Effets du carbone sur le fer

Parmi les éléments les plus couramment employés pour modifier les caractéristiques du fer, le carbone occupe le premier rang. De plus, tous les métaux à base de fer contiennent du carbone. En effet, lors de la réduction du minerai dans le haut-fourneau, le fer absorbe une partie du carbone provenant de la combustion du coke et aucun procédé commercial économique ne peut l'éliminer complètement. Cette présence du carbone dans le fer, dans des proportions contrôlées, en modifie les propriétés:

1 — La dureté est augmentée jusqu'à l'addition de 1.7% de carbone;

2 — La charge de rupture augmente au taux de 800 livres au pouce carré de section, à chaque addition de 0.01% de carbone entre les teneurs 0.06 à 0.25%. De 0.25 à 0.83%, le taux d'augmentation va en décroissant, mais il existe quand même.

3 — La soudabilité diminue à mesure que le pourcentage de carbone augmente.

4 — La ductilité diminue à mesure que le pourcentage du carbone augmente.

5 — Le point de fusion diminue avec l'augmentation du pourcentage de carbone. Ainsi le fer pur fusionne à 2800° F. et la fonte contenant environ 3.5% de carbone fusionne vers 2200° F.

Fig. 105 — Soudabilité en regard de la teneur en carbone de l'acier