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de carbonate ferreux ; mais ce corps, en attirant l'oxygène et l'eau, et en perdant son acide carbonique, se transforme bientôt en hydrate de peroxyde. Une fois commencée, l'oxydation marche plus vite; car l'hydrate de peroxyde de fer et le fer lui-même formant un couple voltaïque, l'eau est décomposée : son osygène se porte sur le métal, une partie de son hydrogène s'unît à l'azote de l'air dissous dans l'eau : il se forme ainsi de l'ammoniaque. La rouille renferme toujours une petite quantité d'ammoniaque. On a remarqué que lorsqu'il est conservé dans de l'eau renfermant en dissolution de petites quantités de substances alcalines, comme la potasse ou môme l'ammoniaque, le fer ne se rouille pas.

A la température rouge, le fer décompose l'eau en mettant son hydrogène en liberté (page 49).

L'oxydation du fer par l'acide azotique présente des phénomènes très-curieux. Lorsqu'on. plonge des fils de fer bien décapés dans l'acide faible, celui-ci est attaqué immédiatement, des vapeurs rouges se dégagent et le fer se dissout. Au contact de l'acide azotique monobydraté, les fils de fer ne sont pas attaqués. Qu'on les plonge ensuite dans le même acide faible qui, auparavant, les attaquait énergiquement, on n'observera plus aucune action. Mais il suffit alors de les toucher, dans le sein même de la liqueur, avec un fil de cuivre pour que l'action de l'acide sur le fer se manifeste de nouveau et à l'instant même. Ces phénomènes singuliers se rattachent à ce que l'on nomme la passivité du fer.

Le fer se dissout dans l'acide azotique très-étendu, sans dégagement de gaz apparent : il se forme de l'azotate de fer et de l'azotate d'ammoniaque.

Fontes et Aciers. — On considère généralement les fontes et les aciers comme des carbures de fer renfermant des proportions variables de carbone, auquel se trouve associé du silicium et même de petites quantités d'azote. La proportion de carbone que renferment les fontes, varie entre 2 et 5,5 pour cent. L'acier est moins carburé; il renferme de 0,7 à 1,5 et même 2 pour cent de charbon. Le fer doux lui-même peut renfermer de 0,23 à 0,50 pour cent de carbone. Lorsque la proportion de cet élément s'élève dans le fer jusqu'à 0,9 pour cent, celui-ci acquiert la propriété de durcir notablement par la trempe. On le nomme alors fer aciéreux.

Les quantités de carbone que renferment les aciers et même les fontes sont telles qu'il est difficile de supposer que ces produits constituent de vrais carbures de fer, car la composition de la fonte la plus riche en carbone ne répondrait qu'à la formule peu

probable Fc4C. 11 est possible que le charbon, au lieu de se combiner avec le fer, ne fasse que s'y dissoudre à une température élevée.

Ce qui tend à prouver qu'il en est ainsi, c'est que la fonte, lorsqu'elle est soumise a un refroidissement lent, laisse déposer, à l'état de graphite une partie notable du charbon qu'elle renferme. Il y est disséminé sous forme de paillettes noirâtres. Telle est la fonte grise, qui jouit d'une certaine malléabilité et se laisse travailler à la lime. Au contraire, quand la fonte est soumise à un refroidissement brusque, elle fournit des masses métalliques dures et cassantes, plus blanches que le fer doux et qui semblent homogènes. Elles constituent ce qu'on nomme la fonte blanche. Certaines fontes qui renferment du soufre et du phosphore restent blanches, même après un refroidissement très-lent II en est de même de celles qui renferment du manganèse : ces dernières, très-riches en carbone, offrent une cassure brillante et lamelleuse, ce sont les fontes lamelleuses ou miroitantes.

Traitées par l'acide chlorhydrique, les fontes se dissolvent et laissent dégager de l'hydrogène, mêlé de carbures d'hydrogène fétides. Les fontes grises se dissolvent plus rapidement que les fontes blanches. Après une ébullition prolongée, il reste un résidu brun charbonneux, qui se dissout dans la potasse caustique et qui brûle sans résidu sur la lame de platine.

On peut obtenir de l'acier par une décarburation partielle de ta fonte. Ce sont les fontes manganésifères obtenues avec le charbon de bois que l'on emploie pour la fabrication de cet acier qu'on nomme naturel. On les soumet à un affinage partiel, en les maintenant pendant quelques heures à l'état liquide sous une couche de scories riches en oxyde de fer. Une partie du carbone de la fonte est transformée en oxyde de carbone par l'oxygène de cet oxyde.

En soumettant à un affinage partiel, dans des fours à puddler, des fontes miroitantes, on est parvenu récemment à les convertir en aciers puddlés, lesquels, étant fondus dans des creusets, donnent un acier de bonne qualité (Krupp).

Le fer doux peut être converti en acier. L'opération s'exécute dans des caisses en briques réfractaires, dans lesquelles on introduit par couches alternatives du charbon de bois pulvérisé et mêlé avec une petite quantité de cendres et de se) marin, et des barres de fer qui se trouvent isolées les unes des autres et entourées de charbon. Ou chauffe les caisses au rouge dans un four. Le fer in-

candescent s'imprègne de charbon et se trouve converti, l'opération terminée, en acier dit de cémentation. On comprend que les parties extérieures des barres soient plus fortement imprégnées de carbone que les parties centrales. Aussi, pour donner plus d'homogénéité à l'acier ainsi obtenu, on réunit plusieurs barres, et après les avoir chauffées au rouge, on les forge. On obtient ainsi l'acier corroyé.

Récemment, M. Ressemer est parvenu à réaliser, dans la fabrication de l'acier, un perfectionnement important. Son procédé consiste à introduire, dans du fer fondu et complètement affiné, des quantités variables d'une fonte convenablement choisie.

L'acier le plus homogène est celui qu'on obtient en fondant l'acier brut dans des creusets placés dans uu fourneau à vent. Parmi les aciers fondus le plus estimé est celui qu'on fabrique aux Indes et qui porte le nom d'acier Wootz.

Tout le monde connaît les précieuses qualités de l'acier. Il est susceptible d'un beau poli ; il est ductile et malléable comme le fer, et se laisse forger comme lui. Sa densité est un peu moindre que celle du fer bien écroui. A la température où celui-ci se ramollit, l'acier fond. Il devient dur et cassant lorsqu'on le refroidit brusquement après l'avoir chauffé au rouge. La trempe, c'est sous ce nom que l'on désigne cette opération, développe dans l'acier des qualités nouvelles : l'élasticité, la dureté. Il les prend à des degrés très-divers, suivant la rapidité du refroidissement, et suivant la différence entre la température où il a été porté et celle du milieu où il se refroidit. Plus la température était élevée et plus le refroidissement était rapide, plus grande est la dureté qu'il acquiert. A la suite d'un refroidissement très-lent, il devient malléable comme le fer.

Lorsqu'on réchauffe l'acier trempé et qu'on le laisse refroidir ensuite lentement, il perd sa dureté en totalité ou en partie. 11 la perd complètement si on le porte à la température où il avait été exposé avant de subir la trempe elle-même. 11 se détrempe incomplètement, c'est-à-dire qu'il conserve un certain degré de durcie et d'élasticité si on te recuit à des températures inférieures. On peut juger à l'avance des qualités qu'il prendra, après le refroidissement, par les teintes diverses qui se développent à sj'surface pendant qu'on le réchauffe. Chacune de ces teintes correspond à une température déterminée, et chacune des variétés d'acier correspondantes est employée à la fabrication de certains instruments ou outils. Ainsi :

530 OXYDE FERRIQUE.

Le jaune paille (lancettes) correspond & 220°.

Le jaune d'or (rasoirs et canifs) correspond à 240*.

Le brun (ciseaux) correspond à 255".

Le pourpre correspond a 265°.

Le bleu clair correspond & 283* — Î90".

Le bleu indigo (ressorts de montres) corrrespond A 2'J5°. Le vert d'eau correspond A 332°.

Parmi les aciers, les plus durs sont ceux qui ont été recuits aux températures les plus basses inscrites dans ce tableau, les plus élastiques ceux qui ont été exposés aux températures les plus

élevées.