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Le Fer



  1. #1
    AnaïsD

    Le Fer


    ------

    Bonjour,
    je crée un monde fictif dans lequel les minerais de fer sont en proportion extrêmement réduite, un peu comme l'or sur notre Terre.
    J'ai quelques questions :
    Quelles sont d'après-vous les conséquences de cela ?
    La technologie des habitants de ce monde varie de l'âge de pierre à un niveau moyennâgeux. Quels sont les objets exigeant la présence obligatoire de fer dans leur construction ? Sans parler des armes et des armures... ou d'objets dont on peut remplacer la manufacture par d'autres métaux.
    Question stupide : sait-on construire du fer sans minerai de fer ?
    Une question qui n'a rien à voir : l'aimant n'attire que le fer ou attire-t-il d'autres métaux ?
    Merci pour vos éclaircissements...

    -----

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  4. #2
    Fauvea

    Re : Le Fer

    Tu devrais peut être de renseigner un peu dans la rubrique "archéologie" car le fer a été utilisé tardivement par rapport à d'autres métaux (comme le cuivre qui a été le 1er a être utilisé). Je crois que l'intérêt du fer porte essentiellement sur le fait qu'il est plus dur que le cuivre, mais on utilisait déjà des alliages comme le bronze avant de connaître le fer (à cause des minerais qui contenaient plusieurs métaux).
    A mon avis, la plus grosse conséquence de la rareté du fer (même si à mon avis au Néolithique c'était réellement rare car très difficile à extraite du minerai à cause du potentiel redox) c'est une moins grande efficcacité des armes pour la chasse

  5. #3
    AnaïsD

    Re : Le Fer

    Merci pour ta réponse Fauvea, je tiens compte de tes remarques. Je posterai peut-être ma question sur le forum archéologie, mais auparavant j'aurai voulu savoir si l'un d'entre-vous avait d'autres remarques sur les questions que j'ai posé.
    La rareté du fer pourrait-elle avoir des conséquence sur la vie autre qu'humaine, ou cela n'a-t-il pas de rapport ?
    Merci

  6. #4
    Fauvea

    Re : Le Fer

    sachant que le noyau de la Terre est constitué presque essentiellement de fer et que l'on pense que c'est sa rotation qui crée le champs magnétique terrestre, je répondrai oui, sans hésitation, s'il n'y avait pas beaucoup de fer on se prendrait beaucoup plus de météorites sur la tête, d'ailleurs avec le vent solaire il n'est même pas sûr qu'il y aurait encore une atmosphère (elle aurait été érodée).
    Un petit site sur la magnétosphère:
    http://fr.wikipedia.org/wiki/Magn%C3%A9tosph%C3%A8re

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #5
    AnaïsD

    Re : Le Fer

    Merci Fauvea pour ces éclaircissements !
    Quelqun connaît-il la réponse à ces deux questions ?
    - sait-on construire du fer sans minerai de fer ?
    - l'aimant n'attire-t-il que le fer ou attire-t-il d'autres métaux ?

  9. #6
    happyhippie

    Re : Le Fer

    Pour ce qui est de construire du faire sans minerai: les principales ressources en fer sont les BIF (banded iron formation) formée quand les océan sont devenus oxydé. Ceci car le fer précipite sous forme de Fe3O4 (magnétite), Fe2O3 (hématite) quand il est oxydé (Fe3+). Ces gisements ont de 5-65% de Fe.

    en espérant avoir pu t'aider!

    a+

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  11. #7
    Cougar_127

    Re : Le Fer

    Le nickel est aussi attiré par un aimant... à vérifier, mais ça doit etre vrai. Il existe des métaux exotiques qui peuvent etre attirés par un aimant, mais je ne les connais pas.

    Par contre, une bobine de fil est un courant réagiront à un aimant!

    L'intéret du fer, c'est qu'avec moins de 2% en masse de Carbone avec ce fer, on fait de l'acier. Et l'acier, c'est génial. C'est 90% des choses qui nous entourent. L'acier a des propriétes inégalées pour le moment, et on ne peut pas s'en passer. Exit les avions sans fer (les aubes de réacteurs sont faites avec des super alliages à base nickel, mais ce n'est "rien d'autre" que de l'acier avec plein d'éléments d'alliages).
    L'acier est partout partout partout, et l'acier, c'est fait à partir du fer. Donc pas de fer=catastrophe industrielle.
    Il faut voler et tomber, voler et tomber jusqu'a ce que nous puissions voler sans tomber.

  12. #8
    AnaïsD

    Re : Le Fer

    Hé bien merci pour toutes vos réponses pertinentes

  13. #9
    Tawahi-Kiwi
    Modérateur

    Re : Le Fer

    Citation Envoyé par Cougar_127 Voir le message
    Le nickel est aussi attiré par un aimant... à vérifier, mais ça doit etre vrai. Il existe des métaux exotiques qui peuvent etre attirés par un aimant, mais je ne les connais pas.
    Le nickel est en effet ferromagnetique ainsi que le cobalt et le zinc mais a une echelle beaucoup plus petit. Dans les elements exotiques, le gadolinium et le dysprosium

    Citation Envoyé par Cougar_127 Voir le message
    C'est 90% des choses qui nous entourent. L'acier a des propriétes inégalées pour le moment, et on ne peut pas s'en passer...
    Tout cela est dans le cas (notre cas) ou on a fonde toute notre technologie sur le fer qui est le metal le plus abondant sur Terre. Si tout etait a faire avec le Nickel, le titane ou l'aluminium, l'evolution technologique serait differente, peut etre plus complexe (la metallurgie du Titane, c'est bcp moins comique...) mais je ne pense pas que tout cela pourrait empecher bon nombres d'applications courantes (j'ai d'ailleurs vu un avion en beton voler il n'y a pas longtemps.... )

    Citation Envoyé par Cougar_127 Voir le message
    L'acier est partout partout partout, et l'acier, c'est fait à partir du fer.
    Je crois donc que si l'acier est partout partout partout, c'est parce que le fer, naturellement sur notre planete, est partout partout partout.

    T-K
    If you open your mind too much, your brain will fall out (T.Minchin)

  14. #10
    AnaïsD

    Re : Le Fer

    Wikipédia :
    Outre ces diverses potentialités, et comparativement aux autres alliages métalliques, l'intérêt majeur des aciers réside d'une part dans le cumul de valeurs élevées dans les propriétés mécaniques fondamentales : résistance aux efforts (module d'élasticité, limite élastique, résistance mécanique), dureté, résistance aux chocs (résilience). D'autre part, leur coût d'élaboration reste relativement modéré, car le minerai de fer est abondant sur terre (environ 5 % de l'écorce) et sa réduction assez simple (par addition de carbone à haute température). Enfin les aciers sont pratiquement entièrement recyclables grâce à la filière ferraille.

    On peut néanmoins leur reconnaître quelques inconvénients, notamment leur mauvaise résistance à la corrosion, mais à laquelle on peut remédier, soit par divers traitements de surface (peinture, brunissage, zingage, galvanisation à chaud, etc.), soit par l'addition d'éléments réalisant des nuances dites « inoxydables ». Par ailleurs, les aciers sont difficilement moulables, donc peu recommandés pour les pièces volumineuses de formes complexes (bâtis de machines, par exemple). On leur préfère alors des fontes. Enfin, lorsque leur masse volumique est compromettante (dans secteur aéronautique par exemple), on se tourne vers des matériaux plus légers (alliages à base d'aluminium, composites, etc.), mais parfois beaucoup plus chers.


    Je retiens les éléments suivants :
    - résistance aux efforts (module d'élasticité, limite élastique, résistance mécanique)
    - dureté
    - résistance aux chocs (résilience)
    - coût d'élaboration relativement modéré

    Sans fer, donc sans acier, quel serait d'après-vous le substitu idéal ?

  15. #11
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Le Fer

    Citation Envoyé par AnaïsD Voir le message
    Merci Fauvea pour ces éclaircissements !
    Quelqun connaît-il la réponse à ces deux questions ?
    - sait-on construire du fer sans minerai de fer ?
    Non évidemment

    - l'aimant n'attire-t-il que le fer ou attire-t-il d'autres métaux ?

    Les métaux ferromagnétiques sont le Fer, le Cobalt, le Nickel ainsi que leurs alliages. A ça on peut ajouter certaines terres rares (Lanthanides dans la classifiation périodique), également ferromagnétiques à basse température.
    Parcours Etranges

  16. #12
    AnaïsD

    Re : Le Fer

    Merci pour ta réponse. L'absence de ces métaux aurait-elle des conséquences physiques pour la planète ? S'est-on beaucoup servi d'eux et de leurs alliages pendant le moyen-âge et avant ? Désolé de poser des questions aussi stupides...

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  18. #13
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Le Fer

    Citation Envoyé par AnaïsD Voir le message
    Merci pour ta réponse. L'absence de ces métaux aurait-elle des conséquences physiques pour la planète ? S'est-on beaucoup servi d'eux et de leurs alliages pendant le moyen-âge et avant ? Désolé de poser des questions aussi stupides...
    Pour rendre ton uchronie un peu moins exigeante en hypothèse, tu peux poser que le fer est absent en surface, mais pas dans le noyau. Car le Fer représente quand même une masse planétaire conséquente.

    Au plan astrophysique, tout le Fer des systèmes planétaires provient du Cobalt 56 formé au moment de l'explosion des supernova par capture de neutron et expulsé avec le reste de l'enveloppe et qui par radioactivité naturelle (demi vie : 79 jours) se convertit rapidement en Fer 56. Le fer est un élément massivement formé et il est difficile de "s'en passer" dans un modèle un peu réaliste. Par contre, imaginer une surface planétaire totalement appauvrie en fer ne réclame pas des hypothèses exorbitantes. Il faut imaginer une planète à évolution simple, éventuellement "recuite" (refondue) par un choc en phase terminale et sans apports ultérieur. Le Fer coule naturellement vers le centre pour former le noyau planétaire dans le premier 100 millions d'années et il peut bien ne subsister que des traces en surface.


    Historiquement, oui, on se sert couramment du fer dès -1000 av JC. Et son usage est attesté depuis 4000 ans. Mais les quantités utilisées restent faibles : haches, fer à cheval, arme... L'usage massif du fer (dans les construction notamment) commence il y a 150 ans. La difficulté que représente la métallurgie du fer réside dans l'atteinte de haute température afin de réduire l'oxyde et d'obtenir un métal pur fondu. Le fer est fréquemment natif dans l'espace, mais sur Terre, il a été totalement oxydé par la présence d'oxygène, sous forme essentiellement d'hématite Fe2O3. Le cuivre fond à 1083°C, le bronze (cuivre + étain) à 900°C, le fer à 1535°C. Or un feu de bois dépasse difficilement 1000°C. Cependant, l'adjonction de carbone permet d'abaisser le point de fusion à 1150°C environ (fonte dite de première fusion), mais l'alliage ainsi obtenu est riche en cémentite Fe3C qui le rend peu résistant à la traction et cassant. 1150°C c'est une température tout juste atteinte par un foyer attisé à l'aide de soufflet ou par le courant d'air d'une cheminée. Le fer était sortit des fourneaux sous forme de lentille molle qu'il fallait longuement marteler pour en extraire les scorie et pour finir par oxyder la cémentite en fer selon la réaction Fe3C + FeO -> 4 Fe + CO. Les anciens forgerons réchauffaient la fonte jusque à 8-900°C et la martelaient sur une enclume pour donner une plaque dont la surface se recouvrait d'oxyde de fer. En repliant la plaque sur elle même, l'oxyde venait en contact intime avec le métal chaud permettant ainsi la réduction de la cémentite. Pour l'obtention de métal de haute qualité, il fallait répéter l'opération des milliers de fois, ce qui explique la taille des biceps des forgerons

    a+
    Parcours Etranges

  19. #14
    Cosmochimicher

    Re : Le Fer

    Bonjour,

    Pour imaginer ton monde fictif possédant peu de source de fer tu peu t'inspirer du niveau de développement du peuble des Esquimau avant les premières explorations de l'Artique par les Hommes blancs.
    En effet la principale source de fer pour les Esquimau était la météorite Cape York qui leurs servaient pour fabriquer leur pointe de flèche et autre ustensiles en métal. (cette météorite à été échangée lors d'une expédition amériquaine contre des fusil, et elle été rapportée au Etat Unis).
    Si tu veu plus d'info la dessus je dois en avoir dans mes archives.

    Vivien.

  20. #15
    Yves2

    Re : Le Fer

    Et j'ajoute : les civilisations pré-hispaniques en Amérique Centrale ne connaissait pas l'usage du fer, qui a été amené par les conquistadors. Un bon exemple peut être pour ce que tu cherches ?

    Y.

  21. #16
    pumba31k

    Re : Le Fer

    Et sans Fer , pas de vie sur Terre , car c'est un composant essentiel de l'Hemoglobine
    jp

  22. #17
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Le Fer

    Citation Envoyé par pumba31k Voir le message
    Et sans Fer , pas de vie sur Terre , car c'est un composant essentiel de l'Hemoglobine
    jp
    Oui alors là je ne m'avancerais pas trop. L'Evolution aurait bien pu tomber sur autre chose.

    a+
    Parcours Etranges

  23. #18
    Tawahi-Kiwi
    Modérateur

    Re : Le Fer

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Oui alors là je ne m'avancerais pas trop. L'Evolution aurait bien pu tomber sur autre chose.
    Un exemple assez connu : l'hemocyanine des limules, aussi appele crabe au sang bleu. En gros ca a les memes proprietes que l'hemoglobine sauf que c'est du cuivre a la place du fer.


    Sans oublier les channichtyides, poissons sans hemoglobine qui ont du sang...blanc.
    http://www.futura-sciences.com/compr...ssier200-2.php

    T-K
    If you open your mind too much, your brain will fall out (T.Minchin)

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  25. #19
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Le Fer

    Citation Envoyé par Tawahi-Kiwi Voir le message
    Un exemple assez connu : l'hemocyanine des limules, aussi appele crabe au sang bleu. En gros ca a les memes proprietes que l'hemoglobine sauf que c'est du cuivre a la place du fer.


    Sans oublier les channichtyides, poissons sans hemoglobine qui ont du sang...blanc.
    http://www.futura-sciences.com/compr...ssier200-2.php

    T-K

    C'est très parlant

    Sur une planète cuivreuse, nous ressemblerions peut être à des Vinéens

    a+
    Parcours Etranges

  26. #20
    archeobob

    Re : Le Fer

    le fer est trés lié a l'outillage donc a de nombreuses application .... sans le fer l'histoire de la construction en pierre serait tout autre. cependant aujourdhui les produits dérivés de la céramique et des carbonnes tendent a remplacer le fer...
    dernière idée derriere le fer il y a l'idée du forgeron, celui qui est d'essance divine puisqu'il transforme le minerais de fer en matériaux nouveau le rôle du fer a donc étét aussi un rôle lié a la création d'un immaginaire qui culmine dans l'ouvrier mettalurgiste

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