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• Aciers a mérne rAructure que les aciers an rackeJ o Aciers renfermant àfl&Martensile

+ Aciers à structure pQtyêdrlijne

• Aciers sur la iront e <bi ?. groupas

Fin. 9t. — Diagramme des aciers nu nickel.

Si nous prolongeons ces deux droites AB et A'B', nous voyons que :

1° Elles viennent toutes les deux rencontrer l'axe des X au point 1,050.

Ceci est extrêmement important : en effet, M. Osmond a montré que, dans les aciers au carbone, il était impossible d'obtenir de l'austénite, excepté si l'on trempe l'acier. Encore

faut-il tremper dans des conditions déterminées et n'obtienton jamais d'austénite pure. M. Osmond a trouvé justement que le pourcentage de carbone qui permettait d'obtenir la quantité maximum d'austénite était 1,650* ;

2° AB rencontre oy au point 13, tandis que A'B' rencontre le même axe au point 30.

Il s'agissait de vérifier que les deux droites indiquées donnaient bien les points correspondant aux premiers aciers martensitiques ou polyédriques de chaque série.

Pour le faire, nous avons employé deux méthodes :

1° Nous avons observé un grand nombre d'aciers qu'ont bien voulu mettre à notre disposition les grandes forges, notamment la Société Commentry-Fourchambault, qui nous a fourni plus de cent échantillons;

2° D'autre part, nous avons procédé comme suit : nous avons pris des aciers aussi pauvres que possible en carbone et dont la teneur en nickel variait de Q à 25 0/0, et nous les avons cémentés de façon que la couche superficielle présentât soit l'aspect martensitique, soit l'aspect polyédrique sous la plus faible épaisseur possible.

Au tour, nous enlevions la couche superficielle sous une épaisseur de 1 /4 de millimètre et Ton y faisait le dosage du carbone.

Ces dernières expériences sont évidemment très longues, étant donnés les tâtonnements qui sont nécessaires pour arriver juste à la structure désirée. Aussi n'en avons-nous pratiqué que quelques-unes.

Ces deux séries d'expériences nous ont donné des résultats d'une concordance remarquable. Tous les points marqués sur la figure représentent les aciers que nous avons observés. On voit combien ces expériences concordent avec la théorie.

Les aciers particulièrement intéressants à étudier étaient les aciers se trouvant sur Tune des droites limites.

Leur reconnaissance est assez facile ; pour ceux qui ne sont formés que de martensite, on ne voit aucune plage blanche

\. Nous avons vu (p. 141) que ce pointa été retrouvé par M. Bénédicks.

non orientée (j'insiste sur ce point) ; il est bien évident d'ailleurs qu'il en est de même pour tous les aciers à martensite pure; mais, pour un acier limite, si on le décarbure tant soit peu (un recuit d'une heure à 9<X)° en présence d'oxyde de fer est à peine nécessaire), on voit apparaître sur les bords des taches blanches de fer a qui ne présentent aucune orientation.

Pour les aciers qui se trouvent sur la limite entre les aciers martensitiques et les aciers polyédriques, l'indication donnée par la microstruclure est beaucoup plus certaine. En effet, on voit presque toujours des polyèdres très nets et sur les bords de ceux-ci quelques fers de lance très noirs.

D'ailleurs, si l'on a des doutes, quelques coups de marteau sur l'acier ou une trempe, ou, mieux encore, un refroidissement à — 10° suffira pour faire apparaître de nouveaux fers de lance blancs ou noirs. C'est ainsi que les différents aciers marqués d'une croix entourée d'un cercle ont été trouvés sur la limite des différents groupes.

Enfin, nous avons voulu vérifier les points qui se trouvent sur l'axe des Y ; pour cela, il nous fallait obtenir des aciers sans traces de carbone; à cet effet, nous nous sommes adressés à l'alumino-thermie : nous avons réduit différents mélanges d'oxyde de fer et de nickel par l'aluminium. Après de nombreux tâtonnements, nous sommes arrivés à abaisser l'aluminium contenu dans ces alliage à 2 0/0 environ.

Nous avons ainsi préparé une série de produits dans lesquels on voit nettement la structure des alliages fer-nickel.

En rapportant les proportions trouvées à l'analyse à un alliage formé seulement de fer et de nickel, nous sommes arrivés à conclure que :

A 26,25 de nickel on a de la martcnsitc très nette, plus du fer y-

A 28,40 des polyèdres nettement formés; mais au centre de la rnartensite très fine.

• Dès les environs de *.Î0 0/0 de nickel, il n'y a plus que des polyèdres très nets.

Ce diagramme divise donc le plan en trois espaces :

Le triangle CDO, correspondant aux aciers ayant sensiblement les mêmes propriétés que les aciers au carbone ordinaire, mais avec une résistance et une limite élastique un peu su-

Fio. 92. — Thermo-électricité des aciers au nickel (Boudouard).

périeures, et surtout avec une homogénéité bien plus grande.

Le triangle CDE correspondant aux aciers à structure martensi tique ayant des propriétés analogues aux aciers contenant des quantités importantes de carbone et trempés; ces aciers sont extrêmement durs, difficiles à travailler et sont fragiles;

L'espace EDF qui correspond à des aciers qui ont des propriétés nouvelles, à basse limite élastique, ne possédant aucune fragilité, etc.

Mais il y a en plus des zones de passage qui ont leur im

Ni 0/0 1110 1000 900 800 700 000 500 400 300 200 100 0

Fin. 93. — Thermo-électricité des aciers au nickel (Boudouard).

portance. C'est ainsi que, dans le triangle CDC, déterminé par la droite* qui joint le point 1) au point 10 de nickel, on a des

aciers qui sont formés de perlite et de martensite. Ces aciers ont une partie des propriétés des aciers de l'espace CDE.

De même, dans le triangle EDE' on a des aciers qui sont formés de martensite et de fer •* et qui ont par v conséquent

Ni 0/0 1100 1000 900 80 3 700 600 500 400 300 200 100 0

Fie. 94. — Thermo-électricité des aciers au nickel (Boudouard).

une partie des propriétés des aciers situés dans la zone EDF .

En résumé, nous avons pour les aciers au nickel un diagramme extrêmement simple, qui n'est en quelque sorte que la traduction des expériences que nous avons faites. Ce diagramme divise le plan en trois parties auxquelles correspondent des aciers ayant des propriétés particulières.

Mais il faut tenir compte des deux zones secondaires que nous avons indiquées et qui constituent en quelque sorte les

termes de passage d'une catégorie d'aciers à la voisine Résistance électrique. — M. H. Le Chatelier a fait des déterminations de résistance électrique sur les aciers au nickel. Ce savant a trouvé que le déplacement des points de transformation varie d'une façon continue avec la composition de l'alliage et ne se dédouble pas. Les alliages fer-nickel ne sont pas constitués par une combinaison de ces métaux juxtaposés à un excès de l'un ou de l'autre d'entre eux, mais forment un mélange chimiquement homogène, un mélange isomorphe.

Thermo-électricité. — Nous avons déjà résumé les travaux de M. Boudouard qui, en utilisant une méthode particulière, a déterminé les points de transformation des aciers que nous avons employés dans les essais micrographiques.

Voici les résultats obtenus sur les aciers que nous avons utilisés dans nos recherches et quelques-unes des courbes enregistrées (fig. 92, 93 et 94) :

COMPOSITION