ÉTUDE DBS PROPRIÉTÉS DES DIVERS ACIERS HI
Une classification des métaux qui serait fondée uniquement sur la valence, comme on le fait généralement pour les métalloïdes, serait insuffisante. Les métaux sont beaucoup plus nombreux que les métalloïdes, leur partage en quatre familles laisserait dans chacune d'elles un trop grand nombre d'éléments pour que la comparaison de leurs propriétés fiH possible. Du reste, la distinction qu'on fait d'ordinaire entre les métalloïdes et les métaux est tout à fait arbitraire.
l'nc classification générale des éléments paraît s'imposer.
En 18(j9, le chimiste russe Mendéléeff a montré que les valences des éléments dont les poids atomiques étaient rangés par valeur croissante se reproduisaient périodiquement et que les propriétés physiques de ces éléments étaient une fonction périodique des poids atomiques.
Le tableau ci-après qui résume la classification périodique a été dressé en distribuant les éléments par poids atomiques croissants en sept colonnes verticales, correspondant aux valences 1, 2, 3, 4, 2, 1.
Or, tous les éléments ne nous sont pas connus ; lorsque dans la distribution des corps simples, un élément de valence correspondant à la colonne dans laquelle il devrait prendre place, fait défaut, on laisse une lacune.
Ainsi, entre le gallium Grt = 69,9 et Tarsënic As =74,9 existait une lacune, la différence 74,9 — 69,9 = 5 était supérieure à celle qu'on observait entre deux éléments consécutifs des autres séries horizontales voisines ; la lacune a été comblée par la découverte du germanium.
Quelques éléments de valence paire forment des groupes compacts, dans lesquels les poids atomiques ne subissent que de très faibles variations : tels sont les groupes des métaux du fer, du palladium et du platine. On les a disposés dans une huitième colonne.
Au lieu de distribuer les poids atomiques par lignes horizontales, il est plus naturel de les disposer suivant des lignes inclinées, telles que si on enroule le tableau sur un cylindre, les éléments se trouvent disposés en une série continue sur une hélice.
MlIrrALLURGTE DIT PER
Rb
Cs Î32.7
lacune
Au 196.2
Sr 87.3
Ba
lacune
(ia
lu 113.4
La 138.0
Yb 172.6
Tl 203.7
Go 72.32
Zr
Sn 117.35
Ce 141.2
lacune
Pb
Th 231.96
As
Nb 93.7
Sb 119.6
Di
Ta
Bî
Gr 52.00
Mn
Se 78.87
Br 79,76
Mo 95.9
lacune
Te
lacune
lacune
Tu 183.6
lacune
lacune
lacune
Os
Ir
PI
Considérons, par exemple, la seconde série dont nous connaissons^;.
IEtUDB DBS PROPRIÉTÉS DES DIVERS ACIERS
pour chaque élément, la densité à l'état solide et écrivons en nombres ronds les poids atomiques pour simplifier les calculs.
N^' Mf Xr Si"" Ph' S" CI' 23 24 27 28 31 32 35,5
Au-dessous de chaque élément, écrivons la densité à l'état solide» on aura : 0,97 — 1,74 — 2,56 — 2,49 — 2,3 — 2,04 — 1,38. On déduira pour les volumes atomiques :
D'où Ton voit que les densités croissent pour décroître ensuite et que rinversc se produit pour les volumes atomiques.
Cette digression, forcément abrégée, nous sera très utile pour comprendre ce qui va suivre.
III. — M. Osmond confirme pour le fer lu loi de Roberls-Aiisten.
Reprenant et complétant ses anciennes expériences sur les formes allotropiques du fer,M. Osmont/ trouve que les nouveaux résultats obte- . nus confirment pleinement la loi de Roberls-Aust^n.
Ecrivons dans deux colonnes I et II, selon l'ordre des volumes atomiques croissants, le nom des éléments dont on a étudié l'action sur le fer.
La colonne I comprendra les corps dont le volume atomique est inférieur à celui du fer (7,2) ; la colonne II, ceux dont le volume atomique est supérieur à celui du fer.
tf) H
en S
Hydrogène . .
Chrome .
Carbone . . .
Tungstène . .
Bore ....
Aluminium . .
Nickel . . .
Molvbdène . .
Manganèse . .
Silicium . .
Cuivre . . .
Arsenic . . .
Phosphore . .
Soufre . . .
320 màtAUXw&n m: rmm
L'expérittHX proatr que Irs rorps de la colonne I dont le volunir atomique est inférieor â celui du fer retardent pendant le refroidissement, toutes choses é^Ies d*ailleurs, la transformation du fer /3 en fer 9 et celle du carbone de trempe en carbone de recuit. Pour ces deux raisons, ils tendent â augmenter, â vitesse é^e de refroidissement, la proportion de fer 3 subsistant dans le fer ou Tacier refroidis et, par suite, la dureté du métal. Leur action est équivalente à celle d'une trempe plus ou moins %îve : ils donnent ce qu*on pr>urrait appeler une irempt' chimique.
Au contraire, les corps inscrits dans la colonne II et dont le volunir atomique est supérieur â celui du fer tendent à relever, pendant le refroidissement, la transformation du fer %'ers la position normale qu'elle riccupe dans le fer pur (835*i; ils hâtent la combinaison du fer et du cartxme. Pendant le réchauffai^e, ils entravent la transformation du fer « en fer ^. Leur action est donc équivalente à celle (Tun recuit ou (tun revenu.
Aux corps de la colonne I, dit M. Osmondj on pourrait ajouter rhvdroçène dont le volume atomique est très petit et qui rend le fer éler- Irolylique dur et cassant. Peut-être, ajoute ce savant expérimentateur, vaudrait-il mieux dire, avec Grahamy rhydrogeniumpluiài que Thydn»ifène, car Tliydroçène irazeux ne paraît pas exercer une action bien marquée.
En dehors de ces modifications résultant d'une loi î^énérale, les corps étrangers fieuvenl exercer une influence individuelle (l) sur la résistance, la dureté, etc... des aciers dans lesquels ils ont été incorporés, soit par leur action propre, soit par celle des composés qu'ils peuvent former avec un ou plusieurs des autres éléments existant dans le métal : c'est ce qu'on observe pour le tungstène^ le chrome^ etc.. Il convient aussi d'ajouter que ces mêmes corps peuvent manifester leur influence [>ar des modifications, plus ou moins accentuées, rapportées à la structure.
Si plusieurs corps étrangers se trouvent à la fois dans racier,coninie r'est le cas ordinaire, ils peuvent renforcer ou entraver leurs actions réciproques suivant leur position respective dans la classification que
( I) (^«.'liîiin^ corp'^ incorpon-d a l'aricr p<.'uvenl augmenter sa dureté et >a résistauci- ;iiix iliffércnts olForls parro qu'iU jouL-al le rôle d'éléments durcmants tenu parle fer/jf «lan« le*' aciers au rarbone ••! non parce qu'ils augmentent la prof»orUon de fer p.
IrnrUDB DES PROPRiéTÉS DRS DIVERS ACIERS 321
nous avons indiquée. C'est ainsi, par exemple, cjue la présence du soufre neutralise en partie celle du manganèse.
Enfin, il importe de sij^naler que les chan|i^ements observés dans les propriétés magnétiques des aciers contenant des corps étrangers viennent corroborer les conclusions résultant de la loi de Roberts-Auslen. Nous insisterons en temps utile sur ce point spécial.
C'est en étudiant Faction propre des principaux corps entrant aujourd'hui dans la composition des aciers, soit qu'ils proviennent des matières premières employées dans leur élaboration, soit qu'ils aient été introduits <i dessein, que nous compléterons l'exposé des théories actuelles.
Nous pourrons ainsi donner au lecteur un aperçu moins abstrait et lui faire entrevoir la possibilité d'établir, dans un avenir probablement peu éloi(fne\une théorie générale des aciers. En tous cas, l'esquisse forcément imparfaite que nous allons tracer aura, au moins, l'avantage de rassembler les principaux résultats scientificpies acquis à ce jour A l'art sidérurgique.
Article l**"*. — Acirrs ai; Carbon k
Par aciers au carbone nous entendons ceux dans lesquels le carbone y est l'élément principalement actif, les autres corps étrangers n'y étant qu'à l'état de traces ou en proportions telles qu'ils ne modifient que dans une mesure assez restreinte l'influence prépondérante du carbone. Ce sont les aciers les plus répandus, les seuls d'un usage courant avant ces vingt dernières années.
