PROPRIÉTÉS GÉNÉRALES DU FER

331- Le fer pur est d’une couleur grise bleuâtic-, il est susce|4ible d’acquérir un grand éclat par le poli ; il a une saveur et une odeur distinctes quoique faibles.

Sa pesanteur spécifique maximum est de 7,788, la moyenne est de 7,60.

Il est moins malléable que l’or , F argent , le cuivre , l’étain, le platine, le plomb, le zinc; moins ductile que l’or, l’argent et le platine ; plus que l’acier , le cuivre , le zinc , l'élaiu et le plomb. 11 est le plus tenace de tous les métaux : un. fil

DA'<« I.ES FônOFS.

(l(î Om,0O2 (le diamètre exige pour so rompre un poids do 249 kilog. 059. Après avoir été laminé ou élué, il devient cassant et ne recouvre sa ductilité et sa ténacité que par le recuit. Bien pur, il est flexible cl sans aucune élasticité. La texture du fer est grenue lorsqu’il n’a pas été forgé, niais sous le marteau il devient fibreux. Voyez (chapitre IV ) Icsdilférens aspects de la cassure, suivant les qualités du fer et les échantillons.

Le fer ductile n’est jamais cristallisé.

Depuis 0 jusqu’à 100®, sa dilatation linéaire est, selon Laplace et Lavoisier, de O,O0l22; selon Dalton cl Davy , de 0,00126 : sous ce rappoi t, il n’occupe que le septième rang parmi les métaux -, selon M. Halstrum , de 0 à U0° ; sa dilatation est de 1/2500. Le fer est moins dilatable que la fonlcr cl l’acier trempé, mais plus que l’acier non trempé.

332. Le fer est un des métaux les plus difficiles à fondre ; il ne se fond qu’à la plus haute température que l’on puisse atteindre dans les fourneaux, de 160 à 180® du pyromètre de Wedgwood-, encore n’ est-on pas certain que sa fusion n’csi pas due à l’absorption d’une faible quantité de carbone. Il se soude sur lui-mème à la température blanche, de 90 à 95® p. Le platine seul partage avec lui celte propriété. Le fer est absolument fixe. La fusion de l’acier et celle de la fonte ont lieu vers 130® p.

La capacité du fer pour le calorique , celle de l’eau étant prise i)Our unité , est, savoir : do 0,1000 depuis zéro juseju’à 100® J de 0, 1160 depuis zéro jusqu’à 250»; de 0,2.55 dep uiszéro jusqu’à 350®. Sa conductibilité pour le calorique est de 3,743, celle de l’or étant 10000 ; il est moins conducteur que l’or, l’argent, le platine, le cuivi c ; plus que le zinc, l’étain et le plomb. . ^

333. Le fer jouît au plus haut degré de la propriété magnétique. On lui donne celle propriété en le frottant avec un aimant naturel ou artificiel ; il est susceptible de l’acqut^ rir de lui-même^ sous rinlluence du magnétisme terrestre, surtout lorsqu’il est placé dans le plan du méridien magnétique, et faisant avec l’horizon un angle qui, pour notre latitude, doit être d’environ 70 degrés. La magnétisation est produite par le martelage, le ploiement, l’aiguisage, le frottement j clic se manifeste très rapidement et avec une grande puissance, sous l’iullucnec d’un courant électrique.

Le fer acquiert la vertu magnétique plus vite et avec plus d’intensité que l’acier ; celui-ci la conserve mieux. La môme dillércnce se ma ni fi sic eutie l’acier non trempé et l’acier trempé. La fonte giise devient plus aiinentairc c|uc la fonte blanche; elle est attirée par l’aiguille avec plus de force; l’une et l’autre sont moins magnétiques que le fer et l’acier. Les barres de fer qui ont acquis le magnétisme par une position favorable le perdent aussitôt qu’on les présente à l'aiguille dans une direction horizontale ; les barres d’acier conservent le magnétisme au même degré dans toutes les positions. — Aux températures ordinaires, la vertu magnétique du fer et celle de l’acier diminuent avec la dureté de ces corps; elle cesse à la chaleur blanche.

Ou détruit le inaguéLismc du fer en le convertissant en limailles , par le contact prolongé des pôles de même espèce eide même intensité, par de fortes secousses, par des chocs contre des corps durs , enfin par sa combinaison avec des substances étrangères, qui pourtant, dans certaines proportions, ne font qu’affaiblir ses propriétés magnétiques. Le carbone, le soufre et le phosphore, en petite quantité, affaiblissent le magnétisme du fer; en forte dose, ils le détruisent.

Li' fer, le nickel, le cobalt, semblent être les seuls métaux

luagiuUiques à la tempcialurc ordinaire , mais il a été reconnu que, par un abaissement convenable de la lempéralure, la plupart des autres métaux pourraient le devenir.

334. La eonductibilité électrique du fer est de 1,680, celle du cuivre étant 10 , 000 : il est moins conducteur que le cuivre, l’or, l’argent, le zinc, le platine, plus que l’étain et le plomb.

335. Le fer forme avec l’oxigène deux oxides qui ont la propriété de se combiner entre eux en plusieurs proportions: le protoxide contient 29,18 d’oxigéne p. 0/0 de fer, le péroxide 14,22. Le protoxide est attirablè à l’aimant, le péroxide no l’est nullement.

A la température oï dinaire, le fer ne s’altère pas dans l’air sec , mais pour peu qu’on le chauffe, il se recouvre d’une pellicule d’oxide très mince qui présente des couleurs variées selon le degré de chaleur: à 204® centigrades, le jaune paille ; à 216®, le jaune d’or 5 .à 231o, cramoisi 5 à 282®, violet pourpre et bleu foncé; à 371^ toute coloration disparaît; mais en chauffant un peu plus, les mêmes nuances se renouvellent , quoique plus faiblement , et disparaissent encore; enfin, quelques instans avant la chaleur rouge , le fer devient bleu. A la chaleur rouge il s’oxide rapidement et se recouvre d’ écailles d’oxide noir, oxide de battitures ; si l’on continue à chauffer ces battitures, elles se convertissent en péroxide ou oxide rouge.

Le fer, très divisé et chaufré à la chaleur blanche, biùle dans l’air en répandant une lumière extrêmement vive: c’est ce qui a lieu quand on eu détache de très petites particules par le choc d’une pierre à silex.

L’air humide oxide lentement le fer à une température ordinaire et le recouvre d’une croûte jaunâtre d’hydrate depé-

i'ttOCÉUÉS 1)£ FABHICATIO.N

roxido ou rouille; il paraît qu’il se forme toujours eu même temps une pelile quantité d’ammoniaque qui reste lombinée dans la rouille.

836. Le fer pur ne décompo.se pas l'eau pai faitemenl puic et dégagée d’nîr à la Icmpéralnrc ordinaire; mais si elle contient de l’acide carbonique, elle se décompose lentement, La décomposition île l'eau pure commence à 60 ou GO"; ù la température de l’ébullition, elle est déjà très sensible; à la chaleur rouge , elle est très rapide ; il se dégage du gaz hydrogène, cl il se fortnc de l’oxide magnétique.

Le fer décompose très rapidement l’eau, même à la températui'e ordinaire, à la faveur d’un grand nombre d’acides ; mais dans cceasiln’cst oxidé qu’au premier degré, cl l’oxidc formé reste combiné avec l’acide. La plupart des acides ne peuvent se combiner avec le fer qu’en vertu de la décomposition de l’eau ; leur effet serait nul s’ils ne contenaient pas une certaine quantité de ce liquide, ou si leurs radicaux n’étaient pas susceptibles de deux degrés d’oxigénation. Le fer ne pouvant se dissoudre qu’à l’état d’oxide doit enlever d’abord l’oxigène à l’eau ou aux acides ; une semblable dissolution n’est donc autre chose qu’une opération galvanique; l’acide, l’eau et le métal forment une pile composée de deux fluides et d’un corps solide conducteur de l’électricité.

Le fer est attaquée la température ordinaire par l’acide nitrique à 1,16 de densité, lequel agit lentement / cet acide, à une concentration moyenne, agit avec une grande énergie.

Le fer est facilement attaqué par l’acide sulfurique étendu d’eau; — il l’est encore par l’acide sulfureux,— L’aride l!hosj)horiqne est pre.'-ijuo sans action sur le fer par voie hunddr', tuais par vujetèihc jl l’o^ide. L«s a<ii!fs végétaux

OJIHS ms FORGES.

it'otil sur le ferrju’unc action tr^s fjihic, à moins qu’il n’y coulactde l’air. — Les arides hydrochloriquc,liy(lro-brOtitiq«iey hydriodiquc liydrofluoriqnc et l’eau régale, dissolvent ra^~ (lement le fer, même à froid.

Le fer réduit la |Mtasse et la soude dans rei (aines citt:oaa^ tances ; il réduit par voie sèche ou par voie humide {dosieurs oxides métalliques: ceux d’argent, de cuivix^, deplotni), de hismuth , d’antimoine , et il ramène à un moindre degré d’oxidation les péroxides qu’il ne peut réduire coinplèlenient.

Les nitras et les chlorates ratlaqucnl viveirœnt par voie sèche et l’oxident au maximum.

337. Le fer peut former des alliages avec un grand nombre de métaux, mais à cause du haut degré de chaleur qu’il exige pour se fondre, ces alliages peuvent rarement s’effectuer directement, et, pour les opérer, il faut ordinairement mettre en contact l’oxide de fer avec un autre oxide métallique et les réduire ensemble.

Les métaux auxquels le fer s’allie facilement et dans les proportions les plus variées, sont l’or, le platine, le nickel, le cobalt, le chrome, le manganèse , l’antimoine.

Il ne s’allie que très dilllcllcment au cuivre, et de manière cpe, dans l'alliage, l’un des deux métaux n’entre qu’en très petite quantité.

Il en est de même de l’argent et du plomb.

Le fer et l’étain ont beaucoup d’affinité l’nn pour l’autre et pcnvcnl même s’allier directement , niais cette propriété n’est utilisée que pour l’étainagc (chapitre V).

Le fer trempé dans le y.inc fondu se couvre aussi d'une loudu: de ce métal, quoiqu’il ne puisse former d’alliage avec lui, même par la réducligu gium|li)qct: (Je Jeips injueiai.s Lê

PROCKDiS DE FABRICATION

zinc n’est pas employé pour l'élainage , parce qu’il est plus attaquable que l’ctain par l’iminidité et par les acides, parce qu’en outre il serait fort difficile d’enipècber l’oxidàtiou du bain et celle de la feuille qu'on en retire , la chaleur nécessaire pour rendre le zinc bien liquide étant assez forte pour volatiliser les matières grasses qui remplissent cet objet dans l’étamage par l’étain.

Enfin on a vu, cli: V, que la qualité de l’acier et sonns[>ect peuvent se modifier d’une manière plus ou moins avantageuse, par l’alliage de différens métaux en quantité toujours extrêmement faible.

338. En général, les alliages que le fer peut former avec les autres métaux ont peu d’impoi tance pour les opérations industrielles, et pai liculièrement pour celles dont il a pu être question dans cet ouvrage.

Mais le fer peut se trouver uni accidentellement à beaucoup de substances étrangères métalliques ou autres , dont les plus petites doses altèrent quelquefois sa qualité d’une manière très sensible. C’est le plus souvent la gangue dr-s minerais qui contientccs substances, et le traitement le mieux entendu ne réussit pas toujours à les séparer entièrement.

339. Le soufre^ .à la dose de 1/4 et même de 1/20 p. O/O, rend le fer brisant à chaud c'est-ê-dire rouverin.

Le phosphore , en très petite quantité, 0,7 p. O/O, le rend mou, tendre, facile à travailler à chaud, mais cassant à froid :

U antimoine, cassant à froid et brisant à chaud.

U arsenic, cassant à froid et brisant à chaud, si la propoitjon en est considérable:

\Jclain, ù la dosC de 1 p. O/O, très cassant h froid; il est probable qu’une forte proportion rendrait le fer rouvcrin.

Le cuivre augmente la dureté, la ténacité du fer; mais au-dessus de 0,25 p. 0/0 il le rend aigre, et cassant à chaud.

Le manganèse augmente la durelé du fer , sans en affaiblir la ténacité. On ne sait pas à quelle dose il commence à diminuer la résistance du fer.

Le zinc , le chrâme , l’or, ne donnent aucune mauvaise qualité au fer.

Le bismuth, à la petite quantité de 1 p. 0/0, et le cobalt , également en faible dose, n’allèrent pas la qualité du fer:

Le titane augmente sa dureté et sa ténacité ; il rend les minerais extrêmement réfractaires.

Le nickel, qui s’unit au fer dans toutes les proportions, donne un alliage doux et tenace.

Le augmente la dureté et la ténacité du fei:

h’argent produit le même effet, s’il est en très petite proportion.

Le silicium se combine avec le fer et peut s’unir à lui par la cémentation comme le charbon. Le silicium est très nuisible à la qualité du fer ; une grande partie des fers cassant à froid doivent leur fragilité à une faible proportion de ce métal terreux. La ténacité du fer est dtqà considérablement diminuée par la présence de 0,37 p. 0/0 de silicium.

V aluminium altère considérablement la ténacité du fer.

Le calcium ne se combine que très rarement avec le fer, qui est alors paillcux et traversé de fentes longitudinales; le fer décompose la chaux à une haute température , sans que les métaux, le fer et le calcium, montrent unc'grande aflinilé l’un pouil’autre.

Le magnésium et le barium n’uul été trouvés unis à la

l'noCÉSKli Mi FABHICATIO.'O

fonte que dans tics pi'oportioh.s cxtiôiiu'inrnt faiblesi On n’a pas remarque qu’ils eussent de i’inilucnceslu' le for.

L& potassium Kl le sodium m s’unissent pas ati fer^ en raison de leur volatilité.

Quant aux effets que les substances étrangères produisent sur la fonte, on a déj.i vu (cliapitre II) :

Que le soufre tend à la rendre blaïu hcet la dispose ü se solidifier promplrnicnl ;

Que le phosphore la rend plus fusible et propre âconserver plus long-temps sa fluidité ;

Que le manganèse reud la fonte blanche et empêche la formation de la fonte grise.

i On ajoute) a qu'une ptuite quantité de cuivre parait propi e à augmenter la dui elé et la ténacité de la fonte ; que la fonte couteuanl de l'étain prend une texture fine , seniblable à celle de l’acier , cl qu’elle devient plus dure et plus sonorci