CARACTÈRES

rtnCIPALIS BiTMMB M fABUCATlOlf

Ftbriealion

de U

foBte el dn fer

l'emploi tiimilttiié

oa alternatif

d« cbarben de bob

etdei

combuatiblea

minéraux.

irniiD

jCooverûon de la fonte brute en maMiauz au four à puddler et lans maxéa>

/ ge préalable.

Rédiattfra|[e dans un foyer de cbauffene à tuyère alimentée à la bouille; étirage et corrojage au marteau; réchauffage au four à réverbère ; étira£e et corroyage au laminoir.

Fabrication

delà

flmte et du fer

par

l'emploi exclusif

des combustibles

minéraux.

Fabrication directe du fer

par remploi exclusif

dn ebarix» de bois.

[CouYenion de la fonte brute en massiaux, au] moyen du charbon de bois. Réchauffage des massiaux, au moyen de la houille dans les basfoyers et les fours de chaulTerie. Etirage et cor-| royage au marteau et au laminoir.

[Fabrication de la fonte, soit au moyen du coke seuh ou du coke mélangé de houiliie crue, soit aui moyen de Tanthracite ou de la houille sèche ( seule. /

laséage de la fonte brute, au moyen du coke.

dans les bas foyers à tuyère produisant la fonte

maxéée ou épurée, dite fine métal.

iddlage de la fonte maxèée (ou de la fonte brute) lartelage au marteau-pilon.

|i aminage des massiaux en barres ébauchées. [Réchaunoge des barres ébauchées.

l4iminage en fers marchands.

I Quelquefois deuxième laminage selon les produits

à obtenir.

Conversion de minerais réels en fer malléable,' dans des bas-fourneaux alimentés au charbon del bois. Etirage au marteau avec réchauflàge des { massiaux, dans le même foyer.

mus

DES MinODBS

rAaaicATion

Méthode

champenoise

mooiflèe.

Méthode >vallone ou

comleise modifiées.

Fusion

au coke.

Méthode anglaise.

Méthodes

catalane et

corse.

La méthode anglaise est aujourd'hui à peu près universellement adoptée ; mais la métallurgie du fer subit, en ce moment même, une grande transformation et l'on peut prévoir, notamment en ce qui concerne la production de l'acier, l'emploi de méthodes qui se rapprocheront beaucoup de pratiques abandonnées depuis longtemps.

Fcmnes doaaéeii an fer depuis quelqae» années. — Lcs forgCi;',

pendant longtemps, n'ont livré au commerce et à l'industrie lue des barres de fer à section circulaire, carrée, rectangulaire, méplate et demi-ronde, et les consiructeurs qui voulaient utiliser le fer dans leurs ouvrages, étaient forcés de se contenter

de ces formes élémentaires. On peut dire qu'il s'est opère, i M cet égard, une véritable révolulion. Les forges ont pu donner |i aux barres de fer des sections beaucoup plus com|di<pièei, k mais qui se prêtent admirablement à la réalisation des fomwi |i donnant, à égalité de matière, la plus grande résistance possible. Les usines livrent, à Tenvi Tune de Tautre, des fen cornières, des fers à simple T, à double T, dont les èpaisseorset les dimensions verticales et transversales varient k l'infini; pov les épaisseurs notamment, on peut par Técartement des cyliidres obtenir des difTérences aussi petites que possible et rè- | pondre ainsi à tous les désirs des constructeurs. !

De ces formes simples on est arrive k des formes plus compliquées, telles que celles des fers à nervures, pour Tindustrie : du bâtiment, des fers en U, et Ion peut dire que Ton di^poie des cylindres pour tous les profils, dès que ces derniers r^ pondent à un besoin constaté.

Les grandes usines mettent à la disposition des constnicteais des albums dans lesquels sont indiqués les profils el les pokb de tous les fers de fabrication courante.

Inflaenee da nuirieau pilon «wr la fAkHoattoM des pitess éÊ

■iMbiMs. — Les fers dont nous venons de parler, habitudk* ment désignés sous le nom de fers spéciaux, ne sont pas les seuls que la métallurgie mette à la disposition des consInK^ teurs; la vulgarisation du marteau pilon a permis la fabricatioo courante de pièces de forge qu'il eût été impossible d'obtenir autrefois, et qui sont aujourd'hui livrées aux constructeurs de macliines à des prix inférieurs à ceux que le fer brut coûtait il y a peu d'années.

g 5. — De la t61e de fer.

Asalofles et dirréreacM catre la tôle et le fer. — Au point df

vue chimique, il n'y a aucune différence entre la tôle et le fer.

«ÉTADX EMPLOYÉS DiSS LA CÛNSTHLCTItW ^ES MACHEES. H , La tôle n'esl qu'une forme parlîculîère donnée au fer ; l'cpaisseur est cxlrèmement faible relativement aux deux autres dimensions : on a des feuilles, au lieu d'avoir des barres, La flexibilité de ces feuilles, la facilité avec laquelle elles sont liées et pour ainsi dire cousues les unes aux autres, ont dételoppé sur une immense échelle la production du fer sous cette fonno. Il suflit de citer la construction des chaudières, celle des châssis de machines et de wagons, les grands ponts métalliques, les coques de navires, pour que l'on puisse avoir une idée de la consommation chaque jour croissante de U Me.

llien de plus variable que l'épaisseur de la tâle. On a par extension quelquefois donné ce nom aux plaques de blindage des navires cuirassés qui ont jusqu'à 20 centimètres d'épaisseur, mais qui doivent être plutôt considérées comme des masses de fer laminées et martelées que comme de la lAle. Dans notre pensée, on doit admettre comme limite matima l'épaisseur de 18 à 20 millimètres. De limite minlma. Il n'y en a pour ainsi dire pas, et l'on est arrivé à produire des feuilles, connues sous le nom de fer noir, dont l'épaisseur n'eM pas directement mesurable. On est forcé, pour apprécier leurs dimensions, de joindre la notion du poids k celle de la surface. A b dernière Exposition de Londres, en 1862, il y avait, nousl'a* voas dit ci-dessus, des feuilles de fer noir qui ne pesaient que 5 grammes par décimètre carré.

TMc t-r*e et Mie a>e. — La lille est fréquemment désignée sous le nom de tàle forte ou de tôle fine^ il n'y a pas de limite mathématique entre ces deux nalures de UAes, cl la distinction porte plutôt sur la nature de l'emploi que sur l'épaisseur. Pour les chaudières, pour les grands ponts, pour les coques de navires, la tôle employée est de la tôle forte : les industries de la serrurerie, de la fumisterie se servent, au contraire, de latOle fine.

Pour certains constructeurs, c'est un chin're de 5 millimi-

42 DES MACHINES À ?APEDR.

très, qui dif rérencie les deux espèces de tAles ; d'autrai structeurs élèvent ou abaissent ce chiffre. Dans riadustrie ém transports, on prend assez souvent 2 millimètres.

Les tôles fortes sont livrées aux constructeurs sur dimeanoM spéciales qui correspondent à des commandes bien àHam nées ; les tôles fines sont fabriquées par paquets compoiéi de feuilles d'égale dimension.

Les tôles fortes sont peu sensibles à raction de Fair atB^ spliériquo, au moins pendant un certain temps ; les tôles tel, au contraire, s'altèrent k Thumidité avec une extrtoe lapidité, et Ton doit prendre de grandes précautions pour leur (Conservation.

PabrlMitlMi et ««allcé émm tôles. — NoUS ne pOUVODS qM

répéter, pour les tôles, ce que nous avons dit pour le fer : elki peuvent provenir de fer au bois ou de fer à la houille, et la décarburation el rafiinagede la fonte peuvent être effectuées avec du charbon de bois ou avec du combustible minéml. On obtioil ainsi de la tôle au bois ou de la tôle à la houille, dont les qn* lités el les défauts dérivent des qualités et des défauts des fontes et des combustibles employés.

En général, les tôles fines et les tôles fortes de qualité supérieure, destinées à la construction des chaudières, sont fabriquées au bois ; elles proviennent du laminage de plaques de fer martelé nommées largets. Les tôles fortes au boîs sont souvent assez mal soudées, et, dans la cassure, on retrouve h trace des diverses mises. Les usines qui travaillent le fer au bois et la tôle au bois sont souvent d'anciennes usines, ne possédant qu'un outillage restreint, insuffisant pour déterminer h complète soudure des mises ; avec des marteaux pilons et des laminoirs puissants, on fera de la tôle au bois parfaitement soudée.

Les tôles fortes sont habituellement fabriquées à la houille. Ces tôles ont souvent le grave défaut d*étre aigres ; elles offrent une grande résistance à l'extension, mais elles se rompent

MÉTALX EHfLOÏÉS D.LIS U OXSll..

bniâquement sous la cliarge, s lion préalable, t'excés de Inuioa auquel ^i. .-f^.

Nous pensons qu'il convient, pour les ekaodiéres a M^ioir, de proscrire d'une manière absolue Vtmflm des tUttngns.

CUmMcmUim mrrHém r<w le MfeilMr* é^ ■■ mÊmalm^ pav la Matatanre dca Mhw. malli'i» c« >m« AT. — H. le mifûïtre

(le la maiinc et des colonies, dans une circulaire adressée, le 1} août 1867, à divers fooctioniiaires supéneun> de son admtnislratioii, a pfescrîl pour le* tôles, cornières e1 fers à T, employés dans les constructions navales, une classification foodée sur les qualiti^s à demander à ces diverses matières. Nous ne pouvons que reproduire If^ principaux passages de celle circulaire qui nous parait résumer, sous une forme très-précise et très-nette, les règles que les in{:énieuTsde tous les services doivent suivre dans Tappréciation des métaux. Un retrouvera, dans ces régies, l'ordre d'idées que nous avons signalé dans le paragraphe précéilent. c'esl-a-dtre que la rupture doit être précédée d'une déformation sensible et réiasticité est la première condition à demander uu fer.

a L'industrie, dit M. le ministre de la marine, distingue les fers et tôles en quatre qualilés principales, savoir :

0 La qualité commune,

« La qualité fers forts,

■ La qualité fers forts supérieurs, « La qualité fers lins ou au bois.

■ Ces quatre qualités ne sont, sans doute, pas identiques d'une forge à l'autre, et il y a entre elles des qualités intermédiaires ; mais ce sont bien là les espèces qu'on emploie le plus généralement, dont la désignalion, connue de tous, ne peut donner lieu à aucun malentendu, et qui suffisent à tous le-; besoins ordinaires de l'industrie.

■ Je crois donc devoir adopler pour la marine cette même dassili cation, en lixant ainsi qu'il suit, d'une manière générale, la destination dans l'emploi de cliacunc des catégories:

MS MACHniES A YAPEDE.

Cheminées.

Tôlet coammiies.

tênank'nM comiebcialb :

TMes communes améliorées.

2* CSaUfom.

Tôles ordinaires.

BéSMNATION OOmimCIALB

Fers forts.

3* Gtttégom.

Tôles supérieures.

DéslGHATlOH COHHIBCIÂLB

Fers forts supérieurs.

4* Catégoria.

Tôles fines.

DésiCHATIOH COMMUaALB :

Tôles forgées, tôles au bois.

Bordé des pools.

Fontes.

Ourrages relatif ma

Panpiets.

Petite tôlerie.

Chalands et autres bAtimaUsde

serritude de coostmctioB mt-

logue.

Bordé des carénés.

Varangues.

Tôles pour barrols.

Enveloppes de chMidîère.

Doublage des soutes.

Façades des chaudières à lapav.

Ponts —

Coffres à vapeur — Sécheurs ^

Cendriers «—

Parties ^Konnées des chandiém

à terre.

Galbords.

DaloU.

Plaques de tète des chMidières a

vapeur.

Foyers des chaudières à vapeur.

Boites à feu —

Bottes à fumée —

Conduits de fumée —

« L^addition de la troisième catégorie correspondant aux fen forts supérieurs permettra d'abaisser un peu les conditioni àt recettes des tôles ordinaires, et fournira une qualité supèriaire pour certaines pièces qu'on ne peut faire sûrement avec la tôle ordinaire.

« Quant aux cornières, on peut supprimer la qualité dite fine, les cornières au bois ne valant pas mieux dans remploi que celles faites avec des fers forts supérieurs.

KËTACT 8«PU)T£S DUS U UBSIMCTO I

I Les cornières seront par sailt drrbèes tm :

( Cornières ordinaires < en r«rcorrafè). peur causes, fesmts et ouvrages analogues.

( Cornières supérieures (en fer fort safènaat, fmmr dkamdïères.

■ Enfin, les fers i T et à double T «e dnisoiMl en fers i T «ta double T:

■ De qualité ordinaire, pour bamb:

■ De qualité commune, pour é£6ces.

■ tmm cMMMca. — Pour s'essorer de b ^nGlé des Uln, Usera fait deui sorte» A'ifnun* : des tftnmtu « <<—d «< de» épreuves à Troid.

i Epreucf$ à rhamd. — H aen tiifU. aicc ^ bmcmb de lille de dimension comcBaUe, éèemft daai «ae fanHe prise au hasard dans chaqoe K^iab— , la cyfiadre *}iiri pour hauleur et pour diamèlre intériew viaft-oa^ fan Fefâi seur de la lAle. Ce cylindre, nèculi arec le soîa r— leaafclf. ae devra présenter ni fentes, ni perrnre».

■ Cette eipérience sers fuie pour lialci le» Met d'éfMseun différentes; die pourra être raMa«léc,â la cmwbmhm de recette le jugiî nécessûre.

• Êpreuret à fraii. — Ces ipream « ner ta force de niptere des Itki et km tiniâli 4 tant dans le sens do baÔBige ^ae daat le • bire.

< On établira sépwiaMalles rtedtok «ajcas de riûitmn et d'allongemeal oblcaut dm dHOH de «s 4e«x me, «■ moyen de cinq épreurci au triai paar «faeaa d'an..

« bans le sens qui aura da— É b naîadre riiirtiacr. b charge de rupture movenae par mSnmiln carré de icritoa sera d'au moins â8 kilogrammes, et ralaageMcat aMjoi car' respondanl d'au moins 3 12p. 100.

■ Ej)oDlre,aacuiieépmiTei»olèe&îleaarawt«iderBe«aMK uine ne devra dooner oa résolu iaCnear à B lûlaya— iw

46 DfiS MAGUUIES A VAPEUR. j

par millimètre carré, ni un allongement înférieBr à S 1|1 P p. 100.

€ Pour ces épreuves, on découpera des bandes de tùle tel un certaÎB nombre de feuilles prises au hasard dans chafK livraison, en ayant soin d'expérimenter, pour chaque tmÊ^ un nombre égal àe bandes dans le sens du laminage et daasb sens perpendiculaire. Ces bandes seront façonnées de manèn à avoir pour section de rupture un rectangle dont ron des cMb aura 30 millimètres de largeur et Tautre répaîaseur de la Uk. Par exception, pour les tôles minces au-dessous de 5 BÎIfimètres, la largeur de la bande d^épreuve sera réduite à 10 laillimèlres. La longueur de la partie prismatique soumise à h traction sera toujours de 20 centimètres.

« Ces bamdes seront soumises, au moyen de poids agianrt directement ou par Tintermédiaire de leviers tarés avec son, à des efforts de traction croissant jusqu'à ce que la rupture «I lieu.

« La charge initiale sera calculée de manière à produne ii effort de traction de 25 kilogrammes par millimètre carré de section ; cette première charge sera maintenue en action peadant cinq minutes. Les charges additionnelles seront ensuite placées à des intervalles de temps sensiblement égaux et d'environ une minute. Elles seront calculées aussi approximatiifement que le permettra la division des poids en usage, i raisoa de un quart de kilogramme de traction par millimètre carré de section.

« On notera pour chaque charge rallongement correspondant mesuré sur la longueur prismatique de 20 centimètres.

a Les livraisons qui ne satisferont pas à ces conditions seront rebutées.

« Tôle» ordittairca. — Pour s'assurcr de la qualité des tdles« il sera fait deux soi^tcs d^épreuves : des épreuves à chaud et des épreuves à froid.

« Épreuves à chaud.— 11 sera exécuté avec un morceau de tôle

MÉTAUX EMPLOîtS WSS U CONSTRICTIOIÏ DES MAŒtïES. 47 dimension convenable, din-oupt- dans une feuille prise au ■rd dans chaque livraison, une cskitte sphérîque avec bord l conservé dans le plan priinitilde la tàle. La corde de celle HU, mesurée inlérieuremeni, sera égale â Irente fois lépais- ^ de la lùle, et sa flèche, mesurée aussi inlérieuremeni, sera le à cinq Fois celle même épaisseur. Le bord plat circulaire selle pièce aura pour largeur sepl fois l'épaisseur de la tiMe era raccordé à la partie sphérique par un congé ayant pour an l'épaisseur même de la Idie. Ce congé sera mesuré dans tèrieur de l'angle.

I La calotte, ainsi exéculée avec tout le soin nécessaire, ne n présenter ni fentes ni gerçures.

: Celle expérience sera faite pour toutes les tôles d'épaisseurs ibrenles; elle pourra être renouvelée si la commission de lUe le juge nécessaire.

ipreitves à froid. — Ces épreuves auront pour objet de délermi-

la force de rupture des tâles et leur faculté d'allongement, tdans le sens du laminage que dans le sens perpendiculaire. I On établira séparément les résultais moyens de résistance rallongement obtenus dans chacun de ces deux sens, au jen de cinq épreuves au moins pour chacun d'eui. I Dans le sens qui aura donné la moindre résistance, la rge de rupture moyenne par millimèlre carré de section sera n moins 51 kilogrammes, et l'allongement correspondant a moins 5 p. 100.

i En outre, aucune épreuve isolée, faite sur une bande remue saine, ne devra donner un résultat inférieur à 28 kilo* mmcs par millimétré carré, ni un allongement inférieur â . JÛO.

( Pour ces épreuves, on découpera des bandes de tôle dans

cerluin noinbre de feuilles prises au hasard dans chaque »ison, en ayant soin d'expérimenter, pour chaque feuille, nombre égal de bandes dans le sens du laminage et dans le is perpendiculaire. Ces bandes seront façonnées de manière

48 DES MAGHLNES A VAPEUR.

à avoir pour section de rupture un rectangle dont Tun des cAlès aura 30 millimètres de largeur et Tautre Tépaisseur de la tôle. Par exception pour les tôles minces au-dessous de 5 milliaè* très, la largeur de la bande d'épreuve sera réduite à 30 milB* mètres. La longueur de la partie prismatique soumise i il traction sera toujours de 20 centimètres.

<c Ces bandes seront soumises, au moyen de poids agissaal directement ou par Tintermédiaire de leviers tarés avec soii, à des efforts de traction croissant jusqu'à ce que la rupture lil lieu.

« La charge initiale sera calculée de manière à produire vê effort de traction de 28 kilogrammes par millimètre carré de section ; cette première charge sera maintenue en action peidant cinq minutes. Les charges additionnelles seront ensuik placées à des intervalles de temps sensiblement égaux et d'esviron une minute. Elles seront calculées aussi approximatiie ment que le permettra la division des poids en usage, à raisoa de un quart de kilogramme de traction par millimètre carré de section.

« On noiera pour chaque charge l'allongement correspoo* dant mesuré sur la longueur prismatique de 20 centimètres.

<( Les livraisons qui ne satisferont pas à ces conditions seront rebutées.

a Tôles «opérievres. — Pour s'assurcr de la qualité des télés, il sera fait deux sortes d'épreuves : des épreuves à chaud et des épreuves à froid.

a Épreuves à chaud. — 11 sera exécuté, avec un morceau de tùle de dimension convenable, découpé dans une feuille prise au hasard dans chaque livraison, une calotte sphérique atec bord plat, conservé dans le plan primitif de la tôle; la corde de cette calotte, mesurée intérieurement, sera égale à 50 fob Tépaisseur de la tôle, et la flèche, mesurée aussi intérieotement, sera égale à dix fois cette même épaisseur. Le bord plat circulaire de cette pièce aura pour largeur sept fois répaiseeur

h£TUX I ' ia lùle, el sen taetméè à b fartie jfhttiqf pv ^ m int pour nna rêpaisseu- atee dr b Ufe. Ce oMCè s le&uré dans rintôvor ée raagk.

La t-alotle. aii» e c\ra préstmler ni l

Cette expirncc sen bile pw Iwla les Ule» f^K- <rars dinèrenles; dBe ptuiu Hrc f iw^dw,» b c— ■«§■ le recette le juge mèetssnrt.

EpreMta i fnid. — Ces éfmies «naal pav «èitf ir 4êeriDuier la bm de rnpbiiv de» Ute» cl kw faaifc taMmm- :emenl. lut dus k «as Au Umûmiipt fm éam le «ea» f»>- «ndicabire.

. On établira iifuJMÈUd te tésafate —wm 4c iirii^Mi i 'I d'alloi^ewal oMeoos dassfkK^ de ta» diSK avl «■ noven de cteq jptwiics >■ mmm* f**'' cfcBeaa 4'cHi.

Dans le sens ipii avs dasBé h (MÎBdrc fétidiBeF. b charge de niplure BMVcaae pw ■ffiBêlre canr de tetham ien d'su moiiis 33 kBi^MiBe», d TalaiçaKal nwitiyM ilanl d'su noios 7 pour IM.

■ En oulre, ancaae jfnsve ÎMlée, fale ar ^h laade recvnoue saine, ne devn liinarr la rtiaUM iaftriew â 9 U»- ^mmes par nïnîBèln oné de attiiT ■ tm albapeamrl inférieur à 5 l/f paur 100.

■ r-ir ■ ^r — m im dfmif m dri fcrwdn tr lllr diai m

i:ertaiD nombre de &

»)», «.-n ayant soin d'espêriai

numbre ê^l de bandes dans le tem» ém laûn^e d dM» k

vn$ perpendioilaire. Ces kaades senal fnamutt i de WÊmifn

a atoir pour sedjoo de r«ptBR an wrrtm^'k émà TaM As

cdtés aura 50 millimètres de In^ear, et TmIr rêpaauearde

la tàle. Par exception, ponr les Mes ■isBW rm drwini de

j millimètres, U largenr de h hnde dVprane sera rèdwle i

'^ millimÂtrtfs. La longnesr de b prtie prisntfifne momc

i la traction sen toujonn de 30 eeatUnéftnes.

« Ces bandes seront soumises, au moyen de poids agissini directement ou par l'intermédiaire de leviers tarés avec soin, à des efforts de traction croissant jusqu'à ce que la rupture ail lieu.

« La charge initiale sera calculée de manière à produire ob efTorl de traction de 29 kilogrammes par millimètre carré de section ; cette première charge sera maintenue en action peu* dant cinq minutes. Les charges additionnelles seront ensuite placées à des intervalles de temps sensiblement égaux et d'environ une minute. Elles seront calculées aussi approximitivement que le permettra la division des poids en usage, à raison de 1/4 de kilogramme de traction par millimètre carré de section.

« On notera, pour chaque charge, rallongement correspondant mesuré sur la longueur prismatique de 20 centimètres.

«( Les livraisons qui ne satisferont pas à ces conditions seront rebutées.

a Tôles Bme: — On n'a pas à stipuler de conditions d'épreuve pour ces tôles, puisqu'elles doivent être fournies aux arsenaux et aux autres établissements de la marine par les forges impériales de La Chaussade.

« Comiérea ordinairca. — Pour s'assurcr de la qualité de$ fers à cornières, il sera fait deux sortes d'épreuves; des épreuves ù chaud et des épreuves à froid.

« Épreuves à chaud, — Il sera exécuté avec un bout de cornière coupé dans une barre prise au hasard dans chaque livraison, un manchon cylindrique, tel qu'une des lames de la cornière reste dans le plan perpendiculaire à l'axe du cylindre formé par l'autre lame. Le diamètre intérieur de ce cylindre sera égal à cinq fois la largeur de la lame restée plane.

a Un autre bout, coupé dans une autre barre, sera ouTert jusqu'à ce que l'angle formé par les deux faces extérieures des lames soit de 135 degrés.

« Un ti'oisième bout, coupé dans une troisième barre, sera

MÊTAIX EHPLUltS DiV U C Imnè, jusqu'à ce que l'ai^lr tmmi fV k>4cKi I

rieures des lames soU de 4&i

H Les morceaux zitai i cures, ni déchirures, m 1 corroyage imparfait.

0 Ces épreuves seront r mission le jugera utile.

1 Enfin la commmioa de ■

lumières prcsenlés en r

donner lieu à de boanei aaMterau

a Épreure» à /rotrf.— Ces éffcvi» aMMl p«v Irai et éêÊtriiiiniT la force de niplore ds fer d m boÉli 4'âÊtmfamtÉâ. à cet eHet, on découpera, iam k> lHM»#«aartMi MHA>v4e barres prisesau hasard daascto^eiirwi—, fci I— i«»f*t>le» qui seront façonnées de ■»■£(« â wttir mmt tÊKtim ée rupture â Irès-peo près rectnagirfnre; réfaMMardrosha»des sera celle des bae» des cMaaésw; kar iMyraricnJe 50 millimèlres pour tasiei la «wâtraivjaitf |la»4e i€mii mètres de c4tê, et il H ■■■irilili |ii liK i iiJii li Ji iiiensions moindres.

> La longueur de h fartie pianfifar Mwnte « btntfwa sera eiaclecDetil deSto

a Ces bandes «eroal l direclem4>nl ou par liait f^Ji art ée levier» tari» *wc «w*. à des efforts de tiwliaa cwiwiil îaiq«'« ce ^oe b rwftmv ail lieu.

■ La charge iniliale tencdaitt dKwtMiinifnéémwm efTort de tradion de3* iâêttfWÊÊmmm far MaMiMw carré 4c teeUoo.

«jart eaMMie fhettt iémim-

52 DES IIÂGUINES À VAPEUR.

tcrvallcs de temps sensiblement égaux et d*environ 1 miaote. Ces charges seront calculées, aussi approximativement que le permettra la division des poids en usage, à raison de 1 -4 de kilogramme de traction par millimètre carré de section.

a On notera, pour chaque charge, l'allongement correspondant mesuré sur la longueur prismatique de 20 centimètres.

« Les résultats moyens de ces expériences, au nombre de six au moins par livraison, ne devront pas être inrérieurs aai chiffres suivant :

c( Charge de rupture moyenne par millimètre carré de section : 34 kilogrammes.

c( Allongement correspondant à cette charge : 9 p. 100.

(X Les livraisons qui ne satisferont pas à ces conditions seronl rebutées.

a ComièrcM «apéricares. — Pour s'assurer de la qualité des cornières, il sera fait deux sortes d'épreuves : des épreuves à chaud et des épreuves à froid.

<c Épreuves à chaud. — 11 sera exécuté, avec un bout de cornière coupé dans une barre prise au hasard dans chaque livnison, un manchon cylindrique, tel qu'une des lames de la cornière reste dans le plan perpendiculaire à Taxe du cylindit formé par l'autre lame. Le diamètre intérieur de ce cylindre sera égal à deux fois et demie la largeur de la lame restée plane.

« Un autre bout, cou|)é dans une autre barre, sera ouTeri jusqu*à ce que les deux faces intérieures soient sensiblement dans le même plan.

c( Un troisième bout, coupé dans une troisième barre, sent fermé jusqu'à ce que les deux lames arrivent au contact.

« Les morceaux ainsi essayés ne devront présenter ni ger- <;ures, ni déchirures, ni fentes longitudinales indiquant un corroyage imparfait.

a Ces épreuves seront renouvelées autant de fois que la commission de recette le jugera utile. Enfin, la commission de recette s'assurera que les fers à cornières présentés en recette

VËTAtX E3IPL0TÉS IU!I5 U COmTICCrKV I peuvent se soader facilement el domeal lia

dures.

R Epreitvet à froid. — Ces èpreures annMl povr but de ièlerminer la Torce do rupture du Ter el sa f»emHi d'à Acet ofTet, on découpera, dans les Unies d'oe ceriain ■ de barres prises au hasard dans chaque lÎTnisoa. Aes bandes plaies qui seront façonnées de mauièn a aroir une «ectton de rupture à très peu près rectangulaire; l'éfal^seur de res bandes sera celle des lames des cornières : leur largeur sera de Ô4 millimèlres, pour toutes les cornières ayant plu& de à cenlimèlres ie cMè, et de 20 niillîmèires pour toutes celles de dîmensitins moindres.

* La longueur de la partie prismatique soumise à U traction sera exactement de 30 centimètres.

« Ces liandes seront soumises, au moven de poids agissant directement ou par l'intermédiaire de Wiers tarés avec soin, ides offoi-ts de traction croissant jusqu'à ce que b rupture ail lieu.

t La charge initiale sera calculée de manière à produire un eRbrl de traction de 02 kilogrammes par millimètre carré de section.

a Aucune handc reconuue saine ne devra romnre sous celte charge (qui sera maintenue en action pendant cinq minutes), Gt ne devra, sous cette même charge, s'allonger de moins de B pour 100 de sa longueur primitive. Les charges additionnelles seront ensuite placées à des inlcrvallcs de temps sensiblement égaux el d'environ une minute. Ces charges seront calculées, aussi approximalîvement que le permettra la division des poids en usage, â raison de un quart de kilogramme lie traclion par millimètre carré de section.

« On notera, pour chaque chaire, l'allongement correspondant, mesuré sur la longueur prismatique de 20 centimètres.

1 Les résullats moyens de ces expériences, au nombre d*- si\

au moins par livraison, ne devront pas être inférieurs aux chiffres suivants :

« Charge de rupture moyenne par millimètre carré de section : 35 kilogrammes.

« Allongement correspondant à cette charge : 12 p. 100.

« Les livraisons qui ne satisferont pas à ces conditions seront rebutées.

« F«ra * T «t * do«bl« T d« «vallté coMmwM. — Pour S*as-

surer de la qualité des fers présentés en recette, on les soumettra à des épreuves de traction.

« A cet elTct , on découpera , dans les lames d*un certain nombre de barres, prises au hasard dans chaque livraison et dans le sens du laminage, des bandes plates qui seront façonnées de manière à avoir une section à très peu près rectangulaire; Tépaisseur de ces bandes sera celle de lames de cornières : leur largeur sera de 30 millimètres, pour toutes les cornières ayant plus de 5 centimètres de côté, et de 20 millimètres pour toutes celles de dimensions moindres.

« La longueur de la partie prismatique soumise à la traction sera exactement de 20 centimètres.

« Ces bandes seront soumises, au moyen de poids agissant directement ou par l*intermédiairede leviers tarés avec soin, a Aes efforts de traction croissant jusqu'à ce que la rupture ait lieu.

« La charge initiale sera calculée de manière à produire un effort de traction de 28 kilogrammes par millimètre cam> de section. Aucune bande reconnue saine ne devra rompre sous cette charge (qui sera maintenue en action pendant 5 minutes!, et ne devra, sous cette même charge, s'allonger de moins de 3 1/2 p. 100 de sa longueur primitive. Les charges additionnelles seront ensuite placées ù des intervalles de temps sensiblement égaux et d'environ une minute. Ces charges seront calculées, aussi approximativement que le permettra la division des poids en usage, à raison de un quart de kilogramme de traction par millimètre carré dp section.

NÉTALTÎ EMPLOîtS DA.\S LA t»>STRCCriON IiES SlACHINES. bU

<■ On notera, pour chaque cliarge, l'allongement correspondant mesuré sur la longueur prismatique de 20 centîmèlrcs.

a Les résultats moyens de ces expériences, au nombre de six au moins par livraison, ne devront pas être inférieurs aux chiffres suivants :

■ Charge de rupture moyenne par millimètre carré de seclioii : ô'2 kilogrammes.

0 Allongement correspondant à cette charge : 6 p. 100.

« Les livraisons qui ne satisferont pas à ces conditions seront rebutées.

« Fcn * T «t * double T de qBsllM ordinaire. — Pour s'assurer

de b qualité des fers à T et à double T présentés en recède, il sera fait deux sortes d'épreuves : des épreuves à chaud el des épreuves à froid.

« Épreuves à chaud. — Pour les fers à double T, on commencera par fendre à froid, au moyen de la cisaille, l'extrémité d'une barre prise au hasard dans une livraison, de manière que la fente divise lon<;iludin3lemenl la lame verticale en deux parties égales sur une lon^'ueur égale à trois fois la hauteur du fer, cl on percera un trou à l'extrémilé de celle fente, pour l'empêcher de s'étendre. Puis, on écartera, en la manchoniiaiil régulièrement à chaud, l'une des moitiés ainsi séparées de l'autre moitié, jusqu'à ce que la dislance entre les deux extrémités de la lame soit égale a la hauteur même du fer à double T.

« Pour les fers à simple T, on manchonnera l'ex tri' mité de la barre choisie pour l'épreuve, en laissant la lame verticale dans son plan, et on formera ainsi, avec la lame transversale, un quart de cylindre d'un rayon intérieur égal à cinq fois la hauteur totale du T.

a Les fers présentés en recette devront supporter ces épreuves (qui pourront être renouvelées, si la commission de recette le juge utile), sans qu'il se manifeste ni déchirures, ni gerçures, ni fente indiquant un corroyage imparfait.

u Epreuves à froid. — On découpera, dans les lames verti-

cales ou transversales d'un certain nombre de barres prisesau hasard dans chaque livraison et dans le sens du lamintge, des bandes plates qui seront façonnées de manière à avoir une section à très-peu près rectangulaire.

« L'épaisseur de ces bandes sera celle des lames; leur largeur sera de 30 millimètres. La longueur de la partie prismatique soumise à la traction sera exactement de 20 centimètres.

« Ces bandes seront soumises, au moyen de poids agissant directement ou par l'intermédiaire de leviers tarés avec soin, à des efforts de traction croissant jusqu'à ce que la rupture ait lieu.

a La charge initiale sera calculée de manière à produire un effort de traction de 30 kilogrammes par millimètre carré de section. Aucune bande reconnue saine ne devra rompre sous celte charge (qui sera maintenue en action pendant cinq minutes), et ne devra, sous cette même charge, s'allonger de moins de 6 p. 100 de sa longueur primitive. Les charges additionnelles seront ensuite placées à des intervalles de temps sensiblement égaux et d'environ une minute. Ces charges seront calculées, aussi approximativement que le permettra la divi^on des poids en usage, à raison de un quart de kilogramme de traction par millimètre carré de section.

« On notera, pour chaque charge, rallongement correspondant, mesuré sur la longueur prismatique de 20 centimètres.

« Les résultats moyens de ces expériences, au nombre de sii au moins par livraison, ne devront pas être inférieurs aui chiffres suivants :

« Charge de rupture moyenne par millimètre carré de section : 34 kilogrammes.

« Allongement correspondant à cette charge: 9 p. iOU.

a Les livraisons qui ne satisferont pas à ces conditions seront rebutées. »

MÉTAUX EMPLOTiS DANS LA OONSTRUCTION DES MACHINES. 57

êmm t4iM. — Nous avons parlé de la facilité avec laquelle les feuilles de tôle étaient liées ou cousues Tune à Fautre ; cette opération se nomme la rivure. Des trous correspondants dans les feuilles à rapprocher sont traversés par un petit cylindre à deux têtes ; Tune de ces têtes est forgée à Tavance, Tautre est i*abattue sur place et à chaud. Le refroidissement du rivet détermine le serrage ; en faisant varier la température du rivet, on peut modifier le serrage à volonté, seulement il ne faut pas dépasser la limite d'élasticité du rivet.

L^opération de la rivure se divise en deux : le perçage des tôles et la rivure proprement dite.

Le perçage peut 8*effectuer, soit à la main àTaide d'un foret, soit à l'aide d'une machine à percer faisant marcher un ou plusieurs poinçons ; la base de la rivure est la correspondance parfaite des trous. On obtient cette correspondance en superposant les pièces à réunir et en les perçant par un seul coup de poinçon. On fait aujourd'hui des machines à percer assez robustes pour que le poinçon traverse plusieurs épaisseurs de tôle ; on obtient ainsi une exactitude mathématique.

Généralement l'espacement des rivets est de 0'",04 à 0'",06 d axe en axe ; leur diamètre est égal à Tépaisseur des tôles ù réunir quand on n'en réunit que deux.

Lorsque Ton veut assembler plusieurs épaisseurs de tôle, la rivure présente des difficultés; il faut employer des précautions particulières pour que les feuilles soient parfaitement en contact et que les trous se correspondent très-exactement.

Le diamètre des têtes de rivet est double de celui du corps.

La rivure peut être faite soit à la main, soit à la machine. Dans le premier cas, l'un des ouvriers soutient la lête déjà formée du rivet à l'aide d'un marteau très- lourd, et un second écrase à la bouterolle la deuxième extrémité du rivet chauffé au rouge.

La rivure à la machine tend à se substituer à la rivure à la main; elle a de grands avantages pour les pièces d'une forme

simple et régulière, telles que les poutres des grands ponts métalliques, etc.; mais, dans les assemblages compliqués, It ri* vure à la main parait encore préférable.

lHmlB««ion de résistaiMe dne A la rivmw. — M. Fairfaaim a

fait des expériences dans le but de déterminer raltérationde résistance causée par la rivure. U a trouvé qu'en représentuit par 1 la résistance d'une feuille homogène, celle d^une feuille^ formée de deux parties assemblées par un seul rang de riieb et sans couvre-joints sera 0,50.

Avec deux rangs de rivets, cette résistance peut être portée a 0,70.

U faut remarquer, toutefois, que la pose delà deuxième nogée de rivets peut occasionner des ébranlements dans la pitmière; elle doit donc être faite avec précaution, et les trous de la deuxième rangée doivent être alors disposés en quinconce avec les trous de la première.

L'emploi des couvre-joints tend à se généraliser ; les feuilles, au lieu d'être réunies l'une à Tautre, sont juxtaposées et rivées à une bande longitudinale couvrant le joint : on évite ainsi, à l'intérieur des chaudières, les angles formés parles sailliesdes tôles Tune sur l'autre, angles dont les sommets deviennent souvent des centres d'oxydation.

Tôles eoiirbéea. T^MenenibovUes. — La forme Cvlindrique dfS

chaudières exige l'emploi de tôles courbes. On donne cette forme aux feuilles de tôle en les faisant passer dans des olindres où elles sont guidées par des galets qui impriment b courbure désirée. Les progrès incessants de la métallurgie permettent de supposer que, dans un avenir peu éloigné, on bbriquera courammentdes anneaux de tôle sans soudure laminés circulairement, comme on le fait pour les bandages des roues de machines ou de wagons.

On a souvent aussi à employer des tôles pour construire des portions de surfaces non développables et qui ne peuvent être obtenues que par la déformation du métal sous l'action du mar-

MÉTAtX EUPLOltS Bi tS LA C(WSTK^€T»^ EtS ftiCHLNE&. 5» u; celte opération se noRime fmbotitir tu tiM^ ; elle ne peut pratiquer avec succès que sur des làles dtfuces et de boom ilité. \ous avons tu l'administralion de la marine tmpèriala ttre 3U premier rang des épreuves â faire subir aux tAks la ifection d'une caiulte sphèrique emboulie.

tnde connaît Indoiirable propriété que possède le fer de se iderà chaud. On a cherché à remplacer la rinire des feuillet

tûle par h soudure, et les deux dernières Eiposilîons unirselles de Londreiï et de Paris ont présenté des «spécimens de audières de plus de 1 nièlre de diamètre et formées de Mieft

Il millimètres d'épaisseur, qui avaient èlé soudées entre «s de manière à former une pami parfaitement continue. Si ' soudure peut être obtenue avec ta perfection que les forgens savent apporter à la réunion de deux barres droites, ce Kédé sera évidemment Irés-supérieur à la rivnre, puisqu'il uitraînera aucune réduction dans la résistance du métal. H lie à juger le procédé induslriellemenl, an double point de ide la perfection dans l'cxéculion et du prix de revient, mais ipérience seule punm statuer â cet égard, rm M— I — Le fer-blanc est peu employé dans la construcn des machines ; on ne s'en sert que dans la fabrication des ces accessoires, telles que burelles à huile, appareils d'éclaï- ■fi, elc.

jt fer-blanc s'obtieni par le décapa^^, le polissage et l'étage de tAles lincs au bois, ou fer noir, préparé en vue de celte rication. H se divise en fer-blanc brillant et en fer-bbnc ne, selon la qualilA de l'étain employé. On peut l'oblenir h tes dimensions; mais il est habituellement livré au c^jrarce en caisses de 50, 100, lôO, 300 ou 225 feuilles. La dinsion la plus ordinaire est 525 millimètres sur 244, et il y 50 feuilles au paquet.

m de ter. — Le fil de 1er s'obtient par l'étirage à froid du it fer laminé à travers des trous de diaméires décroissants.

percés dans une plaque d'acier très-dur, nommée filière. Après un certain nombre d^élirations, le fer altéré par récrôuissage est recuit au rouge brun et remis à la filière.

Les fils de fer sont livrés au commerce recuits ou non recuits, selon l'usage auquel ils sont destinés : recuits, ils sont noirs et flexibles; non recuits, roides, élastiques et brillants.

Les fils de fer se distinguent par trente numéros non compris le zéro :

Le numéro 0 ou P ou passe-perle 0",0005 de diamètre.

iO — 0 ,0015

Le n"" 18 est celui qui était généralement employé dans b construclion des ponts suspendus.

Le développement continu des lignes télégraphiques a donné une impulsion extraordinaire à la fabrication du fil de fer, et on obtient aujourd'hui directement au laminoir des fils qui n*ont pas besoin d'être étirés à la filière.

§ 0. — De l'acior ci de la tôle d'acier.

SabstltotloB de Taeier * la fonte et an fer. — Dans SOn rapport sur l'Exposition universelle de 1862, M. Frémy, roembn* de TAcadémie des sciences, écrivait, au sujet de l'acier, les lignes suivantes, qui résument tout ce que l'on peut dire surki valeur extraordinaire de ce métal :

a ... L'acier, dit-il, offre à un haut degré toutes les qualit^^ du fer et de la fonte, sans présenter leurs inconvénients.

a L'acier peut être fondu comme la fonte, laminé cl êtirt

lilÉTAL'X ESPLOÏÉS DASS LA CONSTRUCTION DES MACHINES. 6 1 comme le Ter ; il devient dur par la Irempe et conserve .iprès te recuit tuus les degrés d'élusticilé et de dureté désirables. 11 possède une résistance à Térniseinent supérieure ii celle de la fonte et qui est double de celle du fer ; il oppose aux forces vives une résistance que l'on ne trouve pas dans les meilleurs fers; sa fusion lui communique une bomogénéité qui peut donner toute confiance dans l'orme et dans l'oulil que l'on a fabriqués en acier fondu... » etc.

Depuis le moment où cette appréciation si complète des ([ualilts (ie l'acier était formulée, il s'est passé un fait considérable. L'acier, qui n'avait été produit qu'en minimes quantités el pour des usages qui n'en comportaient l'emploi que sous des ilimcnsioiis restreintes, telles que celles des armes, des outils, lies instruments de ménage ou de précision, a pu être, et cela presque subitement, livré au commerce et â l'industrie en ijiianlités pour ainsi dire indélinies et avec des dimensions qui n'avaient été atteintes par aucune fabrication métallurgique. On Fabrique aujourd'hui en acier, — el à des prix inférieurs a ceux du fer, il y a vingt-cinq ans, — des bandages pour roues de macbines et de wagons, des canons, des boulets, des cylindres de macbines, des lôles pour chaudières, des rails; rD:ipusition universelle de 18()7 renfermait un bloc d'acier pesant 00,000 kilogrammes.

En présence de pareils résultais, on peut affirmer que l'acier se substituera a la fois à la fonte et au fer pour les usages qui L'omportent l'emploi des masses les plus considérables, et l'on doit prévoir dans l'industrie métallurgique une révolution plus grave que celle amenée par la substitution du fer au coke au fer au bois.

Les petites usines qui produisaient le fer au bois ont dû dis. paraître devant les grands élablissements qui ont introduit l'usage du combuslible minéral et produit le fer au coke. Ceuxci sont, à leur lour, tn''S-sérieusement menacés par les établissements qui produisent et produiront l'acier, et, comme leur

«2 DES MACHINES k VAPEUR.

importance est très-supérieure à celle des usines qu'ik («t remplacées, leur chute, si elle ne peut être conjurée, aun un douloureux retentissement.

CoMposHioB de Tader. — Chimiquement, il est impossible de déCnir Pacier. C'est un corps intermédiaire entre la fonle et le fer pur, cl dont la position relative à ces deux corps a élr définie par M. Grûner, ingénieur en chef des rotnes {Annéa des Minesy 1867), dans des termes que nous ne pouvons que reproduire :

« On peut appeler fonte le produit brut de la réduction des minerais de fer. C'est un fer impur qui n'est pas malléable, au moins à chaud, mais qui peut se tremper par refroidissement brusque.

« On donne le nom de fer doux au métal plus ou moins épuré, extrait de la fonte ou directement des minerais de fer, malléable à chaud et à froid, mais non susceptible de prendre la trempe.

c Et le praticien appellera acier tout produit intermédiainr pouvant subir la trempe, mais restant malléable à chaud et i froid s*il n*est pas trempé ; et ce métal sera de l'acier, quelle que soit d'ailleurs la méthode suivie pour Toblcnir, extraction directe du minerai, affmage partiel de la fonte ou recarinirition du fer doux.

« D'après cela, par ses propriétés comme par sa fabrication, l'acier est compris entre la fonte et le fer doux. On ne peut même pas dire où commence et où finit Tacier. C'est une série continue qui paît de la fonte noire la plus impure et aboutit au fer doux le plus mou et le plus pur.

« La fonte passe à Tacier dur en devenant malléable, et IV cier proprement dit passe au fer doux en devenant successivement de Tacier doux, de l'acier ferreux, du fer aciéreux, d" fer a grains. »

Toutes les substances étrangères qui se trouvent dans l< fonte se retrouvent dans Tacier seulement « et surtout en ce

i|ui concerne le carbone, dans des proportions dirioreDles; landis que, dans les fontes noires impures, la proportion du carbone et des matières étrangères peut alleiodre 10 p. 100. Celte proportion dans l'acier varie entre 8 et l j milUémes. Les substances autres que le carbooe, telles que le manganèse, le lilane, l'aluminium et toutes celles que nous avons désignées en parlant des fontes, se retrouvent dans l'acier, qui. comme le fer, temble retenir une parue de lovs le» élénunU ipii se trourenl ea présence au sein des kaalt fourneaux, d elles exercent sur la qualité (le l'acier une influence qn'on ne peut mesurer, mais qu'on ne saurait nier.

Quelques millièmes de substances étrangères modiGenI et font presque disparaître la malléabilité do xinc, de l'élain. de l'ur. 11 se passe des phénomènes analogues dans l'acier, plus compliqués peut-être encore et sur lesqueb nous reviendrons après avoir décrit les nouveaux procédés de fabrication.

On a allribué à l'aiole un rAle important dans la Iraosformaliun de la fonte ou du fer eo acier; il est certain que les substances azotées ont été employées dans les caisses de cémentalion ; mais l'analyse cliimique n'a rien révélé de précis à ccl égard, et elle a constaté la présence de l'aiote dans le fer doux en plus grande quantité peut-être que dans l'acier.

Quelle que soit la part qu'il faille altribuer â l'azole ou aux substances dont la présence dans l'acier ne se révèle que par des traces bien plus que par des quanlilî-s pondérables, c'est le carbone qui remplit le principal râle dans le phénomène de l'aciéralion. et, en se renfermant dans de certaines limites, on peut conclure avec M. l'insénieur en chef des mines Gn'mer que e'etl de la teneur en rarbime que dépendent siirlout les tfau' Ittén de Caeier.

Les métallui^slcs . en Suéde et en Autriche, ont établi une classification et un numérotage des aciers analogues à ce qui a été proposé en Frame pour les fers par le Creuiot ; nous em- Vrunlons encore cesrenscignemenis au mémoire de M.lîniner:

« On désigne, en Suède, d'après la dureté mesurée à la suite delà trempe, neuf sortes d'acier. On les désigne par les n**!, 1 i/2, 2, 2 1/2, etc., jusqu'à 5, en allant du plus dur au plus doux. L'analyse a donné à l'usine de Siljansfort, à très-peu près les teneurs suivantes en carbone :

Le numéro 1 ^,00 p. 100.

iVi i»7«>

« IxîN* 1 relie la fonte blanche à l'acier le plus dur; ob peut à peine le forger, et il ne se soude pas.

« Le N"" 11/2 commence à supporter assez bien le forgeage, mais il ne se soude pas encore.

« Le N"" 2 se forge bien, mais ne se soude pas.

a Le N* 2 1/2 se forge bien et commence à se souder quoique diflicilement.

« Le N*" 3 se forge très -bien et se soude entre les mains d*uB ouvrier habile ; c'est Tacier dur.

« Le N** 5 1/2 se forge très-bien et se soude bien : c'est rtdcr ordinaire.

« Le N* 4 se forge et se soude très-bien : c'est l'acier doux.

« Le N* 4 1/2 se forge et se soude très-bien, mais se trempe très-peu : c'est le fer dur ou fer à grains.

« LeN°5 se forge et se soude très-bien, mais il ne se trempe pas : c'est le fer doux fondu ou le fer homogène. »

En Aulriche, où l'on traite, comme en Suède, des fontes trfapures, un mode de classification semblable a été adopté. On > supprimé les deux premiers numéros suédois, qui sont plu(<^

MÉTAUX EMPLOYÉS DANS LA COiNSTRUCTION DES MACHINES. 65

delà fonte blanche, et l'on a remplacé les demi-numéros par des numéros entiers croissant del à 7.

«r Le N* 1 à 1 ,50 pour 100 de carbone est de l'acier malléable, mais non encore soudable : c'est le N® 2 de l'échelle suédoise.

« Le N* 2 à 1 ,25 pour 1 00 de carbone est de l'acier malléable, mais difficilement soudable.

« Le N* 3 à 1 pour 100 de carbone est de l'acier très-malléable qui peut se souder si l'ouvrier est habile : c'est l'acier dur.

« Le N** 4 à 0,75 pour 100 de carbone est de l'acier très- malléable, facile à souder : c'est l'acier ordinaire,

« Le N** 5 à 0,50 pour 100 de carbone est à la fois Irès-malléable et très-facile à souder : c'est l'acier doux.

« Le N"* 6 renferme 0,25 pour 100 de carbone, c'est le fer à grains qui se Irempe à peine.

« Le K" 7 à 0,05 pour 100 de carbone est du fer doux homogène qui ne se Irempe pas.

« Lorsque l'affmagc est poussé trop loin, on obtient un métal plus tendre encore que le N® 7. 11 est court, sans ténacité : c'esl le fer brûlé des forgerons. »

Nous avons insisté sur ces désignations, parce qu'elles caractérisent parfaitement les qualités de l'acier et de toutes les substances qui se placent entre la fonte et l'acier, et qui ont été présentées à l'industrie sous des noms divers, tels que fontes malléables, fontes tenaces, fers homogènes, etc., etc.

Principales dé«icnadon« de l*aeier. — L'acicr CSt COnnu dans

le commerce sous cinq désignations principales qui se rapportent aux procédés de fabrication :

1' Aciers naturels et aciers de forge ;

2* Aciers puddlés ;

5"* Aciers Bessemer ;

4" Aciers cémentés ;

5** Aciers fondus.

L'acier fondu n'est obtenu que par la fusion au petit creuset

66 DES MACHINES k TAPEUR.

d*aciers déjà fabriqués par d'autres procédés. Nous n'en parl^ rons donc pas au point de vue de la production directe.

Les autres procédés de fabrication se rattachent à deux urdres d'idées trés-distinctes :

L'affinage direct de la fonte;

La recarburation du fer doux.

Dans le premier ordre d'idées auxquelles se rattache la production des aciers naturels, des aciers puddlés et des aciers Bessemer, on élimine par l'affinage une partie du carbone que contient la fonte, et on ne s'arrête que lorsqu'il n'en reste plus que la quantité qui caractérise Tétat aciéreux. Dans le système de la recarburation, au contraire, qui correspond aux aciers cémentés, on poursuit l'af&nage à ses dernières limites, puis on restitue au fer doux une quantité de cariKMie suffisante pour revenir à l'état aciéreux.

Ce second procédé est évidemment plus coûteux que les astres, mais il donne des produits plus parfaits. Dans les tutrès procédés, en arrêtant l'affinage on arrête l'expulsion des substances étrangères que contenait la fonte, et en consemol la proportion de carbone qui correspond à l'état aciéreux oo conserve une portion de substances étrangères capable de modifier les qualités de l'acier.

L'affinage direct de la fonte s'opère lui-même de trois manières différentes, et peut être effectué :

Sur la fonte à l'état solide^ portée à une température élevée* mais sans fusion ; on obtient ainsi la fonte malléable ;

Sur la fonte à l'état pâteux, qui donne les aciers de forge ou les aciers puddlés ;

Sur la fonte ù l'état liquide : par cet affinage on obtient les aciers eux-mêmes à l'état liquide, et le type de cette produclioo est l'acier Bessemer.

Dans le troisième procédé, on obtient par la fusion complèl^ une homogénéité parfaite que les modes d'affinage à l'élat solide et à l'état pùtcux ne sauraient évidemment assurer, et à ce

MÉTALX EMPLOYÉS DANS LA CONSTRUCTIOS ItES MACHINES. (17 Ht de vue la découverte due à M. Bessemer csl évidemment [toint He départ d'une transformation de toute lu Tiibrication

fer.

Haintenant nous examinerons chaque nature d'acier en Tant plutôt l'ordre historique que l'ordre que nous venons udiqucr, et qui était fondé sur les méthodes de fabrication, as ne parlerons pas des aciers produits par l'ariinage de la lie à l'état solide, parce que ces aciers se rapprochent plus de fonte que de l'acier proprement dit.

idcraBatarciii cl «étende forfc. — Les aciers naturels s'olionent ou plutôt s'obtenaient dans des forges catalanes par le itement direct au charbon de bois des minerais de qualité ■Uculiére. Forgé et étiré, cet acier est principalement emfé à la fabrication des faulx et faucilles. jts aciers de forge, souvent désignés sous le nom d'acier* tirelsy s'obtiennent par lo trailement des fontes provenant minerais spathiques et manganésiféres dans un foyer d'affiieau charbon de bois.

,es loupes affinées sont étirées en barres carrées sous l'action D gros marteau.

les barres carrées sont amincies et aplaties sous un marti-

ou sous un laminoir ; cette opération se nomme te lanque-

,es barres lanquctées sont divisées par fragments. On réunit

morceaux dont la cassure indique la qualité uniforme; ces rceaux, groupés en paquets ou trousses de 25 à 50 kilo- Btmes, sont chauffés au blanc soudant et étirés par des marils de 70 à 80 kilogrammes battant 5 ii 400 coups par mic. Cette opération, désignée sous le nom de corroyatje, peut î répétée deux ou trois fois, de manière à pétrir en quelque te l'acier et à lui donner une composition parfaitement hogène.

Les aciers de Styrie, de Carinthie, de Thuringe et de WestiVie sont les meilleurs aciers de forge connus. En France,

68 DES MACHINES k VAPEUR.

nous n'avons que les aciers de l'Isère qui puissent leur être comparés.

On fabrique, dans les Indes, un acier très-dur, connu sons le nom d'acier Wootz, laminè et forgé avec des feuilles de fer intercalées, qui s'acièrent par contact ; il constitue ce que Tob appelle Vétoffe et est employé à la fabrication des lames de Damas.

AeiMP de «éMenuiaoB. — L*acier de cémentation s'obtient par la recarburation du fer doux.

On chaufTe, en vase clos, des bari*es de fer doux, isolées ks unes des autres et séparées par du f raisil de charbon de bois de chêne, auquel on ajoute des substances azotées, telles que déchets de cuir, et dont l'emploi a été longtemps m secret.

Les caisses de cémentation contiennent de 25 à 40,000 kilog. de fer; elles sont chaufTées pendant un espace de temps qai varie entre 5 et 9 jours, selon la grosseur et la nature des fers employés. Le refroidissement doit s'efTectuer très-lentement et durer plusieurs jours.

La transformation subie par le fer est extraordinaire : la os* sure grenue est devenue lamellaire ; la surface est couverte de pailles, de cloches, d'ampoules ; c'est ce dernier mot qui a serti par abréviation à caractériser cet état de l'acier : on le nomme ader poule.

L'acier poule est très-fragile ; il se brise sous le plus léger choc de marteau et ne pourrait être employé à aucun usage. Les barres sont coupées ; les fragments de même nature sonl réunis par paquets chauffés, laminés et forgés, souvent à 3 oa 3 reprises différentes.

La qualité des aciers cémentés dépend surtout de la qualité des fers employés ; les meilleurs fers connus pour cet usage sonl ceux de Uannomora en Suède, et ceux des Pyrénées. Cest en accaparant la production des forges suédoises que les manufacturiers anglais ont eu, pendant de longues années, le monir

ilÉTUX EHPLOTÉS DASS U CÛNSIirCIlifl DES KitHIMS. 6»

pôle de la Tabricalion des aciers supérieurs : mais, grâce aax

[Htigrés de la métallurgie sur le conlinent, ce monopole est au-

ji jourd'tiui disparu. L'Allemagne et \» Fraoce produisent des

l iciers qui peuvent lutter arec les meilleures marques de Sbtl-

Eeld.

Acier tomém. — La découferle de l'acier Toridu, due à Be^>mio Huiistmann, en 1740, a eu uoe influeitce coosidèraUe sur h production de ce métal précieui; elle a permis d'obtenir npidemenl et d'une manière certaine une de> principales qualités de l'acier, rtiomogèuéilé, que n'assurait pas toujours l'aflinage suivi d'un double ou même d'un triple corrovage. 1^ fusion des aciers cémentés provenant des Ters de Suède a donné des produits supérieurs a tout ce que l'on connaissait auparavant.

On a pu également, au moten de la fusion, mélanger des atiers de forge et obtenir par des réactions réciproques des qualités répondant aux divers besoins de l'induslrie. Enfin, La fusion est devenue un moyen de cémentalion par la mise en présence, dans un creuset, de fer aciéreux et de fonte, ou de Ter aciéreui et de charbon et d'oxyde de manganèse.

La fabrication des creusets destinés à la fusion de l'acier comporte d'assez grandes difficultés : il faut, en effet, Iromer des matières en élat de résister aux plus hautes températures et ne contenant aucune substance capable de s'incorporer i 'acier et d'en modilier la nature.

Nous avons dit que des quantités â peine pondérables de malicres élrangèrcs suffisaient pour altérer les qualités de l'acier; il faut donc que le creusel reste vis-à-vis du mélalabsolumenl inerte.

Les creusets sont chauffés, soit au coke, soit à la flamme periue des hauts fourneaux ou des fours à puddler, soit enfin au gaz des fours Siemens. 11 faut cgalemeni veiller à ce que ces Ilammes n'apportent point à la masse de l'acier en fusion des Substances nuisibles. Les creusets, qui étai<>nt ordinairement

70 DES MACHINES k TAPEUR.

brisés après chaque opération, peuvent être conservés pour une seconde et même une troisième fusion ; on économise à la fob le prix du creuset et le combustible nécessaire à son échauf» fement.

Ader piiddié. — L'emploi de la houille a imprimé à la production de l'acier une impulsion analogue à celle qœ nous avons signalée pour le fer ; le puddlage à la houille, dans les fours à réverbères, des fontes aciéreuses a donné naissance à des aciers puddlés qui ont pu être employés directemant, c'està-dire qu'après le puddlage il suffisait de faire ressuer la kwpe dans le four et de l'étirer sous le martinet ou le laminoir. Pour avoir des aciers homogènes, il est nécessaire de leur donner on corroyage.

Dans tous les cas, les aciers pudûiés ont pu être livrés i Tmdustrie pour des usages entièrement nouveaux, tels que btodages de roues de machines et de wagons, ressorts, rails, t^ de piston, bielles, etc.

Enfin, les aciers puddlés sont venus apporter un puissant contingent à la fabrication des aciers fondus, presque i la veille de manquer de matières premières en présence des demandes toujours croissantes du commerce.

Progrès réalisé» dmam la falMicaaaB de Vm^êer |pMr ■. Krvpr

— Nous avons dit que pendant longtemps PAngleterre avait eu le monopole de la grande fabrication de Tacicr ; elle est aujourd'hui complètement dépassée par un manufacturier allemand. M. Alfred Krupp,d'Essen en Wcstphalie,qui acréé la plus grande aciérie qui existe au monde*

L'usine d'Essen se composait, en 1826, d'une petite maison dans laquelle M. Alfred Krupp travaillait avec deux ouvriers. L'usine couvre aujourd'hui une superficie de terrain do 204 hectares, cinq fois l'étendue du champ de Mars h Parisi cinq fois Tètendue du terrain occupé par l'Exposition universelle de i 867. Sur ces 204 hectares, 52 sont couverts de toitures.

8,000 ouvriers travaillent dans l'enceinte de l'usine.

MÉTAUX EMPLOYÉS 0ANS LA œNSTRUGTION DES MACHINES. 74

2,000 sont occupés aux charbonnages d'Essen ou aux hauts fourneaux du Rhhi et du Nassau.

En 1866, l'usine a produit 62 millions de kilogrammes d^aci^.r fondu au creuset^ d'une valeur d'environ 38 millions de fkvacs.

L'outillage de Tusine comprend :

412 fours à fondre l'acier, à recuire, à cémentation ;

195 machines à vapeur alimentées par 120 générateurs, transformant chaque jour en vapeur à 4 atmosphères 5,500 mètres cubes d'eau ;

49 pilons à vapeur dont le mouton pèse de 50 à 50,000 kilogrami ^es ;

110 f(\vges; 3i 8 tours;

111 machines à raboter ; 236 machines-outils diverses.

La consommation journalière de la houille est de 1 million de kilogrammes.

Les ateliers sont réunis par des voies ferrées d'une longueur de 27 kilomètres sur lesquelles circulent 6 locomotives et 200 wagons.

Les envois faits par M. Krupp aux Expositions universelles donneront une idée des progrès de sa fabrication. On a successivement admiré :

A Londres, en 1851, un lingot de 2.000 kilog. A Paris, en 1855, — 5.000

A Londres, en 1862, — 20.000

A Paris, en 1867, — 40.000

Ces lingots énormes sont obtenus avec des creusets qui ne contiennent pas plus de 25 kilogrammes d'acier fondu ; et ces creusets sont amenés ensemble à la température convenable et vidés dans l'espace de quelques minutes dans une lingotière centrale. Nous avons eu deux fois l'honneur d'assister à ces

72 DES MACHINES A VAPEUR. i

grandes opérations; nous ne connaissons pas de plus beau spectacle. A la voix d'un chef expérimenté, 1,000, 1,200,1,600 hommes même, pour les gros lingots, se rangent devant les <

fours , dégagent le combustible, enlèvent les creusets et ks portent à la lingotière, avec un ordre, une promptitude, une précision admirables.

Toute la fabrication de M. Krupp est fondée sur un douUf \ principe : donner à Tacier par la fusion Thomc^énéité, pob par le martelage et le forgeage la ténacité et le nerf que ks lingots ne possèdent pas encore.

Le forgeage des lingots de 40 à 50,000 kilogrammes se bit avec un marteau pilon de 50,000 kilogrammes ayant unehanleur de chute de 3 mètres. Sous les coups de cet appareil gigantesque, les lingots s*étirent et sont amenés aux formes brutes les plus >oisines de la forme définitive cherchée. Pour le cinoii envoyé à l'Exposition de 1867, le martelage a duré plusieurs mois.

Les matières premières employées par M. Krupp sont des aciers puddlés provenant des fontes du pays de Siegen, du Nassau, de la Styrie et de la Carinthie.

Ader BeMemcr. — La méthode d'afHnage de la fonte, proposée et réalisée après de nombreux essais par M. Bessemer, est fondée sur le passage d'un courant d'air introduit sous forte pression dans un bain de fonte liquide. On fait en quelque sorte bouillir la fonte pendant 15 à 20 minutes dans une cornue désignée sous le nom de convertisseur et qui peut contenir jusqu'à 10,000 kilogrammes de fonte liquide.

L'air oxyde une grande partie des substances étrangères et brûle le carbone de la fonte. On peut arrêter l'opération quand il ne reste que la quantité de carbone qui correspond à la qualité de l'acier que l'on veut produire, mais on préfère pousser la décarburation à sa dernière limite et rendre au métal liquide le carbone qui lui est nécessaire, en versant dans la cornue une certaine quantité de fonte aciéreuse très-pure. Les fontes mi-

H^Atx oat/nts un u obbikutiib ta uonB. tî

roilaiites, sjHegeleiten des Allemuid^. «ml lr軫Mflojns peur cet usage.

Dans le premier us, le procédé Best d'afTiaage ; dans le second, il y a à la fais a ration.

Les résullats donnés par les apfarnb Imeatr ool adlè l'étonnement unÎTersel, et U oonvenîaa an baot 4e 90 mhiniAT en lingots d'acier d*une masse defonle de 8 à 10,000 mogrammes était, à coup sûr, comme ooos l'atoos dit, le point de dé part d'une transformation de l'iDduslrie métallurgique.

cune fabrication n'a pris an dèteloppeinenl plus rapide que celle de Tacier par la méthode Bessemer. H. Goldeabctg, profiriétaire de la grande fabrique d'oulîk du ZombofT, prés S dans l'excellent rapport qn'il a publié sur les > l'Eiposition universelle de 1867, a indiqué le nombre des convertisseurs en service en 1867, c'esl-â-dire quatre ans après le moment où l'apparaîl a été connu d'une otaoîére a peu près complète. Ce nombre était de 111, sstoir :

France 15

Angleterre &1

Proise U

Aulricbe U

Suéde U

Il est probable que ce nombre est déjà de beaucoup aug* mente et que le nombre des fours dans lesquels on afljnera la fonte à l'étal liquide dépassera , dans peu d'années , le nombre des fours dans lesquels on agit sur la fonte à l'état pâteux pour la production des aciers puddics ordinaires. Nous ajouterons avec M. l'inspecteur général des mines de Billy qu'une des qualités saillantes de la nouvelle méthode de fabrication de l'acier est de mettre en œuvre plus l'intelligence que les forces physiques. Dl-s réactions chimiques remplacent le

74 DES MiGUmES k VAPEUR. ^

pénible travail du forgeron et du puddleur , et on opère d'aiUeurs i sur des masses en face desquelles on ne saurait conce )ir nicoii m travail exécuté par des hommes. 3

ÈeoMiMle dam l'emploi dv coiabMttMe. — Le SI ;:ès deb !

méthode Bessemer pour la conversion de la font en ader | fondu est assuré par un fait de la plus haute importance. Nous < voulons parler de l'énorme économie de combustible (pt l'emploi de ce procédé permet de réaliser. A ce sujet, do» trouvons dans le travail de M. Goldenberg les chiffres les plus 1 intéressants relatifs aux dépenses qu'entraînent les diverses ; méthodes de fabrication de l'acier.

En ne comparant que la méthode d'affinage pour l'acier puddlé et la méthode Bessemer, on trouve que les deux opérttiens exigent à peu près la même quantité de fonte : 1,150 i 1,200 kilogrammes de fonte brute. Mais, au point de vue dn combustible, la différence est extraordinaire : tandis que l'afEnage, suivi de la fusion au creuset, exige — en tenant compte de la conversion de la houille en coke — une quantité de houille qui atteint 8,000 kilogrammes, la méthode Bessemer n'exige pour fusion de la fonte, marche de la machine soufflante, chauffage préalable des convertisseurs, que 1,600 kik>grammes, c est-à-dirc cinq fois moins.

Mais, si l'on fait passer la fonte directement du haut fou^ neau dans le convertisseur, on évite la dépense de la fusion de la fonte, et la dépense de la houille se réduit à 1,200 kilogrammes, c'est-à-dire près de sept fois moins.

On voit immédiatement les conséquences d'une pareille modification dans la métallurgie de Tacier, et probablement dans celle du fer. Les pays qui contiennent des minerais de fonte acièreuse, mais qui sont éloignés du combustible, voient s'amoindrir dans le rapport de 7 à 1 la dépense que leur occasionnait l'achat du combustible, et ils vont pouvoir entrer en lutte avec des contrées qui semblaient avoir jusqu'ici le monopole de la fabrication.

MÉTAIT; employés dans U CONSTOICTUiN des H4CHWES. -5 Bmiat «>■• le prix de l'acIcr. — Une énorme baîssc dm.,prix de l'acier devait suivre un si grand développemcnl nné à la production ; cette baisse ne s'est point fait attendre, elle a atteint, surtout en France, des proportions inespérées ur les consommateurs. Les forges de Terre-Noire livrent, en moment, au chemin de fer de Paris à Lyon et la Méditerranée s rails d'acier à 51 fr. 50 les 100 kilogrammes, et le dernier Dtde la fabrication n'est pas dit. Le même cliemin de fer payait, y a vingt ans, des rails en fer 55 fr. les 100 kilogrammes ; nais il n'y a eu une transformation plus grande et plus pide.

le prix des appareils convertisseurs Bcssenier, que l'on évaluait pas à moins de 500,000 fr., il y a quatre ans, est !Jà réduit de plus des deux tiers, et les constructeurs de la estphalie offrent des appareils complets à 60,000 fr. , non impris les frais de pose et de maçonnerie. Employés pour la construction des machines et des chauères, pour les voies de chemins de fer, pour l'artillene de usieurs peuples, les nouveaux aciers n'ont pas encore étù Imis d'une manière courante dans une industrie (l'agriculrc) qui peut en faire une large consommation ; mais ils ne rderont pas à l'f'tre et cette augmentation dans la consomation amènera infailliblement une diminution dans le prix ! revient-

KaaveMoz procédé* de tahrleadan de l'ader. Procédé P. IHar-

■- — L'affinage des fontes amenées à l'état liquide ne s'effec- ,e, dans la méthode Cessemer, que dans des cornues spéciales mt 1 installation sera toujours coûteuse. On a cherché à rèater cet af^nage dans les fours à réverbère ordinaires ou peu odifiès, et à le combiner avec le mode d'aciéralion au creuset, ndé sur le mélange de la fonte et du fer. MM, Verdie et C", de Firminy, qui ont fait faire à la fabri- ,tion de l'acier, en France, les plus grands progrès, ont slallé dans leurs usines les appareils proposés par M, P. Mar-

76 DES MACHINES i VAPEUR.

tin. Ces appareils sont simples ; nous en empruntons la description à une note publiée par M. Henri Mathieu dans les 6«1letinê de la Société des ingénieurs dvils :

« Les appareils employés à la fabrication se composent:

« 1"* D*un four à chaleur régénérée de Siemens ;

a S"" D'un four à réverbère, dit four à fondre, et 3* d*an four à réchauffer, destiné à chauffer préalablement les blocs de fonte et les riblons de for et d'acier, avant leur introduction dans k tour à fondre.

« On procède de la manière suivante :

« Tous les fours étant allumés et chauffés, on commence par réchauffer dans le four spécial les blocs de fonte, de maniëici y entretenir un chargement de 900 kilog.

a Ces blocs, chaulTés au blanc, sont ensuite jetés sur la sole du four à fondre ; la fusion s'y opère rapidement ; la fonte y est recouverte d'un bain de laitiers, qu'on compose avec des laitien de haut fourneau au bois, mélangés avec du sable siliceux. Ce bain doit empêcher la décarburation de la fonte.

« Ce premier chargement de fonte fait, on charge ensuitedes riblons de fer ou d'acier (chauffés aussi préalablement dans le four spécial), et par portions de 200 kilog. par chaque demiheure; l'opération entière dure environ huit heures, non compris deux heures environ pour préparer la sole.

a Lorsque toute la quantité de riblons a été chargée comme nous venons de le dire, on arrive entre la sixième et la septième heure, et alors la masse, se composant de 900 kilog. de fonte, 2,400 kilog. de riblons, fer ou acier, arrive à un état pâteux très-voisin du fer. La fonte a abandonné une partie de son carbone au fer, qui successivement a été transformé en un métal semi-liquide qui n'est ni du fer, ni de l'acier. Pour constituer l'acier, on ajoute, par portions de 200 kilog. à II fois, de la fonte de même nature que celle employée déjà el préalablement chauffée, jusqu'à ce qu'on ait introduit dans le four environ 800 kilog.

M&TAIX EMPLOïtS DA^S LA CONSTRUCTION DES HACUINES. 77 a Cette fonte additionnelle abandonne une partie de son carbone à la masse métallique en fusion, et quand on s'est assuré que tout le bain est arrivé au degré d'aciération qu'on veut obtenir, ce qu'on vérifie par des éprouvettes retirées vers la huitième heure, on procède à la coulée, qui s'opère dans des lingotiéres.

« Le bain peut rester en fusion, sous la couche de laitiers, aussi longtemps qu'on veut.

o Si l'on trouve qu'il donne une éprouvetle d'une dureté trop (.Tande, on ajoute quelques lingots de rîblons, jusqu'à ce qu'on arrive au degré qu'on désire.

a Ce bain donne-1-il une éprouvetle trop ferreuse, on ajoute quelques charges de fonte.

« Dans tout le cours de celte opération, les ouvriers n'ont d'autre travail à faire que celui de conduire le feu, de charger la fonte et les riblons de 1er ou d'acier dans le four à réchauffer et dans le four à fondre: il n'y a ni travail pénible de brassage, ni travail de réduclion par l'agitation de la masse eu fusion.

■ L'acier se fait, pour ainsi dire, tout seul comme dnns le creuset.

« Le seul travail pénible réside dans la préparation de la sole.

« Les matières employées sont des foules obtenues exclusivement avec le minerai de Hokta (Algérie), et des riblons de fer ou d'acier fabriqués avec des fonles de même origine, afin de n'avoir dans le bain que des éléments de même provenance.

H Les minerais de Mokta renfermant une quantité suffisante de manganèse, on n'en ajoute aucune autre quantité, ni dans le bain, ni dans les laitiers. »

Les aciers ainsi obtenus sont d'excellenle qualité, mais il ne faut pas perdre de vue qu'ils proviennent de très-bons mi-

78 DES MACHINES i VAPECR.

En faisant varier la qualité des matières premières, M.P Martin espère obtenir, dans ces fours à réverbère, tontes la variétés de Tacier fondu qui n'ont été jusqu'à ce jour prodnita que dans les creusets, et, par conséquent, à des prix beiocoap plus élevés que ceux auxquels les nouveaux appareils pemet* tront d'arriver.

wmMK^r ^vv 1 acMsir mmmwMpÊm pnr toc pvocva^s shmIcss T ^™ L SCMf

employé par les anciens constructeurs pour outils, tranchanls, coins monétaires, ressorts, etc. , etc. , Tacier possédant toalo les qualités réunies de purelé, de dureté, de finesse dans le taillant, l'acier pouvant se tremper, se recuire, reprendre h trempe après de nombreux retours au feu, l'acier d'il v i vingt-cinq ans, en un mot, est-il Tacier d'aujourd'hui ? Évidônment, non.

En cherchant pour les canons et les boulets, pour les pîèes des machines, pour les essieux, pour les bandages, pour io croisements de voies, pour les arbres des grandes machines, pour les rails enfin, un métal plus résistant que le fer, on a trouvé, par le puddlage des fontes aciéreuses, par le développement des procédés de fusion, et en dernier lieu par le procédé Bossemer, un métal ayant quelques-unes des propriétés de lacier, mais n'en ayant que quelques-unes.

Si Ton se rappelle, d'ailleurs, combien sont variables les qualités de l'acier, on reconnaîtra qu'il était impossible de demander a un seul mode de fabrication des produits ayant à n> pondre à des besoins extrêmement différents et auxquels il esX l>os$iblo uujourd*hui de donner complète satisfaction. La fusion au creuset donnera, avec le martelage et le corroyage, les aciers fins, tonaces, ayant du tranchant, du mordant, l'acier des outils des instruments. Les méthodes Bessemer donneront le métal destiné à être employé en masse et à résister par son homogénéité et sa ténacité.

HÉTArX EMI-LOVÉS D4NS LA CO.NSTHUCTIOS DES MACHINES. 79 w mhierBta. — Au momenl où le prucédè Bessemer a 6té ilgarisé, en Angleterre et sur le continent, il s'est engagé le Irès-vive polémique. Quelques métallurgistes ont pensé l'à l'aide de ce procédé ou de ceux qui en sont dérivés, on luvail convertir en acier des fontes quelconques et arriver osi à une production indéfinie de l'acier. D'autres ont manitté l'opinion contraire avec une grande énergie : ils ont af- •mé que la méthode Bessemer ne donnerait de l'acier que si le était appliquée à des fontes acièreuses qui, provenant de inerais carbonates, spalliiques et manganésiTéres , eussent mné de l'acier si elles eussent été traitées par les anciennes éthodes. Selon nous, la vertu aciérive ou aciérative existe ou •éexiste dans les minerais et eux seuls peuvent la donner.

L'expérience parait jusqu'ici donner gain de cause a cette iconde manière de voir : les fontes provenant de minerais bosphoreux et sulfurés n'ont donné, dans l'apparail Bcsseler, que des résullats sans valeur, et il a fallu revenir aux mtes acièreuses. Dans une étude très-intéressante sur les aciers, abliée en 1863, un ingénieur des mines, M. de Ciiancourt, klare que Ton doit ranger au nombre des axiomes mélalluriques les mieux établis l'influence dominante des minerais ir la qualité des aciers.

Pour avoir de l'acier par la méthode Bessemer, il faut donc mployer des fontes acièreuses de première qualité; mais, ntre ces fontes et les fontes sulfureuses ou phosphoreuses, bsolument impropres à l'aciéralion, il y a une échelle presue indéfinie de qualités intermédiaires qui, convenablement hoisies et traitées par la méthode Bessemer, donneront un roduit qui ne sera pas de l'acier, mais qui ne sera pas non lus du fer, et auquel il conviendrait de donner un nom spécial. In a proposé de donner à ce mêlai intermédiaire le nom de I. Bessemer, et cette désignation ne tardera pas à être adoptée.

N«ceiwlt« BbBolat) d'épnrvr la fonle. — La méthode BcSSemcr

st encore trop nouvelle pour que Ton connaisise tout le parti

80 ■ DES MACHINES k VAPEUR,

qu'il est possible d'en tirer. On a bien résumé ta discusàon dont nous venons de parler en disant que les convei tisseurs Itessetner d^arburaîonl hien la fonte, mais qu'ils ne l'épuraient point ; te problème a résoudre reste donc ce qu'il a été poiirli fer: épurer, aiïiiier lu fonle. Or les immenses progrés qui ont été réalisés dans la nuHallur^ic du fer penneltenl d'espérer que l'on en réalisera de semblables dans la métallurgie de lacier. Sans aueun doute, tl sera toujours avantageux de se servir de minerais de bonne qualité ; mais les localités privées de ces minerais ne doivent pas perdre tout espoir de les utiliserun jour à la production de l'acier, si Ton parvient, par des reflétions ménagées, soit dans la période de réduction des minmiï, soit dans celle de l'aflinage de la fonte, à diminuer les substances nuisililes.

M. Henri Sainte-Claire Deville a fait, dés 1855, une exjèrience qui peut, au point de vue de la purification des foDle». donner de grandes espérances. La fonle, placée dans un creuset de chaux vive, était mise en fusion par la combustion d'un mélange de gaz hydrogène et de gaz oxygène ; en augmentant la proportion de ce dernier, le carbone, le silicium, le soufre, le phosphore et toutes les substances étrangères s'oxydaient cl se pei'daient dans l'atmosphère, ou formaient un laitier absorba par la matière du creuset, et il ne restait qu'un culot de fer jurfaitcmoit pur.

Enflai de i« iAi« d'neicr. — Pendant longtemps, l'acier n'a été livré au commerce que sous forme de lingots de barres ca^ rées ou méplates, de fils de divers diamètres ; mais, dès que 11 production s'est développée, on a cherché à employer l'acier sous forme de tôle. Il était, en effet, très-intéressant de pouvoir augmenter d'une manière notable la résistance des chaudières, sans augmenter l'épaisseur des tôles ; car, pour le fer, on était arrivé à des limites au delà desquelles la rivure ne pouvait s'effectuer avec sécurité.

Une circonstance particulière compliquait siDguliéreuii;'')

MÉTAlX EMPI/IÏÉS DANS LA COIS STRICTION DES MM:II.>E8. 81 en tVance, la question de la substitution de l'acier au fer : l'a paisscur des chaudières était prescrite par l'Ordonnance sur les mnchines, et l'Ordonnance n'avait pas prévu l'emploi de subflanc^ plus résistantes que la tOle de fer. Incidemment, nous ne pouvons nous empêcher de faire remarquer combien une réglementa lion minulicusc peut devenir un obstacle à lout progrés. Si l'Ordonnance de 1843 n'eût pas été rapportée et remplacée par le régime de lu liberté de fabrication, l'Europe entière aurait eu des chaudières d'acier, tandis qu'il eût été impossible d'en avoir une seule en France.

A la suite d'expériences très-intéressantes, l'adininislralion supérieure française accorda aux constructeurs l'autorisation de réduire de moitié l'épaisseur des tAlcs d'acier fondu employées à la construction des chaudières à vapeur, toutes les fois que celles-ci posséderaient à la fois une résistance à la rupture de GO kilogrammes par millimètre carré de section et un allongement proportionnel de 1 '1 5 au moins. Ces prescriptions étaient prudentes; elles écartaient l'emploi des tûles vives, c'csl-à-dire des tftles qui se brisent sous les charges d'épreuve, sans annoncer par une déformation préalable l'effort auquel l'Ues sont soumises ; mais elles étaient d'une exécution difficile, et la tôle d'acier n'est entrée dans la pratique que depuis la suppression de la réglementation.

La tôle d'acier a été essayée pour les foyers de machines locomotives, mais les expériences fuites aux chemins de l'Est et de Lyon n*ont pas été couronnées de succès. Après une marche de quelques mois, les foyers se sont fendus subitement, et l'on I rtù les démonter pour les remplacer par le cuivre rouge, qui paraît seul posséder assez de douceur pour se prêter aux incessants changements de forme qui résultent de l'échaullcment d du refroidissement journalier des machines locomotives.

lomiarasi tikol

s T. ~ 1^ sâm €f is

me &mÈS ^oe pea de mots do coÏTre et dfs dims alfiif» oipkiiés dans les mcUDes ; leur osage est asseï restrÔBl pawqoe lesinpMÎenrs n^aieot poioti sepréoccoperdes t i—liliim L> pêflimles deh produdioo. Xoos nous bornenNis à

corne nngeest employé pour la constnKtkm des foyers des machioes locomotÎTes: la marqœ dite Or«^ cm est h plos Gnèqoemoient adoptée. Qoelqoes chaudières de machines mariiies oot été en entier construites en cuim, mais cette dépense ne peot être faite qoe pour des navires de fane^ des yachts de phisance.

■w. — Le coiTre, allié à d*autres mélaoi, les tnbes pour les machines locomotÎTes, les coussinels, les paliers, les colliers d*excaitriques. Le bat poorsoiTÎ par tous les fondenrs a été de trouver des alliages qui fussent à la fois doux au frottement et résistants à la rupture. Le cuivre jaune ou laiton est un alliage de cuivre et de zioc dans les proportions suivantes :

CoiTTV 65 à 70 p. 100.

Zinc 55à30

L^addition de 2 à 5 pour iOO de plomb, et de quelques millièmes d*êtain, augmente beaucoup la résistance du laiton. Cet alliage jouit d'une propriété singulière, la trempe le rend ma'* léable.

Or— T ïr bronze est un alliage de cuivre et d'étain, ou i^ cuivre, d'étain et de zinc.

Quel que soit le perfectionnement auquel soit arrivé aujour* d'iiui l'art du fondeur, on n'a point retrouvé les procédés employés par les Grecs et les Romains pour la fabrication de^

MllT.UX EilHXlVÉS DANS LA CONSTRUCTION DES MACHINES. 85 armes d'airain ; l'analyse cliimiquc donne bien lu composition de ces alliages, mais celte notion est insuriisanlc pour rccon^ stituer des alliages semblables. La dureté de l'airain, accrue encore par une trempe spéciale, t'était probablement due à la qualité des minerais employés et â quelque arliftce de fabrication analogue à cens usités dans les caisses de cémentation.

Sans parler des bronzes pour statues, monnaies, canons, cloches, cymbales, miroirs, nous donnerons la composition des alliages employés pour les coussinets :

— Le bronze d'aluminium n'est pas encore employé dans les machines ; mais la finesse de son grain, sa ténacité, sa douceur, le feront très-certainement rechercher dès que le prix de l'aluminium s'abaissera, Sa composition est la suivante :

Cuivre 83 ii 30 p. 100

Aluminium . tTi à 10

AiiisKCB biNnra. — Les alliages blancs sont destinés à la fabrication des coussinets ; ils ont une extrême douceur, mais manquent souvent de résistance.

En Allemagne, l'étain est la matière dominante; en France, c'est le plomb qui joue le principal râle.

Composition des alliages blancs allemands :

Cuivre 2 ;i 1 p, 100,

Élnin OU ;i 88

Anlimoine Sa 8

Les alliages employés par les chemins de fer français sont les suivants :

DtS MACIlIPfES A VAI'KUB.

Cuivre 10 p. 10» 0 p. 100 0 p. IW

Plomh 05 80 10

Antimoine 35 30 SA

Ëlniii 0 0 30

L'alliage du chemin de l'Est revient b l'.IO' le kilogramme. BonbUgc dot m^tanz. — Lc doublage des mètaui a permis de résoudre le proiilême, si souvent posé, d'avoir des pièce n'^sistantes et douces à la fuis. On a obtenu re rcsullii[,en formant les pii^ces de deux pnrlJes, l'une en métal (rès-dur, en fer ou en fonte, par exemple, l'autre en alliag:e très-doui. I^s premiers essais de juxtiposilion et d'association decesileui substances n'ont pas réussi ; maison est arrivé à vaincre louiez les difiîcuUés de détail, et l'on a aujourd'hui pour les cou»<inctii de wagons, pour les colliers d'excentriques, des piùcus doublées très-n'sistantcs : la partie extérieure est en fer; la jiJirtie frottante est un alliage blanc. La porlie en fer, l'âme do la pièce, est amenée à la température à laquelle l'alliage es>l bien liquide; on couvre la surface d'applique d'une couclic de soudure de plombier, et on coule l'alliage blanc.

Les alliages blancs cl les mélaux doublé-; n'oni pu être employés pour les coussinets des essieux moteurs. On continue à faire ces derniers en bronze.