L'interprétation du diagramme eutectoïde Fe—Fe3C, doit-elle être modifiée?

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L’interprétation du diagramme eutectoïde Fe-Fe3C,

doit-elle être modifiée?

P. Dejean

To cite this version:

L’INTERPRÉTATION

DU DIAGRAMME EUTECTOIDE

_Fe2014Fe3C,

DOIT-ELLE

ÊTRE MODIFIÉE?

Par P. DEJEAN.

Professeur à la Faculté des Sciences de Grenoble.

Sommaire. - Les _{diagrammes expérimentaux} invoqués par M. J. Seigle dans un précédent article (J. Physique, 1934, t. 5, p. 37) ne paraissent pas à M. Dejean établis dans des conditions suffisamment sûres (barreaux étudiés _trop courts refroidissements _{trop rapides) pour modifier la théorie} classique des

trans-formations du fer et des aciers.

Réponse de M. Seigle, et note additionnelle de M. _Dejean.

M.

_Seigle

a

_publié,

dans le Journal de

_{J)hys’l.que}

et

dans diverses autres _revues, une série d’articles

_{(’1) qui}

arrivent tous à cette

conclusion,

que :

L’interprétation

classique

du

_diagramme

_{(Fe-Fe’>C),}

dans la

_région

eutectoïde,

ne _{cadre pas} avec certaines

particularités

des

observations

_{micrographiques,}

clila-tométriques

et

_magnétiques

_qu’il

a faites. Il la

consi-dère donc comme inexacte et il en _propose une autre.

Toute son

_{argumentation}

_repose sur deux

proposi-tions fondamentales :

La

_première

est relative à la transformation

allotro-pique x

y

du fer pur.

La deuxième intéresse la

_perlite,

sa nature et son

mode de formation.

"

Ces deux

_propositions

sont assez _{graves pour mériter} un examen un _{peu détaillé. C’est} ce _que nous allons essayer de faire.

(1) Nouvelle lliéorie proposée ponr la formation des aciers recuits Le Génte 14 et 21 octobre _{1933, 103,} p. ,69 et 4110.

Quelques aspects micrographiquPs d’un acier ordinaire dur au

carbone recuit Chinrie et Industrie, décembre 1933, 30, p. 1 182. Etude sur les changPments magnétiques dans le fer et les aciers en fonction de la _{température.} Journal de

Série i’ll janvier 1931, t. 5, p 37.

La transformation a _{~ y} dans les _{acier,-, envisagée} au _point t de vue elu ses effats dilatométrique et magnétiques Chimie et 1 ndllsl rie février i93’~, L 3’1, p. 282.

Diagramme proposé pour la représentation des a iers au

carbone. Chimze ei Industrie, ayril t. _{31, p. 1-~3.}

Structures _perlitiques diverses d’un acier à 0,22 de carbone Ind2tstrie mai 1934..

’

Un nouveau diagramme fer carbone pour les aciers et

quel-ques unes de ses conséquences Le Génie Civil 19 et 26 mai _19::’4, Critique du diagramme entectroïde fer cémentite et nouveau

diagramme propose de "Fonderie de Alancy (juillet 1934). Bulletin de lassocialion _technique de _{J’onderie juillet} 193 f. t. 8, p. 289.

Textures _{micrographiques} et ùuretés d’un acier ordinaire à 0 85 cie carbone Chinne _ellndustr1P, septembre 193Í, 1. 32 _{p. 50 ï.} Etude d’un acier ordinaire à 0,5s de carbone, Chimie et lndustio, octobre _J934, t 32, p

Texture de transition entre zone trempée et non trempée dans

un acier à 0,22 de carbone. Chnnie et Induçirie, novembre _193-li, t 32, p. 1 039.

’Í. La transformation

allotropique

a

_{~ Y}

dans, le _{fer pur.} - A _ce

Seigle

écrit

_{(1) :}

« Une série d’essais

?iiic>.oqraphiques

et

difatoliié-dilatnnlag?iétiques relaté,; daiis

cette étude

₍₁₎

ln’ ont condlllt ii

_a)

Le domaine du fer a pur ne à 7200

_(point

cnitique

b)

Le domaine du

_{fer ;}

reste celui

_qcci

est

au delà de 910°

_point

_A3;

_c)

Dans le domaine

intermé-cliaire de

Ai

à

A.,,

existe un état 1nixte à

hropor-décroissantes de 7. ait

chauffage,

et à

_proportions

décî-oissaiïtes de _": au

_{ref’roidissement.}

Il

_n’y

a _pas lieu de considérer ucc état

_~.

rig. 1 - Zone de Lransformation _allotropique du fer pur.

(D’après J. _Seigle.)

« Les

_proportions

_resj)ectives

des deu.x états a et ¡-varient en

_fonction

de la

_{tentpérature}

à

_{l’éclzauffe111ent}

dans le sens

_qu’indique

la

_figure

1 ; or2 voit que la

proportion

de a reste très

_grande

_jusque

vers 825 à

850°,

et _{le gros de la}

_{t>.a>isfornialion}

a - _r se

_fait

ensuite dans un intertallede de 75 à 50’ ou

(’) Seigle. Journal de _Physique, janvier 1934. page 46,

28 colonne, ligne 4.

quelquefois

bien moins. Cet étalement en

_{tenipéî,atuî,e}

est très variable d’un

_fer

ou acier

extra-doux,

à un

autre.

« Au

?>ef’roidissenient,

on a une allure du mênce

genre, tenu du « retard » à la

_{transformateoie}

dans le sens _~r -->- a. »

Il faut _{retenir de cette cilation que :}

A. C’est à la suite d’essais

_{micrographiques}

dilato-métriques

et

_{dilatomagnétiques}

_{que M}

_Seigle

a établi

ses conclusions.

B. La transformation a

_{= y}

est étalée en

tempéra-ture et cet étalement est très variable d’un fer ou acier extra-doux à un autre.

C. Dans le domaine intermédiaire de

AI

à

_A3,

il

existe un état mixte a _y.

Nous allons examiner successivement ces trois

_points.

A. Essais

_{Micrographiques}

et

_{dilatométriques.}

-Malgré

nos

_recherches,

nous n’avons pu retrouver dans

Les diverses

_{publications précédemment}

notées aucune

étude

_{micrographique}

sur le _{fer pur. En}

_revanche,

cet

auteur,

nous donne

_(Journal

de

_Physique,

_janvier

_1934,

page

39)

un

_diagramme

_{dilatométrique}

relatif au fer

étectrolylique

et fer ARMCO

_qui

est un fer à peu

_près

pur. Nous

reproduisons figure 2

ce

_diagramme.

Fig. 2. - Diagrammes

pour du fer électrolytique et du fer AIUICO.

(D’après J.

_Seigle.)

B. Etalement de la transformation a _{~ y.} - Le fait de mettre sur le même

_pied

le _{fer pur} et les aciers

extra-doux constitue une tendance assez

_regrettable,

car nous montrerons

_plus

_{loin (fig.11) qu’il}

_y a une très grosse différence entre la courbe

dilatométrique

du fer pur et celle de l’acier extra-doux.

Or,

si le

_diagramme

de M.

_{Seigle (fig. 2)}

s’accorde assez bien avec celui d’un

acier

extra-doux,

il est en contradiction très nette avec ceux _{obtenus par divers auteurs} sur des fers très _purs dont les

_analyses

sont exactement

_indiquées.

Fig. 3. - Courbe de dilatation d’un fer Electrobévé, _{dont la}

composition en _{pour 100} est donnée _{ci-après :}

’

C = _0,0028; Si = _{U, ~ 4 ~6.}

S = _0,0053; P = _0,0 25. ;

Cu = _{O,Oql ; Fe par différence.}

(D’après A. _{Bouchayer )}

Fig. 4. - Courbe de dilatation d’un fer

électrolytique dont la composition pour 1110 est donnée ci-après :

C=o,006 ; Si : pas de traces. Mn : traces; S = 0,006.

P : _pas traces; Cu : _pas de traces.

(D’après Seikichi Sato.)

Bou-chayer

et

_{Viallet) (1)}

et

_{figure 4}

celle donnée par Sei-kichi Sato dans un article sur les recherches

dilatomé-triques çles

transformations

_A3

et

_A,

dans le fer

_pur(2).

Les courbes obtenues par ces deux auteurs ont des allures

_identiques;

mais elles diffèrent

_{complètement}

de eellë _{donnée par M.}

_Seigle.

_ Fig.

5. - Courbe de A.

Bouchayer (trait plein).

Courbe de Seikichi Sato _{(trait pointillé).} Courbe de J. Seigle (trait interrompu).

Pour mieux noter cette

différence,

nous avons

repro-duit à la mème échelle

_(fig.

₅₎

les courbes de

_chauffage

publiées

par les trois auteurs

_précités.

_{Tandis que}

celles de

_Bouchayer

et de

Sato,

_qui

coïncident sensible-ment dénotent une contraction

_brusque

_{et à peu}

_près

isotherme au

_point

_Ac3,

celle de M.

_{Seigle (qui}

se

rap-porte

vraisemblablement à un acier extra-doux et non

à du fer

_pur)

est assez étalée.

Je _{dis à peu}

_près

isotherme,

car la contraction s’étend sur

_{quelques degrés}

dans les courbes de

Bou-chayer

et de Sato. Cela

_peut

être attribué :

1° Aux

_{quelques impuretés}

des fers utilisés

_qui,

bien que très purs, ne sont

_pourtant

_pas

_chimiquement

purs ; 2° à ce _{que les vitesses de}

_chauffage

et de refroi-~dissement ne sont _pas assez lentes pour que

_{l’équilibre}

thermique

soit

_toujours

atteint et 3° à ce _{que l’inertie}

des

_appareils

_peut

_jouer

aussi un certain rôle.

Chevenard et Portevin ont donné

₍₃₎

eux aussi un

diagramme

dilatométrique

relatif à un fer de Suède presque

dépourvu

de carbone

_(C

=

_(~,U3~

_pour

_100),

qui

donne une anomalie de dilatation au

_point

_A3

aussi

brusque

que celle

indiquée

par A.

Bouchayer

et par Seikichi Sato.

(t) ÂUGTSTB ROUCHAYER.

_Quelques

_propriétés du _fer

Electrobév é

édition J. _Rey Grenoble 1920.

(2) SEtxicrai SATO. Dilatometric Investigation of the _A3 and _Ai transformations in pure Iron, Science Reports o f the TôhoA-u

hnpér.al University, décembre _1925, Série 1, vol.

_14,

Ne 5. (3) CMTBNARD et PORTEVIN. Revue de _{Jlétallurgie,} 1925, 22, p. 361,

fig. 3. 1

Pierre Curie

_(1),

Weiss et Foiix

_(‘-’)

de même _que Kotaro Honda

_(~3)

ont noté une variation

_brusque

de la

susceptibilité magnétique

du _{fer pur}

_lorsqu’on

franchit le

_point

A3.

Il serait bien étonnant que tous ces

émi-nents auteurs se soient

_trompés

et aient noté un

phé-nomène assez

_brusque

_{alors que}

_d’après

1~I.

_Seigle,

il aurait dû être étalé

_depuis

A,

jusqu’à

A3

et tout au

moins assez

_graduel

entre 8500 et 900B

C. Entre

Ai

et

A3

il existe un état

_{mixte a}

-Puisque

l’examen aux _{rayons X} montre _{que dans} cet

intervalle nous avons affaire à un métal

cristallisé,

l’état mixte a _Y ne

_pourrait

être _{réalisé que par des} cristaux mixtes.

Sans vouloir aborder ici

_{l’objection qui pourrait}

être soulevée par la difficulté d’obtenir des cristaux mixtes de fer a

_{(cristaux cubiques centrés)}

et de fer _y

(cris-taux

_cubiques

à faces

_{centrées) (4)}

nous _{dirons que les}

données

_{expérimentales}

de M.

_Seigle

ne _{sont pas} assez

convaincantes pour que nous _{essayons de le suivre} sur un _{terrain aussi peu sûr.}

2. La

perlite

est-elle un~ eutectoïde? -Abordons

maintenant la deuxième

_proposition,

celle relative à la

perlite.

On _{sait que, dans} ce _{que M.}

_{Seigle appelle}

la théorie

classique

des aciers

recuits,

la

_perlite

est considérée

comme un eutectoïde de fer et de carbure de fer. Or cet auteur se _{propose de montrer}

qu’il

n’en est

rien,

et que la

perlite

n est

_{qu’un pseudo-eutectoïde.}

Il a fait

un certain nombre de

_{griefs à}

la théorie

_classique

_que

nous avons

_groupés

sous forme de trois

_objections

principales

Nous allons les étudier successivement. ire

_Objection.

- La

perlite

n’est pas un

euteetoide,

sa teneur en carbone varier de

0, 9

à

0, 6

_pour

~ a0 - Cette

opinion

de

_{Seigle qui}

n’est

étayée

que sur des observations

_{micrographiques}

semble

_provenir

d’une confusion. Le

_diagramme

d’état du

_système

_FE-FIC,

aussi bien dans la

_région

eutec-toïde que dans toute autre

_région,

est un

_diagramme

d’équilibre,

c’est-à-dire

_qu’il

_{suppose que les variations}

thermiques

ont été assez _{lentes pour que les}

consti-tuants formés soient des consticonsti-tuants

_{d’équilibre.}

C’est

justement

ce dont M.

Seigle

ne _{semble pas avoir}

suffi-samment tenu

_compte.

Il

_s’appuie

en effet sur une

remarque de MM. Guillet et Portevin

(5), qui spécifie

que, pour évaluer la teneur en carbone des aciers

(~) P. CURIE. _{Propriétés magnétiques} des corps à diverses tem-pératures. Annales de Chirnie et de _Physiqne 1895, le S., t. 5,

p. :!R9.

(2) WEISS et FOEX. Etude de l’aimantation des corps

ferroma-gnétiques au dessus du point de Curie. Journal de _Physique, 191:i,

31 S., t 1, p. 7!~5.

(3) HONDA. Does the Ciitical Point _depend of the Strength of the Magnetizing Field? Science Reports of the Tônoku 1922. vol. 10, 1~° 6, p. 433.

(4) Voir à ce _{sujet l’opinion} de H. WEiss. Revue de _métallurgie 1925, t. 22, p. 34 t, 2e colonne.

d’après

la surface

_occupée

_{par la}

_perlite,

il faut

_toujours

opérer

sur des aciers recuits dans les mêmes conditions,

et _que

_notamment,

la vitesse de refroidissement

_agit

sur la

_{ségrégation}

de la ferrite

_{proeutectoïde,}

de sorte que

l’augmentation

de la vitesse de refroidissement tend à diminuer la surface de la ferrite.

Or,

dit

_Seigle,

la diminution de la surface

_occupée

par la ferrite entraîne

l’augmentation

de celle

_occupée

par la

perlite

et alors le carboiie total de l’acier étant resté le

même,

il faut donc en _{conclure que 1 on} aura

de la

_perlite

_{dont la teneur moyenne} en carbone est

inférieure à

0,9

pour 100.

Cette conclusion n’est pas exacte pour la raison

pré-cédemment énoncée.

_Lorsque

le refroidissement n’est pas suffisamment

lent,

ce _{n’est pas} une

_perlite

d’équi-libre à

0,9

pour 100 de carbone que l’on a; mais un

aspect

perlitique qui

peut

aller

_jusqu’à

la troostite

lorsque

la vitesse de refroidissement est assez

_grande.

Ne trouve-t-on pas, non sans étonnement du

reste,

dans des dessins

_{micrographiques}

de M.

_Seigle

_(1),

de la

_perlite

voisinant avec de la martensite ! 1 Ce n’est donc pas sur de tels

_aspects

_{que l’on}

_peut

raisonner pour dire que la

perlite

n’est pas un

entectoïde,

car il

est bien évident

_qu’il

_y a, dans ce cas, confusion entre la

_perlite

et la troostite.

Mais

_{81. Seigle}

va

_plus

loi. Il

_ajoute

ceci : « J’ai

constaté en outre

_qu’un

refroidissement lent normale mais effectué

_après

un

_chauffage

à

_température

élevée

(

001)0 et

_plus)

diminue aussi la surface de la ferrite

libre

_(toujours

dans l’acier étudié à

_0,58

_{pour 100 de}

carbone).

»

En se

_reportant

à l’étude à

_laquelle

M.

_Seigle

fait

allusion

_(’),

on constate _que, ce

_{qu’il appelle}

refroidis-sement lent normal

_correspond

à une durée de passage

...Br3

à

_Arl

de l’ordre de 3 à 15 ou 20 minutes.

Une telle définition de la vitesse de refroidissement est assez _{vague, et}

_imprécise.

mais on

_peut

dire

_qu’il

ne

_s’agit

_{pas là d’un refroidissement très lent. Dans} un

tel

acier,

comme dans toute autre nuance, la

_perlite

d’équilibre (la

seule à

_laquelle

se référe le

_diagramme)

a bien une

_composition

très voisine de

_0,9

_{pour 100 de}

carbone. Le fait

_qu’on

_peut

modifier cette

_composition

par un traitement

_approprié

tout en conservant un

asppctplusou

moins

_vaguelnen

t

_perlitique

n’infirme

en rien ce résultat.

On

_peut

_simplement

retenir de

_{l’expérience précitée}

(chauffage

à 10U0° et

_plus)

_{que le} retour à l’état

d’équi-libre est d’autant

_plus

_{difficile que le}

_chauffage

préa-lable a été fait à

_{température plus}

élevée. La

_trempe

des aciers à outils

_rapides

illustre ce fait d’une manière

particulièrement frappante.

2

_Objection.

-

chauffage,

la ne se

trans-solution solide ait

_point

.1c, ;

mais

seule-(’) J. SEIGLE. Textures _{micrographiques} et duretés d’un acier ordinaire à _0,85 pour cent de carbone. Chimie el

_Industrie,

septembre 19:8, vol. 32, fig. S, page 513 et fig. 10 p 515. (2) J. _{Quelques aspects micrographiques} d’un acier ordinaire dur au carbone recuit. Chimie et Industrie, dé-cembre 1933, p. 1 282.

ment

_{lorsr¡u’ £1}

s’est

_Ibriiié

une assez

_forte

de

fer

ï, c"est-à-dÙ’e

De

mênle,

ait

_{?>efroidisse»ie>ii,}

le

_fer

conunence à se

e~a

_t’er

_a, atc

_hoitet

_Ar3.

Dès que la

de

_{feî- 2}

_augnlente

tant

_{soit peu,}

la cémentile

ne

_{peut plus}

eya solution : il y a

_{précipitation}

de

cette céntenlite

_qui

cherche a

_{s’isoleî-;}

niais elle el/traîne

en même

_temTts

de la

_ferrite,

d’où

_focntatiou

de

_J1erlite.

6. - Variation de la teneur en carbone (ou en Fe~C) de la

solution solide des aciers, en fonction de la _{température.}

(D’après J. _Seigle.)

M.

_Seigle

a, du

reste,

illustré sa manière de voir en

traçant

pour divers

aciers,

la variation de la teneur en

carbone

_(ou

en

_Fe’C)

de la solution solide des

_aciers,

en

fonction de la

_{température.}

Ce sont les courbes que nous

reproduisons fig.

6. Il ressort nettement de ces courbes aussi bien que du texte

_même,

énoncé

_plus

_haut,

_que

cet _{auteur admet que les}

_points

Ac,

et

_Ar,

_marquent

l’un le

_début,

l’autre la fin de la transformation

pro-gressixTe z

= y du fer et

qu’il

ne devait se _passer en ce

point

aucune discontinuité

_brusque,

_puisque

ce n’est pas là que Li

perlitc

se formerait ou se

décompose-rait.

M.

_Seigle

insiste dureste sur ce

_point

et le

_{précise (’)}

en se basant sur l’examen des anomalies

_magnétiques

d’acier dur à

_plus

de

0,40

à 0,45 pour I00 de carbone.

(Il

choisit à dessein de tels aciers pour

lesquels

les

points A2

et

A~

g étant confondus

l’inerpétation

des

résultats pourra être

plus simple).

D’après

la théorie

_classique,

dit-il : « On devrait

s’attendre à une

_{aiiqmeittatioit}

lente de

_{niagnéti*snie}

del)uis .Ar3 jusqu’à

Arl’ puis

une

_{augJJlenlation}

_brusque

quant

on _passe au

_{r°e froidisssemcrct}

le

_point

Ar, .

« A les

phénonzèues

étant

inverses,

on

devrait s’attendre à une chute de

_{maqîîélisiiie}

quand

on

par

Ae,.

On ainsi des trcccës tels que celui de la

_figure

7. Or

_{1"expérience}

rie montre rien de

seîîi-blable;

il

_n’y

a

notarnment,

aucun

_{cha?agenie»t brusque}

seulblabte

_aupointar,

considéré la

conceptio?iclas-s’ique

comme

_{cor?.esj>ondant}

à la

_(ornlalion

de la

perlite.

»

Nous ne _pouvons

_adopter

cette manière de voir car nos

expériences personnelles

sont en contradiction

absolue avec celles sur

_lesquelles

_s’appuie

M.

_Seigle.

Il dit que si la théorie

classique

était exacte nous

devrions avoir une

_augmentation

lente de

_magnétisme

depuis

Ar3

jusqu’à

Ar,.

Au

_chauffage,

les

_phénomènes

devraient se

_produire

en sens inverse.

Or,

c’est

exacte-ment ce _{que l’on obtient.}

Nous

_{reproduisons ci-après (fig. 9)}

_{les courbes que}

nous avons

_publiées

il y a 9 3 ans dans une étude

expé-Fig. 1. -

Représen tation des changements de magnétisme

d’un acier dur _{hypoeutectoïde} si la conception classique est exacte.

(D’après J. _Seigle).

8. - Trace observé. (D’après J. Seigle)

rimentale sur les transformations

_magnétiques

du fers

et des

Fig. 9. - Courbes obtenues _{avec un barreau}

cylindrique.

1 = _{200 mm;}

1

M

66,fi.

Du reste des courbes en tous

_points

_identiques

ont été obtenues par Kotaro Honda

_(1).

Dans un cas coinme dans l’autre nous avons une

chute

_brusque

du

_magnétisme

au

_point

_{Ac,, puis}

une

diminution

_progressive

entre

_Ac,

et

_Ac2

ou

_Ac,3,

sui-vant la teneur en carbone de l’acier.

D’où vient alors la

_méprise

de M.

_Seigle

Elle est assez facile à

_expliquer.

Les courbes

_qui

font

l’objet

de notre

_figure

9,

ont été obtenues avec un

bar-reau

_cylindrique

_ayant

une

_longueur

_égale

à

_66,6

fois le

_diamètre,

c’est-à-dire avec un échantillon dans

_lequel

le

_champ

_{démagnétisant}

était très faible. Or nous avons montré dans le mémoire

_{précédemment}

cité,

que si nous étudions la chute du

_magnétisme

en fonction de la

_température

sur le _{même acier que}

_{précédemment}

mais avec un barreau

_cylindrique

dont la

_longueur

n’est

_plus

_{que 5}

fois le

diamètre,

c’est-à-dire dans

lequel

le

_{champ démagnétisant}

est très

_important

(1) K. HONDA. On the A2 line in the équilibrium Diagram of the

troa-carl)on System = Science _{reports of} the Tôhuku

_tmperial

Uni-versity. 1926, série 1, vol. 15, 11~ 2, p 248.

Fig. 10. - Courbes obtenues

avec un barreau

cylindrique.

d li,3 mm; 1 = _{56.:5 mm;}

d

i =

N

nous obtenons alors les courbes de la

_figure

10 tout à fait

analogues

à celles de M.

_{Seigle reproduites figure}

8. Et il

se trouve en _{effet que cet} auteur a

_opéré

avec le

ther-momagnétomètre

de Chevenard dans

_lequel

on utilise de

_pet’its

barreaux

_{(d =}

2 mm, l = 15

mm)

c’est-à-dire dont la

_lougueur

est

_égale

à

7,5

fois le diamètre et _par

conséquent,

à très

_grand

_{champ démagnétisant.}

Il

n’est _{donc pas étonnant}

_qu’il

ait obtenu des courbes

analogues

à celles de notre

_figure

10 et _{n’ait pas aperçu}

la chute

_brusque

de

_{magnétisme qui}

se

_produit

au

point

Ac,.

Mais,

la seule fautive est la méthode

expé--rimentale

et,

il

_n’y

_{pas lieu de}

_rejeter

pour cela la théo-rie

_classique

de la formation de la

_perlite.

D’autant p’us que bien d’autres

expériences

viennent

confirmer-cette théorie.

Ainsi,

nous donnons

_figure

11 une série de courbes

de-dilatation,

en fonction de la

température,

obtenues au

dilatomètre

_Pellin,

sur des fers et aciers à teneur en

(1 ) P. DejEAx. Etude expérimentale sur les

transformations-magnétiques du fer et des aciers. Annales de

_Physique,

1922,.

carbone variable. On notera en

_passant

la très

grande

différence

_qui

existe entre la courbe de dilatation du fer

_{électrolytique}

et celle d’un acier extra doux à

_{o, ~ ~}

pour 100 de carbone. On ne

_peut

_{donc pas}

_prendre

indifféremment l’une ou l’autre comme semble

_l’indiquer

M.

_Seigle.

₁

- Courhes de dilatation de divers aciers _en fonction de

la _température de _chauffage.

En

outre,

nous trouvons sur ces

_courbes,

au

_point

Ac,,

une anomalie de dilatation pour tous les aciers contenant un _{peu de carbone et dont l’intensité croît}

avec la

_proportion

de

_perlite.

Ce résultat

_{expérimental s’explique}

très bien avec la théorie

_classique

_qui

_{admet que la}

_perlite

se forme au

point

Ar,

et se redissout au

_point

_Ac,.

En

_revanche,

on ne voit pas comment

_pourrait

_{s’expliquer}

cette brus-que anomalie

dilatométrique

au

_point

Aci

si on admet-tait avec M.

_Seigle

que ce

_point

_marque

_simplement

le début de la transformation

_progressive

du fer x en

fer _1~.

Les mêmes conclusions

_s’imposent

si on

_regarde

les

courbes de refroidissement obtenues par la méthode différentielle de

Roberts-Austen,

avec

_l’appareil

Sala-din Le

Chatelier,

sur une série d’aciers au carbone

(fig. ~~).

Il est

_impossible

_{d’expliquer}

l’anomalie du

_point

Art

si on admet comme NI.

_Seigle

que la

perlite

ne se forme pas en ce

_point

_Ar44

31

_Objection.

- Oii _ne

peu t

assiîîziler les

tl’an.,;fo1"-mations de la solution

_{solide (austénite)}

des

aciers,

et la

_{foî-niatioii}

de la

_perlite,

à celle de deux métaux

fon-diis A et B donnant un

_eutectique

_{par leur}

_{solidi( icatiol1.}

« Celte assimilation », dit

« dans le cas des

_rnétaux,

on a deux constituants ~~,.

_et,B,

«

_qui

sont les deux

_1nétau;r;

dans le cas des

aciers,

on a

cc

L’équivalent

de trois

constituants, à

savoir: le

f ér

_j, le cc Dt et la cénientite h’e3(’, "

_{(1) ,}

Fig. 12 - Courbes de refroidissement de divers aciers obtenues

par la méthode différentielle de Roberts-Austen avec

l’appa-reil Le Chatelier-Saladin.

Avant de

_répondre

à cette

_objection,

il est nécessaire de

_rappeler

un ceriain nombre de notions.

1. Dans un

alliage

en

_équilibre,

un seul corps

(mé-tal pur ou combinaison

_chimique)

ne

_peut

_jamais

être

compté

que comme un seul

constituant,

_quel

_{que soit} son état

_{(solide, liquide}

ou

_gazeux),

même

coexistence simultanée de

_plusieurs

de ces

_{phases. Il}

_en

est

_également

ainsi des variétés

_{allotropiques}

d’un

même corps

qui

ne donnent

_jamais

_qu’un

seul

consti-tuant: mais

_qui

constituent

_cependant

autant

_{de phases}

distinctes.

2° Etant donné le peu

d’importance

de la

_phase

gazeuse dans les réactions

d’équilibre

en

métallier-gie,

on fait

_{généralement,}

sous certaines

_réserves,

abstraction de cette

_phase.

’

1

3° On doit noter _{encore, que dans les}

_{alliages binaires}

l’un des métaux

_peut

être

_remplacé

par une

combinai-son. Tel serait le cas des

_alliages

de

_Mg

et

_Mg

Zn2 dans

lesquels

les constituants

_{indépendants}

ne sont _pas

_Mg

(1) SEIGLE. Nouvelle théorie _proposée pour la formation des aciers recuits. Le Genie Li octobre 1933, t. _103, p. 3’li~,

~et

_Zn;

mais bien

_~Ig

et

_MgZn’.

Tel est aussi le cas des

aciers, où les constituants

indépendants

ne sont _{pas le}

fer et le

_carbone,

mais bien Fe et Fe3C.

Ceci étant

_admis,

on

_{ne comprend}

_{pas bien}

_{l’objection}

de M.

_Seigle.

Il oppose le cas de deux métaux donnant un

_eutectique

_{par leur solidification} au cas des aciers

composés

de Feet deFe3C

_qui

_{forment l’eutectoïde}

per-lite,

Il dit que dans le cas des deux métaux A et

_B,

on a

deux constituants : le métal A et le métal

B,

ce

_qui

~est

_parfaitement

exact. Il

_pourrait

même

_ajouter

_que,

pendant

la solidification de

_{l’eutectique,}

on a en

pré-~sence : 1° la

_partie

encore

_liquide

_qui

est une solution

liquide

des deux métaux l’un dans

_l’autre,

et

_qui

ne

constitue

_{qu’une phase,}

et 2° la

_partie

solide

_qui

est

formée de

_{l’eutectique déjà}

_déposé

et

_qui

se _compose

de métal A

_juxtaposé

au métal

B,

soit deux

_phases.

Ce

_qui

fait un total de 3

_{phases ;}

une

_liquide

et deux solides.

Dans le cas des

aciers,

au moment de la formation de

l’entectorde,

perlite,

nous n’avons pas trois

consti-tuants comme le voudrait. M.

_Seigle

mais seulement

deux,

car si le fer a et le fer ~~ sont deux

phases

dis-tinctes,

ils ne sont _{pas deux constituants différents.}

Nos deux constituants sont donc d’une

_part

le

_fer

et

d’autre

_part

le carbure de

_fea°.

Lors de la formation de

la

_perlite

nous avons en

_{présence :}

de

_{l’austénite,}

solution solide de fer _{y et} de carbure de fer

_(une

_phase)

qui

se

_décompose

en dpux

_phases

_(fer

a et carbure de

fer)

soit trois

_phases

en tout et seulement deux

consti-tuan ts.

Nous sommes donc bien dans un cas absolument

parallèle

à celui de laformation de

_{l’eutectique}

de deux

métaux,

ou si on veut être

_{plus précis,}

à

_{l’eutectique}

d’un métal et d’une

_combinaison,

_{tels par}

_exemple

Mg

et

On

_peut

t _par

_conséquent

faire

_{rigoureusement}

et

d’one manière très correcte l’assimilation incriminée par M.

Seigle.

Conclusion. - 1° La transformation x ~ y du fer

pur ne s’effectue pas d’une manière étalée entre les

points

.A-1

et

_A3;

mais bien

_uniquement

au

_point

A3.

2° La

_perlite

a une

_composition

constante et sa for-mation se

_produit

au

_point

_Ar,,

conformément aux lois

qui

régissent

la formation des

_{eutectoïdes,}

rien ne

s’oppose

donc à la considérer comme tel

3° La théorie dite «

théorieclassiqne

» du

_diagramme

Fe-Fe3C n’a été mise en

_défaut,

_jusqu’ici,

_par aucun fait

expérimental

nouveau. Il

_n’y

a _{donc pas}

_lieu,

_pour

l’instant,

de lui

_apporter

le moindre

_changement.

Réponse

de N1.

_Seigle

aux

_objections

de M.

_Dejean.

J’ai lu avec

_beaucoup

d’intérèt

_l’expose

de M.

I)e-jean,

attaché aux

_conceptions

_classiques;

_je

rap-pellerai

cependant

quelques

constatations

expéri-mentales

_qui

montreront tout au moin-s

_qu’il

_y a encore

beaucoup

de choses à

_comprendre

_qui

ne _{sont pas}

simples.

Région

troublée à l’échauffement du fer entre

des

_{températures}

de t’ordre de 700 à 920’. -Il y a un fait

incontestable,

c _{est que les fers et aciers}

les

_plus

purs que nous sachions

_préparer

_présentent

une

_région

troublée entre 7000

_(ou

_moins)

et 920 à 93U° environ à et _{il y} a de même une

région

troublée au à des

_{températures}

un _peu

moindres,

_{par suite de}

l’hystérésis.

Difficultés

_{d’interprétation.}

-

Ilyamalheureusc-ment

_plusieurs

ordres de difficultés dans les conclu-suions à tirer des

_{observations,}

et

_je

t;iterai les sui-vanLes :

L 0 Les diverses Jnéthodes d’étude ne caractérisen

_{f pas}

exactement de même la

_région

troublée.

2"

_Beaucoup

de courbes zcr2e

_propriété

physique

en

_function

de la

_{tenlpé1’ature}

ont été établies par des

expérimentateurs

seulement pour le cas de

l’éclrau f fement;

or, des _{ourbes pour le} (-as du

dissenlent seraient très,,

_{inlérossaiites,}

afin de

_préciser

l’importance

et l’étalement de

_{l’hystérésis.}

Il

conviendrait,

noLalnment. d’établir des courbes pour des

refroidissenlPuts qui

débuteraient drots la

hériode

et non _{pas seulement} une fois

celle-ci entièrement terminée.

3° Il convient de se demander si les échantillons les

plrcs

près

du

_fer

ri 100

100, -

par

cxem pIe

ou

_{99,9 pour 100, -}

n’ont

_{cependantpasleurspropriélés}

n10difiées soit par les faibles

impuretés

reslante·. soit par certain manque

d’homogénéité

dans une certaine

direction _par

_{rapport aux}

autres directions.

Le fer Armco et le fer

_{électrolytique}

sout les deux

qualités

les

_{plus proches}

du _{fer pur que l’on sache} maintenant

_préparer

d’une

_{façon courante;}

le fer Armco contient environ

?tl,85

pour 10n de fer et le fer

électrolytique

atteint à

,,j*9,96

pour 100.

Or,

dans les deux cas _{interviennent des gaz dissous}

ou

_occlus,

et d’une

_{façon qui}

nous

_{échappe ;}

mais des

développement

à ce

_{sujet dépasseraient}

le cadre de

cette

_réponse.

Je

_{rapporterai plus}

loin sommmairement

quelques

essais

_{dilatométriques}

très curieux.

Rappel

de

_quelques

constatations

expérimen-tales _{autres que par} la méthode

_{dilatométrique.}

a)

Chute de l’aimantation

_{spécifique (7}

à

l’échauf-fement.

_quand

on arrive au

_point

de Curie. - Cette

chute se

_présente

assez

_brusquement

vers 770" dans un

champ

faible

_{(par exemple 30 gauss)}

mais elle est assez

progressive

dans un

_champ

fortde _gauss et

_plus.

-

6’ )

Courbe du

_{paramagnétisme,}

_valcur

de -en

fonc-B ’/

tion de la

_{température,}

-- Les auteurs

_qui

ont fait des

mesures _{n’ont pas trouvé exactement les mêmes chiffres}

c’est-à-dire _{n’ont pas établi exactement les mêmes}

courbes,

ce

_qu’on

_peut

attribuer à une non-identité

parfaite

des échantillons étudiés.

J’ai

_{reproduitdanslafigure}

14 de mon étude dujourrial

de de

_janvier

1931~,

le tracé

_{représentant}

les déterminations deMM. Weiss

_{et Foëx ; ils}

enconcluaient

l’existence entre 770^

_(point

de

_Curie)

et 900, environ

(rlébut

de l’état

_y)

d’un fer

_pi

à 12

_magnétons

_par

atome,

puis

l’existencP d’un fer

52

à 10

_{magnétons ;}

ces

deux

_{variétés pj et 3,}

_pouvant

d’ailleurs ne _{pas différer}

allotropiquement

du fer x.

Mais comme les déterminations d’anlres

expérimen-tateurs sont un _peu

_{différentes,}

l’existence de ces

variétés

_~1

et

_~2

reste douteuse.

c)

Thermo résistivité. - La

figure

1

_reproduit

le tracé obtenu par Chevenard

_(’)

sur du fer

électro-lytique,

avec la courbe dérivée.

Fi g - 1. - Thermorésistivi té du fer _{électrolytique} et courbe dérivée, d’après M. Chevenard.

o == point de Curie de fer a.

A = transformation allotropique x -~ _{~; .}

Etant donné la

_position

de l’anomalie constatée vers.

900°,

il

_s’agit

certainementcl’un tracé à l’échaulfement.

Il serait évidemment très intéressant d’avoir un tracé au

_{refroidissement,}

_{pour constater comment}

l’hysléré-sis du

_phénomène

se

_présente.

d)

Pouvoir

_{thermoalectrique. -}

La

_{figure 2}

repro-duit le tracé obtenu par Chevenard

_(2).

_{Il y}

a ut

(1) flet ue du _Nickel, 3c _année, Il- 2.

533

premier

changement

de direction attribué au

_point

de

Curie 0 ou

_point.A2

et un nouveau

_changement

attribué

au

point

A3 ;

il

s’agit

encore

_uniquement

d’une courbe à l’échauffement.

Fig. 2. - Courbe

pouvoir thermo-électrique-température du fer pur, d’après M. Chevenard.

Tracés

dilatométriques. -

J’avais

voulu,

dans la

figure

1 demoii étude du Journal de

_{Physique, -}

_janvier

1934- montrer

_{la correspondance entre}

dilatation réelle et dilatation

différentielle,

prises

comme ordonnées,

en

fonction des

_{températures}

_prises

comme

_abcisses,

et

je

déformai malheureusement les tracés -

en les

arrondissant

_trop

dans la

_région

d’anomalie - afin de rendre cette

_{correspondance plus}

claire ;

c’cst, cela

_qui

motive très

_justement

l’observation de M.

_Dejean.

Mais il est _{certain que les différents}

expérimenta-teurs _{n’ont pas obtenu exactement les mêmes}

_tracés,

et

_{il y}

a soit différence

d’allure,

soit différence dans la

température

moyenne de la

portion

importante

de l’anomalie.

Le

_{point importante}

est celui-ci : a-t-on une anomalie

(lilatomélrique

étalée en

_température

ou non étalée ?

Supposons

qu’on

ait une anomalie non étalée se

produisant

à la

_température

_{7’ par}

suite d’une

trans-formation

_{allotropique,}

_{et supposons} en

_outre,

_pour

simplifier,

que le coefficient de dilatation soit constant

en fonction de la

_température

_{pour chacun des deux}

états.

Fig. 3. - Courbe

schématique des effets d’une transformation A

à la température T pour trois _types de _{représentation} de la

dilatation en fonction de la _{température,.}

Cela

correspond

aux schémas des

_{figures (3 a,}

_b,

_c)

limités à la

_région

anormale : -.

(1) Voir BoREuxs, p 400 et OBERH0IFFER, p. 24.

a) Dilatation-température;

b)

Dilatation

_{différentielle -température;}

c)

Dilatation vraie à

chaque

température

en fonction de la

_{température.}

Or,

je constate d’abord que les tracés

rapportés

par M.

_Dejean

_{d’après NI.}

_Bouchayer

et

_d’après

M.

_Sato,

présentent,

pour la

partie

importante

des

anomalies,

tlll ÉTALEMENT SUR UNE TRIRNTAINE DE DEGRÉS AU MOINS, tant

à l’échauffement

_qu’au

refroidissement.

Mais voici encore deux tracês d’autres

expérimenta-teurs.

Tracé de M. _{Benedicks cité par Oberhoffer}

_(1).

---La

_figure

4

_reproduit

le tracé de dilatation différentielle

sur un barreau à

99,967

pour 100 de

fer;

c’est sans

doute du fer

_{électrolytique ;}

les ordonnées sont à une

très

_grande

échelle.

Fig. 4. - Courbe

dilatométrique différentielle du fer par à ~9,967 pour 100, d’après 31. Benedicks, à une _grande échelle

des ordonnée.

A

_{l’échauffenlent,}

_{il y} a une forte contraction

anor-male très peu étalée - sans doute entre 905 et 915°. Au la dilatation anormale a une

vTa-leur

_beaucoup

_{plus grande.}

Le barreau revenu à la

température

ordinaire est donc

_plus

_{long qu’au départ.}

Il _{n’est pas donné}

_{d’explication}

à ce

_{sujet ;}

mais

j’ai

eu moi-même des tracés semblables dans les conditions

indiquées

ci-après.

Le tracé de Benedicks montre de faibles anomalies vers 7à0°.

Tracés de M. Chevenard. - Les tracés

_reproduits

figures 5

et 6 sont relatifs à du fer

_{électrolytique}

refondu au four Tammann j> ;

; j’ignore

le détail de la

fusion,

de la coulée et de la

_préparation

des

bar-reaux.

Dans la

_figure

_{5, qui}

est encore un

_diagramme

de

(dilatation différentielle-température), j’ai

tracé pour

l’anomalie les

_tangentes

à 60° dont les

_points

de

contact H vers 875, et B vers 930,

_marquent

respecti-vement le

_point

haut et le

_point

bas due la courbe

(dilatation réelle-température).

Cette anomalie est bien

plus

étalée que dans le tracé de lB1:. Benedicks. D’autre

_part,

M. Chevenard a déduit de ses tracés la

Fig. 5. - Courbe de dilatation différentielle du fer

électrolytique

fondu au four _{Tammann, d’après} Chevenard.

courbe de dilatibilité vî-aîe du fer en fonction de la

température ;

voir

_figure

6 ;

elle est très différente du schéma

_{figure 3}

c.

Fig n. - Dilatabilité vraie du fer pur _en fonction de la tempé-rature, d’après 11. Chevenard.

8, point de Curie de fer a.

A, passage du fer a au fer _y.

Rappel

de

quelqu-es-uns

de mes tracés

dila-tométriques

(1).

- Il Fer Armco. - A l’état de

barreau

_prélevé

dans un rond de 10 l11m

-et

_après

un

_premier

re.cuit dans le dilatomètre

_-

_j’ai

bien obtenu le même tracé que celui de M. Chenevard

de la

_figure

~. Si l’on inscrit

_plusieur.ç

_{cycles successifs.}

sur le même

_papier,

on

_{constate, figure}

7,

que le

point

extrême

FI

vient successivement en dans la suite des six refroidissements et

_chauffages.

Un recuit

de 48 heures dans le vide à 850° ou 9000 rend la forte contraction

_beaucoup

_{plus brusque,}

mais elle se

pré-sente à une

_température

_moyenne un _peu

_plus

_{forte ;}

la

petite

anomalie vers 7500 sur le

_diagramme

de dilata-tion différentielle est rendue

_plus

nette.

(1) Voir _plus de détails :

Génie _Civil, 12 octobre 1929, 5 juillet 1930, Revue de _{Métallurgie,} mai, juin 1932.

La _{Ter,hnigue Ifoderïie,} n, _3, 1934.

Ce

_qui

modifie surtout les tracés, ce sont les recuits dans

_{l’hydrogène,}

de 2

_jours

ou

_plus,

à 850° ou

plus.

Fig. 7. - Fer

Armco-cycles dilatométriques successifs.

La

_figure

8 en est un

_exemple.

Comme dans l’essai

de Benedicks de la

_figure

la" dilatation

anormale-Fig. 8. - Fer Armco et fer

électrolytique chauffés _{21/2 jours}

à 1 DOOn dans _{l’hydrogène.}

au refroidissement est bien

_{plus grande}

_{que la} contrac-tion anormale à

l’échauffement,

et le barreau est

_plus

long

après

chaque cycle.

ii)

Fig.

9, 10, 11. - Même acier

doux sans _perlite.

~) Rond laminé de 5 mm recuit normalement.

10) - -

après torsion au rouge de 700 a

800 tours sur 50 mm. de long. T]

’19) - -

après recuit de 3 _{jours à} 850°

~° Acier doux

Thomas,

sans

_perlite,

laminé en

rond de 5 mm. - Les

_figures

_9,

10 et 11 suffiront pour montrer les étonnants

changements

qu’on peut

pbtenir,

Figure

9,

rond tel

quel ;

Figure

10,

rond soumis à une très forte torsion au

rouge

(700

à 800 tours sur 5V mm de

_longueur).

Cette forte torsion -

qui

n’a rien pu

changer

à la

cornposition

chimique -

produit,

sur un barreau cassé à

_froid,

une texture

_spéciale

dénotant l’existence dans

_chaque

section d’une orien lationde

_quelque

chose -

(grains,

impuretés.

etc.

- _en forme de cercles

concentriques.

Figure

rond soumis à un recuit de trois

jours

dans

_{l’hydrogène}

à 8300. Un recuit de 2 à 3

_jours

dans le vide donne à peu

près

la même chose.

Résumé

_général

de ces essais. - Bien des choses nous

_échappent

donc et

_je

ne _{vois pas, pour} ma

part,

dans

_quelle

_expérience

on

_peut

se dire

_{plus près}

du cas idéal (tu fer

_chimiquement

pur, et constitué en une masse _{que l’on}

_pourrait

considérer comme

homo-gène

parce

qu’elle

serait formée d’une infinité de

grains

voisines sans aucune orientation

_{privilégiée.}

Courbes

_magnétiques

en fonction de la

tempé-rature _{pour des} aciers ordinaires carburés,

hypo-eutectoïdes. - Les tracés de M.

_Dejean

sont très intéressants. Je n’avais

_{pas dans}

mes dossiers son étude des Annales de

_Physique,

mais seulement son étude

présentée

au

_Congrès

de

_Liége

de 1932 sur les « Pro-cédés et

_appareils

servant à la détermination des

_points

critiques

». L’influence

_signalée

_{par M.}

_Dejean

de la

dimension des échantillons se manifeste bien aussi

avec le

_{therrno-magnétomètre}

de M.

Chevenard ;

mais les résultats de M.

_Dejean

sont

tous,

me

_semble-t-il,

relatifs à l’induction dans un

_champ

alternatif.

_Or,

il intervient alors des

_phénomènes

de

_magnétisme

réma-nent très

_{campliclués:}

L’interprétation du

diagramme

eutectoïdedoit-elle être rnodifiée ? - Tel est le titre de l’étude de M.

_Dejean,

et il

conclut,

en ce

_qui

le concerne, «

_qu’il

n’y

a _{pas lieu de lui}

_apporter

le moindre

_{changement. »}

Or,

on est bien

_plutôt

amené à dire: « Comment

faut-il

modifier la théorie

_classique

_{pour la faire cadrer}

avec les faits Jj o Je

constate,

en

_effet,

_{que presque} tous les

_{expérimentateurs}

-et notamment en

_Angleterre

-se sont efforcés

_d’imaginer

telle ou telle retouche à la

théorie

eutectoïde,

telle ou telle influence accessoire,

poui

expliquer

les faits constatés.

_{D’ailleurs, chaque}

auteur a sa

_théorie,

et aucune d’elles

n’a,

jusqu’ici,

recueilli une adhésion

_générale.

Conséquence générale

de ce

_qui

_précède.

-Le

_problème

de la solubilité du carbone dans le

_fer,

en

fonction de la

_{température,}

reste donc celui-ci : on doit

évidemment

_{imaginer qu’il}

y a une courbe de solubilité du carbone dans le fer a _pur et

_qu’il

_y en a

_également

une dans le fer ^~ pur.

Si la transformation oc _{y se fait à} une

_température

donnée,

sans aucun

_étalement,

nous avons à faire au

point

G du

_diagramme

_classique,

et _{il y} a

_beaucoup

de

chances pour que le domaine G P S du

_diagramme

soit

un domaine solution solide _y

₊

ferrite Mais si la transformation a -

_(est

tant _{soit peu}

_étalèe,

serait-ce seulement de 200 à

_30°,

_{c’est donc que} nous n’avons

plus

de

_{point G ;}

_que nous avons dans cette zone de

température

un

_mélange,

ou un

_agrégat,

ou une

sol-tion solide des états a _{et y,} enfin

_quelque

chose de

com-plexe

dans

_lequel

la solubilité du carbone devient elle-même

_{plus complexe.}

Ce _que

_j’ai

_supposé,

_{c’est que} l’étalement était bien

plus grand

encore _que ces 20° à

30°,

mais le gros du

phé-nomène est tout de

_même,

en

_général,

relativement

resserré.

Cas des aciers ordinaires industriels. -Dans

nos aciers extra-doux

_industriels,

le total des éléments

etrangers

-

carbone, manganèse,

soufre et

_phosphore,

parfois

aussi silicium - est

notablement

_plus

grand

que dans le fer Armco et le fer

électrolytique;

le pour 100 de fer sera

_{généralement}

inférieur à

_99,50

pour

100;

l’étalement de la

transformation a est

certainement

augmenté.

Le

_{métallurgiste}

est donc

_{obligatoirement}

en

pré-sence d’un

_système

à base de

_(fer

₊

_impuretés

autres que le

carbone), lequel

pourra être à

l’état y,

ou à l’état a, ou à des états intermédiaires

_(x

_y)

selon la

tempéra-ture,

et ces divers états

auront,

pour le

carbone,

des

Réponse

de M.

_Dejean.

Essais

_{magnétiques. -}

.Te

_répondrai

tout

d’abord

,à

_{l’objection}

que fait M.

Seigle

au

_sujet

de la détermi-nation de mes courbes

_{induction-température.}

Il dit que mes essais ont été faits dans un

_champ

alternatif et

que dans ces conditions il intervient des

_phénomènes

de

_magnétisme

rémanent très

_compliqués.

J’ai montré dans mon mémoire

₍₁₎

en qui le

_champ

.alternatif

_pouvait

modifier

_l’allure

des courbes

induc-tion-température

lorsqu’on

oprrait

sur des échantillons due grosse section. Mais

lorsqu’un

échantillon de faible section est

_placé

dans un

_champ

alternatif de valeur maxima constante et suffisamment

_importante,

ce ne

sont pas les

phénomènes

de

_magnétisme

rémanent

_qui

sont à craindre. Ce

_qu’il

_y a de

_{plus probant}

c’est _que

’les courbes de Curie

₍₂₎

_{obtenues par la même méthode}

queM.

Seigle,mais

sur échantillon dont la

_{longueurétait}

légale

à 62 fois le diamètre

(fil

de fer à

0,044

pour 100 de

_carbone)

sont absolument

_identiques

_{à celle que}

_j’ai

’obtenue sur un acier à

0,06

pour 100 de carbone. Elles sont absolument différentes d’allure de celles de M.

_Seigle.

_Quant

aux aciers à diverses teneurs en

car-bone,

j’ai signalé

que Kotaro Honda

(3)

avait obtenu des courbes en tous

_{points identiques}

aux

_miennes,

bien

_qu’il

_{n’eût pas}

_opéré

dans des

_champs

alternatifs. En

_{revanche, j’ai}

obtenu des courbes

_ayant

même allure que celles de M.

Seigle

et de divers autres

expéri-mentateurs en

_opérant

comme eux avec dei échantillons .à

_grand

_{champ démagnétisant.}

Ce n’est donc pas ma méthode

_qui

doit être

incrimi-née,

mais bien

_l’emploi

d’échantillons à

_{grand champ}

-démagnétisant.

Diagramme

Fe - pe3C. - Cette mise au

_point

étant

_faite,

revenons au

_sujet

lui-même. M.

_Seigle

,reconnaît maintenant t _{que la}

_plupart

des

expérimenta-teurs ont _{trouvé que les courbes}

_{dilatométriques}

relali-ves aux fers les

_plus

_purs

_{présentaient}

au

_point

_rl3

(transformation)

une anomalie assez

_brusque

puis-qu’elle

ne s’étalait _que sur 20 ou 3~. Et il en conclut

cependant

ceci : « Mais si la transformation _{i - i, est} t

.tant soit peu

étalée,

serait-ce seulement de 20 à

_301,

c’est _{donc que} nous n’avons

_plus

de nous avons dans cette zone de

température

un

_mélange

ou

un

_agrégat

ou une solution solide des états a _{et y,} enfin

quelque

chose de

_complexe

dans

_lequel

la solubilité du

P, Etude _{expérimentale} sur les transformations ,magnétiques du fer et des aciers. Aiiniles de

_l’hysique,

1921,

9c série, l. 23, p. Ht.

(2) P Cunm Propriétés magnétiques des corps à diverses

tem-pératures. A iin(iles de C!tinlle ei de _{1-lhysi(liie,} 189 t. _5, p. 289.

{~) K. On the _~1., line in thé _{eqnilibrium diagram} of thé

Iron carbon _system. Ici«ettre _{reporls irnperial}

[,’iii-1926, série 1, vol 12. n- 2, p 248.

(4) Il faut _{comprendre par là que la transformation} ne serait pas isotherme.

carbone devient elle-même

_{plus complexe ».}

Cette

con-clusion assez obscure du reste ne

_correspond

_pas

exac-tement _{à la théorie que}

_{j’incrimine.}

L’étalement sur iO ou 30" du

_{point A3}

_peut-il

justifier

l’hypothèse

de M.

_{Seigle qui}

veut que :

« Dans le domaine intermédiaire de

_A,

à

A3

₍₁₎

existe

un état mixte a _y à

_proportions

décroissantes de ce au

chauffage

et à

_proportions

décroissantes

_{de i,}

_au

refroi-dissement ? »

Il y a là une

_{argumentation}

bien

_fragile,

alors que ce

_léger

étalement

_s’explique

tout naturellement comme

je

l’ai

_déjà

dit si on _{remarque que :}

1° les fers

_utilisés,

_{bien que}

_déjà

_{très purs} ne sont t

pas

cepenclanï chimiquement

purs;

20 les vitesses de

_chauffage

et de refroidissement ne

sont pas assez _{lentes pour que}

_{l’équilibre}

soit atteint

d’une manière

_{rigoureusement}

_isotherme,

surtout dans

un métal aussi

_visqueux

_{que le fer à}

_900";

3° l’inertie des

_appareils

eux-mêmes

_joue

un rôle

_qui

n’est pas

toujours

négligeable.

Du

reste,

la

_{question capitale}

dans cette controverse est bien

_plutôt

de savoir si oui ou non la

_perlile

est uni

eutectoïde Si oui. elle doit se former ou se

_décomposer

à

_température

sensiblement constante comme on l’a

admis

_jusqu’ici,

c’est-à-dire au

_point

/~.

Or. les

cour-bes que l’on obtient par les

principales

méthodes actuellement mises en oeuvre _{pour la recherche des}

points

critiques (méthodes

dilatométrique, magnétique

ou

thermique .

_{différentielle)}

dénotent toutes une

ano-malie

_brusque

au

_point

A i ,

dont l’intensité est

sensible-ment

_{proportionnelle}

à la teneur en

_perlite

de l’acier étudié.

_{L’hypothèse}

de la

_perlite

eutecloïtle est donc entièrement confirmée par ces faits.

Au

_contraire,

il deyient absolument

_impossible

d’ex-pliquer

l’anomalie

A

1 si on admet avec M.

Seigle

_que ce

point

ne

_correspond

la fin d’une transformation

progressive

étalée entre

_A3

et

_~i

et

_produite

en

_majeure

partie

au

_voisinage

de

Je crois donc avoir

_pleinement

le droit de conclurc que la théorie dite « théorie

_classique

» du

_diagramme

Fe - Fe3C n’a été mise en

défaut,

_jusqu’ici,

_par aucun

fait

_{expérimental}

nouveau et

_{qu’il n’y}

a _{donc pas}

_lieu,

pour l

instant,

de lui

apporter

le moindre

_changement.

Est-ce à dire que cette théorie restera indéfiniment

itichaiigée’?

Ce serait de

_{l’enfantillage}

de le

_prétendre.

Comme toute

_théorie,

elle est

_sujette

à des modifications

et à des retouches. Le

_champ

reste ouvert aux cher-cheurs. Je suis sur ce

_point

entièrement d’accoid avec

M.

_Seigle

Je dis seulement

_qu’aucune

des

expériences

faites

_jusqu’à

ce

_jour

ne

_permet

de

_prévoir

dans

_quel

sens

_pourront

sc faire les retouches.

de 710° à 9101. SEIGLE. Journal de