Étude sur les changements magnétiques dans les fers et les aciers en fonction de la température

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Étude sur les changements magnétiques dans les fers et

les aciers en fonction de la température

J. Seigle

To cite this version:

ÉTUDE

SUR

LES CHANGEMENTS

MAGNÉTIQUES

DANS LES FERS ET

LES

ACIERS EN

FONCTION

DE LA

TEMPÉRATURE

Par J. SEIGLE.

Professeur de

_Métallurgie

à l’Ecole de la

_Métallurgie

et des Mines de

_Nancy.

Sommaire. - Les _chapitres traités sont les suivants :

1. 2014 Transformation magnétiques réversibles et irréversibles. Relation avec les anomalies

dilatomé-triques dans les aciers. 2. -

Diagrammes dilatométriques et _magnétiques pour un acier doux ordinaire refroidi lentement. 3. -

Diagrammes pour un acier dur ordinaire à _0,50-0,60 de carbone. 4. - 2014 2014 demi-dur à 0,25 de carbone. 5. - - 2014

doux industriel à 7 pour 100 de nickel.

6. 2014 _Diagrammes pour un acier au chrome-nibkel _(Cr = _1, Ni = _{4, C} = _{0,24 pour 100).}

7. 2014 Points de Curie de l’état 03B1 non observables dans des aciers ordinaires au carbone et dans des aciers au nickel.

8. 2014 Etats du fer dits

03B1, 03B2 et _y. Particularités du _{paramagnétisme} dans le fer au delà du point de Curie.

L’état 03B2 est un état _{mixte 03B1 03B3 qui, dans le fer pur,} commence à l’échauffement vers 720° _{(point Ac1)} et se

termine vers 910° _{(point Ac3).} 9. - Etats du fer

d’après les essais de _{diffraction par les rayons X.}

1. -.

Transformations

magnétiques

réver-sibles

et

irréversibles. Leurs relations

avec les

anomalies

_{dilatométriques}

dans

les

aciers.

Divers cas de

_changement

du

magnétisme

fort. -- Deux circonstances

principales

pourront

supprimer

entièrement ou seulement diminuer l’inten-situé d’aimantation dans un

_champ

_constant,

de tous les corps

simples

ou

_alliés,

ou

_{composés qui}

_présentent

un

magnétisme

fort,

ce sont la

_{composition chimique}

et la

température.

L’influence

de la

_cornposition

_chintique

sur les

particularités

magnétiques

est

_lnanifeste;

_{exemple :}

influence du carbone dans les aciers et

_fontes,

--influence du

Ni,

du

chrome,

etc.,

ajoutés

au

_fer,

ou alliés entre eux, en

_proportions

variées. Les bronzes de Heuzler sont

_magnétiques

tant

_qu’on

reste dans certaines limites de

_teneur,

_{alors que les métaux}

composants, Cu, Mn,

ne _{le sont pas.}

L’influence

de la

_{tempéî-atitre}

est

_également

très

importante,

et elle

_peut

s’exercer suivant deux moda-lités :

1° Action sur l’état

magnétique

seul ou à _peu

_près

seul~;

tes

autres

_{propriétés physiques}

_peuvent

bien être

changée,

mais

généralement

assez _{peu. On sait}

_qu’on

appelle

point

de 0 la

_température

_{de’disparition}

complète

du

_magnétisme

_fort;

on dit que le passage

par le

point

de Curie n’amène pas de modification

allotropique

du corps considère. Cette

_température

est la même à l’échauffement et au

_{refroidissement;}

le

phénomène

est réversible.

2° Action sur l’état

_magnétique

et sur bien

d’autres

propriétés physiques

et

_chimiques

_qui

sont notable-ment

_changées;

on _{dit alors que le corps subit} un

changement allotropique.

De

_plus,

dans ce _cas, la

température,

ou la zone de

_température

du

_phénomène

au

_{refroidissement, présente plus}

ou moins de retard par

rapport

à l’échauffement : le

_phénomène

est

irré-veisible. L’étalement du

_changement

de

_magnétisme

dans une certaine zone de

_température

est le cas le

plus général;

il ~T a

_exception

_{pour les aciers ordinaires} au carbone contenant

_0,85

à

0,90

et

_plus

de

carbone ;.

pour ceux-ci la transformation est

isotherme,

tant à l’échanffement

_qu’au

refroidissement. D’autre

_part,

l’importance

du regard

_signalé

_ci-dessus,

entre refroi-dissement et

_{échauffement,}

est

_{généralement}

très influencée

_(surtout

en

_présence

de

Ni, Cr, Tu,

etc.)

par la

température

de

chauffage

et la vitesse de

refroi-clissement;

le retard est

_augmenté

_quand

cette

tempé-rature

_augmente

et

_également

_quand

la vitesse de-refroidissement

_augmente.

Il arrive enfin que la

réappa°ition

du

_magnétisme

au

re f roidissement a

lieu en deux OM trois

_étapes,

_séparées

par des

régions

à

magnétisme

constant,

intermédiaire. entre la valeur nulle initiale au _rouge, et la valeur maxima

_après

refroidissement

_complet.

’

Anomalies

_{dilatométriques}

des fers et aciers ordinaires et

_{spéciaux. -}

En ce

_qui

concerne les fers et

_aciers,

l’étude

_{dilatolJlétrique}

montre clos mno-malies à certaines

_{températures ;}

on les a attribuées soit à un

_changement

d’état

_allotropique

entre les états

a et _{y, soit à} un

_changement

entre

_perlite

et solution solide.

_{D après}

des essais

_récents,

_j’ai

été conduit à attribuer les anomalies

_{dilatométriques}

_uniquement

(en première approximation)

à La transformation

allotropique a ~ ’Y

(~).

Les anomalies

_{dilatométriques}

des aciers se

pré-sentent dans des conditions

_analogues

à celles des transformations

_magnétiques

_{irréversibles;}

voici ce

qu’on

constate;

Anomalie au

_{chauffage A~ ;}

c’est une contraction

généralement

étalée sur une certaine zone de

tempé-rature

_(sauf

dans les aciers voisins de

0,90

de carbone pour

lesquels

la transformation est

_isotherme).

Anomalie au refroidissement

_{A~ :}

c’est une dilatation

généralement

étalée

_aussi;

elle est souvent

_unique,

mais elle

_peut

_quelquefois

être

divisée en deux ou trois

étapes;

en tout cas l’anomalie

_A,

si elle est

_unique,

ou la

_{première étape}

de

_Ar

s’il _y a

_{plusieurs étapes,}

se manifeste

_toujours

avec un certain retard de

tempé-rature par

rapport

à

A,.

Dépendance

ou

_{indépendance}

des anomalies

magnétiques

et des anomalies

_{dilatométriques}

à

l’échauffement. - Les fers et

_aciers,

ordinaires ou

spéciaux,

que nous connaissons comme étant

magné-tiques

à

_froid,

deviennent tous non

_{ti,aqiïétiques}

au delà d’une certaine

_{température.}

D’autre

_part,

au delà

de 1.000° par

exemple,

les aciers sont

entièrement,

ou

presque entièrement à l’état dit stable à

chaud,

ou solution solide y, ou

_austénile,

et non

_{magnétiques.}

Il y a alors trois

_{possibilités}

_quazlt

aux conditions de

passage de l’état

magnétique

à

froid,

ou état a, à l’état

non

_magnétique

à

_1.000°,

ou _{état ;, à savoir :}

a)

Il existe un

_point

de Curie de l’état a, avant que

la transformation x -+ 1 se soit

_{produite ;}

cette dernière

transformation,

quand

elle se

_produit,

trouve l’état x

déjà

non

_{magnétique ;}

elle l’amène en un _{état y}

éga-lenent non

_magnétique

_{(2) ;}

b)

La transformation x

_{-~ ~ a}

lieu avant _que le

_point

de Curie de l’état a _{ait pu} se manifester. Le _passage de l’état

_magnétique

à l’état non

_magnétique

est alors

progressif,

comme on le verra

_plus

loin.

c)

La

transformation

_{allotropique a}

-~. _y se trouve en cours, alors _{que le} passage de _{l’état a par} son _propre

point

de Curie se

_{produit :}

i c’est ce

_qui

se _passe,

_je

crois,

pour

les

fers

et

aciers

doux sans

nickel

ou

(1) J’indique au

_chapitre

8

_pourquoi

il

n’y

a _{pas lieu, d’après} moi, de considérer un état

_~.

(9)

Je laisse ici de côté la

question

des _changements de valeur de la

susceptibilité

magnétique

au-delà du

_point

de

Curie;

j’y

reviens au

_{chapitre 8,}

e

’

chrome,

etc., ou avec de faibles teneurs en ces

_éléments;

nous en verrons un autre

_exemple,

_{chap. 4,}

_pour

un acier ordinaire à de carbone.

Il semblerait

_qu’il

soit facile de

_distinguer

_auquel

de ces trois cas on a à faire en

_comparant

des

_diagrammes

magnétisme-température

et des

_diagrammes

dilata,-tion-température

établis avec l’acier étudié. Ce n’est

cependant

pas

toujours

aisé,

et c’est pour essayer de mieux

_comprendre

ce

_qui

se _{passe que}

_j’ai

établi

éga-lement des

_{diagrammes magnétisme-dilatation}

_(1).

Dépendance

ou

indépendance

des anomalies

magnétiques

et

_{dilatométriques}

au

refroidisse-ment. - Au refroidissement nous aurons des

phéno-mènes analogues à ceux de l’échauffement : on _repassera de l’état _y non

_magnétique,

stable à

chaud,

à l’état a,

magnétique,

stable à

_froid,

et les mêmes

_problèmes

se

présenteront

de rechercher

_{l’origine spéciale}

de la

trans-formation

_magnétique.

La

_comparaison

des anomalies

dilatonétriques

sera donc encore très utile.

Aciers et

_alliages

dont

t état y présente

un

point

de Curie. - Avec certains aciers

_spéciaux,

une nouvelle

_complication

vient de ce _{que l’on} est amené à constater au refroidissement un

_état

_qui

_possède

un

point

de Curie U : cela veut dire _{que le} métal doit être

considéré,

pour des raisons

dilatométriques

par

exemple,

comme étant encore à froid à

_{l’état y}

stable à

chaud,

et il est

_cependant

devenu

_magnétique

au-dessous cle la

_température

8. C’est ce _{que M. Peschard}

₍₂₎

a

constaté pour des ferronickels contenant de

_28,5

à

34, li

de

nickel ;

c’est aussi ce _que

_j’ai

constaté sur des aciers doux _{à 13 pour} cent de chrome

_{(type inoxydable).}

Je citerai encore les

_{feppo-nickels}

dits

allant de

34,4

pour 100 de nickel

jusqu’au

nickel pur; les

_points

de Curie doivent être considérés comme se

rapportant

à un état stable à

_chaud,

ou état _{y ;} on ne

leur connaît _{pas, pour}

l’instant,

d’état ce

_provenant

de l’état _ï à la suite d’une transformation

a,llotro-pique.

Quand

les deux états a e~ _y existent et _{que chacun} d’eux a un

_point

de

Curie,

l’intensité du

_magnétisme

de l’état _y au-dessous de son _propre

_point

de Curie

1 eut

être du même ordre de

_grandeur,

ou être

notable-ment _{moindre que celle de l’état rz ;}

_je

ne _{connais pas}

d’exemple

du cas inverse.

Ferrite. Cémentite. Perlite. Solution solide.

Martensite,

au

_point

de vue du

_magnétisme.

-En ce

_qui

concerne les

aciers,

nous savons

_qu’on

_peut

t y

trouver,

selon la

_{composition chimique}

et

les

tions

de refroidissement :

a)

à

_froid,

à l’état de la ferrite en

_plages,

de la cémentite en

_plages

et de la

_{perlite ;}

_{b) à}

froid

et à l’étai

_t/1enlpé

ou et revenu,

de

la

martansite pure,

i titéurie des aciers

recuits,

Génie et

~

,

(9)

de

septembre

ou

_mélangé?

de trou-tite ùtl de :--.orhitp ou

_quelquefois

d’austénite : enfin _r) au _rouge, rie _Ac de la solu-lion

_{solide y}

ou

La célnpntite non

_{magn(’lilJlIP}

an sOI}

point

t de Curie

0==2LOo;

cette

perte

de

_magnétisme

intervient aussi bien pour la cémentite eu

_plageî-i

des aciers

_{hyperentectoïdes recuits,}

que pour la cémentite

(pli

se trouve dans ta

perlite

des aciers recuits de toutes duretés.

Pour ce

_qui

concerne les constituants autres que Irt

cémentite,

ils

_peuvent

contenir1

_plus

ou moins de

car-bone ;

le

_{fer x}

_(avec

_point

de Curie

_{0 ~’770°)}

en contient presque

toujours,

mais très peu

(peut-être

au maximum

pour

100)

et on aura alors une solution a ; le

fer

y

peut

en contenir

_{beaucoup (jusqu’à}

1 , 7 5

pour

100)

et i

on aura une solution _y

_{non-magétique.}

D’autre

_part,

la solution a

_peut

exister non seulement en

_plages

libres

_(ferrite),

mais elle

peut

aussi être

_incorporée

dans la

_perlite.

Enfin la martensite est

_magnétique

et

le fer y est donc à l’état a.

Comme autre

_{complication,}

le _{fer pourra} être

accom-pagné

çle

S-P-Si-Mn et encore de

Ni,

Cr, Tu, etc;

quand

qous

parlerons

de l’état a ou de l’état _y, il

_s’agira

donc de l’état du fer ou d’un

_alliage

_{ferreux, quels}

que soient les autres détails dont nous venions de

parler.

Essais au

thermomagnétomètre

de M. Che-venard. - Cet

_appareil

_(’)

_permet

de chauffer

simul-tallélllellt, à l’aide

d’un

_petit

four

_électrique

à

résistancp,

un

_petit

barreau

_{«/= 2 m/m,}

1 ~ 15

m/m)

d’un

alliage

pyros

a magnétique

et sans anomalie de

dilatation,

et un

_{petit barreau}

de lnêmes dimensions de l’acier

étudié.

Ces deux barreaux sont

_logés

dans des tubes de silice

formant un seul

_{équipage suspendu}

_{par 4}

fils

métal-. lique

très fins et

_capable

d’osciller. Immédiatement en dessous du four

_électrique

de

_chauffage

est un aimant

permanent.

Un rayon lumineux tombe sur un

_petit

miroir solidaire du

_système

oscillant,

et est

_renvoyé

sur une

_plaque

_{photographique}

ou bien sur un tableau où l’on note sa

_position

à

_chaque

instant.

Le rayon

lumineux,

en cours

_{d’expérience,}

subit deux

déplacements rectangulaires :

a) horizon-tal

_{proportionnel}

à la

dilatation

de

_l’alliage

pyros,

donc sensihlemelt

_{proportionnel}

à la

_{telnpérature ;}

b)

déplacment

vertical sensiblement

_{proportionnel}

à

l’intensité d’aimantation à

_chaque

instant. On a donc

ainsi une courbe ; J’ai

indi-flué

dans une; étude

_{précédente (2),}

_qu’il

était

égale-ment très

intéressant

d’utiliser le

thermo-magnéto-mètre en _{y mettant seulement le barreau} d’acier

élu-dié ;

on obtient alors une courbe

_{Inagnétisnle..dilatatl’on}

qui renseigne

particulièrement

bien sur les relations

entre

anowialie

_magnétique

et

anonialie

leur

_dépendance

_{(transformation y)}

ou

leur

_{indépendance (passage}

_par un

_point

de

Curie.

JÓurnal

de

juiii

1932

(~)

Génie

Civil,

14 et ‘~1 octobre 1933.

Quatre

tracés

_pour

l’étude d’un acier. -~

L’étude des transformations d’un acier sera

particuliè-rement commode si l’on a sous les yeux les

diagrammes

dilatométriques

vrai et différentiel (ce dernier donné par le dilatomètre différentiel de M.

Chcvenard)

et les deux

_diagrammes

_magnétiques

_{pour des conditions de} chauffe et de refroidissement données. Dans les

_figures

de cette

note,

ces

_diagrammes

seront

_désignés

ainsi :

~1. Dilatation

_{différentielle;}

2. Dilatation

_vra

ie-telupé-rature;

3.

_{Magnétisme-température;}

4.

Magnétisme-dilatation.

.1e me _{propose de montrer pour}

_quelques

_cas, la

correspondance

qu’il

y a entre eux.

Correspondance géométrique

entre les deux

types

de

_{diagrammes dilatomêtriques :}

dilata-- Diagrammes _{pour du 1er}

électrolytique

et du fer àRMc0 201320132013.20132013 Echauftemeut.

--- Refroidissement.

, 0 Début des tracés.

2013 Dans le tracé N’4, les parcours à magnétisme nul ont

été

_séparés

_pour mieux faire

comprendre

leurs directions succès

mais, en réalité, cos parcours sont

_superposés.

tion

vratA n° 2

et dilatation

différentielle

n° 1 en

fonction de la

_température

_(~~,

--~ Les

tracés

(1)

métrique

des deux tracés _{hozrr le} cas der

JJlelll; OZ est _{la dilatation du pyros ; à toute ordonnée,} telle _{que p q}

_(tracé

inférieur n°

₁₎

_correspond

un

seg-ment de distance verticale

_p’

_{q’ du}

tracé

_supérieur

n° 2. Avec le dila tomètre (le M.

_Chevenard,

OZ est une droite à 60° sur l’axe des abrisses. L’anomalie

_{dilalomét,i,ique Ac}

s’étend de a

_(ou

_a’)

_{(point Act)}

à b ou b’

_(point

_{A~3). EH,}

menant sur le tracé différentiel les

_tangentes

à _{60° par}

rapporta

l’axe des abscisses on a les

_points

M et m

_qui

correspondent

au

_point

le

_plus

haut AI’ et le

_plus

bas du tracé haut 1]0 2. L’ordonnée de .ll’

_{(tracé 2)}

égale

à A

_représente

donc la

_longueur

maximum du barreau avant la

_{partie importante}

de l’anomalie

_Ac.

La contraction

_apparente

sera

_{représentée}

immédia-tement dans le tracé _{haut par la} distance verticale

m’ == 0;

cette même distance est

_donnée,

moins

commodément,

dans le tracé du bas n° _{1 par la}

dis-tance verticale entre les

_tangentes

à 6fl°.

2. --

Diagrammes

pour

un

acier

doux

ordinaire

refroidi

lentement.

Le fer _{pur et les aciers extra doux et doux} ordinaires

présentent

leur

_point

de Curie vers

_770°;

c’est ce

_qu’on

appelle

le

_point

A2.

L’anomalie

_{dilatométrique}

à l’é-chauffement est étalée de

Aci

_{(120° environ)}

à

A~

(910°

environ),

mais la

_{partie importante}

de l’anomalie

réelle)

ne se

_{produit guère qu’au}

delà de 825 à

_{850°, c’est-à-dire,}

bien

_après

le

_point

de Ciirie.

On aura donc deu.x var£antes de

_cycles

_magnétiques

selon la

_température

atteinte :

1°

_{Chauffage jusque}

vers

800-825°.

-11 y a

_perte

de

_magnétisme

à

_770°,

_{mais pas de contraction réelle} du

_barreau;

au

refroidissement,

le

_magnétisme

réap-parait

à _{770° et sensiblement pour la même}

_longueur

du barreau

_qu’à

l’échauffement.

~°

_Chauffage

au delà de 825° environ

_{(fig. 2).}

- A

réchauffement,

on a d’abord la

_perte

du

_magnétisnie

ii

770° comme ci-dessus et seulement

_après

celle-ci la

contraction effective

Ac;

elle sera

_complète

si on chauffe au moins un _peu au delà de 910° environ. Aii

dissement,

phénomènes

inverses ;

il y a d’abord la

dila-tation anormale

_{Ar --}

_{(légèrement}

décalée _par

_rapport

à

_Ac)

- et,

seulement

_après,

la

_{réapparition}

du

magné-tisme à 770°. Le barreau a, à ce moment, une

_longueur

un _peu

_plus

faible

_qu’à

l’échauffement;

c’est la distance notée 1... dans les

_diagrammes

n° 2 et n° 4. Une fois froid le barreau se

_présente

en effet presque

_toujours

un _peu

plus

court

qu’au

départ

après

un

_{cycle complet}

de

chauf-f ige +

refroidissement,

comme

_{l’indiquen t}

les tracés

_(1),

(2) eut

(~);

cela

tient,

soit à l’effet de

_compression

du

ressort du

_{dilatomètre,}

ou à un _peu

_{d’oxydation}

et de scorification des extrémités du

_barreau,

soit à une climi-nution réelle de

_{longueur, compensée}

_par une augmen-tation de section pour

correspondre

à une invariabilité du

_{volume, -}

soit enfin à ces trois causes ensemble.

La distance

A,

commune aux tracés

₍₂₎

et

_{(4), indique}

l’allongement

jusqu’au

début de la contraction effec-tive. Elle est immédiatement donnée par le

thermoma-gnéloinètre

avec

_emploi

du seul échanlillon d’acier

étudié,

placé

dans

_{l’appareil; j’adopte}

_{pour la valeur} du

_magnétisme

entre zéro et le

_magnétisme

_fort,

la même échelle pour les tracés

(3)

et

_(4).

Le tracé

_(a)

a des abcisses

_{(températures)}

moins

_longues

_que celles

du tracé

_{(4) qui}

sont des

_{allongements,}

cela tient aux

amplifications

du dilatomètre et au mode de

corres-pondance adopté

entre les

_quatre

tracés.

Fig. 2. -

Comparaison des tracés _{dilatométriques.}

(1)

Dilatation _{différentielle-température.} (2) Dilatation _{vraie-température.} (3) Magnétisme-température. (4) Magnétisme-dilatation. 3. -

Diagrammes

pour

un acier dur ordinaire au carbone

ref roidi

lentement

( C

=

o,xo

à

0,60).

Il

_n’y

a _{pas de transformation}

_magnétique

réversible

c’est-à-dire

_{qu’il n’y}

a _{pas de}

_point

de

Curie :

les

chao-gements

magnétiques

sont

_uniquement

dus à la trans-formation x _{y ;}

_{il n’y}

a _{pas réellement}

_{de point}

_;B2’

Dans les

_diagranimes

_{dilatométriques}

les

_points

haut et bas du

_diagramme

₍₂₎

sont

_pratiquement

confondus

avec le début et la fin de l’anomalie aussi bien à

41

A l’écliauffement : le

_point

haut est donc

_Act,

le

_point

bas est

_AC3’

Au refroidissement : le

_point

bas est

_A,,2,

le

_point

haut est

_A,,l.

Fig. 3. - Acier dur ordinaire à 0,58 de carbone.

201320132013201320132013 Echauffement. ~201320132013.2013 Refroidissement.

0 Débutdestracés.

La

_{figure 3}

_indique

comment se

_{correspondent}

les

quatre

diagrammes.

Lc

_diagramme

N" 4 montre

parti-culièrement bien la diminution

_progressive

du

magné-lisme à mesure de la contraction anormale

_.Ac;

la diminution est d’abord

lente;

on a la même chose

- en sens inverse pour

A,,

au refroidissement. L’allure

dilatométrique

à peu

près

rectiligne

de

Ac

et

_A,,

dans des aciers durs

_indique

_{que la transformation a ~f}

se

_produit

_{à peu}

_près

linéairement en fonction (le la

_{température.}

Pour ce

_qui

est de

l’aimantation,

la

variation

de son _{intensité n’est pas linéaire. Les}

tracés,

pour le même

acier,

varieront

légèrement

selon la

_température

atteinte au

_chauffage

et

selon

la

vitesse de refroidissement. ,

4. -

Diagrammes

pour

un acier demi-dur

ordinaire,

à

0,22

de

carbone.

Noues sommes maintenant dans un cas intermédiaire

entre les deux

_{précédents ;}

_{il y} a, comme dans l’acier

doux,

un

_point

de Curie

A2,

mais il se trouve

mainte-nant

_placé

vers le milieu cle l’anomalie

_{dilatométrique.}

La

_figure

4

_indique

reliure

des

_{quatre tracés,}

mais

comme dans le cas

_précédent,

il

_peut

_{y avoir de}

petites

variantes,

pour le même

acier,

selon la

température

atteinte au

_chauffage

et selon la vitesse de refroidisse-ment.

Fig. 4. - Diagrammes

pour un acier demi-dur à _0,25 de carbone.

201320132013201320132013 Echauffement.

2013201320132013- Refroidissement. "

-0 Début des tracés.

Cycle

complet. -

Le

_point

de Curie à

l’échciuffe-nzent a lieu yers

En ce

_qui

concerne le

_{refroidissement,}

la

_répétition

de

_plusieurs

tracés

_{(température-magnétisme)}

du

_type

n~ 3 montre tantôt la même

_{température,}

tantôt une

température

de 10 à 15 ou 20° moins forte

_qu’à

l’échauf-fement.

D’autre

_part,

les tracés

_{(dilatation-température)}

du

type

n° 4

_indiquent

ceci :

A la contraction

_{dilatométrique}

A,

commence avec une

_perte

de

magnétisme

nulle ou très

faible,

-

puis

la

_{grande perte}

de

_magnétisme

se

pro-duit en

_...LBc2

_(point

c1e

_Curie)

sans

_changement

sensible de

_longueur,

et

_après

cela la contraction

_{dilatométrique}

A,

se

_poursuit.

La chute

_importante

du

_magnétisme

a donc bien

lieu,

pour cet

acier,

juste

au milieu de son anomalie

_{dilatométrique}

_A~.

on constate d’abord une mani-festation

_importante

de la dilatation anormale

_{A,,, puis}

chan-gement

sensible- de

_longueur,

et enfin, un faible 1

vement de la dilatation.

_Quelquefois

la dilatation se

poursuit

en cours de

_{réapparition}

du

magnétisme;

il arrive aussi

_qu’il

_n’y

a _{pas de dilatation nouvelle}

_après

la

reprise

du

_magnétisme

fort. On constate enfin de sensibles différences dans la valeur de la

_longueur

),

_pro

vortion-nelle à la différence de

_longueur

du barreau entre le moment de la

_perte

du

_magnétisrne

à l’échaufiement

(point

et le moment de sa

_{réapparition}

au

refroi-dissement

_(point

Il est

_probable

_{que la}

tempéra-ture atteinte au

_chauffage

et la vitesse de

refroidisse-ment

_qui

influent sur le retard

_{dilatométrique,}

influent t aussi un _peu sur le déclenchement de la

_{réapparition}

du

magnétislne.

Cycles partiels

(dilatation-magnétisme). -

On

peut

en décrire de diverses sortes en

_réglant

le courant de

chauffe. Je me bornerai à citer les deux cas suivants :

a)

Réversibilité comme

_{temzpérature}

et comme

lon-gueur du barreau à

l’échau f femeut

lors de la

perte

du

magnétisme fort.

Appelons

Ac2

la

_ligne

tracée _par le

point

lumineux du

_{thermolnagnétomètre qui}

corres-pond

à la

_perte

du

_magnétisme

à

l’échauffement,

-

(on

peut s’arranger

pour que le parcours dure i5 à ~0 se-condes ou

_plus).

Diminuons le

_{chauffage juste}

à la fin de ce _{parcours; le tracé} lumineux revient exactement en arrière en suivant ce _parcours

_A~~

et on

_peut

le

parcourir

indéfiniment dans les deux sens, en diminuant 1

on

_augmentant

un _{peu le courant de}

_chauffage.

On

_aldone

ainsi la même

_température

et la même

_longueur

de

bar-reau du début à la fin du

_changement

de

_magnétisme.

b)

lYlênze réversibilité que ci au

nient : On a fait un

_{chauffage jusqu’au}

delà de la con-traction anormale

_Ac,

_puis

on laisse refroidir

_jusqu’à

la

région

de dilatation anormale

_A,,;

on

_s’arrange

_pour refroidir lentement au moils à

_partir

du début de

_A,,.

Appelons

A,,, le

tracé lumineux

_{correspondant}

à la

_reprise

du

_{magnétisme fort;}

le barreau est alors moins

_long

_que pour

A,2

de la

qualtité

notée

précédemment

par la lettre A.

Arrangeons-nous

pour réchauffer

juste

à la fin de on décrit à nouveau le même tracé et on

_peut

le

par-courir autant

_qu’on

veut dans les deux sens. ()11 a donc des _parcours réversibles

ÁC2

et

_{A 1’2}

se

_produisant

_pour des

_longueurs

de barreau certainement

_{différentes,}

--et pnur des

températures

qui

sont,

soit les

mêmes,

soit

décalées

de

10

à 15 ou 20°.

Mais ces _parcours ne restent _{réversibles que} si on ne

laisse

_pas se

_produire,

_après

_eux,

_quelque

_changement

de

_longueur

du barreau.

Conséquence

au

_point

de

vue de

l’état

du fer

au moment de

l’anomalie

Il

est donc bien

évident

t

_d’après

ces tracés

dilatation

tisiiie,

que

lorsque

t’anotualie

magnétique

Ail

se

_produit,

l’acier considéré

ici se

trouve

formé

_déjà

d’un

_mélange

des états « _{et y} aussi

bien

lors

de

réchauffement

_que

lors

du

refroidissement,

C’est

un

_point

de Curie

du

Îei ce ,

mais aiors

_qu’il

en

_mélange

du fer _,,,. Il même

_{qu an}

refroidissement t lesB

toujours

(exactement tes mêmes lois n Vautre. Il

reste

_{(encorecesantresphéiomenes-ci:}

avant à réchauffement OH a

_déjà

une

pro-portion importante

de

_{fer Y}

nt _{ee!a n’a pas abaisse}

beau-coup le

magnétisme ;

2° Juste avant

_{A r2’,}

an

_{refroidissement,}

on a

_déjà

une

proportion importante

de _{fer a et cela n’a pas}

_augmenté

beaucoup

le

_magnétisme.

Bien

entendu,

cela

_s’applique

au cas du

_champ

faible créé par l’aimant

permanent

du

_{thermomagnétomètre ;}

il est

_probable

_{que les}

_phénomènes

seraient l

_plus

ou moins différents dans un

_champ

de

_quelques

milliers

cte _gauss.

5. -

Diagrammes

pour

un

acier

doux

industriel à 7 pour 100

de

nickel

et

0,15

de carbone.

L’influence du nickel

_agit

dans le même sens _que celle du

_carbone,

et

_{pour 7}

_pour 100 de nickel il

_n’y-

a

Fig.

5. ~ Acier doux à 1 pour 100 due _nickel.

-20132013201320132013 Ecliauffement,

~~20132013.~. Botroidissement lent,

~ ~

0 Début des tracée.

pas de point

de Curie

observable,

ni à

réchauffemcnL

ni

au

refroidissement,

- ce

que nous gvons

déjà

vu un

chapitre

3

_pour

un

acier

au

_0,~~~

43

Cycle complet. -

(Fig.

5) :

Les modifications

ma-gnë tiquer

se

_produisent

Pn même

_temps

_{que les} ano-malies

_{dilatométriques,}

tant il réchauffement t

_qu’an

refroidissement. Lo retard dc

_A,,

sur

_1,.

est

_déjà

notable

avec un refroidissement normalement lent

_(courant

coupé)

alors

_qu’on

a

_simplement

chauffé

_jusque

un _peu

après

la fin de

Ac.

En chauffant

_davantage,

vers 1050 à

’11(B0°,

le retard (Le _par

_rapport

à

.1c

augmente

(l’en-viron 50

_degrés.

Petits

_cycles

dans le cours de

A~

ou dans le cours de

_A,,.

- A titre

_d’exemple,

la

_figure

6 montre

Fig. 6. - Exemple de petit cycle 3IN en _cours de refroidissement

sur un acier doux ~, 7 pour 100 de nickel.

201320132013201320132013 Echauffement. ~.~-,-.2013-2013 Refroidissement lent.

C Départ à l’état chaud.

tes

_quatre

tracés _pour uo

_petit

_cycle

effectué en cours

de l’anomalie

_{19r ;}

à un moment donné

_(point

M des

tracés)

on remet le courant de

_chauffage,

-

puis, après

un _{certain parcours} on le

_supprime

à nouveau : on dé-crit soit une boucle MN extrêmement

_aplatie

‘cas

de

la

figure

6)

soit une boucle assez

_large,

selon

la durée du

chauffage

momentané. La boucle très

_aplatie

MN

repré-sentée

_figure

6 montre la stabilité de

_composition

de

la

solution

mixte « _;,

_{composition qui}

était celle atteinte

en M.

Interruption

du

_chauffage

avant

l’achèvement

due 1

anomalie

Ac à

l’échauffement.

~ Les tracés ont

une

allure

_{qui dépend}

de

l’état d’avancement de la

transformation

-

_’(.

La

_fignrp

7 dOllllP un a arretr Ip chanf. an

_{point P ;}

lp

_{PQ correspond a}

rpr-Fig 7. - Acier doux à i

pour 100 de nickel. Le

_chauffage

a été arrêté un peu après le début de Ac.

201320132013201320132013 Echauffement. 20132013..-.-.2013... Refroidissement lent.

0 Début des tracés.

taine stabilité dos

_proportions

et

_{de y}

_auxquelles

ont était arrivé au

_point

P. _{Il y} a

_toujours

une ano-malie

_A,,

avec contraction et forte

_{réaugmputation}

du

magnétisme,

correspondant

à un retour

_rapide

à la

solution a _pure.

6. -

Diagrammes

pour un acier

spécial

au

chrome - nickel caractérisé ainsi :

1° Pas de

point

de

Curie ;

2°

_Rejets

variés

de

_{l’anomalie Ar}

au

refroidissement,

selon

les

conditions

de

température

atteinte

au

_chauffage.,

et selon

les

con-ditions

de

vitesse

de

refroidissement,

Les

esiais

_rapportés

ici sont

relatifs

à un acier

conte-nant ; C .::;:;

0,2B ;

Cr

~

_{1 j}

Ni

-.~ 4. Il

nJy a

de

Curie,

ni

au

_chauffage,

ni

au

_{refroidissement, -}

les

changements

magnétiques

seront dus aux

transforma-tioiis

a

~

_Y et

ils

accompagneront

les

_changements

dilatométriques.

L’allure des

tracés au

refroidissement

variera

_beaucoup

selon

la

_température

atteinte au

chauffage

et selon

la

vitesse de

_{refroidissement;}

celle.

refrot-dissement si le courant dp chauffe est réduit lui-même par

étapes brusques.

Chauffage

dépassant

peu ia fin de

A,,

suivi d’un refroidissement extrêmement lent

(courant

de chauffe _{diminué peu à}

_peu).

On a des tracés

ana-logues

à ceux de la

_{figure 5}

avec anomalie

_{A, unique}

et

à

_{température supérieure}

à

4~a°;

l’acier est finalement à l’état recuit.

Chauffage

dépassant

notablement la fin de

_A,

et refroidissement lent

_(courant

de chauffe

_coupé).

- Voir

figure

8 : l’anomalie

_A,

est

_rejetée

à moins de

_{4~0" ;}

elle est terminée avant le retour à la

tempé-rature

_ambiante;

l’acier est finalement à l’état

_trempé.

Le

_{diagramme magnétique}

₍₄₎

_{montre que le}

magné-tisme a

_réaugmenté

d’abord très lentement à

_partir

de

500 à

550°,

alors que le métal continue à se contracter par le refroidissement

(transformation

y -~ ~ d’abord très

_faible).

Fin. 8. - Acier ou chrome-nickel.

Il = 0,2h Cr - 1 --~’i = 4.

- EchauffPment.

20132013201320132013- Refroidissement.

0 Début des tracée.

’Transformation

_A,,

en

_{plusieurs étapes. -}

Voir

figure

9 : une fois la transformation

_-#ç

à l’échauffement

juste

terminée,

le courant de chauffe a été _{diminué par}

étapes;

cela s’est fait sentir sur l’anomalie

_A,

_qui

a eu

lieu elle-même en

_{plusieurs étapes.}

Les durées de passage ont été les suivantes :

On constate une série de

_périodes

à

_magnétisme

relativement

stable,

et à contraction

_régulière

à mesure

du

refroidissement,

séparées

par des

périodes

à

magné-tisme

_variable,

avec dila tation anormale

_plus

ou moins

accentuée. .

Fig. 9. - Acier

ou chrome-nickel. Conditions de _chauffage et de refroidissement t telles que l’anomalie Ar se _produit en trois _étapes.

201320132013201320132013 Echauffement. ---~---.--- Refroidissement lent.

0 Début des tracés.

7. - Points

de

Curie

de

l’état

a

non observables ’

parce

que

la

transformation

A,

se

_produit

_auparavant.

Les éléments

_{C, Ni, Cr,}

_etc.,

_agissent

à la fois sur la

tempéreture

du

_point

de Curie de l’état a et sur la

zone de

_température

de la transformation x _{->- y} ou

anomalie

_{dilatométrique}

_{Ac et,}

comme constatation

générale,

nous avons vu _{que le}

_point

de Curie du fer pur

(état

a~ disparaît

d’abord au

_{refroidissement,}

_puis

également

à

_{l’échauffement, lorsque}

la teneur en car-bone ou en nickel a tteint une certaine

_{valeur ;}

il semble,

d’après

d’autres essais en cours, que l’influence du chrome soit moins

_grande

sous ce

_{rapport ;}

ainsi un acier doux à 13 pour 100 de chrome

présente

encore un

point

de Curie à l’échauffement.

Cette

_disparition

du

_point

de Curie de l’état x tient à ce

_qu’un

autre

_{phénom.&J)e,}

la transformation a 2013>- _"1,

s’est

_produite

totalement ou _{à peu}

_près

avant _{que le}

point

de _{Curie ait pu} se

_{manifester ;}

mais on a le sen-timent

_qu’il

doit exister tout de même un «

_point

de

45

aciers saus carbone contenant de 7 _{à 34 pour 100 de}

nickel.

Le

_diagramme

fer-carbone et le

_diagramme

fer-nickel seront considérés

_ci-après

sous le

_point

de vue en

question.

Points de Curie de l’état a et

_diagramme

fer-carbone des aciers ordinaires. - La

_figure

10

reproduit

les

_lignes

de ce

_diagramme

_{pour la}

_{partie qui}

nous intéresse

_ici;

en abcisses sont les teneurs en

carbone,

en ordonnées les

_{températures.}

Fig. 10. -

Diagramme fer-carbone.

,voici,

en

_résumé,

ce _que

_je

_suppose, en nous limitant pour

simplifier

au cas des aciers à moins de

0,90

de carbone et en laissant de côté la formation de la

_perlite

à

_partir

de la solution solide

_{i refroidissementl}

ou

inver-sement la formation de la solution solide à

_partir

de la

perlite (échauffement).

Au-dessus de GOS : solution

_solide

₍

(non-magné-tique).

En-dessous de PSIi : état a pur

magnétique.

Domaine intermédiaire GSP : _{état mixte ’xy.}

_

Le

_point

G est à 910°

_environ;

le

_point

P vers

_{7 ~0° ;}

le

_point

S vers 730°. Les

_lignes

PS et GS sont tracées pour les conditions à

l’échauffement :

la

première

représente

le lieu des

_points

AC1,

début de la

transfor-mation a -~ _{y; la seconde}

_représente

le lieu des

points

.~~.3,

fin de cette transformation. Dans les aciers extra-doux et

_doux,

la transformation a -~

_{y à}

l’échauffement

est _{d’abord peu}

_importante;

la

_{plus grande partie}

a lieu

bien au-delà du

_point

M,

qui

est à ’770°. En ce

_qui

concerne le

_{refroidissement,}

ces

_lignes

PS et GS sont à des

_{températures}

_plus

basses,

suivant toute une série d’influences

_déjà

mentionnées antérieurement au

_sujet

du

_décalage

ou retard de

Ar

_par

_rapport

à

A,. Enfin,

la

ligne

MO sensiblement

horizontale,

à 770,

_représente

le lieu des

_{températures}

du

_point

de Curie ou

_point

critique

A~.

On observe donc un

_point

de Curie

_jusque

vers

_0,35

de

_carbone,

_{parce que la transformation}

i _{-~ Y} sera encore assez _{peu intense pour} ne _pas masquer l’anomalie

magnétique

réversible ;

on est dans les cas

_exposés

aux

_{chapitres 2}

et 4. Au delà de

_0,35

environ de carbone on n’observera

_plus

de

_point

de

Curie,

mais seulement une transformation

_magnétique

irréversible

_(retard

au

_{refroidissement) ;}

elle est étalée à l’échauffement

_{entre Ae1}

et et

_également

étalée

au refroidissement entre

_Ar3

et

_{Ari ;}

c’est le cas

_exposé

au

_chapitre

3. Pour

0,90

de carbone et

_plus,

la transformation a _{-)- y est isotherme}

_{(température}

de la

_{ligne SK),}

mais le

_{changement magnétique}

accom-pagne le

changement dilatométrique :

il est

_graduel

dans le

_temps.

En tout cas, le

prolongement

de la

_ligne

sensible-ment horizontale MO

_plus

à

droite,

en

_pointillé

_0v’,

dans le domaine de l’état y,

correspond

vraisemblable-ment à des

_points

de Curie

_virtuels,

non

_observables,

de l’état a, mais

susceptibles

d’influencer certains

détails de l’allure des

_{cycles magnétiques}

décrits vers

750 à 8000.

Points de Curie de l’état a et

_diagramme

fer-nickel. -- Les considérations

rappelées

ci-dessus au

sujet

de la transformation a _{.i y} m’ont amené à

rac-corder le cas des

_alliages

fer-nickel au cas _{du fer pur}

F’ig, 11. - Transformation _a

2013~ y

à réchauffement dans des alliages fer-nickel

(tracés de RI. _Peschard,

_légèrement

_{modifiés par les faibles teneurs}

en

_nickel).

autrement que ne l’ont fait les divers auteurs

_qui

se

sont

_occupés

de cette

_question.

Je me bornerai

_(voir

fig.

il)

aux tracés à

l’échauffement;

il y aura, comme dans le cas du carbone : une

ligne inférieure

corres-pondant

au lieu des

_{points Aci,}

début de la transforma-tion a - _y; e1 une

_{ligne supérieure}

_{correspondant}

au lieu des

_points

_Ac3,

fin de ladite transformation.

La

_ligne

M 0

_partant

de M =

770",

représente

le lieu

des

_points

de Curie

_{réels, observables,}

de l’état a ; son

prolongement

à

_droite,

en

_pointillé

_012;,

dans le domaine de l’état _;~

_correspond

encore à des

_points

de

déductions de 1I. Peschard. Celui ci en

effet,

-

par une

comparaison

des tracés des divers

_petits

_cycles

décrits

en cours de la transformation

_magnétique

non

réver-sible a - _y

(c’est-à-dire

aussi en cours de l’anomalie

dilatométrique

Ac) -

a _pu

_extrapoler

_{pour chacun des} aciers irréversibles

_qu’il

a étudiés une valeur

_probable

de la

_température

du

_point

de Curie

virtuel,

cela

jusqu’à

une teneur _{de 34 pour 100 de nickel.}

8. --

Etats

du

fer

dits

1, 8

et _,,.

Particulari-tés de l’état

_{paramagnétique}

dans les

fers

et

_{aciers extra-doux purs,}

au delà du,

_point

de Curie.

L’état

₍₃

est un

état

mixte

qui

commence vers

720°

Etats

du fer

_{dits a, [’ ,}

et _y. - Le fer

perd

son

magné-tisme fort au

_point

de Curie 0 = _77û0

_{(point critique A2).}

Fig. 12. - Etats

allotropiques du fer pur.

De cette température jusque vers ! f a° (point critique A3),

il

_{garde cependant}

un

_{magnétisme faible,}

_après

_quoi

le

_magnétisme

est encore

_plus

faible. On

_peut

alors

ronce voir,

comme

_explication

de ces

_faits,

au moins les trois

_points

de vue suivants :

l°

_Hyhotltése

- Le

métallurgiste

français

Osmond

_(vers

_{18s7), distinguait}

trois états

allotro-piques

B voir fige 12),

à

_{gauche :}

le

_jusque

vers 7700

c’est-à-dire en dessous de

_~B2);

le de 770 à 910°

(entre

les

_points

2 et

B:1);

le _y au delà dp 910n environ

_{(c’est-à-dire}

au-dessus de

_A3).

2"

_(voir

_{figure 12,}

au On admet que hi n’est pas différent du . fer x autrement que par le

magnétisme,

et le fer a

existerait

donc

_jusque

vers 910 --

(point

critique

A3),

avec la

_{particularité}

de la chute du

_magnétisme

fort à

l70L’,

point

de Curie de ce fer a.

3"

_Hypothèse

_que

_j’ai

récenllnellt éntise

(voir

fig.

à

_droite).

-- Une série d’essais

micrographiques

et

dilatométriques,

ainsi que les essais

dilatomagnétiques

relatés dans cette étude m’ont conduit à

_{l’hypothèse}

ci-après :

a)

Le dontaine du

_ter

a _pur ne

_dépasse

_pas

710 à 720°

_{(point critique A,); b)}

Le domaine dit

_{fer ¡}

reste celui

_qui

est au delà de 910’

_point

A3 ;

c)

Dans

le domaine irctermécüaire de

_A

1 à

A

3 existe un état

mixte a _{y, à}

proportions

décroissantes de oc au

chauf-fage,

et à

_proportions

décroissantes

_{de y}

au

refroidis-sement. Il

_n’y

a _{pas lieu de}

considér,er

un état

_p.

Les

_{proportions respectives}

des deux états a et _~, varient en fonction de la

_température

à l’échauffement t

dans le sens

_qu’indique

la

_figure

_13;

on voit que la

proportion

de a reste très

_{grande jusque}

vers 825 à

et _{le gros de la} transformation a 2013~

y se fait ensuite dans un intervalle de

_température

de 75 à 50" ou

quelquefois

bien moins. Cet étalement en

tempéra-ture est très variable d’un fer ou acier

_extra-doux,

à un autre.

Fig 13. - Zone de transformation

allotropiqlle

du fer pur. -

..

Au

refroidissement,

on a une allure du même _genre,

compte

tenu du « retard » à la transformation clans le sens _~~ > 0’.

Rappel

de la loi de Curie-Weiss. - Au-delà de

la

_température

du

_point

de Curie

i70°,

le fer devient

paramagnétique,

mais sa

_{susceptibilité magnélique z}

ne

_garde

_pas une valeur conforme à la

loi

rle J¥eiss. En

_appelant

7" la

_température

absolue,

0 le

point

de

_Curie,

C la constante de

Curie,

on a _pour ce

qu’on

appelle

les

_{paramagnélÙ/lles}

à rnolécll-la relation suivante : .

47

Etablissons une

_{représentation graphique}

avec l’ex-(lès de

_température

T’- #9

en

abcisses,

et -

inverse de

,

Z

la

_{susceptibilité’}

en ordonnées, on aura nne droite

comme

_{représentation}

de la loi en

_f(llPS(1011,

C’est ce

qui

a lieu notamment _{pour le} nickel et le

cobalt,

voir

fige

14,

de MM. Weiss et Foëx

_(’).

Fig. li. - Courbes caractérisant le paramagnétisme

du _fer, du nickel et du cobalt au delà de leur _point de Curie

(Weiss et _Foëx).

Allure du

_{paramagnétisme}

du fer au-delà du

point

de Curie. - La loi

_précédente

_{n’est pas aussi}

simple

pour le

fer,

et Weiss et Foëx ont trouvé des valeurs de la

_{susceptibilité qui}

se

_présentent

en

repré-sentation

_graphique

comme

_indiqué

_{par le tracé de la} même

_figure

1 ~-.

Il y aurait : un

_{premier fragment}

de

_ligne

()

_{A ;}

_puis

un autre

AB,

un _peu

_{plus relevé; puis}

un saut

_brusque

qui

fait passer le tracé au

_tronçon

_CD,

dont la suscep-tibilité est nettement

_plus

_{faible que pour} ~) AB.

Weiss était ainsi conduit à

_{distinguer :}

un

_{fer B1}

à 12

_magnétons

_par

_{atomes ;}

un

_{fer B2}

à 10

_{magnétons ;}

un fer _y à 20

_magnétons.

Quant

au fer x, il serait à i1

_magnétons

_par atome,

du moins vers la

_température

du zéro absolu.

Interprétations

de ces faits dans

_{l’hypothèse}

d’états mixtes oc _Y entre At et

_A;¡.

- Ces

particula-rités du

_{paramagnétisme s’expliquent}

bien,

me

semble-t-il,dans l’ hypothèse

que, de

710-720

à JOU"-910" on a un

état mixte xY

en

_proportions

dexet

_{de y variables}

avec la

température

comme il vient d’être

_indiqué.

Le

_point

de

Curie C~ se

_produirait

même

_{pour le fer}

_{pur, à un} moment t

oûle fera

_{est déjà mélangé d’unpeudev.Iln’yadonc}

rien d’étonnant à ce _{que, dans l’état}

_{paramagnétique qui}

se

produit

au-delà de

_0,

on constate des variations de la

susceptibilité

à mesure de la transformation a ~

y

qui

se

_poursuit

et ne suit pas du tout une allure linéaire en

fonction de la

_{température.}

Il me

_{paraît d’après}

cela douteux

_{qu’il n’y}

ait réelle-(1) .lournal de _{Physique, i911,} p.

ment dans les traces en fonction de la

tempéra-Z

ture un _{coude tel que celui du}

_point

A,

et un saut aussi

brusque

de B à

_C;

_{il doit y avoir} une _modification

gra-duelle

de -

_comportant

d’ailleurs un

_changement

très X

,

accentué,

étalé entre 850 et 9000 -= étalement d’ailleurs

très variable d’un fer ou acier

extra doux,

à un autre.

Conclusions. - En

résumé,

d’après

moi,

il a pas de fer

~,

mais il y a clu fer à un état mixte x _{y entre}

,.-1 cI

et à l’échauffement - et entre

_{À t ,.3}

et

_.ri,.1

au

refroi-dissement ;

toutes sortes de circonstances influent sur

l’étendue de chacune de ces deux zones anormales et

sur les modalités de la transformation x .~ 1~

quand

la

température

varie. La

_région

dite du

_{fer B}

_correspond

à la

_partie

de la

_région

d’état mixte x;

qui

contient une

forte

_proportion

de 2.

Dans ces

_conditions,

_y aurait aussi un

_{chatigelllell t}

progressif

dans le _{nonlbre îiioyeii} de

_maqnétoiïs

_par

atome de

_fer,

au moins dans le domaine

_allant,

dans le pur de

Llel

à

(échauffement)

et de à

_A,.1

(re-froidissement).

MM. Weiss et Foëx ont _{été alncnés pour}

l~

_nickel,

à

_envisager

un

_changement

se

_produisant

d’une

façon

depuis

0°

absolu,

jusqu’à

7500 ab-sous

_{(477" centigrades)}

dans les

_proportions

de nickel

à 8

_magnétons

et de

nickel à 3

_{magnétons :}

à 0" absolu 100 pour 100 de nickel à 8

magnétons ;

à 750" absolus 100 pour 100 de nickel à 3

magnétons.

Le

_point

de

Curie du nickel se

_produit

à 6 ==631" absolus

_{(3 à>8’}

cen-tigrades),

alors que le titre est d’environ 95 pour 100 en nickel à 8

_magnétons.

Le fer

_{présenterait}

donc

_quelque

chose

_d’analogue

au moins dans le domaine de la solution mixte a ,~. La

pré-sence de

_carbone,

de

nickel,

de

chrome,

de

_tungstène,

de

_silicium,

de

_phosphore,

etc...

_change

les limites du domaine en

_question

et

_produit

toutes sortes de

parti-cularités de détail.

9. -

Etats

du

fer

d’après

les essais de

diffraction

par les

rayons

X.

Je ne connais que les

_expériences

de

_{Westgren (1) puis}

de

_Westgren

et

_Phragmen

_(tl),

_qui

ont donné les

résul-ta ts suivants, comme

_agencement

des atomes en cubes

et comme valeur du côté de ce cube en

_angstrüms.

dOIl.l’ - à la

lelllpér.1ture

ordinaires : état a : :

cube centré dont le côté =

_2,83

à

_{2,87 À.}

pur - chauffé à 800~,,

état

cube centré dont le

2,U2

.B.

- chauffé à 1100°,

état

cule à faces

centrées, côté =

_3,GO

Ù

3,63

À.

(1) lron 1.

On a vu là une confirmation de

l’hypothèse

que le

fer ~

n’était pas différent du fer a, alors que le fer ~t est vraiment une variété

_allotropique

différente. Mais il conviendrait d’étudier ce _{que donne cette méthode pour} toute la série des

_{températures depuis}

Ai

jusqu’à

.A.3,

et

non _pas

_simplement

_{pour la seule}

_température

de 800". Cette

_{température correspond}

uit état mixte a _,,, dans

lequel

la

_proportion

d’état a est encore très

forte,

d’après

ce _due

_{j’ai déjà indiqué.}

Dans une étude de M. Weiss sur ces

_questionw

_(a),

il

(1) de

_{Metallurgt*el}

_juin 1925.

était

_{signalé qu’il}

_n’y

_{avait pas} encore

_beaucoup

de résultats assurés sur les structures

_d’alliages

binaires

dont les deux métaux

_composantes

A et B ont un réseau

cubique,

mais l’un « centré » l’autre à « faces centrés :

il semble que le réseau de

l’alliage

est celui du métal A si celui-ci est en trè>

_grand

excès,

de même c’est le réseau de

_B,

si c’est B

_qui

est en très

_grand

_excès,

-et pour les

compositions

intermédiaires,

il y aurait un

mélange

des deux

_espèces

de réseau,x. ’