Теория науглероживания железа
Реомюр впервые четко установил тот факт, что превращение железа в сталь происходит постепенно – от поверхностных слоев в глубь металла. Наблюдая за распространением превращения от края образца к его центру, он пришел к мысли, что мелкозернистое железо обладает лучшими свойствами, поскольку содержит больше пустот, через которые могут проникать посторонние вещества. Несмотря на такое вульгарное упрощение, Реомюр, по существу, описал процесс диффузии.
Затем Реомюр попытался понять, что попадает в железо и делает его сталью. Тщательно взвешивая кусочки железа до и после превращения в сталь, он установил увеличение массы примерно на 0,4 %, опровергнув тем самым господствующие представления об очищении (т.е. об уменьшении массы) стали при цементации. Он предположил, что причиной увеличения массы могут быть сернистые соединения и летучие соли (в то время сернистыми называли все горючие материалы, в том числе углеродсодержащие). Объяснение Реомюра заключалось в том, что огонь, который содержит в себе сернистые материалы, проникает в железо через пустоты, оставляя в нем некоторые негорючие продукты. Он провел аналогии с сажей, накапливающейся в дымовых трубах, которая «смешана с огнем и, тем не менее, остается весьма горючей».
Таким образом, проведя скрупулезные исследования, Реомюр установил, что «...основой [сплавов железа] является чистая железная субстанция, соединенная с большим или меньшим количеством сернисто-солевой материи, причем больше всего ее содержится в чугуне и меньше всего в ковком железе, в стали содержится среднее количество. ...Добавляя сернисто-солевую материю в мягкое железо, можно получить сначала сталь, а затем чугун».
Взгляды Реомюра были далеко не сразу оценены и восприняты специалистами и учеными. Потребовалось почти столетие для того, чтобы особая роль углерода в сплавах железа стала очевидной и общепринятой. В одном из популярных учебников по металлургии железа середины XIX в. отмечалось: «Свойства железа в различных его металлических соединениях зависят от многих тел (химических элементов), среди которых углерод играет столь важную роль, что рассматривается отдельно в теории железа; действие же других тел ограничивается только изменением свойств металла, уже охарактеризованного углеродом».
