TONNES

totale-

par tonne.

32 3oo

io4oo

M. Hadfield* a relevé le cours du wolfram de 1897 à ïgoo; dans le tableau suivant, Tunité d'acide tungstique est évaluée en francs :

francs.

francs. rancs.

francs, francs.

francs.

Janvier. . . .

36,5oà33,4o

Février.

33,4oà36,25

Mars .

Avril .

Mai. .

Juin. .

Juillet .

Août .

Septembre

4o,oo

Octobre .

i5,oo

Novembre

i5,oo

22,5oà 20,25

Décembre .

Les cours se sont encore élevés depuis. Après avoir éprouvé une baisse par suite de la découverte de mines importantes, le prix de l'unité de l'acide tungstique qui, en igo4) était de lo francs, s*est élevé à 20 et 3o francs en 1906, à 35 et 4o francs en 1906. En 1907, la hausse a continué et a porté le prix à 5o francs et même à €7 francs en septembre. La tonne ressortlssait à 35oo francs et à 45oo francs. Depuis le mois d'octobre, les prix ont beaucoup baissé et l'unité d'acide tungstique vaut moins de 5o francs.

Le grand marché du tungstène est à Hambourg. On peut estimer la consommation mondiale de tungstène métal, titrant 95 à 99 0/0, à 1000 tonnes par an. Le prix du kilogramme de tungstène a varié de 3 fr. 5o à 10 francs.

(14) Emploi en métallurgie* Historique. — Les essais des frères d'Elhuyar semblaient montrer que si le tungstène pouvait s'allier aux autres métaux, les alliages obtenus, trop aigres, n'étaient pas susceptibles d'applications. En i834» Berthier* reprit l'étude des alliages de fer et de tungstène, il réussit lui aussi à obtenir des ferro wolframs dont la teneur en tungstène était voisine de 4o, 5o et 80 p. 100, qui tous étaient cassants.

Cependant l'emploi du i;ungstène en métallurgie avait été entrevu par le docteur Raspe, qui, dans sa lettre à un rédacteur de l'Encyclopédie méthodique, écrit que le tungstène pourrait peut-être servir dans quelques fabriques à durcir des ouvrages de fer et d*acier.

Au commencement du siècle dernier, les efforts de

tous les métallurgistes étaient dirigés vers un même but: la reproduction des aciers damas. De belles théories mathématiques avaient élé édifiées pour expliquer là formation des lignes que Ton voyait sur ces aciers réputés ; mais la plupart des vrais savants attribuaient la qualités des«aciers Wootz ou damas à la présence d'un élément étranger. Pour Tennant, c'était Tarsenic, pour Faraday S l'aluminium. Dans un mémoire, couronné par la Société d'encouragement en 1817 et qui ne fut jamais publié, mais communiqué confidentiellement à tous les métallurgistes français, Bréant indiqua le moyen de préparer des aciers damas en incorporant des métaux étrangers aux aciers.

Dans un travail paru en 1 844, le duc de Luynes confirmait les travaux de Bréant, en découvrant le tungstène dans huit aciers orientaux sur neuf analysés. Dans l'un d'eux, la teneur en tungstène atteignait i p. ^j^: mais l'élément étranger qui dominait était le nickel.

Quatre ans après, le docteur Peicy * reprenait l'étude des alliages de tungstène et concluait qu'ils étaient sans intérêt, comme je l'ai montre dans une étud^ récente*. Les premiers essais vraiment industriels furent exécutés en Autriche par le docteur Kœller. Celui-ci ayant lui aussi retrouvé, en 1 855, le tungstène dans les aciers damas, songea à préparer ces aciers en grand par addition de wolfram aux aciers ordinaires. Il s'adressa à un grand propriétaire de mines de wolfram, Jacob, et à un métallurgiste, Sperl, et prépara en i856 de l'acier renfermant 4 à 5 p. 100 de tungstène par simple addition de wolfram réduit.

Les outils obtenus présentaient une dureté extraordinaire, et un grand métallurgiste, Mayer, de Leoben,

en Styrie, prépara en grand l'année suivante de Vacier wolframisé. A T Exposition de Vienne de i858, figurèrent des outils et des lames de sabre préparés avec cet acier dont tout le monde pouvait admirer la cassure fine et compacte.

Tandis que le docteur Kœller continuait sçs recherches à Reichramming, puis à Mutterhausen aux usines Dietrich, on commençait à fabriquer en Allemagne de Tacier au tungstène aux ateliers Egels-Schvsrarzerkopf çt Freund de Berlin et aux aciéries de Bochum.

Voici d'après Siewert * la teneur en tungstène de quelques aciers préparés alors : ,

I. Vienne. II. Bocbum. III. Bocbum. IV. Bochum. V. Bochum. i,o5 3.84 3.o5 néant. 2.70

En 1860, Bernouilli ^ reprenait l'étude des alliages de fer et de tungstène et confirmait les résultats obtenus antérieurement. Le tungstène pouvait s'allier au fer en toutes proportions, mais ces alliages étaient cassants et par suite sans application directe.

De tous ces travaux, il ressortait que l'on pouvait incorporer facilement le tungstène à l'acier et que, pour certaines teneurs, on améliorait la qualité des aciers. Mais les métallurgistes, jaloux de leurs secrets, ont peu à peu laissé tomber dans le silence l'emploi du tungstène et, à partir de ce moment, la fabrication de l'acier au tungstène continua à être exécutée en Autriche et en Allemagne, sans que l'attention fût attirée sur certains aciers qui devaient leurs qualités exceptionnelles à la présence d'une faible quantité de tungstène.

C'est surtout en Angleterre que la métallurgie des

aciers au tungstène semble avoir été pratiquée sans, interruption, à partir du jour où elle a été commencée. Les premiers aciers anglais au tungstène furent préparés en 1857, par Robert Oxland, de Plymouth. Dans son brevet (A.. D déc. 1857, n® 3ii4), Oxland spécifie que le wolfram réduit par le carbone peut être mélangé avec de la fonte dans un four à coupole (3o de wolfram pour 100 environ de fer). .Ce véritable ferrotungstène qu'il appelle métal wolfram fournit un très bon acier fondu, quand on le fond avec Tacier en proportion variant de o,5 à 25 pour 100. Dans le même brevet, Oxland revendique l'addition du métal wolfram à l'argent allemand et au nickel.

Deux ans après, Robert Mushet * prend une série de brevets pour l'emploi, dans la fabrication de l'acier fondu, du tungstène à tous les états. L'inventeur revendique l'emploi du tungstène, de ses oxydes et de ses minerais; il préfère cependant le minerai wolfram, qui coûte moins cher et renferme du manganèse rendant la fusion plus facile. Il recommande les proportions suivantes :

A.cîer cémenté. ... 20 k. 860 Wolfram et brai. . . o k. 453

Fer suédois 19 k. 900

Charbon en morceaux. o k. 227

Wolfram et brai ... o k. 453 à i k. 8i4.

Acier puddlé .... 21 k. 763 Charbon en morceaux. o k. 700 Wolfram et brai. . . o k. 45o

D'après lui, la dureté de l'acier augmente lorsqu'on emploie de plus grandes quantités de carbone ou de plus faibles proportions de tungstène. Cet acier s'ap-

pelait acier wolframisé. On n'a jamais cessé d en préparer pour aciers à outils.

A Liège, un nouveau brevet est pris en 1861 par Schimmelbusch. Mais bientôt un certain discrédit se répand sur l'acier au tungstène. Quelques industriels, profitant de la renommée qui s'attachait au nom d'acier au wolfram, vendent sous ce nom des aciers qui n'en renferment pas traces ou se contentent d'ajouter à la masse en fusion du minerai de wolfram pulvérisé et non réduit.

C'est ainsi que s'exprime Wagner * dans son rapport. Il expose que les espérances conçues sur l'industrie de l'acier wolfram ne sont guère justifiées et il ajoute que l'on vend d'ailleurs, sous ce nom, des limes, des rasoirs qui ne contiennent pas traces de tungstène.

En Angleterre, le docteur Percy* n'était pas moins sceptique. Voici en quels termes il s'exprime sur les échantillons provenant du congrès tenu à Vienne en i858 :

Notre colique M. W. Smyth assista à ce congrès et nous rapporta des échantillons dont la cassure était en effet très fine, uniforme, compacte et conchoïde. Nous en avons fait adresser quelques-uns à notre ami M. E.-F.Sanderson, fabricant d'acier renommé àSheffield ; mais le rapport qu il nous fit sur ses qualités n'est pas favorable. L'acier wolfram ne manqua pas de figurer dans le département autrichien à l'Exposition internationale de 1802; mais on n'en fit pas l'étalage qu'on aurait dû s'attendre à y rencontrer, si une partie de ses mérites s'était confirmée. Nous avons demanué à ce sujet des renseifi^nements au professeur Tunner, de Leoben ; sa réponse se borna à des signes de tète plus expressifs que de longs commentaires. Personne en effet ne pouvait mieux dire la vérité sur cet acier que M. Tunner, et d n'y a pas d'homme au jugement duquel nous attachions plus d'importance.

TUNGSTENE. 67

En France, on se montrait moins sceptique sur l'emploi du tungstène en métallurgie. Gruner et Lan ' déclaraient à propos des essais de Mutterhausen que l'acier ordinaire ou la fonte, refondue avec 2 à 3 p. 100 de wolfram réduit, acquéraient une ténacité et une dureté plus grandes.

Gruner indiquait en même temps le procédé suivi pour incorporer le wolfram à l'acier dans les usines de la Loire; on ajoutait dans les creusets de i à 3 p. 100 de wolfram réduit.

Le wolfram réduit était d'ailleurs préparé en France par le propriétaire de la mine de Puy-les- Vignes, alors M. Dubreuil. On transformait le minerai en minerai simplement grillé, puis en wolfram réduit. Le premier produit était le résultat d'un simple enrichissement du minerai, suivi d'un grillage pour lui enlever la plus grande partie du soufre et de l'arsenic; il valait 2 fr, 60 le kilogramme. Le produit, chauffé ensuite avec le quart de son poids de charbon à 1000® environ, était livré sous le nom de wolfram réduit, à raison de 4 fr. 5o le kilogramme, puis de 3 fr. 76.

Le capitaine Caron ^ montra que le wolfram réduit n'était qu'un mélange de wolfram carburé, de wolfram non réduit et de charbon et que, pour obtenir un véritable ferrotungstène, il était nécessaire de chauffer beaucoup plus haut.

Les essais du commandant Le Guen et du capitaine Caron furent exécutés avec ce wolfram réduit. Le Guen' chercha d'abord à améliorer les fontes par addition de wolfram; on voulait à cette époque, en 1860, armer les batteries de côtes de canons rayés en fonte. Le Guen fut conduit à ajouter a p. 100 de tungstène

à la fonte. Il constata que, plus le Wolfram était exempt de soufre et d'arsenic, meilleurs étaient les résultats obtenus. Ces recherches furent exécutées au port d© Brest; elles furent bientôt suivies de nouvelles études relatives à l'influence du tungstène sur les propriétés de Tacier.

Pour incorporer le tungstène à Tacier, Le Guen ^ prépara, comme l'avait conseillé Gruner, des fontes très riches en tungstène; il broyait ensemble de la chaux et du wolfram réduit et les chauffait avec du goudron dans le but de les agglomérer sous forme de briquettes. Ces briquettes disposées par couches alternées avec de la fonte et de la casline fournissaient une fonte contenant 8,84 p. loo de tungstène.

Le Gùen' incorporait ensuite lé tungstène à l'acier en ajoutant cette fonte wolframisée dans le convertisteur Ressemer au lieu de spiegel. Il constata, dans les . essais d'Imphy, que l'on pouvait ainsi préparer en grand de l'acier au tungstène possédant une remarquable résistance, quoique la fonte employée fût de qualité médiocre. A Terre-Noire, il* obtint avec delà fonte de bonne qualité un acier très résistant, qui malheureusement fut employé à faire deS rails, au lieu de servira la confection d'outils.

Les recherches de Le Guen et les essais officiels exécutés au Conservatoire des Arts et Métiers sur les fontes et lés aciers Woîframisés préparés en Allemagne avaient mis en évidence leurs précieuses qualités. Par ordre du Ministre de la Guerre, des études furent entreprises au laboratoire de chimie du Dépôt central de l' artillerie, alors dirigé par le capitaine Caron ^.

Gé savant étudiât d'abord l'action du tungstène

TUWGSTÈNE. 69

sur le bronze, sur le cuivre et sur l'étain. Il iiiontra que l'augmentation de dureté était due à une répartition, non homogène d'ailleurs, de tungstène dans la masse du cuivre ou du bronze et que, contrairement aux idées admises, le tungstène ne s'alliait pas à ces métaux.

Laissant de côté les fontes, Caron se préoccupa surtout de nhfluence du tungstène sur l'acier doux; mais il ne fut pas sans remarquer la dureté remarquable des aciers durs renfermant du tungstène et proposa de les employer comme acieré à outils.

Après cette période de recherches actives de Le Guen et de Caron, le silence semble se faire à nouveau ; mais la fabrication de l'acier wolframisé n'est point abandonnée pour cela. On en prépare de tous côtés, tout en se gardant de dire qiie les aciers remarquables que l'on obtient doivent leurs propriétés à une faible teneur en tungstène. La meilleure preuve s*en trouve dans le développement de la fabrication des ferrotungstènes ou de la poudre de tungstène. A. Rosswein, en Saxe, l'usine Théodor Kniesche traitait les minerais de Zinnwald et d'Altenberg. Dans le Hanovre, Biermann transformait en ferrotungstène le wolfram de Puy^les- Vignes. Au Boucau, la G** des Hauts Fourneaux, Forges et Aciéries de la Marne prépara, à partir de 1892, du ferrotungstène à l'aide de l'acide tungstique retiré de ses minerais d'élain. Il en est de même en Cornouailles.

En 1880, le silence se trouve rompu de bien singulière façon. Le n^ajor Mieg et le chimiste BischofiF proposent d'employer le tungstène pour augmenter la force de pénétration des balles, en les rendant plus denses. Leurs deux brevets datent de 1882 (classe 72. D.R.P.

n® 22891, 26 nov. 1882 et n? 22892, 2 déc. 1882); ils Spécifient la préparation de balles formées d'une chemise dans laquelle se trouve du tungstène aggloméré par compression.

Quatre années plus tard, parut un article du docteur Heppe sur les applications industrielles du tungstène, où se trouvaient reproduites un grand nombre d'erreurs anciennes, mais qui présentait tout au moins l'avantage d'attirer l'attention sur ce métal.

Ce furent surtout les recherches de MM . White et Taylors qui mirent en relief l'influence du tungstène sur les aciers, et leb premiers résultats qu'ils obtinrent furent acquis avec des aciers Mushet, lesquels, depuis i858, avaient toujours été additionnés d'une petite quantité de tungstène. Les aciers à aimant d'AUevard, réputés à juste titre depuis longtemps, contiennent du tungstène.

(15) Etudes sur les aciers et les alliages au tungstène. — Les travaux du capitaine Caron ont été confirmés et complétés sur bien des points par les recherches ultérieures, au nombre desquelles il convient de citer, parmi les plus précises ou les plus importantes, celles de MM. Osmond, Bohler, Hadfield, Guillet et de M"** Curie.

Des études entreprises par M. Osmond' pour déterminer l'influence du tungstène sur les changements moléculaires du fer et sur les changements d'état du carbone, il résulte que :

Le tungstène possède la même propriété que le manganèse et même à un degré plus marqué. Un acier dur pour aimants, contenant une assez forte proportion de tungstène et de manganèse, ayant été abandonné au refroidissement à

TUNGSTÈNE. 6l

partir de iioo°, n*a donné la recalescence qu*à la température exceptionnellement basse dé 54o-53o.

Continuant ses recherches, en 1890, M. Osmond* décrit ainsi le rôle du tungstène :

6*> Tungstène (Quatre échantillons préparés par MM. Harbord et Tucker et donnés par M. RobertsAusten). — La teneur en tungstène s'élevant de traces à i,5o pour 100 a3 paraît garder son amplitude et sa position normale, eu égard à la composition chimique des barreaux. Le tungstène n*a doncqu*une influence douteuse sur la transformation allotropique du fer, mais il abaisse considérablement du moins si te chauflage a été poussé à une température a^ suffisante: cVst ainsi quea^ descende S^o-ôSo*" dans Téchantillon le plus riche, fait que j'avais déjà remarqué dans un acier beaucoup plus dur. Le rôle du tungstène, dans son ensemble, présente donc des particularités singulières.

M. Osmond reconnaît d'ailleurs, dans une autre étude exécutée la même année, que le tungstène présente certaines anomalies au point de vue de la transformation du carbone de trempe en carbone de recuit et qu'il ne parait pas obéir complètement à la loi de Roberts Austen.

Les travaux de M. Otto Bôhler* ont confirmé les premières recherches de M. Osmond et les ont complétées en mettant particulièrement en évidence l'influence de la température et de la durée du chauffage sur la position des points critiques pendant le refroidissement.

M. Otto Bôhlera montré aussi que le point de fusion des aciers s'abaissait au fur et à mesure que la teneur en tungstène augmentait; l'abaissement, par rapport au

Les Métaux secondaires. 4

carbone, est inversement proportionnel au poids moléculaire, conformément à la loi de Raoul t. Enfin, M. Otto Bôhler a établi que la dureté initiale des aciers au tungstène varie peu avec la teneur en tungstène; après trempe, l'augmentation de dureté est sensiblement la même.

M"*' Curie * a établi que la variation de la teneur en tungstène influait peu sur les points de transformation magnétiques. Ceux-ci sont un peu plus élevés que pour les aciers ordinaires de même teneur en carbone.

M. Carpenter * et M. Gledhill * ont étudié l'influence du tungstène seul ou avec le chrome et le molybdène sur les diverses qualités des aciers. La présence du tungstène de 9 à i6 p. loo rend les aciers plus fragiles, mais leur puissance de coupe augmente. Au delà de i6 p. lOO il n'y a pas d'amélioration. D'ailleurs, comme l'ont montré MM. White et Taylor, le mode de traitement de ces aciers est des plus importants. M. Guillet*, utilisant un nombre considérable de photographies, a été conduit à ranger les aciers en deux classes :

GLA.SSES

MICROSTRUCTURES