dans la composition de tous les céments, et en forme-t-il la substance principale.

Bergmann, Rinmann, Réaumur, et plusieurs autres métallurgistes, ont inutilement essayé de cémenter du fer avec des terres argileuses, des sables, de la poudre d'os calcinés, de la craie, de la marne, de la chaux, des cendres lessivées, des sels alcalins, des sels neutres, du verre pilé. Le fer n'a contracté dans ces céments aucune des propriétés de l'acier; quelques-uns même, qui se dépouillaient à la trempe avant la cémentation, et qui étaient déja un peu aciéreux, sont devenus doux dans les céments, et y ont perdu leur dureté.

Quoiqu'il soit bien prouvé que le charbon de bois soit un bon cément et qu'il suffise pour transformer le fer en acier, qu'il soit même employé seul et sans mélange, dans l'usine d'Osterby (1) en Suède, dans celles de Newcastle (2) et Scheffiel en Angleterre (3), plusieurs directeurs d'aciéries font cependant encore usage, aujourd'hui, de diverses compositions, dans lesquelles il entre un nombre plus ou moins grand de substances, parmi lesquelles plusieurs sont susceptibles d'occasionner des défauts à l'acier que l'on obtient.

1033. On trouve, dans plusieurs ouvrages, la description des compositions employées par un grand nombre d'ouvriers, et qu'ils gardent comme des secrets qu'il craignent de révéler. Les bases de ces compositions sont du charbon de bois pilé, de la suie, des cendres, auxquelles on a joint diverses matières animales, végétales ou salines; tels sont, par exemple, la savate, le poil, la corne, la fiente de bœuf, de cheval, de mouton, de poule, de pigeon, etc., de l'huile, de l'ail, quelques plantes à odeur forte et pénétrante, des alcalis, du nitre, du sel marin, du muriate d'ammoniaque, de l'arsenic, du savon, etc.

Quelques-unes de ces substances brûlent le charbon, détruisent une

partie de son effet, tel est le nitre, qui est plus nuisible qu'utile ; d'autres procurent à l'acier des défauts, tels sont la savate, le poil, la corne qui donnent à l'acier des grains inégaux en dureté; d'autres, quoique recommandées avec soin, ne produisent aucun effet, tels sont l'ail, dont on assaisonne quelques céments, les plantes à odeur forte et pénétrante ; quelques sels, mêlés dans les céments, produisent un acier peu durable, et tel que, lorsqu'il a été forgé et trempé une fois, il prend un beau grain et que, forgé et trempé une seconde fois, il n'a plus ou presque plus de grains, cnfin qu'il se pâme (1).

Réaumur, qui a essayé la plus grande partie de ces compositions, et plusieurs même dont on ne s'était pas encore avisé avant lui, a trouvé (2) que celles qui lui ont le mieux réussi, étaient un mélange de poussière de charbon de bois, de suie, de cendre et de sel marin. Ces quatre substances peuvent être mélangées en diverses proportions, selon la nature des fers qu'on doit cémenter. Les fers les plus mous (ceux qui ne contiennent pas encore de carbone) doivent avoir une composition plus forte en carbone que les fers durs, c'est-à-dire, ceux qui ont déja un commencement d'aciération. Les deux extrêmes de ces compositions sont, pour les plus fortes et les plus faibles,

Entre ces deux extrêmes, Réaumur conseille de faire usage de toute la proportion intermédiaire et cela relativement à l'état du fer que l'on

veut cémenter.

1034. Dans les compositions proposées par Réaumur, on conçoit

er

(1) Réaumur, Art de convertir le fer forgé en acier, 1o mémoire, page 27 de l'édit. in-4o, Paris, 1722.

(2) Idem, page 31.

comment, en augmentant les proportions de la suie, on augmente la force du cément; on conçoit encore comment, en augmentant la proportion de la cendre, on éloigne les parties charbonneuses du fer, et l'on diminue la force du cément; mais, ce qui est assez difficile à comprendre, c'est l'action du sel marin, et sur-tout lorsqu'il est mélangé; car, lorsqu'il a été dissous dans de l'eau, et que de cette eau on arrose le cément, il ne produit pas alors un effet aussi efficace (1); et, ce qu'il y a de plus particulier, c'est que le sel marin retiré des eaux de la mer, soit le seul propre à cet objet, et que celui qui, souillé par de l'argile et distingué sous le nom de sel gris, ainsi que celui qui se précipite du salpêtre, en le purifiant, ne produisent pas le même effet (2).

sible

1035. Quoique, jusqu'à présent, tout semble prouver que la poussière de charbon seule suffise pour cémenter le fer, il serait cependant posque les diverses espèces de charbon produisissent des effets différents. La houille, par exemple, ronge le fer et diminue son volume (3). Le charbon de bois de Bourdaine est préféré, pour la fabrication de la poudre, à ceux de tous les autres bois. Proust a trouvé que, dans seize espèces de charbon qu'il a essayé, celui du sucre brûlait le moins facilement avec le nitre, et que celui d'Asphodèle était le plus combustible (4). Les charbons de bois tendre, de bois blanc, sont plus propres à l'affinage du fer, que ceux de bois dur; on pourrait donc inférer de-là qu'il y aurait un choix à faire dans le charbon de bois. Déja on s'est assuré, à Osterby en Suède (5), que, de tous les charbons qui existent dans ce pays, celui de bouleau était le plus propre à la cémentation.

(1) Réaumur, Art de convertir le fer forgé en acier, in-4°; Paris, 1722, premier mémoire, page 28.

(2) Idem, page 28.

(3) Idem, page 25.

(4) Journal de Physique, année 1810, tome 70, page 328. Après le charbon d'Asphodèle, celui qui est le plus propre pour fabriquer la poudre, est le charbon de chanvre. Voyez Journal de Physique, année 1811, tome 72, page 117. (5) Jars et Duhamel, Voyage métallurgique, tome 1o, page 152.

Cependant, l'ancien inspecteur des mines, Duhamel, dit avoir cémenté du fer avec du charbon de toutes les espèces, sans avoir observé de différence sensible dans leur effet; il dit même avoir employé, avec beaucoup de succès, la poussière de charbon qui couvre la sole des charbonnières, et que l'on perd ordinairement. Il n'y a aucun doute que tous les charbons ne puissent être employés à la cémentation; mais tout porte à croire, malgré l'assertion de l'ancien inspecteur Duhamel, que les uns agissent plus efficacement que les autres ; et toutes les expériences paraissent se réunir pour faire présumer que les charbons de bois tendres doivent être préférés.

On peut conclure de tout ceci, que, malgré l'existence de plusieurs céments propres à être employés avec avantage dans la conversion du fer forgé en acier, il est prudent de ne faire usage que du charbon seul; et que de tous ces charbons, celui de bois tendre doit avoir le plus de succès.

1036. Dans le nombre des expériences citées par Réaumur, il en est une qui paraîtrait être désavantageuse à l'usage du charbon seul, tel qu'on l'emploie en Angleterre et en Suède; la voici (1) : « J'ai mis, dit << ce savant, dans un creuset, du charbon pilé tout seul; c'est-à-dire <«< sans sel et sans autres matières, mais en grandes quantités, par rapport « au fer. Ce fer a été changé en acier fin; mais ce n'a été qu'après un « temps presque double de celui qu'il eût fallu à la première composition pour opérer le même effet; et cet acier, après avoir été forgé, était plein de gerçures. »

«

1037. Il serait dificile de prononcer sur l'effet de deux céments différents, si l'expérience d'après laquelle on veut conclure, n'est pas faite à-la-fois sur le même fer et à la même température. Un fer dur et déja carboné, doit être aciéré en beaucoup moins de temps qu'un fer mou qui ne contient pas de carbone; et deux fers égaux seront d'autant

(1) Réaumur, Art de convertir le fer forgé en acier, premier mémoire, page 27 l'édition in-4o, Paris, 1722.

de

plus aciérés, qu'ils seront exposés à une température plus élevée. Il serait possible que l'acier obtenu par Réaumur, en cémentant du fer dans la poussière de charbon, ne se fût gercé en le forgeant, que parce qu'il était trop aciéré. Toutes ces considérations portent donc à croire qu'il ne faut pas se presser de conclure de l'expérience de la cémentation avec le charbon faite par Réaumur; et l'on doit être d'autant plus modéré à cet égard, que les Anglais eux-mêmes cémentent aujourd'hui leur fer avec de la poussière de charbon de bois seul.

Toutes les expériences faites jusqu'à présent prouvent que l'acier n'est autre chose que du fer combiné avec du carbone. Ce que l'on se propose donc en cémentant du fer forgé, c'est de le mélanger, de le combiner avec ce combustible, c'est de faire pénétrer le carbone dans l'intérieur du métal. Puisque l'on s'est assuré qu'en stratifiant du fer avec de la poussière de charbon seul et sans mélange, il s'aciérait bien, et à tous les degrés, on devait conclure que l'emploi de cette substance devait être préférable aux autres compositions; en effet, en cémentant avec du charbon seul, on est sûr qu'aucune autre matière ne se combine avec le fer; tandis qu'en faisant usage de diverses compositions, rien n'assure que quelques-unes des substances qui en font partie ne pénètre pas dans le métal; et si ces substances étaient contraires à la pureté de l'acier, elles lui procureraient des défauts, elles deviendraient pernicieuses. C'est ainsi que la savate, la corne et le poil contribuent à produire un acier graineux, et moins bon que si l'on n'eût employé que le charbon de bois.

Une circonstance dans laquelle les combinaisons pourraient être employées avec succès, serait celle où elle favoriserait la pénétration du carbone; sous ce rapport, la suie semblerait pouvoir remplacer avantageusement la poussière de charbon, parce qu'étant réduite à un état parfait de finesse, son carbone devrait pénétrer plus facilement dans le fer; mais la suie n'est pas pure, elle contient souvent des substances nuisibles au fer; il faut donc éviter d'en faire usage.