Martensite : l'acier nommé d'après un homme

En dehors de l'usine, le mot « martensite » ne signifie rien. La plupart des gens n'ont jamais entendu ce mot. En métallurgie, c'est l'une des trois microstructures principales que le fer et le carbone forment lorsque l'acier refroidit, et la plus dure et la plus cassante de toutes.

La martensite se forme lorsque l'acier en fusion refroidit très rapidement, si rapidement que les atomes de carbone n'ont pas le temps de diffuser hors du réseau de fer. Ils restent piégés. La structure cristalline du fer passe de cubique centrée à tétragonale centrée, une forme déformée qui emprisonne le carbone et crée des contraintes internes. Le résultat est une structure dure, en forme d'aiguille, visible au microscope sous la forme d'un motif de fines lignes, appelées lattes ou plaquettes. C'est cette microstructure qui confère à un acier trempé son tranchant, sa capacité à conserver une pointe acérée.

Les autres microstructures courantes dans l'acier sont la ferrite, qui est douce et ductile, et la perlite, qui est un mélange stratifié de ferrite et de cémentite (carbure de fer) qui se forme lorsque l'acier refroidit plus lentement. Un forgeron ou un spécialiste du traitement thermique passe d'un état à l'autre en modifiant la vitesse de refroidissement. La trempe à l'eau ou à l'huile produit de la martensite. Un refroidissement lent à l'air ou au four produit de la perlite. Le revenu, qui consiste à réchauffer la martensite à une température plus basse et à la refroidir à nouveau, échange une partie de la dureté contre de la ténacité en permettant au carbone de se déplacer et de former des particules de cémentite.

Le mot vient d'Adolf Martens, un métallurgiste et ingénieur allemand qui a vécu de 1850 à 1914. Martens a conçu le premier microscope métallurgique et a été l'un des premiers à observer et à décrire les structures en forme d'aiguille dans l'acier trempé. Ses travaux ont jeté les bases de l'étude moderne de la microstructure de l'acier. L'Institut international de recherche sur le fer et l'acier de Berlin, qu'il a contribué à fonder, porte toujours son nom. En 1890, le métallurgiste allemand Georg Dantszen a inventé le terme « martensite » en son honneur, et c'est le nom standard en anglais depuis lors.