FEU

ré[)araüons à y lairc. Klle peut tourner autour d’un axe qui lui est perpendiculaire et en roulant sur des galets. Le four est alimenté [)ar un système de récupérateurs comme dans le fcur Martin-Siemens; la figure représente deux des chambres, A et H, les deux autres sont situées en arrière. Quand le métal est en pleine fusion, on amène devant le trou de coulée un cliarriot portant une rigole R qui déverse le métal dans la poche de coulée C portée par une grue. Le métal est alors distribué dans les moules

disposés sur le pourtour d’une enceinte circulaire. Les usines de Saint- Ghamond possèdent des fours Pernot pouvant fondre 2o tonnes de métal.

1097. Acier naturel. — On donne ce nom à l'acier provenant directement du traitement des minerais manganésifères très riches par la méthode catalane, aussi bien que par l’affinage incomplet des fontes manganésifères par la méthode comtoise et surtout par le puddlage, qu’on arrête avant l’affinage complet. C’est un acier de qualité inférieure. acier puddlé peut être obtenu avec des fontes moins pures que les aciers Ressemer et Marlin.

PROPlUÉTÉS DE L’ACIER.

Acier damassé ou acier Wootz. — Cet acier, préparé depuis un temps immémorial dans l’extrême Orient, et surtout à Damas, est remarquable par le moiré que présente sa surface décapée par un acide. Ce moiré accuse un manque d’homogénéité. C’est en quelque sorte un mélange de fer peu carburé et de fer plus carburé qui résiste davantage à l’action des acides. Le procédé des orientaux n’est pas connu. On peut obtenir cet acier par cémentation, en portant la température à un degré tel que les parties extérieures de la pièce de fer entrent en fusion tandis que l’intérieur reste pâteux. Cet acier est très dur, mais aussi très fragile.

1098. Propriétés et composition de l’acier. — L’acier est gris blanc, à grain fin et régulier. Il est plus dur, plus flexible, plus malléable mais moins ductile que le fer. 11 se soude à luimême plus difficilement que celui-ci. Son point de fusion est intermédiaire entre ceux de la fonte et du fer. Fondu, il absorbe les gaz azote, hydrogène et, surtout oxyde de carbone, qui tendent à se dégager parla solidification. L’acier coulé présente en conséquence des soufflures qui en diminuent la ténacité. Pour remédier à cet inconvénient, on soumet l’acier en fusion à l’action d’une presse hydraulique (procédé Wbitwortb), ou bien on y incorpore une petite quantité d’alliage de silicium qui décompose l’oxyde de carbone (procédé de Terrenoire) ; on a aussi proposé l’emploi du magnésium.

L’acier est plus magnétique que le fer, mais ce qui le distingue surtout, c’est que le magnétisme persiste après que la cause d’aimantation a cessé.

La propriété caractéristique de l’acier, celle qui l’éloigne le plus du fer et de la fonte, c’est d’acquérir une grande dureté et plus de fragilité par la trempe; le recuit fait disparaître les effets produits par la trempe. La dureté de l’acier trempé est d’autant plus grande que le refroidissement a été plus brusque et que l’acier a été porté à une température plus élevée. L’immersion de l’acier chauffé dans les solutions salines, les acides dilués, le mercure produit une trempe plus énergique que dans l’eau. Dans l’huile, la cire, etc., f effet est au contraire moindre. Mais on peut, par un recuit convenable, atteindre un degré de dureté déterminé, suivant l’usage auquel l’acier est destiné. Durant le recuit, l’acier prend différentes teintes, dues à une oxydation superficielle ; ces teintes correspondent à certaines températures et c’est

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sur elles qu’on se guide pour obtenir dans le degré voulu les eiïets de la trempe.

Blanc jaunâtre 221°, 0 lancettes de chirurfiie.

Jaune paille 223 ,3 Ilasoirs, canifs, ])urins.

— foncé 243 ,3 Hasoirs communs, instruments de cliirurgie.

Brun 2o4 ,4 Outils de Jardinage, ciseaux.

— avec taches pour-

pves 265 ,5 Haches, cisailles, rabots, couteaux.

Pourpre 277 ,0 Couteaux de table.

Bleu clair 288 ,0 Épées, ressorts de montre et autres.

— foncé 293 ,0 Petites scies, tarières, poignards.

— obscur 316,0 Scies et outils divers.

La densité de l’acier est en moyenne de 7,7; elle diminue par la trempe. L’acier trempé est très sonore et on l’emploie pour la confection de cloches, sonnettes et timbres.

La composition de l’acier a évidemment une influence notable sur ses propriétés. Il renferme de 0,6 à 1,5 p. 100 de carbone, et plus il est carburé, plus il est dur, plus aussi est-il à grain fin. Mais il est rare que l’acier ne renferme pas en outre d’autres éléments, notamment le soufre, le phosphore, le silicium, le manganèse.

Le soufre rend l’acier aigre et cassant, mais son influence paraît plus faible que sur le fer doux.

Le rend l’acier cassant à froid, mais son influence

est d’autant plus faible que l’acier est moins carburé. La présence de 0,1 à 0,5 p. 100 de phosphore est au contraire favorable à la résistance de l’acier lorsque la teneur de carbone ne dépasse pas 0,3 p. 100. C’est ce qu’ont montré surtout les expériences effectuées dans les usines de Terrenoire. Le phosphore peut donc remplacer le carbone, aussi fabrique-t-on des aciers j^Jfosphorés qui, pour certains usages, tels que les rails, sont aussi convenables que l’acier ordinaire.

L’élimination du phosphore, qui s’effectue assez bien dans les anciens procédés d’aflinage, c’est-à-dire à des températures relativement peu élevées, n’a plus lieu avec les procédés Bessemer et Siemens Martin, aussi faut-il opérer dans ce cas avec des fontes plus pures ou, si l’on opère avec des fontes phosphoreuses, produire de l’acier phosphoreux. Il faudrait, pour opérer la déphosphoration, provoquer la formation de scories basiques, ce qui

.; PROPRIÉTÉS DU FER DOUX. 36a

(li’a pas lieu avec le revêtement très siliceux des appareils. Le silicium donne plus de dureté et de fusibilité à Tacier, mais le rend moins soudable. Il peut remplacer en partie le carbone.

Le manganèse introduit dans l’acier fondu diminue rinlluence de ces éléments étrangers. Il rend l’acier plus blanc et plus dur. Le manganèse joue un rôle important dans l’affinage, en enlevant au fer une partie des matières étrangères, puisqu’il dégage I en s’y combinant plus de chaleur que le fer (Troost et Ilaute- ■ ^ feuille). Dans l’affinage complet, à la fin duquel une partie du fer l‘ s’oxyde, le manganèse que l’on ajoute ensuite réduit cet oxyde, <jui diminue l’homogénéité du fer et l’oxyde de manganèse formé passe plus facilement dans les scories.

; IjQ chrome et le tungstène communiquent aussi à l’acier des propriétés spéciales. Ils augmentent son élasticité et sa résistance. L’acier au tungstène est extrêmement tenace, se forge aisément et est tellement dur qu’il résiste aux meilleurs limes. Mais la trempe, au lieu d’augmenter sa dureté, la diminue. Il se brise facilement sous le choc. Il renferme 8 à 9 p. 100 de tungstène et 2 p. 100 de manganèse.

1099. Propriétés du fer doux ou fer malléable. — Le fer

doux le plus pur du commerce (fil de clavecin) renferme encore 0,2 à 0,3 p. 100 de matières étrangères, principalement de carbone. Il est d’un gris clair, possède une structure fibreuse et sa cassure est hérissée d’aspérités. Avec une plus forte teneur en carbone, il devient grenu et sa dureté augmente.

Le fer doux fond vers 1500-1600°, mais il se ramollit bien avant de fondre et peut alors être soudé sur lui-même sans aucun I intermédiaire, pourvu que sa surface ne soit pas oxydée. C’est sur ^ la plasticité du fer au rouge qu’est fondé le travail de la forge.

Le fer doux est, avec le nickel, le plus tenace des métaux.

La texture fibreuse du fer peut faire place, surtout sous Finj fluence de chocs répétés, à une structure cristalline qui le rend alors cassant.

Le fer perd de ses propriétés par la présence du soufre, de l’arsenic ou du cuivre; dans ce cas, il devient cassant à chaud et ne peut être forgé ; on le nomme alors fer roiwerin. La présence du phosphore le rend au contraire cassant à froid, aussi ne peut-il être ni écroui ni passé à la filière. La présence d’une petite quantité de

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carbone est an contraire utile pour la dureté qu’il lui communique sans nuire à ses propriétés fondamentales.

La tôle est du fer doux amené à l’état de feuilles plus ou moins épaisses par le j)assag’c au laminoir. La lôUt forte est employée a la confection de chaudières à vapeur, etc. La tôle mince esl généralement destinée a la fabrication du fer-blanc (1104j.

La densité du fer fondu est égale à 7,20; elle s’élève à 7,84 par l’écrouissage.

Le fer doux est magnétique, mais cette propriété ne se manifeste pas au rouge. Son aimantation du reste ne persiste pas après que la cause de cette aimantation a cessé. C’est sur cette propriété importante que sont fondés les différents appareils électromagnétiques.

1100. Production du fer. — Nous empruntons au rapport de M. Gruener sur l’Exposition de Yienne, les renseignements suivants sur la production de la fonte, du fer et de l’acier en 1872. Les chiffres [en tonnes) sont certainement plus forts aujourd’hui.

Fonte.

Fer doux.

Acier.

Angleterre

États-Unis

Allemagne

France

Belgique

Luxembourg

Autriche-Hongrie

Suède et Norvège

Russie

Espagne

Italie

Canada, Indes, etc.. . .

> insignit.

Total

Les deux tiers de l’acier sont employés à la fabrication des raifs. Pour la France seule, la production annuelle représente une valeur de 400 millions environ.

1101. Préparation du fer pur. — On peut purifier le fer du commerce, de bonne qualité, en le fondant au feu de forge, dans un creuset de porcelaine, avec un cinquième de son poids d’oxyde de fer, sous une couche de verre pilé, de manière à scorilier l’oxyde ferreux formé.

On obtient encore du fer pur, mais à l’état de division, eu