IX

Combinaisons du Carbone avec les Métaux.

4 14. On n’a encore combiné le. carbone qu'avec le fer : la fonte de fer , l’acier et la plombagine étaient regardés comme des carbures de fer. Mais comme la fonte et l’acier renferment toujours du silicium , et qu’il existe des aciers ne renfermant point de carbone , on doit les regarder comme des siliciurcs ; par conséquent ici il ne sera question que de la plombagine.

415. Plombagine ou Per- Carbure de Fer. La plombagine est d’un gris noirâtre , elle possède l’éclat métallique. Sa densité est de 2,oG. Elle est tendre et onctueuse , laisse des traces sur le papier. Elle est infusible et combustible dans l’air , mais très-difficilement et à une température élevée ; sa combustion est beaucoup plus active dans l’oxigènc pur.

416. La plombagine existe dans la nature. On la trouve en France , dans les départemens de l’Arriègc , des Hautes-Alpes , etc. ; en Piémont , en Espagne , en Bavière , en Norwège et en Angleterre. Les mines les plus estimées sont celles d Angleterre et d’Espagne. Le carbure de fer naturel

(■) On appelle Creuset» Brasquis des creusets remplis par une pâte solide de cturboo pulvérisé et d'argile détrempée , au centre de laquelle on a pratiqué une petite cavité.

est rarement pur ; il est presque toujours mêlé arec de l'oxide et du sulfure de fer. On ne peut point unir directement le fer au carbone dans les proportions qui constituent la plombagine ; cependant on trouve une substance analogue dans les cavités des hauts fourneaux où le fer et le charbon sont pendant long-temps en contact à une température très-élevée.

417. La plombagine est composée de 0,96 parties de charbon et de o,o4 de fer. On parvient facilement à analyser celte substance en la faisant rougir dans un tube de porcelaine où l’on a établi un courant d’oxigène pur ; le charbon sc transforme en acide carbonique que l’on peut facilement recueillir sous des cloches pleines d’eau ou de mercure , et le fer reste dans le tube à l’état de tritoxidc.

4,8. La plombagine est employée pour faire les crayons de bois ; lorsque cette substance est pure et en masse assez considérable, on la scie en baguettes quadrangulaires que l’on introduit dans la rainure pratiquée dans le bois qui doit former l’enveloppe du crayon ; on réduit aussi quelquefois la plombagine en poudre trcs-finc dont on fait une pâte avec de l’argile ; on moule cette pâte en baguettes , et on la fait cuire. On emploie aussi la plombagine pour enduire le fer et le préserver de la rouille ; mélée avec la graisse , pour diminuer les frottemens des machines ; enfin , mêlée avec l’argile , pour faire des creusets très-réfractaires.

Combinaisons du Silicium m ec Us Métaux.

4«g. Jusqu’ici le fer et le platine sont les seuls métaux qu’on ait combinés avec le silicium.

420. L’acier et la fonte paraissent contenir du silicium, et devoir leurs propriétés à la présence de ce corps ; mais comme la fonte renferme en outre un grand nombre d’autres substances , et que par conséquent ses propriétés sont très - variables , nous ne l’examinerons que quand nous parlerons de l’extraction du fer.

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4n. Acier. L'acier est solide , très-brillant. Sa densité est plus petite que celle du fer ; il est fusible à peu près à la même température que le fer. Soumis à l'action de la chaleur , et refroidi brusquement par immersion dans un liquide, il perd sa ductilité , devient dur, cassant , sonore et susceptible de recevoir un poli très-brillant ; il acquiert ces nouvelles propriétés à un degré d'autant plus clcvc , que la variation de température a été plus grande et plus rapide : cette opération porte le nom de Trempe ; si on le chauffe de nouveau à la même température , et qu'on le laisse refroidir lentement dans l’air , il recouvre sa malléabilité primitive : si l'acier n’était pas porté à une température aussi élevée , il ne perdrait qu’une partie des propriétés que la trempe lui avait données ; cette opération porte le nom de Recuit. C'est principalement dans les phénomènes que développe dans l'acier un refroidissement brusque ou successif, que résident les propriétés qui le caractérisent, et qui le font distinguer du fer dont il diffère peu par ses propriétés chimiques.

422. L’acier est composé de fer et d’une très-petite fraction de substances étrangères. On a cru pendant long-temps que l’acier était un carbure de fer; mais , en 1821 , M. Boussingault , de l’école des mines de St.-Éticpnc , reconnut que la plupart des aciers renferment du carbone et du silicium , et que l'acier formé en fondant le fer doux avec un mélange d’argile et de carbonate de chaux , ne contient point de carbone ; d'où il conclut que le carbone n’est point une substance nécessaire à la formation de l’acier, qu'elle n’y existe qu'accidcntellement , mais que le silicium , qui s’y retrouve toujours , est réellement la substance indispensable (1).

4a3. On parvient facilement à analyser l'acier en le mettant en contact aveede l'acide sulfurique faible, ou mieux avec de l'eau saturée d’acide sulfureux ; le fer se dissout , et la silice et le carbone se précipitent. Pour savoir dans quel état le silicium est combiné avec le fer dans l'acier , il faudrait peser exactement le fer avant et après l’opération au moyen de laquelle on le convertit en acier , estimer l'augmentation de poids , et en déduire le poids du carbone qu'il renferme ; si le reste était égal au poids de la silice préci-

(>) U vrooft un acier de llslde ne donne à l'analyse que Je la aUice et d'alumine.

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pitée ; le silicium serait dans l'acicr à l'état d’acide ; mais si ce reste est moitié du poids de la silice , on pourra en conclure que le fer était combiné avec le silicium , et que l'augmentation de poids dans l’analyse provient de l’oxigènc absorbé par ce corps pour passer à l'état de silice.

424. L’acier s'obtient par plusieurs procédés , que nous ne décrirons que lorsqu’il sera question de l'extraction du fer ; nous dirons seulement que l’acier peut s’obtenir directement parla fonte ; il prend alors le nom d’ Acier Naturel : et en mettant le fer en contact avec le charbon de bois , à une très-haute température ; il porte alors le nom d’Acier de Cémentation : la silice renfermée dans le charbon est réduite par le fer , et le silicium , ainsi qu'une certaine quantité de carbone , se combinent avec le métal. Lacier de cémentation n'est jamais homogène ; la surface seule des barres de fer est aciéréc , tandis que , vers le centre , le fer est presque pur. Pour le rendre homogène , on le fond dans un creuset ; on le désigne alors par le nom d’ Acier Fondu. L’acier naturel se forge et se soude beaucoup plus facilement avec lui-même ou avec le fer que l’acier fondu ; mais ce dernier acquiert plus de dureté par la trempe et prend un plus beau poli.

425. Le Wootz ou L’acier du Bengale , dont on fait dans l'Orient des armes blanches si estimées , est susceptible de prendre par l’action de l’acide sulfurique étendu , lorsqu'il a été poli , le moiré des Damas , et il conserve encore cette propriété après sa fusion.

D'après les expériences de MM. Stodarl et Faraday, on peut obtenir une substance parfaitement analogue à l’acier de l'Inde par le procédé suivant : on soumet à l’action d'une température très-élevée , et longtemps prolongée , de l’acier ordinaire et du charbon ; il se forme un carbure très-fragile , composé de ç)4.36 de fer et de 5,64 de carbone ; on pulvérise cette substance , on la mêle avec de l'alumine pure , et on lui fait éprouver pendant long-temps une chaleur très-intense ; il se forme alors un alliage qui donne 6 pour 100 d’alumine ; enfin , en faisant fondre un mélange de 5oo parties d’acier et de 67 de l'alliage d’alumine , on obtient une substance jouissant de toutes les propriétés du wootz.

426. L'acicr se combine avec divers métaux , et forme des alliages dont

DE CHIMIE. aaS

plusieurs présentent des phénomènes très-remarquables. L’acier et le fer en lames minces soudées ensemble par l'action de la chaleur , forment une masse qu'on désigne sous le nom d’Eloffe , qui , tordue et corroyée , sert à fabriquer des instruirions tranchans ; l'acide sulfurique étendu développe sur les étoffes le moiré qui caractérise le wootz , parce que les étoffes ne sont point homogènes , que l’acier carburé est noirci par les acides , et que le fer ne présente point ce phénomène ; mais les étoffes fondues perdent cette propriété , parce que , par la fusion , elles se transforment en une masse homogène. L’acier et l’argent fondus ensemble , forment un alliage dans lequel l’argent se trouve disséminé en petites aiguilles , qui font naître sur le métal poli et soumis à l’action de l’acide sulfurique étendu , des variétés de couleurs analogues an moiré du damas , mais beaucoup plus tranchées ; 5oo parties d'acier fondu avec une partie d’argent foraient une masse homogène , supérieure au meilleur acier. L'acier et le platine se combinent dans toutes les proportions possibles : à parties égales , l’alliage est très-homogène , et susceptible de prendre le plus beau poli ; allié à l'acier , dans la proportion de i à 3 pour 100, le platine le rend bien plus propre à la fabrication des instrumens tranchans , et lui fait acquérir la propriété de se damasser par l’acide sulfurique étendu. Mais de tous les métaux celui qui paraît augmenter le plus la dureté de l’acier , c’est le rhodium combiné avec lui dans la proportion de i à 2 pour 1 00 ; malheureusement ce métal est très-rare , et il est impossible d’espérer que les arts puissent jamais faire usage de cet alliage.

427. L’acier agit sur tous les corps de la même manière que le fer ; seulement , comme il renferme souvent du carbone , les produits se trouvent compliqués par la présence de ce corps : tous les aciers qui renferment du carbone noircissent par les acides qui attaquent le fer , parce qu’ils mettent le carbone à nu j on a même indiqué ce phénomène comme une propriété caractéristique pour distinguer le fer de l’acier ; mais, d’après ce que nous avons dit précédemment , elle n’appartient pas à tous les aciers.

428. Les usages de l’acier sont très-multipliés ; il est employé pour faire tous les instrumens tranchans des arts et de l’économie domestique , les coins propres à frapper les monnaies , les armes blanches , etc. Les

aciers de l’Orient ont eu jusqu’ici une grande supériorité sur ceux de l’Europe , parce qu'ils peuvent acquérir une grande dureté sans pourtant devenir trop cassans ; les armes blanches fabriquées avec cet acier se reconnaissent facilement au moiré que l'acide sulfurique très-ctendu d’eau développe à leur surface ; ces apparences , comme nous l’avons déjà dit , ne sont point superficielles , elles se représentent encore dans cet acier fondu et travaillé de nouveau ; il paraît quelles proviennent de ce que l’acier de l’fndc est composé de deux substances différentes dont une est susceptible de cristalliser. On est parvenu à imiter l’acier de l'Inde , i* en combinant l’acier avec du charbon , de la silice et de l’alumine (4*5) . 2“ par l’alliage de l’acier avec le platine ou avec l’argent (426).

439. Combinaison du Platine et du Silicium. D’après les observations de M. Boussingault, le platine , qui est infusiblc dans les fourneaux ordinaires , se fond trèsfacilement dans un creuset brasqué , en augmentant de poids ; sa densité est réduite à 30,5 ; il acquiert une dureté plus grande que celle du fer , et perd presque complètement sa ductilité : en opérant sur 5 grammes de métal, on obtint un culot qui pesait 5, oa5 , et en traitant ce culot par l’eau régale , on obtint un résidu formé de o,o5o de silice ; par conséquent , dans l’alliage , le silicium n’est point à l’état d’acide ; il est très-probable qu’il provient de la silice que le charbon de bois renferme toujours, qui est décomposée par le carbone , à une haute température.

Le platine cémenté dans le charbon , comme le fer pour le transformer en acier , se combine également avec le silicium , et acquiert les mêmes propriétés que le platine fondu dans un creuset brasqué. Le platine cémenté ne présente , par la trempe et le recuit, aucun des phénomènes qui jusqu'ici paraissent exclusifs à l’acier