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2.*. La pefanfeurfpécifique de l’acier varie prefque autant
que celle du fe r , que l’on n’eft jamais fur d’obtenir
pur, ni dans le même état de grainurè ou de cryf-
tallifition intérieure, ce qui feroit nécefiàire pour en
faire la comparaifon ; cependant l’acier eft en général
plus pelant. M. Rinman a donné comme le. ré-
faltat moyen de pluneufs expériences; très - exaéles
Itir diverfosefpèces d’aciers, de fontes & de fers,
les rapports fuivans de denfité avec l’eau’ :
De l’acier . .. : : ■. 7,79 5 : 1 ,.©po< j
Du fe'r duCtile . . 7,700.
Du fer' criuT.. . 7,251.
L’acier fondu anglois s’eft trouvé de 7 ,919 , c’eft-
à-dire, le plus pelant de tous ; enfuite l’acier de
Styrie trempé : : 7,822 ; enfin l’acier anglois de cémentation
: : 7,580.
Cela n’empêche pas que l’on ne rencontre quelquefois
du fer plus pefant que l’acier, & de la fonte
qui approche de ce dernièr, ou même qui l’emporte ;
M. Rinman, dans fes eflais fur les fontes, a vu ces
rapports varier depuis 7,000 jufqu’à 7,893 : une remarque
eifontielle, c’eft que les fontes grifes font
confiant ment plus légères que les fontes blanches. Le
fer de Graengè , dont la denfité étoit 7,698 , ne
donnoit plus que 7,256 en état d’aciër cémenté avec
fes bourfoufflures ; lorfqu’il eut été forgé, il donna
7,767. ( Hiflor. Jaern. . )
On fait que M. Briflbn a donné une attention
fcrupuleufe à la détermination de ces denfités, il
place en effet les trois fubflances dans le même ordre;
on ne doit pas être étonné qu’il ait porté la. den-
fité de l’acier à 7,83 3 1, guifqu’il ne cherchoit pas
un terme moyen, mais au contraire, le terme ex*
trême ; au refie, il confirme l’obfervation dont j’ai
déjà fait mention, que la trempe diminue la den-
fité : un pouce cube d’acier non trempé peut être
évalué, par le calcul, à 5 onces 44 grains ; & après
la trempe, un pouce cube du même acier ne pe-
feroit que 5 onces 38.grains. Ce Phyficien a reconnu
que, par récrouiffement, le même acier non trempé
prenoit une augmentation de pefanteur fpécique qui
le mettoit en rapport avec l’eau : : 7,8404 :.
3 0. L’acier non trempé efl plus duSlile à froid que
le fe r , il l’efl par conféquent bien plus que la fonte ;
la fonte grife a un degré de duCtilité bien fiipérieur
à celui de la fonte blanche.
4°. L’acier trempé efl fufceptible d’une bien, plus
grande élafticité que le fer ; il efl: auffi bien plus
fonore, ce qu’on connoît par l’ufage. de l’inflmment
appellé triangle. Le timbre du fer crud , coulé en
cloches, annonce qu’il s’approche plus de l’acier pour
cette propriété, que le fer forgé.
; 5°- L’acier efl moins attiré par l’aimant que le fer,
il reçoit auffi plus lentement la force magnétique, mais
il la conferve plus long-temps ; la fonte s’aimante
encore plus difficilement. On a obfervé que la per-
cüfficn & le frottement communiquoient cette vertu
à l’acier dans un plus haut degré.
A C ï 6°* L’acier expofe à l’air humide ne cofitraCle pas
auffi aifément la rouille que le fe r , & la fonte’ a le
même avantage.
7 0. L ’àcier poli fo colore plus promptement que
le fer p o li, à la chaleur du recuit, & prend des
couleurs plus vives ; la fonte a encore ici Ist prérogative
fur le fer. Lé concours de l’air efl nécefiàire,
fuivant M. Rinman , pour produire ces couleurs
( § * ƒ ' , ) . . .. . ' — .
-8°y Au feu dé calcination ; l’acier perd moins que
lé* fe r , toutes’ chofes égales"' pour le temps & le
degré ; oh appërçoit fur Te premier une flamme d’un
bleu clair , quelquefois accompagnée d’une légère
odeur de foufre , & quelquefois fans odeur. Les
écaillés d’acièr brûlé font plus dures que celles du
fe r , on les préfère pour le ‘travail du poli. A un
feu de calcination égal, foutenu pendant neuf heures,
M. Rinman a obfervé les progrès de la calcination,
foit pour l’augmentation de poids, fbit pour la quantité
de fer brûlé, dans les' proportions fuivantes.
( § • 57- n. i . )
■ a augmenté de poids. Déchet aprh VcnK-
, -• - vementduferbrûle,
La fonte grife . . . de 2 ^ pour | ' de 8 1 pour ~
L’acier de cémentation 4 . . . de 8 |
Le fer doux d’Gfinond 6 | . . . de 15 i
: 90. L’acier diffère encore très-fenfiblement du fer
& de la fonte par Yexpanfion qu’il prend à la chaleur.
M. Rinman en a fait dès eflais comparés fur des
barres de pareilles dimenfions ( g . dpi ) , & en les
fuppofànt divifées en 560 parties ou points linéaires,
il a trouvé que depuis la chaleur du 15e. degré du
thermomètre fuédois( 12 de-Réamur) jufqu’au rouge-
blanc , l’alongement étoit |
Pour le fer forgé de 7 divifions, ou 1,250 pour £
La fonte . . . 12 . . . . . . . 2,143
L ’acier. . . . . ï6 . . . . . .'2,857
Nous avons vu que l’acier confervoit à la trempe
une partie de cette expanfion, qu’il en étoit de même
de la fonte ; & que le fer au contraire fe retrouvoit
exactement dans fes premières dimenfions.
io°. Pouffé au feu d’incandefcençe à la forge, l’acier
entre en fufion en jetant des étincelles, partie
blanches, partie rouges, mais qui pétillent moins
que celles du fer. Lorfgu’on retire du feu lè fer en
cet état, il paroît brûler avec, une flamme fenfible;
on n’obforve rien de femblable avec l’acier, dit
M. Rinman, & fa couleur efl toujours plus rouge.
(§ • * 7 m )
1 10.- L’acier efl moins fufible que la fonte, mais
plus fufible que le fer ; il n’efl pas difficile de fondre
l’acier, & même de le tenir en fufion au po.int de
pouvoir être coulé ; ce qui confiitue proprement le
fecret de l’acier fondu des Anglois, efl une manipulation
particulière au moyen de laquelle cet acier
coulé conferve fa duâilité : cet acier très-fin, fufceptible
d’un beau poli noir, efl d’ailleurs très-diffi-:
A C I elle à traiter au feu ; on ne parvient pas à le fouder
direâement avec le fer 11 faut mettre entre deux
une autre efpècë d’acier. ( Rinman , g. 27/ ,--n. 10. )
12°. Veau pure, même diflillée & purgée d’air
par l’ébullition, attaque également en vaifleaux clos
la limaille de fer crud , de fer duCtile & d’acier’,
en dégage du gas inflammable, en convertit une
partie en étliiops. M. Rinman a obfervé que l’eau
dans laquelle il avoit mis de la fonte grife, donnoit,
avec la liquéur pruffique & l’alcohol gallique ,
des tracés plus fenfibles de la préfonce du métal,
enfuite l’eau qui avoit digéré fur l’acier, enfin celle
où étoit • le fer.
130. Il réfulte des expériences analytiques de
l’illuftre Bergman , qu’avec les acides vitriolique &
muriatique, les quantités de gas inflammable fourni
par la fonte de fer doux, Varier & le fer duCtile font ;
au quintal, moyennement : : 53,1 :63 : 65,5 ; que
les degrés de chaleur fenfible, produite pendant leur
diffoîution dans l’acide nitreux, font dans un ordre
inverfe, c’eft-à-dire 05,2 pour le fer, 75,2 pour
Varier, & 28,8 pour la fonte. MM. Hielm & Rinman
ont répété ces expériences, & les réfultats ont
été peu différehs.
140. M. Bergman a comparé les quantités d’argent
revivifié que pouvoir précipiter le fer dans les diffé-
rens états, & il a vu que pour décompofer un quintal
de vitriol d’argent, tenant 67,7 de métal, il falloit
17,9 de fer forgé de Graenge, 19,2 de fonte d’Hufàby,
19,5 de fer cPCEfterby, & 20 d’acier. ( Expér. 86-89. )
15 V L a diffoîution de la fonte, du fer & de l’acier
dans lés acides, préfente encore des différences remarquables
; l’acier exige bien plus d’acide nitreux pour
fà diffoîution complette que le. fer forgé, & le fer
forgé plus que la fonte. M. Rinman a trouvé les
différences à-peu-près : : 1 1 : 9 : 6. ( g . 228.')
' i6°. Dans toutes ces diffolutions, il y a un rèfidu
hoir infoluble ; M. Bergman a trouvé que la quantité
moyenne étoit, par quintal, pour le fer ductile 0,3 5 ,
pour l’acier 0,50 , pour la fonte 2,-15. ^es réfultats
de quelques expériences de M. Rinnian fuivent le
même ordre décroiffant, mais dans des proportions
différentes; par exemple, ce réfidu dans Tacide vitriolique
a été pour le for duCtile 1,50 , pour l’acier
a , pour la fonte de fer fragile -froid .3 , pour la
fonte grife 13. (g . 2/p. ). Cependant il avoue ailleurs
avoir rencontré des fontes qui ne laiffoient point
de réfidu dans l’acide nitreux, & que ce réfidu rel-
fomblant ordinairement à la plombagine, ne lui a pas
paru avoir conftamment les mêmes propriétés dans
la même fonte. ( §. 299. )
I7°; J’ai déjà parlé de la tache plus foncée que
les acides laiffent fur l’acier & la fonte grife : pour
en mieux faillir les différences, M. ^Rinman a fait
fouder enfemblé-du fer commun, du for d’Ofinond,
de l’acier de cémentation & de l’acier de fufion, il
a plongé la barre dans l’eau-forte étendue de deux
parties d’eau ; le fer d’Ofinond en efl forti d’une
couleur argentine , le fer commun d’un gris blanc ,
tacier de cémentation d’un gris obfcur, l’acier de fu-
A C I 442 fion d'un g r is n o ir (g . 229, n . 2.). En fuivant ces
gradations de couleur, on peut, toutes chofes égales,
juger à un certain point, de la qualité des aciers. J’ai
touche dans cette vu e , avec le même acide nitreux,
les échantillons que M. le Comte de Buflon a bien
Voulu m’envoyer, des principales variétés de fers
convertis en acier dans fon fourneau de cémentation,
en 1780 , dont il a parlé dans le tome II. de fon
Hiftoire naturelle des minéraux, & qui ont été décrits
par M. Grignon ( J o u rn . p h y f l tom. X X , p a g j
184). En claflànt ces échantillons par la nuance qu’ils
ont prifo fur un de leurs côtés polis, dans des cir-
conflances abfolument pareilles, leur ordre de perfection
fe trouveroit fixé, comme il fuit, d’une manière
affez décidée : i° . V a rier de fer de Suède,
2°. de fer d’A lface, 3 0. de fer du Comté de F o ix ,
4°. de fer de Rouffillon, 50. de fer de Dauphiné,
6°. de fer de B e r ry , 7°. de fer d’Efpagne, 8°. de
fer de Bourgogne, &c. ce qui ne doit s’entendre que
des qualités de fer indiquées dans le mémoire de
M. Grignon, par les noms des forges où ils ont été
pris, ainfi qu’il s’en explique lui-même. Un fait qu’il
importe de ne pas perdre de vue y c’eft que les aciers
& les fontes grifes font tachés avant comme après
la trempe. ' - , .
i8°. Enfin, à la détonnation avec le nitre, la
limaille d’acier donné, fuivant M. Rinman , des
étincelles plus rouges que la limaille de fe r , & fi
on recueille les fluides aériformes, on trouve auffi
plus de gas acide méphitique. ( g. g. ,253 6* 2/7. )
Telles font en fubflance les obfervations qui éta-
blifTent les propriétés câraâérifliqiies de l’acier ; il
s’agit préfontement d’en tirer les conféquences qui
peuvent nous éclairer fur fa vraie nature.
g. I I I . D e la nature de l ’a c ie r & d e f e s p r in c ip e s
p r o c h a in s .
'En écartant la terre quartzeufe qui a été recueillie
dans quelques analyfes, & qui peut venir auffi’
bien des vaifleaux que du métal ; en écartant de même
la manganèfe qui peut aider à la converfion du fer
en acier, mais qui ne peut -être confidérée comme
partie conftituante de ce dernier, puifqu’on la ren-
| contre dans tous les états du fer; on peut regarder
comme certain , d’après ce qui a été dit g. 2 ,
n. 1 , qu’il, n’y a eflentiellement dans l’acier d’autre
terre métallique, que celle qui efl propre au fer &
à la fonte.
On peut conclure encore d’un grand nombre de faits
rapportés ci-devant, que l’acier efl véritablement dans
un état moyen entre la fonte & le fer duétile. C ’efi
: ce qui me paroît réfulter évidemment, foit des degrés
intermédiaires de fufibilité, d’expanfion au feu , d’en-
durciflement au froid fubit, foit de la production de
l’acier par fimple mélange de fonte & de for ( voyez
c i-d e v a n t e x p ér . f u r le f e r , n os. 3 2 ,3 3 & 3 4 . ) , fondu
paflage de l’acier à l’état de for doux dans la
craie, la cendre d’os, le. quartz>( exp ér . f u r V a r ie r ,
nos. 3 , 4 & 9 ) , foit par le retour même de l’acier à
K kk ij