Présent dans pratiquement tous les villages, le forgeron en est une personnalité à part et pourtant centrale, car il maîtrise le travail du fer, si important dans la société médiévale, que ce soit pour les outils et objets du quotidien, ou la réalisation d'armes, au premier rang desquelles on retrouve l'épée.

Obtention de l'acier au Moyen Âge

C'est par empirisme que les forgerons ont découvert la différence entre le fer et l'acier, et surtout leur obtention à volonté. D'autre part, la fonte (alliage fer-carbone, avec plus de 2,5% de carbone) n'est obtenue volontairement de manière générale en Occident qu'à partir du XIVe siècle. La réduction indirecte s'est généralisée pour des raisons de production quantitative; jusque là, la réduction directe évitait soigneusement la production de fonte.

Si la production de fer directe évite la fonte, elle n'exclut pas l'obtention de l'acier. En effet, la partie de la loupe la plus éloignée des tuyères peut être carburée. Les produits obtenus dépendent de la conduite de la chauffe lors de la réduction.
Les forgerons du Moyen Âge avaient derrière eux plus de mille ans de savoir-faire; ils étaient des techniciens chevronnés capables de produire à volonté du fer et de l'acier dans la loupe (masse ferreuse ou de fonte, renfermant des impuretés, les scories, éliminées au cours du puddlage par forgeage au marteau). Après l'épuration de cette dernière, pour faire la différence entre les deux produits il suffisait, par exemple, de la mettre dans un milieu corrosif tel que le fumier. Le fer (pur) est alors moins attaqué que l'acier (alliage impur FeC).
D'autre part, tout travail de forge nécessite des chauffes successives du fer au sein du foyer. Durant ces opérations (dans des températures comprises entre 900°C et 1200°C), il ya diffusion du carbone du charbon dans le fer; elle est maximum aux environ de 900°C et la pénétration du carbone est de l'ordre de 0,1 à 0,2 mm par heure de chauffe. Ce fer est donc aciéré en surface, c'est ce qu'on appelle la cémentation, propriété connue et utilisée déjà par les Celtes.
Les métaux ferreux changent de couleur lorsqu'on les chauffe; ces couleurs correspondent à des températures et les forgerons pouvaient ainsi contrôler ces dernières. c'est d'elles et de leur bonne maîtrise que dépendent tous les traitements sidérurgiques.

La trempe

La trempe d'un acier a pour but d'augmenter sa dureté. Il faut savoir que plus la teneur en carbone est grande, moins l'acier est ductible (apte à être façonné par déformation). Aux alentours de 2,3% de carbone, le forgeage n'est plus possible, le métal devient trop cassant. De plus, la résilience d'un acier trempé (sa résistance aux chocs) diminue avec l'augmentation du taux de carbone de même que son aptitude à être soudé. Par contre sa dureté, elle, augmente.
Les aciers sont formés de macrocristaux ou grains (rangés en fibres), eux-mêmes composés d'une multitude de petits cristaux visibles seulement au microscope et apparus au cours du refroidissement du métal. Au cours de la chauffe d'un acier, son organisation cristalline change. En effet, à chaque température correspond une structure bien précise dans l'alliage fer-carbone.
La trempe dans un liquide plus ou moins froid a pour but de conserver une structure cristalline désirée qui confère à l'alliage une dureté voulue. La composition du bain, sa température, jouent un grand rôle au niveau des propriétés mécaniques du produit fini.
Très schématiquement, après avoir chauffé l'acier aux environs de 800°C, il est refroidi brusquement dans un bain. Cette opération va transformer le carbone de l'acier en grains presque aussi purs que le diamant. Le choc thermique que subit la pièce d'acier entraîne des contraintes internes telles que cette dernière devient très fragile, tout en étant très dure.
Pour éliminer une partie de ces contraintes, il est nécessaire de faire subir à la pièce un second traitement: le revenu.

Le revenu

Il consiste à réchauffer la pièce pendant un laps de temps plus ou moins long, en fonction du produit à obtenir, à une température inférieure à celle de la trempe pour ne pas éliminer ses effets; la trempe étant réversible, il ne faudrait pas l'annuler.
La température de cette chauffe dépend, elle aussi, des propriétés mécaniques que l'on veut pour le produit fini. Cette chauffe élimine une partie des contraintes dues au choc thermique de la trempe et rend la pièce plus résiliente.
En fait, il ne s'agit là que des grands principes; en réalité tous les paramètres nécessaires à l'élaboration d'un acier trempé de bonne qualité demandent une grande précision qui, de nos jours, est facile à obtenir. Nous disposons désormais d'appareils de mesure, de connaissances de la chimie cristalline, qui permettent de reproduire facilement deux fois de suite le même produit.
L'art et la science du forgeron résidait dans la bonne évaluation de tous ces paramètres.

Naissance des aciers corroyés

L'épée est un outil qui doit être très dur tout en restant le moins cassant possible. Sa fabrication recherche donc un compromis entre la dureté et la résilience, sans négliger une nécessaire élasticité.
Au Ie siècle avant J.C., les Celtes d'Europe centrale (Allemagne du Sud, Lorraine, Suisse) fabriquaient des lames composites de fer et d'acier. Ils connaissaient la trempe et, bien sûr, la crémentation.
Pour résoudre le problème dureté/résilience, les Celtes ont donc allié le fer à l'acier. Cette technique fut continuellement améliorée et finit par atteindre la perfection. Ces développements se déroulèrent toujours dans la même région, mais alors occupée par d'autres peuples au cours des IIIe et IVe siècles.
Cette région resta réputée pendant tout le Moyen Âge et même au delà pour sa production de lames. La Norvège viking appréciait ces épées bien que l'exportation d'armes ait été interdite par les Carolingiens. Le monde musulman importait aussi des lames de ce type entre le IXe et le XIIe siècle. La réputation de l'épée en acier corroyé était et demeure excellente.

Les épées germaniques

Jusqu'au XIIe siècle, les lames des épées sont fabriquées de la même manière, en damas corroyé torsadé.
Avec le temps et l'expérience, les forgerons ont compris que plus les couches de fer et d'acier étaient nombreuses, plus le corroyé était résistant. Il faut savoir que les microcristaux des métaux ferreux sont rangés en fibres, et que plus on allonge ces fibres plus on obtient d'élasticité. Les pliages successifs, lors de la fabrication d'un lopin, entraînent l'allongement de ces fibres. Cependant, pour ne pas dépasser la limite élastique de l'étirement de l'acier il ne faut pas faire plus de vingt pliages.
L'âme des épées germaniques était formée de deux lopins de damas corroyé torsadé, l'un dans un sens, le second dans l'autre. Assemblés bord à bord ils étaient ensuite entourés par un tranchant d'acier. Bien sûr, le tout était soudé à la forge.
Généralement, ces épées sont longues d'environ 80 cm et pèsent moins de 2 kg.

La construction des lopins

En premier lieu, une barre d'acier est soudée entre deux barres de fer en chaude portée. L'assemblage réalisé, ces trois pièces n'en forment plus qu'une. Celle-ci est allongée puis pliée en deux et soudée sur elle-même. L'opération se répète alors plusieurs fois, jusqu'à obtenir le nombre de feuilles désiré.

La soudure en chaude portée

Souder une pièce de fer à une autre d'acier, à la forge, n'est pas en soi une opération difficile. Il faut, tout d'abord, que les surfaces à souder soient bien propres; l'ennemi de la soudure est l'oxyde (la rouille). On a également besoin d'un foyer, lui aussi propre, et surtout suffisamment volumineux pour pouvoir y placer les pièces à souder à un endroit le moins oxydant possible. Enfin, il faut un désoxydant qui peut être de la silice pure. D'après les analyses de lames, ce dernier a d'ailleurs probablement été utilisé au Moyen Âge.
L'opération consiste à chauffer les pièces jusqu'à ce qu'elles soient à l'état pâteux, au blanc soudant, avec une température aux environs de 1300°C. Ensuite, il faut les marteler à coups de marteau, mesurés d'abord puis de plus en plus puissants, au fur et à mesure que le métal se refroidit.
Chaque soudure entraîne une perte de métal, brûlé dans la forge. Ainsi pour fabriquer une épée germanique, le travail est considérable; il faut au départ environ dix kilogrammes de matière pour un produit de moins de deux kilogrammes à la fin.
La fabrication d'une telle arme demande beaucoup de matière, de temps et l'emploi d'un ou même plusieurs ouvriers très spécialisés. Il est donc aisé de comprendre pourquoi, pendant le Haut Moyen Âge, une épée pouvait valoir jusqu'à sept boeufs.

Les épées du XIIe siècle

C'est très vraisemblablement pour des raisons essentiellement économiques que la fabrication des épées en damas corroyé torsadé va être abandonnée.
En effet, la population ayant augmenté, le nombre de guerriers est allé aussi grandissant. La demande en épée suivit le mouvement. La fabrication de cette dernière devait être toujours plus rapide tout en réduisant au minimum la perte en qualité. La réponse à ce type d'impératifs a obligatoirement donné une lame dont la structure resta non homogène (le problème de rapport dureté/résilience persiste) mais de conception plus simple, ce qui donna naissance à un produit moins durable.
Cependant l'arme demeura une épée destinée à tailler, sa forme ne se modifiant pas au niveau de la lame jusqu'à la fin du XIIIe siècle qui vit naître l'épée d'estoc.

 

Comme nous l'avons vu, les techniques déployées par les forgerons médiévaux afin de forger les armes étaient très perfectionnées, et ce sont de véritables oeuvres d'art qui sortent des forges du Moyen Âge. Aujourd'hui, nombre de ces gestes savants ont été perdus et ce n'est qu'en avançant de manière empirique, sur la base des quelques témoignages qui nous sont parvenus, que les chercheurs tentent de les faire revivre. A ce sujet, vous pouvez vous reporter au sujet sur l'archéologie médiévale dans notre forum.

Référence: Histoire Médiévale, "L'épée XIe-XIIIe, Fabrication-Forme-Utilisation-Symbolique", Hors-série n°1, avril/mai 2000.

 

Pour finir, voici une méthode toute simple pour réaliser soit-même ses propres carreaux d'arbalète!

Recette pour un carreau d'arbalète:
matériel: une forge (un petit foyer ou même un barbecue)
              un marteau (pas trop gros)
              une enclume (même petite)
              une pince
              une petite barre de fer (de 4 à 5 cm de long, entre 10 et 12 cm de diamètre)

Une fois votre foyer allumé, placez-y la barre de fer à proximité des braises. Quand celui-ci est de couleur jaune (ou presque), sortez-le avec la pince puis, avec le marteau, frappez sur l'un des côtés (du petit bout de fer) pour étaler le fer, qui, plus tard, deviendra la douille.
Maintenant la douille est plate comme une spatule. Toujours à chaud, enroulez la partie plate sur la bigorne de l'enclume (surveillez bien que la douille ait un diamètre de 10 mm au moins). La douille est maintenant terminée. Placez la terminaison de la douille sur l'angle vif de l'enclume pour y rétrécir la section, qu'on nomme "gorge". Martelez par de petits à-coups tout en roulant la pièce sur l'angle de l'enclume. Maintenant, la douille et la gorge sont terminées, il reste la pointe.
Martelez la partie pleine pour l'aplanir. Placez la partie pleine (maintenant plate comme une spatule) sur l'un des champs. Toujours à chaud, martelez les champs pour obtenir une forme triangulaire (de face). Vous voilà avec un carreau tout beau!

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