Types de structures d'acier dans la construction des lames—Ce que Shihozume, Honsammai et Kabusae révèlent sur la conception de lamination Kawagane et Shingane

Qu'est-ce que Tsukurikomi? — Conception de structure de sabre japonais à travers les aciers combinés

« Tsukurikomi (造り込み) » est la réponse technique pour satisfaire simultanément les exigences apparemment contradictoires des sabres japonais d'être « durs mais pas cassants ». Parce qu'un seul acier ne peut pas atteindre à la fois la dureté et la ténacité simultanément, les forgerons de sabre japonais ont habilement combiné plusieurs types d'acier avec des teneurs en carbone différentes et ont conçu une structure composite qui distribue la fonction dans l'ensemble d'une seule lame.

Le concept de base de tsukurikomi est simple.

• Tranchant (hasaki) : De l'acier dur à haute teneur en carbone est placé pour assurer la netteté et la résistance à l'usure
• Côté noyau ou épine dorsale (mune) de la lame : Un acier doux à faible teneur en carbone est positionné pour fournir l'absorption d'impact et la ténacité

Cette structure réalise une lame idéale qui résiste à la rupture tout en maintenant un tranchant aiguisé. Les formes de tsukurikomi se sont développées de manière diversifiée selon l'école et la période, et de nombreuses variations existent parmi les principaux types.

• Shihotsume
• Hon-sanmai
• Koubuse
• Sanmai-awase

Koubuse — La structure la plus simple à deux couches

Koubuse est la forme la plus fondamentale de tsukurikomi, une structure à deux couches où l'acier de noyau doux (shingane) est enrobé par le haut par l'acier de surface dur (kawagane). En coupe transversale, il prend la forme d'un acier de surface en forme de U placé sur une tige de fer qui forme le noyau. L'acier de surface (acier à haute teneur en carbone) gère le tranchant et l'avant et l'arrière de la lame, tandis que l'acier de noyau (acier à faible teneur en carbone) est exposé sur les côtés et l'intérieur de la lame.

• Avantages : Avec moins de surfaces de jonction entre les matériaux et une difficulté relativement plus faible du soudage par forgeage (tansetsu), il est considéré comme approprié même pour les forgerons apprentis dans leur formation initiale. Les structures de koubuse se voient dans les tachi anciens et médiévaux, et sont souvent positionnées comme le prototype de la technique tsukurikomi
• Inconvénients : Parce que l'acier de noyau est facilement exposé sur les côtés de la lame, sa résistance à la rupture est inférieure à certains égards au shihotsume décrit plus tard

Hon-sanmai — Composé d'aciers indépendants pour le tranchant, le noyau et l'épine dorsale

Hon-sanmai est une structure utilisant trois types d'acier — l'acier de surface, l'acier de noyau et l'acier d'épine dorsale (munegane) — en divisant la coupe transversale de la lame en trois couches verticalement.

La caractéristique de hon-sanmai est que en plaçant du fer doux indépendant sur le côté de l'épine dorsale, cela permet un contrôle précis de l'équilibre du centre de gravité de la lame et des propriétés de flexion. Parce que la qualité de l'acier du tranchant, la ténacité du noyau et la flexibilité de l'épine dorsale peuvent être conçues individuellement, les forgerons peuvent ajuster la teneur en carbone de chaque section en fonction de l'utilisation prévue (qu'il s'agisse de prioriser la coupe ou l'estoc). À partir de la période Edo, pendant les périodes shinto et shinshinto, un nombre croissant de forgerons ont adopté hon-sanmai à mesure que la technique devenait plus raffinée.

Shihotsume — La forme la plus élevée de structure : acier de noyau enrobé d'acier de surface de tous les quatre côtés

Shihotsume est la forme la plus avancée de tsukurikomi, une structure où l'acier de surface entoure l'acier de noyau de tous les quatre directions (haut, bas, gauche, droite). Indépendamment de la direction de la coupe transversale de la lame, l'acier de surface (acier dur) forme le périmètre extérieur, et l'acier de noyau est complètement enfermé à l'intérieur.

Réaliser cette structure nécessite une technique avancée. Non seulement l'acier de surface doit être placé au-dessus du noyau, mais l'acier de surface doit être uniformément soudé par forgeage sur tous les quatre côtés de l'acier de noyau, et les limites doivent être soudées par forgeage pour maintenir une épaisseur uniforme même après le polissage. Si des lacunes ou des défauts existent à la surface de jonction, les fissures se propageront à partir de ces points faibles, donc la précision du soudage par forgeage affecte grandement les performances.

La raison pour laquelle shihotsume est choisi est pour sa durabilité. Indépendamment de la direction d'où l'impact est reçu, l'acier de surface dur l'absorbe en premier, et l'acier de noyau doux absorbe avec résilience l'énergie. La supériorité de shihotsume est particulièrement évidente dans les situations où la lame reçoit des impacts forts du côté, comme lors de la frappe ou de la déflexion des coups contre des ennemis armés. Shihotsume aurait été développé dans la province de Mino à la fin de la période Muromachi, et il existe diverses théories sur l'école ou la période à laquelle il appartient.

Sanmai-awase — Structure de cuirassement sandwich d'acier de noyau

Sanmai-awase est une structure où l'acier de noyau est sandwiché de gauche et de droite par deux pièces d'acier de surface, et dans le monde de la forge est parfois appelé « warikomi » (割り込み). Bien que la forme du sandwich d'acier de noyau entre l'acier de surface des deux côtés puisse être considérée comme une variation de hon-sanmai, elle diffère en ce qu'elle ne distingue pas clairement entre le côté du tranchant et le côté de l'épine dorsale, mais place l'acier de surface également sur la gauche et la droite.

Sanmai-awase est souvent utilisé particulièrement dans la fabrication de naginata et de grandes lames de style tachi avec des applications presque double-tranchant. Parce que la coupe transversale de la lame devient symétrique de gauche à droite, elle a des caractéristiques esthétiques et fonctionnelles différentes des lames conventionnelles à un seul tranchant avec le tranchant sur un seul côté. De plus, il y a un avantage de fabrication en ce que la surface de jonction entre l'acier de surface et l'acier de noyau est grande, rendant la résistance du soudage par forgeage plus stable.

Identifier Tsukurikomi — La perspective des polisseurs et des évaluateurs

Le type de tsukurikomi peut être lu par les polisseurs qualifiés (togishi) et les évaluateurs de sabre à partir de la surface de la lame après le polissage. La limite entre l'acier de surface et l'acier de noyau apparaît comme des changements d'épaisseur dans la « chair d'épine dorsale » (muneniku) ou des changements dans le motif de texture de l'acier de base (jigane). Particulièrement dans shihotsume, le changement de qualité de l'acier de la ligne de crête de l'épine dorsale (shinogi) à l'épine dorsale peut être clairement observé même après le polissage.

En évaluation, le type de tsukurikomi devient une information utile pour identifier le forgeron et estimer la période. Par exemple, il est dit que les forgerons de la tradition Yamashiro (lignée de Kyoto) ont tendance à préférer hon-sanmai, mais il est dangereux d'identifier définitivement une école basée uniquement sur le type de tsukurikomi, et l'approche fondamentale de l'évaluation est de juger de manière exhaustive en considérant l'acier de base, hamon, les dimensions et la forme.

Tsukurikomi est la preuve la plus claire que les sabres japonais transcendent le simple fait d'être des armes et sont des objets fabriqués avec précision qui connectent la science des matériaux et l'ingénierie structurelle. Du point de vue de l'ingénierie des matériaux modernes, le tsukurikomi des sabres japonais en tant que structure en acier composite utilisant tatara tamahagane est très respecté comme l'apogée de la technologie de fabrication du fer prémoderne.