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Message Publié : 08 Jan 2006 2:23 
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ANGAKOK a écrit :
Rectification,
pour la décarburation de la fonte en chine je voulais dire depuis 1000 ans au lieu de l'an 1000 en réalité elle remonte à -300 - 200 avant JC.
Elle se pratiquait par martelage et feuilletage le contact de l'oxygène de l'air transformant l'oxyde de carbone en co2.



petit rappel : L'oxyde de carbone est un terme générique regroupant le monoxyde de carbone (CO) et le dioxide de carbone (CO2). Je ne doute pas du génie des chinois, mais je ne crois pas qu'il en fallu beaucoup pour changer du CO2 et CO2, ni même pour changer du CO en CO2 (réaction naturelle à l'air...).


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Message Publié : 08 Jan 2006 11:05 
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Philippe de Commines
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Si,si,ce n'est pas parce qu'une réaction chimique est "faisable" (ce que les gosses apprennent) qu'elle se fait nécéssairement et de façon "convenable" (ce que les industriels apprennent)...

Il y a tout un art dansle métal.
Il vient de passer sur aerte une émission très intéressante sur les sabres japonais .
De toute évidence,de l'acier convenable, ce n'est pas si facile à faire ...

_________________
A Berthold le Noir,
Et Hiram Maxim ,

L'Humanité reconnaissante !


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Message Publié : 08 Jan 2006 11:59 
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toutes mes excuses pour ce lapssus,
Je voulais dire transformer la mollécule de carbone en oxyde de carbone, mais j'appprécie la raillerie surtout venant après ceci:
Citer :
soyons clairs, dans un bas-fourneau le minerais est transformé en fer et non pas en acier ou en fonte (absence de carbone dans le métal...), alors que dans un bas-fourneau, il est transformé en fonte. Ne pas confondre la présence (physique...) de scories dans la loupe de fer d'un bas fourneau et la présence (chimique...) de carbone dans la fonte d'un haut-fourneau.

Dans le reportage sur ARTE on aperçoit effectivement un tatara (bas-fourneau japonais semi-enterré) il ne reste que ce fondeur au japon appliquant cette méthode qui demande énormément de connaissances de travail et est d'un coût exhorbitant on parle de 200 fois le prix d'un acier normal.
Pour obtenir du fer mon cher Michiel Adriansoon il ne faut pas que le minerai soit en contact avec une source de chaleur d'origine carbonique. C'est pour cela que l'on emploie des fours électriques, des fours à gaz, ou des fours à charbon mais à chambre de combustion indépendante


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Message Publié : 08 Jan 2006 12:39 
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ANGAKOK a écrit :
.....
Pour obtenir du fer mon cher Michiel Adriansoon il ne faut pas que le minerai soit en contact avec une source de chaleur d'origine carbonique. C'est pour cela que l'on emploie des fours électriques, des fours à gaz, ou des fours à charbon mais à chambre de combustion indépendante



il y a différentes manières d'obtenir du fer

- directement à la sortie d'un bas fourneau : c'est l'origine historique de la metallugie du fer. Un bas fourneau produit du fer et non pas de la fonte ou de l'acier. Ce procédé est abandonné depuis longtemps en Europe parce que le fer produit ("loupes de fer") est chargé de scories qu'il fallait éliminer manuellement. Dans un bas-fourneau, le minerais est bien en contact direct avec du charbon de bois qui produit la chaleur nécessaire par combustion.

- par décarbonation de la fonte produite par un haut-fourneau : c'est la technique normale en Europe entre le XVème siècle et le début/milieu du XXème siècle. A noter qu'une décarbonation partielle et non pas totale de la fonte donne de l'acier et non pas du fer. En pratique une décarbonation partielle est beaucoup plus complexe a réaliser qu'une décarbonation totale, ce qui fait que l'acier était normalement réalisé par décarbonation totale (fonte --> fer) puis recarbonation par d'autres procédés (fer --> acier) jusque dans les années 1860...

- autres procédés : la demande en fer ayant très fortement régressée depuis 1860, par rapport à l'acier ou la fonte, les aciéries modernes utilisent aujourd'hui des procédés apparement un peu bizarres pour produire les quantités très limitées de fer qu'on leur demande. Parmis ces procédés, on peut citer les fours martin, qui ont été développés pour pouvoir fabriquer des aciers spéciaux de grande qualité. Clairement, ces fours peuvent aussi être utilisés pour fabriquer du fer à partir de fonte ou d'acier bien que cet usage puisse paraitre un peu paradoxal. En pratique, le peu de fer qui est commandé aujourd'hui aux aciéristes est souvent fabriqué avec ces équippements.
.


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Message Publié : 08 Jan 2006 13:30 
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Plutarque
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Inscription : 07 Jan 2006 18:39
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Localisation : près de Besançon
:evil: les gens têtus,
je vous accorde que le taux de carbone dans l'acier de bas-fourneau est très hétérogène on y trouve même de la ferrite mais pas de fer pur.
Sur ce sujet voici ce que dit Wikipédia:
Citer :
Le bas-fourneau se présente comme une cheminée de taille humaine en briques et en terre cuite, dans laquelle on dispose en alternance une couche de minerai de fer et une couche de charbon de bois. Lorsque l'on met le feu, le charbon de bois produit du monoxyde de carbone (gaz CO) qui vient réduire le minerai : le fer est présent dans le minerai sous forme oxydée Fe3O4, par réaction avec le CO, il se forme du fer :

Fe3O4 + 4CO → 3Fe + 4CO2
On obtient un solide spongieux (le bas-fourneau ne chauffe pas assez pour produire de la fusion du fer) qui est donc composé de métal et de scorie appelé « massiot » ou «loupe». Le métal obtenu par ce procédé est très hétérogène. Le massiot peut être composé de fer et d'acier allant de 0,02% à 2 % de carbone.

Le massiot ou la loupe est d'abord épuré et corroyé afin de retirer la scorie et de rendre le métal homogène. Il reste quand même des inclusions de scories dans la matrice métallique. On obtient , après un long processus, un bloc de métal qui pourra être mis en forme par le forgeron pour fabriquer l'outil (soc de charrue, serpe, cerclage de roue...) ou l'arme.


ensuite je vous invite à lire ce qui est dit sur ce site au sujet de l'acier et du damas en particulier :
http://acier.damas.free.fr/index.htm
Un peu long à lire mais partant de la découverte du fer météorique; quelques passages en anglais (j'espère que vous possédez cette langue)
Je pense qu'ensuite vous reviendrez à des considérations moins tranchées et surtout plus logiques.
Bonne lecture :)


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Message Publié : 08 Jan 2006 15:24 
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ANGAKOK a écrit :
:evil: les gens têtus,
.


oui, je suis suffisament tétu pour considèrer que prétendre faire de l'histoire de la technique en ignorant les concept de base de ces techniques me parait un exercice complètement stérile....


ANGAKOK a écrit :
je vous accorde que le taux de carbone dans l'acier de bas-fourneau est très hétérogène on y trouve même de la ferrite mais pas de fer pur.
Sur ce sujet voici ce que dit Wikipédia:
Citer :
Le bas-fourneau se présente comme une cheminée de taille humaine en briques et en terre cuite, dans laquelle on dispose en alternance une couche de minerai de fer et une couche de charbon de bois. Lorsque l'on met le feu, le charbon de bois produit du monoxyde de carbone (gaz CO) qui vient réduire le minerai : le fer est présent dans le minerai sous forme oxydée Fe3O4, par réaction avec le CO, il se forme du fer :

Fe3O4 + 4CO → 3Fe + 4CO2
On obtient un solide spongieux (le bas-fourneau ne chauffe pas assez pour produire de la fusion du fer) qui est donc composé de métal et de scorie appelé « massiot » ou «loupe». Le métal obtenu par ce procédé est très hétérogène. Le massiot peut être composé de fer et d'acier allant de 0,02% à 2 % de carbone.



voila ce que j'ai trouvé comme citation (http://www.the-orb.net/encyclop/culture/scitech/iron_steel.html) :

Citer :
What you get out of a smelting furnace depends on the amount of heat it generates. At lower temperatures, the iron is reduced without ever becoming liquid; it is drawn out as a spongy solid, red-hot and malleable, with virtually no carbon in its crystalline structure. At higher temperatures, the iron flows from the furnace into moulds, but it is virtually saturated with carbon and it cannot be shaped any further after it has cooled and been removed from its mould.


ce qui vent dire, en Français, que l'alliage de fer et de carbone étant un eutectique, il est à peu près impossible d'obtenir de l'acier en sortie d'une "furnace" (traduire par "bas-fourneau" ou "haut-fourneau"). Le composé obtenu dépendra de la température du dispo. En dessous d'une certaine température, on obtient du fer avec "virtualy no carbon" (traduire par "virtuellement pas de carbone"), au dessus de cette température, on obtient un alliage de fer et de carbone qui est "virtually saturated with carbon" (traduire par "virtuellement saturé en carbone").


quand à wikipedia, c'est pas parce qu'ils racontent des c... qu'il faut défendre bec et ongle les erreurs ou imprécisions évidentes.



ANGAKOK a écrit :
ensuite je vous invite à lire ce qui est dit sur ce site au sujet de l'acier et du damas en particulier :
http://acier.damas.free.fr/index.htm
Un peu long à lire mais partant de la découverte du fer météorique; quelques passages en anglais (j'espère que vous possédez cette langue)
Je pense qu'ensuite vous reviendrez à des considérations moins tranchées et surtout plus logiques.
Bonne lecture :)



vos références parlent de tout sauf du point véritablement important ici sur le plan technique "eutectique" :furieux:
.


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Message Publié : 08 Jan 2006 15:39 
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En tant que modérateur, j'aimerais que l'on revienne à une certaine modération de ton. Si le débat ne peut pas continuer de manière sereine, je me verrais dans l'onbligation de sévir à l'encontre des deux adultes qui se comportent comme de jeunes coqs.


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Message Publié : 08 Jan 2006 16:47 
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Eutexie :Phénomène présenté par des mélanges dont la température de fusion constante est plus basse que celle de tout autre mélange fait en d'autre proportions
Eutectique: température de fusion d'un mélange ou alliage de deux ou plusieurs corps, faite en de telles proportions qu'ils présentent un point de fusion constant et moins élevé que tout autre mélange des mêmes corps.

Désolé mais je ne vois là rien qui empèche l'amalgame des atomes de carbones aux atomes de fer pour former de l'acier, j'ajouterai même que plus la proportion de carbone est importante plus l'acier devient eutectique,
Il est clair que cet acier de bas-fourneau sera moins carburé surtout au centre de la loupe qu'en circonférence ce qui nécessitera un découpage un triage et ensuite une soudure en lingot.

ps, mes excuses pour le ton emporté mais je suis plus près du vieil utilisateur d'enclumes que du jeune coq.


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Message Publié : 08 Jan 2006 17:20 
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J'ajoute un petit diagramme explicatif.

Image

Vous constaterez que le carbone s'allie au fer à partir de 900° dans un bas fourneau nous atteignons une température de 1200° à 1300° à la base.
Il faut aussi ajouter que l'alimentation en minerai et charbon de bois se fait de manière étalée pour éviter une chûte brutale de température.


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Message Publié : 08 Jan 2006 18:54 
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ANGAKOK a écrit :
Eutectique: température de fusion d'un mélange ou alliage de deux ou plusieurs corps, faite en de telles proportions qu'ils présentent un point de fusion constant et moins élevé que tout autre mélange des mêmes corps.
.



Wikipedia a écrit :
Un eutectique est un mélange de deux corps purs qui fond et se solidifie à température constante, contrairement aux mélanges habituels. Il se comporte en fait comme un corps pur du point de vue de la fusion.


Évoluton de la température lors de la solidification d'un eutectique

Sur un diagramme de phase, le liquidus présente un point de rebroussement qui touche le solidus.



L'eutectique le plus connu est l'eutectique eau+sel ; on sale les routes en hiver afin que la glace forme un eutectique avec le sel, eutectique qui est liquide à des températures négatives modérées.



Cet abaissement de la température de fusion est appelé « fusion eutectique ». Ce principe est également utilisé dans les munitions à uranium appauvri, utilisée notamment par l'armée étatsunienne durant la guerre du Koweit : lors de l'impact, l'uranium forme un eutectique avec le fer contenu dans le blindage, qui fond sous la chaleur crée par la déformation plastique de l'obus et du blindage ; il en résulte une projection de métal en fusion derrière le blindage (ainsi qu'une contamination de l'environnement).




l'alliage de fer et le carbone est donc bien un eutectique, sauf à ne pas savoir français parler.





ANGAKOK a écrit :

Désolé mais je ne vois là rien qui empèche l'amalgame des atomes de carbones aux atomes de fer pour former de l'acier, j'ajouterai même que plus la proportion de carbone est importante plus l'acier devient eutectique,



l'acier n'est pas, n'a jamais été et ne sera jamais "eutectique", par contre l'alliage eutectique de fer et de carbone s'appelle "la fonte".



ANGAKOK a écrit :
Il est clair que cet acier de bas-fourneau sera moins carburé surtout au centre de la loupe qu'en circonférence ce qui nécessitera un découpage un triage et ensuite une soudure en lingot.



il mème tellement peu carburé (<= 0.2%) qu'on l'appelle du "fer"....


ANGAKOK a écrit :
.....
Vous constaterez que le carbone s'allie au fer à partir de 900° dans un bas fourneau nous atteignons une température de 1200° à 1300° à la base.
Il faut aussi ajouter que l'alimentation en minerai et charbon de bois se fait de manière étalée pour éviter une chûte brutale de température.



négatif : la technique dite des "bas-fourneaux" impose de maintenir la température en dessous de 1150° pour éviter la liquéfaction du métal et donc la formation de fonte.


par ailleurs votre diagramme correspond apparement au fonctionnement d'un four martin et non pas au fonctionnement d'un haut ou bas fourneau. En effet, dans ce cas ci la quantité de carbone est non contrôlable (en excés à cause de la combustion) et on a également présence d'oxygène en excès qui empèche la carbonation du fer en phase solide. Tout le monde sait qu'un four martin peut produire de l'acier. Pas un haut-fourneau, ni un bas fourneau.


tous ces points sont des évidences techniques et pas du tout des points historiques intéressants. Je fais de la technique pour gagner ma vie et de l'histoire pour me distraire. En conséquence, poursuivre un cour de base sur la chimie du fer ne correspond nullement à mes loisirs et j'ai donc l'intention de cesser rapidement, sauf à pouvoir facturer cette prestation....


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Message Publié : 08 Jan 2006 19:22 
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Alors pour un technicien (en quoi?) il va vous falloir un peu de formation permanente vous allez pouvoir commencer de suite, Notez bien le point de fusion du fer s'il-vous-plait.

Nombre atomique: 26
Groupe: 8
Période: 4

Année de découverte: ~ 2500

Le fer est connu depuis l'antiquité. Étymologie du nom: vient du latin ferrum signifiant fer. Le fer est un métal gris-blanc, malléable et ductile. Sur les surfaces exposées à l'air humide se forment des oxydes bruns-rouges. Les alliages de fer (aciers) sont très résistants. Il est ferromagnétique. Le fer en poudre s'enflamme. C'est le quatrième élément par ordre d'importance dans la croûte terrestre.

ÉLÉMENT de TRANSITION: GROUPE du FER


Masse atomique relative: 55.845(2) Configuration électronique: [Ar] 3d6 4s2
Nombre d'oxydation: +2 +3 Électronégativité: 1.83
Conductibilité thermique: 80.2 W m-1 K-1 Résistivité électrique (20 °C): 9.71 μΩcm
Rayon atomique: 124.1 pm État physique (20 °C): solide
Densité (g dm-3): 7874 (293 K)
7035 (m.p.) Volume molaire (cm3 mol-1): 7.09 (293 K)
7.94 (m.p.)



PROPRIÉTÉS THERMIQUES


Point de fusion: 1538 °C Enthalpie de fusion: 14.9 kJ mol-1
Point d' ébullition: 2861 °C Enthalpie d'évaporation: 340.2 kJ mol-1
Température critique: 5693 °C Chaleur d'atomisation: 413.96 kJ mol-1



ENERGIE D' IONISATION ET ABONDANCE


Energie de 1er ionisation: 762.47 kJ mol-1 Abondance de l'élément (air): - ppm
Energie de 2ème ionisation: 1561.90 kJ mol-1 Abondance de l'élément (croûte terrestre): 70700 ppm
Energie de 3ème ionisation: 2957.49 kJ mol-1 Abondance de l'élément (océans): 0.01 ppm



ISOTOPES


Isotope Masse atomique relative Abondance (%)

54Fe 53.939615(1) 5.8(1)
56Fe 55.934942(1) 91.72(30)
57Fe 56.935399(1) 2.1(1)
58Fe 57.933280(1) 0.28(1)


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Message Publié : 08 Jan 2006 19:35 
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ANGAKOK a écrit :
Alors pour un technicien (en quoi?) il va vous falloir un peu de formation permanente vous allez pouvoir commencer de suite, Notez bien le point de fusion du fer s'il-vous-plait.

....
Point de fusion: 1538 °C
....


sauf que, l'alliage de fer et de carbone étant un eutectique, la température de fusion du métal dans un haut ou bas fourneau se situe entre 1150 et 1200°C (selon impuretés, flux etc....). Cette information est dailleurs clairement rapportée dans le diagramme que vous avez présenté.

niveau cours de physique de 4ème....
.


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Message Publié : 08 Jan 2006 20:47 
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vous avez dit :
Citer :
l'alliage de fer et de carbone étant un eutectique

Ceci chez moi s'appelle de l'acier

Et précédemment vous avez dit ceci

Citer :
l'acier n'est pas, n'a jamais été et ne sera jamais "eutectique", par contre l'alliage eutectique de fer et de carbone s'appelle "la fonte".


Question a un euro quelle version est la bonne?


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Message Publié : 08 Jan 2006 21:16 
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Je voulais juste ajouter ceci (dommage qu'il n'y ait as de fonction éditer)
Le diagramme que je vous ai présenté est le diagramme binaire fer carbone, rien à voir avec le fonctionnement d'un four martin qui fabrique de l'acier à partir de ferraille et de fonte mais pas à partir de minerai.
Et puis vous avez aussi oublié de parler du péritectique, de la ferrite, de l'austénite, de la perlite, la cémentite et la martensite: tout ceci étant composants de l'acier.


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Message Publié : 08 Jan 2006 21:24 
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Je veux bien continuer à m'occuper de cours de physique de 4ème si vous me les payez à mon tarif professionel (bac + 5, 20 ans d'expérience...)

pour infos :
- l'alliage de fer et de carbone est un eutectique
- l'alliage eutectique de fer et de carbone s'appelle la fonte
- l'acier est un alliage de fer est de carbone mais n'est pas l'alliage eutectique, ou en abrègé, n'est pas eutectique.

çà s'appelle du Français.


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