Préparation d'échantillons métallographiques pour les artefacts en fer de la dynastie Han

La dynastie Han a marqué une période charnière de progrès rapides et de diffusion à grande échelle des techniques ancestrales de fusion du fer en Chine. La production privée de fer a connu un essor considérable au début de la dynastie Han occidentale. L'empereur Wu a instauré des monopoles d'État sur le sel et le fer, établissant un système de fonctionnaires du fer à l'échelle nationale qui a permis une production de fer standardisée et à grande échelle. Sous la dynastie Han orientale, Du Shi a inventé le soufflet hydraulique du haut fourneau, qui exploitait la force de l'eau pour le soufflage d'air et augmentait considérablement les températures de fusion et l'efficacité de la production. Parallèlement, des techniques sophistiquées telles que le puddlage de l'acier et la malléabilité de la fonte ont atteint leur pleine maturité, permettant de produire un fer et un acier résistants et performants. Les outils et ustensiles en fer se sont largement répandus dans l'artisanat et la vie quotidienne, stimulant le développement des industries manuelles. En définitive, les innovations dans le domaine de la ferronnerie Han ont posé des bases matérielles solides pour la dynastie impériale unifiée, ont favorisé une croissance socio-économique globale et ont façonné le cadre technique de la civilisation traditionnelle du fer en Chine.

La préparation métallographique des reliques en fer de la dynastie Han se heurte à cinq difficultés majeures : la présence de couches de rouille, l’hétérogénéité de la composition du matériau, la nature tendre et facilement déformable de la ferrite, l’abondance d’inclusions et les restrictions strictes imposées à l’échantillonnage des reliques culturelles. Ces problèmes entraînent fréquemment des rayures, des déformations des échantillons, des microstructures erronées, un écaillage des bords et des résultats d’observation microstructurale faussés.

Pour pallier ces difficultés, nous utilisons une résine époxy de montage à froid associée à une imprégnation sous vide automatique. Le meulage est effectué sous basse pression et avec un refroidissement à eau suffisant. L'association du meulage et du polissage manuels et automatiques permet un traitement efficace tout en évitant le sur-meulage des pièces anciennes.

Paramètres de préparation métallographique et présentation de la microstructure

● Broyage grossier :MET-SP P600

●   Rectification fine : POS + PD-WT 9 µm

●   Polissage intermédiaire : SC + 3 µm PD-WT

●   Polissage final : ZN + 50 nm SO-439