FONTE BLANCHE

tance. On appelle cet acier acier de cémentation. Sa surface est souvent couverte d'une quantité de bulles plus ou moins grandes, qui paraissent provenir de substances gazéiformes , que le fera chassées du charbon pendant la combinaison. Au lieu de cémenter le fer dans du charbon en pondre , Mac-Intosh prépare l'acier de cémentation en chauffant le métal dans un courant lent de gaz carbure d'hydrogène , analogue à celui dont on se sert pour Téclairage. Par ce moyen , le fer se convertit bien plus promptement en acier; en continuant de chauffer, après avoir bouché l'ouverture qui donne accès au gaz, le carbone se distribue avec plus d'uniformité. Le métal décompose le gaz, s'empare d'une partie de son carbone, et finirait par se transformer en fonte, si l'on continuait l'opération.

Quand on fait fondre l'acier de cémentation, qui contient toujours plus de charbon à l'extérieur qu'à l'intérieur, sous une couche de verre en poudre, on obtient de V acier fondu , qui est préférable à l'acier de cémentation, en ce que sa masse est partout homogène , ce qui le rend plus propre à la fabrication des objets qui demandent un beau poli.

Quoiqu'une certaine quantité de carbone soit nécessaire à la bonté de l'acier, cette condition ne suffit cependant pas pour produire un acier de première qualité; il faut qu'il contienne, en outre, du manganèse, du phosphore, et peut-être même de l'arsenic. C'est pourquoi tous les minerais manganésifères donnent un fer plus propre à la fabrication de l'acier, que ceux qui ne contiennent point de manganèse. C'est encore pour cela qu'en ajoutant du charbon animal, en certaines proportions (et ce fait est connu depuis très-longtemps), au charbon de bois qu'on emploie pour la fabrication de l'acier, celui-ci est meilleur que quand on a employé du charbon de bois seul. Vauquelin trouva , par l'analyse de plusieurs espèces d'acier de bonne qualité, qu'elles contenaient du manganèse, du phosphore, du silicium et du magnésium , quoique ces deux derniers corps fussent en très-petite quantité. Faraday et Stodart ont démontré , il y a peu de temps, qu'en ajoutant à l'acier une très-petite proportion de rhodium ou d'argent , il en devenait beaucoup meilleur, observation trèsimportante pour la confection des instruments tranchants; Ber^ thier a reconnu que le chrome remplissait le même but. Le rhodium est trop rare pour qu'on puisse l'adopter généralement

FOrrTS BLANCHE. ^Ot

pour cet usage ; mais l'emploi de l'argent est d'autant plus facile qu'il n'en faut que ^ du poids de l'acier, ce qui n'augmente pas considérablement le prix de ce dernier.

La couleur de l'acier est plus claire que celle du fer; sou poids spéci&que est de 7,8 à 7,9. Â la chaleur rouge, il ne peut pas être traité avec autant de facilité que le fer, et il faut beaucoup de précaution pour le travailler au marteau. S'il renferme trop de carbone, il se brise en petits morceaux quand on le soumet à l'action du marteau. Il est plus facile à casser que le fer, et sa cassure n'est pas raboteuse et inégale comme celle du fer; elle est plus unie, grenue, et d'une couleur plus claire. Quand l'acier, chauffé au rouge, est refroidi tout à coup, par exemple, en le plongeant dans de l'eau froide, il devient dur, et se rompt quand on cherche à le plier. Il n'est plus attaqué par la lime, et raye le verre. Pendant cette opération, connue sous le nom de trempe^ la surface de Tacier devient nette, et les battitures qui s'y trouvent adliérentes s'en détachent; le fer, qui, du reste, n'augmente pas de dureté par le même traitement, ne présente pas ce phénomène. Si l'on chauffe lacier trempé, et qu'on le laisse refroidir lentement, il perd sa dureté, en proportion de la température à laquelle il a été élevé. Un couteau , par exemple, dont le tranchant est trop dur, s'adoucit quand on le plonge dans un pain sortant du four, et qu'on l'y laisse refroidir. Pour proportionner la dureté de l'acier aux différents usages auxquels on le destine, on nettoie et on polit sa surface après la trempe, puis on le chauffe, en se réglant pour la dureté sur les couleurs qu'il prend. Ces couleurs proviennent , à proprement parler, de la formation d'une mince pellicule d'oxyde, qui présente les couleurs de l'arc-en-ciei. Par suite de cette oxydation, l'acier devient d'abord d'un jaune paille , passe ensuite au jaune doré, parsemé de raies pourpres, puis au pourpre, au violet, et enfin au bleu ; à la chaleur rouge, toute coloration cesse, et il se forme à sa surface une croule épaisse d'oxyde noir. Ces couleurs guident l'ouvrier, et lui apprennent à quelle époque l'acier doit être retiré du feu , pour le refroidir dans de l'eau ou de la graisse. Cette opération est connue sous le nom du recuit La première teinte jaune convient aux ciseaux et aux autres instruments tranchants, qui sont destinés à travailler le fer; le jaune doré et le commencement du pourpre, pour les ciseaux et instruments

tranchaliis^ à laide desquels oh travaille des métaux moiba durs; le pourpre, pour les couteaux et les outils destinés aux ouvrages à la main; le violet et le bleu ^ pour les ressorts de montre, qui n'acquièrent que par le reeuit le degré d'élasticité quils doivent avdir. Comme Tacier trempé ne possède pas la ténacité du fer^ on bhifte ordinairement Taeier avec du fer doux, et quelquefois 6n acière la surface d'objets en fer déjà confectionnée en les faisant rougir un peu ^ après les avoir enveloppés de bine ou de râpure de corne, ou après les avoir frottés avec un torchon mouillé ) et saupoudrés ensuite de cyanure ferroso^potassique bien pulvérisé , et en les retirant pour les tremper et leA polir. D après Gautier^ il est facile de transformer en acier des objets de fer tout confectionnés; il suffit, pouf cela^ de les faire rougir, après les avoir enveloppés de tournure de fonte pulvéri* sée$ suivant lui, la formation de Tacier est encore plus proiliple, et a lieu à une température moins élevée que par le procédé ordinaire.

Aux Indes orientales , on prépare une espèce d acier qui nous arrive de Bombay , et qui est appelé Kvofa. 11 possède des qualitéi qui le rendent préférable à tout autre acieri Famday a trouvé que le woota contient une petite quantité de silicium et d'aluminium, et il si enseigné la manière de Timiter« Faraday et Stodart ont constaté que lorsqu'on prend de la fonte qui contient beaucoup de carbone (celle dont ils se sont servis avait été fondue avee une nouvelle quantité de charbon ^ et renfermait 5,64 pour cent de carbone)^ et qu'après l'avdir pulvérisée et mêlée avec de Fafaimine pure^ on l'expose pendant longtemps i la température ■éoee*' saire pour foudre le fer, l'aluminium se réduit, et l'on obtient un petit culot blanc ^ cassant et à grain fin ^ qui^ donilei pur la dissolution^ 6,4 pour cent d'alumine. Dans un essai | jb parties d'acier de cémentation ont été fondues avec 4 parties de cet alliage^ et^ dans un autre essai, 6,7 parties de ce même alliage avec 5o parties d'acier. Dans les deux essais, ils ont obtenu un r^;«le qui ressemblait, sous tous les rapports, au woota. Cet acier laisse paraître des veines foncées et claires, quand , après l'avoir foigé, on attaque sa surface avec de l'acide sulfurique étendu; c'est ce qu'on appelle damasquiner^ parce qu'autrefois les lames ainsi préparées se fabriquaient principalement à Damas4 La fusion ne détruit pas la damasquihure ^ car celle-ci reparait sous le OMurtean.

BORURE DB F£A. ^o3

Ftmràihkj l'attribue à ee qu'il ae foribe^ dans Taeler iiidien^des cristauxqiii s'étendent par l'action du marteau, sans que leurs contours se confondent aTec la masse environnante > et qu'ils sont ensuite rendus Yisibles par l'action de l'aoide sulfuriqUe étendu. Gepen* dant Bf'éant a essayé de prouVer que la présence de l'aluminium n'est pas indispensable dans l'acier damasquiné j et il a obtenu , arec loo parties de fer en barres et a de noir de fumée calciné| de bon acier fondu $ qui, après avoir *été forgé , se damasquina par l'action de l'aeidei lOo parties de fonte grise, mêlée et fondue avec un oxyde qui avait été préparé en calcinant lod parties de tournure de la même fonte, donnèrent un acier semblable. Depuis loiigtemps on imite lacier damàsquirié en Europe , et 5ti a cru que les figures qu'on y aperçoit étaient composées de fer et d'à« cier brasés ensemble. On réunit, en les btasant, des barres d'acier et de fer doux tordues en spirale , et Ton s'en sert ensuite pour fabriquer des lames de sabre , de couteau , etc. Lorsqu'on verse un acide a la surface de cet acier, les parties de fer pur deviennent blanches, tandis que celles d'acier paraissent noires, à cause du carbone mis a nu ; la surface des objets ainsi préparés est couverte de stries tioires, onduleuses, parce que, dans cette opération, le fer pur et lacier viennent se placer l'un auprès de l'autre^ en stries onduleuses. Plus le nombre de morceaux qu'on a réunis est grand et plUs on les a étendus^ plus aussi les ondulations sont fines et serrées, et réciproquenlent.

L'Anglais Mushei a cherché à déterminer les proportions du carbone qui entrent dans ceS différents t;arbut*es de fer) et) d'après ses expériences, l'acier foridu ductile contient o,oia parties deearbone; l'acier fondu ordinaire, 0,0 i ; l'acier dur^ q,oii \ l'a* cier cassant, 0,02; la fonte blanche^ o,o4; la fonte tadietée, o,o5 ; et \à fonte noire, 0,067« Bromeis trouva, dans le fer en barre, deo,3i8ào,66 pour cent de carbone; dans différentes espèces d'acier^ il en trouva de 0,496 à 1^70 pour l^enl ; et, dans la fonte, de d)55 à 3,83 pour eenu

Borui^ de fer. Le fer ne parait s'unir que difficilement au bore, du moins en quantité notable. C- Deseôtili et jL. Gmelin prétendent qu'en faisant fondre un mélange de fer, d'acide borique et de charbon , le fer se combiné avec du bore^ prend une couleur plus blanche , et conserve sa ductilité ; mais ÀrJ\fe(Uon b'& pu ob* tenir ce borure en traitant le borate ferriquei au feu de fotge,

7o4 ALLIAGES DE FER.

par la poussière de charbon. Lorsqu'il fit rougir du borate ferrique dans un courant de gaz hydrogène, le sel se transforma en une masse blanche , métallique , qui se dissolvait dans les acides avec dégagement de gaz hydrogène, et production d'acide borique et d'oxyde ferreux; mais, en la faisant bouillir dans Teau, celle-ci se chargea d'acide borique , et il resta du fer métallique pur. Cependant Lassaigne assure avoir obtenu du borure de fer dans des circonstances semblables. Il précipita du sulfate ferrique neutre par une dissolution de borax , il comprima le précipité pour le débarrasser du liquide, et en fit un cylindre, qu'il sécha, et qu'il exposa dans un courant de gaz hydrogène à la chaleur du rouge blanc. La couleur de ce borure était d'un blanc argentin; sa cassure avait la couleur et le brillant de l'argent; l'acide sulfurique et l'acide chlorhydrique ne le dissolvaient que difficilement^ parce que le bore, mis à nu , s'opposait à leur action progressive. Mais Lassaigne n'a pas traité ce borure de fer par l'eaa bouillante, comme Arfvedson avait fait pour le sien. D'après Lassaigne , ce composé est formé de 77,40 parties de fer, et de aa,57 de bore; mais ces proportions ne s'accordent nullement avec les quantités relatives de fer et de bore contenues dans le borate ferrique précipité et réduit.

Silicium de fer. Le fer se combine aisément avec le sîUciam^ quand on fait fondre de Tacide silicîque avec de la limaille de fer et du charbon en poudre. La combinaison est cassante ou ductile, suivant la quantité de carbone qu'elle contient. Le silicium ne paraît .pas nuire à la ductilité du fer, et l'alliage ne s'a/rére point à l'air, quand la quantité du premier n'excède pas cinq à six pour cent. Tai possédé du siliciure de fer qui donnait dix-neuf pour cent d'acide silicique, après avoir été dissous dans Tadde chlorhydrique; il était très-mou^ et l'on pouvait le marteler i froid en lames très minces.

. Alliages de fer. Le fer s'allie avec la plupart des autres méuux.

Il se combine, à l'aide de la chaleur, avec \e potassium et lesodium^ et fond alors plus facilement que le fer pur, surtout quand il est eu contact avec l'air. L'alliage est décomposé par lair et par Teau.

D'après Stromeyer^ il est facile d'obtenir une combinaison de fer et de glucium^ quand on fait fondre un mélange de glucine, de charbon en poudre, et de limaille de fer. • En employant un procédé semblable, je n'ai pu parvenir à pro-

ÂLLIA.GES DE FCA. ^o5

duire un alliage bien net de fer et de calcium^ tandis qu'en opérant par le magnésium y j ai obtenu des indices plus sensibles de combinaison.

Nous avons vu, par ce qui précède , que le fer se combine avec Yaluminium,

Le fer se combine aisément avec le sélénium^ lorsqu'on fait passer des vapeurs de sélénium sur du fer chauffé au rouge; ce dernier métal s'enflamme et continue à rougir, tant qu'il absorbe du sélénium. Le séléniure de fer, ainsi obtenu, est d'un gris foncé tirant sur le jaune, et jouit d'un éclat métallique. Il est dur^ cassant, et à cassure grenue. Chauffé au chalumeau, il abandonne du sélénium, et fond, au bout de quelque temps , en un globule noir, à cassure vitreuse. Le séléniure de fer se dissout dans l'acide chlorhydrique , avec dégagement de gaz sélénide hydrique. Si on le réduit en poudre, qu'on y ajoute du sélénium, et qu'on chauffe le mélange jusqu'à ce que l'excès de sélénium soit distillé, on obtient un séléniure de fer qui contient une plus forte proportion de sélénium , qui n'est plus soluble dans l'acide chlorhydrique, et qui abandonne du sélénium quand on l'expose à une forte chaleur.

La combinaison du fer avec le tellure n'a pas encore été exa« rainée d'une manière précise. On l'obtient aisément, en réduisant, à une douce chaleur, du tellunque ferrique, dans une atmosphère de gaz hydrogène. L'acide chlorhydrique le dissout avec dégagement de gaz telluride hydrique ; si le sel contient un excès d'acide tellureux, il restera du tellure.

Le fer se combine, parla fusion*; avec \ arsenic; l'alliage est cassant, et quand on a employé une certaine quantité d'arsenic, le fer perd sa vertu magnétique. loo parties de limaille de fer, qu'on. fait rougir dans une cornue avec aoo parties d'arsenic, retiennent i36 de ce dernier, sans fondre.

La nature nous offre un arséniure de fer blanc, cristallin, cassant, et composé de i atome de fer et 2 atomes d'arsenic, = Fe As. Il est exploité à Reichenstein , en Silésie, où on l'emploie pour préparer une très-grande partie de l'acide arsénieux qu'on trouve dans le commerce. En outre, on rencontre assez souvent, dans le règne minéral, une combinaison de sulfure et d'arséniure de fer, qui a reçu le nom àe pyrite arsenicale ou de misspickeU Elle est blanche , douée de l'éclat métallique , et ordinai- H. l\S

7o6 ALLIAGES DE FEE«

rement cristallisée en prismes ou en octaèdres allongé«. Le fer y est partagé également entre le soufre et l'arsenic, qui^ transformés en acides, produiraient, chacun à lui seul, un sel neutre avec Toxyde ferreux que la totalité du fer pourrait former. Par conséquent, il contient i atome des deux principes constituants, à Tin&tar des combinaisons analogues du nickel et du cobalt. Sa composition peut s'exprimer par la formule Fe S* + Fe As. Si Ion chauffe du misspickel, dans des vases distillatoires, jusqu'au rouge, on obtient un peu de sulfure d'arsenic, puis de l'arsenic métallique, et il reste enfin du sulfure ferreux, exempt d'ar* senic.

Le fer s'unit au chrome; on rencontre souvent ce dernier métal dans le fer fabriqué avec des minerais chromifères , mais on peut en séparer une grande partie pendant l'affinage. Berthier\ essayé d'allier, par la fusion , le chrome à l'acier. Il mêla dix parties de fer chromé naturel avec six parties de battitures de fer, et dix de verre exempt de métal; et en faisant fondre, dans un creuset brasqué,à la chaleur qu'on emploie ordinairement dans les essais des mines de fer , il obtint sept parties de chromure de fer, sous forme d*un régule fondu. Il combina ensuite cet alliage avec de lacier, dans des proportions telles que l'acier contînt un à un et demi pour cent de chrome. Cet acier parut être très-bon^ de même que l'acier indien, il se damasquinait, quand, après en avoir poli la surface , on la traitait par de l'acide sulfurique étendu. Berthier pense que l'emploi de cet acier serait d'un grand avantage pour la fabrication des lames de sabre et des instruments tranchants.

Le fer se combine aisément avec le molybdène, A parties égales, cet alliage est fusible au chalumeau , dur et cassant; sa cassure est grenue, sa couleur d'un gris bleuâtre. Une partie de fer et deux de molybdène forment une combinaison d'un gris clair^ infusible au chalumeau, attirable à l'aimant, aigre, et dont la cassure est à grain fin.

Le fer s'unit aussi au tungstène. L'alliage est d'un brun clair, dur, rude au toucher, et cassant; sa cassure est compacte.

On peut combiner le fer avec Yantimoine; mais , en opérant dans des vases ouverts, ce dernier se volatilise; la combinaison est blanche, dure, cassante, et d'un poids spécifique inférieur à la densité moyenne das deu% métaux. L antimoine parai t coiitri|>aerj

AI.UAGJLS PE FEH. 707

plus qu aucun autre métal | à priver le fer de ses propriétés magnétiques.

Le fer j^allie facilement au tantale^ quand on fait fondre de lacide tantalique, avec de la limaille de fer, dans un creuset de charbon; lalliage est si dur, qu*il raye le verre. Il n'a point de ductilité , est très-difficile à briser, et donne une poudre d'un brun foncé. Les acides le dissolvent, en laissant du tantale métallique à Tétat pulvérulent.

Le fer ne paraît pas être susceptible de se combiner avec le titane. Dans plusieurs essais que Faraday et Stodart ont tentés pour réduire le titanate ferrique par la poudre de charbon^ le régule fondu ne leur a pas offert la moindre trace de titane. Fau^' quelin et Hecht ont obtenu une masse in fusible^ d'un gris claii*y parsemée de points métalliques jaunes, et qu'ils ont regardée comme une combinaison de fer et de titane.

Le fer ductile, la fonte et l'acier, se combinent facilement avec Xor. Un alliage de 11 parties d'or et de i partie de fer est d'un jaune gris presque blanc. Il jouit d'une grande ductilité; son poids /spécifique est de i6,885, c'est-à-dire, inférieur à la moyenne densité des deux métaux avant leur union. Suivant les calculs de Hatchett^ x,ooo parties en volume, avant la fusion, en donnent 1 01497 ^P^^^ cette opération. Un alliage de trois parties de fer et d'une partie d'or a la couleur de l'argent, et est attirable à l'ainiant^Les ouvrages délicats en acier peuvent être soudés avec roi\

Le fer et l'acier s'unissent facilement ^n platine^ avec lequel on les fait fondre. A parties égales, ils forment, selon Faraday et Stodart , un alliage qui est susceptible d'un beau poli , et qui ne se ternit pas à l'air. La couleur de ce composé le rend très-propre à la confection des miroirs. Son poids spécifique est de 9,862. Quatre parties et demie de platine et une d'acier donnent un alliage ductile, dont le poids spécifique est de i5^98. Huit parties d'acier et une partie de platine produisent aussi un composé duc- |ile, mais dont la surface devient damasquinée quand on la polit. Une partie et demie de platine pour cent d'acier paraît augmenter Je« qualités de ce dernier. Les alliages de platine et d'acier sont inaltérables à l'air. Le platine et le fer peuvent être joints en les brasant. Faraday et Stodart ont réuni , par ce moyen , des fils des deux métaux, et ils ont obtenu une belle damasquinure, en iraitaRt ensuite ces fils commç de l'acier damassé.

*JoB A.LUAGHS 1)E Flill.

Le fer et Tacier s*allient au rhodium et à Yiridium. Paraday et Stodart ont trouvé qu'en fondant de l'acier fondu avec un à deux pour cent de rhodium, cet acier devient beaucoup plus dur que le meilleur wootz , et conserve sa ténacité. Il paraît donc que cette combinaison est le meilleur acier qu'on puisse employer à la fabrication des instruments tranchants.

Le fer et Facier se combinent aisément avec V argent ^ quand on fait fondre un mélange des deux métaux; mais ils se séparent pendant la solidification, et, par une sorte de liquation, des globules d'argent sortent tout autour de la surface de Talliage. Quand on martelle cette combinaison, et qu'on la trempe ensuite dans de l'acide sulfurique étendu, on voit qu'elle ne consiste qu'en un tissu de fils d'acier et d'argent placés les uns à côté des autres, qui présente un aspect particulier. Lors même que la quantité d'argent ne s'élève pas au delà de ^ du poids du fer^ on s'aperçoit que ce dernier ne se trouve pas à l'état de combinaison avec l'argent. La masse se rouille promptement à Tair, ce qui paraît dépendre d'une action électrique entre les deux métaux , qui s'y trouvent séparés. Si l'on mêle de l'acier fondu avec — de son poids d'argent, on obtient, après la fusion du mélange, une combinaison intime, dans laquelle il est impossible de découvrir une trace d'argent libre, même avec la meilleure loupe. L'acier ainsi préparé surpasse de beaucoup le meilleur acier fondu et le meilleur wootz, et ne cède en rien à l'acier qui contient du rhodium. Fartiday et Stodart ont essayé de combiner l'acier avec l'argent, en recouvrant le premier de feuilles d'argent, et le cémentant ensuite; mais l'argent se fondit à la surface de l'acier, sans pénétrer dans l'intérieur.

Le fer et le mercure ne s'unissent pas directement. L'addition d'un métal étranger favorise l'amalgamation. Si l'on plonge du 1er bien décapé dans un amalgame de potassium , la surface du fer s'amalgame très-fortement, et l'amalgame y reste adhérent, tant qu'il contient du potassium ; mais lorsqu'on le plonge dans l'eau, qui enlève le métal alcalin, le mercure se sépare, et la surface du fer reparaît tout aussi polie qu'auparavant. On obtient un. amalgame de fer et d'étain , en faisant digérer du fer étamé dans du mercure bouillant, jusqu'à ce que le fer ait perdu sa cohésion, et que la masse soit devenue homogène partout. Celle-ci est d'un blanc argentin, tenace , presque ductile, et attirable à raimanl« Un