CHAPITRE VI

Perfectionnements de la métallurgie. — Le fer, l’acier.

Arrêtons-nous sur la métallurgie du fer et de son principal dérivé, l’acier. On sait le grand rôle qu’ils remplissent l’un et l’autre. L’industrie les emploie sans cesse; avec la fonte, qui est un autre dérivé du fer, ils constituent les neuf dixièmes ou les quatre-vingt-dix-neuf centièmes du poids de la plupart des machines. La fonte a atteint, en Angleterre au moins, un degré de bon marché après lequel il semble qu’il n’y ait plus rien à désirer, mais il restait à faire pour l’acier et pour le fer.

Les progrès de la métallurgie avaient contribué énergiquement à perfectionner les constructions mécaniques. Le progrès des machines a puissamment réagi à son tour sur la métallurgie ; telle est l’origine des améliorations qu’a reçues la métallurgie du fer particulièrement. On a pu se donner plus aisément de fortes machines pour mettre en mouvement dans les forges les trains de cylindres étireurs et lamineurs. Les maîtres de forges n’ont pas manqué de profiter de ces facilités, et grandement. C’est ainsi que la tôle ou feuille de fer a pu s’obtenir à bas prix et en bonne qualité ; les plaques ont été plus homogènes et plus égales d’épaisseur. On a été, dès lors, encouragé à s’en servir pour la construction des machines, des navires et des ponts. Le nombre des navires en fer s’est multiplié depuis 185o. La construction des ponts en tôle est devenue une grande industrie. M. Ernest Gouin construit à Paris

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des ponts en tôle qu’il envoie en Italie, en Espagne, en Hongrie, au fond de la Russie. Les pièces sont numérotées, et, peu après qu’elles sont parvenues à leur destination, le pont est posé (1).

Une innovation remarquable dans la métallurgie du fer est la fabrication des pièces destinées à cuirasser les navires. Ce sont de grandes plaques de 40 à 12 centimètres d’épaisseur. On les fabrique par le moyen de machines à vapeur d’une force de plusieurs centaines de chevaux. Ces beaux produits parfaitement soudés sont, sous leur aspect simple, des chefs-d’œuvre métallurgiques. La maison de l’Europe qui se distingue le plus dans cette fabrication, MM. Petin, Gaudet et C®, de Rive-de-Gier, s’est abstenue d’exposer, et son absence a été fort regrettée, je pourrais dire blâmée.

Pour l’industrie de l’acier, le progrès est plus grand encore que pour celle du fer. On remarque à l’Exposition deux aciers surtout, celui de M. Krupp et celui de M. Ressemer.

M. Krupp fait des aciers fins. Il avait exposé en 1851 un joli petit canon d’acier, prélude de la colossale artillerie qui se déploie cette fois dans le palais de Kensington. En 1855, M. Krupp exposa un lingot d’acier fondu de cinq tonnes et demie (5,500 kilogrammes), et on cria au miracle. Cette fois, il en présente un de vingt tonnes (20,000 kilogrammes), à côté d’un arbre coudé plus surprenant encore, car il provient d’un lingot de vingt-cinq tonnes. Les produits de M. Krupp, quelques magnifiques qu’ils soient, excitent cependant

(1) Au sujet des ponts en fer, on consultera avec profit le rapport de M. Clapeyron, tome III, classe x, page hlO,

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moins d’intérêt que ceux de M. Ressemer, non au point de vue de la qualité ou de la masse, mais de la manière qu’on va voir.

Voici quel était jusqu’à ce jour l’état des choses pour la production de l’acier. On avait quatre sortes d’acier, que j’énumère : 1° l’acier naturel, extrait directement de certains minerais de fer, assez rares, par un travail semblable à celui de la forge dite catalane, qui fournit encore du fer dans les Pyrénées; l’acier naturel ne s’obtient à chaque fois qu’en petite quantité ; il manque d’homogénéité, et la qualité en est tout au plus secondaire; 2“ l’acier cémenté, obtenu en cuisant à grand feu des barres de certains fers supérieurs, dans des caisses remplies de poussier de charbon de bois mêlé de quelques ingrédiens; 3° l’acier puddlé, extrait de certaines fontes par le traitement au fourneau dit à reverbère, suivant une méthode analogue à celle qui sert à faire le fer à la houille : on n’en a guère que 200 kilogrammes par opération. Ce procédé de fabrication de l’acier est employé sur de grandes proportions en Allemagne, dans la Prusse rhénane en particulier; la fonte de ces régions a une aptitude spéciale à se convertir en de bon acier. On a fait aussi de l’acier puddlé avec des fontes plus communes ; on en a fait même des quantités notables, et de cette façon, on a livré et on livre encore à l’industrie des tôles d’acier qui sont à bas prix; mais on reproche à la qualité de ces produits d’être trop inégale; 4“ l’acier fondu, qui provient des autres aciers mis à fondre dans des creusets exposés à une haute température. On y emploie à Shelfield l’acier cémenté, fait sur place avec des fers de Suède, et en Allemagne l’acier puddlé. A Shefifield, chaque creuset

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ne contient que 20 kilogrammes d’acier, ce qui entraîne la consommation d’une très-forte proportion de combustible. Les Allemands ont trouvé des procédés de fusion différents, qui économisent mieux le charbon, et ils fondent l’acier en grande masse.

Le procédé de M. Bessemer ouvre des voies nouvelles à la fabrication de l’acier. Il épargne le combustible à un degré jusqu’ici inespéré; il est d’une grande simplicité, puisqu’il se réduit à faire passer un courant d’air dans la fonte liquide, qu’on peut prendre au sortir même du haut-fourneau où elle vient de se former, et il permet d’opérer à la fois sur 2,000 kilogrammes de matière; en un quart d’heure celle-ci est passée à l’état d’acier. On pourra voir, dans le lumineux rapport de M. Frémy (I), quelle est l’opération chimique qui se passe alors. Ce qu’il est utile de noter ici, c’est que le passage de l’air froid à travers la’ masse de fonte liquide, au lieu de la refroidir, l’échauffe par l’action chimique qui s’accomplit alors. On est dispensé ainsi de consommer le charbon que brûlent les autres procédés. Voilà déjà un grand avantage, mais ce n’est pas tout : le procédé Bessemer donne le moyen de convertir en acier des fontes beaucoup plus ordinaires que les fontes fines et spéciales réservées en Prusse à la fabrication de l’acier puddlé, ou que celles d’où l’on retire les fers exceptionnels qu’on cémente à Sheffield. On assure même que toute fonte qui n’est pas trop sulfureuse ou phosphoreuse peut être utilement travaillée par le procédé Bessemer. Il résulte des expériences en grand auxquelles s’est livré un membre éminent du jury français.

(1) Tome I, classe i, page 78.

INTRODDCTION.

M. Frémy, de l’Institut, dans l’aciérie de M. W. Jackson, à Saint-Seurin , que, par le procédé Bessemer manié convenablement, en variant les sortes de fonte et en associant dans certaines proportions, aisées à calculer, des fontes tout à fait ordinaires avec les fontes jusqu’ici réputées aciéreuses, on peut à volonté obtenir soit une sorte d’acier qui, par la trempe, acquiert une extrême dureté, soit de l’acier tendre qui durcit peu par la trempe, mais est extrêmement tenace, et, par cela même, propre à d’autres usages, soit enfin les qualités intermédiaires. Ce procédé résout donc le problème de faire de l’acier abondamment, de te faire à bas prix, et de le faire dans un grand nombre de variétés qui répondent aux divers besoins de l’industrie. L’acier deviendra ainsi une substance commune. Il sera dès lors du plus grand emploi, car c’est un métal qui se recommande par des qualités dont aucun autre ne présente la réunion. Il combine, en effet, celles de la fonte et celles du fer, et il est exempt de la plupart des inconvénients de l’une et de l’autre.

La fonte peut, comme l’indique son nom, être fondue; mais elle est cassante, elle ne se soude pas sur ellemême. Il est impossible de la marteler, de la laminer et de l’étirer. Le fer possède le don très-précieux de se souder; il s’élabore commodément sous le marteau, non moins commodément entre les laminoirs, et s’étire parfaitement à la filière; mais les appareils de l’industrie ne réussissent pas à le fondre. Il manque de dureté, il s’écrase ou se courbe sous une forte charge. Il est dépourvu aussi d’élasticité, et enfin l’on ne donne pas facilement à une grande ou forte pièce de fer mute l’homogénéité désirable. L’acier se fond comme la tonte.

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se soude, se martèle, se lamine et s’étire comme le fer. La trempe le durcit à un haut degré (c’est du moins ce qui a lieu pour les qualités connues jusqu’à ce jour) , et le recuit en tempère la dureté sans lui ravir son élasticité. Il résiste à l’écrasement plus que la fonte et que le fer. Par la fusion, il devient parfaitement homogène. Le cercle de son utilité est trèsétendu. Ainsi que te dit M. Frémy, « avec des aciers durs, on peut faire des outils qui usent le cristal de roche, et les aciers tendres donnent un métal tenace qui peut être appliqué utilement à la confection de nos plus forts canons. »

Pour les chemins de fer, l’acier à bon marché promet une amélioration considérable : on pourra faire en acier les pièces de la voie qui fatiguaient trop, et que détruisaient si rapidement le passage des trains chargés et surtout des lourdes locomotives, auxquelles on a forcément recours avec la grande circulation des principales artères, puisque c’est le seul moyen d’avoir sur les rails la forte adhérence sans laquelle on ne pourrait traîner les convois pesants. Avec l’acier à bon marché, on pourra même avoir des rails en acier. On peut voir, dans le rapport de M. Perdonnet (1), que la Compagnie du grand chemin de fer du Nord ( Great Northern ), en Angleterre, exécute déjà cette substitution des rails en acier aux rails en fer. On estime que la durée des rails en acier sera triple. Ce sera un grand avantage pour l’exploitation des lignes très-fréquentées que d’avoir moins souvent à travailler sur la voie.

Pour la construction de ceux des organes des ma-

(1) Tome II, classe v, page 280.

chines, qui actuellement se font en fer, l’acier donnera une matière plus résistante sous un moindre poids, ce qui rendra les pièces plus maniables et les machines plus portatives. Pour les locomobiles, ce perfectionnement sera précieux.

L’acier semble devoir aussi permettre de construire des coques de navire aussi solides que les coques en fer avec un poids beaucoup moindre, ce qui serait autant de gagné pour le tonnage effectif, et, par conséquent, autant à rabattre du prix du fret. Que l’acier tombe à bas prix, et il est vraisemblable qu’il recevra cette destination.

La fabrication de l’acier en grande masse et à bon marché est un des plus grands bienfaits dont l’industrie puisse être gratifiée, une addition considérable à sa puissance. Telle est la découverte qu’apporte M. Bessemer, et qui a causé de l’émotion parmi les juges de l’Exposition. C’est d’une bien autre portée que la découverte des mines d’or de la Californie ou de l’Australie ! Sans doute ce procédé n’a pas dit encore son dernier mot; mais la pratique l’aura bientôt révélé, et, ce qui prouve la confiance qu’il inspire, déjà plusieurs de nos grands ateliers métallurgiques montent chez eux l’appareil Bes semer.