FER. FONTE
Elle se présente en grains cristallins d*aspect blanc ou gris : de là deux sortes de fontes, la fonte blanche et la fonte grise. L'une et l'autre peuvent contenir la même quantité de carbone : seulement la fonte blanche renferme ce carbone presque entièrement à l'état combiné^ tandis que dans la fonte grise une grande partie est libre, disséminée en grains graphiteux^ noirs ^ qui donnent la teinte grise. On le démontre en traitant la fonte par de l'acide chlorhydrique : la première laisse un faible résida de charbon et de silice, tandis qu'avec la seconde il reste un abondant dépôt graphiteux.
Lorsque la fonte est phosphoreuse^ sulfureuse, manganésienne ou. siliceuse elle est blanche ; il en est de même lorsque la solidification est brusque. Généralement un bon minerai donne de la fonte blanche si la température du haut fourneau est peu élevée, et de la fonte grise si la chaleur est forte.
La fonte grîse se prête bien au travail du ciseau, de la lime et du marteau : on dit qu'elle est douce; elle sert à fabriquer les mille objets en fonte que nous employons.
La fonte blanche est dure et cassante , et par suite elle est d'un travail difficile. Elle fond plus facilement que la fonte grise, et se prête mal au moulage. On l'emploie surtout pour raffinage, c'est-à-dire pour le changement de la fonte en fer.
181. Affinage de la fonte. — Le but à atteindre est d'enlever à la fonte le carbone et le silicium.
On commence par amener la fonte à l'état liquide en la chauffant sous le vent d'une tuyère. Une faible portion du carbone est brûlée; le silicium est transformé en un silicate très basique, qui renferme environ 6 équivalents de protoxyde de fer pour 1 de silice ; il se forme en même temps des oxydes de fer.
On brasse la fonte liquéfiée au contact de ces matières oxydées : le carbone restant se brûle en réduisant les oxydes et en ramenant le silicate très basique à l'état d'un silicate moins basique, qui est irréductible par le charbon. Lorsque cet affinage se fait au charbon de bois, on opère dans un foyer de I^tite dimension où le charbon est en contact avec la fonte. Quand on fait usage de houille la fonte est placée sur la sole d'an four à réverbère, en contact seulement avec la flamme du combustible; sans cette précaution, la houille, qui contient du soufre, sulfurerait le fer et le rendrait aigre et cassant. Ces derniers fours se nomment fours à puddler.
Le fer qui reste après ce traitement est spongieux. On le bat 80U8 des marteaux à vapeur {marteatix-pilons), afin d'exprimer
Zlt AGIEB.
la scorie, et de souder les graias de fer entre eux; enfin on le force à passer sous des laminoirs qui retirent et le transforment en barres.
M. Siemens est arrivé récemment à fabriquer avec économie le fer directement avec le minerai en le fondant avec 5 p. iOO de bouille maigre et du calcaire, puis en faisant réagir le produit obtenu sur un bain de fonte pure.
Pour obtenir la tôle on réchauffe les barres au rouge, et on les comprime entre des laminoirs jusqu'à ce qu'elles aient l'épaisseur convenable.
Pour fabriquer le fil de fer on porte au rouge des barres de fer n'ayant qu'un centimètre de diamètre, on effile au marteau une de leurs extrémités , et on les force à passer à travers des plaques percées de trous, de calibre de plus en plus petit, qu'on nomme des filières.
182. Acier. — L'acier est du fer moins carburé que la fonte; il renferme de 0,7 à 1,8 pour 100 de charbon; on y rencontre toujours de petites quantités d'azote, de silicium, etc.
On fabrique l'acier soit en décarburant partiellement la fonte, soit en carburant le fer.
On nomme ader de forge l'acier produit par la première méthode : l'opération se fait comme l'affinage; seulement, on s'arrête avant que l'oxydation soit complète, et le point difficile est de saisir l'instant où l'acier a pris nature.
11 y a quelques années, M. Bessemer a eu l'idée d'amener de la fonte liquide dans une sorte de cornue, en briques réfractaires recouvertes de tôle, par le fond de laquelle arrive de l'air, dont le volume est réglé. Le carbone, le silicium, le soufre et une partie du fer s'oxydent : il en résulte des scories qui surnagent le bain métallique. On décarbure presque entièrement la fonte, et au moment de couler on ajoute dans le bain une certaine quantité de fonte manganésifère; ce dernier métal améliore l'acier (fig. 94).
L'acier fabriqué par la deuxième méthode est nommé l'acier de cémentation. On calcine des barreaux de fer au roùge dans des caisses, en briques réfractaires, au milieu de poussier de charbon renfermant de faibles quantités de cendres ou de carbonate de baryte : ce mélange constitue le cément.
11 est clair que l'acier obtenu par cette dernière méthode ne peut pas être homogène. On coupe alors les barres, et on en soude les diverses parties : c'est l'acier corroyé; ou bien on le fond, ce qui est préférable.
