MANGANÈSE
non indiqué
non indiqué
carktM à uliratitD
non indiqué
non indiqué
2" Aspect à la cassure, — L'aspect à la cassure des ferro-chromivs varie bien plus avec la teneur en C et en Si qu'avec leur teneur en Cr. Aussi, est-il fort difficile d'apprécier, à la vue, la teneur en chrome d'un f(Tro-chrome saturé de C ou de C et de Si.
Fortement chargés en C ou en G et Si, ils ont toujours une tendance A avoir une structure aiguillée et sont durs et fragiles.
A mesure que la teneur de ces deux métalloïdes diminue, la dureté et la fragilité diminuent. Au lieu de la structure aiguillée, on voit apparaître de petites facettes constituées par de petits clivages rectangulaires ou petites tables disposées en escalier ; ce qui donne à la cassure un aspect chatoyant suivant l'angle sous lequel on les regarde.
Ainsi l'échantillon du tableau précédent à 71,3 de Cr et à 3,46 0/0 de C a une cassure à petites facettes et non aiguillée; il en est de môme de celui à 16 de Cr et à 2,7 de C
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Il était intéressant de rechercher l'aspect à la cassure des ferrochromes pauvres et saturés de carbone. Or, ces fontes n'ont pas présenté de facettes pour peu qu'il y eût une certaine quantité de silicium. On en conclut que la tendance du chrome à donner de la fonte spéculaire est faible : des spiegels à teneur équivalente en mauj^anëse présenteraient, au contraire, les grandes facettes caractéristiques de ces fontes spéciales.
3<> Conséquences résultant de la texture. — Le résultat précédent est important à retenir, car il permet de prévoir que le chrome ne présentera pas dans les aciers carbures les mêmes inconvénients que le manganèse. Les énormes clivages caractérisant le spiegel enlèvent à cette fonte toute solidité : Texpérience a prouvé que dans un acier carburé le manganèse en favorisant le développement cristallin le rend plus fragile.
Les aciers ne différant des fontes que par une proportion moindre de corps étrangers alliés au fer, il est naturel que ces corps conservent dans les propriétés qu'ils communiquent à l'acier une certaine analogie avec celles qu'ils donnent à la fonte.
Les fontes chromées carburées étant plus résistantes que les spiegels, Ips aciers chromés devront être plus résistants que les aciers manganèses carbures.
L'expérience a confirmé cette prévision : on peut introduire dans les aciers des proportions très variables de chrome dont l'effet est d'augmenter la résistance de l'acier sans diminuer la ténacité correspondant à sa teneur en carbone ; même il semble plutôt augmenter légèrement cette ténacité.
i** Action sur l'aiguille aimantée. — Un ferro-chrome riche en chrome agit moins sur l'aiguille aimantée sans que l'action magnétique disparaisse complètement, ainsi qu'il advient au ferro-manganèse. Certains ferro-chromes sont cependant à peine attirables à l'aimant; cela tient à la teneur élevée qu'ils possèdent en carbone et en silicium.
Ce sont donc surtout le carbone et le silicium qui, dans ces fontes, contrarient l'action de l'aimant.
L'échantillon de Fe-Cr à 71,5 de Cr et 3,4G 0/0 de G est très attirable à l'aimant; l'échantillon à 82 de Cr, 7,3 de C et 8,2 de Si Test à peine.
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C. — Principes gJnérauj; de la fabrication. — Nous passerons successivement en revue quelques procédés de fabrication.
1° Procédé de Berlhier. — Dans son mémoire de 1820, Berthier s'exprime ainsi :
« En chauffant très fortement dans un creuset brasqué un mélange « en proportion quelconque d'oxyde de chrome et d'oxyde de fer, ces « oxydes sont complètement réduits et Ton obtient des combinaisons
<( parfaitement homogènes desdeux métaux etc.. Si Talliage de fer
« et de chrome peut être de quelque utilité dans les arts, on l'obtiendra « avec beaucoup d'économie en substituant le minerai de chrome {fer « chromé des miîiéralogistes) à l'oxyde de chrome pur. »
Les essais tentés par Berthier pour obtenir cet alliage par cette voie offrirent de sérieuses difficultés dues à ce qu'il entre dans la constitution des minerais ; Al^O^, MgO, SiO' et autres matières très réfractaires ; les nombreux fondants qu'il essaya ne lui donnèrent pas d'excellents résultats.
2« Procédé américain primitif. — Mêler le minerai de chrome réduit en poudre fine avec 6 à 8 0/0 de charbon de bois ou d'anthracite pur et une certaine quantité de fondants, NaFl ou CaFl, avec une certaine quantité de chaux, ou bien du borax avec un carbonate alcalin.
En fondant à une très haute température dans des creusets en graphite, on obtient un régule rassemblé sous la scorie.
A Brooklyn on a obtenu aussi des Fe-Cr dont la teneur en Cr a varié de 20 à 70 0/0.
La Tasmanian Iron and C® obtenait au haut-fourneau des fontes renfermant de 6 à 7 0/0 de chrome.
3^ Procédés actuels. — Le Fe-Cr se fabrique au haut-fourneau, au four à manche ou au cubilot et au creuset.
A l'origine de la fabrication des aciers chromés à l'usine A'Vnieux (Loire), les ferro-chromes riches n'existant pas et cette usine ne possédant pas de hauts-fourneaux, on dut avoir recours à la réduction du sesquioxyde de chrome presque pur dans des creusets brasqués ou en graphite. Nous n'en parlons que pour mémoire quoique ce procédé puisse être employé dans les aciéries au creuset.
Plus tard, on a produit au haut-fourneau ou au cubilot des ferrochromes ayant jusqu'à 60 et 62 de Cr.
a) Fabrication au haut-fourneau. — La réduction du minerai de Cr
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s'effectue toujours presque complètement à la faveur d'une très haute température, il en passe très peu au laitier.
Le minerai de chrome étant très réfractaire, il est bon de le pulvériser et de l'ag-çlomérer avec de la chaux pour aider à la fusion.
On emploie des laitiers réfractaires et calcaires ou alumineux. Les laitiers calcaires sont préférables parce qu'ils facilitent l'élimination du soufre.
Les ferro-chromes sont peu fusibles, surtout quand la teneur en chrome atteint et dépasse 40 0/0. La fonte peu fluide s'écoule difficilement hors du creuset ; le haut-fourneau lui-même a tendance à s'engorger.
b) Fabrication au cubilot. — Pour les ferro-chromes à haute teneur en Cr, c'est-à-dire à teneur supérieure à 40 0/0 et pouvant aller à 60 ou 65 0/0, on se sert d'un cubilot à revêtement basique peu épais, refroidi extérieurement et soufflé à l'air chaud.
Pour les fortes teneurs, on a une masse tellement pâteuse qu'on ne peut songer à la couler ; aussi, après avoir laissé refroidir la fonte chromée démolit-on le creuset bâti indépendamment de la cuve. Le culot de ferro-chrome est déplacé, si c'est possible, ou brisé sur place dans le cas contraire.
On peut aussi avoir recours à un creuset mobile qui, une fois rempli, est déplacé et vidé.
Pour des teneurs de 60 et 65 de Cr, il faut traiter du fer chromé absolument pur correspondant à la formule théorique FeO, Cr*0'.
Cette fabrication est très onéreuse, tant à cause du prix relativement élevé des minerais de chrome purs, de la quantité de coke à brûler, etc.. que des difficultés de fabrication que nous signalons seulement.
VL — Autres fontes spéciales.
Les autres fontes spéciales utilisées en sidérurgie sont : •I.e ferro-tungstène. — Le ferro-aluminium et naguère le ferro-nickel. a) Le ferro-tungstène. — Le ferro-tungstène est utilisé comme fonte d'apport, c'est-à-dire pour introduire du tungstène dans les aciers à l'effet de leur communiquer des propriétés spéciales. Préparé au creuset, il se présente souvent sous la forme d'une masse foncée, lourde, légèrement concrétionnée. On l'obtient assez facilement en chauffant long-
temps le wolfram (tungslate double de manganèse et de ferj ou la scheelile (tungstate de chaux) avec du fer ou de l'oxyde de fer dans un creuset brasqué ; après avoir, toutefois, grillé le minerai pour en chasser le soufre et Tarsenic et Tavoir aussi lavé et pulvérisé.
On fabrique encore le ferro-tungstène au haut-foumeau en introduisant une certaine proportion des minerais précités dans le lit de fusion. 11 faut réaliser des dosages ultra-basiques et constituer le creuset en matériaux capables de résister aux actions corrosives très énergiques qui se produisent dans cette fabrication. Pour ce motif, on emploie généralement le graphite : cette solution est souvent adoptée dans la fabrication des ferro-chromes et des ferro-manganèses riches.
Le tungstène élève beaucoup le point de fusion du fer, aussi fait-on rarement des ferro-tungstènes à plus de 40 0, 0, sauf, toutefois, si on opère au cubilot ou au creuset.
Quand on traite le wolfram, le manganèse est presque toujours associé au tungstène dans la fonte : on fait couramment des ferro-tungstènes à 20 ou 25 0/0 de tungstène, 30 à 40 0/0 de Mn et 4 à 5 0/0 de carbone. Ces fontes se présentent sous Taspect de fontes blanches, finement grenues et même à cassure presque unie.
b) Le ferro-aluminium, — Le ferro-aluminium sert pour introduire de l'aluminium dans les fontes afin de leur donner des propriétés spéciales.
L'aluminium a sur les fontes une action assez analogue à celle du silicium, mais il est beaucoup moins nuisible à la ténacité.
On ajoute du ferro-aluminium aux fontes destinées à être moulées. C'est un moyen commode de précipiter le carbone et de rendre fluides, sans être obligé de les refondre, les fontes blanches.
L'aluminium paraît donner aux fontes une structure plus compacte.
Pour fabriquer le ferro-aluminium on peut faire dissoudre dans un bain de fonte ou d'acier en fusion une certaine quantité d'aluminium préparé, d'autre part, par des procédés spéciaux dont nous ne pouvons parler ici, car ils ressortissent actuellement à F électro-métallurgie.
Mais le ferro-aluminium ou mieux Taluminium préparé isolément constitue un réactif dans la métallurgie de l'acier ; nous verrons combien son rcMe est important dans la fabrication des aciers sans soufflures où il agit comme agent raffineur en s'emparant de l'oxygène.
c) Le ferro-yiickel, — Nous avons déjà donné les raisons pour lesquelles les fontes nickelifères n'étaient plus fabriquées aujourd'hui.
