La dun

!lé a été déterminée par la

méthode de M

. Brioell. La résistance au

choc par la

mélhode de

M. Frémont.

Ces tableaux montrent que la première série doit être divisée en trois groupes :

1° Aciers renfermant de 2 à 10 0/0 de nickel ; charge de rupture, faible ; limite élastique, basse ; allongements et strictions, élevés; résistance au choc, grande ; dureté, faible. L'acier à 100/0 constitue le terme de passage ;

2° Aciers contenant de 10 à 25 0/0 de nickel ; charge de rupture, extrêmement élevée (surtout pour des aciers à 0,120 0/0 de carbone); limite élastique, forte; allongements et strictions, très faibles ; fragilité et dureté, très élevées. L acier à 25 0/0 de nickel forme le terme de passage;

3* Aciers renfermant plus de 25 0/0 de nickel. Charge de rupture, plutôt basse; limite élastique, faible; allongements, strictions et résistance au choc, très élevés; dureté, faible.

La deuxième série présente également trois groupes qui jouissent de propriétés analogues ; cependantle premier groupe est ici à charge de rupture élevée; limite élastique, allongements et strictions, moyens; fragilité et dureté, élevées.

Le premier groupe va de 2 à 5 0/0 de nickel.

Le deuxième (de 5 à 15 0/0 de nickel) se distingue surtout du premier par la limite élastique élevée, les très faibles allongements et strictions.

Le troisième jouit des mêmes propriétés que le groupe analogue de la première série.

Ces changements de propriétés correspondent èides changements de structure.

Le preimier groupe est perlitique; il a même structure que les aciers au carbone.

Le deuxième groupe est martensitique ; il a même structure qu'un acier trempé.

Le troisième groupe est polyédrique; ces polyèdres sont du fer Y-

D'ailleurs, tout ce qui a trait aux aciers spéciaux sera développé dans le second volume. Nous renvoyons d'ores et déjà au volume paru sur les Aciers au nickel^ manganèse^ silicium (librairie Dunod).

Comme exemple de Tinfluence de traitement physique ou chimique, nous citerons Tinfluence de la trempe et de la cémentation suivie de trempe sur les aciers.

Influence des traitements, — La trempe des aciers consiste, comme Ton sait, dans le refroidissement brusque d'un acier porté à une température légèrement supérieure au point de transformation et que l'on plonge dans un bain liquide, eau, huile, acide sulfurique, etc.

La trempe amène dans les aciers suffisamment carbures une augmentation considérable de la charge de rupture, de la limite élastique, de la dureté et de la fragilité, tandis que les allongements et les strictions sont très nettement diminués.

On sait que ces changements dans les propriétés mécaniques correspondent à la transformation de la perlile en martensite.

Si nous prenons maintenant une barre d'acier à très basse teneur en carbone (0,120 0/0 par exemple), si nous la portons à température convenable (850°) en présence d'une matière susceptible de lui abandonner du carbone et que l'on nomme cément (par exemple du charbon de bois ou mieux un mélange

60 charbon + 40 carbonate de baryum), nous obtiendrons, après un temps de contact suffisamment prolongé, une barre d'acier dont la périphérie sera très riche en carbone ; si Ton trempe cette barre à bonne température (800°) dans Teau froide, on obtiendra un acier dont la dureté superficielle est telle qu'aucune lime ne peut mordre, que Tessai de Brinell donne un chiffre extrêmement élevé.

Si nous avions trempé l'acier à 0,1200/0 de carbone dont nous sommes partis, nous n'aurions eu aucune dureté superficielle.

Le changement de propriété provient du traitement chimique (cémentation) que Ton a fait subir à Tacier et du traitement physique (trempe) qui a suivi.

Nous citerons encore un exemple que nous développerons dans la seconde partie de cet ouvrage ; il a trait aux aciers au nickel à fer y. Nous avons déjà indiqué ce qu'étaient ces aciers. Considérons Tacier à 20 0/0 de nickel et 0,800 0/0 de carbone ; cet acier est à fer y ; il possède des allongements assez élevés, d'assez belles strictions, de faibles limite élastique et charge de rupture. Plongeons-le, alors qu'il est à la température ordinaire, dans l'air liquide, refroidissons-le par conséquent à — 180°, nous verrons que ses allongements et strictions sont sensiblement diminués, tandis que la charge de rupture et la limite élastique se sont sensiblement accrues. Si Ton examine au microscope l'échantillon traité, on y trouve de la martensite très abondante, alors qu'il n'en existait pas dans l'acier brut de forge.

Bien mieux, on peut abaisser petit à petit la température de cet acier, le faire passer par des températures variant de — 10 en — 10°, on trouve une martensite qui est d'autant plus abondante que la température est plus basse (du moins jusqu'à — 60°), et les variations apportées dans les propriétés mécaniques sont, en quelque sorte, proportionnelles aux changements de structure.

Est-ce à dire, pour cela, qu'à tout changement de propriétés mécaniques doit correspondre un changement de constitution?

Nullement, si Ton envisage la question simplement au point

de vue des changements de constituants. Maïs nous croyons que Ton peut répondre par raffirmative, si Ton envisage Timportance et la situation relative de ces constituants.

Quelques exemples nous semblent nécessaires.

Si Ton considère les aciers au carbone bruis de forge, on sait que la charge de rupture, la limite élastique et la dureté croissent avec la teneur en carbone, tandis que les allongements, les strictions et la résistance au choc varient en sens contraire.

Si donc Von considère un acier contenant 0,100 0/0 de carbone et un acier contenant 0,800 0/0 de carbone, on trouvera entre ces deux produits sidérurgiques une importante différence. Est-ce à dire que leurs constituants soient différents? Nullement, Tun et l'autre seront formés de ferrite et de perlite ; mais le premier ne contiendra guère que de la ferrite, le second sera formé de perlite presque pure.

Prenons un acier brut de forge, recuisons-le à 800** de façon à faire disparaître l'effet du laminoir ou du marteau, nous produirons un adoucissement de la matière, et cet adoucissement sera d'autant plus net que Técrouissage causé par le traitement mécanique aura été lui-môme plus important. C'est ainsi que Ton trouvera des différences notables dans les tubes d'aciers essayés tels qu'ils sont fournis par l'industrie ou recuits h 850°.

Le changement structural apporté par le traitement est souvent difficile à mettre en vue, et, cependant, il semble provenir de ce que les grains de ferrite qui sont entourés de la perlite (acier doux) sont plus réduits après le forgeage ou l'étirage.

Toutefois, on peut conclure qu'un changement dans les propriétés d'un métal correspond h une transformation de la constitution, que le changement provienne d'une variation de composition ou bien de l'intervention d'un traitement quelconque.