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associé à du phosphate de fer. La plupart des minerais de France exploités se trouvent sous cet état.

Le peroxide de fer artificiel est employé dans les arts et en médecine ; il sert dans le premier cas en peinture et pour pour les glaces. On le connaît sous le nom de colcothar, et sous celui de rouge d'Angleterre* En médecine , on l'administre à l'intérieur comme astringent et tonique. Il porte encore dans les pharmacies le nom de safran de Mars astringent, pour le distinguer de " l'hydrate de peroxide de fer ( rouille), qui a reçu le nom de safran de Mars apéritif Ces dénominations ont été données autrefois par les anciens chimistes , à une époque où ils distinguaient les métaux connus par les noms des principaux dieux de la fable.

Fer et carbone,

Le fer se combine en proportions variables aveo le carbone, et fournit deux produits artificiels qui sont employés. L'une de ces combinaisons est la fonte, et Tau- (" tre l'acier.

On avait regardé autrefois comme un carbure de fer naturel, un minéral connu des minéralogistes sous le nom de plombagine. De nouvelles expériences ont démontré que la petite quantité de fer que contient ce minéral n'est point combinée au carbone , mais seulement mélangée , car après l'action des acides et des alcalis caustiques, la matière qui reste conserve toutes ses propriétés physiques et brûle sans laisser de résidu , lorsqu'on la chauffe en l'exposant à un courant de gaz oxigène 5 par conséquent on doit la regarder comme du carbone pur lorsqu'ellé a été purifiée.

La plombagine est d'une couleur grise avec éclat métallique; elle est onctueuse au toucher, et tache les corps sur lesquels on la frotte. Exposée à une forte chaleur , elle ne fcnd point et peut supporter une température

élevée sans brûler à l'air. Cette propriété, qui parait incompatible avec sa nature, dépend de la forte cohésion des molécules qui la composent.

Ce minéral a plusieurs usages dans les arts; il fait la base des crayons désignés sous le nom de mine de plomb. On l'emploie pour couvrir le fer et la fonte, et les préserver de la rouille-, en raison de son onctuosité, il est usité , après l'avoir mêlé avec de la graisse , pour diminuer le frottement des engrenages dans les machines en bois 5 on s'en sert aussi , après l'avoir pétrie avec de l'argile, pour composer des creusets qui supportent facilement , sans se briser , les passages brusques de température, et qui conviennent pour la fusion de l'or et de l'argent.

La plombagiue se rencontre en plusieurs pays; on en trouve dans plusieurs départemens de la France, mais c'est surtout dans le comté de Cumberland, en Angleterre, que cette matière est plus pure et plus abondante. La plus estimée vient de ce dernier pays. Néanmoins elle renferme toujours, comme nous l'avons constaté, de l'oxide de fer, de l'alumine de la silice et du persul/ure de fer qui ne peut être enlevé que par un mélange bouillant d'acide nitrique et d'acide hydrochlorique.

Le carbone ne paraît pas susceptible de s'unir en proportions biens définies avec le fer, du moins les expériences qui ont été tentées à cet égard semblent le prouver, car ce métal peut se combiner depuis o,ooa5 jusqu'à o,o3 de son poids de carbone. Une expérience faite à la fonderie anglaise de Charenton , a prouvé qu'un morceau d'acier , dont la composition avait été déterminée par l'analyse, exposé pendant 24 heures dans un creuset rempli de noir de fumée, à la plus haute température qu'on ait pu produire avec le coke dans une bonne forge ordinaire, contenait en carbone Si cette

expérience, qui a été faite avec soin, indique que celte

proportion est le maximum de carbone qui puisse se combiner au fer, il faudrait en conclure que cette corn*binaison correspond sensiblement à un atome de carbone et nuit atomes de fer.

Or, un composé binaire, formé dans ce rapport , s'éloigne trop des proportions dans lesquelles les corps peuvent généralement s'unir . pour qu'on le considère comme un carbure de fer pur à proportions définies. Il est plus vraisemblable de supposer que c'est une combinaison de fer et d'un carbure de fer , où les élémens sont unis dans un autre rapport que celui qu'on peut déduire de l'analyse directe du précédent composé.

La* facilité sans doute avec laquelle le carbure se détruit par l'action des acides même affaiblis empècbe de l'isoler du fer et d'en déterminer exactement la composition.

C'est indubitablement un composé de ce genre qui se forme en réduisant l'oxide de fer par le charbon à une haute température, ou en chauffant ce métal pur avec ce corps combustible-, et les différentes propriétés que nous offrent la fonte et les divers aciers, sont dues à la présence de la plus ou moins grande quantité de ce carbure qu'ils contiennent.

La fonte , comme nous l'avons déjà dit , peut être distinguée en différentes espèces d'après sa couleur et ses autres qualités tant physiques que chimiques ( voyez Tableau des analyses des fontes, page 4^5 ).

On en connaît ordinairement dans le commerce trois variétés :

i* La fonte blanche, qui est très-dure et cassante, résiste à l'action de la lime , et présente une texture lamelleuse très-prononcée.

La densité de cette fonte varie de 7,5^4 à 7>6a4- 2° La fonte grise-, cette variété est moins cassante et

moins dore-, sa texture est grenue-, ^Ue est assez douce pour être limée et travaillée sur le tour.

3* Enfin la fonte noire , ainsi nommée à cause de sa couleur foncée, est la plusfusible des trois; elle est formée de gros grains inégaux, noirs et brillans; sa limaille tache un peu les doigts. La densité des deux dernières variétés est de 6,988 à 7,101, c'est-à-dire quelle est moins grande que celle des fontes blanches.

Dans le tableau que nous avons exposé plus haut, Ton ▼oit, 1° que la quantité de carbone contenue dans les fontes blanches ou grises est à peu près la même ] elle s élève, terme moyen, de o,oa5 à 0,028 du poids des fontes; a° que le silicium, qui en fait toujours partie, forme entre 0,01 5 à 0,020 de la masse pour les fontes grises , tandis qu'il neutre que pour 0,002 3 à 0,0026 pour les fontes blanches 5 3° que le phosphore existe en moins grande quantité généralement dans ces dernières que dans les fontes grises 5 et qu'en outre , elles en diffèrent par une quantité de manganèse qui est égale souvent à celle du carbone qu'elles renferment.

La seule variation de ces principes est-elle* capable de rendre raison des différences qu'on remarque dans les fontes blanches et grises, tant sous leurs rapports physiques que chimiques ? Nous le pensons ; maïs nous adopterons aussi une opinion émise par M. Karsten , que l'état dans lequel se trouve le carbone dans les fontes doit influer sur leurs qualités. Ce chimiste pense que les fontes blanches, si dures et si peu attaquables par les acides, contiennent le carbone dans un état différent de celui où il existe dans les fontes grises. En effet , les premières laissent, après leur dissolution dans les acides, un résidu brun , couleur de suie , qui brûle à une douce chaleur , comme une substance pyrophorique , en répandant une odeur bitumineuse, tandis que lés secondes fournissent un

résidu noir , brillant , moins combustible , analogue par • beaucoup de ses propriétés à la plombagine.

D'après ces observations , il faudrait en conclure que le carbone reste uni à toute la masse dans les fontes blancbes, et qu'une portion s'en sépare des fontes grises par leur refroidissement leiit.

Ce qui tend à appuyer, selon nous , cette supposition, c'est què les fontes grises deviennent blancbes , dures et très-cassantes', lorsqu'on les refroidit subitement en les coulant dansl'eaU; mais elles reprennent leurs propriétés premières par une nouvelle fusion et un refroidissement lent, qui permet alors à une partie du carbone de s'en séparer. Si le premier cas nous présente une analologie admissible, le second la détruit entièrement; car les fontes blancbes naturelles, refondues et refroidies lentement, conservent toutes leurs propriétés. On ne peut alors se dispenser d'attribuer ces effets à la moins grande quantité de silicium quelles contiçnnent généralement , ainsi qu'au manganèse qui s'y trouve au contraire en assez grande proportion.

La séparation spontanée d'une, partie du carbone dans la fonte grise fondue et refroidie lentement est surtout rendue manifeste quand on examine à différentes profondeurs une masse un peu considérable de fonte coulée. Il résulte d'une expérience faite à la fonderie de Cbarenton, sous les yeux de M. Wilsonet dans son laboratoire, qu'un cylindre de laminoir de 16 pouces de diamètre , coulé dans un manebon de fonte , a offert , à différens points de son centre et de sa surface , les quantités suivantes de carbone pour cent. Une portion delà masse , prise au centre , contenait 3,2çt de carbone, à deux pouces de ce point 3,65 , à deux pouces de l'extrémité 2,8of enfin, à la surface extérieure 2,1 4- Ce résultat ne sem- Me-t-il pas prouver qu'une partie du carbone a aban-

donné les surfaces qui se sont refroidies les premières , potir se porter aux parties centrales?

Le refroidissement plus ou moins prompt qu'éprouvent les objets fabriqués en fonte moulée est la principale cause de leur dureté et de leur aigreur ; aussi les rend-on plus faciles à être travaillés , en les chauffant au rouge et les laissant refroidir lentement.

Le bas prix de la fonte douce , sa facile fusion qui la rend propre à toute espèce d'usage, en fait une matière fort recherchée pour la confection d'une infinité de produits utilisés dans les arts comme dans 1 économie do-

mestique.

Acier.

L'acier est encore un composé artificiel de fer et de carbone , dans des proportions différentes de celles de la fonte. Ou l'obtient directement en chauffant le fer doux en contact avec le charbon.

Dans les arts, on connaît trois espèces d'acier suivant la manière dout il a été préparé , et qu'on distingue par ces noms : i° acier naturel; 2° acier de cémentation $ 3° acier fondu.

U acier naturel s'obtient en exposant la fonte grise de bonne qualité dans des fourneaux à réverbère , et la tenant fondue pendant neuf à dix heures en dirigeant sur sa surface recouverte d'une couche de laitier, un courant d'air qui brûle peu à peu une partie du carbone. Lorsqu'elle commence à devenir pâteuse , on l'enlève par portions qu'on présente au vent de la tuyère , et qu'on forge ensuite sous le martinet.

Dans cette opération , la plus grande partie du silicium est oxidée avec une portion de fer pour former du laitier , et la portion de carbone qui n'a pas brûlé reste unie au fer et le constitue à l'état d'acier.

Cette espèce d'acier est inférieure aux deux autres par

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ses qualités ; il est plus mou et plus facile à forger et à sonder; il contient souvent du fer mélangé qui n'est point combiné avec du carbone. On l'emploie pour la fabrication des instrutnens aratoires.

lu' acier de cémentation, ainsi nommé à cause de sa préparation, se fait en plaçant par couches dans des caisses en tôle ou en terre cuite réfractaire % des barres de fer entre une couche de ciment composé de charbon végétal en poudre auquel on ajoute parfois delà suie, de la cendre de bois et du sel marin.

Lorsque les caisses sont remplies de ces couches alternatives de ciment et de fer en barres , on les recouvre de sable pour empêcher le contact de l'air, et on les dispose dans un fourneau particulier , où on les maintient à une température rouge pendant cinq à six jours. L'opération est terminée lorsqu'on a reconnu pu lo* petites barres qui dépassent l'une des extrémités delà caisse, que la combinaison a eu lieu jusqu'au centre. L'acier qui a été ainsi préparé , en raison des boursouflures dont sa surface est remplie , est connu sous le nom (Varier hoursoufflé , d' acier poule; on le livre au commerce après l'avoir forgé sous la forme de barres de différentes épaisseurs.

Dans le contact immédiat du fer avec le charbon , à une température élevée , ce dernier se combine peu à peu avec les couches qu'il touche, jet il s'établitun partage entre celles-ci et celles qui sont à l'intérieur ; mais l'on conçoit aisément, d'après cç mode de combinaison , que les couches superficielles doivent contenir plus de car- Jbojie que celles qui sont plus centrales.

Cet acier a un grain plus fin et plus égal que le précédent 5 il est aussi plus dur et d'une plus grande homogénéité. Sous ce rapport , il est plus recherché par ceux qui travaillent l'acier.

U acier fondu, le plus homogè/ie de tous et le meilleur , s'obtient en fondant dans des creusets de terre ré-

4^4 ÀBKÉÔÊ ÉLÊMEHTÀIKE

fractaire, les deux premières espèces d'acier, après le* avoir recouverts d'une couche de verre pilé et de charbon, pour les préserver de Faction de l'air. Lorsque Vacier est en fusion , on enlève le laitier qui est à sa surface, on l'agite bien avec une tige de fer pour mêler toutes les parties, et on le coule en lingots.

Cet acier présente une texture plus compacte et une couleur grise cendrée; il est plus dur que les deux premiers et est susceptible de prendre le plus beau poli. Sa fusibilité est aussi plus grande, ce qui fait quonne peut le forger et le souder avec lui-même ou le fer, qu'avec une grande difficulté. On y parvient néanmoins, en le chauffant seulement jusqu'à ce que sa surface se ramollisse.

Dans les arts , on fait usage de cet acier de préférence aux autres pour la confection des instrumcns tranchans ou celle des objets qui exigent une uniformité dans leur dureté.

Les propriétés des différens aciers qu'on trouve dans le commerce dépendent, non-seulement du procédé employé pour les fabriquer , mais surtout des qualités du fer avec lequel on les prépare. Cette dernière considération parait de la plus grande importance pour obtenir de l'acier de bonne qualité, et la supériorité qu'on accorde encore aujourd'hui à quelques aciers étrangers provient de la pureté dufer qui entre dans leur fabrication. Le tableau suivant, présentant un résumé succinct des recherches faites sous la direction de MM. Gay-Lussac et Wilson , montre évidemment les conséquences de ce que nous avons avancé à cet égard.

Analyse de divers aciers.