FEE

Gomme Ton sait maintenant fabriquer le fer dans presque toutes les parties du monde, nous pouvons donner rénumération des mines de fer qui se travaillent actuellement chez tous les peuples policés. On connoit en France celles d'Ailevard en Dauphiné, qui sont en masses concrètes, et qui donnent de très-bon fer et d'assez bon acier par la fonte, que l'on appelle acier de rive, « J'ai vu, dit M. de Grignon, environ vingt filons de mines apathiques dans les montagnes d'Ailevard; il y en a qui ont six pieds et plus de largeur sur une hauteur incommensurable : ils marchent régulièrement et sont presque tous perpendiculaires. On donne le nom de maillât à ceux des filons dont le minerai fond aisément et donne du fer doux, et l'on appelle rive les filons dont le minerai est bien moins fusible et produit du fer dur. C'est avec le mélange d'un tiers de maillât sur deux tiers de rive qu'on fait fondre la mine de fer dont on fait ensuite de bon acier connu sous le nom d'acier de rive. »

Les mines du Béni, de la Champagne, de la Bourgogne, de la Franche-Comté, du Nivernois, du Languedoc, et de quelques autres provinces de France, sont, pour la plupart, en rouille et en grains, et fournisnissent la plus grande partie des fers qui se consomment dans le royaume. En général, on peut dire qu'il y a en France des mines de ter de presque toutes les sortes : celles qui sont en masses solides se trouvent non seulement en Dauphiné, mais aussi dans le Roussillon , le comté de Foix, la Bretagne et la Lorraine ; et celles qui sont en grains ou en rouille se présentent en grand nombre dans presque toutes les autres provinces de ce royaume.

L'Espagne a aussi ses mines de fer, dont quelques unes sont en masses concrètes qui se sont formées de la dissolution et du détriment des masses primitives; d'autres qui fournissent beaucoup de vitriol ferrugineux, et qui paraissent être produites par l'intermède de l'eau chargée d'acide : il y en a d'autres en ocre et en grains dans plusieurs endroits de la Catalogne, de PAragon, etc. En Italie, les mines de fer les plus célèbres sont celles de l'île d'Elbe; on en a lait récemment de longues descriptions, qui néanmoins sont assez peu exactes. Ces mines sont ouvertes depuis plusieurs siècles, et fournissent du fer à toutes les provinces méridionales de l'Italie.

Dans la Grande-Bretagne, il se trouve beaucoup de mines de fer ; la disette de bois fait que depuis long-temps on se sert de

MINÉRAUX

charbon de terre pour les fondre : il faut que ce charbon soit épuré lorsqu'on veut t'en servir, surtout à l'aflinerie; sans cette préparation, il rendrait le fer très-cassant. Les principales mines de fer de l'Ecosse sont près de la tourgade de Garron ; celles de l'Angleterre se trouvent dans le duché de Cumoeriand et dans quelques autres provinces.

Dans le pays de Liège , les mines de fer sont presque toutes mêlées d'argile, et dans le comté de Namur, elles soûl au contraire mélangées de matière calcaire. La plupart des mines d'Alsace et de Suisse gisent aussi sur des pierres calcaires : toute la partie du mont Jura, qui commence aux confins du territoire de Schaffhouse, et qui s'étend jusqu'au comté de Neufchàtel , offre en plusieurs endroits des indices certains de mines de fer.

Toutes les provinces d'Allemagne ont de même leurs mines de fer, soit en roche , en grains, en ocre, en rouille ou en concrétions : celles de Slyrie et de Carinlhie, dont nous avons parlé, sont les plus fameuses; mais il y en a aussi de très-riches dans le Tyrol, la Bohème, la Saxe, le comté de Nassati-Sicgen , le pays d'Hanovre* etc.

M. Gueltard fait mention des mines de fer de la Pologne , et il eu a observé quelques-unes: elles sont pour la plupart en rouille , et se tirent presque toutes dans les marais ou dans les lieux bas ; d'autres sont , dit-il, en petits morceaux ferrugineux, et celles qui se trouvent dans les collines sont aussi à peu près de la même nature.

Les pays du nord sont les plus abondans en mines de fer : les voyageurs assurent que la plus grande partie des terres de la Laponie sont ferrugineuses. On a trouvé des mines de fer en Islande et en Groenland.

Eu Moscovie, dans les Russies , et en Sibérie , les mines de fer sont très-communes et font aujourd'hui l'objet d'un commerce important; car on en transporte le fer en grande quantité dans plusieurs provinces de l'Asie el de l'Europe, et même jusque dans nos ports- de France.

En Asie , le fer n'est pas aussi commun dans les parties méridionales que dans les contrées septentrionales. Les voyageurs disent qu'il y a très-peu de mines de fer au Japon, et que ce métal y est presque aussi cher que le cuivre : cependant à la Chine , le fer est à bien plus bas prix; ce qui prouve que les mines de ce dernier métal y sont en plus grande abondance.

Qn en trouve dans les contrées de l'Inde , à Siam, à Golconde, et dans l'île de Ceylan.

L'on oonnoît de même les fers de Perse, d'Arabie , et surtout les aciers fameux connus sous le nom de damas, que ces peuples savoient travailler avant même que nous eussions, en Europe, trouvé l'art de faire de bon acier.

En Afrique , les fers de Barbarie et ceux de Madagascar sont cités par les voyageurs; il se trouve aussi des mines de fer daus plusieurs autres contrées de celte partie du monde, à Bambouc, à Congo, et jusque chez les Holtentois. Mais tous ces peuples, à l'exception des Barbaresques , ne savent travailler le fer que très-grossièrement ; et il *n'y a ni forges ni fourneaux considérables dans toute l'étendue de l'Afrique : du moins les relateurs ne font mention que des fourneaux nouvellement établis par le roi de Maroc, pour 'fondre des canons de cuivre et de fonte de fer.

Il y a peut-être autant de mines de fer dans le vaste continent de l'Amérique que dans les autres parties du monde; et il paroîl qu'elles sont aussi plus abondantes dans les contrées du nord que dans celles du midi : nous avons même formé , dès le siècle précédent , des établissements considérables de fourneaux et de forges dans le Canada, où l'on fabriquoit de très-bon fer. Il se trouve de même des mines de fer en Virginie , où les Anglois ont établi depuis peu des forges; et comme ces mines sont très-abondantes et se tuent aisément, et presque à la surface de la terre , dans toutes ces provinces qui sont actuellement sous leur domination, et que d'ailleurs le bois "y est très-commun, ils peuvent fabriquer le fer à peu de frais ; et ils ne désespèrent pas, dit-on, de fournir ce fer de l'Amérique au Portugal, à la Turquie, à l'Afrique, aux Indes orientales, et à tous les pays où s'étend leur commerce. Suivant les voyageurs, on a aussi trouvé àes mines de fer dans les climats plus méridionaux de ce nouveau continent, comme à Saint-Domingue , au Mexique , au Pérou , au Chili , à la Guiane, et au Brésil ; et cependant les Mexicains et les Péruviens, qui étoient les peuples les plus policés de ce continent, ne faisoient aucun usage du fer, quoiqu'ils eussent trouvé l'art de fondre les autres métaux ; ce ^ui ne doit pas étonner , puisque , dans l'ancien continent , il existoit des peuples bien plus anciennement civilisés que ne pou voient l'être les Américains , et que néanmoins il n'y a pas trois mille cinq cents ans que les Grecs ont, les premiers, trouvé les moyens de fondre la mine de fer, et de fabriquer ce métal dans l'île de Crète.

DU FER

La matière du fer ne manque donc en an* cun lieu du monde : mais l'art de la travailler est si difficile, qu'il n'est pas encore universellement répandu , parce qu'il ne peut être avantageusement pratiqué que chez les nations les plus policées, et où le gouvernement concourt à favoriser l'industrie; car quoiqu'il soit physiquement très-possible de faire partout du fer de la meilleure qualité , comme je m'en suis assuré par ma propre expérience , il y a tant d'obstacles pli > niques et moraux qui s'opposent à cette perfection de l'art , que dans l'état présent des choses on ne peut guère l'espérer.

Pour en donner un exemple, supposons un homme qui, dans sa propre terre, ait des mines de fer et des charbons de terre, ou des bois en plus grande quantité que les habitants de son pays ne peuvent en consommer : il lui viendra tout naturellement dans l'esprit l'idée d'établir des forges pour consumer ces combustibles, et tirer avantage de ses mines. Cet établissement , qui exige toujours une grosse mise de fonds, et qui demande autant d'économie dans la dépense que d'intelligence dans les constructions, pourrait rapporter à ce propriétaire environ dix pour cent , si la manutention en étoit administrée par lui-même. La peine et les soins qu'exige la conduite d'une telle entreprise, à laquelle il faut se livrer tout entier cl pour long-temps, le forceront bientôt à donnera ferme ses mines, ses bois, et ses forges; ce qu'il ne pourra faire qu'en cédant moitié du produit : l'intérêt de sa mise se réduira dès lors à cinq au lieu de dix pour cent. Mais le très-pesant impôt dont la fonte de fer est grevée au sortir du fourneau diminue si considérablement le bénéfice, que souvent le propriétaire de la forge ne tire pas trois pour cent de sa mise ; à moins que des circonstances particulières et très-rares ne lui permettent de fabriquer ses fers à bon marché et de les vendre cher '. Un autre obstacle

i. J'ai établi dans ma terre de Buflbn un haut fourneau avec deux forges ; l'une a deux feux et deux marteaux , et l'autre a un feu et un marteau : j'y ai joint une fonderie , une double batterie, deux martinets, deux brocards, etc. Toutes ces constructions faites sur mon propre terrain , et à mes frais , m'ont coûté plus de trois cent mille livres ; j'ai ensuite conduit pendant douze ans toute la manutention de ces usines : je n'ai jamais pu tirer les intérêts de ma mise au denier vingt ; et, après douze ans d'expériences , j'ai donné à ferme toutes ces usines pour six mille cinq cents livres : ainsi je n'ai pas deux et demi pour cent de mes fonds , tandis que l'impôt en produit à très-peu près autant et sans mise de fonds à la caisse du domaine. Je ne cite ces faits que pour mettre en garde contre des. spéculations illusoires les gens qui pensent à

moral tout aussi opposé , quoique indirectement, à la bonne fabrication de nos fers, c'est le peu de préférence qu'on donne aux bonnes manufactures, et le peu d'attention pour cette branche de commerce qui pourrait devenir l'une des plus importantes du royaume, et qui languit par la liberté de l'entrée des fers étrangers. Le mauvais fer se fait à bien meilleur compte que le bon , et cette différence est au moins du cinquième de son prix : nous ne ferons donc jamais que du fer d'une qualité médiocre, tant que le bon et le mauvais fer seront également grevés d'impôts et que les étrangers nous apporteront , sans un impôt proportionnel, la quantité de bons fers dont on ne peut se passer pour certains ouvrages.

D'ailleurs les architectes et autres gens chargés de régler les mémoires des ouvriers qui emploient le fer dans les b&timens et dans la construction des vaisseaux ne font pas assez d'attention à la différente qualité des fers ; ils ont un tarif général et commun sur lequel ils règlent indistinctement le prix du fer, en sorte que les ouvriers qui l'emploient pour leur compte dédaignent le bon , et ne prennent que le plus mauvais et le moins cher : à Paris , surtout , cette inattention fait que dans les bâtimens on n'emploie cjue de mauvais fers; ce qui en cause ou précipite la ruine. On sentira toute retendue de ce préjudice, si l'on veut se rappeler ce que j'ai prouvé par des expériences * ; c'est qu'une barre de bon fer a non seulement plus de durée pour un long avenir; mais encore quatre ou cinq fois plus de force et de résistance actuelle qu'une pareille barre de mauvais fer.

Je pourrois m'étendre bien davantage sur les obstacles qui, par des réglemens mal entendus, s'opposent à la perfection de l'art des forges en France : mais, dans l'histoire naturelle du fer, nous devons nous borner à le considérer dans ses rapports physiques , en exposant non seulement les différentes formes sous lesquelles il nous est présente par la nature , mais encore toutes les différentes manières de traiter les mines et les fontes de fer pour en obtenir du bon métal. Ce point de vue physique, aujourd'hui contrarié par les obstacles moraux dont nous venons de parler, est néanmoins la base réelle sur laquelle on doit se fonder pour la con-

faire de semblables établissemens , et pour faire voir en même temps que le gouvernement , qui en lire le profit le plus net , leur doit protection.

i. Voyez, Partie expérimentale, Mémoïrt sur i* ténacité du ftr, tome I , page 4oB.

MINÉRAUX

duite des travaux de cet art , on pour changer eu modifier les réglemens qui s'opposent à nos succès en ce genre.

Nous n'avons en France que peu de ces roches primordiales de fer, si communes il ans les provinces du nord, et dans lesquelles l'élément du fer est toujours mêlé et intimement uni avec une matière vitreuse. La plupart de nos mines sont en petits grains ou eu rouille, et elles se trouvent ordinairement à la profondeur de quelques pieds : elles sont souvent dilatées sur un assez grand espacé de terrain , où elles ont été déposées par les anciennes aliuvions des eaux avant qu'elles eussent abandonné la surface de nos continens. Si ces mines ne sont mêlées que de sables calcaires, un seul lavage ou deux suffiront pour les en séparer et les rendre propres à être mises an fourneau : la portion de sable calcaire que l'eau n'aura pas emportée servira de castine; il n'en faudra point ajouter, et la fusion de la mine sera facile et prompte : on observera seulement que quand la mine reste trop chargée de ce sable calcaire, et qu'on n'a pu l'en séparer assez en la lavant ou la criblant , il faut alors y ajouter au fourneau une petite quantité de terre limoneuse, qui, se convertissant en verre, fait fondre en même temps cette matière calcaire superflue, et ne laisse à la mine que la quantité nécessaire à sa fusion ; ce qui fait la bonne qualité de la fonte.

Si ces mines en grains se trouvent au contraire mêlées d'argile fortement attachée à leurs grains , et qu'on a peine d'en séparer par le lavage, il faut le réitérer plusieurs fois , et donner à cette mine au fourneau une assez grande quantité de castine : cette matière calcaire facilitera la fusion de la mine en s'emparant de l'argile qui enveloppe le grain , et qui se fondra par ce mélange. Il en sera de même si la mine se trouve mêlée de petits cailloux ; la matière calcaire accélérera leur fusion : seulement on doit laver, cribler, et vanner ces mines, afin d'en séparer, autant qu'il est possible, les petits cailloux qui souvent y sont en trop grande quantité.

J'ai suivi l'extraction et le traitement de ces trois sortes de mines : les deux premières étoient en nappes, c'est-à-dire dilatées dans une assez graude étendue de terrain ; la dernière, mêlée des petits cailloux, étoit au contraire en nids on en sacs, dans les fentes perpendiculaires des bancs de pierre calcaire. Sur une vingtaine de ces mines ensachées dans les rochers calcaires , j'ai constamment observé quelles n'étoient mêlées que de

petits cailloux quartzeux , de calcédoines, et de sables vitreux, mais point du tout de graviers ou de sables calcaires, quoique ces mines fussent environnées de tons côtés de bancs solides de pierres calcaires dont elles remplissaient les intervalles ou fentes perpendiculaires à d'assez grandes profondeurs, comme de cent, cent cinquante, et jusqu'à deux cents pieds : ces fentes , toujours plus larges vers la superficie du terrain, vont toutes en se rétrécissant à mesure qu'on descend , et se terminent par la réunion des rochers calcaires dont les bancs deviennent continus au dessous. Ainsi , quand ce sac de mine étoit vidé, on pouvoil examiner du "haut en bas et de tous côtés les parois de la fente qui la contenoit ; elles étoient de pierre purement calcaire , sans aucun mélange de mine de fer ni de petits cailloux; les bancs étoient horizontaux , et Ton voyoil évidemment que la fente perpendiculaire n'étoit qu'une disruption de ces bancs, produite par la retraitre et le dessèchement de la matière molle dont ils étoient d'abord coiiijh)sés; car la suite de chaque banc se Irouvoit à la même hauteur de l'autre côté de la fente, et tous étoient de même parfaitement correspondansduhautjusqu'enbasdelafente.

J'ai de plus observé que toutes les parois de ces fentes étoient lisses et comme usées par le frottement des eaux, en sorte qu'on ne peut guère douter qu'après rétablissement de la matière des bancs calcaires par lits horizontaux, les fentes perpendiculaires ne se soient d'abord formées par la retraite de cette matière sur elle-même en se durcissant ; après quoi ces mêmes fentes sont demeurées vides, et leur intérieur, d'abord battu par les eaux, n'a reçu que dans des temps postérieurs les mines de fer qui les remplissent.

Ces transports paroissent être les derniers ouvrages de la mer sur nos continens:ellea commencé par étendre les argiles et les sables vitreux sur la roche du globe et sur toutes les matières solides et vitrifiées par le feu primitif; les schistes se sont formes par le dessèchement des argiles, et les grès par la réunion des sablons quartzeux; ensuite les poudres calcaires , produites par les débris des premiers coquillages, ont formé les bancs de pierre, qui sont presque toujours posés au dessus des schistes et des argiles, et en même temps les détrimens des vigêlaux descendus des parties les plus élevées du globe ont formé les veines de charbons et de bitumes; enfin les derniers mouvemens de la mer, peu de temps avant d'abandonner la surface de nos collines, ont i

DU FER

dans les fentes perpendiculaires des bancs calcaires ces mines de fer en grains qu'elle a lavés et séparés de la terre végétale, où ils s'étoient formés, comme nous l'avons expliqué x.

Nous observerons encore que ces mines, qui se trouvent ensachées dans les rochers calcaires sont communément en grains plus gros que celles qui sont dilatées par couches sur une grande étendue de terrain * : elles n'ont plus aucune suite, aucune autre correspondance entre elles que la direction de ces mêmes fentes, qui, dans les masses calcaires, ne suivent pas la direction générale de la colline , du moins aussi régulièrement que dans les montagnes vitreuses; en sorte que quand on a épuisé un de ces sacs de mine, Ton n'a souvent nul indice pour en trouver un autre. La boussole ne peut servir ici; car ces mines en grains ne font aucun effet sur l'aiguille aimantée , et la direction de la fente n'est qu'un guide incertain : car, dans la même colline, on trouve des fentes dont la plus grande dimension horizontale s'étend dans des directions très-différentes et quelquefois opposées ; ce qui rend la recherche de ces mines très-équivoque et leur produit si peu assuré, si contingent, qu'il serait fort imprudent d'établir un fourneau dans un lieu où Ton n'auroit que de ces mines en sacs , parce que ces sacs étant une fois épuisés , on ne seroit nullement assuré d'en trouver d'autres : les plus considérables de ceux dont j'ai fait l'extraction ne contenoieut que deux ou trois mille muids de mine , quantité qui suffit à peine à la consommation du fourneau pendant huit ou dix mois. Plusieurs de ces sacs ne contenoient que quatre ou cinq cents muids , et l'on est toujours dans la crainte de n'en pas trouver d'autres après les avoir épuisés ; il faut donc s'assurer s'il n'y a pas à proximité , c'est-à-dire à deux ou trois lieues de distance du lieu où l'on veut établir un fourneau , d'autres mines en couches assez étendues pour pouvoir être moralement sûr qu'une extraction continuée pendant un siècle ne les épuisera pas : sans celte prévoyance , la matière métallique venant à manquer, tout le travail cesserait au bout d'un temps, la forge périrait faute d'aliment, et Ton serait obligé de détruire tout ce que l'on aurait édifié.

i. Voyez, dans le présent volume , l'article qui a pour titre de la Terre végétale.

9. Ce n'est qu'en quelques endroits que l'on trouve de ces mines dilatées en gros grains sur une grande étendue de terrain. M. de Grignon en a reconnu quelques- unes de telles en Franche- Comté.

Au reste, quoique le fer se reproduise en grains sous nos yeux dans la terre végétale , c'est en trop petite quantité pour que nous puissions en faire usage; car toutes les minières dont nous faisons l'extraction ont été amenées, lavées, et déposées par les eaux de la mer lorsqu'elle couvrait encore nos continens. Quelque grande que soit la consommation qu'où a faite et qu'on fait tous les jours de ces mines, il paroi t néanmoins que ces anciens dépôts ne sont pas, à beaucoup près, épuisés, et que nous en avons en France pour un grand nombre de siècles, quand même la consommation doublerait par les encouragemens qu'on devrait donner à nos fabrications de fer : ce sera plutôt la matière combustible qui manquera, si l'on ne donne pas un peu plus d'attention à l'épargne des bois, en favorisant l'exploitation des mines de charbon de terre.

Presque toutes nos forges et fourneaux ne sont entretenus que par du charbon de bois l ; et comme il faut dix-huit à vingt ans d'âge au bois pour être converti en bon charbon , on doit compter qu'avec deux cent cinquante arpens de bois bien économisés l'on peut faire annuellement six cents ou six cent cinquante milliers de fer: il faut donc, pour l'en Ire tien d'un pareil établissement qu'il y ait au moins dix-huit fois deux cent cinquante ou quatre mille cinq' cents arpens à portée , c'est-à-dire à deux on trois lieues de distance, indépendamment d'une quantité égale ou plus grande pour la consommation du pays. Dans toute autre position , l'on ne pourra faire que trois ou quatre cents milliers de fer par la rareté des bois; et toute forge qui ne produirait pas trois cents milliers de fer par an ne vaudrait pas ia peine d'être établie ni maintenue : or c'est le cas d'un grand nombre de ces établissemens faits dans le temps où le bois étoit lus commuti , où on ne le tirait pas par e flottage des provinces éloignées de Paris ,

x. Les charbons de chêne, charme , hêtre , et autres bois durs, sont meilleurs pour le fourneau de fusion ; et ceux de tremble , bouleau , et autres bois mous , sont préférables pour l'affinerie ; mai» il faut laisser reposer pendant quelques mois les chnrbons de bois durs. Le charbon de chêne employé h l'affinerie rend le fer cassant ; mais au fourneau de fusion , c'est de tous les charbons celui qui porte le plus de mine : ensuite c'est le charbon de hêtre, celui de sapin, et celui de châtaignier, qui de tous en porte le moins, et doit être réservé, arec les bois blancs , pour l'affinerie. On doit tenir sèchement et à couvert tous les charbons ; ceux de bois blancs surtout s'altèrent à l'air et à la pluie dans très-peu de temps ; le charbon des jeunes chênes , depuis dix-huit jusqu'à trente ans d'âge , est celui qui brûle avec le plus d'ardeor.

MINÉRAUX

où enfin la population étant moins grande, la consommation du bois, comme de toutes les autres denrées, étott moindre; mais maintenant que toutes ces causes et notre

Elus grand luxe ont concouru à la disette du ois , on sera forcé de s'attacher à la recherche de ces anciennes forêts enfouies dans le sein de la terre , et qui , sous une forme de matière minérale, ont retenu tous les principes de la combustibilité des végétaux , et Peuvent les suppléer non seulement pour entretien des fetix et des fourneaux nécessaires aux arts, mais encore pour l'usage des cheminées et des poêles de nos maisons ,

I pourvu qu'on donne à ce charbon minéral les préparations convenables.

Les mines en rouille ou en ocre , celles en grains, et les mines spathiques ou en concrétions, sont les seules qu'on puisse encore traiter avantageusement dans la plupart de nos provinces de France, où le bois n'est

Sas fort abondant ; car quand même on y écouvriroit des mines de fer primitif, c'està-dire de ces roches primordiales, telles que celles des contrées du nord , dans lesquelles la substance ferrugineuse est intimement mêlée avec la matière vitreuse , cette découverte nous seroit peu utile, attendu

3ue le traitement de ces mines exige près u double de consommation de matière combustible, puisqu'on est obligé de les faire griller au feu pendant quinze jours ou trois semaines , avant de pouvoir les concasser et les jeter au fourneau ; d'ailleurs ces mines en roche, qm sont en masses très-dures, et

3u'il faut souvent tirer d'une grande profoneur, ne peuvent être exploitées qu'avec de la poudre et de grands feux, qui les ramollissent ou les font éclater : nous aurions donc un grand avantage sur nos concurrens étrangers , si nous avions autant de matières combustibles; car avec la même quantité nous ferions le double de ce qu'ils ]>euvent faire , puisque l'opération du grillage consomme presque autant de combustible que celle de la fusion; et, comme je l'ai souvent dit , il ne tient qu'à nous d'avoir d'aussi bon fer que celui de Suède , dès qu'on ne sera pas forcé, comme on Test aujourd'hui, de trop épargner le bois, ou que nous pourrons y suppléer par l'usage du charbon de terre épuré.

La bonne qualité du fer provient principalement du traitement de la mine avant et après sa mise au fourneau. Si l'on obtient une très-bonne fonte, on sera déjà bien avancé pour faire d'excellent fer. Je vais indiquer , le plus sommairement qu'il me sera

possible, les' moyens d'y parvenir, et par lesquels j'y suis parvenu moi-même, quoique je n'eusse sous ma main que des mines d'une très-médiocre qualité.

U faut s'attacher, dans l'extraction des mines en grains, aux endroits où elles sout les plus pures; si elles ne sont mêlées que d'un quart ou d'un tiers de matière étrangère, on doit encore les regarder comme bonnes : mais si ce mélange hétérogène est de deux tiers ou de trois quarts , il ne sera guère possible de les traiter avantageusement, et l'on fera mieux de les négliger et de chercher ailleurs ; car il arrive toujours que, dans la même minière, dilatée sur une étendue de quelques lieues de terrain , il se trouve des endroits où la mine est beaucoup

Elus pure que dans d'autres, e(, de plus, l portion inférieure de la minière est communément la meilleure : au contraire , dans les minières qui sont en sacs perpendiculaires , la partie supérieure est toujours la plus pure , et on trouve la mine plus mélangée à mesure que l'on descend. U faut donc choisir, et dans les unes et dans les autres, ce qu'elles auront de mieux, et abandonner le reste si l'on peut s'en passer.

Cette mine, extraite avec choix, sera conduite au lavoir pour en séparer toutes les matières terreuses que l'eau peut délayer, et qui entraînera aussi la plus grande partie des sables plus menus ou plus légers que les grains de la mine ; seulement il faut être attentif à ne pas continuer le lavage dès qu'on s'aperçoit qu'il passe beaucoup de mine avec le sable ' , ou bien il faut recevoir ce sable mêlé de mine dans un dépôt, d'où l'on puisse ensuite le tirer pour le cribler ou le vanner , afin de rendre la mine assez nette pour pouvoir la mêler avec l'autre, pn doit de même cribler toute mine lavée qui reste encore chargée d'une trop grande quantité de sable ou de petits cailloux. En général, plus on épurera la mine par les lotions ou par le crible , et moins on consommera de combustible pour la fondre , et l'on sera plus que dédommagé de la dépense qu'on aura

. i. Ce seroit entrer dans un trop grand détait que de donner ici les proportions et les formes des différens lavoirs qu'on a imaginés pour nettoyer les mines de fer en grains , et les purger des ma* tières étrangères qui quelquefois sont tellement unies aux grains , qu'on a grande peine à les en détacher. Le lavoir foncé de fer et percé de petits trous , inventé par M. Robert , sera très-utile pour les mines ainsi mêlées de terre grasse et attachante ; mais pour toutes les autres mines qui ne sont mélangées que de sable calcaire ou de petits cailloux vitreux , les lavoirs les plus simples s'iffisent, et même doivent être préférés

DU FER

faite pour celte préparation de la mine par son produit au fourneau '.

La mine épurée à ce point peut être confiée au fourneau avec' certitude d'un bon produit en quantité et en qualité; une livre et demie de charbon de bois suffira pour produire une livre de fonte, tandis qu'il faut unejivre trois quarts et quelquefois jusqu'à doux livres de charbon lorsque la mine est restée trop impure : si elle n'est mêlée que de pclits cailloux ou de sables vitreux, on fera bien d'y ajouter une certaine quantité de matière calcaire, comme d'un sixième ou d'un huitième par chaque charge, pour en faciliter la fusion ; si au contraire elle est trop mêlée de matière calcaire, on ajoutera une petite quantité, comme d'un quinzième ou d'un vingtième , de terre limoneuse , ce qui suffira pour en accélérer la fusion.

Il y a beaucoup de forges où l'on est dans l'usage de mêler les mines de différentes qualités avant de les jeter au fourneau : cependant on doit observer que cette pratique ne peut être utile que dans des cas particuliers : il ne faut jamais mélanger une mine très-fusible avec une mine réfractaire, non plus qu'une mine en gros morceaux avec une mine en très-petits grains, parce que l'une se fondant en moins de temps que l'autre , iï arrive qu'au moment de la coulée la mine réfractaire ou celle qui est en gros morceaux n'est qu'à demi fondue; ce qui donne une mauvaise fonte dont les parties sont mal liées; il vaut donc mieux fondre seules les mines, de quelque nature qu'elles soient , que de les mêler avec d'autres qui seroienl de qualités très-différentes. Mais comme les mines en grains sont à peu près de la même nature , la plus ou moins grande fusibilité de ces mines ne vient pas de la différente qualité des grains, et ne provient que de la nature des terres et des sables qui y sont mêlés. Si ce sable est calcaire, la fonte sera facile; s'il est vitreux ou argileux , elle sera plus difficile : on doit corriger l'un par l'autre lorsque l'on veut mélanger ces mines au fourneau; quelques essais

t. Les cribles cylindriques, longs de quatre à cinq pieds sur dix-huit ou vingt pouces de diamètre , montés en fil de fer sur un axe à rayons , sont les plus expédilifs et les meilleurs ; j'en ai fait construire plusieurs, et je m'en suis servi avec avantage : nn enfant de dix ans suffit pour tourner ce crible, dans lequel le minerai coule par une trémie ; le sablon le plus fin tombe au dessous de la tète du crible, les grains de mine tombent dans le milieu, et les plus gros sables et petits cailloux vont au delà par l'effet de la force centrifuge : c'est de tous les moyens le plus sûr pour rendre la mine aussi nette qu'il est possible.

suffisent pour reconnoitre la quantité qu'il faut ajouter de l'une pour rendre l'autre plus fusible. En général , le mélange de la matière calcaire à la matière vitreuse les rend bien plus fusibles qu'elles ne le seroient séparément.

Dans les mines en roche ou en masse , ces essais sont plus faciles ; il ne s'agit que de trouver celles qui 'peuvent servir de fondant aux autres. Il faut briser cette mine mas sive en morceaux d'autant plus petits qu'elle est plus réfractaire. Au reste, les mines de fer qui contiennent du cuivre doivent être rejetées, car elles ne donneroient que du fer très-çassant.

La conduite du fourneau demande tout autant et peut-èire encore plus d'attention que la préparation de la mine. Après avoir laissé le fourneau s'échauffer lentement pen« dant trois ou quatre jours, en imposant successivement sur le charbon une petite quantité de mine (environ cent livres pesant) , on met en jeu les soufflets en ne leur donnant d'abord qu'un mouvement assez lent ( de quatre ou cinq coulées par minute) : on commence alors à augmenter la quantité de la mine, et l'on en met, pendant les deux premiers jours, deux ou trois mesures (d'environ soixante livres chacune) sur six mesures de charbon (d'environ quarante livres pesant) , à chaque charge que l'on impose au fourneau ; ce qui ne se fait que guand les charbons enflammés dont il est plein ont baissé d'environ trois pieds et demi. Cette quantité de charbon qu'on impose à chaque charge étant toujours la même, on augmentera graduellement celle de la mine d'une demi-mesure le troisième jour, et d'autant chaque jour suivant, en sorte qu'au bout de huit ou neuf jours on imposera la charge complète de six mesures de mine sur six mesures de charbon : mais il vaut mieux , (jfans le commencement, se tenir au dessous de cette proportion que de se mettre au dessus.

On doit avoir l'attention d'aogélérer la vitesse des soufflets en même proportion à peu près qu'on augmente la quantité de mine, et l'on pourra porter celte vitesse jusqu'à dix coups par minute , en leur sup-

S osant trente pouces de coulée, et jusqu'à ouze coups si la coulée n'est que de vingt- j quatre ou vingt-cinq pouces. Le régime du . feu dépend de la conduite du vent, et de I tous deux dépendent la célérité du travail et la fusion plus ou moins parfaite de la mine: aussi dans un fourneau bien construit tout doit-il être en justeproportion; la grandeur des soufflets, la largeur de l'orifice de leurs If uses.

MINÉRAUX

doivent être réglée» sur la capacité du fourneau : une trop petite quantité d'air feroit languir le feu ; une trop grande le rendroit trop vif et dévorant ; la fusion de la mine ne se feroit , dans le premier cas , que trèslentement et, imparfaitement, et, dans le second , la mine n'auroit pas le temps de se liquéfier : elle brûleroit en partie, au lieu de se fondre en entier.

On jugera du résultat de tous ces effets combinés par la qualité de la matte ou fonte de fer que l'on obtiendra. On peut couler tontes les neuf à dix heures ; mais on fera mieux de mettre deux ou trois heures de plus entre chaque coulée : la mine en fusion tombe comme une pluie de feu dans le creuset, où elle se tient en J>ain, et se purifie d'autant plus qu'elle y séjourne plus de temps; les scories vitrifiées des matières étrangères dont elle éloit mêlée surnagent le métal fondu , et le défendent en même temps de la trop vive action du feu , qui ne manqueroit pas d'en calciner la surface. Mais comme la quantité de ces scories est toujours trèsconsidérable , et que leur volume boursouflé s'éleveroit à trop de hauteur dans le creuset, on a soin de laisser couler et même de tirer cette matière superflue, qui n'est que du verre impur auquel on a donné le nom de laitier, et qui ne contient aucune partie de métal lorsque la fusion de la mine se fait bien : on peut en juger par la nature même de ce laitier ; car s'il est fort rouge , s'il coule difficilement , s'il est poisseux ou mêlé de mine mal fondue, il indiquera le mauvais travail du fourneau : il taut que ce laitier soit coulant et d'un rouge léger en sortant du fourneau ; ce rouge que le feu lui donne s'évanouit au moment qu'il se refroidit , et il prend différentes couleurs suivant les matières étrangères qui dominoient dans le mélange de la mine.

On pourra donc toutes les douze heures obtenir une gueuse ou lingot d'environ deux milliers; et si la fonte est bien liquide et d'une belle couleur de feu , sans être trop étincelante, on peut bien augurer de sa qualité; mais on en jugera mieux en l'examinant après l'avoir couverte de poussière de charbon, et l'avoir laissée refroidir au moule pendant six ou sept heures; si le lingot est très-sonore , s'il se casse aisément sous la masse, si la matière en est blanche et composée de lames brillantes et de gros grains a facettes , on prononcera sans hésiter que cette fonte est de mauvaise ou du moins de très-médiocre qualité, et que, pour la convertir en bon fer, le travail ordinaire

de Taffinerie ne seroit pas suffisant. Il fini* dra donc tâcher de corriger d'avance cette mauvaise qualité de la fonte par le traitement au fourneau : pour cela , on diminuera d'un huitième ou même d'un sixième la quantité de mine que Ton impose à chaque charge sur la même quantité de charbon, ce qui seul suffira pour changer la qualité de la fonte ; car alors on obtiendra des lingots moins sonores, dont la matière, ao lieu d'être blanche et à gros grains, sera grise et à petits grains serrés; et si l'on compare la pesanteur spécifique de ces deux fontes , celle-ci pèsera plus de cinq cents livres le pied cube , tandis que la première n'en pèsera guère que quatre cent soixantedix ou quatre cent soixante-quinze ; et cette fonte grise à grains serrés donnera de bon fer au travail ordinaire de Taffinerie, où elle demandera seulement un peu plus de temps et de feu pour se liquéfier.

Il en coûte donc plus au fourneau et plus à l'aflinerie pour obtenir de bon fer que pour en faire de mauvais, et j'estime qu'avec la même mine la différence peut aller à un quart en sus. Si la fabrication du mauvais fer coûte cent francs par millier, celle du bon fer coûtera cent vingt-cinq livres ; et malheureusement dans le commerce on ne paie guère que dix livres de plus le bon fer, et souvent même on le néglige pour n'acheter que le mauvais. Cette différence seroit encore plus grande si l'on ne regagnoit pas quelque chose dans la conversion de la bonne fonte en fer ; il n'en faut qu'environ quatorze cents pesant , tandis qu'il faut au moins quinze et souvent seize cents d'une mauvaise fonte pour faire un millier de fer. Tout le monde pourroit donc faire de bonne fonte et fabriquer de bon fer : mais l'impôt dont il est grevé force la plupart de nos maîtres de forges à négliger leur art, et à ne rechercher que ce qui peut diminuer la dépense et augmenter la quantité ; ce qui ne peut se faire qu'en altérant la qualité. Quelques uns d'entre eux, pour épargner la mine, sétoient avisés de faire broyer les crasses o j scories qui sortent du foyer de l'affinerir, et qui contiennent une grande quantité de fer intimement mêlé avec des matières vitrifiées; par cette addition, ils trouvèrent d'abord un bénéfice considérable en apparence : le fourneau rendoit beaucoup pins de fonte; mais elle étoit si mauvaise, qu'elle perdoit à l'affinerie ce qu'elle avoit gagné au fourneau, et qu'après cette perte, qui compensoit le bénéfice, ou plutôt le reduisoil à rien, il y avoit encore tout à perdre

DU

sur la qualité du fer, qui participent de tous les vices de cette mauvaise fonte; ce fer étoit si cendreux, si cassant, qu'il ne pouvoit être admis dans le commerce.

Au reste, le produit en fer que peut donner la fonte dépend aussi beaucoup de la manière de la traiter au feu de raffinerie. « J'ai vu, dit M. de Grignou, dans des forges du bas Limousin, faire avec la même fonte deux sortes de fer : le premier, doux , d'excellente qualité et fort supérieur à celui du Hem; on y emploie quatorze cents livrer de fonte : le second est une combinaison de fer et d'acier pour les outils aratoires, et l'on n'emploie que douze cents livres de fonte pour obtenir un millier de fer ; mais on consomme un sixième de plus de charbon que pour le premier. Cette différence ne provient que de la manière de poser la tuyère , et de préserver le fer du contact immédiat du vent « Je pense qu'en effet , si l'on pouvoit , en affinant la fonte, la tenir toujours hors de la ligne du vent , et environnée de manière qu'elle ne fût point exposée à l'action de l'air, il s'en brûleroit beaucoup moins , et qu'avec douze cents ou tout au plus treize cents livres de fonte on obtiendroit un millier de fer.

La mine la plus pure , celle même dont on a tiré les grains un à un , est souvent intimement mêlée de particules d'autres métaux ou demi -métaux, et particulièrement de cuivre et de zinc. Ce premier métal, qui est fixe, reste dans la fonte, et le zinc, qui est volatil , se sublime ou se brûle. • La fonte blanche, sonore, et cassante, que je réprouve pour la fabrique du bon fer, n'est guère plus propre à être moulée; elle se boursoufle au lieu de se condenser par la retraite, et se casse au moindre choc : mais la fonte blanchâtre et qui commence à tirer au gris, quoique très-dure et encore assez aigre, est très -propre à faire des colliers d'arbres de roues, des enclumes, et d'autres grosses masses qui doivent résister au frottement ou à la percussion. On en fait aussi des boulets et des bombes : elle «e moule aisément et ne prend que peu de retraite dans le moule. On peut d'ailleurs se procurer à moindres frais cette espèce de fonte au moyen de simples fourneaux à réverbère x , sans soufflets , et dans lesquels

i. C'est la pratique commune en plusieurs provinces de la Grande-Bretagne, où l'on fond et coule de cette manière les plus belles fontes moulées , et des masses ée plusieurs milliers en gros cylindres et autres formes. Nous pourrions de même faire usage de ces fourneaux dans les lieux où le char*

FÉR. 43 1

on emploie le chai bon de terre plus ou moins épuré. Gomme ce combustible donne une chaleur beaucoup plus forte que celle du charbon de bois, la mine se fond et coule dans ces fourneaux aussi promptement et en plus grand,- quantité que dans nos hauts fourneaux , et on a l'avantage de

I>ouvoir placer ces fourneaux partout, au ieu qu'on ne peut établir que sur des courans d'eau nos grands fourneaux à soufflets : mais cette fonte faite au charbon de terre dans ces fourneaux de réverbère ne donne pas de bon fer , et les Anglois , tout industrieux qu'ils sont, n'ont pu jusqu'ici parvenir à fabriquer des fers de qualité même médiocre avec ces fontes , qui vraisemblablement ne s'épurent pas assez dans ces fourneaux ; et cependant j'ai vu et éprouvé moi-même qu'il étoit possible, quoique assez difficile , de faire de bon fer avec de la fonte fondue au charbon de terre dans nos hauts fourneaux à soufflets, parce qu'elle s'y épure davantage que dans ceux de réverbère.

Cette fonte faite dans des fourneaux de réverbère peut utilement être employée aux ouvrages moules : mais comme elle' n'est pas assez épurée , on ne doit pas s'en servir pour les canons d'artillerie; il faut, au cor traire , la fonte la plus pure , et j'ai dit ailleurs * qu'avec des précautions et une bonne conduite au fourneau on pouvoit épurer la fonte au point que les pièces de canon , au lieu de crever en éclats meurtriers , ne feroient que se fendre par l'effet d'une trop forte charge , et dès lors résisteroient sans peine et sans altération à la force de la poudre aux charges ordinaires.

Cet objet, étant de grande importance, mérite une attention particulière. Il faut d'abord bannir le préjugé où l'on étoit, qu'il n'est pas possible de ten»r la fonte de fer en fusion pendant plus de quinze ou vingt heures , qu'en la gardant plus longtemps elle se brûle, qu'elle peut aussi faire

bon de terre est a portée. M. le marquis de Luchet m'a écrit qu'il avoit fait essai de cette méthode dans les provinces du comté de Nassau. « J'ai mis , dit.il, dans un fourneau construit selon la méthode angloise cinq quintaux de mine de fer, et au bout de huit heures la mine étoit fondue. » Je suis convaincu de la vérité de ce fait , que M. de Luchet opposoit à un fait également vrai , et que j'ai rapporté, c'est que la mine de fer ne se fond -point dans nos fourneaux de réverbère, même les plus puissans , tels que ceux de nos verreries et glaceries ; la différence vient de ce qu'on la chauffe avec du bois , dont la chaleur n'est pas , à beaucoup près , aussi forte que celle du charbon de terre.

2. Voyez le dixième Mémoire, tome I , pages 4$3 et suivantes.

MINÉRAUX

explosion, qu'on ne peut donner au creuset que j'ai vu clairement que si la capacité du

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du fourneau une assez grande capacité pour contenir dix ou douze milliers de fonte, que ces trop grandes dimensions du creuset et de la cuve du fourneau en altéreroient ou même en empécheroient le travail , etc. ; toutes ces idées , quoique très-peu fondées , et pour la plupart fausses, ont été adoptées : on a cru qu'il falloit deux et même trois hauts fourneaux pour pouvoir couler une pièce de trente-six et même de vingt-quatre, afin de partager en deux ou même en trois creusets la quantité de fonte nécessaire , et de ne la tenir en fusion que dix - huit ou vingt heures. Mais, indépendamment des mauvais effets de cette méthode dispendieuse et mal conçue, je puis assurer que j'ai tenu

Séndant quarante-huit heures sept milliers e fonte en fusion dans mon fourneau , sans qu'il soit arrivé le moindre inconvénient, sans qu'elle ait bouillonné plus qu'à l'ordinaire, sans qu'elle se soit brûlée, etc. », et

z. Ayant fait part de mes observations à M. te vicomte de Morogues, et lui ayant demandé le résultat des expériences faites à la fonderie de Ruelle en Angoumois, voici l'extrait des réponses qu'il eut la bonté de me faire.

« On a fondu à Ruelle des canons de vingt-quatre à un seul fourneau ; le creuset devoit contenir sept mille cinq cents ou huit mille de matière : la fusion de la fonte ne peut pas être égale dans deux fourneaux différent, et c'est ce qui doit déterminer à ne couler qu'à un seul fourneau.

« On emploie environ quarante-huit heures pour la fusion de sept mille cinq cents ou huit mille de matière pour un canon de vingt-quatre; et l'on emploie vingt-trois à vingt-quatre heures pour la fusion de trois mille cinq cents pour un canon de huit : ainsi la fonte du gros canon ayant été le double du temps dans le creuset , il est évident qu'elle a dû se purifier davantage.

« Il n'est pas à craindre que la fonte se brûle lorsqu'elle est nne fois en bain dans le creuset. A la vérité , lorsqu'il y a trop de charbon , et par conséquent trop de feu et trop peu de mine dans le fourneau , elle se brûle en partie au lieu de fondre en entier ; la fonte qui en résulte est brune , poreuse, et bourrue, et n'a pas la consistance ni la dureté d'une bonne fonte': seulement il faut avoir attention que la fonte dans le bain soit toujours couverte d'une certaine quantité de laitier. Cette fonte bourrue dont nous venons de parler est douce et se forme aisément ; mais, comme elle a peu de densité et par conséquent de résistance , elle n'est pas bonne pour les canons.

« I.a fonte grise à petits grains doit être préférée a lu fonte trop brune qui est trop tendre , et à la font.*, blanche à gros grains qui est trop dure et trop impure.

« Il faut laisser le canon refroidir lentement dans son moule , pour éviter la sorte de trempe qui ne peut que donuer de l'aigreur à la matière du canon : bien des gens croient néanmoins que cette surface extérieure , qui est la plus dure , donne beaucoup de force an canon.

« ]1 n'y a pas long -temps que l'on tourne les

creuset , qui s'étoit fort augmentée par un feu de six mois, eût été plus grande, j'aurois pu y amasser encore autant de milliers de matière en fusion, qui n'auroit rien souffert en la laissant toujours surmontée du laitier nécessaire pour la défendre de la trop grande action du feu et du contact de l'air : cette fonte , au contraire , tenue peo- , dant quarante-huit heures dans le creuset, n'en étoit que meilleure et plus épurée; elle pesoit cinq cent douze livres le pied cube , tandis que les fontes grises ordinaires qu'on travailloit alors à mes forges ne pe soient que quatre cent quatre-vingt-quinze livres, et que les fontes blanches ne pesoient que quatre cent soixante - douze livres le pied cube Vil peut donc y avoir une diffé-

{tièces de canon , et qu'on les coule pleines pour es forer ensuite. L'avantage, en les coulant pleines, est d'éviter les chambres qui se forment dans tons les canons coulés à noyau. L'avantage de les tourner consiste en ce qu'elles seront parfaitement concentrées et d'une épaisseur égale dans toutes les parties correspondantes : le seul inconvénient do tour est que les pièces sont plus sujettes a la rouille que celles dont on n'a pas entamé la surface.

« La plus grande difficulté est d'empêcher le canon de s'arquer dans le moule ; or le tour remédie à ce défaut et à tous ceux qui proviennent des petites imperfections du moule.

« La première couche qui se durcit dans la fonte d'un canon est la plus extérieure ; l'humidité et la fraîcheur du moule lui donnent une trempe qui pénètre à une ligne ou une ligne et demie dans les pièces de gros calibre , et davantage dans ceux de petit calibre, parce que leur surface est proportionnellement plus grande relativement k leur masse : or cette enveloppe trempée est plus cassante ; quoique plus dure que le reste de la ma-' tière, elle ne lui est pas aussi bien intimement unie, et semble faire un cercle concentrique assea distinct du reste de la pièce ; elle ne doit donc pas augmenter la résistance de la pièce. Mais si l'on craint encore de diminuer la résistance du canoa en enlevant l'ccorcc par le tour, il n'y aura qu'à compenser cette diminution en donnant deux ou trois lignes de plus d'épaisseur au canon.

« On a observé que la matière est meilleure dans la culasse des pièces que dans les volées , et cette matière de la culasse est celle qui a coulé la première et qui est sortie du fond du creuset , et qui , par conséquent, a été tenue le plus Ion g temps en fusion ; au contraire , la masselolte du canon , qui est la matière qui coule la dernière , est d'une mauvaise qualité, et remplie de scories.

« On doit observer que si l'on veut fondre du canon de vingt-quatre à un seul fourneau, il seroit mieux de commencer par ne donner au creuset que les dimensions nécessaires peur couler du dix-huit* et laisser agrandir le creuset par l'acliou du feu avant de couler du vingt-quatre ; et par la. même raison on fera l'ouvrage pour couler du viugtquatre, qu'on Laissera ensuite agrandir pour couler du trente-six.

a. J'ai fait ces épreuves à nne très-bonne e* grande balance hydrostatique tnr des morceau

OU FER

retice de plus de trente-cinq livres par pted cube, c'est-à-dire d'un douzième environ, sur la pesanteur spécifique de la fonte de fer ; et comme sa résistance est tout au moins

! proportionnelle à sa densité, il s'ensuit que les pièces de canon de cette fonte dense

' désisteront à la charge de douze livres de poudre , tandis que celles de fonte blanche et légère éclateront par l'effort d'une charge de dix à onze livres. Il en est de même de . la pureté de la fonte : elle est , comme sa résistance , 'plus que proportionnelle à sa densité; car, ayant comparé le produit en fer de ces fontes, j'ai vu qu'il falloit quinze cent cinquante des premières, et seulement treize cent vingt de la fonte épurée qui pesoit cinq cent douze livres le pied cube, pour faire un millier de fer.

Quelque grande que soit cette différence, je suis persuadé qu'elle pourrait l'être encore plus , et qu'avec un fourneau construit exprès pour couler du gros canon, dans lequel on ne verserait que la mine bien préparée, et à laquelle on donnerait en effet quarante-huit heures de séjour dans le creuset avec un feu toujours égal , on obtiendrait de la fonte encore plus dense , plus résistante , et qu'on pourrait parvenir au point de la rendre assez métallique pour que les pièces, au lieu de crever en éclats, ne fissent que se fendre , comme les canons de bronze, par une trop forte charge.

Car la fonte n'est dans le vrai qu'une matte de fer plus ou moins mélangée de matières vitreuses : il ne s'agirait donc que de purger cette matte de toutes les parties hétérogènes, et l'on aurait du fer pur ; mais comme cette séparation des parties hétérogènes ne peut se faire complètement par le Feu du fourneau, et qu'elle exige de plus le travail de l'homme et la percussion du marteau , tout ce que l'on peut obtenir par le régime du feu le mieux conduit, le plus long-temps soutenu, est uue fonte en régule encore plus épurée que celle dont je viens de parler. Il faut pour cela briser en morceaux cette première fonte , et la faire refondre. Le produit de cette seconde fusion sera du régule, qui est une matière mitoyenne entre la fonte et le fer. Ce régule

cubiques de fonle de quatre pouces , c'est-à-dire de «oixante-qualre pouces cubes, tous également tirés du milieu des gueuses , et ensuite ajustés par la mine à ces dimensions. M.Brisson, dans sa table des pesanteurs spécifiques , donne cinq cent quatre livres sept onces six gros de poids à un pied cube de fonte, cinq cent quarante-cinq livres deux onces quatre gros au fer forgé, et cinq cent quarante-iept livres quatre onces à l'acier.

ttonroif. II.

approche* de \ état de métallisation : il est un peu ductile , ou du moins il n'est ni cassant, ni aigre, ni poreux, comme ïa «onte ordinaire ; il est au contraire très - dense , très-compacte, très-résistant, et par conséquent très-propre à faire de bons canons.

C'est aussi le parti que l'on vient de prendre pour les canons de notre marine. On casse en morceaux les vieux canons ou les gueuses de fonte, on les refond dans des fourneaux d'aspiration à réverbère : la fonte s'épure et se convertit en recule par cette seconde fusion. On a confié h direction de ce travail à M. Wilkmson , habile artiste anglois, qui a très -bien réussi. Quelques autres artistes françois ont suivi la même méthode avec succès , et je suis persuadé qu'on aura dorénavant d'excellens canons, pourvu qu'on ne s'obstine pas à les tourner ; car je ne puis être de l'avis de M. le vicomte ae Morogues 1 , dont néanmoins je respecte les lumières , et je pense quWnelevant par le tour l'écorce du canon , on lut ôte sa cuirasse , c'est-à-dire la partie la plus dure et la plus résistante de toute sa masse ».

t. Vovex la noie précédente

a. Voici ce que m'a écrit à ce sujet M. de La Be« louzc , conseiller au parlement de Paris , qui a fait des expériences et des travaux très- utiles dans ses forges du Nivernois : « Vous regardez , monsieur* comme fait certain , que la fonte la plus dense est la meilleure pour faire des canons ; j ai hésité longtemps sur cette vérité, et j'avois pensé d'abord que la fonte première , comme étant plus légère » et conséquemment plus élastique, cédant plus facilement à l'impulsion de la poudre , devroit être moins sujette à casser que la fonte seconde , c'està-dire la fonte refondue qui est beaucoup plus pesante.

«Je n'ai décidé le sieur Frérot à les faire de fonte refondue , que parce qu'en Angleterre on ne les fait que de cette façon ; cependant en France on ne les fond que de fonte première.... La foute refondue est beaucoup pins pesante ; car elle pèse cinq cent vingt à cinq cent trente livres , ao lieu que l'autre ne pèse que cinq cents livres le pied cube....

« Vous avez grande raison , monsieur, de dire qu'il ne faut pas tourner les canons.... La partie extérieure des canons , c'est-à-dire l'enveloppe , est toujours la plus dure, et ne se fond jamais au fourneau de réverbère ; et sans le ringard on retire» roit presque les pièces figurées comme elles étoient lorsqu'on les a mises au fourneau. Cette enveloppe se convertit presque toute en fer à l'affinerie ; car avec onze cents ou onze cent cinquante livres -de fonte on fait un millier de très-bon fer.... tandis qu'il faut quatorze cents ou quinze cents livres de notre fonte première pour avoir un millier de fer....

«Vous désireriez, monsieur, qu'on pût coulée les canons avec la fonte d'un seul fourneau ; mais le poids en est trop considérable . et je ne crois pas que le sieur Wilkinson les coule à Indret avec le jet d'un seul fourneau , surtout pour les ce «on* de vingt-quatre. Le sieur Frérot ne coule que daa

MINÉRAUX

Otto faite refendLae, ou ce régule de fer , pèse plus de cinq cent trente livres le pied cube; et comme k fer forgé pesé cinq cent quarante- cinq ou cinq cent quarantesix livres, et que la meilleure fonte ne pèse que cinq cent douze, ou voit que le régule est dans l'état intermédiaire et moyen entre la fonte et le fer. On peut donc être assuré que les canons faits avec ce régule non seulement résisteront à l'effort des charges ordinaires, mais qu'ayant en même temps un peu de ductilité v ils se fendront au lieu d'éclater à de trop fortes charges.

On doit préférer ces nouveaux fourneaux d'aspiration à nos fourneaux ordinaires, parce qu'il ne seroit pas possible de refondre la fonte en gros morceaux dans ces derniers , et qu'il y a un grand avantage à se servir des premiers, que Von peut placer où Ton veut , et sur des plans élevés , où Ton a la facilité de creuser des fosses profondes pour établir le moule du canon sans craindre l'humidité; d'ailleurs il est plus court et plus facile de réduire la fonte en régule par une secoude fusion que par un très - long séjour dans le creuset des hauts fourneaux : ainsi l'on a très- bien fait d'adopter cette méthode pour fondre les pièces d'artillerie de notre marine *.

La fonte épurée autant qu'elle peut l'être dans un creuset , ou refondue une seconde fois , devient donc un régule qui fait la nuance ou l'étaj mitoyen entre la fonte et le 1er : ce régule , dans sa première fusion , coule à peu près comme la fonte ordinaire; mais lorsqu'il est une fois refroidi , il détient presque aussi infusible que le fer. Le fou des volcans a quelquefois formé de ces régules de fer, et c'est ce que les minéralogistes ont appelé |mal à propos fer natif; car, comme nous l'avons dit, le fer de nature est toujours mêlé de matières vitreuses, et n'existe que dans les roches ferrugineuses produites par le feu primitif.

La fonte de fer tenue très-long-temps dans

canons de dix-huit avec le jet de deux fourneaux de pareille grandeur et dans la même exposition ; il coule arec un seul fourneau les canous de douze : mais il a toujours un fourneau près de la fonte , duquel il peut se servir pour achever le canon , et le surplus de la fonte du second fourneau s'emploie à couler de petits canons ; on ne fait pour cela que détourner le jet lorsque le plus gros canon est coulé. »

x. La fonderie royale que le ministre de la marine Tient de faire établir près de Nantes en Bretagne démontre la supériorité de cette méthode eur toutes celles qui étoient en usage auparavant , •t qui étoient sujettes aux inconvéniens dont nous i de faire mention.

le creuset, sans être agitée et remuée de temps en temps, forme quelquefois des boursouflures ou cavités dans son intérieur, où la matière se cristallise 2. M. de Grignon est le premier qui ait observé ces cristallisations du régule de fer, et l'on a reconnu depuis que tous les métaux et les régules des demimétaux se cristallisoicnt de même à un feu bien dirigé et assez long-temps soutenu , en sorte qu'on ne peut plus douter que la cristallisation , prise généralement u ne puisse s'opérer par l'élément du feu comme par celui de l'eau.

Le fer est , de tous les métaux , celui dont l'état varie le plus; tous les fluides, à l'exception du mercure, l'attaquent et le rongent; l'air sec produit à sa surface une rouille légère, qui, en se durcissant, fait l'effet d'un vernis impénétrable et asseï ressemblant au vernis des bronzes antiques; l'air humide forme une rouille plus forte et plus profonde , de couleur d'ocre ; l'eau

Eroduit avec le temps, sur le fer qu'on y lisse plongé , une rouillé noire et légère. Toutes les substances salines font de gran des impressions sur ce métal , et le convertissent en rouille : 1er soufre fait fondre en un instant le fer rouge de feu, et le change en pyrite. Enfin l'action du feu détruit le fer, ou du moins l'altère, dès qu'il a pris sa parfaite métallisation : un feu très-véhément le vitrifie; un feu moins violent, mais long-temps continué , le réduit en colcotar pulvérulent; et lorsque le fou est à un moio-

a. J'ai fait un essai sur la cristallisation de la fonte de fer, que je crois devoir rapporter ici. Cet essai a été fait» dans un très-grand creuset de molybdène, sur une masse d'environ deux cent cinquante livres M fonte: on avoit pratiqué vers le bas de ce creuset un trou de huit à neuf lignes de diamètre * que Ton avoit ensuite bouché avec de la terre de coupelle i ce creuset fut placé sur une grille et entouré au bas de charbons ardens , tandis qne la partie supérieure étoit défendue de la chaleur par une table circulaire dé briques ; on remplit ensuite le creuset de fonte liquide \ et quand la surface supérieure de cette fonte , qui étoit exposée a t'air, eut pris de la consistance v on ouvrit promptement le bas du creuset : il coula d'un seul jet plus de moitié de la fonte encore rouge, et qui laissa une grande cavité dans l'intérieur de toute la masse. Cette cavité se trouva hérissée de trèspetits cristaux dans lesquels on distiuguoit , à la loupe» des faces disposées en octaèdres ; mais la plupart étoient comme des trémies creuses , puisqu'avec une barbe de plume elles se détachoient et toinboient en petits feuillets comme les mines de fer micacées; ce qui néanmoins est éloigné des belles cristallisations de M. de Grignon, et annonce qui, dans cette opération, le refroidissement fut encore trop prompt ; car, il est bon de le répéter, ce n'est que par un refroidissement très-lent que la fonte en fusion neut prendre une forme cristallisée

DU FER

lisse pas d a longue la substance du fer, et en réduit la surface en lames minces et en écailles. La fonte de fer est également susceptible de destruction par les mêmes élémeus; cependant l'eau n'a pas autant d'action sur la fonte lue sur le fer, et les plus mauvaises fontes, s'est-à-dire celles qui contieuneut le plus de parties vitreuses, sout celles sur lesquelles l'air humide et l'eau font le moins d impression.

Après avoir exposé les différentes qualités de la foute de fer, et les différentes altérations que la seule action du feu peut lui faire subir jusqu'à sa destruction, il faut reprendre cette foute au point où notre art la convertit en une nouvelle matière que la nature ne nous offre nulle part sous cette forme, c'est-à-dire en fer et en acier, qui, de toutes les substances métalliques, sont les plus difficiles à traiter, et doivent pour ainsi dire toutes leurs qualités à la main et au travail de l'homme : mais ce sont aussi les matières qui , comme par dédommagement , lui sont plus utiles et plus nécessaires que tous les autres métaux, dont les plus précieux n'ont de valeur que par uos conventions, puisque les hommes qui ignorent celte valeur de convention donnent volontiers un morceau d'or pour un clou. En effet , si Ton estime les matières par leur utilité physique, le sauvage a raison ; et si nous les estimons par le travail qu'elles coûtent , nous trouverons encore qu'il n'a pas moins raison. Que de difficultés à vaincre ! que de problèmes à résoudre! combien d'arts accumulés les uns sur les autres ne faut-il pas pour faire ce clou ou cette épingle dont nous faisons si peu de cas! D'abord, de toutes les substances métalliques, la mine de fer est la plus difficile à fondre I : il s'est passé bien des siècles avant qu'on en ait trouvé les moyens. On sait que les Péruviens et les Mexicains n'avoient en ouvrages travaillés

3 ne de l'or, de l'argent, du cuivre, et point e fer; on sait que les armes des anciens

x. Il y a quelques mines de cuivre pyriteuses qui sonl encore plus longues a traiter que la mine de fer ; il faut neuf ou dix grillages préparatoires à ces mine» de cuivre pyriteuses , avant de les réduire en mottes, et faire subir à ceUe watie l'action successive de trois» quatre, et cinq (eux avant d'obtenir du cuivre noir; enfin il faut encore fondre et purifier ce cuivre noir , afant qu'il devienne cuivre rouge , et tel qu'on puisse le verser daus le commerce : ainsi certaines mines de cuivre exigent encore plus de travail que les mines de fer pour être réduites en métal ; mais ensuite le cuivre se prête bien plus aisément que le fer à toutes les formes qu'on veut lui <~

peuples de l'Asie n'étoient que de cuivre, et tous les auteurs s'accordent à donner l'im-

Sortante découverte de la fusion de la minee fer aux habitans de l*>ii* de Crète, qui, les premiers, parvinrent aussi à forger le fer dans les cavernes dû mont Ida, ouatorte cents ans environ avant l'ère chrétienne. Il faut en effet un feu violent et en grand volume Dour fondre la mine de fer et la faire couler en lingots, et il faut un second feu tout aussi violent pour ramollir cette fonte; il faut en même temps la travailler avec des ringards de fer avant de la porter sous le marteau pour la forger et en faire du fer; en sorte qu'on n'imagine pas trop comment ces Cretois, premiers inventeurs du fer forgé, ont pu travailler leurs fontes

fmisqu'ils u'avoienl pas encore d'outils de èr. Il est à croire qu'après avoir ramolli les fontes au feu, ils les Qiit de suite portées sous le marteau, où elles n'auront d'abord donné cjit'un fer très impur, dont ils auront fabrique leurs premiers instrumens ou ringards, et qu'ayant ensuite travaillé la fonte avec ces instrument, ils seront parvenus peu à peu au point de fabriquer du vrai 1er : je dis peu à peu ; car, lorsque après ces difficultés vaincues on a forgé cette barre de fer, ne faut-il pas ensuite la ramol lir encore au feu pour la couper sous des tranchans d'acier et fo séparer en petites verges? ce qui supposa d'autres machines , d'autres fourneaux ; puis enfiu un art particulier pour réduire ces verges en clous, et uu plus grand art si ion veut en taire des épingles. Que de temps, que de Ira vaut successifs ce petit exposé ne nous offre-t-il pas! Le cuivre, qui, de tous les métaux après le fer, est le plus difficile * traiter, n'exige pas à beaucoup près autant de travaux et de machines combinées : comme plus ductile et plus souple, il se prête à toutes les formes qu'on veut lui donner; mais on sera toujours étonné que d'une terre métallique, dont on ne peut faire avec le feu le plus violent qu'une fonte aiere et cassante, on soit parvenu, à force d'autres feux et de machines appropriées , à tirer et réduire en fils déliés cette matière revéche , qui ne devient métal et ne prend de la ductilité que sous les efforts de nos mains.

Parcourons, sans trop nous arrêter, la.

suite des opérations qu'exigent ces travaux. Nous avons indiqué ceux de la fusion des mines : on coule la fonte en gros lingots ou gueuses dans un sillon de quinze à vingt pieds de longueur sur sept à huit pouces je profondeur, et ordinairement on les laisse

MINÉRAUX

m coaguler et se refroidir dans cette espèce de moule, qu'on a soin d'humecter auparavant avec de l'eau ; les surfaces inférieures du lingot prennent une trempe par cette humidité , et sa surface supérieure se trempe aussi par l'impression de l'air. La matière en fusion demeure donc encore liquide dans l'intérieur du lingot, tandis que les faces extérieures ont déjà pris de la solidité par le refroidissement : 1 effort de cette chaleur, beaucoup plus forte en dedans et au centre qu'à la circonférence du lingot, le force à se courber, surtout s'il est couleur blanche ; et cette courbure se fait dans le sens qui a le moins de résistance, c'est-à-dire en haut, parce que la résistance est moindre qu'en bas et vers les côtés. On peut voir dans mes mémoires1 combien de temps la matière reste liquide à l'intérieur après que les surfaces se sont consolidées.

D'ordinaire on laisse la gueuse ou lingot se refroidir au moule pendant six ou sept heures , après quoi on l'enlève , et on est obligé de le faire peser pour payer un droit très-onéreux d'environ six livres quinze sous

Ear millier de fonte ; ce qui fait plus de dix vres par chaque millier de fer : c'est le double du salaire de l'ouvrier, auquel on ne donne que cinq livres pour la façon d'un millier de fer; et d'ailleurs ce droit que Ton perçoit sur les fontes cause encore une perte réelfe et une grande gène par la nécessité où Ton est de laisser refroidir le lingot pour le peser, ce que Ton ne peut faire tant qu'il est rouge de feu ; au lieu qu'en le tirant du moule au moment qu'il est consolidé , en le mettant sur des rouleaux de pierre pour entrer encore rouge au feu de l'affinerie, on épargnèrent tout le charbon que l'on consomme pour le réchauffer à ce point lorsqu'il est refroidi. Or un impôt qui non seulement grève une propriété d'industrie qui devroit être libre , telle que celle d'un fourneau , mais qui gène encore le progrès de l'art , et force en même temps à consommer plus de matière combustible qu'il ne serait nécessaire; cet impôt, dis-je, a-t-il été bien assis , et doit-il subsister sous une administration éclairée?

Après avoir tiré du moule le lingot refroidi, on le fait entrer, par une de &es extrémités, dans le feu de raffinerie, où il se ramollit peu à peu , et tombe ensuite par morceaux , que le forgeron réunit et pétrit avec des ringards , pour en faire une loupe de soixante à quatre-vingts livres de poids:

{ s. Yojm U nttmfaM Mtaoirt( \ I, p. V79.

dans ce travail la matière s'épure et laisse couler des scories par le fond du foyer. Enfin , lorsqu'elle est assez pétrie, assez maniée, et chauffée jusqu'au blanc, on la tire du feu de raffinerie avec de grandes tenailles , et on la jette sur le sol pour la frapper de quelques coups de masse , et en séparer, par cette .première percussion , les scories qui souvent s'attachent à sa surface , et en même temps pour en rapprocher toutes les parties inférieures , et les préparer à recevoir la percussion plus forte du gros marteau, sans se détacher ni se séparer: après quoi on porte avec les mêmes tenailles cette loupe sous un marteau de sept à huit cents livres pesant , et qui peut frapper jusqu'à cent dix et cent vingt coups par minute, mais dont on ménage le mouvement pour cette première fois, où il ne faut que comprimer la masse de la loupe par des coups assez lents : car, dès qu'elle a perdu son feu vif et blanc , on la reporte au foyer de l'affinerie pour lui donner une seconde chaude; elle s'y épure encore, et laisse couler de nouveau quelques scories ; et lorsqu'elle est une seconde fois chauffée à blanc, on la porte de même du foyer sur l'enclume et on donne au marteau un mouvement de plus en plus accéléré, pour étendre cette pièce de fer en une barre ou bande, qu'on ne peut achever que par une troisième, quatrième et quelquefois une cinquième chaude. Cette percussion du marteau purifie la fonte en faisant sortir au dehors les matières étrangères dont elle étoit encore mêlée, et elle rapproche en même temps , par une forte compression , toutes les parties du métal, qui, quand il est pur et bien traité, m S résente en fibres nerveuses toutes dirigées ans le sens de la longueur de la barre, mais qui n'offre au contraire que de gros grains ou des lames à facettes, lorsqu'il n'a pas été assez épuré, soit au fourneau de fusion, soit au foyer de raffinerie; et c'est par ces caractères très-simples que l'on peut toujours distinguer les bons fers des mauvais en les faisant casser ; ceux-ci se brisent au premier coup de masse, tandis qu'il en faut plus de cent pour casser une pareille bande de fer nerveux , et que souvent même il fout l'entamer avec un ciseau d'acier pour la rompre.

Le fer une fois forgé devient d'autant plus difficile à refondre qu'il est plus pur et en plus gros volume ; car on peut aisément faire fondre les vieilles ferrailles réduites en plaques minces ou en petits morceaux* Il en eit de même de la limaille on

DU

des écailla de fer ; on peut en faire d'excellent fer, soit pour le' tirer en fil d'archal, soit pour en faire des canons de fusil, ainsi qu'on le pratique depuis long-temps en Espagne. Comme c'est un des emplois du fer qui demande le plus de précaution , et que Ton n'est pas d'accord sur la qualité des fers qu'il faut préférer pour faire de bons canons de fusil , j'ai tâché de prendre sur cela des connoissances exactes, et j'ai prié M. de Montbeillard, lieutenant-colonel d'artillerie, et inspecteur des armes à CharleviHe et Maubeuge', de me communiquer ce que sa longue expérience lui avoit appris à ce sujet On verra dans la note ci-dessous * que les canons de fusil ne doivent pas être faits,

r. Le fer qui passe pour le plus excellent , c'està-dire d'une belle couleur blanche tirant sur le fris , entièrement composé de nerfs ou de couches horizontales « sans mélange de grains , est de tous les fers celui qui convient le moins « observons d'abord qu'on chauffe la barre à blanc pour en faire la inaoquette, qui est chauffée à son tour pour faire la lame à canon ; cette lame est ensuite roulée dans sa longueur, et chauffée blanche à chaque pouce et demi deux ou trois fois, et souvent plus , pour souder le canon t que peut-il résulter de toutes ces chaudes ainsi multipliées sur chaque point , et qui sont indispensables ? Nous avons stpposé le fer parfait et tout de nerf; s'il est parfait, il n'a plus rien à gagner, et l'action d'un feu aussi violent ne peut que lni faire perdre de sa qualité, qu'il ne reprend jamais en entier, malgré le recuit qu'on lui donne. Je conçois donc que le feu , dirigé par le vent des soufflets , coupe les nerfs en travers, qui deviennent des grains d'nne espèce d'autant plus mauvaise que le fer a été chauffé blanc plus souvent, et par conséquent plus desséché : j'ai fait quelques expériences qui confirment bien cette opinion. Ayant' fait tirer plusieurs lames à canon dn carré provenu de la loupe à l'affinerie , et les ayant cassées à froid , je les trouvai toutes Je nerf et de la plus belle couleur : je fis faire un morceau de barre à la suite du même lopin, duquel je fis faire des lames a canon qui , cassées à froid , se trouvèrent mi-parties de nerfs et de grains ; ayant fait tirer une barre du reste du carré, je la pliai à un bout et la corroyai ; et en ayant fait faire des macquettes et ensuite des lames, elles ne présentèrent plus que des grains a leur fracture et d'nne qualité médiocre....

Étant aux forges de Mouzon , je fis faire une macquette et une lame au bout d'une barre de fer,

Fresque toute d'un bon grain avec très-peu de nerf: extrémité de la lame cassée à froid a paru mêlée de beaucoup de nerf, et le canon qui en a été fabriqué a plié comme de la baleine; on ne l'a cassé qu'à l'aide du ciselet et avec la plus grande difficulté : la fracture étoit toute de nerf.

Ayant vu un canon qui cassa comme du verre en le frappant sur une enclume , et qui montrait en totalité de très-gros et vilains grains sans aucune partie de nerf, on m'a présenté la barre avec laquelle la macquette et la lame qui avoient produit ce canon avoient été faites, laquelle étoit entièrement de très-beau nerf; on a tiré une macquette au bout de cette barre sans la plier et corroyer, lafuelle s'est trouvée de nerf avec un peu de grain ;