La légende des aciers Damas 2

Les techniques de fabrication du damas sont fort nombreuses : celle ci en est un exemple

La première description d’une lame damassée remonte à l’an 540, mais les armées d’Alexandre le Grand connaissaient peut être déjà le Damas dès 323 avant JC. Le nom de ces épées ne provient pas de leur lieu d’origine mais de celui ou les croisés les ont découvertes pour la première fois. Ces épées étaient forgées dans du « wootz », un acier qui venait d’Inde et faisait l’objet d’un commerce très actif. Le wootz était exporté sous forme de petits lingots de la taille d’un palet de hokey. On pense que les meilleures lames furent forgées en Perse, avec du wootz indien, qui servait aussi à confectionner boucliers et armures. La répartition géographique des aciers damassés correspondait grossièrement au monde de l’Islam, mais ils furent également utilisés au Moyen Age en Russie.

La première étape de fabrication du wootz  était l’élimination de l’oxygène, c’est à dire la réduction du minerai de fer, qui est un oxyde, en fer métallique. L’adjonction de carbone à l’oxyde de fer le réduit, puis le carbone durcit le fer et le transforme en acier. Les forgerons utilisaient du charbon de bois, du bois ou des feuilles comme source de carbone. Ils mélangeaient le minerai le minerai de fer et chauffait l’ensemble à 1200 degrés environ dans un four de pierre. Le carbone contenu dans le charbon de bois réagissait avec l’oxygène du minerai de fer qui était ainsi éliminé. Selon la proportion de charbon de bois dans le mélange, on obtenait du fer brut à très faible teneur en carbone. Les métallurgistes indiens fabriquaient le wootz soit par addition de carbone au fer, soit par élimination de carbone de la fonte.

De ces deux méthodes, la production du wootz à partir du fer est celle que l’on comprend le mieux. On mélangeait du charbon de bois et de petits morceaux de fer dans un creuset d’argile hermétique fermé, qui mesurait environ 8 centimètres de diamètre et 16 centimètre de haut. On portait ensuite le creuset à 1200 degrés environ. A cette température, le fer est encore solide, et les cristaux de fer adoptent une configuration cristalline cubique à faces centrées. Le réseau cristallin est constitué par la répétition de motifs cubiques comportant un atome de fer au centre de chaque face ; le carbone diffusait progressivement dans cette structure et les atomes s’installaient dans les interstices entres les atomes de fer. On obtenait alors un alliage appelé l’austénite.

L’addition de carbone abaissait le point de fusion du métal. Lorsque la proportion de carbone dépassait deux pour cent à la surface des morceaux de fer, une fine couche fondue de fonte blanche se formait sur les morceaux. Les forgerons secouaient le creuset pour détecter la présence de cette matière fondue.

Ils refroidissaient alors le creuset très lentement, parfois en plusieurs jours. Cette opération assurait une diffusion homogène du carbone dans toute la masse d’acier dont la teneur globale finale en carbone était comprise entre 1.5 et 2 pour cent. Lorsque la température du creuset tombait au dessous de 1000 degrès, une partie du carbone précipitait et formait un réseau de cémentite, ou carbure de fer (Fe3C), autour des grains d’austérite. Comme le refroidissement était assez lent, les grains d’austénite avaient le temps de grossir et le réseau de cémentite restait grossier.

Le martelage des aciers de Damas était apparemment effectué à température assez basse. Au Moyen Age, les forgerons ne pouvaient pas mesurer la température de leur fourou de leur forge avec précision et se fiaient donc à la couleur du métal pour estimer la température.