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creufet recouvert d’un autre creufet bien lutté, a
été tenu pendant une heure & demie au feu du fourneau
Macquer. Après le refroidiffement, j’ai trouvé
la plombagine légèrement agglutinée, mais encore
très-friable ; le métal n’avoit pas acquis allez de fluidité
pour fe mouler au fond du creufet, il étoit refié
au milieu du cément, mais réuni en unfeul culot,
dans lequel on dillinguoit à peine les bouts très-
arrondis des trois fragmens. Cette nrifîe pefa, fans
être nettoyée , i once., 5 .gros , 15 grains ; fa furface
etoit comme micacée ; le verre ne s’étoit pas réuni,
mais diflribué en globules ou en gouttes hémifphé-
riques, d’une couleur brune, très-opaque dans l’intérieur
, & fi bien étamées en dehors par la plombagine,
que je les pris d’abord pour des boutons de
métal. Le culot porté fur l’enclume fe partagea en
deux du premier coup, & cependant fo.laiffa refouler
à un certain point,vers les bords; il montra dans
fa cafîure un grain très-fin & très-égal dans le milieu
, & un grain beaucoup plus gros , comme la-
melleux ou mirouettant dans toute la circonférence,
formant dans le bas une couche fenfiblement plus
épaifTe; il céda facilement à la lime, & l’acide nitreux
y laiffa une tache noire. Une portion de ce
culot , chauffée au rouge & jetée dans l’eau, acquit
un peu de dureté , & préfenta dans fa caffure
le même grain qu’auparavant, foit au centre, foit
fur les bords , elle fut bien tachée en noir par l’acide
nitreux, & ne prit fur la meule qu’un poli très-imparfait
rempli de cavités. Une autre portion du même
culot, chauffée au rouge & portée fur l’enclume,
fe comporta comme un fer fragile-chaud.
Afin que l’on puiffe juger plus furement quelle
part la plombagine a eu à ces effets, je ne dois pas
omettre que j’avois placé dans le même fourneau
trois morceaux du même acier , dans un creufet
pareil, avec fuffifante quantité de verre noir pul-
yérifé, pour qu’ils en fuffent recouverts, & qu’après
: l’Opération ils fe font trouvés feulèment foudés dans
î^ËPÎnts de conta#, & léurs angles à peine émouffés.
; .:;JGes faits bien vérifiés , me paroifient. répondre à
fontes les queflions que l’on peut faire fur la pofi
^fibilifé & les moyens d’altérer les qualités effentielles
• sde - Facier ; j e paffe à l’examen des changemens dont
’".•iLèfl fufceptible par le refroidiffement & le recuit.
De la trempe b du recuit de Varier*
IV. Si l’on fait rougir un morceau d’acier , &
qu’on le jette tout de fuite dans l’eau froide, il
acquiert une dureté confidérable ; un morceau de
même acier que l’on a fait rougir au même feu, &
qu’on laifîe refroidir lentement fous les charbons,
conferve toute fa duélilité ; enfin un morceau d’acier
durci par la trempe , puis remis au fe u , perd par
degrés la dureté qu’il avoit acquife ; s’il efl poli,
on obferve les gradations du recuit par les çhart-
gemens de couleur de fa furface qui paffe .foccéf-
jivement au blanc, au jaune , à Y oranger, au pourpre,
sa violet, au bleu qui difparoît à fon tour pour ne
. ^ laiffer que la couleur d’eau ; lorfqu’oji fait rougir
l’acier trempé , & qu’on le laiffe refroidir lentement
il reprend toute fà première duéfilité.
Tels font en général les effets certains de la trempe
& du recuit de l’acier ; mais lorfqu’on veut examiner
de plus près ce qui fe paffe dans ces opérations
ou feulement déterminer les ' changemens fenfibles
qu’elles produifent, on e ff étonné des difficultés que
préfente une matière que fembloit devoir éclairer
une pratique auffi journalière.
i° . Suivant Réaumur , Vendroit ou Varier a été
trempé le plus chaud, efl pour Vordinaire le plus dur,
c’tfl fur cette obfervation que l’on a cru pouvoir
établir le principe que l’acier devient d’autant plus
dur , qu’il efl trempé, plus chaud & refroidi plus
promptement ; cependant le célèbre Rinman ( hifl.
du fe r , §. 2j6. ) , tire de la comparaifon de tous les
réfultats , une conféquence bien différente , c’efl que
Varier naturellement le plus dur, ejl celui qui exige le
moins de chaleur à la trempe, & que la meilleure trempe
pour chaque efpèce d’acier, efl celle oit il n a pas été
porté à un plus grand degré de chaleur que celui qui lui
convient. Auffi a - t -o n propofé diverfes méthodes
d’éprouver le degré de chaleur le plus avantageux
à l’acier que l’on veut traiter ; Réaumur en indique
lui-même plufieurs ; elles fe réduifent toutes à tremper
un. barreau d’acier dont un bout foit a,u rouge-
blanc , & l’autre bout encore noir, l’examen par la
caffure des portions intermédiaires, indique le degré
de chaleur qui a produit plus de dureté.
M. Rinman affûte que l’acier ne durcit pas lorfqu’on
le trempe dans un cylindre fermé, ou même
dans un vaiffeau purgé d’a ir , à quelque degré qu’il
foit chauffé. ( §> 276, n. ƒ. ) Réaumur avoit également
réconnu qu’un morceau d’acier introduit tous
rouge dans un tuyau de verre plein de mercure,
qu’il élevoit auffi-tôt pour y faire le vuide comme
dans le baromètre, demeuroit auffi mou que s’il Te
fut refroidi dans l’air ordinaire.
Le fer pouffé à la fufion durcit à un. certain point
par la trempe , ainfi que l’affurent MM.. Jufli &
Rinman; mais il n’apâs échappé à ces Auteurs que
cet effet ne s’étendoit pas au-delà de la furface.
L’eau froide injeélée fubitement. par un tuyau de
fer incandefcent , le réduit en une forte d’éîhiops
folide ,. très-caffant, fur lequel la lime mord difficilement.
Ce phénomène obfervé. par M.. Lavoifier,
dans la déeompofition de l’eau j lui paroît analogue
à l’endurcifïèment de l’acier par la trempe.. ( Mém.
de VAcad. R. des Science-année 1.782 , pag, $3$. )
20. L’acier acquiert à la trempe- un volume plus
confidérable : M. Perrault avoit vu qu’un fil d’acier
trempé ne paffoit plus par la. même filière, ce phénomène
a été vérifié depuis par plufieurs Phyficiens*
Réaumur a trouvé que des barreaux d’acier de 16
pouces de longueur, de 6 lignés de largeur , de -s
pouce d’épaiffieur, étoient alongés au moins d’une ligne,
après avoir été trempés au "rouge-blanchâtre ; ce
qui, en fuppofant une dilatation*proportionnelle dans
toutes les dimenfions, donne le rapport de volume
de 48 à. 49,.
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Le fer n’éprouve < pas la même dilatation ; il fe
’retrouve, après la trempe la plus forte, dans les
mêmes dimenfions. (Rinman, §. 276.)
La pefanteur fpécifique fournit une nouvelle preuve
de cette augmentation de volume par la trempe :
M. Rinman ayant pefé exactement à la balance hy-
droflatique deux efpèces d’acier fin de cémentation,
& non trempés, il a: trouvé leur denfité dans le
rapport à celle de l’eau : : 7 , 991 : 1 ; après la
trempe , l ’un n’avoit plus que 7,553 , & l’autre
que 7,70%é ( Ibid. §. 44. ) Il ne diffimule pas cependant
qu’il a trouvé une fois Varier de Styrïe
augmenté de denfité par la trempe dans le rapport
de 7,782 à 2.
J’ai fait entrer dans un calibre trois barreaux
quarrês dé 2 lignes de toute face, de 28 lignes de
longueur,! Un de fer doux , les deux autres pris dans
le même morceau d’âcier f in ; pour être plus fûr
de leur donner imë-chaleur égale, je lés ai1 fait rougir
for un tê t , au Milieu d’un fourneau à vent ; le barreau
de fer doux. & un des barreaux d’acier ont été
jetés dans l’eau froide , & le fécond barreau d’acier
a été refroidi lentement- èntre deux charbons hors
du fourneau ; ce dernier , ainfi que le barreau de
fer, font rentrés dafis lé calibre; le barreau .d’acier
trempé étoit alôngé d’à peu près f- de ligne.
3 °. On ne peut douter que la trempe ne change
le grain, c’é fl-à -d ire l’apparence du tiffii dans la
caffure ; c’efl-là un des fignes dont, on fe fert le plus
habituellement, foit pour jfiger la qualité d’ùn
acier , foit pour déterminer la trempe qui lui
convient, en caffant en plufieurs endroits un barreau
trempé, après avoir -reçu une chaleur inégale
8c, comme, graduée dans fa longueur. Ge qui
prouvé bien démonflrativement l’influence du degré
de chaleur fur le grain, au moins pour une efpece
donnée d’acier, c’efl la dégradation qu’on remarque
de la trempe la plus chaude à la plus froide. On
conçoit que ces variétés de grains doivent être infinies
; cependant Réaumur*, qui a porté jufqu’au
■ ferupuk l’application la plus.induflrieufe fur cet objet,
qui a cafté des barreaux, même dans leur longueur,
pour examiner la progreffiôn infenfible du grain ,
a cru pouvoir réduire toutes les différences à quatre
ordres : le premier eompofé de gros graine blancs,
brillans; le fécond,-mèlé de grains blancs brillans un peu
moins gros., & de grains ternes ; le troifi'eme, tout
de grains fins, ternes & fbuvent gris ; le quatrième
( qui commence où finit le précédent, & qui marque
j endroit où Parier n’a pas eu affez chaud pour prendre
la trempe) préfente des grains un peu moins ternes, un
peuplus gros, mal terminés , & pour ainfi dire par traînées.
, comprend facilement qu’à, trempe égale, c’efl-
a-dire , à une égale chaleur , l’aciçr le plus parfait
prend un grain plus fin, ainfi que le dit Réaumur,
mais il n’en efl pas de même de ce que cet Auteur
ajoute que « fi on chauffé un morceau d’acier très-
” > ptefque blanc., qu’on le trempe en cet état,
n quon le caffe , fa caffure ne fera voir qu’un
gros- grain ; que fi l’on ne chauffé un acier mé-
W diocre que couleur de cerife , & qu’on le caife
” après la trempe, on lui trouvera un grain fin. »
Cette propofition, qui a l’air d’un paradoxe, efl cependant
confirmée par des expériences multipliées ;
j’aurai occafion d en rapporter quelques-unes.
4 . Le célébré Rinman a fait lui-même plufieurs
expériences fur différentes efpèces d’acier trempées
apres avoir été chauffées : i°. au rouge obfour,
2°*4 au rouge v if,. 30. au rouge-blanc. ( g. 278. )
Voici les réfiiltats de fes obfervarions.
Les aciers durs & cajfans , faits par cémentation au
feu de charbon , étant chaudes au rouge obfcur, &
trempés, ont montré dans leur caffure un grain fin
un peu brillant, d’un jaune blanc.
Trempés au rouge v i f , grain plus gros & plus
brillant.
Trempés au rougeAjlanc, grain gros & brillant;
ils étoient cafîàns au point de fe laiffer pulvérifer.
Les aciers de cémentation ordinaire, faits au feu de
bois, étant chauffés & trempés au rouge obfcur, ont
foufferr plufieurs coups de marteau avant que de
caffer, ils ont montré dans leur caffure un grain
! très-fin,. d’un gris-blanc, non brillant.
.1 Trempés au rouge v i f , ont caffé plus facilement
& montré un grain plus gros.
Trempés au rouge-blanc, étoient moins cafîàns, &
préfentoient un grain très-fin.
Divers aciers de fufion non conroyés, trempés au
rouge obfcur , étoient aigres , ont caffé en travers ,
& montré dans leur caffure un gros grain , inégal,
tournant au jaune.
Trempés au rouge v if, encore plus cafîàns, & grain
plus groffier.
Trempés au rouge-blanc, auffi cafîàns que le précédent,
& le grain auffi groffier.
Divers aciers de fufion conroyés, trempés au rouge
obfcur, ont fouffért de très-grands coups de marteau
avant de fe rompre ; leur caffure étoit de couleur
grife, & montroit un grain fin, pourtant moins que
l’acier de cémentation ; on appercevoit un peu de
nerf à un des angles.
Trempés au rouge vif, ils étoient un peu plus fragiles
fous le marteau; on diflinguoit dansTa cafîiire,
de petits filions parallèles de grains brillans, occa-
fionnés par la réunion des barres coriroyées. Au refie,
il n’y avoit plus de traces de nerf.
Trempés ait rouge - blanc, ils ont été également
fragiles fous le marteau, mais un peu moins que
l’acier de cémentation ; on voyoit de la manière la
plus diflinéle dans la caffure , des grains plus fins
Sc des grains plus gros & brillans, fuivant les dif-,
férens brins conroyés
50-. Pour avoir, des conféquences encore plus di-
reétes fur la modification du grain par le reffoidif-
fement, j’ai pris quatre morceaux de poids à peu
près égal, caffés dans la même barre d’acier bour-
loufflé, fortant du fourneau de cémentation, qui s’y
étoit refroidie très-lentement, & qui préfentok dans
fa caffure un grain affez égal, mais gros & brûlant-
Tous ces morceaux ont été chauffés au rouge, fur
T u i j