Pour comprendre les différentes nuances en la matière


La fabrication d’un ustensile de cuisine, couteau ou autre objet nous permettant de transformer les produits (de préférence frais !) en délicieux plats, passe par une sélection rigoureuse du matériau. Ce dernier doit en effet disposer de caractéristiques lui permettant de remplir la fonction pour laquelle l’ustensile a été conçu. Par exemple la dureté de la lame d’un couteau, très souvent mentionnée et pour cause, puisque caractéristique mécanique la plus importante pour la tenue du fil dans le temps. Une dureté trop faible et les opérations d’affûtage se succèderont très rapidement. A l’inverse, une lame trop dure et la sensibilité aux chocs de la lame sera un problème important qui causera de nombreux écaillages du tranchant voire la casse de la lame (le couteau en céramique en est un parfait exemple).

Ainsi, le choix de la matière et son traitement thermique (pour les métaux) nécessite obligatoirement une analyse de l’environnement auquel sera soumis l’ustensile de cuisine, l’intensité de son utilisation et le niveau de performance recherché par le ou la cuisinier(ère).

L’acier, métal résistant aux caractéristiques si variées en fonction de ses éléments d’alliages, constitue une matière privilégiée pour la réalisation d’ustensiles de cuisine. Cet alliage, à la base constitué d’atomes de fer et de carbone, s’est vu, au fil des siècles, se voir attribuer des éléments d’additions modifiant totalement ses caractéristiques. L’ajout de chrome pouvant lui conférer des propriétés d’inoxydabilité, le plomb facilite grandement sa mise en forme par usinage, tandis que le silicium améliore la qualité des pièces obtenues par fonderie. Les nuances d’aciers employées dans les ustensiles de cuisine, sont généralement classées en 2 catégories : les aciers inoxydables (ou inox) et les aciers au carbone.

Les aciers inoxydables (inox)

Alliage d’acier, très résistant à la corrosion (qui ne rouille pas) dont l’élément d’addition le plus abondant est le chrome (plus de 10.5% et plus de 13% pour un inox dit alimentaire). Les inox les plus utilisés pour la réalisation d’ustensiles de cuisine sont classés en trois catégories :

  • Les aciers inoxydables martensitiques (dont la résistance mécanique peut être très élevée, utilisé en coutellerie)
  • Les acier inoxydables ferritiques (résistant aux très hautes températures, largement employé pour les plaques de cuisson)
  • Les aciers inoxydables austenitiques (ductile et très résistant à la corrosion, matière composant l’intégralité des poêles et casseroles en inox)

Majoritairement employés par les industriels pour sa résistance à la corrosion, les inox sont une matière généralement difficile à travailler. La matière tend à « coller » sur les outils en usinage ce qui entraîne leur usure prématurée. La mise en forme par forgeage nécessite une attention toute particulière au niveau du contrôle de la température du métal puisqu’il peut devenir très cassant s’il descend sous une certaine limite. La fonderie de l’acier inoxydable implique quand à elle un environnement rigoureusement contrôlé afin de garantir la résistance à la corrosion du métal.

Malgré ces difficultés de mise en forme, les aciers inoxydables, sont devenus les principaux composants de nos ustensiles de cuisine grâce à leur excellente résistance à la corrosion. La difficulté d’usinage de cette matière, rend toutefois l’opération d’affûtage des couteaux fastidieuse. De plus, à l’inverse d’une poêle en fer ou en acier, l’absence de réaction du métal au contact de l’eau ou de la graisse empêche toute formation naturelle d’une couche antiadhésive, opération nommée culottage.

Ce qu’il faut retenir :

  • L’acier inoxydable (inox) ne rouille pas
  • Une lame en acier inoxydable est plus difficile à affuter qu’une lame en acier au carbone
  • Une poêle ou une casserole en inox ne peut être anti-adhésive

Les aciers au carbone (carbone)

Alliage composé majoritairement de fer et d’un pourcentage de carbone variant généralement entre 0.5 et 2%. Les aciers au carbone, contrairement aux aciers inoxydables, sont sensibles à la corrosion et vont former une patine qui « protègera » l’acier au fil des utilisations. Cette couche protectrice, changera d’aspect selon les aliments entrant en contact avec elle, donnant parfois lieu à l’apparition d’iridescence (phénomène observable sur une bulle de savon à la lumière du soleil par exemple). Une patine n’égalera toutefois jamais la protection offerte par le chrome dans un acier inoxydable. Des éléments d’additions permettant d’accroître les propriétés mécaniques sont cependant généralement ajoutés au fer et au carbone dans des proportions relativement faibles (quelques pourcents maximum). Les principaux éléments d’alliages employés dans les aciers composants les ustensiles de cuisine sont les suivant :

Carbone (C)

Élément le plus important dans les aciers portant son nom, le carbone joue un rôle essentiel dans l’amélioration des caractéristiques mécanique d’un acier. C’est lui qui participe majoritairement à accroître la dureté d’un acier lors de la trempe (refroidissement rapide de l’acier après l’avoir porté à une température précise). Plus le taux de carbone est important, plus l’acier sera dur et rigide après trempe, plus il sera fragile toutefois. Dans le cas d’un couteau, une lame composée d’un acier très dur conservera son tranchant longtemps et de manière générale coupera mieux qu’un acier plus « mou ».

Exemple d’acier au carbone : C130

Chrome (Cr)

Le chrome, outre sa capacité à augmenter la résistance à la corrosion dans les aciers inoxydables, permet aussi, en faible proportion, d’augmenter la dureté des aciers au carbone (formation de carbures, particules très dures). L’acier allié au chrome voit aussi sa sensibilité aux traitements thermiques améliorée.

Exemple d’acier au chrome : 100Cr6

Manganèse (Mn)

Employé lorsque la résistance aux chocs est primordiale, le manganèse permet de renforcer la ténacité de l’acier (résistance à la propagation de fissures). Cet élément d’alliage donne au métal la particularité de se durcir lorsqu’il est soumis à un choc (phénomène nommé écrouissage). Enfin, l’addition de manganèse améliore la sensibilité aux traitements thermiques.

Exemple d’acier au manganèse : 90MnCrV8

Molybdène (Mo)

Le molybdène accroît la résistance aux chocs des aciers et leur résistance à la température tout en augmentant leur dureté par la formations de carbures.

Exemple d’acier au molybdène : X153CrMoV12

Vanadium (V)

Souvent allié au molybdène le vanadium améliore lui aussi la dureté de l’acier par la formations de carbures et accroit la résistance élastique (solidité) de l’acier.

Exemple d’acier au vanadium : Z130WMoCrV

Nickel (Ni)

Très souvent combiné avec le chrome dans les aciers inoxydables, le nickel dans les aciers au carbone permet de faciliter le forgeage des pièces en retardant le grossissement des grains (agrégats d’atomes) composant les aciers. Le grossissement du grain étant un phénomène qui apparait naturellement au long des cycles de chauffe. Plus le grain d’un acier sera fin, meilleur sera la qualité finale de l’ustensile de cuisine. La combinaison du nickel à l’acier est aussi employé afin d’obtenir les couches brillantes sur une pièce en damas carbone.

Exemple d’acier au nickel : 75Ni8

Silicium (Si)

Élément composant la majorité des aciers dits « ressorts », le silicium permet de retarder le grossissement du grain de l’acier et agrandit le domaine élastique d’une pièce (augmente son élasticité). Couplé au manganèse, le silicium augmente de façon significative la résistance à l’abrasion et aux chocs des aciers au carbone.

Exemple d’acier au silicium : 56Si7

Ce qu’il faut retenir :

  • L’acier au carbone s’oxyde facilement, formant une patine de plus en plus résistante au fil des utilisations
  • Une lame en acier au carbone, s’affûte généralement plus facilement qu’une lame en inox
  • L’acier étant une matière réactive, une opération de culottage (voir Conseils d’utilisation) permet de créer une couche anti-adhésive en fond d’une poêle ou casserole.