Fer forgé et alliages

Un atome, le Fer

En chimie, le fer est un élément de numéro atomique 26. Un élément solide, constituant de la matière le plus répandu de l'univers, et au 6e rang en incluant les éléments gazeux dont l'hydrogène compose les 3/4. Le noyau externe terrestre est largement constitué de fer à l'état liquide (avec du Nickel) et solide pour le noyau interne, représentant environ un tiers de la masse de la planète bleue.

Porté en température, le fer déploie un champ magnétique lorsqu'il se liquéfie, c'est ce même champ magnétique qui protège la Terre, et qui s'arrêtera le jour où le noyau terrestre sera entièrement refroidi et solidifié.

Âge du Fer (-1100)

Apparut aux yeux des hommes il y a environ 6000 ans, le fer est en quelque sorte tombé du ciel, puisque sa découverte est en grande partie liée aux météorites riches de ce métal comme de nombreux autres corps célestes, les étoiles et le noyaux des planètes telles que la Terre.

Pourquoi l'exploitation du fer a-t-elle tardé?

On situe l'âge du fer, aux débuts de son exploitation dans la métallurgie, soit il y a plus de 3000 ans. A ce moment là, le cuivre est déjà fondu depuis 2 millénaires.

La différence entre les deux métaux est la montée en température nécessaire pour atteindre la fusion. Par exemple, la température de fusion du cuivre est de 1085°C, alors que la température de fusion du fer est de 1535°C.Il faudra donc attendre une évolution des techniques de chauffe, notamment avec les bas fourneaux puis les hauts fourneaux, pour pouvoir monter suffisamment en température et exploiter le fer.

Le fer, métal le plus produit au monde

Dans notre quotidien le fer est omniprésent, c'est un élément très répandu dans l'Univers. Comme les ressources ne manquent pas sur Terre, il est produit en continu alors qu'il pourrait être recyclé avec moins d'énergie qu'il n'en faut pour l'extraire.

La Chine, premier exportateur de minerai de fer

Possédant près de la moitié des gisements de minerais de fer dans le monde, la Chine est le pays qui exporte le plus ce minerai, suivie de l'Australie et du Brésil.

Tour Eiffel - Ponts métalliques

C'est ailleurs avec du fer puddlé que Gustave Eiffel choisit d'ériger la Tour Eiffel, également appelée, la dame de fer, mais aussi des ponts et notamment en Corse avec le viaduc du Vecchio également appelé pont Eiffel.

Les alliages du fer

Un alliage comme son nom l'indique, est une combinaison entre un métal et un élément chimique lors d'une fusion à haute température.

Acier, un alliage de solidité

Le fer a été très rapidement utilisé dans des alliages, pour augmenter sa solidité notamment. Ce fut le cas pour l'acier, qui est un alliage de fer et de carbone. A l'antiquité, on se servait du charbon de bois pour réaliser cet alliage, afin que fusionnent les éléments de carbones avec ceux de fer. L'acier possédant des propriétés de solidité et résistance plus importante que le fer. On peut également obtenir d'autres alliages comme la fonte en fonction de la proportion de carbone.

Alliage inoxydable, ne rouille pas

En incluant un autre élément qu'est le chrome, en plus du carbone, on obtient de l'acier inoxydable, un alliage connu sous le nom diminué de l'inox, dont l'intérêt en plus de la robustesse, est qu'il évite la rouille.

Les autres métaux de la métallurgie

La métallurgie est le résultat du métal après sa mise en fusion, pour le rendre malléable et obtenir des formes particulières. Bien qu'on parle communément de fer forgé, il existe d'autres métaux en métallurgie aux caractéristiques différentes que l'on sélectionne en fonction des objectifs recherchés.