IM

Mais dans les usines considérables le prix peut descendre Jusqu'à 11 fr.

La fonte grise est facile à trayailler,elle supporte le choc du marteau^ fond difficilement ; mais une fols fondue elle devient très liquide, et sert à la fabrication des objets en fonte. La fonte blanche, au contraire, est difficile à travailler, cassante, facile à fondre, mais alors elle reste peu fluide. Elle sert k raffinage pour la fabrication du fer et de Facier. Pour cette nouvelle transformation, on fait fondro, dans des fourneaux spéciaux, la fonte blanche ; on obtient dans le creuset une masse molle, visqueuse, appelée loupe. Quand elle est de dimension suffisante, on la soumet à Faction de marteaux poissants et de laminoirs spéciaux. C'est ce qu'on appelle le cinglage de la loupe ; on fait ainsi sortir les matières étrangères, appelées icories ou battitures.

Les méthodes d'affinage varient suivant les contrées ; nous n'entrerons pas dans d'antres détails, qui sont du ressort dos traités spéciaux.

On tend depuis quelques années à substituer à raffinage le puddiage, procédé anglais. Il consiste à faire recuire la fonte dans des fours dits f(furs à puddier. Ils sont de deux espèces : les fours pleins, et les fours à air ou fours bouillants; les derniers sont les plus employés. L'opération con- Fiste h. faire fondre la fonte avec des battitures et des scories riches, et à brasser le tout, à force de bras, jusqu'à ce que la fonte perde son carbone. Quand le fer a pris nature, on forme des balles appelées loupes, on les cingle, puis on les soumet au laminoir à plusieurs reprises : c'est ce qu'on appelle le corroyage du fer. On obtient ainsi le fer marchand.

Ce nouveau travail augmente le prix du fer de 8 fr. pour 100 kil. pour le fer corroyé, et de 10 fr. environ pour la fabrication des rails.

n nous reste à dire quelques mots de Facier, du fer battu, du fer-blanc et du fer doux.

Acier. — L'acier est un composé de fer et de carbone, contenant seulement 1 ou 2 p. 100 de carbone. .Ses propriétés physiques sont à peu près les mêmes que celles du fer ; ce qui le caractérise essentiellement, c*est la dureté qu'il acquiert à la trompe et qui le rend propre à la confection des outils. Les différentes espèces d'acier ont des caractères généraux semblables, mais diffèrent entre elles par des qualités qui dépendent du minerai, des matières employées, et surtout du mode de fabrication. Les espèces principales sont : Facier naturel, obtenu directement en réduisant le minerai (méthode caulane); Facier de cémentation, obtenu par la carburation du fer ; Facier de forge, obtenu par l'affinage incomplet de la fonte ; enûn Facier fondu.

Nous avons déjà parlé de Facier naturel ; Facier de cémentation s obtient en carburant le fer forgé, dans des fours spéciaux, sous Finfluence prolongée d'une haute température, en présence du charbon. Pour un four recevant une charge de 17600*, l'opération dure 17 Jours. Voici le ubleaudu prix de revient de Facier de cémentation anglais pour 100^ :

90» de fer 44',60

ô*,5 de charbon 0,30

Chauffage à la houille 0 ,80

Main*d'flBuvre et frais généraux. . 3 ,43

On fabrique aussi de l'acier puddlé ; le procédé diffère de celui employé pour le fer par la construction du four et la conduite de Fopération. Le travail doit éire lent, et fait sous une très haute température. L'ader obtenu, on le lamine pour la fabrication des ressorts de voiture, on l'étiré en barres pour le livrer au commerce et à la serrurerie, ou bien on le corroie.

L'acier de cémentation se prêtant difficilement à l'étirage et au corroyage, on emploie Facier fondu, dont la découverte est due à Benjamin Huntsman, qui fonda le premier établissement près de Sheffield en 1740. Nous indiquerons seulement, parmi tous les procédés, celui de Bessemer, qui permet d'obtenv dans la meilleure condition économique de grandes masses d'acier fondu, en traitant directement les fontes, obtenues au moyen d'hématites rouges très pures. Cette mûthode consiste à faire passer un courant d'air dans la fonte liquide, courant qui, an lieu de refroidir la masse liquide, Féchauffe au contraire par la combustion des matières oxydables.

Le prix de 100» d'acier fondu est de 70 fr.

Fer battu. — Il est employé pour la fabrication d'ustensiles de ménage. On Fobtient en emboutis* sant le fer sur uno suite de matrices, se rapprochant graduellement de la forme définitive; on soumet le fer à Faction de puissants balanciers ou mieux à Faction d'une presse hydraulique, moins dangereuse pour Fouvrior et éviunt.les chocs qui produisent des déchirures; on l'éume ensuite au moyen de bains d'étain.

Fer-blanc, — Il s'obtient au moyen de feuilles de tôle découpée et soumise à un étamage spécial. On commence par décaper le métal au moven de l'acide hydro-chlorique, puis on sèche les feuilles dans un four, où on les porte au ronge sombre ; on les laisse refroidir à Fair, et on les passe au laminoir. On les lave, on les essuie, puis elles sont séchées dans une atmosphère à vapeur pour ôter Fair. On trempe les feuilles dans de la graisse fondue et bouillante, et enfin dans un bain d'éuin fondu, où on les laisse environ une heure et demie.

Fer pur, fer doux. — Pour obtenir du fer chimiquement pur, on fait passer un courant d'hydrogène sur du sesquioxyde de fer, chauffé dans un tube de porcelaine : la réaction donne de l'eau et du fer métallique pur très divisé.

Le métal ainsi obtenu est trop divisé pour être employé; on le prépare pour le commerce en faisant fondre, dans un creuset réfractaire, de la limaille de fer avec un cinquième de son poids de sexquioxyde de fer ; on recouvre de terre pulvérisée, et on chauffe dans un fourneau au colce alimenté d'air ; on obtient un culot métallique fondu, dit fer doux.

Ce fer pur, dit fer doux, a la propriété de s'aimanter insuntanément sous Faction d'un courant, et de perdre instantanément aussi son aimantation dès que le courant est interrompu. Cette propriété sert de base à la théorie et à la construction des électro-aimants et des télégraphes électriques.

Le fer ordinaire ou Facier s'aimantent au contraire plus difficilement, mais peuvent conserver très longtemps leur aimantation. [E. DacostaJ

2. Propriétés oftiimiques du fer. — Chimie, XVIII. — Le fer (Fe) n'est pas seulement le métal le plus employé dans les arts et dans Findustrie, il est aussi, à Fétat de combinaison, l'un des corps les plus importants de Fécorce minérale du globe, dont il forme Ies2/l00 àl'éut d'oxyde. On Fv rencontre aussi à Fétat de sulfure (pyrite), d'arsé-

FER

FER

ulure, etc. Le fer 80 trouve dans le lang de tous les animaux à sang rouge ; le sang d'un homme de trente ans en contient environ 2 grammes : il est fixe principalement dans les globules du sang, qui lui doivent leur couleur rouge; c'est pour cela qu'aujourd'hui on ordonne le fer comme fortifiant sous différentes formes : fer dialyse, phosphaté, iactate de fer, etc. Enfin on trouve du fer dans presque toutes les cendres de végétaux ; la plupart de nos terres Jaune d'ocre doivent leur couleur au peroxyde de fer hydraté.

Prapriétét chimiques du fer, — Dans la classification chimioue des métaux, qu^on trouve dans tous les traites, et qui a pour base la facilité plus ou moins grande avec laquelle ceux-ci s'oxydent en présence de l'air, soit à chaud, soit à froid, ou décomposent l'eau à froid, à chaud, ou en présence des acides (V. Métaux), le fer est rangé dans la troisième famille avec le zinc, le nickel et le cobalt. En effet, le fer décompose l'eau au rouge sombre, en produisant de l'hydrogène, ou bien à froid en présence de l'acide sulfurique ou de l'acide chlorhydrique. Cost donc un métal extrêmement oxydable ; s'il se trouve en contact avec un corps incandescent, un morceau d'amadou, par exemple, il brûle vivement quand on le plonge dans l'oxygène pur (V. Oxygène); au rouge blanc, il brûle dans l'air en lançant des étincelles comme dans l'oxygène. Le fer est incontestablemenl le plus oxydable de tous les métaux usuels; c'est même là son plus grand défaut pour un grand nombre d'usages, et c'est ce qui a fait imaginer le fer étamé, le fer galvanisé, etc.

Oxydation du fer à Voir humide. — Tout le monde sait que le fer exposé à l'air humide se rouille promptement et profondément; le morceau finit par être complètement transformé en rouille; une petite tache de rouille sur un couteau s'étend en largeur et en profondeur comme un ulcère. Il n'en est pas de même du sine, de l'éuin, etc. ; ces métaux se recouvrent aussi d'une couche d'oxyde à Talr humide, mais celle-ci les protège ensuite contre une oxydation ultérieure et plus profonde, -comme le forait une couche de vernis. Que se passe- tril donc au contact du fer et de Tozygène humide? L'étude chimique de la rouille de fer a permis aux chimistes de se rendre compte de cette 4tction complexe. La rouille est formée de carbonate de fer mélangé à du carbonate d'ammoniaque ; la première parcelle d'oxyde formée constitue, avec le for, un élément galvanique oui décompose l'eau; l'oxygène mis en liberté oxyde le fer, tandis que 4'hydrogène naissant se combine à l'asote pour former de l'ammoniaque ; puis, au contact de l'a- 'Cide carbonique de l'air, il reforme du carbonate de fer et du carbonate d'ammoniaque.

Oxydes de fer, — On connaît quatre oxydes de fer dont la composition est représentée par les formules suivantes (V. Nomenclature) :

FeO ou'protoxyde de fer, appelé encore oxyde

ferreux ; Fe*0* ou oxyde magnétique; c'est la pierre d'aimant si répandue en Suède et qui donne le bon fer qui nous vient de ce pays ; Fe'O* ou sesquioxyde, appelé encore peroxyde de

fer et oxyde femoue ; f eO* ou acide ferrique ; ce corps n'a été obtenu qu'à l'état de combinaison ; M. Frémy l'a préparé à l'état de ferrate de potasse en projetant du nitre dans un creuset porté au rouge et contenant de la limaille do fer.

Protoxyde de fer. — Quand on verse une base 4dcallne dans une dissolution de sulfate de protoxyde de fer (couperose ou vitriol vert), on obtient un précipite gélatineux verdAtre ; c'est de l'hydrate de protoxyde de fer ; à l'air il devient presque instantanément rouge en passant à l'état de eesquioxyde. Ce n'est que par les sels qu'il forme

avec les acides, que cet oxyde de fer est important. Sesquioiyde de fer. — C'est le composé feirique le plus répandu dans la nature ; à l'état anhydre, il constitue le fer oligiste des minéralogistes. Ou trouve le sesquioxvde anhydre en lames minées dans les fissures volcaniques ; il porte à cet état le nom de fer spéeulaire. En masses compactes, d'un

rouge intense, c'est \il sanguine on Yhéniatitermtge.

La limonite est encore un sesqnioxyde de fer très abondant et recherché comme minerai; son aspect est quelquefois luisant, plus son vent terne ; sa couleur est jaune, quelquefois noire ; la limonîte se rencontre aussi en prismes obliqnee, quelquefois en cubes ou en octaèdres.

Préparation du s^sguioxyde de fer. — Qoand on calcine du vitriol vert (sulfate de protoxyde de fer) pour obtenir l'acide sulfurique dit de Saxe, on obtient comme résidu une poudre d*an ronge brun qu'on appelle colcothar; c'est da se8qaiox>de de for anhydre.

On obtient le eesquioxyde hydraté (FesO^SUO) en versant de l'ammoniaque dans une dissolution de perchlorure de fer. Il apparaît alors à l'état gélatineux ; c'est ainsi qu'on l'emploie comme contrepoison de l'arsenic.

Le safran de mars apéritif est un mélange d'hydrate de sesquioxyde de fer et de carbonate de fer, obtenu en précipitant une dissolution de sulfate de protoxyde de fer par le carbonate de soude; ce «a/Km desséché donne le safran de mars astringent, qu'on employait autrefois en médecine.

Action du soufre sur le fer. — Le soufre, comme l'oxygène, se combine facilement au fer. Dne plaque de tôle rougie se perce facilement quand on applique à sa surface un morceau de soufre. Un mélange humide de fleur de soufre et de limaille de ter s'échauffe au bout de quelques heures en donnant un dégagement de vapeur d'eau ; il se forme du sulfure de fer : c'est ce qu*on appelle le volcan de Lémery, parce que le savant de ce nom avait essayé d'expliquer les volcans en se basant sur cette curieuse expérience.

Sulfures de fer. — Les sulfures de fer sont très abonaants ; ils portent le nom général de pyrites. Le plus important est le bisulfure, qu'on appelle pynte martiale; il est cristallisé en cubes on en dodécaèdres; il est lourd, brillant et fait feu as briquet. Certaines variétés blanches s'effleurissent à l'air en s'oxydant et en se transformant en sulfate. Il résiste à l'action des acides. Aujourd'hui ces pyrites sont grillées pour donner de Tacide sulfureux qu'on dirige dans les chambres de plomb où se fabrique Tacide sulfurique : le résidu est da sulfate de fer anhydre, pulvérulent et blanc qoi sert à la fabrication de la couperose. A cause de sa couleur jaune brillante, la pyrite a été autrefoii employée dans la Joaillerie ; on a retrouvé dans les tombeaux péruviens des miroirs faits de pyrites polies, qu'on appelle miroirs des Incas.

Dans les laboratoires on prépare souvent da protosulfure de fer eu chauffant une bouillie formée de limaille de fer, de fleur de soufre et d'eau. On obtient ainsi une poussière noire qui est attaquée facilement par les acides et sert à préparer l'hydrogène sulfuré.

Action du chlore sur le fer.^ En faisant passer un courant de chlore sur du fer chauffé dans un tube de porcelaine, on voit sortir à Textrémité du tube des vapeurs Jaunâtres de sesquichlorure de fer (FeSCls), et on trouve le même produit cristallisé, mais brillant, dans les parties froides du tube. Si on remplace dans cette expérience le chlore par de l'acide chlorhydrique sec et gaaeux, on obtient des écailles blanches nacrées de protochlomre de fer.

En mettant des clous en excès dans de l'adde chlorhydrique étendu, on obtient le protochlonm

FER