J. Malette

“ Indépendamment des éléments ci-dessus qui se rencontrent toujours dans les métaux ferreux industriels, il en est d'autres qui sont ajoutés a dessein dans le but de leur faire acquérir des propriétés spéciales ; ce sont par exemple, le chrome, le nickel, le tungstène. le vanadium, le titane, etc. Le fer est le terme initial d'une série de composés ferreux dont les suivants sont l'acier et la fonte. ”

“ L'acier présente une résistance beaucoup plus grande que celle du fer. Il a son point de fusion vers 1400°. Il se soude à lui-même. Sa caractéristique est de pouvoir prendre la trempe, c'est a-dire d'acquérir une plus grande dureté lorsqu'après avoir été chauffé, il est brusquement refroidi dans un bain d'eau ou d'huile.
Le métal contenant plus de 1,5 0/0 et moins de 2,5 0/0 de carbone est un produit inutilisable en raison du peu de résistance qu'il présente et de la facilité avec laquelle il casse ; on l'appelle acier sauvage. ”

“ Ils ne doivent pas contenir d'oxydes de fer et île manganèse ni d'alcalis en proportion notable.
La silice pure est infusible. Par conséquent, les matériaux soit naturels, soit artificiels qui contiennent le plus de silice sont utilisables comme matériaux réfractaires à la condition toutefois de ne pas se trouver en contact avec des corps sur lesquels ils peuvent exercer une action chimique. Les matériaux siliceux ne conviennent pas, par contre, aux revêtements qui, à température élevée, sont en contact avec des alcalis, des oxydes de fer ou de mauganèse. ”

“ A chaud, le silicium produit des effets identiques à ceux du soufre. A froid, il diminue la ténacité et la ductilité du fer.
Le silicium se combine avec le fer fondu et a pour effet de le rendre plus malléable. Du fer aussi dur que de l'acier trempé peut être rendu aussi malléable que du plomb en y incorporant une quantité suffisante de silicium. ”

“ Il renferme souvent en proportions variables des carbonates de manganèse, de chaux et de magnésie au détriment d'une quantité correspondante d'oxyde ferreux. Il a une cassure à cristaux plus ou moins gros. Sa structure est compacte. Lorsqu'on le casse, il est blanc jaunâtre (minerai blanc, fer spathique vert) mais sous l'influence de l'humidité il devient foncé, brun ou noir-bleuâtre (minerai brun, bleu, fer spathique mûr) . Le carbonate de manganèse qu'il contient le rend propre à la fabrication des fontes (Spiegel) . On le désigne quelquefois sous le nom de minerai d'acier. ”

“ Dans les protosilicates et les singulosilicates la teneur en oxygène des bases est la même que celle de la silice.
Il faut ajouter que toutes ces proportions ne sont jamais aussi simples dans les scories industrielles.
La température de fusion des scories a une importance considérable, mais il est malheureusement très difficile de la connaître. Plus le nombre des bases entrant dans la composition chimique est considérable, plus la température de fusion est basse. ”

“ Si cette proportion augmente encore on passe à la fonte qui peut contenir jusqu'à. 4,6 0/0 de carbone.
En dehors du fer qui constitue leur partie essentielle, ces composés contiennent des métalloïdes et des métaux en faible quantité, il est vrai, mais dont la présence est néanmoins suffisante pour modifier profondément leur nature. Les corps simples que l'on rencontre le plus souvent dans ces produits sont : le carbone, le silicium, le soufre, le phosphore, le manganèse et plus rarement le nickel, le chrome, le tungstène, le molybdène, le vanadium, etc. ”

“ La cassure d'un morceau de fer de 0,03 de côté a l'aspect métallique ; la structure est grenue. Quand on aperçoit des facettes brillantes, c'est que le fer est mal affiné et cassant, Le fer fibreux est très recherché ; c'est le plus tenace. Un fer de texture grenue a une plus forte densité qu'un fer de texture fibreuse.
Si on le chauffe à l'air libre, le fer se recouvre bientôt d'oxydule et s'écaille en batlitures. Si on le chauffe à l'abri de l'air avec du charbon, il se transforme en acier de cémentation.
Résultats moyens obtenus sur des tôles de fer essayées à la traction. ”

“ Les fontes manganésifères sont propres à la fabrication de l'acier.
La fonte blanche grenue n'est pas nécessairement la preuve d'un produit de grande pureté. Le carbone qui s'y trouve est entièrement combiné au fer. Elle contient en quantité variable du silicium, du soufre, du phosphore, de l'arsenic Elle est, en général, très dure et cassante et se réduit difficilement en poudre. La fonte blanche fibreuse contient ordinairement une très faible quantité de carbone, mais beaucoup de phosphore, d'arsenic et souvent du soufre. ”

“ La fonte truitée présente à la cassure des mouches presque noires disséminées avec assez de régularité dans la masse métallique, d'une couleur plus claire que la fonte grise, mais d'une composition chimique sensiblement égale. ”

“ On forge ces produits au rouge cerise et on les trempe au rouge cerise sombre.
L'acier au tungstène rentre dans la catégorie des aciers auto-trempanls. Il est tellement dur qu'il ne peut être travaillé ni au tour ni à la lime. Pour le façonner, il faut le forger puis le meuler. La chaleur diminue très peu sa dureté, ce qui est précieux pour les outils à grande vitesse de coupe. Cet acier retient une grande quantité de magnétisme rémanent ; ce phénomène maximum pour une teneur de 7,5 p. 400 de tungstène montre que ce produit convient pour la fabrication des aimants permanents. ”

“ On s'en sert comme organes destinés à résister à de grands efforts. Les aciers de 20 ou 25 p. 100 de nickel présentent une résistance et un allongement remarquables ; la trempe les adoucit et ils sont pratiquement inoxydables Ils se travaillent plus difficilement que les aciers au carbone. Leur emploi est tout indiqué dans les pièces fortement embouties devant subir l'action du feu ou sujettes à des détériorations. Les aciers à haute teneur en nickel ont une grande dureté ; leur limite élastique est élevée. On s'en sert pour la confection ”

“ Le fer contenu dans les scories est à l'état d'oxyde ferreux ou magnétique. Sa teneur peut s'élever jusqu'à 70 0/0. En dehors du fer, on y trouve des éléments très oxydables comme le silicium, les métaux alcalins (jusqu'à 3 0/0) , le magnésium, le calcium, l'aluminium (alumine) , l'acide titanique, l'oxyde de manganèse., l'acide phosphorique, le soufre (jusqu'à 3 0/0) .
L'air humide agit sur les laitiers et scories riches en soufre et en chaux, en produisant un dépôt de soufre et un dégagement d'hydrogène sulfuré. ”

“ Quand on juge la cémentation terminée on laisse refroidir et on enlève définitivement les barres. La cémentation est plus superficielle qu'intérieure. On ajoute parfois au charbon des cendres, des matières animales, des cyanures ou on opère avec le gaz d'éclairage. Tous ces corps agissent par le charbon qu'ils contiennent.
L'acier de cémentation de bonne qualité est d'un prix de revient assez élevé. Par tonne d'acier, il faut compter 30 kg. ”

“ Quelle que soit la nature de ces matériaux réfractaires, on réunit les briques entre elles à l'aide d'un mortier formé des mêmes matières qu'elles mais pulvérisées et mélangées avec un liant approprié.
Classification des produits ferreux.
Le fer, l'acier et la fonte sont les trois termes de la série des métaux ferreux.
Le premier terme, le fer, contient assez peu de carbone. Si la proportion de ce métalloïde augmente on
obtient l'acier à composition croissante comme le fer luimême d'ailleurs. ”

“ Les gaz combustibles sortant du gueulard sont utilisés par les récupérateurs.
Marche descendante. — En descendant, la charge (minerai + fondant + combustible) va se déshydratant.
L'eau contenue dans cette charge se dégage à l'état de vapeur. La masse s'échauffant de plus en plus au fur et a mesure de la descente finit par atteindre le rouge sombre dans la partie inférieure de la cuve, puis le rouge vif. Le minerai d'abord réduit passe à l'état de fer lequel, arrivé dans les étalages, se recarbure pour former la fonte tandis que la gangue devient un silicate double d'aluminium et de calcium. ”

“ Avec la vitesse énorme qu'atteignent les automobiles, il importe d'éviter la rupture d'un organe qui amènerait à peu près sûrement une catastrophe.
La fabrication des aciers à faible teneur en nickel se fait au four Martin en introduisant le nickel sous forme de déchets d'aciers au nickel ou de nickel métallique.
Pour les aciers à haute teneur en nickel on préfère la fabrication au creuset.
Les aciers à teneur faible (jusqu'à 7 ou 8 0/0 de Ni) prennent la trempe d'une façon énergique et se laissent travailler; ces produits conviennent comme pièces de machines. ”

“ Aux minerais très siliceux et très aluminoux on ajoute des matières basiques qui donnent aux laitiers la fluidité qui leur manque. Ces matières basiques sont choisies parmi les fondants calcaires ou magnésiens. Le plus souvent, on se sert simplement de calcaire, de chaux vive ou de dolomie dont la magnésie se sépare pour s'incorporer au laitier. Le calcaire est le fondant qu'on se procure généralement à bon compte, ce qui a une grande importance puisque la quantité nécessaire peut atteindre 40 0/0 du poids du minerai. ”

“ Dans la catégorie des essais de façonnage à froid rentrent les épreuves suivantes : Elargissement au mandrin. — Cet essai s'effectue sur des éprouvettes ou sur les pièces finies. L'épreuve sur éprouvettes se fait sur trous forés ou poinçonnés soit au marteau à devant, soit au pilon, à l'aide de mandrins de ■ 1/10 de conicité. L'épreuve sur pièces finies (frettes, tubes résistants, moyeux de roues, etc.) met en évidence les défauts locaux.
Emboutissage. — Cet essai se pratique surtout sur les métaux doux, les tôles minces de fer ou d'acier. ”

“ Au point de vue de la forme qu'ils affectent, leo fers du commerce se distinguent en fers marchands, glacés, feuillards et rubans, larges plats, rails, fers à 1, à planchers, fers spéciaux (T, U, cornières, Zorès, tôles) .
Le fer le plus pur est celui qui se soude le mieux.
Quand la proportion de carbone s'açcrolt, la soudabilité diminue, mais la dureté augmente.
Le fer pur présente une texture cristalline qui varie suivant la forme qu'on lui donne. ”

“ L'acier utilisé dans les constructions et dans les ouvrages d'art est l'acier au carbone. Jusqu'ici les aciers spéciaux. au nickel, au chrome, au tungslène, au molybdène ont été réservés à des usages particuliers en raison de leur prix de revient plus élevé. D'ailleurs, tels qu'ils s.ont livrés par l'industrie sidérurgique, les aciers au carbone de bonne fabrication répondent parfaitement à tous les besoins de la pratique des travaux publics. ”

“ Moins répandu que les hématites, il se rencontre néanmoins en gisements importants. A l'état pur, il renferme la plus grande quantité de fer de tous les minerais. Il contient très peu de phosphore. C'est avec ce minerai qu'on prépare les fers de Suède. Les composés étrangers qui se rencontrent le plus fréquemment alliés au fer dans ce minerai, sont : le calcaire, le quartz, les pyrites de fer, de cuivre, la pyrite arsénicale, la horn-
blende, la chlorite, le grenat, la blende, la galène et l'acide titanique. ”

“ Le carbone contenu dans l'acier se présente sous les divers états ci-après : Le carbone de cémentation ou carbone du carbure normal de Ledebur. Fe3C. C'est la cémentite. On l'obtient en traitant l'acier par l'acide sulfurique étendu à l'abri de l'air (Millier) . ”

“ Carbone. — Plus le fer est pur, plus il est malléable.
Les impuretés augmentent sa dureté. Le fer industriel contient toujours du carbone qui lui communique un accroissement de résistance.
Soufre. — Ce métalloïde n'altère pas la résistance du fer mais il le rend rouverin à la température du rouge cerise, ce qui est un grave inconvénient pour le travail do forge. Le fer sulfureux est cassant à 360°.
Phosphore. — A teneur assez faible, le phosphore contrebalance les fâcheux effets que produit le soufre sur le fer à chaud. ”

“ Si l'on se sert du colorimètre Duboscq, par exemple, on introduit une petite quantité de la solution de permanganate de potassium dans l'un des godets, et l'on fait varier le prisme plongeur de manière Savoir une couche liquide d'une épaisseur égale à un nombre exact de divisions (1 ou 40 divisions, par exemple, suivant que l'on opère avec une solution centinormale ou millinorniale) . La liqueur à essayer est versée dans l'autre godet ; on agit sur le prisme plongeur correspondant de manière à obtenir l'égalité des teintes.
Un calcul très simple donne la teneur en manganèse. ”

“ Le carbone de trempe se trouve dans l'acier liquide. Au moment de la polidification, le graphite se sépare puis le carbure normal. Enfin si la température se maintient longtemps à l'incandescence, une partie du carbone passe à l'état de carbone du recuit L'attaque à froid par l'acide azotique laisse un résidu noir très différent du carbone du carbure qui est floconneux.
Le carbone de recuit n'est pas attaqué par les acides. ”

“ Le déchet moyen, c'est-à-dire la différence entre le poids de la fonte chargée et le fer brut obtenu est de 12 0/0 du poids de la fonte.
La consommation de houille par tonne de fer brut est de :
800 à 900 kg. pour le four simple.
1.300 kg. pour le four double.
Affinage au bas-foyer. — Ce mode d'obtention du fur a beaucoup perdu de l'importance qu'il possédait il y a encore soixante ans. On apprécie cependant le fer affiné pour la fabrication des tôles fines, clous de fer à, cheval.
Le fer doux fondu fait une grande concurrence au fer obtenu par ce procédé.
Laminage. Martelage. ”