Annales des Mines (1900, série 9, volume 17)
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SUR LA CRISTALLOGRAPHIE DU FER SUR LA CRISTALLOGRAPHIE DU FER
du fer doux ont d'abord été appelés cristaux, alors que l'état, cristallisé ou amorphe, de leur substance était encore inconnu et, par conséquent, sur le vu de leurs formes polyédriques ; c'était une erreur. Mais, l'erreur reconnue, et parfois pour la masquer, on a voulu conserver le mot cristaux, sous prétexte que, nos connaissances se complétant, l'état cristallisé de la substance interne avait été démontré postérieurement. Un grand désordre s'en est suivi; et M. Stead a -dû aussi, de son côté, s'efforcer de ramener la clarté et la logique dans le vocabulaire cristallo graphique des métallurgistes (*). Dans ce qui suit, je conformerai naturellement mes expressions aux définitions précédemment données. Position de la question.
Les idées généralement admises sur la cristallographie du fer sont résumées en une ligne par la Minéralogie de M. de Lapparent (p. 455 de la l ro édition) : système cubique; formes p, a 1 , a 1/2 ; clivages rares suivant p ou a 1 . Mais la question est plus complexe. On sait que le fer pur traverse, entre la température ordinaire et son point de fusion, au moins deux transformations allotropiques: l'une (A2), progressive et correspondant à la disparition (ou à l'apparition) du ferro-magnétisme, s'effectue, du moins pour la plus grande part, entre 700 et 760° environ ; l'autre (A3) est brusque et se place vers 860°. De plus, le D r Bail a signalé, dans les aciers extra-doux, un maximum de dureté pour une température ' de trempe de 1.300° environ (**), et M. Curie (***) trouve (*) Journal of the Iron and Steel Institute, 1898, part II, p. 174-178. (**) Journal of the Iron and Steel Institute, 1890, part I, p. 85; et 1891, part I, p. 103. (***) Thèse, Gauthier-Villars et fils, Paris, 1895.
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que les propriétés magnétiques du fer, resté dianiagnétique après la disparition du ferro-magnétisme, subissent un changement brusque à cette même température de 1.300°. Ces faits pourraient révéler une troisième transformation allotropique, et, si cette troisième transformation était prouvée, une revision de nos connaissances s'imposerait. Mais, comme les faits d'expérience peuvent recevoir des interprétations diverses, et que je n'ai pu trouver de point critique thermique autour de 1.300° (*), je continuerai provisoirement à dire, suivant l'usage, que le fer est à l'état a au-dessous de A2, à l'état [3 entre A2 et A3, et à l'état y au-dessus de A3 jusqu'à la fusion. Les transformations moléculaires du fer dominent forcément la cristallographie de ce métal. A la vérité, deux formes allotropiques d'un même corps peuvent bien être isomorphes, au même titre que deux corps différents, et un changement moléculaire n'entraîne pas forcément un changement dans les formes cristallines ; mais, si le fer cristallise dans plusieurs systèmes ou dans plusieurs variétés d'un même système, on peut être assuré que ces modifications cristallines seront concomitantes des modifications allotropiques. Le problème de la cristallographie du fer peut donc s'énoncer comme il suit : Quelles sont les formes cristallines du fer à chacun de ses trois états, a, g et y? En fait, ce problème peut être très ardu. D'abord, les produits industriels, ceux qui nous intéressent le plus, sont toujours plus ou moins impurs, et les impuretés peuvent intervenir; ensuite, à la température ordinaire, celle où se placent ordinairement nos observations, le fer, sauf dans certains cas particuliers, est normalement revenu à (*) Mémorial de l'Artillerie de 1™ livraison de 1891.
la Marine, 2° série, t. XIX, p. 24,