H. LE CHATELIER — L'ÉTAT ACTUEL DES THÉORIES DE LA THEMl'E DK L'ACIER 



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même état du carbone, obtenu par des combinai- 

 sons variées de Irempe et de recuit , pourront 

 correspondre des ténacités notablement difteren tes. 

 Voici, par exemple, quelques nombres empruntés 

 aux expériences de M. Cliarpy sur un acier à <>,() de 

 carbone : 



Des différences plus grandes encore s'observent 

 quand on compare le propriétés des aciers moulés 

 bruts de coulée et des mêmes aciers trempés, puis 

 recuits de façon à ramener finalement le carbone 

 au même état chimique. Les causes de ces effets de 

 la trempedoiventètrecherchéesdansdes variations 

 de la structure physique, c'est-à-dire dans des 

 changements des formes et dimensions des élé- 

 ments constitutifs du métal. 



M. Osmond a montré que, dansle foret l'acier, — il 

 on est de même dans les autres métaux et alliages, 

 — les cristaux n'ont à peu prés jamais les formes 

 simples que nous sommes habitués avoir aux sels 

 qui se déposent des solutions aqueuses. Ce ne sont 

 pas des polyèdres convexes homogènes terminés 

 par des faces planes régulièrement inclinés les 

 unes sur les autres ; ils ont l'aspect de feuilles de 

 fougère, déplumes barbelées, de dendrites, ce que 

 l'on appelle, en pétrographie, des cristallites, 

 dont les cristaux étoiles de neige sont un exemple 

 bien connu. Pendant la solidification des métaux 

 fondus, au fur et à mesure que la cristallisation 

 avance, les branches de ces cristaux épaississent, 

 laissant finalement entre elles un espace vide plus 

 ou moins important, dans lequelse solidifieront en 

 dernier lieu, sans contours apparents propres, les 

 éléments les plus fusibles. L'ensemble de chaque 

 cristal dendri tique avec son remplissage constitue 

 ce que M. Osmond a appelé une cellule. Par le pé- 

 trissage mécanique résultant du forgeage et du la- 

 minage, cescellules sont brisées, désagrégées; mais 

 elles peuvent, dans certaines conditions de tempé- 

 rature, se reconstituer sans que le métal prenne à 

 nouveau l'état fondu. 



La trempe joue unrôleimportant dans ceschan- 

 gements de structure, en modifiantklafois la forme 

 extérieure, les dimensionsdes cellules et leur cons- 

 titution interne. Elle intervient soit par la tempé- 

 pèrature initiale de ehauffai/e avant le refroidissement 

 rapide, soit par les conditions dans lesquelles se 

 fait le;)rtss«(/e imr le point Je récalescence. Mais le 

 moded'action deces deuxconditionsesten quelque 

 sorte indépendant de la trempe proprement dite, 

 dont le rôle principal est seulement d'entraîner 

 nécessairement l'existence corrélative de ces con- 



ditions, puisqu'il ne peut y avoir de Irempe sans 

 élévation préalable delà température, et sans pas- 

 sage par le point de récalescence. Les phénomènes 

 qui vont être passés en revue se produisent pour 

 la plupart également quand l'uneou l'autre de ces 

 conditions est réaliséesansùlreaccompagnée d'une 

 trempe proprement dite. 



§ I. — Température initiale de chauffage. 



Le chauffage du fer aux températures supé- 

 rieures à 800° lui communique une malléabilité 

 suffisante pour permettre une recristallisation qui 

 sera d'autant plus complète et plus rapide que la 

 température sera plus élevée. BrinnelletTchernofï, 

 qui ont étudié ce phénomène, sont arrivés à des 

 conclusions différentes. 



D'après Brinnell, la valeur absolue de la tempé- 

 rature à laquelle le métal a été porté influerait 

 seule; d'aprèfs Tchernofr,au contraire, on ne devrait 

 considérer que la vitesse du refroidissement à 

 partir de cette température élevée. En fait, ces 

 deux conditions ont chacune leur influence propre 

 sur la structure. 



L'action d'une température élevée, quoique en- 

 core notablement inférieure au point de fusion, 

 agit sur tous les métaux, comme l'a montré 

 M. André Le Chatelier, pour les rendre cassants, 

 augmenter le grain de la cassure et leur faire 

 perdre tout allongement de rupture, en un mot 

 pour les brûler. La température capable de pro- 

 duire cet effet dans son intégralité varie avec la 

 nature du métal : elle est de loO° à 200" pour le 

 zinc, voisine de 900" pour le cuivre ; elle s'abaisse 

 quand le métal renferme des impuretés fusibles et 

 dans d'autres circonstances mal déterminées. Une 

 atmosphère d'hydrogène est un des agents les 

 plus actifs de cette transformation. Dans ces cas 

 le cuivre se brûle dès 600° et l'argent au-dessous 

 de oOO". Le fer se comporte de la même façon, il 

 se brûle rapidement au-dessus de 1.000°, l'acier 

 plus fusible à partir de 900°. Le phosphore facilite 

 beaucoup le phénomène, il l'accélère et abaisse la 

 température à laquelle il se produit. Les études 

 microphotographiques de Sorby et de M. Osmond 

 ont précisé la structure correspondant à ce mode 

 spécial des cristallisations; les joints qui séparent 

 les cellules entre elles s'accentuent beaucoup. 

 Voici (fig. t>i un dessin d'une photographie de 

 M. Osmond. 



D'autre part, la rapidité du refroidissement 

 depuis la température maxima de chaufl'age jus- 

 qu'au point de récalescence a une action non 

 moins marquée, quoique toute différente, sur les 

 dimensions des cellules de l'acier. Elle a été mise 

 en évidence par les expériences rapportées plus 

 haut de MM. Osmond et Sauveur, qui ont établi les 



