Hardness et toughness : pourquoi un seul chiffre HRC ne suffit pas

Le vendeur d’un couteau de cuisine annonce presque toujours un seul chiffre. Cinquante-huit HRC, soixante et un, soixante-cinq. Le chiffre est joli, l’acheteur ne peut pas le vérifier, et il laisse la parfaite impression que tout a été dit sur l’acier.

À peu près la moitié a été dite. Et pas la plus importante.

Ce que mesure exactement Rockwell

La hardness Rockwell est une mesure de la dureté des matériaux, déterminée par l’essai du même nom. La « dureté » y est entendue de façon étroite : comme la résistance à une pénétration localisée. On enfonce dans la surface de l’échantillon une bille en acier ou en carbure, ou bien un cône de diamant, et on regarde la profondeur relative de l’empreinte.

Le résultat est un nombre sans dimension exprimé dans l’une des échelles désignées par les lettres A à V. Pour les aciers durs, l’échelle C est largement utilisée ; d’où la notation « 61 HRC », c’est-à-dire 61 sur l’échelle C de la hardness Rockwell. Parmi les autres échelles, R et M sont fréquentes. Plus le nombre est élevé au sein d’une même échelle, plus le matériau est dur.

Et c’est tout. L’essai ne dit pas un mot de ce qui arrivera au fil quand il rencontrera un os de poulet ou le bord d’une assiette.

À quoi sert la hardness

Elle sert à quelque chose de très concret. Chaque fois qu’on gagne deux points de hardness Rockwell, le couteau tient son affûtage environ deux fois plus longtemps. L’écart entre 52 et 62 HRC, c’est l’écart entre « tranchant pendant une semaine environ » et « tranchant pendant douze mois environ » en usage régulier.

De là vient tout le fossé entre l’école européenne et l’école japonaise. Les couteaux européens — Sabatier, Gude, Zwilling, Henkels et Wusthof, Messermeister — utilisent des aciers plus tendres, à faible teneur en carbone, mais dotés d’une bonne toughness. Cela se compense par le régime de travail : dans une cuisine professionnelle européenne, on redresse le fil du couteau chaque jour, voire plusieurs fois par jour. Les couteaux chinois bon marché, ceux qui se vendent en blocs avec leur support, donnent environ 52 HRC : ils tiennent moins bien le tranchant et demandent un affûtage plus fréquent.

Le camp japonais vit sur d’autres chiffres. Le fabricant japonais de couteaux de cuisine le plus connu, Global, utilise l’acier Cromova à 58 HRC — ce qui, à l’échelle japonaise, est relativement tendre. L’écart entre couteaux japonais eux-mêmes est large, mais les comparer à des couteaux européens en aciers sous 56 HRC n’a déjà plus de sens : ce sont des outils différents avec des régimes d’entretien différents.

Pourquoi la hardness seule ne suffit pas

Un acier trop dur, sans les additions qui assurent la toughness, n’a pas d’intérêt : il s’écaille très vite. Le fil ne s’émousse pas — il part en morceaux. Un bon acier à couteaux, c’est une hardness élevée et une toughness élevée en même temps, et cette combinaison-là se paie cher.

Le mécanisme est connu. La wear resistance est déterminée par trois choses : la hardness de l’acier lui-même, la dureté des carbides qu’il contient et la quantité de carbides. Plus de carbides et des carbides plus durs : le fil s’use plus lentement, l’affûtage tient plus longtemps. Mais les carbides sont durs et fragiles, ils facilitent l’amorçage d’une fissure. Plus il y en a, plus le fil s’écaille volontiers et plus la pointe casse facilement.

C’est une dichotomie fondamentale : plus de carbide, meilleure wear resistance et moins bonne toughness. On ne la contourne pas, on ne peut que choisir un point sur cette échelle. C’est précisément pour cela que les aciéristes cherchent en permanence le rapport optimal entre hardness et toughness, et que les alliages complexes et les additions exotiques servent surtout à récupérer la toughness perdue dans la course à la hardness.

De ce point de vue, les aciers idéaux pour les couteaux de cuisine semblent être des aciers comme l’Aogami Blue et le ZDP-189 : ils donnent les deux à la fois.

Le chiffre sur l’étiquette et le chiffre dans la lame

La hardness est une propriété non pas d’une nuance, mais d’une lame donnée. Le mode de forge et de revenu l’influence nettement, si bien que le même acier donne des résultats différents selon les fabricants. L’exemple d’école est le Shirogami White #1 : acier japonais traditionnel très pur, pas particulièrement résistant en soi, mais qui supporte une trempe extrêmement agressive, d’où une hardness qui se promène entre 60 et 65 HRC.

C’est aussi par ce biais qu’il est le plus facile d’obtenir un autre couteau que celui qu’on a payé. Beaucoup de fabricants importent aujourd’hui l’acier du Japon — en général en multicouche, avec du VG-10 au cœur — et le transforment en couteaux de cuisine dans des usines chinoises bon marché. Le prix devient très intéressant. La finition, le poli et le matériau du manche, souvent non, et la qualité est instable. Mais le pire est ailleurs : par méconnaissance de la technologie de forge, ces lames sont souvent mal trempées et affûtées sur des pierres sans refroidissement à l’eau. L’acier surchauffe, et la hardness Rockwell chute. Le VG-10 dans un couteau japonais donne 60 à 61 HRC ; dans un couteau chinois, il peut se retrouver bien plus bas, et le couteau n’est alors pas plus dur qu’un couteau ordinaire pour la moitié du prix.

Une confusion semblable existe sur l’origine. Les couteaux à 61 ou 66 HRC qui sortent sous le nom allemand Henkel dans la gamme Miyabi sont fabriqués au Japon. Cold Steel, Fallkniven et Spyderco — des fabricants de couteaux de poche — font eux aussi leurs meilleurs modèles au Japon.

À qui tout cela sert

Il faut comprendre qu’un vrai cuisinier professionnel dans une vraie cuisine ne travaille guère avec un couteau en Aogami Blue ou en ZDP-189. Tous ces « couteaux professionnels » en alliages exotiques sont un objet de luxe domestique, et leur fonction est autre : faire plaisir à leur propriétaire, pas nourrir un cuisinier. Et accessoirement enrichir les fabricants.

C’est bien pour cela que les couteaux chers sont conçus avec une telle attention au design et à l’apparence, parfois jusqu’à l’absurde. Trouver un couteau en acier japonais coûteux avec un manche européen normal et sans fioritures secondaires — un dos volontairement laissé brut et autres ornements destinés à ajouter de l’« authenticité » — est pratiquement impossible. Un simple cuisinier, debout toute la journée dans la chaleur et l’humidité, n’a aucun besoin d’un couteau qu’on ne peut pas faire tomber, dont on ne peut pas mouiller le manche et qui se vole facilement.

Le chiffre HRC sur l’étiquette répond à exactement une question : à quelle fréquence il faudra affûter. À la question de savoir si le fil survivra à votre façon de manier un couteau, il ne répond pas du tout.