FER

Nous avons dit que la fonte est une combinaison de carbone et de fer. Il existe aussi une autre combinaison beaucoup moins carburée de fer, qui a reçu le nom d'acier. Ce dernier corps a la propriété de devenir très-dur par la trempe. On le prépare soit en chauffant le fer avec du charbon (acier de cémentation), soit en brûlant incomplètement le carbone de la fonte. L'acier de meilleure qualité est l’acier de cémentation fondu. On fait aussi de l’acier en pétrissant au rouge, sous le marteau, s'il est permis d’user de ce mot, l'acier de cémentation. Mais l'acier ainsi obtenu n’est jamais aussi homogène que l’acier fondu. Ce dernier est justement préféré.

Dans ces dernières années, on a prétendu que l’acier contient, outre le fer et le carbone, une certaine quantité d’azote, mais cette opinion a été vigoureusement combattue.

La présence de certains corps étrangers tels que le titane a la propriété de donner à l’acier une dureté beaucoup plus considérable. Aussi exploite-t-on depuis plusieurs années, en Angleterre, les fers titanés de l’Australie pour la fabrication de l’acier.

Le fer obtenu par les procédés industriels renferme toujours des substances étrangères. Pour l'obtenir pur, on prépare du sesquioxyde de fer à l'état de pureté absolue et l'on réduit cet oxyde par l'hydrogène. A la fin, il faut agréger le métal en chauffant un peu plus fortement, sinon il est pyrophorique.

Le fer possède une texture cristalline qui est tantôt à grains brillants, tantôt fibreuse. Le fer à texture fibreuse est plus estimé, parce qu’il possède plus de ténacité que l'autre.

Le fer est le plus tenace de tous les métaux. Il ne fond qu’à une température fort élevée. Au rouge blanc, il se ramollit assez pour qu'on puisse le souder à lui-même, propriété d'une haute importance dans l'industrie.

Le fer ne s'altère ni dans l'oxygène ni dans l'air sec. A l’air humide, il s’oxyde et se recouvre de rouille; la présence de l'anhydride carbonique facilite cette altération. Cette oxydation se fait aux dépens de l’eau, et l'hydrogène naissant s'unit «à l’azote en formant de l’ammoniaque dont la rouille est toujours imprégnée.

Le fer décompose l'eau' au rouge en mettant de l'hydrogène en liberté. A cette température, il s’unit aussi directement à l’oxygène atmosphérique; il se forme alors un oxyde que l'on nomme oxyde des baltitures, parce qu’il constitue les débris qui se détachent du

métal lorsqu’on le martèle à chaud. À froid, ce métal se dissout dans les acides et de l’hydrogène se dégage.

Le fer forme avec les radicaux monoatomiques deux séries de composés ; dans les premiers intervient un seul atome de ce métal, qui dans ce cas ne se sature jamais, et, bien que tétratomique, se comporte comme s'il était biatomique. A ces composés en correspondent d’autres du môme ordre, que le fer engendre en s'unissant aux radicaux biatomiques. Tous les composés de cet ordre portent le nom de combinaisons au minimum.

Le fer forme en outre des combinaisons qui contiennent non plus un seul atome de ce métal, mais bien le groupe Fe4. Ce groupe est naturellement hexatomique, puisque les deux atomes de fer échangent réciproquement entre eux une unité d’aflinité. C'est ce que montre la figure suivante

où a et h, représentant 2 atomes de fer tétratomique, donnent naissance au groupe Fe4. dans lequel on ne trouve plus que 6 centres attractifs libres au lieu de 8.

Le groupe Fe* est donc susceptible de s'unir soit à 6 radicaux monoatomiques, soit à 5 radicaux biatomiques. Les combinaisons de cet ordre sont généralement désignées sous le nom de combinaisons au maximum.

Les principaux composés de fer au maximum et au minimum sont les suivants :