I. — Polymorphisme du fer

Dès 1869, M. Cor^ avait constaté qu'un fil de fer abandonné au refroi. dissement, à partir du rouge clair, ne fait pas un retrait régulier.

Un fil serré à Tune de ses extrémités par une vis de pression était relié par l'autre à un levier multiplicateur et tendu par un faible ressort. On n'observait rien d'anormal pendant le chauflFai^e ; mais, au refroidissement, lorsque la température avait atteint le rouii^e un peu sombre, le retrait était brusquement interrompu par un allongement momentané. M. Gore attribua ce phénomène à une diminution dans la cohésion du métal.

En 1873, M. Brerr^^/ reprend l'expérience de M. Gore en amplifiant au moyen d'un miroir les mouvements de l'extrémité libre du fil. Il confirme le fait signalé lors du refroidissement, mais observe un plié-

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nomène inverse; c'est-à-dire un retrait passag'erse produisant pendant le chauffage, à peu près à la même température que rallongement anormal pendant le refroidissement. Avec le fer dur et l'acier ces perturbations sont le plus marquées; certains fers doux ne les donnent pas.

M. Taiti en 1873, constate les changements moléculaires du fer en construisant les diagrammes thermo-électriques de deux couples tvpes formés de fer pur et d'acier respectivement associés à un alliage de platine : ces diagrammes présentent des points singuliers.

En étudiant la mesure des hautes températures parles couples thermoélectriques, M. U. Le Chalelierj en 1886, constate également deux chaniçenients de courbure dans la courbe des forces électro-motrices pour les couples qui comprennent le fer.

M. Bauryta 1880, étudie les variations du magnétisme temporaiiv (lu fer doux avec la température. Ses conclusions sont les suivantes :

Pour de petites forces magnétisantes, le magnétisme temporaire croît rapidement avec la température, atteint un maximum au rouge et tombe brusquement à zéro. Pour de grandes forces magnétisantes, le magnétisme temporaire croît lentement avecla température et s'abaisse brus- (piement au rouge à une très faible valeur.

Il y a lieu de signaler également les travaux de MM. Smithj Knoltei Macfavlane sur la résistance électrique, ceux de M. Pionehon sur les chaleurs spécifiques et les changements d'état : tous ces travaux conduisent à la constatation de divers états allotropiques pour le fer suivant la température à laquelle ce métal est porté.

Nous décrirons plus loin les expériences fondamentales faites sur ce point par M. Dstnafid.

Il semble acquis à la suite de ces expériences que le fer, au lieu de se refroidir d'une façon régulière, présente, i\ la manière du soufre, deux dégagements anormaux de chaleur, le premier brusque et très net à 8r*I? ; le si^cond proy^ressif est moins accentué entre 730'* et 690^.

Le fer est donc poli/morplie.

Ces (léij^agenients de chaleur nous révèlent, soit deux changements moléculaires snccessifs, soit un seul changement discontinu ; en l'absence de preuves certaines permettant de décider entre ces deux hypothèses, adoptons provisoirement la suivante : le fer est à l'état jS au-dessus de 8.").")^ à Tétat a au-dessous de 090'^ et constitue pendant la période intermédiaire un mélange des deux variétés allotropiques.

TRAVAir. DR i/acirr 275

H. — Récaleseence. Changement d'élaidu carbone.

En répétant ses premiers essais dans une chambre sombre avec de l'acier^ M. Barrelt découvre un second phénomène qui* accompagne le premier. II se produit vers le rouge sombre avec un refroidissement lent, un nouveau dégagement de chaleur. Ce phénomène a reçu do M. Barrett le nom de récaleseence.

D'après les recherches de M. Brinell qui paraît avoir ignoré les expériences de M. Barrelt^ la récaleseence ne se produit pas pour les fers et les aciers exlra-doux, mais seulement pour les aciers d'une certaine dureté ; elle est donc en relation avec la présence du carbone.

D'aulre part, si Ton chauffe au blanc une série d'éprouvettes d'un même acier et qu'on les trempe successivement dans l'eau froide à différenles périodes du refroidissement, on peut vérifier que le carbone est à l'état de curbone de trempe ou de carbone de recuit selon que le métal a été trempé avant ou après la récaleseence. Ce dernier phénomène correspondrait donc au changement de forme du carbone, changement qui dégage de la chaleur lorsque le carbone passe de l'état de carbone de Irempe à l'état de carbone de recuit.

La récaleseence et le changement moléculaire du fer sont deux phénomènes absolument distincts par nature, mais ils peuvent réagir l'un sur l'autre. A mesure que la teneur en carbone s'élève, on voit les deux dégagements de chaleur qui se produisaient pendant le refroidissement du fer doux se réunir en un seul et s'abaisser progressivement jusqu'à venir coïncider avec la récaleseence.

Le carbone maintient donc le fer à l'état P d'autant plus énergiquement qu'il est présent en proportion plus forte ; nous verrons plus tard que d'autres corps jouissent de la même propriété.

Article 2. — Travaux de M. Osmond

Nous ne pouvons donner qu'un résumé de ces importants travaux; l'essentiel sera de retenir les principaux résultats.