FONTE

décomposée; l’acide carbonique contenu dans l’eau dissout le fer et l’entraîne: il reste une masse grise, qui res^ reinble à la plombagine. Lorsqu’on retira de l’eau , il v a quelques années, les canons d’un vaisseau qui avait coulé à fond cinquante ans auparavant, aux environs de Carlscrona, on les trouva au tiers convertis en une pareille masse poreuse; à peine étaient-ils à l’air depuis un quart d’heure , qu’ils commencèrent à s’échauffer tellement, que l’eau qui y restait encore, s’échappa sous forme de vapeur, et qu’il fut impossible d’y toucher. Depuis, Mac Culocli a observé que le corps analogue à la plombagine qui se forme ainsi, présente toujours ce phénomène, et que ce corps s’échauffe presque jusqu’aiî rouge, en absorbant de l’oxigène. On ne sait pas précisément ce qui se passe dans ce cas.

C’est à Bergman que nous devons les premières notions scientifiques sur la composition de la fonte, il trouva que plus elle est noire, moins elle dégage d’hvdrogène, en se dissolvant dans les acides : d’où il conclut que la fonte était du fer incomplètement réduit, devant contenir en outre du carbone, puisqu’elle laissait de la plombagine pour résidu. Plus tard, on a tiré des expériences de Bergman cette conclusion, que la fonte était une combinaison triple de fer, d’oxigène et de carbone; et quoique d’anciens chimistes eussent cherché à prouver qu’à la température où le fer se forme, une pareille combinaison ne saurait subsistei', cette opinion a cependant été adoptée. On a regardé, coinine un fait favorable à l’existence d’un pareil composé , le bouillonnement que la fonte paraît éprouver pendant l’affinage, phénomène que nous avons attribué à l’oxi dation du carbone contenu dans le fer aux dépens de l’oxigène des scories mêlées avec le métal. Si l’on obtient nioins de gaz hydrogène quand on dissout la fonte dans les acides, que quand on y dissout le même poids de fer en barres, cela tient, d’une part, à ce que la fonte contient du carbone, qui diminue d’autant la quantité de fer à dissoudre; et, de l’autre part, à ce que le car-

LA FONTE

bone de ia fonte se combine avec fhydrogène; d’oii résulte une huile volatile qui suit ie gaz hydrogène et se condense dans l’eau du récipient, ainsi que du gaz carbure d’hydrogène, dans lequel le gaz hydrogène est réduit à la moitié du volume qu’il occuperait, s’il était à l’état de gaz hydrogène pur. J’ai analysé avec soin une espèce de fonte manganésifère de Lekebergslag, et je l’ai trouvée composée de 91,53 parties de fer, 4,57 de manganèse et 3,9 de carbone. Il n’y eut donc aucune perte , qu’on aurait pu attribuer à la présence de l’oxi-

gene.

En outre, la fonte renferme toujours un peu de silicium, quelquefois du magnésium, et assez souvent du manganèse, du chrome ou du phosphore. Quand on la dissout dans l’acide hydrochlorique ou sulfurique étendu, il se dégage un gaz hydrogène fétide; si l’on fait passer ce gaz à travers un flacon rempli d’alcool, celui-ci prend la même odeur, et devient laiteux quand ensuite on l’étend d’eau. Ce trouble provient d’une huile volatile qui résulte de la combinaison du carbone contenu dans la fonte avec une proportion déterminée de l’hydrogène et de l’oxigène de l’eau, et qui se dépose en partie sur la paroi intérieure du tube qui eonduit le gaz; de sorte que quand on y verse de l’eau, celle-ci coule comme elle ferait sur du verre enduit de graisse. Lorsqu’on dissout la fonte dans l’acide sulfurique étendu , il reste une masse charbonneuse qui, reçue sur un filtre, ressemble à de la graisse, et contient une certaine quantité de l’huile volatile et fétide dont je viens de parler. Cette masse est formée de carbone et d’acide silicique, et quand le fer contenait du phosphore, on en retrouve une partie dans ce résidu, combinée avec du fer. Il est remarquable que l’acide bydrochlorique donne uh résidu moins charbonneux et moins d’huile; de sorte que le résidu, au lieu d’être noir, comme celui que laisse l’acide sulfurique, est gris et quelquefois blanc. Si l’on dissout la fonte dans l’acide nitrique ou dans l’eau régale, il se dégage du gaz oxide nitrique et un peu d’acide carbo-

LA FONTE

iîique, et il se dépose de petites paillettes cristallines, Gloires., et douées de l’éclat métallique; ces cristaux sont de la plombagine, et se dissolvent dans une nouvelle quantité d’acide. La précipitation de ces paillettes prouve que , dans la masse de fonte qui est à l’état de fusion, il se sépare, pendant la solidification, une combinaison cristallisée de carbone et de fer, qui se trouve probablement dissoute et répartie uniformément dans la masse, tant que la température de celle-ci est élevée. Ce composé ayant été complètement dissous, il reste une poudre d’un brun foncé, soluble en petite quantité, dans l’eau bouillante , qu’elle colore en brun jaunâtre, et d’ou elle se précipite par le refroidissement. Elle est insoluble dans les acides , mais elle est dissoute par les alcalis caustiques, et forme avec eux une liqueur opaque, de couleur brune presque noire, et d’ou les acides la précipitent, sans qu’elle soit altérée. Sécbée et allumée sur un point, elle brûle comme de l’amadou, et donne une cendre rougeâtre. En un mot, cette poudre a tous les caractères de la matière extractive qui se rencontre dans la terre végétale, et qui est une des dernières substances dans lesquelles se résolvent les corps organiques pendant la putréfaction. Il est remarquable que quand la fonte contient du magnésium, on n’en rencontre presque pas dans la dissolution, et que la plus grande portion entre, comme partie constituante, dans cette matière végétale artificielle; en calcinant cette dernière, et traitant les cendres par un acide, la magnésie se dissout. Il est évident que ce corps se forme, soit aux dépens du carbone contenu dans la fonte, de l’hydrogène de l’eau et de l’oxigène de l’acide nitrique, soit en s’emparant du magnésium et du silicium dans les mêmes proportions inconnues que celles dans lesquelles ces corps se rencontrent dans la nature organique. Si l’on verse un alcali dans la dissolution de la fonte, la liqueur conserve sa couleur jaune, meme après la précipitation de tout le fer, et cette couleur provient d’une proportion de matière extractive dissoute par l’alcali.

T.iS. FONTE.

Quaiuî il n’est pas possible de déterminer, par la méthode qui vient d'être indiquée, la quantité de carbone ' que renferme la fonte, il faut avoir recours à la combustion de celle-ci. On la réduit en poudre fine en la triturant dans un mortier de fer, et faisant passer la poudre à travers une toile très-fine; on introduit cette poudre dans une boule soufflée sur un tube de baromètre et 011 la pèse; après quoi on peut la décomposer par plusieurs procédés; de soi’te qu’il est facile de déterminer la quantité de carbone avec exactitude.

I® On chauffe jusqu’au rouge le fer contenu dans la boule, et on y fait passer lentement un courant de gaz oxigène; le fer se transforme en oxide ferroso-ferrique, et lecarbone en gaz acidecarbonique ; 011 reçoit ce dernier dans de l’eau de chaux ou de l’eau de baryte. Quand il ne se forme plus de gaz acide carbonique, c’est-à-dire quand le gaz oxigène qui se dégage ne trouble plus l’eau de chaux, le fer est oxidé.

2^ On fiiit passer à travers la boule un courant de gaz chlore sec, en chauffant le Tiiétal jusqu’au rouge obscur. Il se sublime du chlorure ferrique , qu’on reçoit dans une deuxième boule , placée près de la première. Quand tout le fer s’est volatilisé à l’état de chlorure, il ne reste que du charbon , que l’on peut peser. Le gaz chlore doit passer sur du chlorure calcique fondu, avant d’arriver au fer; car quand il contient de l’humidité, une partie du carbone s’oxide aux dépens de l’eau, et il se forme de l’acide hydrochlorique.

3° Une autre méthode, plivs facile peut-être, d’analyser la fonte et l’acier, consiste à fondre du chlorure argentique en un gâteau que l’on introduit dans un vase contenant de l’eau; on pose ensuite le morceau de fer qu’on veut soumettre à l’analyse , sur le chlorure argentique, et on ferme bien le vase, afin que l’air ne puisse pas y pénétrer. Si l’on ajoute quelques gouttes d’acide hydrochlorique à l’eau, l’opération marche plus rapidement. Le fer se combine avec le chlore du sel argentique et se dissout, tandis que l’argent est réduit.

LÆ FOKTF..

Le carbone et la plombagine que contenait la fonte, res» tent sur le gâteau d’argent réduit, duquel on peut les sé“ parer avec la plus grande facilité. Quand le morceau de fer est gros, l’opération exige quelque temps pour que la décomposition soit complète. Une partie de fer pur en exige 5 y de chlorure argentique fondu pour sa dissolution ; mais il est nécessaire d’employer toujours un peu plus de chlorure (1).

4^ On réduit en petits morceaux le fer qu’on destine à l’analyse, on verse de l’eau sur ces morceaux, et on ajoute de l’iode à la liqueur. L’iode se combine avec le fer et met le carbone en liberté; on lave ce dernier, d’abord avec de l’eau , puis avec une faible dissolution de potasse , ensuite avec de l’eau , on le sèche dans le vide et on le calcine.

L’acier est du fer contenant moins de carbone que la fonte; il unit à la ductilité du fer la dureté et la fusibilité de la fonte. Pour préparer l’acier, il existe différentes méthodes, qui toutes ont pour but de combiner le fer purifié avec une certaine quantité de carbone, mais qui fournissent des qualités différentes d’acier. Si l’on plonge, pendant quelques instans, une barre de fer dans de la fonte liquide, celle-ci lui cède du carbone et la transforme en acier. Si l’on tient, pendant quelque temps , de la fonte à l’état de fusion , sous une couche de scories, une certaine quantité du carbone brûle, et l’on obtient de \ acier brut. Cet acier est souvent de mauvaise qualité , parce que le procédé à l’aide duquel on le fabrique, ne peut pas être exécuté avec la précision nécessaire. On forge ensuite l’acier brut en barres étroites et minces, dont on en réunit la à i5, en les brasant, puis on réduit la masse en barres étroites et carrées, qui sont désignées sous le nom Racier cor~ rojé. Quand on place alternativement, dans de grandes

(i) Je me suis servi avec avaniage de cette méthode, pour examiner de f étain et du zinc impurs. Pendant que le métal pur se dissout, il se détache souvent, sous forme de petits cristaux, des alliages de ce même métal avec des métaux étrangers.

T.,\ FOWTE.

caisses bleu kiîées , des barres de boa fer, sarîoiU ti’uae espèce qui contient du manganèse, et des couches de charbon en poudre, et qu’on les expose pendant plusieurs jours au rouge blanc, le fer absorbe, du carbone sans entrer en fusion, et en retirant les barres, on les trouve totalement converties en acier. On conçoit, du reste, ((u’une calcination trop prolongée ou trop courte donne de l’acier trop dur ou trop mou , et que la durée de l’opération et le degré de chaleur sont de la plus haute importance. On appelle cet acier, aciei^ de cémentation. Sa surface est souvent couverte d’une quantité de bulles plus ou moins grandes, qui paraissent provenir de substances gazéiformes que le fer a chassées du charbon, pendant la combinaison. Au lieu de cémenter le fer dans du charbon en poudre, Macintosh 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 l’éclairage. Par ce moyen , le fer se convertit bien plus promptement en acier; et 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 X 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 poü.

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 et du phosphore. 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.

LA FONTE

C’est encore pour cela qu’en ajoutant du charbon animal, en certaines proportions (et ce fait est connu depuis très-long-teinps) 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. Vauqiielin 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 y 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 très -importante pour la confection des instrumens tranchans; Bertbier a reconnu que le chrome remplissait le même but. Le rhodium est trop rare pour qu’on puisse l’adopter généralement pour cet usage; mais l’emploi de l’argent est d’autant plus facile, qu’il n’en faut qu’un cinq centième du poids de l’acier, ce qui n’augmente pas eonsidérabiement le prix de ce dernier.

La couleur de l’acier est plus claire que celle du fer; sa pesanteur spécifique est de 7,8 à 7,9. A la chaleur rouge , il ne peut pas être traité avec autant de facilité que le fer, et il faut beaucoup de précaution pour le frapper à coups de 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 raie le verre. Pendant cette opération , connue sous le nom de la trempe , la surface de l’acier devient nette, et les battitures qui s’y trouvaient adhérentes s’en détachent; le fer qui, du reste, n’augmente pas de dureté par le même traitement.

LA FONTE

ne présente pas ce phénomène. Si Ton chauffe l’acier 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 différens 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’oxide , qui réfléchit les couleurs de l’iris. Par suite de cette oxidation, l’acier devient d’abord d’un jaune paille, passe ensuite au jaune doré, parsemé deraies pourpres, puis au pourpre, au violet et enfin au bleu ; a la chaleur rouge toute coloration cesse , et il se forme à sa surface une croûte épaisse d’oxide 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 instruinens tranchans, qui sont destinés à travailler le fer ;| le jaune doré et le commencement du pourpre, pour les ciseaux et instrumens tranchans, à l’aide desquels on travaille des métaux moins 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 recuit le degré d’élasticité qu’ils doivent avoir. Comme Tacier trempé ne possède pas la ténacité du fer, on brase ordinairement l’acier avec du fer doux, et quelquefois on acière la surface de différens objets en fer déjà confectionnés , en les faisant rougir, après les avoir enveloppés de laine ou de râpure de corne, et en les retirant ensuite pour les tremper et les polir.

D’après Gautier, il est facile de transformer en acier des objets de fer tout confectionnés; il suffît pour cela de les faire rougir, après les avoir enveloppés, de tour-

LA Jt'ÜjNT»':.

îRire de fonte pulvérisée; suivant lui, la formation de Facier est alors plus prompte 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 appelée cvootz, 11 possède des qualités qui le rendent préférable à tout autre acier. Faraday a trouvé que le wootz contient une petite quantité de silicium et d’aluminium, et il a enseigné la manière de l’imiter. Faraday et Stodart ont trouvé que quand on prend de la fonte qui contient beaucoup de charbon (celle dont ils se sont servis avait été fondue avec une nouvelle quantité de charbon, et renfermait 5,64 pour cent de carbone) , et qu’après l’avoir pulvérisée et mêlée avec de l’alumine pure , on l’expose pendant long-temps à la température nécessaire pour fondre le fer, l’aluminium se réduit, et l’on obtient un petit culot blanc, cassant et à grain fin, qui donne par la dissolution 6,4 pour cent d’alumine. Dans un essai, yo 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, iis ont obtenu un régule, qui ressemblait sous tous les rapports au wootz. Cet acier laisse paraître des veines foncées et claires, quand après l’avoir forgé, 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 Damas. La fusion ne détruit pas la damasquinure; car elle reparaît sous le marteau. Faraday l’attribue à ce qu’il se forme dans l’acier indien, des cristaux qui s’étendent par Faction du marteau, sans que leurs contours se confondent avec la masse environnante, et qu’ils sont ensuite rendus visibles par l’action de l’acide sulfurique étendu. — Cependant Bréant a essayé de prouver que la présence de l’aluminium n’est pas indispensable dans l’acier damasquiné , et il a obtenu, avec 100 parties de fer en barres et de noir de fumée calciné , de bon acier fondu , qui après avoir été

bohurj: de fer.

forgé se damasquina par l’action de l’acide. loo parties de fonte grise , mêlée et fondue avec un oxide qui avait été préparé en calcinant lOO parties de tournure (le la même fonte, donnèrent un acier semblable. Depuis long-temps, on imite l’acier damasquiné en Europe, et on a cru que les figures qu’on y aperçoit étaient composées de fer et d’acier brasés ensemble. On réunit, en les brasant, 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 à la surface de cet acier , les parties de fer pur deviennent blanches, tandis que celles d’acier paraissent noires, à cause du carbone mis à nu; la surface des objets ainsi préparés est couverte de stries noires, onduleuses, parce que, dans cette opération, le fer pur et l’acier viennent se placer l’im 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 réciproquement.

L’Anglais Mushet a cherché à déterminer les proportions de carbone qui entrent dans ces différons carbures de fer; et, d’après ses essais, l’acier fondu ductile contient o,oi 2 parties de carbone; l’acier fondu ordinaire 0,01; l’acier dur 0,011 ; l’acier cassant 0,0a; la fonte blanche o,o4 5 la fonte tachetée o,o5, et la fonte noire 0,067.

Borure de fer. Le fer ne paraît s’unir que difficilement au bore, du moins en quantité notable. C'.Descotils et L. Gmelin prétendent qu’en faisant fondre un mélange de fer, d’acide borique et de charbon, le fer se combine avec du bore, prend une couleur plus blanche, et conserve sa ductilité; mais Arfvedson n’a pu obtenir ce borure, en traitant le borate ferrique, au feu de forge, par la poussière de charbon. Loi’squ’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’oxide ferreux;

ALLIAGES DE FER

mais en la faisant bouillir dans l’eau, 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 fît un cylindre, qu’il sécha , et qu’il exposa dans un courant de gaz hydrogène à la clialeur 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 hydrochlorique 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’eau bouillante, comme Arfvedson avait fait pour le sien. D’après Lassaigne, ce composé est formé de 77,40 parties de fer et de 22,57 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.

Le fer se combine aisément avec le silicium , quand on fait fondre de l’acide silicique 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’altère point à l’air, quand la quantité du premier n’excède pas cinq à six pour cent. J’ai possédé du siliciure de fer qui donnait dix-neuf pour cent d’acide silicique, après avoir été dissous dans l’acide hydrochlorique ; il était très-mou , et l’on pouvait le marteler à froid en lames très-minces.

Alliages clejer. Le fer s’allie avec la plupart des autres métaux.

Il se combine à l’aide de la chaleur, avec le potassium et le sodium , et fond alors plus facilement que le fer pur , surtout quand il est en contact avec l’air. L’alliage est décomposé par l’air et par l’eau.

D’après Stromeyer, il est facile d’obtenir une combinaison de fer et de glucium , quand on fait fondre un

ALLIAGES DE FER

mélange de glucine , de charbon en poudre et de limaille de fer.

En employant un procédé semblable, je n’ai pu parvenir à produire un alliage bien prononcé de fer et de calcium , tandis qu’en opérant sur le magnésium^ j’ai obtenu des indices plus sensibles de combinaison.

Nous avons vu, par ce qui précède, que le fer se combine avec t aluminium.

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 de l’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, de cassure vitreuse. Le séléniure de fer se dissout dans l’acide bydrocblorique , 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 bydrocblorique , et qui abandonne du sélénium , quand on l’expose à une forte chaleur.

Le fer se combine, par la fusion, avec T arsenic ; l’alliage est cassant, et quand on a enqaloyé 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 200 parties d’arsenic, en retiennent i36 de ce dernier, sans fondre. Une petite quantité d’arsenic rend le fer cassant à froid.

On rencontre dans le règne minéral une combinaison de sulfure et d’arséniure de fer, qui a reçu le nom de misspickel. Elle est blanche, douée de l’éclat métallique, et ordinairement cristallisée en prismes ou en octaèdres allongés. Le fer y est partagé également entre le soufre

ALLIAGES DE FER

et l’arsenic, qui, transformés en acides, produiraient, chacun a lui seul, un sel neutre avec l’oxide ferreux, que la totalité du fer pourrait former. Si l’on chauffe le 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 , entièrement exempt d’arsenic.

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. Bertlrier a essayé d’allier, par la fusion, le chrome à l’acier. Il mêla dix parties de fer chromé naturel avec six de battitures de fer, et dix de verre exempt de métal, et en faisant fondre le mélange 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 l’acier, 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 damasquina , quand , après en avoir poli la surface, on la traita 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 instrumens tranchans.

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 serrée.

On peut combiner le fer avec V antimoine ; mais en opérant dans des vases ouverts, ce dernier se volatilise; la combinaison est blanche , dure, cassante, et d’une pesan-

ALLIAGES DE FER

teur spécifique inférieure a la densité moyenne des deux métaux. TAuitimoine paraît contribuer, plus qu’aucun autre métal , à priver le fer de ses propriétés magnétiques.

La combinaison du fer avec le leLlure n’a pas encore été examinée.

Le fer s’allie facilement au tantale^ quand on fait fondre de l’acide tantaiique, avec de la limaille de fer, dans un creuset de charbon; l’alliage est si dur, qu’il raie 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 l’état pulvérulent. ,

Le fer ne paraît pas être susceptible de se combiner avec le titane plusieurs essais que Faraday et Stodart ont tentés pour réduire le titanate ferrique par la poudre de charbon, ou l’acide titanique mêlé avec du fer et du charbon , le régule fondu ne leur a pas offert la moindre trace de titane. Vauquelin et Hecht ont obtenu une masse infusible d’un gris clair, 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 r or. Un alliage de i i parties d’or et d’une partie de fer est d’un jaune gris presque blanc. Il jouit d’une grande ductilité; sa pesanteur spécifique est de 1 6,885, c’est-à-dire inférieure à la movenne densité des deux métaux avant leur union. Suivant les calculs de Hatchett, îooo parties en volume, avant la fusion, en donnent après 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’aimant. Les ouvrages délicats en acier peuvent être soudés avec- de for.

Le fer et l’acier s’unissent facilement au 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 fair. La couleur de ce composé le rend très-propre à la confection des miroirs. Sa pesanteur spécifique est de 9,862. Qua-

a88 ^ ALLIAGES DE FER.

ire parties et demie de platine et une d’acier donnent un alliage ductile , dont la pesanteur spécifique est de i5,88. Huit parties d’acier et une partie de platine produisent aussi un composé ductile, mais dont la surface devient damasquinée quand on la polit. Une partie et demie de platine pour cent d’acier paraît augmenter les 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 les traitant ensuite comme de l’acier damassé.

Le fer et l’acier s’allient au rhodium et à \iridium. Faraday 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 instruinens tranchans.

Le fer et l’acier se combinent aisément avec Vcu'gent , 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 l’alliage. Quand on martelle cette combinaison, et qu’on la trempe ensuite dans de Tacide 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 audelà 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 l’air; 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 sur-

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passe de beaucoup le meilleur acier fondu et le meilleur wootz , et ne le cède en rien à l’acier qui contient du rhodium. Faraday 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’acijer, 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 fer 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. Elle est d’un blanc argentin, tenace, presque ductile, et attirable à l’aimant. Un autre procédé, pour obtenir un amalgame de fer, consiste à broyer d’abord à sec, puis avec de l’eau, un mélange de limaille de fer, d’alun et de mercure. On a prescrit aussi de préparer un amalgame à parties égales de zinc et de mercure , de le broyer avec la moitié de son poids de limaille de fer pure, et d’ajouter au mélange, au bout de quelque temps, du chlorure ferrique, pour extraire le zinc ; la masse est triturée plusieurs fois de suite avec des doses nouvelles de chlorure ; après quoi on la tasse dans un creuset, on la couvre de suif, et on la chauffe, jusqu’à ce que le suif soit transformé en charbon. L’amalgame est dur comme de l’antimoine, et à cassure cjrenue; il ne se rouille point, et n’exerce aucune action sur l’aimant.

Il est très-difficile d’allier le fer au ciiwre ; la combinaison est grise, ductile et cassante à froid. Ou prétend qu’une pièce de monnaie de cuivre jetée dans un haut fourneau, suffit pour rendre mauvaise toute la fonte provenant d’une opération. Cette combinaison est ma- 111. 19

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gnétique , même lorsqu’elle ne contient qu’un dixième de fer. D’après Levasseur, le fer contenant du cuivre a plus de ténacité que tout autre, et il ne devient cassant qu’entre le rouge brun et le rouge foncé; au-dessus et au-dessous de cette température , il se laisse très-bien forger.

Le bismuth ne se combine que difficilement avec le fer ; une très-petite quantité de ce dernier suffit pour le rendre magnétique.

Quand on fait fondre un mélange de fer et Ôl étain , on obtient, d’après Bergmann, deux couches séparées, constituant chacune un alliage particulier : l’un de ces alliages contient, sur une partie de fer, 2 1 parties d’étain ; il est ductile , un peu plus dur que l’étain et d’une couleur un peu plus foncée que celui-ci; tandis que l’autre, formé de 2parties de fer et de i partie d’étain, est un peu ductile et si dur, qu’on ne peut le rayer avec le couteau. La tôle recouverte d’étain , porte le nom de fei^-blanc^ et sert à une infinité d’usages. Pour étamer les feuilles de tôle, on les plonge dans de l’acide sulfurique étendu, qui dissout la pellicule d’oxide; on les frotte ensuite avec du sable, et on les plonge d’abord dans du suif fondu , puis dans de l’étain, qui est fondu sous une couche de suif Toute la masse du fer se pénètre alors d’étain , de manière que quand on retire les feuilles, au bout de quelque temps, elles en sont imprégnées de part en part. Il reste à leur surface une légère couche d’étain qui recouvre le fer; plus l’étain employé était pur, et plus aussi la surface de l’étain est polie. En Angleterre , on emploie à cet usage l’étain appelé graintin(voy. pag.i 56); mais, dans d’autres pays, on se sert de l’étain en saumons, qui donne un étamage très-inégal et nullement poli , de sorte que,' pour rendre la surface du fer-blanc unie, on est obligé de la frapper avec un marteau poli. Un Français nommé Alard a découvert, il y a quelques années, une méthode pour rendre cristalline la surface du fer-blanc; il donna le nom de moiré niétallique au fer-blanc ainsi préparé. Pour obtenir ce moiré, on chauffe la feuille de

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fer-blanc, jusqu’à ce que l’étain soit fondu à sa surface , puis on la refroidit , en jetant de l’eau sur l’autre côté. L’étain prend alors, en se solidifiant , la forme de ramifications cristallines, semblables à celles qui se forment en hiver sur les vitres des croisées; mais cette cristallisation n’est pas visible de suite, parce qu’elle se trouve couverte de la pellicule du métal , qm s’est solidifiée hi première. Plus le refroidissement est prompt , plus les ramifications sont petites, de manière qu’il dépend entièrement de la volonté du fabricant de les rendre plus ou moins grandes , en variant la température de l’eau qu’il emploie pour refroidir le fer-blanc. Si l’on chauffe assez la feuille sur un point, pour que l’étain se fonde à partir de ce point vers la périphérie, il se forme une étoile cristalline, ayant ce point pour centre. On peut, à l’aide d’un fer à souder trempé dans de l’étain fondu , dessiner sur le revers de la feuille des lettres ou des figures, qui deviennent visibles de l’autre côté. On couvre de résine le côté sur lequel on veut dessiner, et il faut que le fer à souder soit assez chaud pour fondre l’étain sur lequel on le pose. Pour mettre ensuite la cristallisation à nu , on enduit le côté opposé d’un mélange d’acide hydrochlorique et d’acide nitrique , qui ne doit pas être très-concentré, sans quoi tout l’étamage serait dissous. Quand les cristaux paraissent avec un éclat suffisant , on plonge la feuille dans de l’eau pure , et on y passe ensuite à plusieurs reprises un peu de lessive de potasse caustique , afin d’enlever la pellicule d’oxide stannique, que l’eau précipite souvent de l’acide , après quoi on rince la feuille avec de l’eau pure. Pour conserver l’éclat de ces cristaux , il faut recouvrir le fer-hlanc d’un vernis transparent. Dans cette opération , l’acide ne dissout d’abord que la couche non cristalline, parce que les parties qui ont cristallisé rapidement et d’une manière irrégulière sont dissoutes plus vite, par tous les dissolvans, que celles c[ui sont à l’état de cristaux réguliers. Tout acide susceptible de dissoudre l’étain , produira ces cristallisations, en y introduisant le fer-blanc; mais il faut tou-

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jours que cet acide soit très-étendu. Cependant la iné» thode qui vient d’être indiquée , est la plus sûre. D a» près les essais de Wagenmann, Tétain a une tendance toute particulière à la cristallisation , quand il contient d’argent ou ^ de cuivre. 11 résulte de ce que j’ai dit, relativement à la différence qui existe entre le ferblanc anglais et celui des autres pays , que le premier seul est propre à la préparation d’un beau moiré; c’est aussi ce que l’expérience a conslaté.

Le fer se combine difficilement avec le plomb. Si l’on fait fondre un mélange des deux métaux , on obtient , d’après les expériences de Guyton, deux couches séparées; la supérieure est du fer, contenant un peu de plomb, tandis que l'inférieure est du plomb qui renferme un peu de fer. Muschenbroeck annonce être parvenu à combiner par la fusion [\oo parties de fer avec 1 34 plomb, et il assure que la pesanteur spécifique d’un alliage de 10 parties de fer et de r partie de plomb n’est que de 4)^5.

On ne saurait allier le fer au zinc , parce que ce der- • nier se volatilise avant que le premier n’entre en fusion. Mais, d’après Malouin, la tôle peut être recouverte et imprégnée de zinc, lorsqu’on la tient pendant quelque temps dans un vase rempli de zinc fondu. Suivant les expériences de Hollunder, on obtient une masse métallique blanche et cassante , en faisant rougir pendant quelque temps un mélange de fonte pilée et de zinc dans un vase hermétiquement fermé.

Le fer s’unit aisément au nickel. Cet alliage se rencontre à l’état natif dans les pierres météoriques, où le fer contient depuis 3 jusqu’à 10 pour cent de nickel (r). Le fer météorique que Pallas a découvert en Sibérie,

(i) En général, on évalue trop bas la proportion de nickel, parce qu’on se sert de l’ammoniaque pour séparer l’oxide niccolique de l’oxide ferrique, et que cet alcali, comme je i’ai dit à l’article du nickel, laisse, sans le dissoudre, une assez grande quantité d’oxide niccolique, qui est combiné avec l’oxide ferrique.

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paraît contenir les mêmes proportions de nickel. Quand on fait rougir légèrement un pareil alliage de fer et de nickel, on voit paraître des figures cristallines à la surface; et si l’on fait bleuir la surface polie, il s’y montre des dessins jaunes, ce qui offre ordinairement un aspect fort joli; ces combinaisons peuvent être imitées par l’art. Elles sont ductiles; mais quand le nickel y entre pour près, d’un dixième, elles commencent à perdre leur ductilité ; elles se rouillent moins facilement que le fer. Si , au contraire , on fond du nickel avec de l’acier, on obtient, d’après Faraday et Stodart, un alliage qui a beaucoup de tendance à se couvrir de rouille.

Le fer se combine, par la fusion, avec le cobalt. L’alliage est dur et magnétique. On ne connaît pas l’influence qu’exercent diverses proportions de cobalt sur la ductilité du fer.

Le fer est un métal presque indispensable, en raison de son utilité dans différens travaux et dans les arts. Ses usages, sous forme métallique, sont généralement connus. A l’état d’oxide et de sel, il a différens emplois économiques et techniques, et dans les arts il sert pour teindre, en peinture, etc. En médecine c’est un puissant astringent et tonique, que l’on applique avec succès, soit à l’extérieur, soit à l’intérieur; l’hydrate et les sels ferriques sont plus efficaces que l’oxide et les sels ferreux, ainsi que l’expérience l’a démontré 'd’une manière assez générale. La vertu tonique et excitante des préparations de fer les rend nuisibles à tous ceux qui sont atteints de maladies chroniques, dont la cause est l’inflammation d’un organe quelconque, avec ou sans suppuKition habituelle , par exemple dans les premières périodes de la phthisie pulmonaire, dans certaines espèces d’hémorroïdes, etc. Mais l’expérience a appris que ces effets nuisibles de l’oxide ferrique sont corrigés par l’addition d’une dose modérée d’alcali , sans que sa propriété tonique en soit beaucoup diminuée.