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quatrième leçon

et de leurs produits de fusion, ce métal fondu contenant 4,3% de carbone ne donne pas une solution solide de même composition ; celle-ci ne retient que 2% de carbone, tandis que 2,3% se séparent à l’état de graphite (ou à l’état de diamant sous de fortes pressions) ; là s’arrête la série des solutions solides, commençant à 1000° avec 1,8% de carbone, qui forment du graphite par refroidissement ; dans la figure la ligne correspondante est tracée.

J’ajouterai que, si le refroidissement est rapide, la séparation, même dans la matière fondue, peut ne pas se faire ; c’est ainsi que du composé Fe3C en fusion on obtient des cristaux lamelleux de cémentite, de la fonte blanche, tandis que par un refroidissement lent du graphite se sépare, il se forme de la cémentite, puis de la perlite, et l’on a ainsi de la fonte grise. Le diagramme, dans la figure 3, ne se rapporte qu’à des états stables résultant d’un refroidissement assez lent.

L’examen de ce diagramme pourra nous fournir la réponse à certaines questions. Prenons d’abord le point figuratif de l’état initial défini par la température et par la proportion de carbone. Les phénomènes produits par refroidissement seront indiqués par un déplacement du point figuratif dans la direction horizontale vers la gauche, jusqu’à la rencontre d’une courbe limite ; cette rencontre exprime une séparation, pendant laquelle on n’a qu’à suivre la courbe. À un refroidissement rapide correspond, au contraire, un déplacement horizontal ininterrompu. Une des questions les plus intéressantes serait d’examiner ce qui se passe dans les deux cas, pour un mélange de 6 ⅔ % de carbone et 93 ⅓ % de fer (correspondant à Fe3C) ; prenons ce mélange au delà du point de fusion, à 2000°, par exemple. Si l’on refroidit brusquement, on obtient de la cémentite. Par un refroidissement lent, on aura d’abord du carbone à l’état de graphite, dans une proportion facile à calculer, puisque vers 1130° il reste dans le fer 2% de carbone, quantité qui se réduit à 1,8% à 1000°, avec séparation de graphite. De 100 parties du fer carburé employé on obtiendra donc :

6~\frac23 - \frac{93~\frac13}{98,2} \times 1,8 = 4,96


parties de graphite. Les 95,04 parties de fer à 1,8% de carbone séparent ensuite x parties de cémentite à 93 ⅓ % de fer pur, jusqu’à ce que la proportion de carbone demeurée dans le fer tombe à 0,8% à 670° ; le reste