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mentation de la teneur en manganèse, mais dans une faible proportion, car cette influence n’est guère que de 1/7 à 1/8 de celle du carbone : ainsi, 0,100 °/o de carbone en plus diminue l’allongement d’environ 4 %, tandis que 0,100 % de manganèse ne le diminue guère que de 0,50 °/„. 11 résulte de ces deux faits combinés augmentation de charge, faible diminution de l’allongement, une augmentation considérable du travail de résistance vive à la rupture, qui devient supérieur à celui qui correspond aux meilleurs aciers carburés.

Toutes ces remarques se vérifient parfaitement

si l’on considère également les essais faits par le Jernkontoret sur des tôles suédoises recuites, et l’on peut dire que dans certaines limites et suivant les usages auxquels sont destinées les pièces en acier, le manganèse améliore la qualité des aciers, lorsque l’on recherche une forte charge à la limite d’élasticité, c’est-à-dire un fort allongement élastique maximum, allié en outre à une faculté d’allongement encore considérable à la rupture : une teneur voisine de 1 "/0 cl 1 ,200 °/0 nous parait toutefois devoir être un maximum dans la pratique actuelle (voir également les tableaux a Classi/icaUon des aciers).

fer (métallurgie du). - 777 - fer (métallurgie du)

I Résistance à la flexion. - Si maintenant on xamine les épreuves par flexion, le premier fait jui frappe est également une augmentation très considérable de la charge à la limite d élasticité, une faible flèche, c’est-a-dire une grande raideui pt en outre une très forte résistance a la rupture, contrairement à ce oui a lieu pour les aciera carburés, pour lesquels une forte limite d élas ticité correspond à une charge de rupture p flexion relativement faible : ce sont la des faits extrêmement remarquables.

Ainsi que nous le disions a propos des essais à la traction, le manganèse peut être uti ement employé jusqu’aux teneurs voisines de 1 /? pour 'es pièces devant supporter sans deformation de

«grands efforts de torsion, flexion, etc., telles qu’essieux, manivelles, arbres coudés, etc., et en général toutes pièces de machines.

Au-dessus de 1 •/. à 1,200 °/0 de manganèse, les aciers présentent aux chocs une bonne résistance et une grande raideur ; au-dessus de cette limite, ils deviennent fragiles lorsque la teneur en carbone est voisine de 0,500 %•

Toutes ces conclusions s’appliquent, bien entendu, au métal recuit : dans le cas de pièces devant être trempées, on ne pourrait pas employer les aciers extramanganésés , vu la fragilité qu’apporte le manganèse à la trempe; toutefois certains aciers légèrement manganésés et peu carburés donnent d'excellents résultats par une trempe à l’huile.

Les aciers manganésés fortement trempes deviennent tellement durs, qu'ils peuvent s’égroner sous le marteau ; ils présentent alors une structure saccharoïde brillante extrêmement curieuse, structure que l'on peut faire varier par degrés insensibles dans une même barre d'acier, depuis le gros grain rond et brillant jusqu'au grain fin serré et gris terne (correspondant au maximum de résistance), en faisant la trempe à des températures décroissantes depuis le blanc éblouissant jusqu’au rouge cerise sombre.

Influence du chrome. — Les aciers chromes ont été fabriqués d’abord en Amérique et en Angleterre, mais des études spéciales en ont été faites a l’occasion de l'Exposition de 18/8 par les aciéries d’Unieux (Holtzer et O) et do Terrenoire. La coulée n° 218 de Terrenoire correspondant à de l’acier coulé sans soufflures a donné 86 kilogr. de résistance à la rupture avec 11) U d’allongement, joints à une bonne résistance au choc ; les aciers chromés sont particulièrement remarquables aux essais de compression. ^

Les aciéries d’Unieux ont fait des essais d’acier chromé au creuset et sont arrivées à constater que le chrome avec le carbone en proportion convenable dans les aciers leur donnait une supériorité incontestable.

Le chrome a pour effet d’élever dans un acier non trempé la charge à la rupture et surtout a la limite d’élasticité, comme cela a lieu pour les aciers manganésés, tout en laissant à cet aciei l’allongement correspondant à sa teneur en carbone, c’est-à-dire qu’un acier chromé, tout en présentant la résistance d’un acier dur, est moins cassant qu’un acier de même dureté simplement carburé.

Le chrome allié au fer ne lui communique pas la propriété de prendre la trempe comme le carbone; mais un acier chromé et carburé prend plus vivement la trempe et devient plus dur qu’un acier à même teneur en chrome.

Non trempés, les aciers chromés sont en général très difficiles à casser à la masse, après qu’on les a entaillés à la tranche; ils ont une cassure très nerveuse.

Par la trempe à une température convenable, ils prennent un grain fin, à tel point que pour de fortes teneurs en chrome et en carbone la cassure est pour ainsi dire.vitreuse.

A la trempe à l’eau, les aciers chromés ne décapent pas, la pellicule d’oxyde reste adhérente, mais ils deviennent fragiles lorsque la proportion de chrome devient trop considérable.

ACIERS CHROMÉS D’UNIBUX OBTENUS AU CREUSET.

Nos.

Striction

OBSERVATIONS

Résultat anormal. Erreur possible.

i ai

Effet de la trempe détruit par trop do recuit .

1 Aî

Éprouvette remarquable par la stric- | tion au point do rupture.

DESIGNATION

des

ÉCHANTILLONS

Aciers recuits non trempés.

Aciers trempés à l'huile et recuits au rouge sombre.

Acier trempé non recuit. .

Influence du silicium. — Mrazek, dans ses études sur l’acier, est arrivé à produire de véritables alliages de fer et de silicium sans carbone ti manganèse. Ainsi par exemple, un métal contenant :

Fer = 92,48

Carbone ■= Traces.

Silicium = 1,42

a une densité de 7,358, est magnétique, se forge bien au rouge, durcit un peu par la trempe

sans que son grain se modifie; à la chaleur blanche cet alliage se forge et se soude; il fond à une température un peu supérieure au point de fusion do la fonte grise.

A l’aide de cet alliage, Mrazek a fabriqué au creuset des aciers siliceux sans manganèse, et a constaté les faits suivants : avec 0,200 % de carbone et au-dessous, la quantité de silicium qui ne nuit pas au laminage peut aller à 1 mais avec une proportion de carbone de 400 % l’acier devient rouverin et ne semble pas pouvoir se laminer, si le silicium monte à 0,400 °/»

ou 0,500 % ; en abaissant cette teneur à 0,200 °/0 environ, l'acier demi-dur carburé peut parfaitement supporter le laminage.

En étudiant avec soin les essais publiés par Terrenoire sur les aciers coulés sans soufflures, on arrive à cette conclusion, relativement à l’influence du silicium sur les propriétés résistantes des aciers : le silicium paraît jouer le même rôle que le carbone, mais avec un coefficient beaucoup moindre.

Les aciers coulés sans soufflures se comportent, à la traction et à la flexion, absolument comme les aciers martelés ou laminés de même composition chimique, et l’augmentation de charge à la rupture, due à la présence du silicium, paraît être le 1/6 seulement de celle due à une quantité égale de carbone. Pour les faibles teneurs cette influence est négligeable ; mais pour les teneurs voisines de 0,200 % , 0,300 °/„ , 0,400 °/0 , on peut dire que 0,100 °/0 de silicium correspond à une augmentation ou à une diminution de 1 kilogr. par millimètre carré de charge à la rupture, mais que par contre l’allongement pour 100 n’est diminué que de 0,50 à 0,60 °/0.

Influence du souitie. — En ce qui concerne l 'influence du souire sur les propriétés physiques et mécaniques des aciers, les expériences faites jusqu’à ce jour sont en trop petit nombre pour autoriser des conclusions certaines. Mrazek n’a pas étudié l’influence du soufre sur les aciers, mais, d’après quelques essais faits à Terrenoire il y a une dizaine d’années, et même plus récemment, les aciers sulfureux se laminent bien, à la condition d’avoir été obtenus (par exemple au

four Martin), avec du ferromanganèse, et ma, s ils sont coulés avec du spiegel; c’est-à-dire quel lorsque l’on a affaire à des métaux sulfureux, il est absolument nécessaire de corriger la mauvaise influence du soufre par le manganèse.

loutefois, nous le répétons et appelons l’attention des expérimentateurs sur ce point, rien de bien sérieux n’a été fait en ce qui concerne l’influence du soufre sur la résistance des aciers; la seule chose que l’on puisse dire actuellement, c’est que, le soufre par sa présence rendant physiquement les aciers hétérogènes, on aura souvent, à côté de bons résultats, des résultats anormaux et en général des allongements toujours très faibles et irréguliers en ce qui concerne les essais à la traction.

Ce fait est clairement démontré par les tableaux suivants, ayant plutôt pour but l’étude de l’influence du phosphore, mais desquels, en outre, il ressort que dans les coulées A (dans lesquelles est entrée une forte proportion de vieux rails, non seulement phosphoreux, mais en outre sulfureux) les allongements pour 100 à la rupture sont diminués considérablement par la seule présence du soufre.

Influence du phosphore. — Toute autre est l’influence du phosphore, qui a été étudiée spécialement à Terrenoire II y aurait tout un travail à faire sur l’influence du phosphore dans les aciers au seul point de vue des essais par traction ; mais le cadre dans lequel nous devons nous restreindre ne nous permet pas de donner ici tous les chiffres relatifs à plus de mille barres que nous avons essayées à Terrenoire en 18 74