Rédaction – Michel FLAHAUT – 02 août 2018
Parmi la liste de métaux connus, le plus usité et le plus répandu est sans conteste le fer. Constitué d’un seul élément chimique et connu depuis des millénaires, ce métal blanc gris ductile, malléable et magnétique fond à 1535°C.
Autre particularité, au contact de l’humidité il se corrode et rouille.
SETREM vous invite à une petite visite guidée, de la fouille à la fonte.
Il se dit Ferrum en latin
Le fer est un métal qui en fonction de sa température se présente sous différentes formes dont deux intéressent les forgerons. A température ambiante sous sa forme solide et aux températures avoisinant les 1000° C sous sa forme malléable.
Il est extrait dans la nature sous forme de minerais ou d’une roche qui contient suffisamment de minéraux pour être exploitable. On le trouve également sous forme d’oxyde notamment l’hématite et la magnétite.
Le fer, l’acier et la fonte contiennent tous trois du carbone dans des proportions différentes : • Le fer pur contient moins de 0.025 % de carbone • L’acier contient entre 0.025 et 2.1 % de carbone • La fonte entre 2.1 et 6.7 % de carbone.
Extraction du fer
Le fer s’obtient industriellement en réduisant les oxydes contenus dans le minerai par l’action du monoxyde de carbone (CO) provenant du carbone, ceci peut être réalisé par deux méthodes.
- Depuis l’Âge du fer et jusqu’au XIXe siècle dans certaines régions du monde : par réduction du minerai avec du charbon de bois dans un bas fourneau ou bas-foyer, on obtient, sans passer par une phase liquide, une masse hétérogène de fer et d’acier appelée « loupe », « massiot » ou « éponge de fer ». Cette masse de métal brute se forme en incorporant plus ou moins de scories (déchet minéral de la réduction) et de porosités. Afin de rendre le métal propre à l’élaboration d’objets, la « loupe » peut être brisée et triée par type de teneur en carbone ou plus simplement être directement compactée à la forge. Ce travail, dit d’épuration, varie en fonction des régions et des cultures techniques. Globalement, son principe consiste à évacuer la scorie et à souder les différentes parties de la masse de métal. On parle de cinglage pour l’étape consistant à marteler le métal à chaud pour évacuer la scorie et de corroyage pour désigner la fin de l’opération d’épuration, consistant à réaliser plusieurs passes à la forge en repliant et en soudant le métal sur lui-même.
- C’est avec le développement des moulins et de la force hydraulique, que la lignée technique du haut-fourneau a pu se développer et s’est globalement imposée sur celle du bas-fourneau. La principale différence dans ce procédé est la réduction des oxydes de fer à une température supérieur au point de fusion du fer. Le métal est produit en phase liquide, formant la fonte. Dans ce cas, les déchets minéraux, appelés laitiers, sont séparés du métal.