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BIBLIOGRAPHIE — ANALYSES ET INDEX 



la pratique industrielle. On admettait aussi que la 

 vitesse de pénétration du carbone croit avec la tempéra- 

 ture, que la cémentation du fer commence à une tempé- 

 rature inférieure à 700" C, et que la concentration du 

 carbone ne s'abaisse pas d'une manière continue et régu- 

 lière à partir de la surface en contact avec les matières 

 carburées. 



Tel était l'étal de la question, lorsquel'auteur, M. Fré- 

 déric Giolitti, entreprit vers I 905 ses recherches dont les 

 résultats furent déjà exposés en partie par M. Portevin 

 danslaflei'we de Métallurgie (t. Vil, p. 805, octobre igio). 

 Ses expériences portèrent sur la vitesse de pénétration 

 dans l'acier doux avec un même cément solide, à des 

 températures variant depuis 700° au delà de 1000°, sur 

 la distriljution du carbone dans les zones cémentées, à 

 des températures et des pressions diverses, avec diffé- 

 rents gaz comme cémentsappliqués à des aciers à basse 

 teneiir en carbone (o,u6). Avec du CO en particulier, 

 l'auteur se rendit compte que la concentralion du C est 

 d'autant moindre que la température est plus élevée, 

 que la pression est plus basse, et que la quantité de gaz 

 pur arrivant au contact de l'unité de surface de l'acier 

 est plus faible. Le fer exerce une action catalytique sur 

 le CO dont le carbone se sépare suivant la fornmle : 



2 CO ^Z— CO- 4- C 



et se dissout tulalemcnt dans les couches superficielles 

 du fer, lequel, à une tenq)érature supérieure à 85o" G., 

 est à l'état de fer, jusiju'à y atteindre la concentration 

 qui correspond à l'état d'équilibre du système CO: CO-:C. 

 D'après toutes les roclierchesexpérimeiitaleselTectuées 

 au cours de ces dernières années et jointes aux siennes, 

 l'auteur note avec de nombreux développements l'état 

 actuel de nos connaissances sur le sujet. Nous en don- 

 nons les principales conclusions. L'action carburante 

 directe que peut exercer sur le fer le carbone libre par 

 simple contact et à haule température, en agissant seul 

 et sans l'intervention d'aucun gaz, est, sinon nulle, du 

 moins très faible. Le cas le plus fréquent dans l'indus- 

 trie est celui où les gaz et le carl)one agissent simulta- 

 nément. Dans ce cas, les deux groupes de substances 

 modifient respectivement leurs actions réciproques. La 

 présence de l'azote pur n'augmente que dans une faible 

 mesure l'action carburante du carbone libre. Les cya- 

 nures intervenant à l'état de gaz ne produisent qu'un 

 effet négligeable. Les hydrocarbures, très employés 

 dans la pratique pour tous les genres de cémentation, 

 agissent de deux façons différentes. Ou bien ils se 

 décomposent totalement en mettant en liberté du car- 

 bonequi se dissout dans laeouelie superflciellede l'acier 

 et pénétre ensuite en se diffusant par dilTérence de con- 

 centration : dans ce cas, le gaz n'exerce aucune action 

 spécilique sur la marche de la cémentation. Ou bien ces 

 gaz ne se décomposent que partiellement à la surface et, 

 à mesure qu'ils se diffusent dans la masse de l'acier, 

 continuent à se décomposer en mettant en liberté dans 

 les couches internes du métal de nouvelles ([uantilés de 

 carbone : dansée second cas, la profondeur atteinte par 

 la carburation dansun temps donné ainsi que la concen- 

 tration augmentent avec la pression et l'intensité du 

 gaz par unité de surface. Enfin, de tous les gaz, celui 

 qui intervient le jilusellicacement dan s la cémentation est 

 l'oxyde de carbone. Or, ce n'est qu'en dessous de 700° que 

 CO, agissant seul sur le fer, y déposerait du carbone. Aux 

 tem[>ératures supérieures, c'est-à-dire à celles que l'on 

 pratique pour la cémentation, <;0 ne provoque donc la 

 carburation du fer que par son action spé<ifi(|ue en tant 

 que gaz, et cette action, déjà considérable sans l'inter- 

 vention du carbone libre, devient très intense par suite 

 delà présence de cette matière. Quant à l'activité des 

 céments qui, à côté du carbone libre, contiennent des 

 carbonates des métaux alcalins ou alcalinoterreux, il 

 faut l'attribuer non à la formation de cyanures volatiles 

 par l'intervention de l'azote de l'air, mais à la produc- 

 tion de Cf) |iar l'action du C. sur le CO- provenant de 

 la dissociation <les carbonates. .Si le charbon de bois est 

 si souvent employé, et à juste raison, dans l'industrie, 



son action est due exclusivement à la formation de CO 

 à laquelle donne lieu l'oxygène de l'air contenu dans 

 les boîtes de cémentation. Nous avons vu plus haut 

 qu'avec CO la cémentation n'atteint sa marche normale 

 qu'aux températures où le fer est à l'état de fer; on 

 explique ainsi en passant pourquoi les aciers spéciaux, 

 dont les points de transformation sont notablement 

 abaissés par rapport aux aciers ordinaires à teneur 

 identique en carbone, peuvent être cémentés à tempé- 

 rature plus basse. 



Ce sont là les principaux traits de la nouvelle théorie 

 de la cémentation qu'a exposée l'auteur dans la pre- 

 mière partie de son ouvrage, en combinant les résultats 

 de ses nombreux essais aux multiples conclusions des 

 autres expérimentateurs. 



M. Giolitti passe ensuite en revue les applications 

 industrielles de la cémentation. On sait que celte opéra- 

 tion a pour but ou de transformer totalement les fers et 

 aciers doux en aciers durs, ou de carburer superficielle- 

 ment les pièces métalliques qui peuvent subir ensuite 

 divers traitements complémentaires, tels que la trempe 

 et le recuit. 



La fabrication de l'acier cémenté est très ancienne et 

 date des premières années du xvii' siècle, mais elle se 

 développe surtout vers 1740, lors de l'invention par Ben- 

 jamin Hunstman du procédé de fusion de l'acier au 

 creuset. Les fabricants prétendent que le produit obtenu 

 en fondant le fer soudé, carburé auparavant par 

 cémentation, est très supérieur, surtout pour les aciers 

 extra-durs, à celui qui consiste à carburer l'acier pen- 

 dant la fusion. On peut l'expliquer par le fait que la 

 cémentation des fers soudés permet d'obtenir des aciers 

 parfaitement sains, à très faible teneur en manganèse et 

 en silicium. Quoi qu'il en soit, on cémente encore 

 actuellement à Shefiield, et même en France, avec de la 

 simple poudre de charbon de bois, des barres de fer de 

 Suède ou de Russie, les barres forgées donnant de 

 meilleurs produits que les barres laminées. La durée de 

 l'opération varie de 20 à 3o jours. Les barres cémentées 

 sont cassées et réparties en 7 groupes suivant leur car- 

 buration appréciée par l'examen de la cassure, et qui 

 varie de o,5 à 2 "/„. Puis les mélanges convenablement 

 dosés sont fondus dans les creusets. 



A côté de celle fabrication, les applications de beau- 

 coup les plus importantes de la cémentation se rappor- 

 tent à la transformation partielle des fers et aciers 

 doux en aciers durs. 11 s'agit, en effet, d'obtenir des 

 pièces où la dureté superficielle maximum est jointe au 

 minimum de fragilité. On comprend quel puissant 

 auxiliaire devient le procédé pour tous les organes de 

 machines employés si fréquemment aujourd'hui dans la 

 construction des moteurs et des automobiles, roues 

 dentées pour engrenages, pivots, axes de roulement, 

 cames de commande des soupapes, et dans un autre 

 ordre d'idées, lorsqu'il s'agit d'accroître la résistance à 

 la pénétration et à la rupture sous un grand choc, ce qui 

 intéresse au premier chef le matériel de guerre, blin- 

 dages, projectiles, etc. Les caisses de cémentation sont 

 en tôles rivées ou en acier doux moulé. L'un des meilleurs 

 céments solides employés est un mélange de 3/5 de 

 charbon de bois pulvérisé et de 2/5 de carbonate de 

 baryum, car il agit simultanément par le charbon et le 

 CO formé et se régénère facilement par une exposition 

 à l'air. Toutefois, ce cément est im peu trop intense 

 pour les pla(]ues de blindages, qu'il carburerait trop. 

 En 8 heures, à 900", on a trouvé une pénétration de 

 2,75 millimètres. Cers.ains fabricants lui préfèrent donc 

 le charbon de bois pulvérisé. 



L'auteur passe rapidement sur les céments liquides, 

 qui sont tous des sels simples ou complexes de l'acide 

 eyanhydrique, fondus ou rendus ffuides à la chaleur et 

 dans lesquels on trempe certaines pièces qui ne doivent 

 être que durcies superficiellement sans déformation, 

 comme les plaques d'acier pour gravure, et il arrive a 

 l'emploi des céments gazeux appliqués seulement d une 

 façon suivie depuis ces dernières années. Le traité de 

 M. Giolitti décrit en détails l'appareil de Machlet et le 



