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SUR LA CRISTALLOGRAPHIE DU FER
après refroidissement, même en prenant le mot homogène dans le sens restreint de non résoluble par le microscope. Au sens absolu, il est évident que la martensite n'est pas homogène, puisqu'elle est magnétique, ce qui suppose le retour du fer à l'état a, du moins en partie ; mais la question a été posée, notamment par M. Sauveur, de savoir si elle peut être résolue par le microscope en deux sous-constituants. Il est en effet possible que les transformations ne marchent pas d'une allure égale dans toute la masse, mais qu'elles partent de certains points ou de certaines lignes déterminés pour s'arrêter quand la pression développée par le changement concomitant de volume est devenue suffisante. La question n'est pas tranchée. En réalité, la martensite ne représente pas la structure définitive du fer y; elle est restreinte à certaines conditions définies de température et de teneur en carbone. La structure définitive, celle vers laquelle tend le fer y sans pouvoir toujours i'atteindre, est la structure cristalline, et cette structure cristalline, quand on peut la conserver intacte après refroidissement, comme il arrive dans certains aciers au manganèse ou au nickel, et aussi dans les aciers hypereutectiques au carbone trempés vers 1.100° dans l'eau glacée, est représentée par l'austenite. Mais, avec les aciers au carbone, il n'a pas encore été possible d'obtenir l'austenite pure ; la plus forte proportion qui en ait été trouvée ne dépasse pas 70 p. 100; le reste est de la martensite ou, si l'on veut, de la harclenite, en conservant ce mot de hardenite, créé par M. Ilowe, pour désigner la martensite saturée. Ces mélanges de hardenite et d'austenite posent un problème assez délicat. En effet, de deux choses l'une : ou bien le mélange existait antérieurement à la trempe et, alors, un acier hypereutectique, contenant, par exemple, 1,60 p. 100 de carbone, ne serait pas, à 1.100°, une solution homogène, ce qui paraît en contradiction avec les courbes de refroidissement connues et avec la définition même des solutions; ou bien le dédoublement en deux constituants se fait pendant le refroidissement, et ce dédoublement, pendant la Irempe, d'une dissolution antérieurement homogène, ne se comprend pas non plus sans quelque difficulté. Nos expériences sur la cristallisation du fer nous conduisent à proposer une explication. Soit (fia. 12, dans le texte) le schéma d'un mélange d'austenite et de hardenite. Les lignes pointillées sont les axes des feuillets de hardenite, et ces axes, comme il arrive souvent en fait, sont
SDR LA CRISTALLOGRAPHIE DU FER
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parallèles à deux directions rectangulaires ou à leurs bissectrices (*). D'après ce que l'on sait de la cristallographie du fer y, une telle disposition représente vraisemblablement une face du cube recoupée par les clivages de l'octaèdre.
FiG. 12.
A l'origine de la trempe, soit 1.100°, la solution solide serait homogène; mais la teneur la plus favorable en carbone, 1,80 environ p. 100("), n'est pas suffisante, à elle seule, pour maintenir, du fait de la pression osmotique qu'elle détermine, la totalité du fer à l'état y, quelle que soit l'énergie de la trempe. Les transformations commencent donc; mais elles ne commencent pas au hasard. Elles partent des plans de clivage, p ou a 1 , parce que ces plans de clivage représentent le maximum d'écartement moléculaire, et elles se poursuivent parallèlement jusqu'à ce que l'augmentation de volume, résultat de la transformation partielle du fer y en fer |3 ait ajouté à la pression osmotique du carbone dissous une pression mécanique suffisante pour arrêter la transformation du fer y dans te reste de la masse ; la hardenite représente le fer partiellement transformé, l'austenite le fer non transformé. Si maintenant on diminue la teneur en carbone à partir de 1,80 p. 100, la pression osmotique va en diminuant; il faudra donc, par compensation, une pression mécanique plus grande (*) Ces axes de la hardenite ne sont pas imaginaires ; chaque feuillet est effectivement divisé en deux parties parune nervure médiane. (**) 11 n'y a pas intérêt à porter plus haut la teneur en carhone total : au-delà de 1,80 environ, de la cémentite se sépare, quelle que soit la vitesse de refroidissement, et la teneur en carbone dissous, la seule utile, n'augmente pas.