Découpées à la cisaille et redressées a chaud

Les chiffres du tableau sont des moyennes d’un grand nombre d’essais.

2° Les aciers très fortement manganèses (type n° 30 de Terrenoire) ;

3° Les aciers coulés sans soufflures (type n»* 148 et 152);

4° Les aciers pour outils doux de diverses provenances j

5° Les aciers diamantés, etc.

Ces différents aciers de qualité supérieure, mais de nuance très dure, sont fabriqués couramment dans les usines françaises, allemandes, autrichiennes, anglaises et suédoises, en ce qui concerne les aciers simplement carburés soit au Bessemer, soit au Martin, et la plupart du temps au creuset, quoique cette dernière fabrication tende actuellement à disparaître.

Lorsque, dans cette catégorie, on arrive aux aciers très durs, très carburés, à 0,900 °/0 de carbone, qui contiennent souvent 0,300 % de manganèse au moins, la résistance maxima à la rupture monte à plus de 80 kilogrammes par millimètre carré et on arrive ainsi aux aciers de la sixième classe.

Si, au lieu d’aciers durs par le carbone, on considère les aciers durs par le manganèse, les aciers coulés sans soufflures (et par conséquent homogènes et compacts), on remarque que, pour un même pliage, l’effort à développer pour obtenir ce pliage est d’autant plus grand que le manganèse est en plus forte proportion. Ces métaux jouissent dans la cinquième classe, comme dans les précédentes, d’une grande raideur élastique sans fragilité, et les aciers coulés sans soufflures en particulier, grâce sans doute à leur compacité, présentent cette raideur d’une manière très prononcée.

Les aciers de la cinquième catégorie devront être comparés en même temps par la méthode colorimétrique Eggertz à un acier à 0,500 °/0 et à un acier à 1 °/0 de carbone, de manière à compenser les erreurs résultant de l’emploi de cette méthode; il serait même préférable, pour faciliter la comparaison, d’avoir un type intermédiaire à 0,750 % de carbone parfaitement dosé par les méthodes Boussingault ou Ullgren.

Dans le cas où l’on aurait à doser un acier à plus de 0,500 % de manganèse, nous pensons qu’il serait préférable de le comparer à un acier provenant d’une fabrication analogue, quoique le professeur Eggertz ait constaté la non-influence de cet élément sur la coloration (voir Bulletin de l’industrie minérale, 1882).

Enfin, on devra, pour classer d’une manière plus sûre les aciers de la cinquième classe, faire sur chaque coulée des essais a la traction sur le métal recuit, et en outre des essais au choc aussi bien pour les métaux ayant subi le laminage et le martelage que pour ceux employés à l’état simplement coulé.

Dans les usines d’Autriche et de Suède, sans avoir toujours recours aux essais par traction, on se contente d’essais de pliages sur éprouvettes ; on part d’un lingot de dimensions fixes que l’on étire au marteau en barres rectangulaires de 10 millimètres d’épaisseur, que l’on casse ensuite au marteau, en observant les angles de pliage à la rupture. On doit toujours opérer sur du métal recuit, car les essais trempés cassent à un angle trop faible pour permettre un classement d’aciers aussi durs.

Dans les usines où l’on fabrique les aciers pour outils, par voie de cémentation et fusion ultérieure, on classe plus généralement, les aciers par l’aspect du grain, ce qui demande une très longue pratique et ne peut servir que si l’on a affaire à des aciers simplement carburés ; la présence du phosphore et du manganèse change en effet considérablement la nature du grain : le premier lui donne un aspect micacé, le second

un aspect plus ou moins moiré quand il n’est pas forgé, grenu et brillant quand il a été soumis au martelage. Pour les métaux simplement carburés, on peut dire que le grain est d’autant plus ouvert et gros que le métal est moins carburé, d’autant plus fin et serré que le métal est plus dur.

Les résultats d’épreuves à la traction montrent l’abaissement considérable de la résistance vive de rupture des aciers de la cinquième classe, lorsqu’on les compare à ceux des classes précédentes. Cet abaissement est plus considérable pour les aciers simplement carburés que pour les aciers devant leur résistance au manganèse en même temps qu’au carbone; et les aciers coulés sans soufflures et contenant par conséquent du manganèse donnent un travail de résistance vive de rupture au moins égal aux aciers simplement carburés.

Si l’on examine les aciers phosphoreux, on remarque qu’ils prennent au laminage en tôles, par exemple, un sens bien déterminé et les allongements en long et en travers diffèrent d’autant plus que le métal est plus phosphoreux : c'est là un fait à rapprocher de ce que l’on observe pour les tôles suédoises très pures et qui présentent presque les mêmes allongements pour 100 dans les deux sens du laminage.

Les aciers de la cinquième classe prennent très fortement la trempe et il est presque impossible de les tremper à l’eau, si ce n’est pour l’emploi spécial des outils

Lorsque l’on trempe des aciers fortement manganésés (même de simples barrettes d’essai), on arrive souvent à produire des ruptures par une simple trempe à l’huile. On pourrait être porté à croire d’après cela que le manganèse a une très grande intluence sur la trempe : elle est certainement considérable, mais quand on examine avec soin les quelques chiffres que l’on possède sur ce point ; on peut en conclure, puisque le manganèse a sur la résistance une influence trois fois moindre que le carbone, que le manganèse agit à la trempe dans la même proportion et qu’un acier à 0,500 n/o de carbone et 1 ®/0 de manganèse prend la trempe d’une manière aussi énergique qu’un acier à 0,800 % de carbone s c’est ce que montrent les coulées n° 70 et 33. On remarquera en outre, en ce qui concerne la trempe, l’abaissement considérable du travail de résistance vive de rupture pour les aciers carburés de Terrenoire et du Creusot.

Sixième classe. — Aciers extradurs.

R > 80 kilogrammes par m/mî.

Les aciers de la sixième classe peuvent se diviser en quatre groupes principaux :

a. Aciers durs par le carbone;

b. Aciers durs par le manganèse;

c. Aciers durs par le chrome;

d. Aciers durs par le tungstène.

a. Parmi les aciers simplement carburés et contenant seulement des traces de manganèse, il y a lieu de distinguer :

1° Les aciers contenant depuis 1 % de carbone jusqu’à 1,25 o/0;

2“ Les aciers contenant depuis 1,25 % de carbone jusqu’à 1,50 % ;

3° Les aciers contMint plus de 1,50 %, formant l’intermédiaire entre les aciers à outils et les métaux mixtes aciéreux ou fonteux, fontes durcies, etc., qui servent à la fabrication de certaines plaques de blindage et casemates, ainsi que pour des projectiles pleins sous le nom de fonte Gruson.

La résistance à la rupture des différents aciers de la sixième classe est toujours supérieure à

80 kilogrammes, et malgré cette charge considérable ils possèdent généralement un allongement à la rupture notable, et spécialement une contraction assez forte, due sans aucun doute à la grande homogénéité des métaux durs, à leur caractère spécial de compacité, par suite de l’absence de souillures.

Parmi les métaux exposés en 1878 par diverses usines, nous dovons citer les aciers Bessemer n° 2 de l'échelle de Tunncr, un grand nombre d’aciers à outils de ShefBeld, les n0! 1,2, 3 du Creusot, ia coulée 82 de Terrenoiie, les aciers à outils de la maison Holtzer d’Unieux, etc.

b. Parmi les aciers très durs par le manganèse, nous citerons les aciers à outils de quelques usines allemandes qui ont leur représentant dans la roulée n° 21 de Terrenoire. remarquable par un fort aliongement, 16 %> joint à une résistance a la rupture de 84 kilogrammes par millimètre carré.

c. Quant aux aciers au chrome, ils ont été fabriqués, parait-il, primitivement en Amérique et l’on a beaucoup parlé du fameux pont de Brooklyn, en acier chromé, mais qui ne contenait peut-être pas plus de chrome que les fameux aciers de Titanic Steel Works ne contiennent de titane.

A l’Exposition de 1878, ils n’ont été représentés que par deux usines : 1° la maison Holtzer d’Unieux, pour la fabrication des aciers au creuset; 2“ la Compagnie de Terrenoire, qui a essayé le métal chromé à l’état, d’acier coulé sans soufflures, et qui a obtenu en grandes niasses un acier à 0,700 % de manganèse, 0,700 de chrome, alliés à 0,450 de carbone, jouissant d’une résistance à la rupture considérable, jointe à un allongement de 10 % et en outre d’une bonne résistance au choc et à la compression (voyez Propriétés chimiques).

d. U y a déjà quelques années, le métal au tungstène a été essayé par Terrenoire en employant pour cet usage le wolfram naturel, non seulement pour les aciers à outils, mais aussi à titre d’essai pour projectiles. Les aciéries d’Unieux et quelques usines allemandes fabriquent également des aciers au tungstène (wolframslahlhart) en réduisant également directement le tungstène du minerai.

En résumé, les aciers de la sixième classe, s'ils sont simplement carburés, doivent avoir une teneur en carbone au moins égale à 1 °/o> s’ils sont manganésés et carburés, ils correspondent à une teneur en manganèse de 0,500, 1,000, 2,000 °/o avec au moins 0,500 % de carbone, pour obtenir 80 à 85 kilogrammes de résistance à la rupture; s’ils sont tungstatés ou chromés à I °/o environ de tungstène ou de chrome. Il est difficile de les obtenir sans une quantité de carbone ou de manganèse voisine de 0,500 °/o- Disons enfin que dans cette classe se rangent tous les métaux qui, recuits, présentent plus de 80 kilogrammes et peuvent atteindre par la trempe 120 à 150 kilogrammes de résistance, même sans avoir subi un très grand écrouissage.

Le contrôle direct de la fabrication est assez difficile et varie suivant les usines et suivant les usages auxquels sont destinés les métaux extradurs :

Les épreuves préférables entre toutes sont :

1° Les essais à la traction sur barres martelées, comme cela se pratique en Autriche et en Suède;

2° Des essais de martelage a différentes températures ;

3° La confection de divers outils, leur trempe et leur essai au point de vue spécial de l’emploi auquel ils sont destinés.

Certaines usines d’Autriche (Inncrberg, Kapfenberg, Eibiswald, etc.) traitent les minerais

de PErzberg, etc., classent leurs aciers très exactement par les cassures de petits lingots, cassures qui présenlent un aspect rayonné plus ou moins accentué suivant la dureté même du métal.

Les usines de l’Innerberg, par exemple, distinguent quatre catégories d’aciers :

1° Les aciers puddlés;

2° Les aciers manganésés ;

3° Les aciers à la rose, ainsi désignés à cause de l’aspect même de leur cassure;

4° Les aciers fondus.

Les fabriques d’Eibiswald distinguent d’autre part six numéros de dureté ; leurs cassures correspondent à des cristaux d’autant plus grands que la dureté est plus grande; on distingue en outre les aciers naturels au bois, les aciers à la rose, les aciers puddlés comme à l’Innerberg.

Il y aurait des expériences fort intéressantes à poursuivre en ce qui concerne les aciers qui doivent leur dureté, non seulement au carbone, mais aussi aux métaux analogues au manganèse. Le chrome et le tungstène ont été peu étudiés sous ce rapport, et il existe peut-être d’autres corps analogues, qui peuvent exercer sur l’acier une influence marquée et lui communiquer sans doute des propriétés fort curieuses en ce qui concerne l’élasticité, la résis'ance à la rupture, la ductilité et en outre la résistance à l’usure. Nous pensons que l’on pourrait utiliser avec succès certains de ces alliages pour coussinets ou pièces soumises au frottement, mais alors à l’état d’aciers coulés sans soufflures, le manganèse offrant en outre le grand avantage de donner de belles surfaces de moulages.

Espérons que dans quelques années de nouvelles expériences, faites par les usines qui s’intéressent au progrès des sciences métallurgiques et chimiques, viendront combler les lacunes encore existantes.

Bibliographie. — Konick et Ghilaiu. Sur l’état du silicium dans les aciers Bessemer. Revue universelle des Mines. Liège, 1877.

Adamson. Propriétés du fer et de l’acier. Choc, traction, influence de la température, résistance aux liquides corrosifs, etc. Irou and Steel Institute. 1878.