IV.— EMPLOI DES ACIERS ET DES FERS FONDUS

Au point de vue spécial de l’emploi des aciers par rapporta leur composition chimique1, on peut énoncer, d’une manière générale, les propositions suivantes :

1° Lorsque Ton désirera des métaux doux, tels que ceux étudiés dans la première et la deuxième classe, on devra avoir recours au carbone seul, à dose inférieure à 0,300 % On devra, autant que possible, éviter les éléments étrangers (soufre, phosphore, silicium, etc.), et en outre il sera préférable d’employer ces métaux à l’état recuit,

uisque en génétal le but à atteindre est une

onne résistance au choc, sans que la limite d’élasticité intervienne elle-même comme coefficient important.

2“ En ce qui concerne les métaux durs (cinquième et sixième classes, par exemple), comme ils doivent être le plus souvent employés après trempe (à l’huile ou à l’eau), on aura encore recours en général au carbone seul (0,800 à 1,200 °/? environ) pour leur donner la résistance nécessaire; les aciers manganésés, chromés, tungstatés, etc., prennent au contraire trop énergiquement la trempe et ne peuvent être, dès lors, employés qu’à des usages spèciaux.

3° Les métaux moyens, correspondant aux troisième et quatrième classes, comprennent les aciers carburés lorsqu’ils doivent être employés à l’état trempé, les métaux avec carbone et forte teneur en manganèse, s’ils doivent être simplement recuits. Ces métaux de dureté moyenne ont une très grande importance au point de vue industriel, vu la faciliié relative de leur obtention d une manière régulière au Bessemer et au Martin. Les compagnies de chemins de fer, comme nous le verrons tout à l’heure, les emploient avec succès tant pour le matériel fixe que pour le matériel roulant ; et l’artillerie y a recours pour les canons de campagne, les canons de gros calibre, etc., l’industrie privée pour la construction des pièces de machines, etc.

Pour indiquer d’une manière plus précise les métaux qui doivent de préférence être employés dans un cas déterminé, nous donnerons ici quelques exemples :

Nous pourrions comme nous l’avons fait dans un travail précédent sur cette question ( Classement et emploi des aciers. Paris, 1880), étudier successivement les métaux doux, demi-doux demi-durs, durs, etc. ; mais nous pensons qu’il est préférable, dans le cas présent, de diviser notre travail à un autre point de vue, c’est-à-dire d’étudier successivement les aciers ou fers fondus employés par l’industrie privée, les manufactures, arsenaux et fonderies de l’État.

Nous diviserons en conséquence cette étude en :

a. Aciers employés par la marine,

b. Aciers employés par l’artillerie de terre et de mer,

c. Aciers employés par les chemins de fer,

cl. Aciers employés par l’industrie privée (construction).

e. Aciers employés par la petite industrie (quincaillerie, etc.).

f. Aciers employés pour la fabrication des outils.

Aciers employés par la marine.

Les arsenaux et les ateliers de construction de la marine, soit française, suédoise, anglaise, italienne, etc., emploient principalement les métaux doux des deux premières classes ; à ce point de vue il serait nécessaire de distinguer : les tôles pour chaudières; les tôles, cornières, fers à T. à [£, à U pour constructions de coques et intérieurs de navires ; les blindages faits anciennement en fer soudé, mais pour lesquels on essaye depuis quelques années les métaux fondus; les pièces de machines marines, les hélices, etc., en métal forgé ou même simplement coulé sans soufflures.

En ce qui concerne les aciers extradoux pour tôles de chaudières, nous renverrons, en premier lieu, aux intéressants essais publiés par le Jernkontoret et relatés à l’article Propriétés des aciers ; nous ferons remarquer, d’autre part, que les valeurs du travail de résistance vive élastique et de résistance vive de rupture, ou pour mieux dire les différences de ces deux quantités (Tr — Te) indiquées dans les tableaux ci-joints, sont très considérables pour les métaux fondus de la première classe, et ces quantités montrent d’une manière précise la supériorité des fers fondus sur les fers soudés, supériorité déjà mise en évidence par les épreuves au choc. Les mêmes tableaux montrent combien il est peu logique de soumettre à la trempe des tôles de métaux doux, même si cette trempe est faite à l’huile (essais du Jernkontoret); il est nécessaire en effet que les tôles employées dans la construction puissent subir de grandes déformations avant de rompre, tandis que dans ce cas particulier il n’y a guère à considérer la valeur de la limite d’élasticité.

Pour les tôles de chaudières en particulier, on a beaucoup discuté sur les valeurs respectives du fer et de l’acier et on a fait remarquer que si d’une part la résistance vive élastique est plus considérable pour l’acier que pour le fer, d’autre part la résistance vive de rupture (qui est le coefficient intéressant pour la tôle de chaudière) est moindre. On a reproché, en outre, à l’acier d’être un métal traître, de | rompre sans prévenir, d’être plus sensible au travail de la forge que le 1er, etc. Toutes ces , objections, faites à une époque où l’on ne connaissait que l’acier plus ou moins dur obtenu au Bcssemer, tombent d’elles-mèmes à la suite des derniers progrès réalisés par l’industrie privée depuis une dizaine d’années. Si l’on compare, en effet, les travaux de résistance vive à la rupture

des meilleures tôles de fer, suédoises ou autres, avec ceux des tôles en métal fondu, on trouve pour ces dernières

Tr = 0 kilogr. 909 à 1 kilogr.

tandis que le fer soudé ne donne que 0 kilogr.

En ce qui concerne l’élaboration des métaux doux et extra-doux fondus, et plus particulièrement leur travail à chaud, nous ferons observer que si l’on a soin de ne pas brusquer la température, mais au contraire si l’on chauffe lentement et uniformément les tôles sur toute leur surface (même si elles ne doivent être travaillées qu’en quelques points), on n’aura plus de tapures au travail de chaudronnerie ; le métal étant nouveau, il faut lui appliquer un mode de travail également nouveau, et ce dernier sera d’autant plus facile que l’on aura affaire à des fers fondus plus doux, et nous pensons qu’une résistance maxima à la rupture vçisine de 36 à 38 kilogr. au plus par millimètre carré, avec 25 à 30 °/0 d’allongement, doit être considérée comme devant donner d’excellents résultats tant au travail qu’à l’emploi pour tôles de chaudières (machines marines, locomotives, industrie privée, etc.).

Pour les tôles destinées à la construction même des navires, les marines française et italienne imposent comme conditions de réception 45 kilogr. et 20 % avec épreuve de non-trempe au rouge cerise dans l’eau à 28° ; le Lloyd (Amirauté anglaise) imposait cette dernière épreuve et exigeait 43 kilogr. 200 à 49 kilogr 600 : mais, d’après les derniers essais publiés par le Jernkontoret, la charge de rupture a été abaissée à 41 kilogr. 300 en maintenant 20 % pour l’allongement minimum.

Pour les cornières, longerons, fers à T et en général pour tous les fers profilés , les conditions imposées par la marine sont beaucoup plus sévères, et ceci certainement à tort, car on risque de tomber dans un excès de dureté, difficile à apprécier, les essais étant toujours découpés dans le sens du laminage, contrairement à ce qui se passe pour les tôles. Enfin nous devons signaler l’influence considérable qu’exerce le laminage (suivant qu’il est fait à plus ou moins haute température) sur les valeurs de la résistance à la rupture et de l’allongement; c’est pourquoi nous croyons devoir insister sur ce point, que tout métal doux, à moins do 48 à 50 kilogr. devra toujours être employé à l’état recuit, principalement en ce qui concerne les tôles minces écrouies au laminage.

Nous résumons dans les tableaux ci-dessous les conditions imposées par la marine française pour ses fournitures et quelques essais montrant l’influence de l'écrouissage.

La fabrication dos plaques de blindage a donné lieu, depuis un certain nombre d’années, à de nombreux essais de la part des industriels français et étrangers. Deux idées se sont trouvées en présence et dans bien des cas, encore à l’heure actuelle, chaque théorie a, suivant l’expression vulgaire, le pour et le contre. Certains ingénieurs de la marine et avec eux certains fabricants ont pensé qu’il était préférable de réaliserdesblindagesdurs, sc. brisant peut-être sous l’effort du projectile, mais arrêtant ce dernier et l’empêchant par suite de détériorer chaudières, machines, canons, etc., du navire atteint; d’autres, au contraire, ont prôné le métal doux (d’accord en ce point avec la théorie du blindage en fer) pouvant se laisser pénétrer par le projectile : dans ce cas, en effet, le trou fait par le projectile étant de forme plus régulière, peut facilement être rendu étanche et il n’en résulté pas d’avarie ultérieure pour le navire; d’autres enfin, et ce sont aujourd’hui les plus

nombreux, ont proposé l’association des deux métaux, fer et acier, ce dernier à l’extérieur, de manière à empêcher toute pénétration sans laisser place à de trop grandes fentes produites par le choc, grâce à l’emploi d’un métal plus doux fer ou acier extradoux en arrière. Les usines

Cammel, en Angleterre, le Creusot, Terrenoiro, etc., en France, on fait des essais dans ce but; quelques résultats ont déjà été obtenus, mais on peut dire que l’accord parfait n’existe pas encore entre producteur et consommateur sur les qualités à demander au métal.