Métallurgie gauloise et romaine

[Genava]

Salut tout le monde,
Je travaille sur un exposé important à propos de la forge.

Quelles sont les différences entre la métallurgie gauloise et romaine?

j'ai lu que les romains avaient des glaives avec un noyau (ou âme) plus riche en carbone que les tranchants. Alors que les gaulois cémentaient leurs tranchants de lames sur du charbon de bois.
Comment faisaient les romains pour fabriquer leur glaives?

merci de votre aide.

Edit: en fait jai confondu les romains et les étrusques. Les romains utilisaient de l'acier sur les tranchants.

[Sedullos]

Salut Genava,

Quelles sont les différences entre la métallurgie gauloise et romaine?
j'ai lu que les romains avaient des glaives avec un noyau (ou âme) plus riche en carbone que les tranchants. Alors que les Gaulois cémentaient leurs tranchants de lames sur du charbon de bois.

A quelle période ?

Pour les épées gauloises laténiennes, je pense qu'il y avait une âme en fer doux et des tranchants en acier dur et que ceux-ci n'étaient pas forcément rapportés par soudure. Le charbon de bois intervient tout le temps : déjà au moment de la réduction du minerai et ensuite pour le forgeage, c'est lui qui permet de monter vite en température.

Les différentes étapes, il y a le forgeage des barres de fer et d’acier si c’est un travail de corroyage, si on fait du damas, cela s'appelle la trousse. Mais ce n'est pas sûr du tout que les Gaulois connaissaient le damas, en dehors du damas "naturel" qui peut sortir parfois d'un bas fourneau.

On forme la lame probablement à partie d'un lingot, on la chauffe dans le foyer semi enterré qui fait entre 20 et 30 cm de coté, on la sort avec les pinces et on la frappe au marteau sur un "tas" de fer ou une enclume en pierre. Ensuite l’émouture ou meulage, peut-être à la lime pour donner la forme recherchée. Les couteliers actuels le font au backstand.

Puis la trempe, on monte à la bonne température, et on trempe dans un liquide ou d'autres matières. Si on couvre une partie de la lame avec de l'argile, l'apport de carbone se fait sur les tranchants avant de tremper. C'est une trempe sélective...

Le revenu, on chauffe la lame à une température inférieure à celle de la trempe, sinon elle serait trop fragile, Ensuite la finition, la lame est polie peut-être avec du sable et d 'autres matières.

Il est souvent question de couleurs : c'est pour cette raison que la forge est sombre, voire que le forgeron travaille la nuit. Sur les boîtes de plaque à souder du début du XXe siècle, il était indiqué « jaune clair pour le fer, jaune orange pour l’acier ». L’acier a parfois été désigné comme du fer bleui.

On n'utilise pas le même fer pour forger un clou, un landier = chenet en fer ou une épée. Il y avait surement une présélection des minerais d'abord et des loupes ensuite en sortie du bas fourneau.

Tel fer convenait pour tel type d'objet et tel autre pour tel autre. Une sortie de bas fourneau produit parfois du fer déjà chargé de carbone, de même qu'on peut obtenir involontairement de la fonte "naturelle" qui ne vaut guère plus que des scories.

Eporenos ou Leukirix pourraient sûrement t'en dire plus : tu n'as qu'à les contacter...

[Genava]

je met un extrait du mail que j'ai envoyé à Leukirix, j'attend sa réponse et je transmet ici:

Les gaulois eux, martelaient leur loupe de fer pur pour l'en débarrasser de ses scories, il en résulte un fer avec une teneur inférieur à 0.2% de carbone. Ils forgeaient ensuite des barres de différents fers afin d'obtenir la lame de l'épée (corroyage) et puis cémentaient les tranchants sur un lit de charbon de bois incondescents (à moins qu'ils frottaient directement sur la lame chauffée) et faisaient une trempe complète ou partielle avec de l'argile. Après il y a le revenu mais je ne sais pas si les gaulois le pratiquaient.

Mais les romains?
Je sais que les grecs cémentaient leur fer dans des fours à potier avec du charbon de bois depuis le VIIème siècle mais je ne sais pas comment ils forgeaient.
J'ai lu sur wikipédia (anglais) que les épées étrusques avaient une concentration de carbone sur les tranchants de 0.05–0.07% et dans le coeur de la lame une concentration de 0.15–0.25%. Avec une méthode de soudage de 5 barres de fers.
pour les glaives espagnoles de Chiusa (IVème siècle avant J.-C.): c'est l'inverse, le dos de la lame avait une concentration 0.05–0.08% et le reste de la lame avait une concentration de 0.35–0.4%.

Comment les romains forgaient? Comme les gaulois? Alors en fait les romains étaient meilleurs métallurgistes?

Autre petite question, la trempe ne sert que pour l'acier? En effet j'ai compris que la trempe fait passer l'austénite (carbone dans le fer) en martensite qui lui est stable à température normale.

Pour les épées gauloises laténiennes, je pense qu'il y avait une âme en fer doux et des tranchants en acier dur et que ceux-ci n'étaient pas forcément rapportés par soudure

André Rapin dit qu'ils n'utilisaient pas la méthode des tranchants rapportés. Par contre ils utilisaient la cémentation sur un lit de charbon de bois. Je pense qu'ils utilisaient de l'argile pour protéger les parties qui devaient rester en fer puis tremper la lame.

Puis la trempe, on monte à la bonne température, et on trempe dans un liquide ou d'autres matières. Si on couvre une partie de la lame avec de l'argile, l'apport de carbone se fait sur les tranchants avant de tremper. C'est une trempe sélective...

Je sais pas si c'est clair mais l'argile au moment de la trempe ne sert à rien il me semble. Car la trempe fait passer l'austénite (carbone dans fer) en martensite. Donc aucun effet sur le fer il me semble.

[Sedullos]

Salut,

Je me suis sans doute mal exprimé : l'argile, si j'ai bien compris, car je ne suis pas forgeron, couvre la partie que l'on ne veut pas tremper.

On porte les tranchants à la bonne température et ensuite on les trempe...

[Genava]

Bin c'est une méthode utilisée par les japonais qui ont des lames avec plusieurs niveaux de carburation.

Je viens de réaliser mon erreur, en fait sur du fer 100% pur ca ne sert à rien, mais le fer contient toujours un peu de carbone.
En dessous de 0.05% on le nomme encore fer. (je me suis tromper dans le mail, j'écrivais 0,2%)

Par contre j'aimerais lire le relevé d'une analyse d'épées gauloises... en effet pourquoi utilisaient-ils plus du fer que de l'acier? Alors que les grecs, les étrusques et les romains utilisaient de l'acier sur une très grande partie des tranchants.

http://en.wikipedia.org/wiki/Gladius sous manufacture


Je me demande si ce n'est pas une sorte d'image d'Epinal ces épées en fer, en effet toutes les épées sont en majorité en fer (à part les modernes) et elles sont cémentées sur les tranchants. Les grecs utilisaient des fours à potier au VIIème siècle pour cémenter plusieurs feuilles de fer puis en les assemblant par corroyage, on obtenait une lame avec un bon pourcentage d'acier.
Si les grecs connaissent ce truc depuis le VIIème siècle av JC, pourquoi les celtes utilisaient du fer et ne cémentaient qu'une faible partie du tranchant? sur le site il est mention d'un dixième de la surface de la lame.

[Genava]

http://www.andra.fr/download/site-princ ... fr/192.pdf

Sur les objets métalliques isolés, sans prélèvement du sol environnant,
les observations métallographiques ont montré que le métal de
base était du fer peu carburé, à l’exclusion d’éléments d’alliage. La
matrice métallique possède une structure ferritiqueL à grains moyens,
de forme sensiblement équiaxe sur l’ensemble de la section.
La structure est hypoeutectoïde. Ce matériau est voisin des nuances
actuelles de fer, élaborées par le procédé direct, avec une réduction
sans fusion. La matrice métallique est alors très pure, puisque les
impuretés ne sont pas disséminées dans la masse par la fusion.

Hypoeutectoïde: de 0,0101 à 0,77 % de carbone, aciers les plus mous.

Il existe localement des zones plus carburées,
allant jusqu’à la teneur eutectoïde. Le carbone y apparaît le plus souvent sous
forme de perlite lamellaire.

l'acier eutectoïde (0,77 % de carbone) appelé perlite.

une assez large tolérance au niveau des compositions élémentaires et des structures, ainsi que le montre la conservation des armes gauloises;

Ainsi, deux à trois siècles avant J-C, les Gaulois pratiquaient ils l’élaboration de matériaux composites. Ils associaient des lingots de fer pur (mou) et de fer carburé (plus dur) pour obtenir un effet de durcissement.

n°3. Structure de
Widmanstätten, fréquente sur les épées du Second Age du Fer. Elle résulte d'un maintien prolongé dans le domaine austénitique (1 000 à 1 100 °C), suivi d'un refroidissement relativement rapide, mais n'atteignant cependant pas la vitesse de refroidissement d'une trempe. Photo L. Uran

sinon il y a aussi:
http://books.google.ch/books?id=Gq5LRYUK4cIC&hl=fr




on voit qu'il y a donc énormement d'épées différentes, dont certaines sont mals faites et d'autre d'une qualité exceptionnelle.

un peu comme les épées vikings du haut moyen-âge. Beaucoup étaient mauvaises mais celle utilisant du fer provenant d'afghanistant étaient d'excellente qualité.

[Sedullos]

Salut,
ça devient un peu trop technique pour moi sauf que je note que ce passage

Ainsi, deux à trois siècles avant J-C, les Gaulois pratiquaient ils l’élaboration de matériaux composites. Ils associaient des lingots de fer pur (mou) et de fer carburé (plus dur) pour obtenir un effet de durcissement.

n'est pas très différent de ce que j'avais écrit avec fer doux et acier dur.

Quant à la dame, son livre a l'air très sérieux par contre une épée longue va servir d'abord à un cavalier plutôt qu'à livrer un combat singulier entre chefs.

Les guerriers à char des Ve et IVe av. j.-C. pouvaient très bien s'affronter à pied avec leurs épées relativement courtes.

Dernier point le spremières épées du Halstatt sont souvent en bronze...

Si les épées des Grecs étaient si extraordinaires, pourquoi ont-ils fondé toutes leurs formations sur la lance, la pique, la sarisse ?

Tout en recrutant des mercenaires gaulois armés d'épées de fer ?

Le bronze a continué a être utilisé longtemps y compris pour des pointes de sarisse.

Quant aux Romains, leur épée extraordinaire est espagnole : le gladius hispaniensis.

Bon courage, Genava, la chimie, c'est bien, mais l'histoire a encore des choses à nous apprendre.

[Alexandre]

Les guerriers à char des Ve et IVe av. j.-C. pouvaient très bien s'affronter à pied avec leurs épées relativement courtes.

Dernier point les premières épées du Halstatt sont souvent en bronze...

Si les épées des Grecs étaient si extraordinaires, pourquoi ont-ils fondé toutes leurs formations sur la lance, la pique, la sarisse ?

Tout en recrutant des mercenaires gaulois armés d'épées de fer ?

Les raisons en sont bassement économiques : pendant longtemps, le fer devait se vendre plus cher que le bronze, d'où des économies dans les quantités utilisées
- des pointes de lance plutôt que des épées,
- des épées courtes plutôt que des épées longues
- des mercenaires plutôt que des armes (rappelez-vous les 7 mercenaires !)
Et puis, dans l'infanterie, on aurait tort de sous-estimer l'importance de l'allonge.

[Sedullos]

Salut Alexandre,

des mercenaires plutôt que des armes (rappelez-vous les 7 mercenaires !)

Très bonne remarque : les mercenaires gaulois coûtaient moins cher que des Grecs ou des Etrusques et ils fournissaient leurs armes dans la pluart des cas. On connaît deux exceptions Denis et Nicomède qui fournissent des équipements.

[Genava]

n'est pas très différent de ce que j'avais écrit avec fer doux et acier dur.

sauf que l'acier au sens strict du terme n'existait pas vraiment, il y avait des aciers hypoeutectoïdes, donc mous, que l'on cémentait et cela donnait une couche mince d'acier eutectoïde.
généralement le fer obtenu à la sortie du bas-fourneau contient du carbone, assez pour être juste un acier hypoeutectoïdes, mais lorsqu'on parle d'acier dans le sens littéral à 0.05% minimum de carbone, alors on dit que c'est du "fer".

[Sedullos]

Une sortie de bas fourneau produit parfois du fer déjà chargé de carbone, de même qu'on peut obtenir involontairement de la fonte "naturelle" qui ne vaut guère plus que des scories.

généralement le fer obtenu à la sortie du bas-fourneau contient du carbone, assez pour être juste un acier hypoeutectoïdes, mais lorsqu'on parle d'acier dans le sens littéral à 0.05% minimum de carbone, alors on dit que c'est du "fer".

Tu viens ici pour demander des conseils ? Ou pour tester un cours de chimie ?

Je voudrais bien savoir si tu as vraiment cotoyé des forgerons, ceux qui tapent. Première recommandation évite les vêtements trop légers parce que quand une particule de fer ou d'acier hyper ou hypo tectoïde part, ça brûle

[Genava]

bah, je fais des études d'ingénieur en chimie

Non pas encore pu taper! Je connais un mec qui tape mais il est pas futé.

Et j'ai fait de la mécanique, de la soudure, du fraisage, du tournage.
donc je sais qu'il faut avoir une bonne blouse!

[Muskull]

Bonjour,
Les archéologues Patrice Brun et Pascal Ruby signalent que les premières épées en fer étaient forgées sur des modèles d'épées en bronze de type "atlantique" vers -730 et moins efficaces que les épées de bronze de type "Tréboul", il s'agissait surtout d'épée d'apparat car "cela faisait" d'avoir quelque chose du nouveau métal.
Je cite:" le fer ne s'est répandu que 70 ans plus tard environ, mais sans sortir pour autant, de la sphère du prestige guerrier".
Une meilleure technologie intervient bien plus tard vers le V° siècle je crois du côté de la Bavière.

[Sedullos]

Non pas encore pu taper! Je connais un mec qui tape mais il est pas futé...

Justement avec les forgerons, y a pas que les batitures qui volent, parfois y a aussi le marteau

[Sedullos]

Une meilleure technologie intervient bien plus tard vers le V° siècle je crois du côté de la Bavière.

C'est justement à cette époque que se constitue l'essentiel de la panoplie du guerrier celte y compris les premiers casques "gaulois", les types Berru et Böckweiler ainsi que la charrerie et la cavalerie de guerre, cf Fourreau de Hallstatt...