Cours d’agriculture (Rozier)/ACIER (supplément)
ACIER. L’acier est le résultat de la combinaison du carbone avec le fer, à une haute température. On en connoît trois espèces, qui sont, l’acier naturel, l’acier de cémentation, et l’acier fondu.
L’acier naturel est celui qu’on obtient immédiatement par la fusion de la fonte, qui est une combinaison triple de fer, de carbone, et d’oxigène. Le but qu’on se propose dans cette opération est de produire une combinaison plus intime du carbone avec le fer, et de le priver de tout l’oxigène qu’il peut contenir. Quoique cet acier soit toujours inégal, rempli de pailles, moins dur, et moins cassant, il est beaucoup plus employé que tous les autres aciers, pour la grosse coutellerie, les ressorts, les charrues, attendu qu’il se soude plus facilement et qu’il est à un prix fort inférieur.
On prépare l’acier de cémentation, en plaçant dans une caisse ou dans un creuset, des bandes de fer qui se trouvent enveloppées avec soin d’une couche de charbon un peu gros, légèrement humecté. La caisse de fer ainsi remplie de couches alternatives de bandes de fer et de charbon, on la recouvre par un lit de sable humide, assez épais, afin de prévenir la destruction du carbone. Placée dans le fourneau, on augmente graduellement le feu : dans de vastes ateliers, comme à Newcastle où l’on cémente à chaque fois de vingt-cinq à trente milliers d’acier, l’opération dure cinq jours et cinq nuits. Une précaution indispensable pour avoir du bon acier cémenté, c’est de se procurer du fer bien pur, sans gerçures, sans pailles, et qui ait été forgé avec le plus grand soin. Des expériences très exactes, faites sur des fers de la Franche-Comté, du Berry, du comté de Foix, qui avoient été bien étoffés et très-bien travaillés, ont fourni la preuve que le fer de Suède n’est préférable à tous les autres fers dans la fabrication de l’acier, que par la seule préparation de la forge.
Pour avoir l’acier fondu, on traite pendant quelques heures, à un grand feu, de l’acier naturel ou de l’acier de cémentation. Dans l’état liquide que prend le métal, il se purifie de toutes les matières étrangères interposées, et toutes ses parties reviennent plus uniformes et plus homogènes. La manière de faire l’acier fondu à Sheffield, d’après la description qu’en a donnée Jars, consiste à pousser à un grand feu, pendant cinq heures, un mélange de rognures d’acier, et d’un flux vitreux dont il ne put se procurer la composition. Mais Chalut, d’après les nombreuses expériences qu’il a faites sur cet objet, a prouvé que toutes les substances vitreuses peuvent servir à cet usage, excepté celles dans lesquelles il entre du plomb et de l’arsenic.
M. Clouet qui, dès 1788, s’étoit occupé des moyens de convertir le fer en acier fondu, par une seule opération, reprit en l’an 6 ses expériences, dont il fit bientôt connoître les heureux résultats. Les avantages de son procédé l’emportent d’autant plus sur tous ceux mis auparavant en usage, qu’il peut fournir un produit uniforme, et ans des proportions constantes de carbone et de fer. On place dans un creuset bien luté six parties de rognures de clous de maréchal ou de fer bien doux, et quatre parties d’une mélange égal de marbre et d’argile cuite bien réduite en poudre ; après quelques heures d’un très-grand feu, on obtient de l’acier fondu. Une partie des premiers résultats de M. Clouet fut confiée à Lepetit-Wale, qui en fabriqua des rasoirs aussi bons que ceux obtenus des aciers anglais, de Huntzman et de Marschall.
L’acier acquiert, par la trempe, une dureté extraordinaire que l’on peut diminuer à volonté par le recuit ; ces deux propriétés le rendent extrêmement précieux dans la fabrication d’une grande quantité d’instrumens, pour lesquels on est obligé d’avoir une trempe plus ou moins dure, suivant l’usage auquel ils sont destinés. L’opération de la trempe consiste, après avoir chauffé fortement le métal, à le refroidir très-promptement en le plongeant soit dans l’eau, soit dans l’urine, soit dans l’huile. L’acier, comparé au fer, acquiert un volume plus considérable, ses grains sont blancs, gros, brillans ; il devient plus élastique, plus sonore, susceptible d’un plus beau poli, et il se rouille plus difficilement.
On emploie l’acier fondu pour les brunissoirs, les lancettes, et beaucoup d’objets d’horlogerie. L’acier de cémentation sert à faire des burins qui peuvent soutenir de fortes percussions, sans s’égrener et sans se refouler.
L’acier naturel étant moins cher, et se travaillant plus facilement que les deux autres, est d’un grand usage pour le tranchant de tous les outils qui n’exigent pas une grande perfection. On peut facilement distinguer le fer de l’acier, par le moyen de l’acide nitreux ; une goutte mise sur le métal qu’on veut essayer, après avoir été lavée et emportée par l’eau, laisse sur le fer une tache blanche, et une tache noire sur l’acier. (J. L. R.)