CETTE STRUCTURE, TREMPES, RECUITS, ETC

Nous avons indiqué dans les pages précédentes quelle était l’influence do la composition chimique des aciers sur leur résistance, et nous avons

appelé l’attention plus spécialement sur la valeur de la résistance maxima à la rupture par traction, R, qui semble peu varier avec la qualité du métal au point de vue physique; l’allongement ainsi que la contraction nous paraissent, au contraire, devoir être les caractéristiques de la pureté physique du métal. Cette question de pureté physique, de compacité, de structure intime des aciers a été peu étudiée jusqu’à ce jour, et il n’existe guère sur ce point que les remarquables travaux de M. Tchernoff, en y joignant des observations relatives à l’état cristallin des aciers coulés sans soufflures par le procédé de Terrenoire, état cristallin que l’on peut détruire en totalité par des recuits et des trempes bien appropriés à la nature chimique du métal considéré.

Si l’on examine un lingot d’acier fondu coulé en coquille (lingotière), comme c’est le cas général pour les pièces de forme simple, on constate facilement son manque d’homogénéité au point de vue physique, et l'on doit signaler parmi les défauts les plus apparents :

1° Des bulles ou soufflures réparties assez régulièrement dans les parties du lingot voisines de la lingotière.

2° Une cavité plus ou moins régulière à la partie supérieure du lingot et désignée généralement sous le nom d’entonnoir de retassement.

3° La zone qui entoure l’entonnoir est composée de métal plus ou moins souffleux, devenant ensuite spongieux et de plus en plus compact, à mesure que Ton s’éloigne davantage du centre du lingot, jusqu’à ce que Ton arrive aux bulles situées au contact de la lingotière. La partie moyenne seule du lingot présente une structure réellement compacte, plus ou moins cristalline et possédant la densité normale de l’acier. Dans d’autres cas, on n’observe plus de soufflures, mais au contraire :

1° A la surface, une zone composée d'aiguilles cristallines ayant leur grand axe de cristallisation dirigé perpendiculairement à la surface refroidissante, comme cela s’observe dans la fonte trempée en coquille;

2° Une couche à granulations;

3° La zone médiane à cassure brillante et compacte ;

4° La zone de métal spongieux et enfin l’entonnoir de retassement.

a. — Si Ton étudie en détail les défauts que nous venons de mentionner, on observe que l’entonnoir de retassement provient de la contraction du métal; il est de forme variée, suivant les conditions de refroidissement: cette dernière est très différente si Ton coule en coquille ou en sable, et dans ce dernier cas plusieurs retassements peuvent avoir lieu en même temps autour de certains centres, produisant ainsi des parties pourries (comme cela se présente dans les pièces de fonte) dépendant naturellement de la forme plus ou moins compliquée du moule.

L’entonnoir de retassement est absolument inévitable, et rend la partie supérieure du lingot impropre à l’usage; nous disons inévitable dans les conditions ordinaires, c’est-à-dire pour des lingots entièrement coulés en coquille. En surmontant la lingotière d’une massuiotte en sable (ou autre mauvais conducteur de la chaleur), le métal compris dans cette dernière reste plus longtemps liquide, et vient abreuver pendant la contraction la portion correspondant à l’entonnoir de retassement. On peut, de cette manière, obtenir des lingots parfaitement sains dans toute leur hauteur, mais à un prix plus élévé, le métal de la masseiotte devant être sacrifié et refondu. Ce procédé est employé sans exception pour les proectiles, lingots pour canons, pour frettes, mou-

lages divers, etc. en acier coulé sans soufflures.

u. — Lee soufflures proviennent sans nul doute de gaz interposés dans le métal; ce dernier, se solidifiant plus ou moins rapidement suivant la conductibilité du moule, suivant la tempéra lu rf de coulée, suivant la composition chimique; laisse échapper ces gaz en tout ou en partir. C’est ainsi qu’un métal doux se solidifiant rapidement sera toujours plus bulleux qu’un acict dur qui, restant plus longtemps liquide, pemict aux gaz de se dégager à l’intérieur : les soufflures du pourtour du lingot sont d’autant plus rapprochées du centre et d’autant plus nombreuses que le métal est plus doux, moins fluide, Pour arriver à une solidification moins rapide, on se trouve dans la nécessité de couler les fers fondus à une température extrêmement élevée; mais on tombe alors dans une difficulté bien con-

nue des fabricants qui opèrent la déphosphoration au convertisseur basique : le métal bouillonne, sort de la lingotière, puis redescend, et Ton arrive à un résultat peu pratique, l’obtention de lingots creux sur une certaine longueur et vulgairement appelés tuyaux. D’autre part, si on coule des aciers durs ou demi-doux à très haute température, s’ils sont carburés et en mémo temps bien désoxydés par une addition convenable de manganèse, on obtient des lingots plus sains, ne contenant plus que les bulles de la surface et l’entonnoir de retassement.

A ce sujet nous devons rappeler ce fait : que lorsqu’on emploie des matières très pures, comme en Suède ou dans les usines d’Autriche (où, par conséquent, on ne peut invoquer l’influence du phosphore ou autres impuretés), on remarque que, pour une même teneur en carbone, les aciers obtenus au Bessomer ont une plus forte valeur de résistance à la rupture que ceux obtenus au Martin. Ces faits ont été remarqués par le Jern- Lontoret et à Reschitza; mais, pour cette dernière usine en particulier, on ne parie pas du dosage du manganèse, qui exerce une influence certaine sur la résistance. Quoi qu’il en soit, en admettant que le manganèse reste constant, on peut expliquer ces différences de résistance en remarquant que Ton coule généralement plus chaud au Bessemer qu’au Martin.

Il en résulte un métal plus fluide, qui laisse mieux échapper les gaz et qui, par suite, sera moins soufflé au Bessemer; et tous les industriels savent que des coulées extrachaudes fournissent des lingots absolument exempts de soufflures, et qui présentent le grand inconvénient de taper au réchauffage, lorsque celui-ci est fait trop brusquement. Ces considérations tendent à prouver que le métal Bessemer, pour un même degré de dureté due au carbone, est plus compact que le Martin, et en conséquence ces deux aciers, une fois laminés, présenteront, le premier une cassure plus serree que le second, qui sera toujours plus ou moins fibreux par suite des soufflures plus ou moins aplaties. Si Ton essaye comparativement à la traction deux barres de même section apparente, on voit tout de suite que celle en métal Martin aura une section utile moindre, et rompra par suite sous une charge plus faible que celle en métal Bessemer. Si, outre cette différence de compacité, on considère l'accroissement de charge qui peut résulter d’une plus grande proportion de silicium dans le métal coule chaud, on voit que Ton peut parfaitement se rendre compte des différences de résistance observées en Suède et en Autriche.

c.— La suliitification du métal a rapidement lieu au contact de la lingotière et lentement vers le centre, ainsi que le fait observer M. Tchernon dans 80 n intéressante étude de la structure des lingots d’acier.

Cette solidification lente vers le centre et la partie supérieure du lingot, ou pour mieux dire vers le tiers supérieur, a pour résultat la formation de nombreux cristaux paraissant appartenir à un système octaédrique à cristaux allongés, souvent très enchevêtrés les uns dans les autres et donnant lieu au phénomène désigné par M. TchernotTsous le nom de perturbation des axes.

Cette absence de parallélisme des axes principaux peut s’expliquer par deux causes agissant simultanément :

1° La lenteur du refroidissement des parois au centre favorise la formation d’un grand nombre de centres de cristallisation, avec les directions d’axes les plus diverses.

2" Le centre du lingot restant longtemps dans un état apparent d’accalmie contribue lui-mème à la perturbation des axes, et cela d’autant plus facilement que le métal, se retassant et s’affaissant, donne lieu à un mouvement général qui, quoique très lent, suffit cependant pour produire un certain mouvement giratoire (?) des axes des cristaux à l’etat naissant.

D’autre part, si l'on considère les parties du lingot où la solidification (ou formation des cristaux) est rapide, on remarque que le métal a de la peine à couler dans les vides, ou, plus exactement parlant, à se développer en cristaux, de telle sorte que la cohésion entre les différents cristaux voisins de la surface du lingot est très faible, en môme temps que la forme de ces derniers est irrégulière.

Cette irrégularité provient de trois causes :

1° Il n’existe aucune connexion entre les différents axes des cristaux.

2° Il n’existe aucune dépendance dans la formation des cristaux en des points plus ou moins éloignés du centre de cristallisation.

3U La vitesse de formation des cristaux est rarement symétrique par rapport à l’axe primitif des cristaux se rapprochant généralement de la forme dendritique.

4° Du manque de cohésion résultent les criques, si difficiles à éviter dans les métaux doux, se solidifiant rapidement.

d. — Quant aux granulations intermédiaires entre l’écorce et le centre, dit Tchernoff, elles sont dues à la tension intérieure qui se produit pendant le refroidissement. Ou sait que, lorsqu’un acier très chaud se refrojdit lentement, le métal se présente sous forme de granules à formes polyédriques irrégulières. Si l’arrangement de pareils polyèdres est troublé (tandis que le métal est encore chaud), la disjonction aura forcément lieu entre les surfaces de contact des divers granules, ce qui donne un aspect particulier aux cassures faites à chaud au rouge cerise et même au rouge sombre.

Nous renverrons pour plus de détails aux travaux de M. Tchernoff et donnerons seulement ci-joint quelques-uns des dessins de cristaux qu’il a publiés en 1879 (voyez p. 786).

Maintenant que nous avons mentionné les défauts des lingots d’acier coulé, il nous reste à indiquer comment on peut remédier à ces défauts. Les moyens employés jusqu’à ce jour sont de trois sortes :

1° Sans changer les procédés de fusion, on coule un lingot brut de forme simple, qui est ensuite élaboré par des appareils mécaniques puissants (marteaux pilons, laminoirs, martelage a la presse Haswell, etc.), en un produit vendable.

2° On soumet l’acier liquide à une forte pression (procédé Whitworth, etc.) et on obtient par ce moyen des lingots de forme simple qui sont ensuite élabores par les mêmes moyens mécaniques que les précédents.

Suppl.

3“ En arrêtant par des réactions chimiques la formation des gaz dans l’acier fondu (procédé de Terrenoire), on obtient des moulages de forme variée, sans 'avoir recours aux moyens mécaniques. .

Quant aux conditions dans lesquelles doit se faire le martelage, le recuit, la trempe des lingots plus ou moins homogènes coulés par les procédés ordinaires, nous ne pouvons mieux fairo que de résumer ici les travaux de MM. Tchernoff et Akerman :

Le premier a appelé l’attention sur ce fait que, lôrsqu’un acier capable de durcir par la trempe était soumis à la température du rouge vif, puis qu’on l’a laissé refroidir avant d’être trempé, le durcissement n’avait pas lieu.

En outre, si Ton agite de l’acier coulé pendant son refroidissement, il prend une cristallisation très fine, tandis que les cristaux sont de grande dimension et se développent d’autant plus que l’acier est maintenu tranquille et se refroidit plus lentement; c’est ainsi qu’un métal coulé en sable sera toujours plus cristallin que le même métal coulé à même température en coquille.

Pour expliquer ces phénomènes, M. Tchernoff compare l’acier liquide à une solution saturée de sels cristallisables et définit les diverses périodes de cristallisation de la manière suivante :

Considérant un lingot d’acier cristallin sortant du moule, le portant au rouge vif, puis le laissant refroidir sans lui faire subir aucun travail mécanique, on constate un changement de structure, variable du reste avec la nature de l’acier.

Le diagramme de la page 787 résume les conditions dans lesquelles doivent se faire le martelage, le recuit et la trempe des blocs d’acier.

Le point O représentant 0° de l’échelle thermométrique, les points a, b, c sont trois températures definies comme il suit :

1° Le point c correspond à la température de fusion de l’acier et est d’autant plus éloigné de 0 que le métal est moins carburé, plus doux, plus voisin du fer pur.

2° Au-dessous de la température a, l’acier, quelque dur qu’il soit, quelque rapide que soit son refroidissement, ne trempe pas, mais au contraire devient plus doux.

3° Au-dessus du point b, l’acier passe de l’état cristallin (correspondant au lingot coulé) à l’état amorphe, et conserve ce dernier état jusqu’au point de fusion c.

Si Ton chauffe l’acier de 0 à b, on n’observe aucun changement de structure; mais au-dessus de b l’acier devient amorphe, et inversement il y a cristallisation quand la température tombe de c à b, et plus cet abaissement de température sera lent, plus les cristaux seront développés.

D’après Tchernoff, ce même point b correspondrait à celui où le carbone est absorbé dans la cémentation; il faut, par conséquent, pour cette opération chauffer au moins jusqu’à b.

4° Enfin le point X correspondrait à une température voisine et inférieure au point de fusion, où par le chauffage l’acier se désagrège plus ou moins, suivant sa dureté ou sa douceur ; ce serait le point où Ton arrive à l’acier brûlé s’écrasant sous le marteau. Les ordonnées y, y' , y'' entre 6 et X représentent dans le diagramme le développement des grains aux températures x, x', x?', etc., la courbe devenant asymptote à la verticale passant par le point c, où la désagrégation est complète, puisque l’on arrive à la fusion.

Si nous considérons maintenant ce qui se

p;„ r,q - i HouDe transversale d’un lingot d’acier; — 2, Détails do l'ontonnoir do retassement; -4 et 7 Axes Fl8- principaûx^risŒtion dans un itngot à section carrée ou circulaire; - 5, Géode d le cr^aux ; - 8 F,gur théoriquemontrant les ramifications successives dos cristaux; — 3, 6, 9, 10, 11 et 12, Détails üo cristaux granulations.

FER

passe dans le martelage des pièces de canon, exemple pris par Tchernoff, on arrive aux conclusions suivantes par la considération des points et, b, c, ci-dessus définis.

En ce qui concerne le forgeage au-dessus de o (c’est celui généralement pratiqué), on n’observe aucune augmentation de densité par le martelage, qui n’a pour but que de changer la forme du lingot, pour l’amener à un produit vendable :

d’autre part, ce martelage maintient 1 acier a l’état amorphe, si Ton a soin de commencer le forgeage au-dessus de b et, dans tous les cas, il faut forger rapidement, de manière à ne pas laisser aux cristaux le temps de se reformer.

Ainsi donc, ce sont les élévations et les abaissements de température qui permettent, en partant d’un lingot cristallin, d’obtenir un bloc a grain fin, serré, homogène, et les expériences

Fig. C4. — Diagrammo résumant les conditions dans lesquelles doivent se faire le martelage, le recuit

et la trempe des blocs d’acier.

publiées par Tchernoff et aussi par la Compagnie de Terrenoire montrent que par simple recuit et par des trempes convenables, on modifie absolu- t ment le grain de l’acier et qu’il n'est pas besoin du martelage pour lui donner toutes ses qualités.

Le forgeage au-dessous du point b, au contraire, augmente la densité de l’acier, qui peut arriver jusqu’à 8, chiffre que n’atteint jamais l’acier forgé au-dessus de b. — Cette augmentation de densité au-dessous de b et non au-dessus est expliquée par Tchernoff de la manière suivante :

L’examen d’un lingot au microscope montre des interstices entre les cristaux. — Quand on chauffe au-dessus de b, il arrive un moment où l’état amorphe est acquis, moment qui correspond précisément à celui où les atomes, par suite de la dilatation, remplissent les interstices laissés entre chaque grain ; ces interstices étant remplis, le martelage au-dessus de b ne peut donc augmenter la densité. — Au contraire, audessous de la température b, la dilatation n’est pas assez grande pour produire ce remplissage des interstices compris non plus entre les grains (qui n’existent pas encore), mais entre les cristaux, et un martelage peut dès lors resserrer le métal, c’est-à-dire augmenter sa densité.

En pratique, on ne forge jamais au-dessous de b: il faudrait des marteaux trop puissants, et ce martelage no peut être appliqué qu’aux petites

pièces. Le métal, dans ces conditions, conserve son état cristallin s’il l’avait avant, les cristaux se déplacent et s’allongent, la densité augmente, la surface est nette; il ne peut, dans certains cas, s’attaquer à la lime, et par l'emploi des acides on obtient un damassé, la cassure est soyeuse, et la résistance d’un métal martelé froid doit être très élevée. Nous rapprocherons cette observation de ce que Ton observe dans le laminage des tôles minces, le tréfilage, le mandrinage (Uchatius), etc., où l’écrouissage produit une augmentation considérable de la résistance.

Ainsi le meilleur mode à employer serait, pour les petites pièces de canon, un martelage au-dessous de b, avec des marteaux très puissants, et on obtiendrait certainement, d’après Tchernoff, des canons de qualité supérieure.

Pour les grosses pièces, ce martelage étant impossible, il faut forger au-dessus de b, pour donner la forme, et comme pour de gros blocs il y a toujours des refroidissements inégaux, il faut réchauffer à nouveau au-dessus de b et fixer l'état amorphe par une trempe aussi rupide que possible, refroidir brusquement jusqu’au-dessous de b et achever graduellement le refroidissement pour éviter les contractions inégales, et, dans ce but, sortir le métal du liquide trempant, lorsque la température est arrivée au rouge brun.

Dans son travail sur la trempe du fer et de

l'acier, ses causes et ses effets, M. R. Akerman, professeur à l’École des Mines de Stockholm, après avoir rappelé l’importance de la question, par suite de la découverte récente des aciers sans soufflures, étudie les différentes manières d’être du carbone dans l’acier :

On doit distinguer le carbone à l’état de graphite Ci et le carbone combiné, dissous ou amorphe qui varie avec le mode de traitement de l’acier; c’est lç carbone soluble dans l’acide chlorhydrique. — Le résidu obtenu par dissolution dans cet acide est plus considérable pour l’acier brut que pour l’acier forgé, et plus grand pour ce dernier que pour l’acier trempé. Ces faits conduisent l’auteur à faire une nouvelle subdivision et à classer ainsi le carbone contenu dans l’acier :

1° Le graphite Ci ;

2° Le carbone de trempe Ci , le plus intimement combiné avec le fer et qui, en quelque sorte, caractérise l’acier trempé;

3° Le carbone de cémentation Ci , incomplètement combiné au fer et passant au graphite ; c’est la variété de carbone généralement constatée dans les aciers cémentés. — Ces différentes variétés de carbone se produisent dans les circonstances suivantes :

Le carbone de cémentation C3 devient carbone de trempe C2 par chauffage et refroidissement brusque, ce refroidissement étant continué jusqu’à ce que l’on arrive à la température ordinaire; le carbone C-2 devient au contraire carbone de cémentation C3 , si l’on soumet l’acier à un chauffage prolongé, suivi d’un refroidissement lent, sans avoir recours à aucun martelage ou à aucune compression.

Dans le cas d’un acier dur, la trempe produit une très forte compression, par suite du refroidissement rapide des couches extérieures, et cela d’autant plus que la limite d’élasticité du métal est plus élevée.

Le martelage transforme C3 en C2 pour deux raisons : compression énergique, finissage à température élevée ; d’autre part, le laminage laisse au métal une plus forte proportion de carbone C3 que le martelage, et si le laminage est achevé à une température plus élevée que ne le comporte la nature de l’acier considéré ; le carbone de trempe C2 formé par la compression du métal par laminage peut se transformer de nouveau en carbone de cémentation C3.

Si maintenant nous passons à l’étude même de la trempe, l’observation montre que ses effets dépendent :

1° De la proportion de carbone combiné;

2° De la différence de température entre le corps trempé, et le fluide trempant;

3° Enfin de la rapidité du refroidissement.

Cette dernière est fonction, d’une part, de la nature même du liquide trempant (quantité, poids spécifique, chaleur spécifique, point d’ébullition, chaleur de vaporisation, etc.), et d’autre part de la température et de la nature même du métal trempé; car il y a, comme nous l’avons indiqué plus haut, à tenir compte dans l’opération do la trempe, non seulement de la teneur en carbone, mais de la proportion de manganèse, chrome, etc., contenue dans l’acier.

La trempe dépend en outre de l’épaisseur des pièces, et il est nécessaire d’envisager la question au point de vue de la chaleur emmagasinée par un bloc de métal suivant ses dimensions. — D’après l’auteur, il y aurait certaines analogies sur lesquelles on devrait appeler l’attention, et qui sont relatives à la considération de l’équivalent mécanique de la chaleur, dans la transformation moléculaire , obtenue par simple chauffage sans martelage des aciers coulés sans soufflures.

11 nous semble intéressant de signaler comme programme de recherche les lois existant entre :

1° la rapidité du refroidissement, 2" la température du liquide trempant, 3° la température du corps soumis à la trempe, 4" la température finale de 1 ensemble, lois desquelles il y aurait lieu de rapprocher celles relatives à la transformation moléculaire par simple recuit, dont nous venons de parler. — Dans l’étude de ces dernières il y aurait non seulement à déterminer pour chaque type d’acier les points a et b de Tchernoff, mais aussi à étudier l’influence du moule (coquille ou sable) sur la cristallisation du métal.

Nous avons souvent constaté que le même métal coulé en lingotière ou dans un moule mauvais conducteur, donnait après recuit des résultats absolument différents, et il nous semble très probable que si l’on pouvait recuire le métal coulé en sable, à une température suffisamment élevée, on obtiendrait d’aussi beaux résultats qu’en coquille, c’est-à-dire que l’on détruirait en entier la structure cristalline, nuisible à la qualité des aciers. Par ce moyen on éviterait les criques résultant d’un refroidissement trop rapide en coquille, et dès lors le cercle vicieux dans lequel semblent se trouver actuellement les aciers coulés sans soufflures disparaîtrait.

Nous devons, à ce point de vue, appeler l’attention sur la trempe en coquille de l’acier (ckilled Steel), trop peu étudiée jusqu’à ce jour, et qui a cependant une grande importance en ce qui concerne les propriétés physiques et mécaniques des métaux foudus.

Dans la deuxième partie de son mémoire, M. R. Akerman étudie les causes et les effets de la trempe.

L’hypothèse généralement admise est que par la trempe on saisit le métal dans l’état moléculaire où il se trouve, c’est-à-dire à l’état amorphe si on se reporte à la considération du point b de Tchernoff, si cette trempe est faite à une température supérieure à b; l’effet de la trempe serait donc un simple résultat de la chaleur, et le refroidissement brusque fixerait simplement l’état moléculaire ( statu quo).

L’auteur combat cette théorie et propose une explication plus rationnelle des phénomènes dus à la trempe en faisant intervenir la compression produite par le refroidissement rapide, et il donne comme appui à sa théorie les preuves suivantes :

Le corps soumis à la trempe, à moins qu’il n’ait été chauffé trop longtemps et dans de mauvaises conditions, est plus chaud à l’extérieur qu’à l’intérieur, et la compression sera d’autant plus énergique que les couches externes auront été plus vite refroidies par rapport aux couches internes.

Cette force de compression dépend :

1° De la rapidité du refroidissement;

2° De la compacité de la matière; car, si la compacité est faible, la réaction de l’intérieur sur l’extérieur sera moindre, ce qui explique pourquoi l’effet de la trempe est plus grand sur le fer fondu que sur le fer soudé;

3° De la limite d’élasticité de la matière; car si cette dernière est faible, les couches extérieures refroidies ne résisteront pas aussi bien à la réaction des couches internes, et celles-ci seront par suite moins comprimées que si L est grand. C’est ainsi que le carbone, le manganèse, etc., élevant la valeur de L, facilitent la trempe; mais il faut bien remarquer que les proportions de carbone et de manganèse ne peuvent croître indéfiniment, et qu’on ne pourrait par ce moyen augmenter la limite d’élasticité : le maximum de L parait en effet avoir lieu pour une teneur en carbone voisine de 1 % à 1,25 et si la teneur en car.

bone devient plus considérable, la valeur de L diminue jusqu’à ce que l’on arrive aux fontes grises à paillettes de graphite.

Pour le? mômes raisons, la trempe exalte les propriétés dépendant de la teneur en carbone combiné; aussi la force de tension maxima ne peut-elle croître indéfiniment, et si le carbone est en proportion trop considérable ou la trempe trop énergique, cette tension ou résistance maxima à la rupture se trouve dépassée et le métal casse sous l’action de la trempe. — La diminution de cette force est plus rapide par une forte trempe que par une élévation de la teneur en carbone combinée dans les aciers non trempés, et pour des aciers surcarburés (voir les tableaux donnés par Jl. Akerman, aciers deHôjbo et Wikmanshyttan) la limite d’élasticité et la charge de rupture arrivent à coïncider, tandis qu’avec des aciers moins durs les couches extérieures peuvent se dilater sans se rompre sous l’effort des réactions intérieures.

Il parait y avoir de grandes analogies entre l’influence de la trempe et l’influence d'une augmentation de la teneur en carbone: l'allongement diminue, la dureté et la finesse du grain augmentent. Dans un autre ordre d’idées, il y aurait à considérer la contraction pour 100, qui est, croyons-nous, la vraie caractéristique de la pureté physique. — On peut dire que les mômes relations existent entre la trempe et le travail à froid ou à chaud des aciers (agissant par compression) et principalement en ce qui concerne l’étirage à basse température, qui diminue l’allongement, et augmente considérablement L et R, comme cela se présente pour les fils de fer.

Il faut en outre remarquer que le métal laminé donne des valeurs de L et de R plus faibles que le métal martelé, et que l’allongement est moindre pour ce dernier : ce qui tient sans doute à ce que, le martelage étant (et devant être d’après Tchernoff) terminé généralement au-dessous de b, il y a effet de compression, comme cela se passe pour la trempe. Enfin on doit observer que le recuit détruit l’écrouissage aussi bien qu’il annule les effets de la trempe.

L’auteur donne encore, comme hypothèse de l’action de la compression dans l’opération de la trempe, ce que l’on observe dans le forgeage ou le laminage des fers phosphoreux, qui ont toujours une grande tendance à cristalliser et à devenir par suite fragiles à froid ; il rappelle que ces métaux sont considérablement améliorés par une trempe convenable, laquelle accroît la ductilité d’un fer phosphoreux peu carburé, en détruisant sa cristallisation comme le ferait un martelage ou un laminage bien approprié.

Enfin si on considère les métaux coulés sans soufflures (procédé de Terrenoire), on constate qu’ils peuvent acquérir par simple recuit suivi d’un refroidissement à l’air (pas trop lent, trempe à l’air) des qualités semblables à celles fournies par les métaux laminés et martelés ; le mieux est sans aucun doute, pour obtenir le maximum de qualité, de porter ces aciers à une température élevée (supérieure au point b de Tchernoff) et de les refroidir par une trempe soit à l’air (ce qui sera toujours plus ou moins irrégulier), soit mieux à l’huile.

Suivant que l’on voudra obtenir un métal ductile ou dur, on devra recuire pour obtenir la ductilité perdue par une trempe trop énergique, et tremper à nouveau à l’huile, à basse température, en évitant le refroidissement libre à l’air ou dans un four en présence de gaz absorbable, la première trempe ayant surtout pour but de détruire la cristallisation du métal; ou bien, si l’on désire réellement durcir le métal, réchauffer a nouveau et tremper à haute température, soit à

l’huile, soit à l’eau, soit au mercure, ou autres liquides.

La cristallisation plus grande des pièces coulées en sable pourrait être expliquée par la compression moins énergique exercée tant par le moule en sable que par le moule en fonte, ce dernier donnant en quelque sorte lieu pour l’acier à une sorte de trempe en coquille, comme nous l'avons fait observer plus haut.

Nous renverrons pour plus de détails sur les questions peu connues et fort intéressantes de la trempe et du recuit aux travaux que nous avons analysés succinctement ici et, en particulier, aux essais publiés par la Compagnie de Terrenoire à l’occasion de l’Exposition de 1878, qui forment avec ceux de Styffe, Kirkaldy, etc., et les tableaux publiés par Tchernoff et Akerman, un ensemble de chiffres tort intéressant à étudier à différents points de vue.

Bibliographie. — Tchernoff. Remarques sur la fabrication et le travail de l'acier, traduit du russe. Revue universelle des Mines, Liège, 1877, et Bulletin de l’Industrie minérale de Saint- Étienne.

Tchernoff. Recherches sur la structure des lingots d'acier coulé , traduit du russe. Bulletin de l’Industrie minérale de Saint-Étienne, 1880.

R. Akerman. Note sur la trempe du fer et de l'acier. Revue universelle des mines, Liège,