La siderurgie chez les nains :
Les Secrets du Nain Urí, Maitre de Forge
© Christophe Moreau (Rekk), Chroniques de Chant-de-Fer, 2004.

III : Du lingot à l'objet : l'atelier de forge.
La forge désigne ici l'atelier où se déroulent les opérations postérieures à l'épuration du métal et à sa mise en forme. La forge présente une construction assez rudimentaire : une calotte de terre réfractaire au-dessus d'une console où le charbon de bois brûle (figure 1), des soufflets latéraux (figure 2), en général manœuvrés à la main, une enclume, fixée sur un socle de bois enchâssé dans le sol (figure 3), pour travailler le métal chauffé, ainsi qu'un baquet d'eau pour la trempe. En général, les ouvriers travaillent à deux ou trois : le maître de la forge frappe au marteau sur un billot métallique, le valet, tenailles ou pelle en main, présente le métal au four, puis au maître. Un apprenti, parfois, active la soufflerie. Pour se protéger des étincelles jaillissantes, les travailleurs portent de longs tabliers de cuir et parfois des gants.
Figures 1, 2 et 3
Le forgeage est l'opération pratiquée par le forgeron sur l'enclume pour mettre en forme des objets à partir de lingot ou autres pièces de fer.
La transformation du lingot de fer en objet se fait dans la forge d'élaboration.


C. Exemple d'une lame feuilletée et ouvragée faite par un coutelier.
1) L'écrouissage
Un valet muni d'une pince présente le lingot de fer pur au maître qui l'étire sur l'enclume au marteau de façon à former une petite barre. Cette déformation plastique irréversible se fait à une température inférieure à sa température de recuit et au-delà de sa limite d'élasticité et augmente la résistance du lopin à la déformation ou ductibilité (1). Il réalise ainsi un certain nombre d'éléments allongés de fer pur.
2) La cémentation
Un valet de forge place avec une tenaille une partie des barres de fer pur dans le foyer au sein du charbon de bois en combustion. Il les chauffe à blanc pendant cinq ou six heures en les agitant avec le ringard. A terme, le cément, carbone contenu dans le charbon de bois, a diffusé dans la masse du lingot (cémentation à cœur). Il en résulte de la cémentite (2), constituant de l'acier dit austénite. Le valet de forge prépare ainsi une série de barres d'acier.
3) Le damassage
Le valet de forge recuit à blanc soudant (3) au foyer les différentes barres de fer pur et barres d'acier. Puis il les superpose, en alternant 5 barres d'acier et 4 bandes de fer pur encore incandescentes (figure 4) que le maître soude et étire sur l'enclume au marteau afin d'obtenir une bande feuilletée dont la section présente une superposition de fer et d'acier, parfaitement soudée, appelée lopin (figure 5). En tranchant le lopin (figure 6) le maître plie le lopin sur lui-même "en accordéon" (figure 7), chaque pli étant soudé à chaud au pli précédent, pour former une nouvelle bande dont la structure est à la fois repliée et feuilleté. Il réalise ainsi de multiples pliages, allant d'une centaine à une dizaine de milliers (sic!). 2, 3 ou 4 lopins ainsi travaillés sont ensuite soudés à chaud par juxtaposition et superposition, aplanies sur l'enclume au marteau et amenées à l'épaisseur de l'ébauche de la lame . Ils forment la partie centrale, ou l'âme, de la lame. Les tranchants sont alors soudés à chaud en chevron pour augmenter la surface de soudure et par là, la dureté. Il s'agit d'une forme particulière de corroyage qui améliore la compacité et l'homogénéité de la lame (4).
Figures 4, 5, 6 et 7
4) Le damasquinage
Le maître incise à chaud la lame damassée et y pose sa signature, des runes par poinçonnage ou des filets décoratifs d'or ou d'argent, qu'il incruste au marteau à chaud dans des motifs qu'il a préalablement incisés (figure 8).
Figure 8
5) Le trempage
Aussitôt, le valet saisit avec une pince la lame encore incandescente, l'enlève de l'enclume puis la trempe dans un baquet d'eau disposé à cet effet pour la refroidir rapidement. Il obtient à température ambiante des parties en acier dur mais cassantes, appelés martensites.
6) Le revenu
Le valet réchauffe la lame damassée, mais à une température inférieure à celle de transformation, puis la refroidi lentement à température ambiante, en vue de détruire l'état de faux équilibre dû à la trempe (5). La lame damassée possède alors les caractéristiques de résilience (dureté, tenacité, ductibilité) nécessaires à son utilisation.
7) Les finitions
Il ne reste plus au maître qu'à meuler la lame sur de grandes meules de pierres et de la polir sur un établi.
La lame damassée allie la flexibilité du fer en son âme à la dureté de l'acier sur ses arêtes. Cette lame possède les caractéristiques de résilience (dureté, tenacité, ductibilité) nécessaires à son utilisation (figure 9)
Figure 9


D. Exemple de fil d'acier pour haubert de mailles.
Dans ce cas, après cémentation et trempage, la phase d'écrouissage du lopin d'acier consiste à étirer le lopin, en l'amenant à une longueur plus grande et une section plus réduite par passage à froid dans une filière, plaque de métal percée de trous employée pour la fabrication du fil métallique. Le tréfilage ainsi réalisé donne des fils de fer de diamètre constant.
La fabrication de l'anneau du haubert de mailles ne relève pas du forgeron mais du haubergier, qui fabrique les anneaux et assemble mailles ainsi formées en les rivetant.

Notes 3
(1) Après écrouissage, l'acier contient environ de 2% de carbone, niveau trop élevé pour obtenir les caractéristiques mécaniques optimales.
(2) Carbure de fer à 6,67 % de carbone.
(3) Les forgerons déterminent la température d'un métal à sa couleur.
(4) Le damassage fait baisser la teneur en carbone.
(5) Le produit final est un acier damassé avec une carburation de 1,3 %.