Métal fondu

“ Dans un grand nombre de cas, on fait suivre la trempe d'un recuit incomplet de façon à amoindrir les tensions moléculaires exagérées, tout en conservant au métal la majeure partie des propriétés qu'il doit à la trempe: la dureté, la ténacité et aussi une composition plus homogène. On donne alors au recuit une intensité d'autant plus grande qu'on veut restituer plus de valeur à l'élasticité. ”

“ Or, on entend par étamer, plonger un métal dans un bain d'étain fondu. Le fer étamé s'appelle ferblanc.
CHARLES. — A quoi sert d'étamer les métaux?
LA MAMAN. — On étame le fer des instruments de cuisine, par exemple, pour lui ôter sa saveur âpre ; et l'on étame le cuivre, parce que ce métal, exposé à l'humidité, se couvre d'un poison fort dangereux, le vertde-gris.
MARIE. — Maman, en quel métal est cette statue de Jeanne d'Arc que nous avons sur la pendule du salon à Paris? ”

“ La plupart des mines d’or qu’on exploite ou que l’on connaît ne sont point en roches. Ce ne sont point des filons ou des couches qu’on poursuive avec acharnement dans les entrailles de la terre en faisant de profondes excavations, en demandant à la mécanique des prodiges, et d’où l’on retire le métal par d’autres tours de force. L’or n’y est point dans un état d’association complexe avec d’autres métaux ou avec quelques-unes de ces substances non métalliques qu’on dégage des métaux avec difficulté, le soufre, le chlore, ou avec des demi-métaux, tels que l’arsenic et l’antimoine. ”

“ Or, pour compléter la suite de ses opérations, n’a-t-elle pas dû produire aussi des eaux métalliques, telles que le mercure ? L’échelle de la nature, dans ses productions métalliques, commence par l’or qui est le métal le plus inaltérable et, par conséquent, le plus parfait ; ensuite l’argent qui, étant sujet à quelques altérations, est moins parfait que l’or ; après quoi le cuivre, l’étain et le plomb, qui sont susceptibles non seulement d’altération, mais de décomposition, sont des métaux imparfaits en comparaison des deux premiers ”

“ Quelques personnes, étrangères aux connaissances pratiques de l’art du fondeur, se sont élevées contre l’emploi de la deuxième fusion, pensant que les pièces de première fusion, d’un prix bien moindre, étaient d’un aussi bon usage; je vais entrer dans quelques détails à ce sujet. La fonte de fer est un métal de qualités très-variées; entre la fonte blanche et la fonte noire, qui sont les deux termes extrêmes, il existe une foule de degrés intermédiaires qui font varier la résistance absolue et la force d’élasticité, pour une même nature de métal, c’est-à-dire composé avec les mêmes minerais. ”

“ Il n’y a que l’or, et quelquefois l’argent et le cuivre, qui se trouvent natifs en petite quantité ; mais, pour l’ordinaire, le cuivre, le fer, le plomb et l’étain, lorsqu’ils se tirent des filons, sont minéralisés avec le soufre et l’arsenic : on sait, par l’expérience, que les métaux perdent leur forme métallique à un certain degré de chaleur relatif à chaque espèce de métal : cette destruction de la forme métallique, que subissent les quatre métaux imparfaits, nous apprend que la base des métaux est une matière terrestre ”

“ Cependant les âges se sont écoulés, les civilisations se sont suivies ; à la pierre taillée a succédé le bronze ou mieux l’airain, si ce n’est plutôt le cuivre pur, comme le démontrait, il y a quelques jours, à l’Académie des Sciences, le savant M. Berthelot. À son tour apparaît le métal de la période historique, le fer, qui semble être l’agent nécessaire du progrès des sociétés. Et cependant cet autre métal, plus abondamment épandu que tout autre dans le sol sur lequel elle vit, l’humanité, jusqu’aujourd’hui, pour ainsi dire, en a ignoré non-seulement l’usage, mais même l’existence. ”

“ De quelque côté que nous tournions nos regards, nous voyons l'homme redoubler d'efforts pour arracher des entrailles de la terre les richesses métalliques qu'elles recèlent. Nous ne sommes, en réalité, ni à l'âge d'or ni à l'âge de fer, mais plus exactement à l'âge métallique, tant est grande l'ardeur de la recherche des métaux devenus indispensables aux exigences de la vie moderne.
Depuis l'apparition de l'homme sur le globe, chaque progrès réalisé dans l'emploi du métal a marqué une étape dans la marche de l'humanité. ”

“ Ce sont des pierres qui contiennent une grande quantité de fer, et qui ont la propriété d'attirer à elles ce métal ainsi que beaucoup d'autres, de telle sorte que les aiguilles, les clous ou autres objets de fer ou d'acier qu'on leur présente, sautent soudain sur l'aimant et s'y tiennent attachés si violemment, qu'il faut employer la force pour les en arracher. ”

“ De tous les minérais connus , que l'on a jugé mériter les frais de fonte, il n'en est aucun qui contienne moins de parties volatiles , comme soufre, arsenic , & autres intermedes qui fervent à unir les métaux avec des substances terreuses , que celui de fer. Cependant il n'est point de métal d'où ces substances terreuses soient plus difficiles à séparer. C'est néanmoins le but où doivent tendre tous les travaux , pour obtenir le meilleur fer & le plus pur. ”

“ Les métaux sont en général d'autant plus élastiques et sonores qu'ils ont plus de dureté : aussi augmente-t-on l'élasticité et la sonorité de ces corps en les combinant avec d'autres corps qui les rendent plus durs sans en détruire le caractère métallique. Tel est l'acier trempé ou une combinaison de fer et de charbon ; tel est encore le métal de cloche ou alliage de cuivre et d'étain. ”

“ Ou bien, ils considèrent les métaux comme des corps simples, créés dès l’origine, ainsi que beaucoup d’autres corps, pour demeurer tels qu’ils sont sans modification aucune ; ou ils prétendent que chaque métal, comme chaque corps naturel, est dû à la modification de la matière première universelle ; ou ils pensent que les métaux sont dus à la mixtion, dans certaines circonstances, des quatre éléments péripatéticiens ”

“ Lorsque l’ouvrier, ayant fait les alliages indiqués et liquéfié les métaux, avait obtenu sa fonte. il la jetait en royaux, c’est-à-dire qu’il la coulait sur des tablettes de fer creusées de rainures, où le métal refroidi prenait la forme d’une barre qui était ensuite nivelée, amincie et forgée sur l’enclume. Ces barres, après avoir subi l’escopelage, devenaient des carreaux à peu près régulièrement divisés. On les faisait recuire pour assouplir le métal, et les tailleresses leur donnaient à l’aide de cisailles une forme aussi arrondie que possible. ”

“ C'est que jamais l'emploi des métaux ne s'est autant développé : les métaux se prêtent merveilleusement aux formes que l'homme veut leur donner, pour satisfaire aux lois des résistances et aux règles de l'expérience pratique. La facilité de reproduire à l'infini ces formes variées, par le moulage, l'étirage, le laminage, fait que, de jour en jour, les substitutions du métal aux autres matériaux se propagent au-delà de l'imagination : les chemins de fer, la navigation , les constructions civiles les voient successivement disparaître de leurs chantiers pour céder la place aux métaux. ”

“ On entend par un fer pur ou par de l’acier, un métal dégagé des parties hétérogenes qui l’embarrassent & qui lui nuisent ; un métal plus plein des parties métalliques qui constituent son être, sous un même volume. ”

“ En général, les métaux les plus ductiles ne sont pas les plus malléables ; cependant, le fer, l'or et l'argent réunissent ces deux propriétés. Le plomb et l'étain entrent facilement en fusion, tandis que le platine résiste à l'action du feu le plus violent.
Le fer est le métal le plus abondant et le plus utile; on le trouve dans toutes les parties du globe ; mais ses plus riches gisements se rencontrent dans le nord de l'Europe, en Angleterre et au Brésil. ”

“ DÉFINITIONS. — Les métaux qui ont de l'importance, au point de vue des constructions, sont : le fer, le cuivre, le mercure, le plomb, le platine et le zinc. Nous parlons ici des métaux à l'état de corps simple ; d'autres, comme le calcium, ne servent qu'à l'état d'oxyde (chaux) . — Les métaux qui se trouvent à l'état pur ou de corps simple dans la nature, s'appellent métaux à l'état natif. Si le métal est impur on le nomme minerai, la matière minérale est la gangue. ”

“ DU FER On trouve rarement les métaux sous leur forme métallique dans le sein de la terre ; ils y sont ordinairement sous une forme minéralisée, c’est-à-dire altérée par le mélange intime de plusieurs matières étrangères, et la quantité des métaux purs est très petite en comparaison de celle des métaux minéralisés ; car, à l’exception de l’or, qui se trouve presque toujours dans l’état de métal, tous les autres métaux se présentent le plus souvent dans l’état de minéralisation. ”

“ Mais une propriété qui en fait par-dessus tout un métal précieux, c’est son inaltérabilité relative. Il résiste, sans s’oxyder, aux corps gras ; il se ternit beaucoup moins vite à l’air que l’argent, le laiton, le bronze d’étain et les autres alliages cuivreux, à plus forte raison que le fer et l’acier ; il n’a de supérieurs, sous ce rapport, que l’aluminium pur, l’or et le platine. ”

“ Lorsque le fer a été converti en acier et que celui-ci a subi une certaine préparation qui a resserré ses pores et ses molécules, le métal, ainsi transformé, acquiert des propriétés qu'il n'avait pas auparavant. ”

“ Vous devinez bien, n'est-il pas vrai, poursuivit l'Alchimiste, ce qui se passe dans cette prétendue transformation des métaux? Sous l'influence de la chaleur, la chaux d'or se réduit en métal pur qui entre en fusion, celui-ci fait éclater la légère couche en pâte de creuset qui le recouvre, et, remué par la baguette de l'opérateur, il se mélange au mercure. ”

“ Malgré cette profusion, et bien que ses propriétés de dureté, de ténacité, de résistance au choc le placent au premier rang pour servir aux armes, aux outils et aux machines, le fer n'est pas le premier métal qu'ait employé l'industrie humaine. ”

“ Quand une lame a passé douze fois sous les cylindres des laminoirs, le métal est écroui, c’est-à-dire qu’il a acquis un degré de densité tel qu’une nouvelle pression le briserait. Alors, pour rendre l’équilibre naturel aux molécules qui le composent, on le met au four afin qu’il y soit recuit. ”

“ Mais ici l'artiste est le courant d'une pile; et la matière à modeler, argile ou cire pétrie sous les doigts, est remplacée par un métal tenace et dur, qui néanmoins se prête à telle forme que l'on désire encore mieux que ne le ferait la substance la plus ductile. Le mouleur en métaux a besoin du vaste atelier noir, où grince la machine, où rugit le souffle d'un ouragan, où brillent les ardentes lueurs d'une fournaise à haute cheminée fumeuse, où dans des moules de sable le creuset verse le bain éblouissant du métal en fusion. ”

“ Rendre plus pur, plus fin, plus excellent, & de plus haut prix. En parlant des métaux, c’est purifier un métal de tous les métaux qui peuvent lui être unis, en les séparant entièrement de lui. C’est le débarrasser de toutes les parties qui lui sont étrangères. Purgare, expurgare. On affine l’or & l’argent par la coupelle, par l’inquart, par la cémentation, par les eaux fortes. Voyez l’explication de ces mots à leur ordre. Les autres métaux s’affinent par une fusion réitérée. Comme le feu affine l’or, ainsi l’adversité éprouve la fidélité d’un ami. ”

“ Aucun métal ne manque à l' appel . Le granit et le porphyre sont les roches métallifères par excellence de cette période , c' est-à-dire celles dont l' apparition a provoqué l' origine du plus grand nombre de fentes et par conséquent de filons , la venue du plus grand nombre de métaux .
Les terrains de la période secondaire , comprise entre le terrain houiller et les derniers dépôts du terrain crétacé , contiennent beaucoup moins de filons que ceux de la période précédente ; et , dans la liste des métaux , n' offrent guère que le cuivre , le plomb , le zinc , le fer et le manganèse . ”

“ Si l’on met cette unité du fonds vital en regard de l’infinie variété des formes, des structures, des aspects, on ne peut s’empêcher de comparer l’œuvre de la nature à celle d’un fondeur qui jetterait dans des moules spécifiques, à chaque instant modifiés et adaptés aux besoins du jour ou aux suggestions de l’heure présente, un métal toujours le même. ”

“ On ne pourrait pas fondre, à une chaleur qui ne rendrait pas le fer rouge , l'argent, le cuivre, le cobalt, le fer, le manganèse, le nickel, le palladium. Sont presque infusibles au feu de forge , le titane, le cérium, l'osmium, l'iridium, le rhodium, le platine, le colombium ou cantal.
La ductilité est la propriété qu'a un métal de se réduire en un fil plus ou moins long par le moyen de la filière. L'or est plus ductile que l'argent ”

“ Mais, en examinant les choses de plus près, on reconnaît que les pierres absolument dépourvues de ce métal sont extraordinairement rares. La plupart des météorites contiennent à la fois, et, même quand la première apparence ne le ferait pas croire, du fer et de la pierre en proportion d’ailleurs extrêmement variable. Mais la situation relative de ces minéraux est loin d’être toujours la même. Tantôt la pierre est à l’état de grains englobés dans le fer, tantôt, au contraire, le métal est en grenailles disséminées dans la pierre. ”

“ Chers élèves, en effet, de notre temps, un savant chimiste a trouvé moyen d'extraire de l'argile un métal précieux qui ressemble à l'argent, un peu aussi à l'étain, et qui n'est ni de l'argent ni de l'étain; c'est l'aluminium,, dont on fait aujourd'hui une foule d'objets d'art et de bijouterie. ”

“ Pouvait-on, en effet, augmenter à volonté l'épaisseur de la couche d'or de manière à produire les mêmes effets qu'au moyen du mercure, ou même de manière à aller plus loin ? Le dépôt du métal se faisait-il régulièrement ou d'une manière variable? Quelle était la part de la température du liquide, de sa concentration, du nombre des éléments de la pile, de la nature des métaux employés? Votre commission, sans prétendre
à approfondir ces questions comme elles le seront par de plus longues recherches, a voulu, dès à présent, les aborder nettement, pour les traiter au point de vue pratique. ”