E. DE3IENGE - ÉTAT ACTUKL DU TRAVAIL DU FEU ET DE L'ACIER 



des fontes, peut exister sous trois formes dis- 

 tinctes : 1° Le carbone réellement combiné au 

 fer, qui domine dans l'acier en lingots ou dans 

 l'acier forgé recuit, dont il constitue le ciment, et 

 appelé pour cette raison carbone de recuit : 2° le car- 

 bone simplement dissous dans le fer, qui domine 

 dans les régions périphériques des aciers ou des 

 fontes trempés, c'est-à-dire brusquement refroid is, 

 et désigné sous le nom de carboite de trempe: 3° le 

 carbone qui reste lorsque le fer en a dissous au- 

 tant qu'il pouvait le faire; c'est le graphite des 

 fontes ou carbone libre. 



On sait, en outre, que Xofer peut exister sous plu- 

 sieurs états moléculaires différents, que l'on dé- 

 nomme a, p. Y- Le fer a domine dans l'acier recuit, 

 les fers [3 ou ■/ dans l'acier écroui ou trempé. Si donc 

 on refroidit brusquement le métal avant le pointa, 

 température où le carbure de fer se dissout et où le 

 fer a se transforme en fer p, ce métal ne prend pas 

 la trempe, et ses propriétés physiques ne sont au- 

 cunement modifiées. Si on l'amène à une tempéra- 

 ture comprise entre a et è, température de fusion 

 du ciment, et qu'on le refroidisse brusquement 

 par la trempe, on empêche le carbone de se re- 

 combiner et le fer ^ de repasser à l'état a, ou mo- 

 difie toutes les propriétés du métal, qui est alors 

 réellement trempé et qui devient excessivement 

 dur et très cassant. Si, au contraire, on laisse le 

 métal, amené entre a et //, se refroidir lentement, 

 le carbone se recombinejavec le fer, et le fer 3 rede- 

 vient a. Celte dernière opération, qui constitue le 

 recuit, pourrait paraître inutile; elle a cependant 

 une grande importance dans les forges. Nous 

 avons vu que les effets de l'écrouissage peuvent 

 être comparés à ceux de la trempe, et que, d'autre 

 pari, le travail que l'on fait subir soit parforgcage, 

 soit par laminage, se termine le plus souvent à des 

 températures relativement basses et inférieures à 

 (t. Le réchauffage, suivi de refroidissement lent, 

 est donc nécessaire pour rétablir l'équilibre, per- 

 mettre la diffusion du carbone et restituer le ci- 

 ment dans les -régions qui en sont devenues dé- 

 pourvues (Voir les figures -1 et 'i qui montrent la 

 différence de structure d'un acier forgé avant et 

 après recuit). 11 est également employé pour atté- 

 nuer les effets de la trempe : c'est alors le revenu; 

 mais, dans ce cas, il faut bien se garder de réchauf- 

 fer le métal à une température égale ou supérieure 

 à celle ûii a eu lieu la trempe. 



M. Osmond a fait de nombreux essais pour dé- 

 terminer la valeur de a dans les différentes qualités 

 de métal, depuis le fer contenant 0,08 de C jusqu'à 

 la fonte blanche de Suède à 4,10 de C. 11 a constaté 

 qu'en général, et surtout dans les aciers doux, la 

 valeur dert n'est pas simple, et les multiples points 

 critiques qu'il a appelés «,, o.^, «3, correspondent, 



soit à la transformation du carbone de recuit en 

 carbone de trempe, soit à la transformation du fer 

 et aux mélanges, en diverses proportions, de fer a, 

 de fer P et de fer Y- Voici, rapidement résumées, 

 les principales valeurs de ces points critiques, en 

 soulignant les plus visibles : 



Nomi)rc 



Carboue Points criliqucs 4e points 



criliiiues 



Fer élcctrolvtique 0.08 n, = C6IJ n., = "iSO «3 = 855 ..3 



Acier cxlra-doux 0J6o,=660 o.' = '!:jOo, = 8^0 .. 3 



Acierdoux 0.29 «, = 660 «.!= nl-^720 ..i 



.\cicr mi-dur 0..S7 (ï| = 660 ('2= O:;=130 ..2 



Acier dur 1.25 0]= «.,== «;, — 675 .. 1 



Fonte blanche 4.!0a,-- «",= o'., = e95 .. i 



Le point r/, correspond au changement d'état du 

 carbone (recalescence); les points a., et a ^ indi- 

 quent la transformation bien graduelle de fer a 

 en fer p, et de fer p en fer ( ; au-dessus de Og, tout 

 le fer est à l'état 7, et, entre a., et a-^ il est à 

 l'état (3. 



On voit, d'après les chiffres qui précédent, que 

 la présence du carbone de trempe maintient le fer 

 aux états fi et y, à une température d'autant plus 

 basse que la teneur en carbone est plus élevée. D'a- 

 près M. Osmond, ce serait la persistance du fer |S ou Y 

 qui donnerait à l'acier trempé ses propriétés carac- 

 téristiques; il faudrait donc pratiquer l'opération 

 de trempe à une température supérieure à 730", par 

 exemple, pour l'acier dur. Ajoutons que les chiffres 

 que nous avons donnés ont été obtenus par la mé- 

 thode de refroidissement. Ils ne sont pas tout à 

 fait semblables si on les recherche par la méthode 

 inverse de réchauffage. 



M. Charpy a fait tout récemment de nouvelles 

 expériences à ce sujet en employant un four élec- 

 trique comme appareil de chauffage et en trem- 

 pant des aciers à diverses teneurs, soit à l'huile, 

 soit à l'eau. Il a trouvé que la variation des pro- 

 priétés mécaniques du métal se produit toujours 

 d'une façon presque complète dans un intervalle 

 très étroit autour de 700°. Suivant lui, ce serait 

 donc surtout le point «, qu'il faudrait considérer 

 au point de vue de la trempe, et l'on ne gagnerait 

 pas grand'chose en chauffant au delà de 730°; 

 mais ici intervient la grosseur des pièces à tremper, 

 qui est un facteur important à observer. 



Quoi qu'il en soit, tous ces travaux ont jeté la 

 lumière sur les phénomènes, autrefois si complexes, 

 de irenqie, de recuit et de revenu, que l'on ne met- 

 tait en œuvre qu'à tout hasard dans l'industrie 

 du fer et de l'acier. Aujourd'hui les trois opéra- 

 tions, recuit avant trempe, trempe, recuit après 

 trempe ourevenu, sont employées presque générale- 

 ment: le recuit après forgeage, dans le but de régu- 

 lariser les effets du forgeage en achevant la transfor- 



