I^'ER

continent de rinrention des hauts-fomneam j du fer-Uanc et de Fader de cémentation.

L'esprit entreprenant des Anglais s*est porté avec nue ëf;aie actirité vers la préparatîoo du fer, la fiadirication des objets coulés en fonte, du fer-blanc , dont elle a prodigieusement perfectionné les procédés, de Tacier et surtout de Tacier fondu. La sîdérui|;ie a pris chez eux un développement véritablement gigantesque 9 et les prix out baissé en pro|)ortion.

£n Russie, la fabrication du fer est devenue, depuis cinquante ans , un objet important. La Russie nous cfiîne anjourdlini des établissements qui peuvent rivaliser presque arec ceux des Anglais.

La Suède tient le troisième rang parmi les pars productifs en fer. La nature Ta dotée, sous ce rapport, avec tant de libéralité, qu'elle y laisse peu de choses à faire â Tindustrie de l'homme pour augmenter et améliorer les produits sidérurgiques.

La France a fait des progrès dans certaines parties de la métallurgie du fer ; mais dans d'autres elle reste encore en arrière.

La monarchie autrichienne possède d'excellents minerais en Bohême, dans la Hongrie, leT\Tol, laStyrie, la Camioleet même dans presque toutes ses provinces. Mais la manière d'y travailler le fer est encore susceptible d'une foule d'améliorations. La qualité supérieure des minerais y est, comme en Suèds, qui le croirait? la principale cause du retard dans le progrès des procédés : ceux-ci n'ont pas à lutter contre la nature.

L'Espagne fut célèbre pour ses fers dans les temps anciens; elle les emportait au loin , même encore au dixième siècle. De nos jours, il ne lui reste guère que la réputation de ses produits sous le rapport de la qualité naturelle.

En Portugal , la production du fer est à peu près nulle.

En Prusse , les produits sont considérables et d'une qualité parfaite pour la plupart.

Propriétés physiques diifer cru ou de Li fouie,

La fonte est très variable dans sa couleur, parce que c'est uû composé de fer et d'autres corps dont les proportions et le modç

FER. a45

de combinaison sont loin d'être constans. lot diversité de sa manière d'être provient à la fois de la nature des minerais dont elle a été extraite et du mode de leur réduction. On distingue généralement deux espèces principales de fer cru, la fonte blanche et la fonte grise; en employant les mêmes proçjSçlés, on obtient avec certains minerais de la fonte blanche, et avec d'autres jnincrais de la fonte grise. La couleur de la première est le blanc d'argent, avec un brillant parfait; en diminuant d'éclat » elle passe au gris dairpar une infinité de nuances. La deuxième espèce est d'un gris foncé, jouissant aussi d'un éclat métallique palpait, et passant de même par une infinité de nuances, et avec un éclat toujours décroissant, au gris clair. Cette espèce de fonte devient blanche dans certaines circonstances, mais son éclat ne peut alors égaler le brillant de la fonte blanche naturelle. Malgré cette différence 4 il est peu facile de les distinguer, à moins do connaître les procédés qu'on a suivis dans la fabrication de l'une et l'autre : toutes deux peuvent montrer dans leur cassure la couleur blanche et la grise à la fois , ce qui leur donne un aspect tacheté; on les appelle alors fontes mêlées ou imitées, par analogie avec la couleur du poisson appelé truite.

PBOPRiéTÉS PHYSIQUES DU FER.

De la texture.

On juge en général de la quahté du fer, par premier aperçu, sur sa texture, sa couleur et son éclat; mais à l'emploi on trouve bien souvent de grands mécomptes. On ne peut guère étudier le tissu de ce métal que sur des cassures récentes. Lorsque le fer est très pur, sa cassui*e est gremie. Mais si l'on veut l'examiner attentivement, il faut tenir compte de la grosseur des barres; en négligeant cette attention, on pourrait tomber dans les erreurs les plus graves : il convient de n'examiner que des barres qui aient au moins un pouce carré; ou , en fer plat, des barres de six lignes d'épaisseur au moins.

Des grains qui n'ont aucune forme déterminée, qui ne sont ni lames ni feuilles , qui , par leurs pointes déliées , annoncent une pr disposition nerveuse, et décèlent, pour ainsi dire^ l'i^ction de

U force extérieure qui les a étirés et séparés : ces grains , disonsnous, sont un indice dn fer le pics tenace, et qui . ét'rê en baim minces . présentera une t?ihire parfaitement nerreuse . dont Ifs filamen s seront blanch^.îrps et ti-ê< allongés, qni exiverDnt nne grande force poor eu déterminer la rupture. Tel est en géuéral le fer de Suède de hocnc q'jaliu'-

La cassure lamclleuse. ou à feuilles pins ou moins g;randes.-€sl toujours un indice de mauraîs fer. Si la cassnre oflrc des lamelles en forme d^ardoiscs , c'est un «igce de fer brûîé; si les lames soot très minces et qu'elles se détachent comme des écailles , on peut présager un fer cassant à froid. Quant au fer mal affiné , oo k reconnaît par le mélange du nerf et des facettes.

Les fibres du fer rouverin, ou cassant à chaud , sont toujours assez longues ; mais le plus mauvais fer est celui qui, forgé en barres très minces, ne montre aucune trace de nerf.

Le fer en grosses barres ne présente jamais aucun nerf.

Le fer dur et tenace , celui qui résiste le mieux à la force Cïtérieure . conserve aussi le plus long-temps sa texture grenue dans le forgcage; quant au fer mou, dans ce travail, il devient plutôt iîbreux . sca grains se laissent aplatir avec plus de facilité.

De la texture du fer dépend sa compacité , et c'est en vertu de cette compacité qu'il est susceptible de rece\'oir un poli parfait. Le fer fort et dur. dont la cassure présente uu çraLÏn uniforme . est le meilleur sous ce rapport ; le plus mauvais, sous le même rapport, c'est le fer mou, le fer à facettes, qui prend facilement au travail des fibres courtes et grosses. Le fer dont la cassure est à lames plates peut acquérir également un beau poli; mais sa mauvaise qualité^ d'ailleurs, doit en restreindre Femploi.

Le tissu de Tacier, la finesse de son grain et la propriété de ne point prendre de nerf dans le travail, le rendent plus compacte que le fer et plus convenable aux ou^Tages polis, dont le brillant est la chose essentielle. I.a sous-espcce blanche de la fonte grise et de la fonte blanche naturelle sont susceptibles aussi de prendre un plus haut degré de poli que le fer forgé. Il n'en est point ainsi de la fonte grise proprement dite ; elle manque de compacité et ne peut être employée avec avantage pour les ol^ets polis.

FÊR. !I47

La texture de la fonte grise est très variable ; elle passé d'un tissu grenu à une cassure unie. Ce qui la caractérise , c'est que la couleur foncée s'éclaircit à mesure que les grains se resserrent et qu'ils deriennent moins appréciables : ils disparaissent entièrement dans la sous-espèce blanclie de la fonte grise ; sa cassure est alors plus ou moins esquillense. La cassure conclioïde semble faire la transition entre les deux espèces de fer cru. Les grains plats et ccailleux sont le signe d'un baut degré d'impureté.

La fonte blanclie passe de la cassure rayonnante à la cassure Gsquilleuse^ et de cette dernière à la cassure compacte et conchoïde : la couleur blanche disparaît avec la texture rayon* Dante.

Cbmme la fonte est un composé très variable de fer et d'autreu substances , les inductions que Ton voudrait tirer de sa couleur et de sa cassure , relativement à sa qualité , pouiraient être très fausses. Il y a des cas où la fonte blanche la meilleure mérite la préférence , et d'auti^es Où c'est la fonte grise grenue.

De la pesanteur spécifique.

La pesanteur spécifique du fer a été observée avec beaucoup de soin par plusieurs métallurgistes^ principalement parRinmann; cependant le résultat de leurs recherches ne peut servir même à distinguer le fer de l'acier et de la fonte ; il prouve seule-» ment que l'acier est en général plus lourd que le fer forgéy celui-ci plus que la fonte blanche, et celle-ci plus que la fbnte grise ; mais il existe certains fers forgés dont la pesanteur spéci* Bque surpasse celle de l'acier, comme aussi certains aciers qui sont plus légers que le poids moyen des fers ductiles. On trouve même de la fonte blanche dont la pesanteur s'approche de celle du fer forgé. On rencontre aussi de semblables anomalies dans les différentes espèces de fer cru.

On peut adopter, pour termes moyens des pesanteurs spécifi-* ques des fers et de leurs poids absolus , les nombres sui« vans :

ce (

. De la dureté. On entend par dureté la résistance opposée I l'action d'une force extérieure par les particules d'un corps i licitées isolément; elle se manifeste lorsqu'on veut couper^ Tayer, forer, et en général quand les particules d'un corps s'op-1 posent successivement aux progrès d'une force qui tend à s'in-j terposer entre elles. On peut même la reconnaître à l'aide dtj marteau, si toutefois il s'agit seulement de faire céder le poiifii même éoumis au choc, et s'il n'est pas question de la résistance^ du corps entier dans le sens de son épaisseur.

La dureté du fer forgé est soumise à beaucoup de varia tiens: on ne peut d'ailleurs la déterminer avec précision, paix^e que nous n'avons aucun moyen de mesurer ses différens degrés. Le fer qui reçoit très facilement l'impression du marteau est d'or* jdinaire flexible et tenace; mais, quoique d'une qualité excel*' lente sous beaucoup d'autres rapports, il ne peut servir avantageusement à tous les usages. Il faut lui préférer en général celui qui est tenace et dur à la fois. On divise le fer forgé en fer dur et fer mou ; la texture sert de base à ce classement.

Le fer fort et mou prend un nerf clair, même quand il est en barres un peu grosses ; la couleur de ses filamens tient le milieu entre le blanc d'argent et le gris de plomb, tandis que le nerf dn fer fort et dur est d'un blanc argentin, etne se montre que dans les plus petits échantillons; mais le fer dont le nerf est court et d'une couleur foncée intermédiaire entre le gris de plomb et le gris noir, n'offre qu'une faible résistance ; il est mou et cassant a la fois. Le;s fers mal affinés et ceux qui; par la nature des

^srais d'où ils proviennent, sont cassans à froid, jouissent de Mcoup de dureté ; leur cassure est à lames ou à facettes. S« qui distingue particulièrement tous les fers forgés de Ta*- 'a c'est qu'ils ne se durcissent pas étant chauffés au rouge et •igés immédiatement après dans l'eau froide, «à'acier est plus dur que le fer ; on ne peut ni le rayer, ni le yer avec autant de facilité; mais, pour être bon, il doit être Ace en même temps. Une propriété caractéristique qui le â précieux pour une foule d'usages, c'est d'acquérir une ande dureté étant refroidi subitement, après avoir été chauffé pDUge : c'est ce qu'on appelle prendre la trempe j^ parce qu'on rioDge ordinairement dans l'eau ou dans un autœ liquide*. ipier, quand on le fait passer avec lenteur de la chaleur rouge a température ordinaire , participe aux propriétés du fer fj/k le plus dur. L'acier trempé raie le verre et résiste aux Uleurs limes.

[a fonte grise est moins dure que la fonte blanche; les sousices grisâtres de cette dernière se laissent entamer par la e et résistent cependant toujours au foret , tandis que les tes grises noirâtres sont tellement douces, qu'elles reçoivent impressions du marteau, qu'elles peuvent être limées^ forées XMipées au ciseau avec une grande facilité. Plus la couleur e s'ëclaircit, plus la dureté augmente; c'est une règle gênéi dont les exceptions tiennent à des causes particulières et ifirment pas le principe. La sous-espèce de la fonte grise iède une dureté aussi forte au moins que celle de l'acier. ir la rendre plus propre à la fabrication des objets coulés, on nté de l'adoucir.

e meilleur fer est celui qui jouit d'une grande dureté sans eur, c'estr-à-dire sans se fendre. Le fer tendre ou cassant à i est dur et aigre ; mais si tous les fers tendres sont durs et es^ il ne s'ensuit nullement que tous les fers durs et aigres ent être rangés dans la classe des fers tendres. Les fers forts cnnent aigres par le martelage à froid, et l'acier par la ipe; mais ils perdent ce défaut en recevant une chaudç , hs que le fer tendre reste toujouis aigre.

iS6 FER.

Le fer, l'acier et la fente se ramollissent par Teffet de I leur, comme tous les autres corps de la nature. Des fers ne pourrait trancher à moins d'y appliquer une force co rablc, se laissent couper facilement à la cisaille étant ch au rouge. La fonte môme peut, par ce procédé, être scié comme le bois et avec les mêmes outils.

De la ténacité. Nous appellerons ténacité la résistanc toutes les parties du fer sollicitées à la fois peuvent opp une puissance extérieure qui tenterait d'en rompre la nuité. Cette résistance est susceptible de se manifester d férentes manières^ soit comme ductilité, élasticité^ malléa flexibilité, soit comme raideur. Un corps est ductile loi s'allonge, étant sollicité par deux forces agissant en ligne et dans une direction opposée pour séparer ses parties, deux forces dirigées en sens opposé compriment le corps, éprouve la malléabilité. Si la force fait un angle avec la \ tion suivant laquelle les molécules tendent à se rapprocl corps résistera ou par sa flexibilité on par sa raideur. 1 s'il reprend sa forme première après que la force extéi aura cessé son action, il est alors doué de plus ou moins d sort ou d'élasticité.

Le fer surpasse tous les autres corps en ténacité ; mais cotinait pas au juste l'influence que les différentes modifie du fer ductile peuvent exercer sur cette précieuse prof Suivant l'usage que Ton veut faire de ce métal, on doi préférence tantôt au fer fort et dur, tantôt au fer fort et le premier paraît être plus ductile et plus fort, le deuxiémi malléable: car les diverses modifications de la tenacif corps ne sont pas entre elles en proportion; il existe des tances qui possèdent un assez haut degré de résistance, sai ni extensibles ni malléables.

Le bon acier est éminemment élastique. Cette qualité prouver en quelque sorte sa force et sa dureté; mais il ac aussi plus d'aigreur à mesure que sa dureté augmente, < paraîtrait absurde si l'on oubliait que l'aigreur est ind dante de la tenadté ou de la modification dont il s'a^t ici,

@té. Il en résulte néanmoins que Faciér très dur peut derenir ^kix)prc aux Usages qui l'exposeraient à des chocs ou à des ■scmsses.

!;jLe fer jouit d'une propriété particulière qui n'a encore été l^nnue dans aucun autre métal , si ce n*est tout nourellement L ns le platine. Il peut s'unir avec lui-même à la chaleur blan- Me : c'est ce que l'on appelle se souder. Les autres métaux se ra- Ulissent ^^alement avant la fusion ; mais il est impossible de bimir leurs morceaux ramollis en une seule masse par une i|^ion mécanique, et sans avoir besoin de les liquéfier. Cest à ^'propriété de soudahilité que nous devons les immenses Ipntages que le fer procure à la société : car ce métal est si difiHé àibudre^ qu'on ne pourrait le mettre en œuvre comme le iKvre ou l'argent.

"^^ n'est qu'à la chaleur blanche qu'on peut effectuer les soulÉts^; on l'appelle^ pour cette raison , \^ blanc soudant. Le fer ifr y arrive plus vite que le fer mou; celui qui ne possède qu'une hv faible soudahilité rentre dans la classe des mauvais fers , B«lles que soient du reste ses autres qualités : on le nomme alors ^rouçerin.

"MjC fer mal affiné devient à la fois rouverin et cassant à froid, fe fer tendre est presque toujours très soudabic ; mais on en pHTe aussi qui est brisant à chahd et cassant à froid ^ sans être ISfr cda mal affiné. Il serait impossible de souder par les i^yiens ordinaires des pièces de fer d'un très faible diamètre. Mje fer mou est plus sujet à se détériorer par les mauvaises taudesqùe le fer dur; il suffit, au surplus, de donner au fer iblé par une mauvaise chaude , une chaude suante hors du conet de l'air, dans un bain de scories, par exemple, pour lui ■kdre sa qualité première.

^n chauffant le fer devaut la tuyère de la forge , au milieu de k^rbons embrasés, on doit avoir une grande habitude pour ne % le brûler. Les charbons ne peuvent le recouvrir que d'une lanière imparfaite ; il faut donc employer le sable ou des mat^res yitrifiables pour lui donner une enveloppe artificielle , si ia il n'existe un bain de laitier au fond du foyer*

aSs F£R.'

Si le fer , à l'abri du contact de Tair et en contact avec le bon 9 reste long-temps exposé à la chaleur blanche y il toutes les propriétés de l'acier. La fabrication de l'acier de mentation repose sur ce fait d'expérience. Si la chaleur n*i été assez forte ni prolongée assez long-temps , le fer se seulement d'une couche d'acier.

Lorsque la température est élevée encore à un plus haut et que le fer , en présence avec le charbon , est mis en dans un creuset fermé hermétiquement, on obtient ou de Vi ou de la fonte blanche , ou de la fonte grise. U paraît que seul degré de chaleur qui peut produire ces trois modifia dans la combinaison du fer avec le carbone.

L'acier se conduit comme le fer dans les hautes tempérai et principalement comme le fer dur. 11 soude avant lui, couvre moins vite d'une couche d'oxide. Les chaudes prolongées lui font éprouver les mêmes changemens qu'ao quoiqu'ils arrivent plus tard; avant de les subir, il perd sa ture d'acier, et prend les propriétés du fer; c'est ce que lesl vriers appellent se pâmer.

L'acier ne change pas quand on lui donne une chaude gitt et rapide ; soumis long-temps à la chaleur blanche , sans le cfli tact de l'air , son grain devient plus fin et plus homogène. •!

La liquéfaction des aciers durs et mous, mis ensemble et| verses proportions , présente un moyen sûr de les combincp d'obtenir des produits de différens degrés de dureté , sel<wl sage auquel on les destine. Ce moyen parait préférable au ni nage; il serait probablement adopté généralement^ s'iln'exi|i pas l'emploi d'une si haute température; ce qui occasionne i forte dépense en combustibles et en creusets.

La fonte se distingue du fer et de l'acier en ce qu elle A point soudable.

La fonte entre en fusion à 17 ou 18000° de Fahr. La M blanche arrive plus tôt au point de fusion que la fonte grise, 1^ cette dernière est susceptible d'acquérir plus de liquidité. L'^ et l'autre occupent alors un volume plus considérable qu'ait leur changement d'état.

fonte blanche se dilate moins que la grise en passant de (t liquide à l'état solide; c'est-à-dire , ce qui revient au môme certaines circonstances, elle subit un retrait plus considc* par le refroidissement.

fonte grise liquéfiée à Tabri de l'air et refroidie lentement erre toutes les propriétés qu'elle avait avant sa fusion. On la fondre à plusieurs reprises sans changer sa nature ; mais, la refroidit subitement, en, la projetant sur une plaque le ou sur un solhuntide , elle éprouve un changement total ; rise et douce qu'elle était, elle est devenue blanchQ, aigre Lure.

i fonte blofiçJie, soumise aux températures élevées, se èond'une toute autre manière ; exposée au contact de l'air et à Btion de la chaleur au-dessous du point de fusion^ elle perd la couche d'oxide sa texture rayonnante et sa couleur Éinche ; elle devient grenue , grisâtre , douce , malléable , et se j^roche du fer forgé.