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de
fer.
lle-h-Vacho (grains octaèdres).
Var (en roche).'”.»
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Orenbourg (Mussie).
53 ÜO
Kavahissac (Asie Mineure). . .
Drontheim (Norvège).
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Alt Orsowa ^Banal).
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Minerai de 1 Inde.. .
Iles Shetland.
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La présence de terres aussi réfractaires que le sont la magnésie et l’alumine explique pourquoi la réduction du fer chromé ne saurait avoir lieu sans l’intervention de fondants.
Berthier ayant cherché quelle était la nature des agents à faire intervenir, afin d’obtenir d’un minerai le plus fort rendement en alliage, fut conduit à reconnaître l’utilité du borax. Il constata, en outre, que les fondants siliceux ont l’inconvénient de s’opposer à la réduction des oxydes qu’ils retiennent en combinaison. Berthier termine en disant :
« Si je me suis beaucoup étendu sur la manière de préparer économiquement les alliages de fer et de chrome, ce n’est pas que je croie que ces alliages puissent être par eux-mêmes d’une grande utilité, mais parce qu'il est probable qu’on s’en servira pour introduire le chrome dans l’acier fondu. »
Les vues de Berthier se sont complètement réalisées : aussi doit-on considérer cet ingénieur comme l’inventeur de l’acier chromé et du fer chromé.
Berthier fit, en efifet, deux aciers chromés fondus, l’un contenant o,oio do
18t ENCYCLOPÉDIE CHIMIQUE.
chrome, l’autre o,oi5. Ces aciers se forgèrent très bien ; on en fit un couteau et un rasoir : les deux lames étaient très bonnes. Leur tranchant parut dur et solide, mais ce que les lames eurent de remarquable, c’est le beau damassé qu’elles prirent lorsqu’on les eût frottées avec l’acide sulfurique. Il y avait donc lieu de croire que l’acier chromé serait propre à faire des lames de sabre damassées, solides, dures, d’un bel effet, et des instruments de coutellerie fine.
Berthier prépara ce produit en fondant l’acier fondu de première qualité, cassé en très petits morceaux, avec un alliage de fer et de chrome et il émit cette opinion qu’en opérant en grand, il y aurait lieu de substituer l’acier cémenté à l’acier fondu. Il no croyait pas qu’ii fût possible de remplacer avantageusement dans ces opérations l’alliage du chromo par du minerai de chrome mêlé de charbon, parce qu’il arriverait probablement que le verre terreux qu’on serait obligé de mettre dans les creusets pour préserver l’acier du contact de l’air, dissoudrait la plus grande partie du minerai et en empêcherait la réduction.
Ce ne fut que longtemps après la publication du mémoire Berthier que les résultats industriels vinrent confirmer ses recherches scientifiques.
Avant l’année 1867, dans la province d’.Antioquia (Amérique méridionale), une compagnie monta une forge dans les environs de Médellin, où l’on traitait un minerai brun ayant l’aspect d’une hématite. Des ouvriers francs-comtois exécutaient les travaux. La fonte que l’on retirait était surtout employée à faire des têtes de bocard pour pulvériser des quartz aurifères ; par sa dureté exceptionnelle, elle convenait parfaitement à cet usage, et, malgré son prix élevé, elle était fort recherchée. Sa qualité tenait à la présence du chrome, que M. Boussingault s’explique très bien, ayant reconnu, durant son séjour dans la province d’Antioquia, que le minerai de chrome existe en abondance dans le terrain sur lequel l’usine avait été construite, à ce point que tes pierres formant les murs d’angle des maisons étaient construits en minerai de chrome. La fonte de Médellin, examinée dans le laboratoire de M. Boussingault, était blanche, à larges facettes, offrant tous les caractères d’un spiegeleisen. Voici les résultats des analyses :
, Chrome. i.gû 2,80
Carbone combiné. 44“ ~
Graphite. 0,00 —
Silicium. <>,75 —
Phosphore. 0,07 —
Soufre. traces —
Arsenic. 0,00 —
Vanadium. traces —
Manganèse. 0,84 —
Fer. 92,5o —
En 1869 on fabriqua de l’acier chromé et du ferrochrome à Brooklyn, dans l’État de New-York. Ces produits sont obtenus aujourd’hui dans l’État de Pensylvanie.
L’acier, quelle qu’en soit l’origine, reçoit, pour être chromé, un alliage de chrome et de fer (ferrochrome) de composition déterminée et dont la dose dépend de la teneur en chrome qu’il s’agit de donner à l'acier. L’industrie de l’acier chromé est
<lonc basée sur deux opérations distinctes, la préparation du ferrochrome, l’addition de cet alliage à l’acier.
On prépare le ferrochrome en mêlant le minerai de chrome, réduit on poudre fine, avec G à 8 pour loo de charbon de bois ou d’anthracite pure, et une certaine (juantité de fondants, dans laquelle il entrerait du fluorure de calcium ou de sodium additionné de chaux, ou bien de borax avec un carbonate alcalin.
En fondant à une très haute température dans des creusets de graphite, on obtient un régule rassemblé sous la scorie. Les fondants ayant surtout pour objet de déterminer la fusion de la gangue, leur nature doit nécessairement varier suivant les substances terreuses que contiennent les minerais. A Brooklyn, en réduisant le minerai de chrome de Hoboken et de Newhaven, associé à la serpentine, on a fabriqué des ferrochromes contenant de ai à 46 pour loo de chrome métallique. Quand les minerais sont d’une richesse exceptionnelle, l’alliage renferme jusqu’à 6o et môme 70 pour 100 de chrome ; mais il est difficile et peu avantageux de former des produits d’une telle richesse, parce qu’il se produit fréquemment (tes trouées dans les creusets. On facilite singulièrement la réduction des minerais chromés en ajoutant au mélange, tantôt de l’oxyde de fer, tantôt de la fonte en nature. Ces ferrochromes, ainsi fabriqués, sont nécessairement moins riches en chrome.
Le Tasmanian Iron and C» aurait obtenu au haut fourneau des fontes renfermant de 6 à 7 pour 100 de chrome. Une de ces fontes contenait :
Carbone.
Silicium. i,5a
Phosphore. 0,10
Chrome. 7)05
Fer. 86,56
Manganèse. o,i4
Cuivre. traces
Olsservatlons faites ilans l'iisliic Jacob Iloltzci* cl’Unlcux, sur le fcrrochroine et l’aeler cliromé. — Cette fabrication fut introduite en 1875, dans l’usine Jacob Holtzer, par l’initiative de M. Brüstlein. M. Boussingault résume ainsi les faits les plus saillants recueillis par [cet habile ingénieur.
Les minerais de chrome exigent, pour être réduits, de manière à donner un culot métallique, une température beaucoup plus élevée que celle qui est nécessaire pour la réduction des minerais de fer. Le minerai de clmome dont on dispo-
sait avait pour composition moyenne
Sesquioxyde do chrome.
Chrome. 0,271
Protoxyde do for.
Fer. ü,i4o
Alumine.
Magnésie.
Silice.
Suivant les prescriptions de Berthier, la nature des fondants que l'on fait intervenir doit nécessairement varier avec la constitution des minerais.
* Dans l’usine Jacob Holtzer, les fondants employés ont été, soit le verre à- bou-
ENCÏCLOP. CUIM.
186 ENCYaOPÉDIE CHIMIQUE.
teille, soit la chaux, soit le carbonate de soude, soit le fluorure de calcium ; mais on reconnut bientôt que les agents qui, sous le moindre volume, déterminaient la fusion du minerai et la réduction des métaux, étaient aussi ceux qui attaquaient le plus énergiquement les creusets, qu’on ne brasquait pas, pour ne pas en diminuer la capacité.
Le charbon réducteur était préalablement mélangé au minerai.. La chaux seule, mêlée à ce combustible, produisit les meilleurs rendements en ferrochrome. Malheureusement, ce mélange attaquait les creusets, en les coupant au-dessus du métal fondu, quand on ne les retirait pas du fourneau à un moment qu’il n’était pas facile de saisir.
L’addition de fer ou d’oxyde des battitures, ainsi que l’avait indiqué Berthier, facilitait l’opération en donnant naissance à un alliage plus fusible, mais nécessairement moins chromé. Après bien des tentatives, on obtint une production satisfaisante de ferrochrome : ce fut quand la scqrie ne contint plus d’oxyde de chrome. La réduction était alors parfaite, mais cette scorie était quelquefois surmontée d’une sorte d’éponge formée de globules métalliques, ce qui nécessitait un broyage et une lévigation. En réunissant ces globules au culot, on approchait du rendement théorique. En augmentant la proportion de fer ou d’oxyde des battitures, la scorie n’est plus couverte de glol)ules, mais on obtenait nécessaii'ement un ferrochrome moins riclie en chrome.
Ferrochrome. — Cet alliage présente des caractères assez différents suivant sa teneur en chrome et en carbone. Voici ces caractères, d’après M. Brfistloin :
Une fonte chromée ne contenant pas au delà de i5 pour loo de chrome est dure, assez tenace ; sa cassure, légèrement lamellaire, présente une teinte l3lanche ayant un reflet soyeux.
Quand la teneur en chrome atteint 25 à 5o pour loo, l’alliage présente des aiguilles disséminées dans toute la masse. La fonte est blanche et brillante. A mesure que la richesse en chrome est plus grande, les aiguilles, dans un alliage bien fondu, deviennent plus courtes, plus déliées, la fonte plus fragile ; lorsque la. teneur en chrome dépasse 68 pour loo, l'alliage est difficilement fusible aux plus hautes températures du four à vent.
Ce qui précède s’applique à des fontes chromées saturées de carbone. Quand cette fonte n’en est pas saturée, la structure en aiguilles ne se manifeste que pour des teneurs plus élevées en ciirome, la cassure a une teinte moins blanche. Par exemple, une fonte de 25 ou 5o pour loo de chrome et à o,o25 et o,o5o de carijone conserve la structure lamellaire d’une fonte blanche carburée, dans laquelle il entre 12 à i5 pour 100 de chrome. A mesure que la carburation s’élève, on voit, dans la cassure de l’alliage, des aiguilles blanches brillantes de plus en plus nombreuses. Le carbone influe donc sur la structure cristalline des ferrochromes.
La fonte chromée, riche en chrome, agit moins sur l’aiguille aimantée sans que l’action magnétique disparaisse complètement, ainsi qu’il advient aux ferromanganèses ; un ferrochome à 67 pour 100 est encore attirable à l’aimant. On donne ici la composition de quelques ferrochromes ;
Chrome. Carbone cimbiaé. Graphite. Manganèse. Sonfrc
