tion; mais si en chauffant le métal, il est tellement en contact avec des charbons qu'une partie de la substance puisse le pénétrer, il devient acier (1).

Quant à la quatrième méthode, celle de la cémentation du fer doux par la fonte, elle est incontestable. Le procédé répété par des savants habitués à mettre de l'exactitude dans leurs expériences, a toujours réussi avec plus ou moins de facilité; cependant on ne peut pas le conseiller comme propre à être pratiqué en grand : 1o à cause de la difficulté qu'il présente, et qui est occasionnée par la fusion, commencée, du fer plongé dans l'acier; 2o à cause de la difficulté d'obtenir une nature constante d'acier; 3o à cause des dépenses que nécessite cette méthode, qui, d'ailleurs, est beaucoup inférieure à celle l'on connaît et que l'on suit.

que

Nous ne parlerons pas ici de la cinquième méthode, parce que nous en donnerons des détails dans l'article suivant.

1020. Quels que soient les procédés employés par les Anciens pour obtenir de l'acier, procédés dont nous n'avons que des connaissances très-imparfaites, on peut diviser en trois classes ceux que l'on pratique aujourd'hui avec beaucoup de succès: 1o avec du fer forgé; 2o avec de la fonte; 3o avec des minérais.

Ainsi, les détails que nous nous proposons de donner sur le travail de l'acier seront divisés en sept articles: 1o de la cémentation ou de l'art d'obtenir de l'acier avec du fer forgé; 2o de l'acier fondu et des moyens d'obtenir divers aciers avec de la fonte; 3o des méthodes à l'aide desquelles on obtient de l'acier avec des minérais de fer; 4o de la compression de l'acier; 5o de la trempe de l'acier; 6o de la distinction des différents aciers et des usages auxquels on peut les employer; 7o enfin, de quelques préparations que l'on fait subir à l'acier avant de le verser dans le commerce.

(1) Histoire du fer, de Rinmann, §. 268.

DE L'ART DE FABRIQUER DE L'ACIER AVEC DU FER FORGÉ.

1021. Depuis long-temps les ouvriers étaient parvenus (à l'aide de quelques procédés qu'ils tenaient secrets) à durcir la surface du fer forgé et à la rendre propre à supporter la trempe. Ils fabriquaient ainsi, avec du fer, des limes et d'autres instruments qui n'exigent de dureté qu'à la surface; enfin leurs procédés étaient tels, que les outils qu'ils obtenaient leur faisaient le même usage que s'ils eussent été entièrement fabriqués avec de l'acier.

Tout leur travail consistait à placer dans des caisses de tôle, de fonte de fer, ou même de terre, les morceaux de fer qu'ils voulaient aciérer, et cela en les enveloppant de toutes parts avec des compositions différentes, mais dans lesquelles le carbone était la substance essentielle. Ils fermaient hermétiquement ces caisses, ils les enduisaient de terre argileuse pour les empêcher de fondre (lorsqu'elles étaient de métal); ils les plaçaient ensuite au milieu d'un feu de forge ou dans un fourneau de réverbère après leur avoir fait subir une très-haute température pendant un temps déterminé, ils retiraient les caisses du feu, les ouvraient et jetaient dans de l'eau froide les morceaux de fer rouge que les caisses contenaient; on donnait et on donne encore à cette opération le nom de trempe en paquet.

1022. Bientôt on chercha, en continuant l'opération de la trempe en paquet, à transformer tout le fer en un véritable acier; pour cela on tint le métal, enveloppé de sa composition, pendant un temps plus long, exposé à une haute température : l'on y est parvenu avec plus ou moins de succès, et l'on a donné à cette opération le nom de cémentation. Quoique la découverte de la transformation du fer en acier par la cémentation soit très-récente, il nous serait très-difficile d'indiquer le lieu où ce procédé réussit la première fois, et le nom de celui qui parvint à faire connaître cette méthode. Au commencement du dernier siècle, en 1720, époque à laquelle le célèbre Réaumur s'occupa

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de créer et de perfectionner en France l'art de la cémentation, on fabriquait déja de l'acier, d'après ce procédé, en Italie, en Allemagne, et en Angleterre; et les Anglais n'en n'employaient pas d'autres que celui qu'ils obtenaient de la cémentation.

Si l'on pouvait supposer que le nom de cémentation ait été donné à ce procédé par ceux qui en firent la découverte, on serait conduit à l'attribuer aux Italiens, parce que ce mot paraît venir de cementazione (1); mais depuis long-temps le mot cémentation est connu en France, on l'y appliquait à l'art de purifier les métaux en les exposant au feu après les avoir stratifiés avec une substance sèche et pulvérulente; c'est ainsi qu'on purifiait l'or en l'enveloppant (2) d'un cément commun ou d'un cément royal. On donnait aussi le nom de cément (3) aux substances avec lesquelles on faisait la séparation de l'or et de l'argent dans le départ sec, à l'oxide de zinc avec lequel on transformait le cuivre rouge en laiton, etc.; peut-être aussi ce nom vient-il du latin cœmentum, mortier avec lequel on unit les pierres.

L'obscurité qui enveloppe l'historique de cette découverte nous empêchera de la suivre plus loin; nous nous contenterons donc de décrire, avec beaucoup de détails, les procédés que l'on suit pour obtenir de l'acier, et nous diviserons ces procédés en quatre sections: 1o du choix des fers; 2o des céments que l'on emploie ; 3° des fourneaux de cémentation; 4o de l'opération de la cémentation.

1023. On sera peut-être surpris de ne pas trouver dans la description de la fabrication de l'acier avec du fer forgé les détails et les procédés à l'aide desquels le modeste et laborieux Clouet est parvenu à obtenir de l'acier en fondant du fer avec un mélange de chaux et d'argile; mais plusieurs raisons nous empêchent d'en parler dans cet article; de toutes celles qui existent nous n'en rapporterons que deux : la

(1) Lunier, Dictionnaire des Sciences et des Arts, tome 1, au mot Cémentation. (2) Dictionnaire de Trévoux, au mot Cémentation.

(3) Encyclopédie méthodique, Chimie, tome 3, page 131.

première, c'est que le procédé de Clouet sera plus naturellement placé parmi ceux que l'on emploie pour obtenir de l'acier fondu ; et la seconde, c'est qu'il nous paraît (comme on pourra le juger en comparant ce procédé à ceux qu'on suit) que la découverte de Clouet est plus curieuse qu'utile, et qu'elle est plus propre à servir à perfectionner l'art qu'à pratiquer directement et sans modification.

DU CHOIX DES FERS QU'ON DOIT CEMENTER.

1024. Tous les fers forgés ne peuvent pas être cémentés pour en obtenir de l'acier, parce que, s'ils ont des défauts, ils deviennent souvent plus apparents dans cette opération. C'est ainsi que les fers brisants à chaud et ceux qui sont cassants à froid deviennent intraitables après la cémentation.

L'opération qu'on fait subir aux fers forgés pour les transformer en acier, exige des dépenses qui sont les mêmes pour toutes les espèces de fer. Lorsqu'on doit cémenter ce métal, lorsqu'on veut appliquer sur les fers forgés la dépense qu'exige la cémentation, il est avantageux de choisir entre tous, ceux qui sont susceptibles de procurer les meilleurs aciers, parce qu'ils ont plus de valeur et un débit plus certain.

1025. A leur aspect, on aperçoit les pailles qui couvrent les surfaces des fers, ainsi que les gerçures qui se sont formées sur leurs arêtes. Il est essentiel que les fers, qu'on doit cémenter, soient sans pailles et sans gerçures. Les premiers attestent la difficulté que ces espèces de fers éprouvent, lorsqu'il faut les souder; les seconds font voir qu'ils sont brisants à chaud.

1026. Nous avons déja remarqué que l'on apercevait, dans la cassure des fers, des grains ou des fibres (no 9). Réaumur (1) a aussi observé sept nuances dans les cassures, d'après lesquelles on peut distinguer la qualité du fer et les espèces d'acier qu'il doit produire. Elles sont:

(1) Art de convertir le fer en acier, 5° mémoire.

1o à grandes lames plates; 2o à lames moyennes; 3o à petites lames; 4o à lames et à grains mélangés; 5o à grains moyens; 6o à lames convexes; 7o fibreuses.

1o Le fer à grandes lames plates est cassant à froid; l'acier qu'on en obtient, non-seulement partage le même défaut, mais encore est brisant; quelque peu qu'on le chauffe et dès qu'on le frappe, il tombe en morceaux; ce qu'on peut en conserver est plein de crevasses et de gerçures. La cassure de ce fer montre des lames blanches très-brillantes, irrégulières; quelques-unes ont plus de 2 lignes de diamètre; elles laissent entre elles des espaces occupés par des lames beaucoup plus petites.

2o On connaît à Paris le fer à lames moyennes, sous le nom de fer en roche; les aciers qu'on en obtient ne sont pas aussi intraitables que ceux de la première espèce; mais ils le sont assez pour qu'on ne doive pas chercher à les cémenter. Les lames de ce fer sont plus petites et plus égales que celles du fer précédent; elles sont arrangées plus régulièrement.

3o Le fer à petites lames produit ordinairement de bon acier; il faut moins de temps, pour le cémenter, que les autres fers; il prend un grand degré de dureté; la couleur de son grain est beaucoup plus blanche que celle des autres aciers; les lames de fer sont petites et séparées par des grains aplatis, de couleur grisâtre.

4o Les fers à lames et à grains mélangés produisent de bon acier, qui se forge bien, et qui est propre aux ouvrages polis; il n'est pas ordinairement aussi dur que les précédents. La durée de leur cémentation doit être très-courte. La couleur de leurs grains est grise. La cassure du fer présente un mélange de lames et de grains, dans lequel les derniers occupent quelquefois un espace plus grand que les seconds; d'ailleurs, les lames ne sont ni si grandes ni si vives que celles de la troisième espèce; ce caractère appartient assez ordinairement aux fers de Suède.

de

5o Les fers à grains moyens produisent un acier dur et propre à fabriquer des ciseaux pour couper le fer; ils se cémentent en peu temps; s'ils supportaient un feu trop long, ils se gerceraient. Quelques