En dehors du caractère unique et précis des techniques de fabrication, la mise en œuvre de divers ingrédients joue un rôle des plus importants dans l'élaboration des couteaux Japonais.
Traditionnellement, les artisans fabricants de sabres utilisaient une catégorie d'acier appelée " Tamahagane " qui consiste en une composition originale issue de formules de haut niveau. L'acier
Tamahagane est encore produit exclusivement dans une fonderie Japonaise appelée " Tatara ", dans une petite ville de la préfecture de Shimane, à l'Ouest du Japon.
De nos jours les couteaux Japonais sont produits à la main en suivant la même méthode de fabrication que les sabres Japonais forgés à partir de "Tamahagane ". L'acier utilisé pour la fabrication
des couteaux est tout aussi célèbre et est appelé " Yasuki ". Du fer pur est extrait d'un sable de très grande qualité et est ensuite associé à du carbone pour créer l'acier " Yasuki ". Cet acier
est classé selon sa pureté, sa dureté, sa flexibilité et sa résistance. "Aoko " et " Shiroko " sont les meilleures catégories d'acier " Yasuki ".
L'acier est du fer contenant du carbone: plus il y en a, plus dur est l'acier. La plupart des forgerons du Japon travaillent avec une forme particulière d'acier appelée TAMAHAGANE. Cet acier est produit quasi exclusivement par un fourneau simple, appelé TATARA, à Yokota, dans le Honshu. C'est la NBTHK (Nihon Bijutsu Token Hozon Kyokai) qui en a la charge. Cette « Société pour la préservation du sabre d'art Japonais » a été fondée en 1960: elle étudie et préserve les lames antiques, et elle organise tous les ans de très importants concours pour les forgerons, les polisseurs, les fabricants de fourreaux et les graveurs\sculpteurs sur métal.
Le principe du TATARA repose sur la propension du fer, chauffé à très haute température, à se combiner avec le carbone à proximité afin de produire de l'acier. Dans un TATARA, c'est du charbon qui va fournir ce carbone. Malgré l'efficacité du fourneau, le TAMAHAGANE obtenu est relativement grossier et le forgeron doit le raffiner par martelage pour réduire le taux de carbone et en faire un métal utilisable pour forger un sabre.
De l'acier industriel peut être utilisé après modification, mais le TAMAHAGANE reste le métal de choix pour les spécialistes malgré son coût: il y a 15 ans, la quantité nécessaire pour fabriquer un sabre revenait à $200.
Depuis des siècles, la région de Shimane est connue pour sa production d'acier grâce à la présence de sable ferrugineux. A la fin de la période Edo, 80% de l'acier Japonais y était fondu. Le minerai y contient des traces de molybdène, ce qui améliore la qualité de l'acier, mais encore il est presque exempt de phosphore (qui rendrait l'acier cassant) et de soufre (qui empêcherait les soudures des laminations).
Les artisans de cette région sont responsables de deux innovations techniques au quinzième siècle: l'utilisation de trous de drainage pour les scories en fusion, et la réduction de la taille des fourneaux. On a en effet trouvé dans les montagnes de Shimane des TATARA abandonnés, obturés par des plaques d'acier fondu, trop lourdes pour être déplacées. Par tâtonnements, ils ont trouvé la juste taille:assez grand pour que le volume d'acier obtenu permette la fabrication d'un maximum d'armes, et assez petit pour être pratique.
Actifs depuis l'époque Muromachi, les TATARA traditionnels virent la demande décliner, et le dernier fourneau ferma en 1925. En 1933, le temple Yasukuni de Tokyo, en collaboration avec les militaires et le gouvernement, créa son propre TATARA afin de produire du TAMAHAGANE pour les forgerons du temple, mais dût s'arrêter en 1944.
En 1975, la NBTHK, cherchant une source d'acier traditionnel, décida de rallumer le fourneau de Shimane. Par chance, les archives du début du siècle étaient accessibles et un des anciens ouvriers était encore vivant et enthousiaste à l'idée de travailler de nouveau au TATARA. Aujourd'hui une douzaine d'hommes, en 2 équipes, sont au travail quand le fourneau est en action.
Le minerai de fer de Shimane se présente sous la forme de sable noir nommé SATETSU. Il est trouvé dans les lits de rivières, mélangé avec d'autres sédiments.
Actuellement, il est récupéré magnétiquement, mais autrefois, on utilisait des canaux d'eau courante ou le fer, plus lourd, restait piégé.
L'étape suivante est le passage au TATARA : ce fourneau est fait d'argile, 1,50m de large, 1.10m de haut, et 4,50m de long. Les parois font 30cm d'épaisseur environ.
L'emplacement du fourneau est préparé en construisant une large et complexe infrastructure d'argile, de pierre et de bois, prévue pour supporter le poids du fourneau et diriger le
drainage des scories. La zone immédiatement sous la fournaise est faite de cendre tassée. Bien réalisée, cette structure durera des années et évitera l'humidité qui, en s'évaporant, abaisserait
la température et gênerait la bonne marche du fourneau.
Chaque fois que l'on se sert du TATARA, les parois doivent être reconstruites avec de nouvelles briques d'argile. Des orifices sont crées à la base des murs pour le passage de 20 tuyaux de soufflets .Autrefois actionnés à la main, ils ont été remplacés par des pompes à pied pendant la période Edo, et actuellement on utilise des moteurs électriques.
Le cycle des opérations dure 5 jours: un jour pour construire les murs, 3 jours de fonderie, et un jour pour récupérer le fer.
Les murs étant finis, on allume au fond du fourneau un petit feu, et on ajoute pendant 3 heures du charbon de bois de pin et de chêne. Puis on saupoudre les braises avec du minerai, et on rajoute une nouvelle couche de charbon, et 30 minutes plus tard on recommence, et ceci pendant 72 heures. A la fin du cycle, le TATARA aura consumé 13 tonnes de charbon et 8 tonnes de SATETSU. La température aura oscillé entre 1200 et 1500 degrés afin que les impuretés du métal, fondant à plus basse température, se liquéfient et soient éliminées par les orifices de drainage, pendant que le fer purifié se combine avec le carbone du charbon.
Il reste au fond du fourneau 2 tonnes de fer et d'acier. Ce bloc est appelé KERA. On démolit alors les murs et on déplace le bloc jusqu'à une tour de 10m de haut d'où on lâche un énorme poids à plusieurs reprises, jusqu'à ce que le KERA soit brisé en une douzaine de pièces. Ces morceaux sont ensuite cassés à la masse jusqu'à la taille d'un poing.
Environ 50% du KERA est composé d'acier de 0.6 à 1.5% de carbone et cette partie est nommée TAMAHAGANE. Les 2 tiers de cette partie comportent 1.0à 1.2% de carbone et sont immédiatement utilisables, le tiers restant est utilisable par recombinaison des morceaux entre eux lors du forgeage.
Les 50% « non-TAMAHAGANE » sont récupérables:le taux de carbone sera modifié par une opération de forge particulière nommée OROSHIGANE qui est pratiquée par le forgeron dans son atelier.
Dans le TAMAHAGANE, le carbone n'est pas régulièrement réparti; ceci serait inacceptable en métallurgie moderne, mais c'est en fait une condition nécessaire pour fabriquer un sabre Japonais. Les différents degrés de dureté dus aux différents taux de carbone permettent à la lame une meilleure absorption des chocs. Ces variations donnent également des effets visuels intéressants à la surface du métal, ce qui est un point important pour le connaisseur.
Les forgerons d'expérience sont capables d'estimer le taux de carbone des morceaux de KERA d'un simple coup d'oeil. Un bon TAMAHAGANE est lourd et dense, avec une couleur argentée brillante et une structure cristalline fine. On y distingue parfois des taches jaunes, bleues ou rouges: ce ne sont pas des impuretés, mais des traces d'oxydation.
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