RÉCITS SIDÉRURGIQUES D’HIER ET D’AUJOURD’HUIFers, fontes, aciers : 4 000 ans d’affi nage et de purifi cation

Jean Le Coze

RÉCITS SIDÉRURGIQUES D’HIER ET D’AUJOURD’HUIFers, fontes, aciers : 4 000 ans d’affi nage et de purifi cation

Jean Le Coze

RÉCITS SIDÉRURGIQUES D’HIER ET D’AUJOURD’HUI

Fers, fontes, aciers : 4 000 ans d’affi nage et de purifi cation

Jean Le Coze

La métallurgie du fer s’est développée de façon discontinue en améliorant les performances de ses procédés et de ses produits, et en accroissant ses niveaux de production. Une analyse a posteriori montre que cette évolution fut sous-tendue par un impératif de purifi cation déjà cité par Aristote.

L’analyse de textes de l’Antiquité à nos jours constitue l’essentiel de ce livre. Les traductions des descriptions techniques à partir des langues anciennes sont réexaminées à la lumière de nos savoirs métallurgiques actuels. La transition du XVIIIe siècle entre le langage alchimique et la classifi cation chimique, en passant par l’épisode du phlogistique, est abordée en présentant le langage des auteurs. La défi nition de « acier » considéré comme un fer purifi é était brouillée par la confusion entre le « fer de réduction directe ou puddlé » et le « fer de fonte », sachant que le minerai était aussi un « état du fer ». Au milieu du XIXe siècle, l’élaboration de l’acier en phase liquide permettra une purifi cation par des moyens chimiques. La défi nition de « acier » resta fl oue jusqu’au début du XXe siècle, malgré l’établissement du diagramme Fe-C vers 1899. Les 2000 ans d’existence des aciers fondus en creuset (wootz, acier de Damas) sont décrits ainsi que leur redécouverte en Europe à la fi n du XVIIIe siècle qui fut à l’origine des aciers alliés et inoxydables, dont le développement au XXe siècle devint effectif grâce aux outils modernes : aciérie électrique, métallurgie sous vide, ... Quelques chapitres concernent les acteurs des métiers du fer dans différentes sociétés jusqu’au début du XXIe siècle.

Ces « récits sidérurgiques » s’adressent à tous ceux qui aiment qu’on leur raconte des histoires. Les lecteurs devront posséder des notions de base en chimie minérale et un peu de curiosité. Les quelques notions théoriques utilisées sont défi nies, expliquées et reprises quand il le faut.

Jean Le Coze , est ingénieur civil des mines, docteur ès sciences ; il a travaillé à l’IRSID (département chimie-physique) et à l’École des mines de Saint-Étienne en tant qu’enseignant-chercheur. Il a enseigné la thermochimie appliquée à la sidérurgie et la science des matériaux, avec une activité de conseil en direction de PME locales. Son intérêt pour les fondements historico-scientifi ques de la sidérurgie lui a permis de publier des articles qui fournissent la matière de ce livre.

ISBN : 978-2-7598-2114-3 / 60 € TTCwww.edpsciences.org

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RÉCITS SIDÉRURGIQUES D’HIER ET D’AUJOURD’HUI

Fers, fontes, aciers : 4 000 ans d’affinage et de purification

RÉCITS SIDÉRURGIQUES D’HIER ET

D’AUJOURD’HUI

Fers, fontes, aciers : 4 000 ans d’affinage et de purification

Jean LE COZE

Illustration de couverture : Ferrite aciculaire dans un clou gaulois du 1er siècle avant notre ère, voir Chapitre 8.

Imprimé en France.

© 2017, EDP Sciences, 17, avenue du Hoggar, BP 112, Parc d’activités de Courtaboeuf, 91944 Les Ulis Cedex A

Tous droits de traduction, d’adaptation et de reproduction par tous procédés réservés pour tous pays. Toute reproduction ou représentation intégrale ou partielle, par quelque procédé que ce soit, des pages publiées dans le présent ouvrage, faite sans l’autorisation de l’éditeur est illicite et constitue une contrefaçon. Seules sont autorisées, d’une part, les reproductions strictement réservées à l’usage privé du copiste et non destinées à une utili-sation collective, et d’autre part, les courtes citations justifiées par le caractère scientifique ou d’information de l’oeuvre dans laquelle elles sont incorporées (art. L. 122-4, L. 122-5 et L. 335-2 du Code de la propriété intellectuelle). Des photocopies payantes peuvent être réalisées avec l’accord de l’éditeur. S’adresser au : Centre français d’exploitation du droit de copie, 3, rue Hautefeuille, 75006 Paris. Tél. : 01 43 26 95 35.

ISBN (papier) 978-2-7598-2114-3 – ISBN (ebook) 978-2-7598-2170-9

À Elisabeth qui illumine ma vie.

Avertissement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Remerciements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Section I. Vocabulaires métallurgiques . . . . . . . . . 15

h p ChapitrC Éléments de langage anciens et modernes . . . . . . . . 17

1.1. Langages anciens et modernes décrivant les produits ferreux . . . 181.1.1. Fer-Fonte et Acier – vocabulaire du diagramme Fe-C . . . . . . . . 181.1.2. Appellations anciennes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201.1.3. Les « pièges » de la description scientifique actuelle

des alliages Fe-C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211.2. Pureté, purification, propreté . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221.3. Scories et laitiers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

Quelles parentés entre scories et laitiers ?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26Les laitiers modernes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27« Histoire » des laitiers-scories . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

1.4. Repérage des hautes températures avant le xxe siècle . . . . . . . . . 29

h p ChapitrC Signification du mot « fonte » . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

2.1. Fonte : signification actuelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332.2. Fer de fonte et fonte de fer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342.3. La fonte de la mine ou du minerai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352.4. Fonte ou fusion ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372.5. Fondage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382.6. Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

Sommaire

II Récits sidérurgiques d’hier et d’aujourd’hui

h p ChapitrC Contenus techniques des noms donnés à l’acier . . . 43

3.1. Exemples de propriétés incluses dans les mots désignant « l’acier ». . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

3.2. En Inde, la question du wootz. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

Section II. Quatre millénaires de fers-fontes-aciers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

h p ChapitrC Sur les origines du fer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

4.1. Histoires du fer et des « âges du fer » . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 514.1.1. Chronologie habituelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 514.1.2. Signification des « âges » du fer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524.1.3. Origine de la notion des « âges » . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

4.2. Histoires de l’invention du fer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534.3. Compétition entre Cu et Fe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 544.4. Point de vue philosophico-politique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

h p ChapitrC Production des fers et des aciers depuis quatre millénaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

5.1. Différents chemins de production des alliages de fer . . . . . . . . . . 615.1.1. Description générale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 615.1.2. Exigences techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 615.1.3. Point de vue thermochimique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

5.2. Réduction directe : fer forgé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 665.2.1. Procédé. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 665.2.2. Évolution technique des fours . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 675.2.3. Exemples de fers de réduction directe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 675.2.4. Résumé sur la pureté des fers forgés. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

5.3. La fonte de fer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 705.3.1. Procédé de fabrication. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 705.3.2. Résultats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 705.3.3. Le haut-fourneau et le coke, évolution technologique . . . . . . . . 705.3.4. Intérêts du coke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 725.3.5. Résumé sur la pureté et la propreté de la fonte . . . . . . . . . . . . 72

5.4. Acier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 725.4.1. Différents chemins de production jusqu’à la fin du xixe siècle . . . 725.4.2. Commentaires sur la purification de l’acier . . . . . . . . . . . . . . 73

5.5. Évolutions techniques au xxe siècle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 765.6. Nouvelles directions pour la production des alliages de fer . . . . . 79

Sommaire III

5.6.1. Nouveaux procédés de réduction directe . . . . . . . . . . . . . . . . . 795.6.2. Fer « ultra pur » . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

5.7. Analyse chimique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80Conclusions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81Annexe 1. Fer de haute pureté . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84Annexe 2. Évolution des moyens de mise en forme. . . . . . . . . . . . . . . . 88

h p ChapitrC Places respectives des fers et de l’acier depuis la purification par le feu jusqu’au diagramme Fe-C . . . . . . 93

6.1. L’acier considéré comme un fer purifié . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 946.1.1. Grèce antique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 946.1.2. Sources arabes et perses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 956.1.3. Sources européennes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

6.2. Transition vers une nouvelle description de l’acier comme un fer, … . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

6.2.1. Soufres et sels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 976.2.2. Phlogistique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 986.2.3. Plombagine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

6.3. Acier : fer pur plus carbone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1006.3.1. Carbone et oxygène. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1006.3.2. Classification des produits ferreux en fonction de leur teneur

en carbone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1006.4. Conclusion partielle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1016.5. À propos de la purification par le feu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

6.5.1. Purification/pureté . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1036.5.2. Place du minerai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1036.5.3. Purification par le feu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

6.6. Remarques finales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

Section III. Les premiers Fers de réduction directe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

h p ChapitrC Procédés de réduction directe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

h p ChapitrC Observation de clous gaulois. Réflexions sur le travail des forgerons du ier siècle avant notre ère . . . . . . . . . 119

8.1. Le site du Crêt-Chatelard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1198.1.1. Localisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1198.1.2. Occupations et chronologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

IV Récits sidérurgiques d’hier et d’aujourd’hui

8.1.3. Le rempart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1208.2. Étude de laboratoire des clous du Crêt-Chatelard . . . . . . . . . . . . 121

8.2.1. Objectifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1218.2.2. Préparation des échantillons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1218.2.3. Analyse chimique globale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

8.3. Résultats des observations micrographiques. . . . . . . . . . . . . . . . . 1228.3.1. Microstructure du métal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1228.3.2. Analyse des inclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1238.3.3. Commentaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

8.4. Reconstitution de l’opération de forgeage . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1248.5. Questions de société. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1258.6. Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127Annexe 1. Calcul du nombre de clous dans le rempart . . . . . . . . . . . . . 127

h p ChapitrC Le Tatara et l’acier des sabres japonais . . . . . . . . . . . 131

9.1. Historique du Tatara . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1359.1.1. Origine du Tatara actuel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1359.1.2. Avant le Tatara. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1369.1.3. Comment s’est maintenu le Tatara ?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1379.1.4. Disparition du Tatara [4, 7, 9, 13] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1379.1.5. Mise en place de nouvelles techniques de production

à la fin du xixe siècle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1389.1.6. Restauration du Tatara . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1399.1.7. Que dit-on du Tatara aujourd’hui ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

9.2. Particularités techniques du Tatara. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1419.3. Les produits d’entrée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

9.3.1. Minerai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1439.3.2. Charbon de bois. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1469.3.3. Argile du four . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146

9.4. Description du procédé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1479.4.1. Opération . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1479.4.2. Moyens de pilotage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1479.4.3. Sortie des produits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

9.5. Bilan matières . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1499.5.1. Perte en fer et consommation de charbon de bois . . . . . . . . . . . 1499.5.2. Laitier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1499.5.3. Analyse des gaz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

9.6. Description du métal produit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1519.6.1. Qualités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1519.6.2. Hétérogénéité du métal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1519.6.3. Pureté . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1529.6.4. Propreté inclusionnaire. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1539.6.5. Séparation des différentes qualités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154

Sommaire V

9.6.6. Appellations diverses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1549.6.7. Utilisations du métal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1559.6.8. Rendement en fer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1559.6.9. Personnel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

9.7. Discussion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1569.7.1. Comparaison avec les procédés anciens : forge catalane,

fours gaulois et africains. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1569.7.2. Interprétations données de la séparation entre la fonte

et une austénite pure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1579.8. Visite au Nittoho Tatara . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159Conclusions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162Annexe 1. Étude du texte de la Figure 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163

ha p ChapitrC Quelques descriptions des auteurs de l’Antiquité grecque et latine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167

Hésiode (viiie siècle avant notre ère) [2]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167Hippocrate (ve-ive siècle avant notre ère) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168Aristote (ive siècle avant notre ère) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168Hérodote (ve siècle avant notre ère) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169Diodore de Sicile (grec du ier siècle avant notre ère) [6] . . . . . . . . . . . . 169Pline (ier siècle, mort au cours de l’éruption du Vésuve, en 79) [7] . . . . 169Annexe 1. Au sujet de la traduction d’Aristote. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172

Section IV. Histoires de fontes et d’affinage au bas foyer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175

Partie 1. Fontes – Évolutions depuis la Chine ancienne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177

hh p ChapitrC Du « Fourneau à mine » au haut-fourneau moderne , la fonte de fer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179

11.1. Évolutions techniques aux xviiie-xixe siècles . . . . . . . . . . . . . . . . 18111.2. Évolution du haut-fourneau au xxe siècle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18211.3. Innovations technologiques majeures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18211.4. Coulée de la fonte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184

VI Récits sidérurgiques d’hier et d’aujourd’hui

hh p ChapitrC Microstructures et emplois des fontes anciennes et modernes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187

12.1. Solidification des fontes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18812.2. Fontes classiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18912.3. Transition de structure entre fontes blanches et grises . . . . . . . . . 19012.4. Fontes d’affinage : pureté exigée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19112.5. Fontes ductiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19312.6. Fontes alliées – fontes spéciales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19312.7. Fontes malléables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19412.8. Importances respectives des fontes de moulage . . . . . . . . . . . . . . 195Annexe 1. Histoire des fontes malléables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195

Partie 2. xvpppe siècle – Les premières descriptions des fontes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199

hh p ChapitrC Descriptions de la production des fontes au xviiie siècle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

13.1. Définitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20413.2. Conditions d’obtention des fontes blanches et grises au

xviiie siècle. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20413.2.1. Marche du fourneau et production de fontes blanches ou grises . . . 20513.2.2. La question des fontes naturellement blanches . . . . . . . . . . . . 20813.2.3. Synthèse des données du xviiie siècle sur le fonctionnement

du fourneau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209Conclusions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211

hh p ChapitrC Entre le phlogistique et la plombagine où situer la « fonte à l’oxygène » ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215

14.1. Description de la pureté des fontes à l’époque de Réaumur . . . . 21614.1.1. Pureté des fontes blanches et grises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21614.1.2. Transformation de fonte grise en fonte blanche. . . . . . . . . . . . 21714.1.3. Pureté des fontes comparées à l’acier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21714.1.4. Pureté de la fonte naturellement blanche . . . . . . . . . . . . . . . . 21814.1.5. Pureté des fontes par rapport au rendement en fer. . . . . . . . . . 218

14.2. Les « parties hétérogènes » dans la fonte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21914.2.1. Observations des surfaces de rupture . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21914.2.2. Relation avec la fragilité de la fonte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22014.2.3. Impuretés, matières terreuses et degré de réduction . . . . . . . . . . 22014.2.4. Discussion sur les parties hétérogènes . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222

Sommaire VII

14.3. Phlogistique et plombagine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22314.3.1. L’expansion du phlogistique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22314.3.2. Introduction de la plombagine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224

14.4. Les premières analyses chimiques de la fonte et du fer . . . . . . . . 22514.4.1. Dissolution du fer et de la fonte dans un acide. . . . . . . . . . . . 22514.4.2. L’oxygène dans la fonte (Lavoisier 1782) . . . . . . . . . . . . . . . 22514.4.3. Le blocage théorique jusqu’au premier quart du xixe siècle . . . . 226

14.5. Clarification de la question : carbone et/ou oxygène ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230

14.5.1. Il n’y a pas d’oxygène dans la fonte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23014.5.2. La classification moderne fer/acier/fontes blanche et grise . . . . 231

14.6. Les conservateurs irréductibles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232Conclusions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233Annexe 1. Analyse des fontes par dissolution dans un acide . . . . . . . . . 234

hh p ChapitrC L’affinage des fontes au bas foyer : les descriptions du xviiie siècle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241

15.1. Les buts de l’affinage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24315.1.1. Langage d’aujourd’hui . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24315.1.2. Description de la « chaîne » d’affinage au xviiie siècle . . . . . . . 24315.1.3. Description de l’affinage en langage du xviiie siècle . . . . . . . . . 24415.1.4. Le mazéage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245

15.2. Exemples de procédés d’affinage au bas foyer . . . . . . . . . . . . . . . 24615.2.1. À propos de la multitude de variantes et appellations . . . . . . . 24615.2.2. Affinage de type wallon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24715.2.3. Affinage rivois en acier. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24815.2.4. « Das Braten » en Carinthie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24815.2.5. Procédé bohémien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249

15.3. Conduite du foyer d’affinage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24915.3.1. Description du creuset et de la tuyère. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24915.3.2. La fusion de la gueuse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25015.3.3. La conduite du feu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25115.3.4. La conduite du vent. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25115.3.5. Maîtrise du processus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25215.3.6. Sortie de la loupe et cinglage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25215.3.7. Synthèse des différences entre l’affinage « pour fer ou pour acier ». . . 253

15.4. Description des propriétés des fontes d’affinage . . . . . . . . . . . . . 25615.4.1. Aujourd’hui et au xviiie siècle. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25615.4.2. Fusibilité et fluidité des fontes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25615.4.3. Réactivité des fontes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258

15.5. Les théories problématiques de l’affinage des « fontes à l’oxygène » . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259

15.5.1. Fontes blanches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260

VIII Récits sidérurgiques d’hier et d’aujourd’hui

15.5.2. Fontes grises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26015.5.3. Analyse de la démarche des trois Académiciens . . . . . . . . . . . . 26115.5.4. Diffusion des théories « oxygénistes » . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261

Synthèse et conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262

hh p ChapitrC Propositions pour l’interprétation physico-chimique de l’affinage des fontes au bas foyer . . . . . . . . . 267

Points à discuter – Résumé des points essentiels des chapitres précédents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26816.1. Teneurs en carbone des fontes, aciers et fers au xviiie siècle . . . . 27016.2. Stabilité des oxydes et réactions d’affinage. . . . . . . . . . . . . . . . . . 27116.3. Fusion des fontes au cours d’un chauffage rapide . . . . . . . . . . . . 273

16.3.1. Conditions hors d’équilibre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27316.3.2. Évolution au chauffage de la fonte de composition Co

(environ 4,1 % C) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27316.3.3. Évolutions des microstructures au chauffage . . . . . . . . . . . . . 27416.3.4. Conséquences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275

16.4. Simulations de l’affinage au bas foyer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27516.4.1. Décarburation d’une fonte blanche ou « fonte facile à affiner » . . . 27516.4.2. Décarburation d’une fonte grise ou « fonte difficile à affiner ». . . 278

16.5. Quelles températures au bas foyer pour l’affinage en fer ou acier ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281

16.6. Conditions d’affinage en fer doux (bas carbone) . . . . . . . . . . . . . 28316.7. Question des pertes en fer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284

16.7.1. Idée directrice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28416.7.2. Composition du laitier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28416.7.3. Pertes en fer théoriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285

16.8. Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286

Section V. Histoires d’aciers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289

Partie 1. Développements des aciers depuis le xvpppe siècle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291

hh p ChapitrC Principaux procédés d’élaboration de l’acier liquide ou solide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293

17.1. Description générale des méthodes de production . . . . . . . . . . . . 29317.2. Bilan à la fin du xixe siècle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297

Sommaire IX

17.3. Tableau résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29817.4. Les problèmes du soudage à la forge des aciers . . . . . . . . . . . . . . 299

hh p ChapitrC Sur l’évolution des techniques d’affinage de la fonte depuis le xixe siècle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301

18.1. Présentation générale de l’affinage de la fonte depuis le xixe siècle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302

18.1.1. Objectifs de l’affinage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30218.1.2. Familles de procédés d’affinage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30318.1.3. Résumé historique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30518.1.4. Point de vue thermochimique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306

18.2. Affinage de la fonte au bas foyer (foyer d’affinerie). . . . . . . . . . . 30818.2.1. Principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30918.2.2. Mise en œuvre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310

18.3. Affinage de la fonte par puddlage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31118.3.1. Principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31218.3.2. Historique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31218.3.3. Techniques d’affinage par puddlage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31318.3.4. Réactions d’affinage de la fonte [1] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31518.3.5. Témoignages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317

18.4. Affinage au four Martin-Siemens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31818.4.1. Invention du procédé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31818.4.2. Description de l’installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31918.4.3. Processus d’affinage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32118.4.4. Vie du four Martin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323

18.5. Conversion de la fonte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32418.5.1. Historique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32418.5.2. Description des convertisseurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32518.5.3. Fonctionnement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32718.5.4. Résumé des évolutions des convertisseurs depuis 1950

en France [3a] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33118.5.5. Souvenir : Spiegel/Thomas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331

18.6. Comparaisons entre méthodes d’affinage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33218.6.1. Comparaisons entre affinage au bas foyer, puddlage et four

Martin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33318.6.2. Comparaison entre le four Martin et les convertisseurs (Tab. 7) . . . 33518.6.3. Productivités comparées des procédés d’affinage . . . . . . . . . . . 336

18.7. Transferts en poche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336Conclusions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337

X Récits sidérurgiques d’hier et d’aujourd’hui

hh p ChapitrC L’acier de cémentation (xviiie-xixe siècles) :

Gay-Lussac et la barrière imperméable de la surface du solide – Le Play contre Réaumur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341

19.1. Techniques de cémentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34219.1.1. L’« acier de cémentation » et la cémentation superficielle . . . . . 34219.1.2. L’acier de cémentation, contrôle de fabrication . . . . . . . . . . . . 34319.1.3. Procédés de fabrication de l’acier de cémentation. . . . . . . . . . . 346

19.2. Quelles interprétations du phénomène de carburation ? . . . . . . . 35219.3. Les problèmes de la France selon Le Play. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35619.4. Fin de l’acier de cémentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358Annexe 1. Sur la signification générale de « cémentation » et cémentite . . . 359

ha p ChapitrC Les qualités d’aciers selon les classifications anciennes et modernes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363

20.1. Qualification de « acier » au xviiie siècle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36320.2. Définition de « acier » au xixe siècle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36420.3. État des lieux au début du xxe siècle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36520.4. Performances/qualité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366

20.4.1. La définition de « acier » par rapport à « fer » . . . . . . . . . . . 36620.4.2. Les critères de « performance/qualité » . . . . . . . . . . . . . . . . . 366

20.5. Repérage des aciers par rapport à des termes qualitatifs . . . . . . . 367Aciers fins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367Aciers spéciaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368Aciers alliés/aciers de qualité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368Aciers de base, acier doux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368Autres types d’appellations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369

20.6. Normalisation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369

Partie 2. Aciers fondus en creuset . . . . . . . . . . . . . . . 373

hh p ChapitrC Aciers au creuset – quelles connaissances en Europe sur le « Damas » ou le « wootz » avant le xixe siècle ? . . . 375

21.1. Définitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37721.2. Premiers textes techniques en Europe sur l’acier « de Damas » . . . 380

21.2.1. Premiers écrits significatifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38021.2.2. Deux écrits métallurgiques du xvie siècle. . . . . . . . . . . . . . . . . 38321.2.3. Conclusion partielle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384

21.3. Littérature épique et chroniques des croisades. . . . . . . . . . . . . . . 38421.3.1. Les deux siècles de Croisades (1095-1270) . . . . . . . . . . . . . . 38421.3.2. Dans la steppe russo-ukrainienne. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388

Sommaire XI

21.4. Pendant la présence des Sarrasins en Europe du Sud (viiie-xve siècles) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390

21.4.1. Sur les armes carolingiennes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39121.4.2. Al-Andalus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39221.4.3. Conclusion partielle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 394

21.5. Discussion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39421.5.1. Question du transfert de savoir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39421.5.2. Intérêt de l’acier au creuset oriental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395

21.6. Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400Annexe 1. Damas de cristallisation et Damas de corroyage . . . . . . . . . . 403Annexe 2. Exemple de recette d’acier au creuset, chez Al-Biruni (Xe siècle) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404Annexe 3. Texte de J.B. Tavernier. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404Annexe 4. Texte de J. Chardin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 405Annexe 5. Ondanique/hinduwani . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407

hh p ChapitrC Description des outils et des procédés de fusion en creuset depuis le ixe jusqu’au xxe siècle. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415

Aspects historiques sur l’acier au creuset. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415Description générale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 416Plan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41822.1. Moyens techniques et mise en œuvre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 418

22.1.1. Creusets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41822.1.2. Fours de chauffage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42022.1.3. Nature des charges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424

22.2. Maîtrise des procédés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43022.2.1. Ateliers et usines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43022.2.2. Conduite des procédés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43222.2.3. Images et descriptions « récentes » . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 436

Conclusions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 437Annexe 1. « Procédé Clouet » . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 438

hh p ChapitrC Situation de l’acier au creuset au xixe siècle par rapport aux autres procédés d’élaboration de l’acier . . . . . . . 443

23.1. Intérêts de l’acier au creuset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44423.1.1. Point de vue historique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44423.1.2. L’intérêt scientifique et industriel en Europe . . . . . . . . . . . . . . 44423.1.3. L’intérêt économique et stratégique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44523.1.4. L’intérêt politique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 445

23.2. Compétition entre techniques d’élaboration. . . . . . . . . . . . . . . . . 44623.2.1. La capacité de production de l’aciérie au creuset. . . . . . . . . . . 44623.2.2. Difficultés de l’acier au creuset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 448

XII Récits sidérurgiques d’hier et d’aujourd’hui

23.2.3. La question de l’énergie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44823.2.4. Éléments du prix de revient . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449

23.3. Utilisations des aciers au creuset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45223.4. Histoire particulière de la région stéphanoise au xixe siècle. . . . . 45223.5. Vie et mort de l’aciérie au creuset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45423.6. Héritages de l’aciérie au creuset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457Conclusions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457

Partie 3. Des « aciers d’alliage » du xpxe siècle aux aciers spéciaux du xxe siècle . . . . . . . . . . . . . . . . . 461

hh p ChapitrC Naissance des aciers spéciaux et de la métallurgie scientifique1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 463

24.1. Études au xixe siècle. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46324.2. Réalisations industrielles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 464

24.2.1. Avant 1880 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46424.2.2. À partir de 1880 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 465

24.3. Développements scientifiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46624.3.1. Aperçu historique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46624.3.2. Développement des moyens de caractérisation . . . . . . . . . . . . . 46624.3.3. Collaborations internationales et normalisation . . . . . . . . . . . 468

24.4. Développements et recherche industrielle . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46924.4.1. Exemples de problèmes qui ont marqué la recherche

de performances des aciers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46924.4.2. Structure de la recherche avant le xxe siècle . . . . . . . . . . . . . . 47024.4.3. Laboratoires de recherche dans l’industrie métallurgique . . . . . 471

hh p ChapitrC Mines d’acier, magnesia nigra le manganèse dans les aciers depuis quand ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475

25.1. Pourquoi le manganèse ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47625.1.1. Intérêts du Mn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47625.1.2. Rappels métallurgiques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47625.1.3. Rappels historiques : débuts de Mn dans l’élaboration

des aciers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47725.1.4. Mn dans les fontes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 477

25.2. Mines d’acier et affinage des fontes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47825.2.1. Les mines d’acier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47825.2.2. L’affinage des fontes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 479Conclusion partielle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 480

25.3. Le manganèse dans les procédés de réduction directe . . . . . . . . . 48125.3.1. Questions posées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 481

L’index contient une liste de termes techniques avec renvoi aux Lexiques dans lesquels se trouvent des définitions et des renvois aux chapitres concernés : LexAci pour les qualificatifs attribués aux aciers ; LexChym pour les termes de chimie-alchimie utilisés aux 18e siècle ; LexFer pour les qualificatifs attribués aux fers ; LexFon pour les qualificatifs attribués aux fontes ; LexPro pour les procédés et outils cités dans le texte et LexPur pour les notions de pureté, puri-fication et de propreté inclusionnaire.

Index

AAciers (Qualificatifs) .......................LexAciAffinage .......................................... LexProAir vital, déphlogistiqué, fixe,

inflammable ......................... LexChymAnalyse chimique (purification) ....LexPurAOD ................................................ LexProArbüe ..............................................LexFonAvalage ............................................ LexProAston (fibrage) ................................LexAciAusténite (constituant des aciers) ....LexAci

B

Battitures ................................. LexProBlister steel ...............................LexAciBloom loupe .............................LexFerBrasque (feux brasqués) ......... LexProBulat (wootz) ............................LexAci

CCalcination - chaux .................... LexChymCarbone/oxygène

(fontes à l’oxygène) .................LexPur.

Carbone analyse ............................. LexPurdiagramme Fe-C ..........................Ch.1.1

Cassant à froid/à chaud (fers) .......LexFerCassure à grains/lames/fibres .......LexFerCastine : ..........................................LexFon Cémentation ....................................LexFerCémentite ........................................LexAciChaux.......................................... LexChymChymie 18e .................................. LexChymClassifications Fers-Fontes-Aciers ....LexPurConstituants (aciers, fontes) : macro-mi-

crostructures .............. LexAci ; LexFonCorroyage ....................................... LexProCort (procédé), puddlage, forge

à l’anglaise ................................ LexProCrises sidérurgie ................................Ch.31

D

Damas (acier)/damassé .................LexAci Dénaturation .................................. LexProDiagramme fer-Carbone ..................Ch.1.1

E

Ellingham (diagramme) ......Ch.5.1.3 Fig.4

634 Récits sidérurgiques d’hier et d’aujourd’hui

ESR .................................................. LexProEthiops (martial) ....................... LexChymEtoffe .............................................. LexPro

F

Fayalite (Laitier) ..............................Ch.1.3Ferrite (constituant des aciers) ......LexAciFers (Qualificatifs) ..........................LexFerFer (âges du) .......................................Ch.4Ferro manganèse ...........................LexFonFeu (matière du) ........................ LexChymFibrage .............................................LexAciFibre (cassure) ................................LexFerFine metal : .....................................LexFonFirend (moiré) : ..............................LexAciFlossofen ......................................... LexProFontes (Qualificatifs) .....................LexFonFonte : ..........................................................

pureté-propreté .........................LexFonparties hétérogènes, terreuses .....LexChym ;

LexFonfusibilité/fluidité .......................LexFon fonte spiegel/spiegeleisen ........LexFon

Fuhlad (wootz) ................................LexAci

G

Grains (+ cassures) ..........................LexFerGraphite..........................................LexFonGueuse ............................................LexFon

I

Impuretés ....................................... LexPurInclusions ( propreté) ................... LexPur

J

Jauherder (firend) ..........................LexAci

L

Laitiers (purification) .................... LexPurLames (cassures) .............................LexFerLoupe (de fer) bloom.....................LexFer

M

Macro et microstructures :clous gaulois (réduction directe) ... Ch.8

constituants des aciers et des fontes .......... LexAci ; LexFon

damas (acier)/damassé/firend .....LexAcifer de réduction directe .................Ch.8fibrage ......................................... LexAcifontes .........................................LexFoninclusions ................................... LexPurmoiré (Damas/firend) ............... LexAci

Maître de forge .................................Ch.29Manganèse/Magnes/Magnesia........Ch.25Mazéage .......................................... LexProMines d’acier ...................................LexAciMofette ....................................... LexChym

N

Narm- ahan ......................................LexAci

O

Ouvré (dénaturé) ............LexAci ; LexPro

P

Paquettage ...................................... LexProPerlite (Constituant des aciers) .....LexAciPhlogistique ................................ LexChymPlombagine ................................ LexChymProcédés - outils ............................. LexProProduction fers et aciers

(tonnages) ...................................Ch.31France, mondiale ...Ch.23.2 ; Ch.18.1.3

Pouillet (température) .............Ch.1.4Poulad (wootz) .........................LexAciPurification-pureté-propreté ....LexPur.

acier : fer purifié ..................... LexPuracier : Teneur en C (19 e siècle) ....LexAciaffinage ..................................LexProanalyse chimique .................... LexPurlaitier (scories) ....................... LexPurpropreté (inclusionnaire) ........ LexPurpureté .................................... Lexpurpurification .................................. LexPur

auteurs grecs/latins ...................Ch.10.par le feu .............. LexChym ; LexPur

R

Recherche/Formation ...Ch.29.2.6 ; Ch.32 Réduction directe ............LexFer ; LexPro