un point de vue physique

Echelle des couleursJuste pour préciser les températures et colorations de chauffe.
550°C : Rouge naissant
620°C : Rouge brun
680°C : Rouge sombre
760°C : Rouge Cerise (constante)
850°C : Rouge
1000°C : Orangé foncé
1100°C : Orangé clair
1300°C : Blanc soudant
1400°C : Limite maximale pour forger le fer

Lorsque l’on chauffe un métal les atomes qui le composent sont excités. Ils produisent de l’énergie lumineuse, appelée photon. C’est ce photon qui donne la couleur au métal chaud. Plus les atomes s’excitent, plus le métal perd sa rigidité et en continuant à le chauffer, les atomes vont s’exciter de plus en plus, le métal va devenir liquide et si les atomes s’excitent trop ils risques de se séparer et le métal deviendra gazeux.

Mis a part le mercure, à température et pression ambiantes, les métaux sont dans ces conditions des solides dits cristallins : ils se distinguent du verre (que l’on qualifie parfois abusivement de « cristallin ») par un arrangement ordonné (périodique) des atomes qui le composent. Une pièce métallique est ainsi constituée d’une multitude de petits cristaux (appelés « grains ») collés les uns aux autres et dont la taille va du nanomètre au centimètre. Par exemple, on peut facilement observer les larges grains de zinc qui recouvrent les pylônes électriques car ils offrent chacun à la lumière des reflets différents de leurs voisins, et forment ainsi une mosaïque de gris.

Les températures maximales et minimales de chauffe d’un fer sont plus hautes lorsque la teneur en carbone du métal est faible.
Les aciers doux sont chauffés rapidement et uniformément pour atteindre la température de forgeage alors que les aciers durs doivent être chauffés lentement jusque une couleur rouge cerise avant d’accélérer la chauffe jusqu’à la température de forgeage. Cette précaution a pour but d’homogénéiser la température entre l’intérieur et les couches          extérieures et éviter ainsi la formation de fissures.

La chaude rouge cerise est une température adaptée au recuit des aciers (procédé qui porte le fer à 500-800°C au cours duquel les grains de métal se reforment et permettent alors des performances meilleures, une baisse de la dureté du métal…
La chaude rouge intense pour la trempe des aciers doux (durcissement du métal) ;
La chaude rouge blanc qui convient pour le forgeage (600-900°C) ;
La chaude blanche (1300-1500°C) pour effectuer une soudure à chaude portée au cours de laquelle, les deux parties en métal sont biseautées, chauffées à blanc et martelées.
Lorsque le métal, fer ou acier, émet des étincelles quand on le sort du feu (on dit qu’il jette), cela signifie tout simplement qu’il brûle au contact de l’oxygène de l’air, et donc que la chauffe est trop forte. L’état de surface de la pièce sera affecté. Plus grave, sa structure physique peut être endommagée ce qui entraîne des fragilités.

La couleur blanche (blanc suant) correspond uniquement à la température de soudure du fer. Pour un acier, cette couleur n’est jamais atteinte, sous peine de brûler la matière.

La bonne couleur pour souder un acier carbone est le jaune clair. Pour des aciers faiblement alliés la couleur de soudure est plutôt l’orange clair

 Le travail normal de forge doit être effectué à une température moindre (rouge / orangé) et le travail de fonderie doit être effectué a des températures plus élevées ,car le métal doit être sous forme liquide, hormis pour le mercure qui lui est liquide sur terre a température et pression ambiante.