le nom d'acier poule aux fers cémentés. Toutes les ampoules sont creuses dans l'intérieur ; quelques-unes sont percées dans la partie supérieure, ce qui prouve qu'elles ont laissé dégager la substance gazeuse à laquelle elles doivent leur formation. Nous ne suivrons pas ici les différentes explications que l'on a données sur la génération de ces bulles, que les uns attribuaient à du soufre, d'autres à des sels, d'autres à du zinc qui se dégage. On sait aujourd'hui que tous les fers n'en donnent pas également, qu'il en est même, ce qui est fort rare, qui n'en donnent pas du tout.

Pour que ces bulles se forment, il faut que le fer ait été assez ramolli pour que les gaz qui se dégagent puissent soulever une légère couche de métal; comme il est extrêmement difficile, en affinant la fonte de fer, de séparer tout l'oxigène qu'elle retenait, tout porte à croire que les ampoules sont produites par l'acide carbonique qui se forme lors de la rencontre du carbone, qui pénètre, avec l'oxigène resté dans le fer; ce gaz cherchant à se dégager, et soulevant peu-à-peu les lames de métal qui s'opposent à sa sortie, doit donner naissance à des bulles qui doivent être d'autant moins abondantes, que le fer contient moins d'oxigène.

1061. Quelques soins que l'on mette dans le choix des fers et dans la conduite du feu, il est difficile d'obtenir, dans une même caisse, des fers également cémentés, parce que : 1o les fers d'une forge ne sont jamais constamment les mêmes, que toujours les uns contiennent plus de carbone, les autres plus d'oxigène, conséquemment, que, toute chose égale d'ailleurs, les premiers doivent être plus aciérés que les seconds; 2o parce que les faces du creuset sont toujours plus fortement échauffées que le centre, et que, selon la distribution et la marche de la chaleur, des parties, des différentes faces, sont plus fortement chauffées que d'autres, ce qui contribue encore à rendre l'aciération inégale. On obvie, en partie, à ces deux inconvénients, en plaçant au centre du creuset des barres plus minces ou plus aciérées.

1062. Il est bon, lorsque les ouvriers qui séparent les barres, au sortir du fourneau, ont assez d'intelligence, qu'ils forment plusieurs

tas de fer cémenté, d'abord celui des barres qui ne le sont pas assez, puis de celles qui le sont trop, enfin qu'ils réunissent en un seul ou plusieurs tas, suivant leur degré de cémentation, les barres qui ont des degrés différents d'aciération.

1063. Toutes les barres, en sortant du fourneau, ont augmenté de poids et de volume; ces deux augmentations dépendent de la quantité de carbone qui les a pénétrées. L'augmentation de poids varie deà il est difficile d'assigner d'avance celle qu'il convient d'avoir pour obtenir un bon acier, car elle dépend, 1o de la nature de l'acier qu'on a en vue d'obtenir, ce qui fait que le poids doit être d'autant plus grand, que l'acier est plus dur; 2o de la dureté du fer qu'on emploie, conséquemment du carbone qu'il contient déja. Les fers durs doivent moins augmenter de poids que les fers mous. Quant au rapport du volume, Réaumur a observé (1) qu'une barre qui, en la cémentant, avait augmenté de de son poids primitif, avait augmenté en longueur de; mais ici, l'accroissement primitif du fer a beaucoup d'influence sur cette augmentation.

1064. La proportion de combustible, employé pour cémenter, varie en raison de la nature de ce combustible, de la forme et des dimensions des fourneaux, de la grandeur des creusets, de l'espèce de cément qu'on emploie, et de la nature du fer. L'ancien inspecteur des mines, Duhamel, consumait, dans son fourneau, 200 pieds cubes de bois (2), pour cémenter 120 quintaux de fer: Réaumur consumait dans ses fourneaux (3) 6 voies de charbon de bois environ, pour cémenter 600 livres de fer. A Osterby, en Suède, on consumait 100 tonnes de houille pour cémenter 30 schipfund de fer (4). On brûle à Newcastle (5)

(1) Art de convertir le fer forgé en acier, 6o mémoire, page 186.

er

(2) Encyclopédie par ordre de matières, chimie, tome 1o, 2o partie, page 458.

(3) Art de convertir le fer forgé en acier, 6o mémoire, page 192.

18 folders de houille pour cémenter 10 tonnes de fer. En général, pour cémenter 10,000 parties de fer, on consume de 1400 à 2500 parties de bois, de 900 à 1800 de charbon de bois, et de 1200 à 2400 de houille.

1065. Deux ouvriers peuvent préparer, en un jour, le cément nécessaire à 120 quintaux de fer, ils peuvent aussi le placer dans la caisse en un jour, et le retirer en moins d'un jour.

DES MOYENS D'OBTENIR DIVERS ACIERS AVEC DE LA FONTE DE FER.

1066. On obtient, avec de la fonte de fer, divers aciers auxquels on donne, dans le commerce, des dénominations différentes relativement à leurs finesses. Le premier, qui est le plus grossier, porte le nom d'acier de forge, d'acier naturel, d'acier de fusion; le second, qui est aussi le plus fin et le plus uniforme, est appelé acier fondu. Ainsi nous diviserons cet article en deux sections: dans la première, nous traiterons de l'acier de forge obtenu avec de la fonte, et dans la seconde, de l'acier fondu.

DE L'ACIER DE FORGE OBTENU AVEC DE LA FONTE.

1067. L'acier de forge obtenu avec de la fonte paraît être connu depuis très-long-temps. Les divers procédés décrits par Aristote, Pline, Diodore, Plutarque, Suidas, Agricola, n'avaient pour objet que d'indi

quer les méthodes que l'on employait pour le confectionner, mais les détails qu'ils en donnent, si l'on en excepte ceux d'Agricola, n'ont été écrits que sur des rapports peu certains, des indications vagues, et même des suppositions imaginaires, sur la fausse opinion qu'on avait de la différence qui devait exister entre le fer et l'acier. Au lieu de nous occuper ici de la discussion de ces méthodes, nous pensons qu'il sera plus avantageux de faire connaître les procédés qu'on suit aujourd'hui dans plusieurs parties de l'Europe, et en conséquence nous diviserons en quatre paragraphes les détails que nous allons donner sur la fabrication de

l'acier: 1o du choix des fontes; 2° des fourneaux et instruments qu'on emploie; 3o des procédés à suivre; 4o de l'influence du manganèse dans la fabrication de l'acier.

DU CHOIX DES FONTES DANS LA FABRICATION DE L'ACIER.

1068. Puisque l'acier est une combinaison de fer et de carbone, qu'il est d'autant plus pur qu'il n'entre dans sa composition aucune autre substance étrangère à ces deux dernières, le premier soin de l'aciéreur doit être de se procurer des fontes dont on puisse, en les affinant et en les travaillant, en séparer entièrement toutes les matières, autres que le fer et le carbone, qui pourraient y être combinées.

Il suit de-là, que toutes les fontes qui produisent des fers cassants à froid, des fers brisants à chaud, des fers aigres, doivent être soigneusement rejetées, parce que ces défauts, occasionnés par des substances combinées avec le fer, que l'on ne peut pas en séparer par l'opération qu'il éprouve avant d'être forgé, restent nécessairement dans les aciers que l'on en obtient. L'affinage qu'on fait subir à la fonte pour en obtenir de l'acier, diffère si peu de celui qu'elle éprouve pour être transformée en fer forgé, que l'on ne peut pas espérer d'enlever, dans l'une des opérations, les matières nuisibles qu'on est obligé de laisser dans l'autre, d'où il résulte que les aciers, fabriqués avec ces fontes, doivent conserver tous les défauts qu'auraient eus les fers.

Les fontes de bonne qualité (et nous nommons ainsi toutes celles qui peuvent produire de bons fers) different considérablement les unes des autres par la proportion d'oxigène et de carbone qui sont combinés avec elles; nous avons vu qu'elles contiennent toutes de l'oxigène, et que quelques-unes ont aussi du carbone. Or, comme l'acier n'a de différence avec le fer que par le carbone qui y est resté, et que toutes les fontes retiennent diverses quantités de carbone, il est facile de choisir, entre toutes celles qu'on a à sa disposition, celle qu'on doit employer de préférence, soit à la fabrication du fer, soit à la production de l'acier. 1069. Nous diviserons les fontes de bonne qualité en deux espèces:

les unes qui ont conservé plus d'oxigène qu'il n'en faut pour saturer le carbone qu'elles retenaient; les autres qui contiennent plus de carbone qu'il n'en faut pour saturer l'oxigène qu'elles ont conservé: or il est facile de voir que les premières sont moins les premières sont moins propres à la fabrication de l'acier que les secondes. En affinant les fontes oxigénées, le carbone qu'elles renferment est bientôt brûlé par l'oxigène, et le fer reste pur ou mélangé d'oxidule; pour en obtenir de l'acier, il faut le cémenter, faire combiner du nouveau carbone avec le métal, d'abord pour enlever l'oxigène resté, puis pour carburer le fer au degré où doit être l'acier. Dans la seconde espèce de fonte, au contraire, le carbone peut être divisé en deux parties; l'une est employée à saturer l'oxigène, et à le faire dégager sous forme d'acide carbonique ou d'oxide de carbone, l'autre reste combinée dans le fer affiné pour en former de l'acier.

Si la fonte retenait trop de carbone après son affinage, il faudrait brûler l'excédent en avalant le métal devant la tuyère, et en suivant la méthode pratiquée pour l'affinage de la fonte trop carbonée.

On voit donc que les fontes de bonne qualité auxquelles on doit donner la préférence, sont celles qui contiennent plus de carbone qu'il n'en faut pour saturer l'oxigène qu'elles ont conservé.

1070. Ces deux espèces de fonte se distinguent facilement par leur couleur et par leurs grains : la première (celle qui a conservé un excès d'oxigène) a sa cassure naturellement blanche et lamelleuse; la seconde (celle qui contient un excès de carbone) a sa cassure grise et grenue, lorsqu'elle n'a pas été refroidie trop promptement: entre les deux espèces, il en est une troisième dans laquelle les proportions de carbone et d'oxigène different peu de celles qui sont propres à se saturer naturellement dans le travail; ce sont les fontes à petites lames entremêlées de grains, dont la couleur est truitée ou mélangée.

Puisque les fontes, qui contiennent du carbone en excès, sont les seules propres à la fabrication de l'acier, on doit choisir, pour ce travail, parmi celles qui sont à sa disposition, les fontes grises et grenues. On emploie cependant, dans quelques endroits, à la fabrication de l'a