APPLICATIONS DU PYROMÊTRE LE CHATELIER

alliés au fer ou à l'acier ont pour effet de modifier la manière dont ce métal se comporte au refroidissement : ils déplacent les points critiques, qui n'ont plus lieu aux mêmes températures.

M. Osmond a étudié ces phénomènes et montré que, à ce point de vue, les différents corps se divisent en deux classes. Les uns abaissent le point critique : ils agissent comme le carbone, retardent la transformation moléculaire et retiennent le fer à l'état /3* jusqu'à une température plus basse : ils favorisent donc la trempe et la facilitent. C'est le cas du nickel, du manganèse, du tungstène.

D'autres corps, comme le silicium, agissent en sens inverse. Ils relèvent les points critiques, c'est-à-dire qu'ils accélèrent la transformation du fer /3 en fer «. Ils s'opposent donc à la trempe, qui ne pourra se réaliser qu'à plus haute température. Néanmoins, comme ils ont tous, par eux-mêmes, la propriété d'augmenter la dureté naturelle de l'acier, leurs alliages, tout en étant plus difficiles à tremper, pourront devenir aigres après la trempe, par suite de leur dureté exagérée.

L'influence d'un corps étranger varie naturellement avec la proportion plus ou moins forte qui s'en trouve dans l'acier: ce qui est plus curieux, c'est que, en faisant

M. Osmond désigne par la lettre a Fétat normal du fer refroidi lentement, par la lettre pTétat du fer à chaud qui peut se conserver dans le métal trempé.

varier la teneur, Taction du même corps peut s'intervertir au moins en apparence. La trempe, favorisée par de faibles doses, semble devenir impossible quand ces doses dépassent une certaine limite. Il est aisé de s'en rendre compte.

Propriétés spéciales des alliages riches en manganèse ou en nickel. — Ainsi pour un acier contenant 1 pour 100 de manganèse, le point critique s'abaissera à 700 degrés ; par suite, si on prend cet acier recuit, dans lequel le fer est à l'état a, pour le tremper il suffira de le réchauffer au-dessus de 700 degrés. Le fer sera alors repassé à l'état /3, et un refroidissement brusque l'y maintiendra ; tandis que, pour produire le même effet sur un acier ordinaire, il faudrait le chauffer d'abord jusqu'à 800 degrés. L'acier manganèse se trempera donc à plus basse température, et, par suite, la trempe y produira des effets plus énergiques, parce que, le métal étant moins chaud, son refroidissement par l'eau sera plus rapide.

Mais si la proportion de manganèse devient très forte, le point critique, continuant à s'abaisser, peut arriver a être à des températures voisines de zéro, ou même inférieures. Cela revient à dire qu'il n'y a plus de point critique, que le fer reste toujours à l'état jS. Dès lors, la trempe ne doit plus produire d'effet sensible, puisque la transformation qu'elle est destinée à empêcher n'est pas possible. Les alliages à plus de 7 pour 100 de manganèse sont en effet très durs et le restent toujours : mais

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cette dureté n'augmente pas par la trempe, pas plus qu'elle ne diminue par le recuit: ces métaux ne prennent pas la trempe, en un mot, parce qu'ils Tout toujours et sont incapables de la perdre.

Un phénomène d'un autre ordre vient confirmer cette manière de voir : ces alliages ne sont pas magnétiques ; ils conservent à toute température cette propriété négative que le fer acquiert aux températures élevées, audessus de son point critique.

J'ai dit plus haut qu'au point de vue purement mécanique, abstraction faite de transformations chimiques et moléculaires spéciales à l'acier, l'action de la trempe sur la stucture des métaux devrait être plutôt de les adoucir, de les rendre plus susceptibles d'allongement. C'est ce qui arrive pour les alliages dont je viens de parler. Comme ils ne subissent pas de transformations moléculaires, la trempe n'agit plus qu'en modifiant leur structure; elle n'augmente pas leur résistance, mais elle augmente leur faculté d'allongement.

Ces propriétés des alliages riches en manganèse ont semblé paradoxales quand on les a observées pour la première fois. Si l'on part du fer doux, ou très peu carburé, qui ne prend pas la trempe, l'addition d'un peu de manganèse rend les efiets de la trempe de plus en plus énergiques à mesure que la dose augmente ; mais, au-dessus d'une certaine proportion, ces effets, au lieu de s'accentuer encore, s'annulent tout d'un coup. Au premier abord, il y a là une anomalie bizarre, mais elle

n'est qu'apparente et s'explique, comme nous l'avons vu, par la connaissance plus exacte que nous avons aujourd'hui du mécanisme de ces phénomènes. Si l'alliage manganèse échappe à l'action de la trempe, c'est par une raison toute différente de celle qui produit les mêmes effets apparents sur le fer pur. Ce dernier métal ne durcit pas, tandis que l'autre reste toujours dur : pour le fer doux, la trempe est impossible parce qu'il faudrait la faire à trop haute température, pour l'acier manganèse, elle est inutile parce qu'elle se produit pour ainsi dire spontanément, à toute température. L'effet produit par le manganèse à haute dose est donc bien l'exagération de celui qu'il produit à dose plus faible, quoiqu'il donne lieu à des apparences inverses, A force de faciliter la trempe, il la rend spontanée ; c'est ainsi que le métal redevient indiffèrent aux conditions de refroidissement, à peu près comme l'était le fer pur, mais pour un motif tout autre.

J'ai cru devoir insister sur ces considérations délicates, parce que les propriétés de ces alliages sont peutêtre la meilleure preuve expérimentale en faveur de la nouvelle théorie de la trempe proposée par M. Osmond. Il est difficile de soumettre cette théorie à des vérifications directes ; mais en la voyant expliquer très bien un ensemble de faits nouveaux pour lesquels elle n'a pas été faite, et qui à d'autres points de vue sembleraient étranges, presque contradictoires, on ne peut refuser de reconnaître qu'elle doit contenir tout au moins une

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bonne part de vérité, et que, si les progrès de la science la modifient, ils ne la renverseront sans doute pas tout entière.

Les alliages avecle nickel présentent des particularités analogues ; à petites doses (2 à 3 pour 100) comme on l'introduit dans les aciers, ce corps abaisse le point critique et favorise la trempe ; mais si l'on dépasse la teneur de 20 pour 100, le point critique s'abaisse audessous de 0, la trempe ne produit plus d'effet sensible, et le métal n'est pas magnétique aux températures ordinaires. Il le redevient à 15 degrés au-dessous de zéro, qui est la température de son point critique ; il se recuit par le froid au lieu de se recuire par la chaleur.

On a proposé le ferro-nickel pour les constructions navales, parce qu'il ne troublerait pas comme le fer les indications de la boussole. Mais on se demande si, dans les glaces polaires, il ne pourrait pas redevenir magnétique et produire alors des perturbations d'autant plus graves qu'on ne s'en méfierait pas.

Points singuliers des alliages fusibles. Liquations. — Les mêmes méthodes appliquées à l'étude des alliages fusibles mettent en lumière certains faits intéressants, notamment celui-ci :

Dans un morceau de métal solide en apparence, il peut, subsister, au-dessus d'une certaine température, des composés chimiques ou des alliages encore fondus. La solidification ne se fait pas d'un coup comme on croit le voir, mais par parties successives. Ainsi un