F0R6BA6ES DIVERS

Poiu* compléter les indications qui résultent de ces deux modes de ^orgeage principaux, nous avons fait exécuter ou choisi un certain nombre de pièces de forge, dans le but d*y retrouver les traces des déformations produites industriellement. La simple description de ces pièces nous donnera la plus complète confirmation des vues qui viennent d^ètre indiquées.

1° La vis de blindage fig. q4 a été forgée à Fétampe. Elle fait voir avec une grande netteté la constitution fibreuse du fer. Les filaments, continus dans toute la longueur de la pièce, ont cependant été déviés par Tétampage, au moment où le cylindre primitif a dâ se mouler dans les filets de Tétampe ; aussi toutes les déviations se sont- elles produites, dans le voisinage de ces filets, de manière que ceux d^entre eux qui étaient les plus rapprochés de la surface se sont allongés et plies en entraînant avec eux les filaments les plus voisins dans le moule.

On peut affirmer sans crainte qu'ime vis ainsi construite ofiPrira une résistance bien plus grande que celle qui aurait été obtenue par les moyens ordinaires, en enlevant sur le tour toute la matière comprise entre les filets successifs.

L'embase conique et la tète carrée de cette vis sont surtout remarquables par la régularité de l'épanouissement et de la contraction des filets.

Quant aux vides que Ton observe de distance en distance, ils démontrent que Tétampe n'a pas été assez bien remplie, ou que l'action n'a pas été assez énergique pour serrer les files de mole-

cules les unes contre les autres jusqu au cœur de la pièce. Le fer employé n'était pas d'ailleurs suffisamment corroyé.

2^ L'arbre de moulin a été forgé à TEcole impériale des arts et métiers de ChAlons; il provient d une barre ronde de o^^^oÔ de diamètre, dont le bout a été oxydé à part pour faire voir la constitution de cette barre avant le forgeage.

Cet arbre de moulin a été forgé à huit grosseurs; à cet effet, il a d'abord été refoulé au milieu jusqu'au diamètre maximum/ puis étiré et paré au marteau, pour déterminer les variations de section et la formation des congés de raccordement.

L'expérience montre combien ces opérations ont été réussies, puisque les filaments individuels forment, dans le solide trans* formé, des figures géométriques parfaitement régulières, en s'épanouissant toutes à la fois à chaque augmentation de diamètre, en reprenant leur parallélisme toutes les fois que la section redevient constante, et en se concentrant avec la même précision dans toutes les portions étirées. (Fig. 2 5.)

On ne saurait s'empêcher de reconnaître tout à la fois, dans cet échantillon, l'obéissance absolue de la matière aux lois de l'écoulement que nous nous étions proposé d'établir, et l'habileté avec laquelle la tradition d'une pratique séculaire permet à nos ouvriers de ne pas donner un coup de marteau dont l'effet ne soit en parfaite harmonie avec ce déplacement régulièrement géométrique.

3® Le moyeu de roue de wagon que nous présentons comme type de travail à l'étampe provient des ateliers de MNf. Arbel, Deflaissieux et C^^ de Rive-de-Gier. Il a été étampé à l'aide d'un marteau pilon portant 1^ contre-matrice, et provient d'un tronçon de fer laminé dont la coupe longitudinale montre bien la composition en filets parallèles. Ce fer est de qualité très-ordinaire, et la galette qui doit former le moyeu est simplement détachée de la barre par voie de sciage.

Le moyeu fabriqué doit avoir une forme pentagonale et porter cinq cavités, dans lesquelles viendront se souder, par un procédé

Ecoulement des corps solides. 1 4

analogue, les cinq raies de la roue de wagon. Le bloc cylindrique devra donc tout à la fois être diminué dans sa hauteur, et chacune de ses sections transversales devra être modifiée dans ses dimensions et dans sa forme.

Les coupes présentées fig. 26 et 37 démontrent que toutes ces modifications s'opèrent simultanément dans un ordre parfait; . les déformations sont plus grandes et plus variées près des parois que près de Taxe, mais les files de molécules ne sont pas pour cela désunies, et chaque section continue du solide primitif donne lieu encore, dans le solide transformé, à une surface continue, qui s'est modifiée suivant les impressions auxquelles le contour a dû obéir.

L'examen de cet échantillon indique bien toute la supériorité des procédés d'étampage, toutes les fois que Ton dispose d'une force suffisante, et que toutes les précautions sont prises pour que la pression atteigne jusqu'au cœur de la pièce.

Ajoutons toutefois que, au point de vue industriel, les procédés d'étampage, en raison de l'outillage spécial qu'ils, nécessitent, ne peuvent s'appliquer qu'à la grande fabrication. C'est là ce qui a fait le succès des procédés ingénieux que MM. Arbel, Deflaissieux et C^ appliquent à la fabrication des roues des wagons et même à la fabrication des roues des locomotives.

4° M. Barre, graveur général des monnaies, a eu l'extrême obligeance de faire frapper, à notre demande, deux médailles semblables, en cuivre et en étain, de o",o6 de diamètre, en remplaçant le flan unique qui sert ordinairement pour cette fabrication par une série de plaques superposées.

Nous voidions ainsi reconnaître, dans l'intérieur de la masse, les déformations correspondant aux modifications déterminées à la surface par le relief des coins, et cette étude était d'autant plus importante qu'elle nous permettait d'examiner dans les détails tes résultats d'une des opérations qui exigent la plus grande précision dans l'ajustage des pièces et dans l'exécution de toutes les manœuvres.

Le monnayage du flan est d'ailleurs une opération tout à fait comparable au forgeage à Tétampe , si ce n est que le marteau est remplacé par le balancier et que tous les mouvements sont réglés à lavance avec une grande exactitude.

Entre le moment où le flan reçoit le premier choc et le moment où ia médaille est terminée , le métal entre successivement dans tous les détails de la gravure , et nous avons pu reconnaître à un signe certain que cette opération doit èlre assimilée à celles que nous avons réalisées dans nos premières tentatives sur l'écoulement des corps solides.

Le plus grand creux du coin peut, en effet, être considéré comme un orifice dans lequel devra s'écouler, dès le premier moment, la partie de la première plaque qui se trouve immédiatement au-dessus de lui.

Le flan étant mince, il pourra se former sur la face opposée une cavité analogue aux cavités de nos jets creux , obtenues dans les mêmes conditions.

L'expérience prouve qu'il en est ainsi pour la médaille à grand relief que nous devons à M. Barre , car nous remarquons sur la face, qui a dû être creusp à un certain moment de l'opération, et dont la planimétrie n'a été rétablie que par les actions subséquentes du balancier, des lèvres de raccordement, qui nous apprennent en quel endroit s'est formée une duplicature, que l'on aurait évitée sans aucun doute, si Ion était arrivé à la forme définitive au moyen de matrices intermédiaires, qui n'auraient pas permis à cette cavité de se former.

Cet exemple nous prouve mieux que tout autre que, dans le travail à Tétampe, de même que dans le travail au laminoir, il est absolument nécessaire de ne permettre à la matière de s'écouler qu'en la maintenant successivement dans des moules qui ne laissent pas craindre que, dans les opérations ultérieures, cette matière soit obligée de se déplacer en sens inverse de ses déplacements primitifs, condition évidemment suffisante pour qu'aucune duplicature ne puisse se produire.

5^ Une des opérations les plus curieuses et les moins expliquées de la forge est celle qui & pour objet de retreindre un disque ou un tube de métal malléable, de manière à en diminuer le diamètre extérieur. Elle nous permettra de faire comprendre sous une nouvelle forme certaines conséquences du principe de récoulement des corps solides.

Si la plaque <le métal sur laquelle on veut agir était, à chaque choc, comprimée entre Tenclume et le marteau, il en résulterait nécessairement un amincissement de la portion frappée et comprise entre les deux outils, que Ton pourrait, jusqu'à un certain point, comparer aux deux mâchoires d'un étau. Il n'est pas plus difficile d'augmenter à l'inverse l'épaisseur du métal en n'exerçant sur lui que des actions de même nature; mais il faut alors s'arranger de manière à forcer le métal à refluer dans le sens de l'épaisseur de la pièce. On y parvient en donnant le coup de marteau à une certaine distance du point de support, en frappant ainsi en porte à faux et en employant une panne convexe destinée à concentrer la zone impressionnée. De cette manière, la concavité forméc.par la panne donne lieu à une augmentation d'épaisseur, qui pourra augmenter à volonté à mesure que le diamètre extérieur diminuera, et que l'on pourra d'ailleurs combattre toutes les fois que cela serait utile, en se servant d'une panne différente et en frappant au-dessus du point de support, de manière à produire l'allongement des parties d'abord refoulées.

Le tour de main de toutes ces opérations revient, en déGnitive et dans tous les cas, à déterminer l'écoulement dans un sens ou dans l'autre, par augmentation ou par diminution d'épaisseur, par les moyens les plus appropriés. C'est toujours un écoulement qu'il s'agit de produire dans les conditions directement déterminées par le but à atteindre.

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