MÉTALLURGIE
La grande industrie
Les combustibles nouveaux
Dès le milieu du xviie siècle, tandis que se multipliaient les applications du fer, les Anglais s'inquiètent : le bois va manquer, les Américains commencent à exporter, la qualité des aciers suédois est reconnue et c'est un ouvrier wallon qui, en 1650, inaugure à Sheffield la fabrication des canifs. À la fin du xviie siècle, l'Angleterre n'a pas encore tiré de la fonte autre chose que des produits moulés, cassants, tandis qu'à Versailles, dès 1664, l'eau est amenée dans des canalisations de fonte. Pour sauver l'industrie, il faut envisager un nouveau combustible et améliorer l'affinage de la fonte. Oliver Cromwell encourage dès 1652 les efforts voués à l'utilisation de la houille dans les hauts fourneaux. Dud Dudley est le seul à réussir au départ, puis il échoue. Il s'en explique dans un livre Metallum martis (1665), invoquant des circonstances extérieures à la technique. Dès 1708, Abraham Darby, fondeur de bronze, se convertit à la fonte, essaye à son tour la houille, puis finalement adopte avec succès le coke, récemment découvert (1735). La France attendra cinquante ans pour changer de combustible. Désormais, on renoncera le plus souvent à la fonte de première fusion pour les moulages. Les fonderies, indépendantes du haut fourneau, utilisent le cubilot. D'autre part, on affine la fonte de première fusion dans des fours analogues aux bas foyers de production directe de fer, avec des mélanges de scories et de charbon de bois : on obtient une loupe plus ou moins propre.
Acier au creuset et fonte de qualité au XVIIIe siècle
Un horloger de Sheffield, Benjamin Huntsman, se plaint de l'irrégularité des loupes d'acier qu'on lui livre. Pour les homogénéiser, il parvient à trouver le réfractaire dont il fera des creusets ; grâce au coke, la température de fusion sera atteinte : pour la première fois l'acier est fondu (1740). Le procédé sera repris à l'échelle industrielle en Suisse, puis en France, au début du xixe siècle pour les aciers carburés – destinés à l'outillage – à point de fusion relativement peu élevé.
La fonte s'améliore et entre dans la construction : dix-sept siècles après les Chinois, les Anglais jettent sur la Severn le premier pont en fonte de l'Occident ; il sera réservé aux piétons ; un village naît sur la rive droite : Ironbridge.
Nouveau progrès décisif dans l'affinage : en 1784, Henry Cort invente le puddlage (de l'anglais, to puddle, brasser) qui permet de traiter de grandes masses. Dans le four spécial, la fonte de première fusion est amenée à l'état liquide et brassée énergiquement avec les oxydants, sans jamais être en contact avec le coke placé sur une grille. On obtient du fer à l'état pâteux, mêlé de scories, dont il faudra le débarrasser par cinglage.
Cependant les qualités des fers paraissent inférieures aux aciers de Damas qui éblouissent les gens de métier. Les Suédois en usine, les Français au laboratoire vont tenter de reproduire « l'eau de ces étoffes », entrevoyant un lien entre aspect et qualité de fonction ; ce fut, note Smith, un stimulant extraordinaire pour les recherches, au moment où la chimie, avec Lavoisier, se débarrassait de l'héritage des alchimistes, où Grignon et les Suédois s'intéressaient à la cristallisation des métaux, où de nouveaux éléments métalliques naissaient dans les cornues.
Au début du xixe siècle, Michael Faraday eut l'idée de poursuivre cette recherche en éprouvant l'effet d'additions métalliques – telles que d'argent, de nickel, de chrome, de platine même – à l'acier. Ce faisant, il s'éloignait de son but, mais ses résultats furent repris par l'industrie des aciers au cours du temps. On savait déjà que les effets visibles sur ces aciers damassés[...]
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Écrit par
- Adrienne R. WEILL : conseiller scientifique du laboratoire du musée du Louvre
Classification
Médias
Les progrès de la métallurgie
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Four de fusion du fer ancien
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Métaux industriels classés d'après l'ordre chronologique de leur découverte
Encyclopædia Universalis France
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