ou

Puis , les barres retirées du fourneau, et mesurées après refroidissement complet à la température atmosphérique donnant alors 17o« accusèrent un allongement permanent :

De 0.000033 ou 0.000011 par mètre pour les barres chaufTées à 100* De 0.000630 ou 0.000210 — — 200*

De 0.002760 ou 0.000920 — — 300*

De 0.003600 ou 0.001200 — — 400<»

De 0,007650 ou 0.002550 — — 500*

Ces barres étaient coulées en fonte grise, de première fusion, qualité ordinaire pour articles de ménage, dites pièces de sablerie.

Des essais ultérieurs, sur des fontes soumises à des températures très élevées, nous donnèrent des résultats plus saillants, et tout à fait en dehors des phénomènes signalés jusqu'à présent dans les ouvrages qui se sont occupés des propriétés phj^siques des métaux.

Divers barreaux de 0™,11 de côté et de 0™,50 de longueur, pesant en moyenne 40 kilogrammes l'un, furent coulés partie en fonte de première,

(1) On remarquera quHl B*agit de fontes de première fusion, susceptibles de s'amollir et ayant été reconnues par l'expérience comme pouvant subir une extension notable à des températures môme peu élevées. Il est certain que dans les fontes de deuxième fusion de bonne qualité on trouverait une dilatation moins grande, des écarts moins pronnoncés, et surtout des allongements permanents à peu près nuls, ce qui n'existe pas ici.

partie en fonte de seconde fusion, puis jetés en plein feu d'une étuve, enTironnés de coke incandescent au milieu duquel ils furent portés à la chaleur rouge-blanc, pour se refroidir librement après la combustion du coke et l'extinction naturelle du foyer.

Le tableau qui suit indique les résultats obtenus :

NATTTRK de la fonte

B LONGOIDE

du modèle

après retrait

ta '*•

▲LLONOBIICNT

permanent

après refroidU-

■ement

OfiSERVATIONS

nu

Qrise à grains fins, brillants

Lëgèrem. déformé.

Le côté est réduit ) à 0.097.

Traité-gris oonfas.

. Légèrem. déformé.

Le cdté est rédnii f à 0.099.

Blanche lamellense

Non déformé.

Gfarise à grain s se nés ternes. ..•.•••..

Traité-gris confas.

Blanche lamelleuse

Gris-serré, terne. • .

Gris-serré, terne à gros grains. ....

1 Ces fontes proyien* 1 nent d'une marche [ bien régulière et

prennent peu de

retrait.

Cette propriété d'atteindre un allongement excessif sous un chauffage un peu violent, rend les fontes de première fusion généralement très peu propres à être employées au feu.

Les meilleures usines de la Meuse et de la Haute-Marne où Ton fabrique des fontes de choix dans des fourneaux peu élevés^ marchant au charbon de bois avec des mélanges de minerais donnant un métal susceptible d'un retrait modéré et régulier, ont éprouvé, toutes les fois qu'elles ont voulu consacrer leurs fontes de première fusion à la coulée des cornues, des cylindres et des chaudières pour les produits chimiques, de nombreux déboires qui les ont ramenées forcément vers l'emploi de la fonte de deuxième fusion.

Peu d'usines, dans le centre métallurgique dit de la C(mté, où pourtant les fontes sont d'une qualité reconnue supérieure, ont pu réussir en première fusion les chaudières à recuire le âl de fer. Enfin, des hauts-fourneaux du département du Nord, renommés

pour la bonne qualité de leurs fontes au coke, ont dû renoncer à la fabrication des cornues, parce qu'elles ne pouvaient consacrer à cette fabrication que leurs fontes de première fusion. Ces fontes s'allongeaient tellement au feu, que des cornues provenant des usines dont nous parlons, ayant une longueur initiale de 2°»,80, avaient passé à la longueur de 3",10 et 3'°, 15, en obstruant complètement les carneaux et en exerçant sur les parois du fond des fours une poussée telle que ces parois durent être refaites.

Ces faits, que nous pourrions accompagner d'autres exemples non moins probants, indiquent assez que, comme mesure générale, les fontes de première fusion doivent être écartées pour toutes pièces allant au feu, chez lesquelles on veut des conditions de durée suffisantes pour éviter les dépenses, souvent onéreuses, de remplacement et de reconstruction des appareils.

Les fontes de deuxième fusion, elles-mêmes, dans ceriaines fonderies, ne sont pas exemptes d'inconvénients quand elles doivent subir un chauffage actif et prolongé. Si elles sont moins sujettes aux ruptures instantanées, aux gerçures, aux déformations, aux allongements, d'une façon aussi prononcée que cela peut se trouver dans les fontes de première fusion, elles peuvent néanmoins être brûlées, altérées ou crevassées assez rapidement pour qu'on puisse leur reprocher un service encore défectueux et de trop peu de durée.

En dehors des considérations déduites de la nature de la fonte et permettant de connaître quelle est la qualité qui convient le mieux pour l'emploi au feu, il ne s'agit donc pas de repousser seulement la fonte de première fusion et de rechercher uniquement celle de deuxième fusion.

Si cette dernière fonte est évidemment meilleure que la première, parce qu'on peut l'obtenir de qualité plus régulière, plus sûre et avec un retrait moins grand, elle ne devient parfaitement propre au feu, sauf des exceptions assez rares, qu'autant qu'elle résulte d'élément très divers pouvant être utilement combinés pour produire un mélange ni trop gris, ni trop blanc, prenant peu de retrait, et non susceptible de conserver, après la refonte, la trace trop sensible des inconvénients que présente la première fusion.

La fonderie L. Thiébaut, à Paris, et une ou deux fonderies de Rouen, ont eu une réputation justement méritée quant à l'emploi de la fonte allant au feu. Cette réputation peut être acquise assez aisément parla plupart des fonderies si elles veulent, sans se préoccuper de l'idée exclusive d'employer des produits de leur fabrication journalière, entreprendre des mélanges très croisés, accueillant des fontes de diverses provenances et surtout ayant déjà passé par la refonte.

Si une fonte de bonne qualité d'ailleurs a éprouvé plusieurs fusions répétées, soit seule, soit mélangée avec des fontes d'une origine diffé-

rente, ayant subi également la deuxième fusion, on remarque, eu effet, que cette fonte prend un retrait moyen variable entre 0«»,008 et O»,010 par mètre, se maintient bien à la coulée sans tendances prononcées au gauchissement, au tassement, aux déchirures, etc., et présente d'après cela, les qualités 1er. plus essentielles en vue de la destination particulière que nous envisageons.

Les fontes d'Ecosse à Tair chaud, généralement très carburées et passablement impures ne sont pas avantageuses étant apportées de toutes pièces dans de pareils mélanges ; elles peuvent être meilleures quand, figurant dans d'autres combinaisons, elles ont déjà passé par la refonte, en s'alliant avec des fontes de provenances diverses. Toutefois, elles ne valent pas à beaucoup près en pareil cas, les fontes Beaufort, dont l'emploi jadis assez général en France, n'est plus resté admis que par un petit nombre de fonderies.

Un mélange, par exemple, composé de :

20 parties de fonte Beaufort n* 1 ;

90 parties de débris de fonte grise provenant de mélanges au cubilot; 90 parties de débris de fonte traitée provenant également de mélanges ; 20 parties de fonte blanche provenant de fonte primitivement grise ou traitée et blanchie par diverses refontes.

peut très bien donner de bons résultats pour des cornues, des chaudières ou des cylindres destinés à travailler en plein feu.

Ce mélange fournit la mesure de ce qu'il faut chercher quand on veut atteindre toutes les conditions qui doivent présider à la fabrication des fontes destinées à être chauffées. Il est évident qu'on doit admettre des modifications suivant les ^ lieux et suivant les circonstances. Les proportions citées permettent d'apprécier le grain qui doit résulter du mélange et servent à faire voir qu'il convient d'éloigner de ce mélange toute fonte n'ayant pas passé déjà par la deuxième fusion.

On peut, bien entendu, s'écarter de cette dernière indication quand les fontes provenant de première fusion sont connues pour être de qualité supérieure et d'ailleurs favorables à l'usage au feu ; mais, dans tous les cas, il nous semble important de ne faire figurer les fontes de première fusion, quelque avantageuses qu'elles puissent être, autrement que dans une limite ne dépassant pas 25 à 30 p. 0/0 de l'ensemble.

Il y a certainement un tâtonnement à chercher, lequel, jusqu'à expérience complète et satisfaisante de toutes fontes de première fusion, doit être plus sûrement dirigé vers la recherche de mélanges comportant des fontes déjà refondues, et, syouterons-nous, comprenant

le plus possible de diverses fontes, tant que ces fontes serontreconnues de bonne qualité.

En résumé donc, de ce que nous venons de dire, on peut admettre sensiblement les considérations suivantes :

Les fontes trop noires ou trop blanches ne conviennent pas pour l'emploi au feu.

Les fontes de première fusion, en général, sont à écarter.

Les fontes noires à l'air chaud, et entre autres, les fontes d'Ecosse adoptées par les fonderies françaises ne sauraient donner de bons résultats, même employées par petites quantités.

Les fontes en gueuses provenant de la première fusion, ne sont à introduire dans les mélanges qu'autant qu'elles ont des qualités particulières qu'on a pu apprécier par l'expérience. .

Quand ces fontes sont admises, elles ne doivent pas dépasser certaines proportions que nous limitons au quart ou au tiers, tout au plus, du total de la charge.

Les meilleurs mélanges sont ceux qui supposent un croisement de fonte très complet, et notamment de fonte ayant déjà passé au cubilot.

Les fontes à retrait irrégulier ou à retrait trop prononcé ne sont généralement pas bonnes, refondues seules, et peuvent altérer sensiblement la qualité des mélanges.

Le meilleur grain de fonte à chercher, en dehors de toutes appréciations se rattachant aux qualités propres des fontes, est le grain truité-gris, fin, régulier, peu brillant, à cassure égale, sans arrachements prononcés. La fonte noire, très carburée et impure, brûle et se détruit rapidement. La fonte grise, assez pure, quoique carburée, brûle moins et est atteinte moins promptement, mais ne donne pas un usage favorable, quand même elle résulte des conditions de mélange que nous citons.

Toute fonte susceptible de déchirements dans le moule, de gauchissement, de tassement, de retirures dans les angles, ou de rupture au retrait est généralement impropre à la fabrication des pièces exposées au feu.

Les fontes brûlées provenant d'une fabrication bien dirigée, ayant été cassées après un long service, peuvent, dans une certaine mesure, ne dépassant pas le 1/10« du poids total de la charge, être admises dans les mélanges, en les considérant comme remplaçant une partie des proportions reconnues de fonte traitée ou de fonte blanche. Ces fontes, introduites avec réserve dans les combinaisons devant amener de la résistance au feu, apporteraient à l'occasion un concours utile, et ce serait à peu près le seul moyen avantageux de les employer ; car, si Ton sait d'une part :

Que la fonte, soumise longtemps au feu, éprouve les effets du recuit, devient noire et prend du grain ;

Que, dans le même cas, la fonte traitée tend à passer au gris ;

Que les fontes blanches elles-mêmes, — notamment, quand elles résultent d'accidents dans la marche des fourneaux plutôt que d'une surcharge ou de l'emploi de minerais ne pouvant donner des fontes grises, — sont disposées au recuit et peuvent prendre du grain gris ou truite;

On a reconnu, d'autre part, que les fontes ayant été brûlées ou soumises à un chauffage prolongé, quoique même assez faible, perdent toute qualité de résistance, blanchissent complètement à la refonte et se montrent à la coulée tellement pâteuses, froides, impures qu'il est très difficile d'en tirer parti au moulage, même pour la fabrication des pièces les plus grossières, barreaux de grille, sommiers, etc.

Aussi les fontes brûlées sont-elles d'une défaite incommode, en ce qu'elles sont très peu recherchées par les fondeurs et en ce qu'elles ne présentent que peu ou pas d'intérêt aux usines à fer.

L'étude de la forme, comme le mode de moulage et de coulée, sont susceptibles, avons-nous dit déjà, d'exercer une certaine influence sur la durée des pièces allant au feu.

A part des exigences particulières dues à l'emploi d'appareils où le besoin de telle ou telle forme spéciale est forcement imposé, on peut tirer encore les déductions ci-après :

Le moulage en sable vert qui donne des surfaces plus inégales et moins lisses que le moulage en sable séché, tend à fixer davantage l'action de l'oxydation et est par conséquent moins favorable pour les pièces devant être chauffées, que le moulage étuvé.

Les épaisseurs trop faibles ou les épaisseurs réduites venant se raccorder brusquement, et sans transition, avec des parties relativement plus fortes, sont à éviter autant que possible.

Sont à éviter aussi toutes brides, pattes, renforts, etc., pouvant gêner la contraction lors du refroidissement dans le moule, engager les pièces dans les foyers en leur ôtant toute faculté déjouer librement, ou arrêter et fixer le chauffage sur des points déterminés qui sont alors

plus vivement attaqués et détruits, ce qui entraîne bientôt la destruction du reste de la pièce.

Les coulées à jets siphonnants, abondants et nombreux pouvant remplir vivement les moules et les faire dégorger rapidement, en enlevant toutes les scories au dehors et en laissant la matière la plus pure possible à l'intérieur sont à rechercher, dans cette fabrication spéciale, plus encore que dans toutes les autres où le même principe est d'ailleurs généralement bon à suivre, quelle que soit la destination des pièces.

Le dégagement des noyaux ou des parties fatiguées dans le moule,

— sole refroidissement lent, progressif, bien ménagé, l'enlèvement aussitôt après la coulée, des jets ou des évents pouvant gêner le retrait, etc., toutes mesures utiles d'ordinaire, indispensables souvent, et toujours recommandées en fonderie, sont en vue notamment du sujet que nous traitons, des précautions rigoureuses qu'il ne faut pas oublier, si l'on veut que la fonte soit particulièremeni disposée pour supporter convenablement l'épreuve du feu.

Quand les fontes doivent travailler k la fois, sous l'action du feu et sous celle des acides, comme cela a lieu pour les cylindres destinés à la fabrication de quelques produits chimiques, ces prescriptions doivent être encore plus exclusivement et plus expressément recherchées.

Mais, si les fontes non chauflPées ou peu chauffées ne doivent subir que l'action destructive d'acides plus ou moini^ énergiques, on peut ne se préoccuper sérieusement que de la question de qualité. La composition chimique de la fonte est alors plus essentielle â consulter que la constitution proprement dite de son grain, de sa couleur ou de sa structure.

Les fontes siliceuses, phosphoreuses ou sulfureuses, sont évidemment moins disposées à résister aux acides que les fontes pures ou les fontes à bases terreuses, alumineuses ou manganésifères. Toutefois, quelle que soit la nature de la fonte dans laquelle peuvent se trouver à la fois presque tous les éléments que nous venons d'énoncer, il est bon de choisir de préférence des fontes de deuxième fusion, à grains fins, grisserré, passant au truite, dépourvues de toutes scories ou de toutes taches provenant de la présence de matières étrangères, en un mot aussi épurées que possible. Si les fontes très truitées ou même les fontes blanches pouvaient être obtenues assez pures et surtout assez solides à la sortie des moules, ces fontes vaudraient mieux certainement, pour demeurer en contact permanent avec les acides, que des fontes grises qui sont plus faciles à se désagréger.

Des plongeurs de barillets et même des barillets dépendant de fours à gaz où nous avions fait fabriquer pendant quelques mois du charbon provenant de bois chargé dans les cornues, se sont montrés complètement corrodés et détruits par les gaz acides. Et, chose à noter, toutes les pièces en fonte truitée ou en fonte gris-serré ont été trouvées beaucoup moins attaquées que les pièces en fonte grise. Ce qui confirme, au moins dans cette limite, ce que nous venons de signaler relativement aux fontes truitées avancées et aux fontes blanches.

Fonte malléable

Après les expériences de Réaumur, dont nous ayons parlé et la mise en pratique des fontes recuites, par Baradelle et Déodor, Calla père et autres, la fonte malléable s'étant présentée aux expositions industrielles de 1818 à 1827 avait été quelque peu abandonnée. Reprise depuis, elle s'est développée avec une certaine importance, en Angleterre d'où elle nous est revenue.

Nature des fontes employées. — Les fontes employées pour la fabrication de la fonte malléable sont en général des fontes aciéreuses, provenant des minerais dits hématites rouges, ou redrores du Cumberland.

On recherche en France les fontes spéciales que produisent quelques usines du nord de l'Angleterre, dans le district de Whitehaven et dans la région de Furness ou d'Ulverstone. Les fontes au bois d'Ulverstone sont plus particulièrement adoptées. Ces fontes blanches, lamelleuses, sont vendues par petits gueusets dont les plus blancs sont réservés aux fortes pièces, les truites blancs aux plus petites pièces. Elles valent en moyenne 225 à 250 francs la tonne, prises en Angleterre.

La fonte d'Ulverstone, dite Lorn, bien qu'elle soit préparée aujourd'hui, non plus en Ecosse, mais dans le voisinage de Southampton, est pure de soufre et de phosphore. Elle ne contient pas de manganèse et sa teneur en carbone ne dépasse pas 2 à 3 p. 0/0.

On admet que les fontes destinées à la fabrication de la fonte malléar ble doivent, en principe, réunir les conditions suivantes :

Peu carburées et à carbone combiné plutôt que graphiteux afin que la décarburation soit favorisée le plus possible;

Peu chargées de silice et pas du tout de phosphore, afln que le métal décarburé conserve dans les meilleures conditions de la malléabilité et de la ténacité à froid.

Non manganésifères, parce que l'oxyde de manganèse peut rendre les produits terreux et scories, défauts auxquels ils sont déjà assez sigets, ainsi qu'on verra plus loin.

Les fontes au coke du Cumberland, les fontes Harrington, et encore certaines fontes au bois de Suède et de Styrie peuvent être, de même que des fontes françaises, de l'Ardèche, du Gard et du Midi fabriquées par le traitement au bois et au coke, des minerais hématites rouges.

Le métal est fondu dans des fours à creusets ordinaires avec des creusets de graphite de la forme 21 ou 24 pi. 15, chauffés au coke. 11 y a Ueu de surchauffer le bain afin de lui donner la liquidité nécessaire

pour remplir convenablement les moules qui sont établis en sable dans des châssis en fer, comme pour les moulages ordinaires de la fonte et du cuivre. Chaque fusion, suivant la capacité du creuset, peut durer une à deux heures. Un même ouvrier fondeur conduit plusieurs creusets à la foi«.

Recuit. — Le mot recuit que nous admettons ici, est peut-être employé d'une façon impropre, l'opération à faire subir aux pièces moulées étant plutôt une opération de décarburation et d'oxydation.

La fonte, à la sortie du moule, se montrant blanche et à cassure cristalline rayonnante, comporte à haute dose du carbone combiné. Elle est tellement fragile qu'elle ne supporterait, en cet état, où elle se brise rien qu'en la détachant de ses jets, le travail du burin, et encore moins celui de la lime.

Le recuit s'opère dans des pots cylindiques en fonte où les pièces coulées sont disposées d'une manière alternée entre des couches de minerai ocreux ou de minerai oxydé, en partie neuf, en partie ayant déjà servi. On a essayé avec succès des poussières de minerais d'Espagne, provenant de Santander ou de Bilbao. Divers mélanges, dans lesquels on a introduit en petite quantité de la bauxite, de la chaux, du fer oxydé en battitures ou en copeaux, et môme du wolfram à l'état grillé et pulvérulent, ont été essayés, non sans succès, suivant l'importance et la qualité des pièces fondues. Les pots, bien remplis, sont munis de couvercles en fonte, lûtes soigneusement avec de la terre à four et disposés en rangs empilés les uns sur les autres dans des fours à recuire de forme rectangulaire à une ou plusieurs galeries longitudinales, ayant des dimensions plus ou moins développées, suivant l'importance de la fabrication.

Une bonne précaution consiste à enduire les pièces à recuire, surtout quand elles ont une certaine importance, d'un lait de chaux un peu épais, avant de les placer dans les caisses.

Quelques fonderies, en Angleterre, ont employé des fours circulaires dits du système Tenwick, dans lesquels les pots reposent sur une sole circulaire tournante, ce qui permet d'enlever à volonté ceux dont on a besoin, ou qui contiennent des pièces d'un recuit plus facile, et par conséquent plus rapide.

La température des fours, activée par des grilles sur lesquelles on brûle de la houille, est poussée peu à peu, puis maintenue au rouge pendant plusieurs jours suivant la forme et l'importance des pièces à décarburer et selon le degré de malléabilité qu'on veut atteindre.

Quelquefois, il est nécessaire de donner deux ou trois recuits à certaines pièces dont la décarburation complète n'a pu être atteinte dans une première opération. Il est rare^ du restei qu'on ne trouve pas dans

quelques vases qui, quoi qu'on ait pu faire» ont pris air, des pièces insuf&samment décarburées, lesquelles doivent subir un nouveau recuit.

La cuisson demande beaucoup de soins, puisque c'est elle qui détermine, en somme, la qualité du métal devenu plus ou moins malléable. Plus, en effet, par cette opération, on extrait du carbone de la fonte» plus on lui fait subir une sorte d'affinage local qui la rapproche du fer, dont elle acquiert, à des degrés divers, quelques-unes des qualités .

Une température inégale et insuffisante donne un recuit incomplet. Un mélange mal composé ou imparfaitement distribué des matières à recuire dans lesquelles il faut laisser en certaines proportions des matières ayant déjà servi, un mauvais chargement des creusets, peuvent amener des pièces oxydées et brûlées auxquelles la poussière de minerai désoxydant reste adhérente, ou encore des pièces gripées et malpropres, tordues et altérées dans leurs formes.

Après le recuit, on procède, s'il y a lieu, à l'ébarbage des pièces les plus fortes et l'on désable ou l'on nettoie les plus petits objets en les roulant au tonneau.

Quand le moulage a été convenablement exécuté et n'a pas donné de traces de jets ou de bavures sérieuses, les fondeurs s'abstiennent d'ébarber et même d'enlever les amorces de coulées restant attachées aux pièces.

Les jets, les déchets et les rebuts de fonte malléable n'ayant pas passé par le recuit sont refondus en proportions variables avec de la matière neuve. Il est plus difficile d'utiliser les débris provenant du recuit.

La fonte malléable n'étant mise en pleine fusion qu'à une température élevée, ne peut, en tout cas, supporter à la refonte, qu'une addition très limitée de déchets qui tendent à rendre la fusion plus difficile et le métal moins coulant.

Retrait. — Le retrait de la fonte malléable est considérable comparé à celui de la fonte ordinaire. Il se tient entre deux et trois centimètres par mètre suivant les dimensions et les formes.

Densité. — Le poids d'une pièce fondue est, à celui du modèle ayant servi à la produire, dans la proportion de 0,88 à 1 . La densité dans les pièces saines est un peu supérieure à celle de la fonte. Elle est du reste assez variable et peut se tenir entre 7, 3 et 7, 6.

Composition et propriétés des fontes malléables. — Des fontes provenant d'hématite rouge, traitées au charbon de bois, et rendues malléables par un recuit prolongé dans de la poussière du même minerai ont donné en Angleterre:

A la sortie dn haut-fourneau une densité de 7.684 Après le recuit 7.718

n^ !..«. i combiné p. 0/0. . . 2.217 ) ^ ^^ ^0.434) ^ ^^

Carbone \ /. / n/A a kqo } • • 2.800 l^ ..J — 0.880

( non combiné p. 0/0 0.583 ) (0.446J

Silice 0.Ô51 — 0.409

Alumine traces — traces

Soufre 0.015 — »

Phosphore traces — traces

Sable 0.502 — »

LfOS 4/5 environ du carbone combiné ont disparu dans la fonte malléable, tandis que le carbone non combiné ou graphitique n'a presque pas diminué.

Le départ de plus de la moitié de la silice et la disparition du soufre s'expliquent difiScilement, bien que le docteur Percy, à qui nous empruntons ces analyses, affirme qu'elles ont été faites avec une grande exactitude.

La fonte malléable de bonne qualité et dont le recuit a bien réussi doit présenter un grain gris, un peu nerveux, se rapportant au grain de l'acier dit acier doux ou acier naturel. Assez rarement toutefois, la cassure présente cette apparence au complet; souvent, des grains brillants, cassants, entourés de filets en aiguille, assez nerveux, viennent modifier l'aspect de la cassure. La croûte, plus ou moins nerveuse, se détache nettement de la masse; elle peut, présentant une espèce de nerf, accuser un certain accroissement de résistance de la matière et, . par cela même, la rendre plus tenace dans les pièces non dépouillées par la lime.

La fonte malléable prend un poli plus net, plus brillant et plus franc que celui du fer, se rapprochant de celui de l'acier. Elle se montre dans les pièces minces et simples assez malléable à froid pour être tordue et pliée sous des angles aigus, sans marques de criques ou de gerçures. A chaud, elle peut être travaillée à la température rouge cerise sans s'écailler et se briser. Au-dessous de cette température, le métal ne gagne rien; au-dessus, il écarte plus ou moins sous le marteau, comme ferait la fonte ordinaire.

Nous avons, par le forgeage tenu entre la température rouge sombre et rouge cerise, amélioré sensiblement la résistance de certaines pièces telles que des clés à écrous, des leviers, des traverses, etc. Ces pièces, tant qu'elles ne sont pas chaufi'ées à une température qui fasse fuir le métal sous le marteau, peuvent être passées à l'étampe, étirées ou allongées au profit du grain lequel, à la suite de ce travail, peut devenir réellement gris, serré, doux et résistant.

Emploi. — L'emploi de la fonte malléable a été retardé par certaines questions de métier qui, jusqu'à présent, n'ont pu faire de cette matière

qu'une fonte non cassante, mais impure, et qu'un fer imparfait, soit une espèce de métis entre la fonte et le fer. Toutefois, elle a pris une certaine extension pour la fabrication de petits objets où la fonte ordinaire serait insuffisante et qui demandent un métal relatirement plus résistant, susceptible de remplacer le cuivre ouïe fer dans de certaines limites et de prendre un plus beau poli.

La fonte malléable, telle que la produit aujourd'hui l'industrie, est appliquée d'une façon commerciale à la fabrication d'articles très divers pour la serrurerie, l'horlogerie, l'armurerie, la coutellerie, la bimbeloterie, la sellerie, etc. Appliquée dès à présent, d'une façon très utile, dans la mécanique, son emploi grandira, comme celui de l'acier coulé, quand on aura pu la donner plus pure, plus correctement recuite et d'une agrégation plus homogène.

Tant qu'on n'aura pas su parvenir à donner aux pièces un peu fortes ou de formes compliquées, la ténacité absolue qui leur est nécessaire; tant qu'on ne sera pas arrivé à préserver toutes les parties de ces pièces, des retirures et des scories qui s'amassent, aux points de rencontre de parties faibles réunies à d'autres de plus grande épaisseur ; tant qu'on n'aura pas écarté les gerçures et les arrachements qui se produisent à la contraction dans les détails heurtés ou mal proportionnés de certaines pièces, la mécanique n'aura pas le dernier mot des services que peut lui rendre la fonte malléable.

Si ce métal ne peut pas être absolument rendu parfait, comme d'ailleurs il arrive pour tous les métaux qu'emploie la fonderie, et notamment pour ceux qui atteignent difficilement une grande fluidité à la fusion, il importe du moins, en attendant mieux et plus, que comme pour la fonte, le cuivre, le bronze, etc., le consommateur sache étudier la forme des pièces, la proportionner, en un mot la rendre pratique et suffisamment appropriée aux lois de la construction, en même temps qu'aux besoins de la fonderie, ainsi que nous le démontrerons plus loin.

Les pièces très épaisses ne sont pas, généralement, atteintes jusqu'au cœur par le recuit. On ne peut donc songer à utiliser la fonte malléable pour de gros moulages, au moins pour le cas où, devant être soumis à des efforts quelconques, ils demanderaient quelque résistance. On se heurte ici à un même ordre de difficultés qu'à celui qui se produit dans les aciers coulés.

Ceux-ci, qu'on les verse en sable ou dans des moules métalliques sont généralement rebelles à la coulée. Ils se gonflent et viennent avec des soufflures, des tassements et des déchirures.

Quels que soient les procédés employés pour forcer le métal soulevé à demeurer dans les moules qui, suivant l'expression énergique des

moaleurs» ont mal au cœur, on n'arrive pas à forcer son refroidissement dans des conditions normales.

Par suite, on obtient difficilement des pièces saines et à peu près résistantes sans avoir recours à un forgeage ou à un matriçage aussi nécessaires pour l'acier coulé que pour la fonte malléable.

Soudage et brasure, — La fonte malléable, si elle ne peut être soudée, comme cela a lieu couramment pour le fer, se souderait si elle était pure, en employant des procédés particuliers tels que ceux employés pour l'acier fondu. Elle peut, du moins, être brasée aisément soit avec le fer, soit même avec la fonte ordinaire.

Elle peut aussi être cémentée et trempée en paquet ou au prussiate aussi bien que le fer. Trempée sec, le grain se resserre, devient fin et d'un blanc gris, comme celui de quelques aciers ; mais la résistance diminue et le métal devient cassant. On peut confondre certaines fontes malléables trempées et les prendre pour de l'acier. Le revient après la trempe, leur rend un peu de ténacité, mais il les laisse toujours sèches et fragiles.

Cémentation. — La fonte malléable qui a été rebattue et qui a subi la cémentation dans de bonnes conditions peut pour des objets simples, non susceptibles de défauts résultant d'une forme ou d'un agencement compliqués, donner dans plus d'un cas des pièces aussi bonnes et même meilleures à l'emploi que celles en acier coulé, sinon en acier forgé et rebattu.

Dureté. Porosité. — La fonte malléable, comme tous les métaux incomplets, manque de dureté et en raison de l'inconsistance de son grain, n'a pas toute la porosité des métaux plus homogènes. Elle s'use assez vite au frottement, si elle est employée telle qu'elle est sortie du four, sans avoir été rebattue ni trempée à un degré quelconque.

Fusibilité. — Comme nous avons dit plus haut, la fonte malléable est réftractaire. Elle exige, pour arriver à la fusion, une haute température, égale à celle nécessaire pour la fonte ordinaire, si elle ne la dépasse. On a tiré parti de cette propriété pour établir certaines pièces allant au feu, tels que des creusets pour fondre les métaux et certaines pièces entrant dans les appareils de chaufi'age.

Expériences swr la fonte malléable. — On a fait au Conservatoire des arts et métiers un certain nombre d'essais dont les résultats ont été consignés dans les annales publiées sous le nom de cet établissement. Nous ne relaterons pas les résultats de ces essais, qui démontrent une

fois de plus que» quand il s'agit d'objets coulés, les métaux donnent lieu à de trop nombreuses incertitudes.

La conclusion pratique à tirer des expériences dont nous parlons, indique que la fonte malléable pourrait présenter une résistance à peu près égale à celle du fer de médiocre qualité et qu'elle est plus sujette à se déformer, à s'allonger et à se détériorer sous des efforts de traction, que les fers, même les plus mauvais.

La limite d'élasticité, d'ailleurs très faible, est difficile à déterminer exactement, à moins d'opérer sur des barreaux unis, de faibles dimensions et dans des conditions aussi normales que possible, de coulée et de recuit. Or, ainsi que nous l'avons déjà répété en parlant de la fonte, les résultats obtenus ne seraient pas, à beaucoup près, ceux qu'on trouverait à l'application, en employant des pièces de formes diverses, sujettes à toutes les imperfections devant résulter d'une fabrication aussi peu avancée et aussi irrégulière qu'est celle de la fonte malléable.

A part quelques usines sérieuses qui donnent des produits moulés proprement, s'ils ne sont ni plus purs, ni plus sains que ceux des fonderies concurrentes, on est forcé de reconnaître que la fabrication de la fonte malléable est encore assez incomplète pour qu'elle éloigne un grand nombre de consommateurs, comme l'artillerie et le génie, qui professent pour elle une grande horreur que nous ne trouvons pas toujours justifiée. Là, comme dans d'autres services industriels, publics ou privés, on se dit que la fonte malléable, matière imparfaite, souvent négligée, encore traitée avec une certaine routine et avec cela, d'un prix élevé, vu les conditions actuelles de la fabrication, ne peut avoir qu'un emploi limité, n'étant pas en état de remplacer le fer ou l'acier dans les applications qui demandent de la résistance et de la solidité .

La fonte malléable courante se vend encore, au moment où nous écrivons ces lignes, entre un et deux francs le kilogramme, suivant les difficultés du moulage et de la coulée.

Les fonderies de Paris, parmi lesquelles deux ou trois fabriquent bien, la font payer en petites pièces entre 1 fr. 60 et 2 fr. par kilogramme, lorsqu'il ne se présente ni dépenses extrêmes de moulage, ni exagération de noyaux, ni dimensions trop faibles ou trop fortes. Les établissements dont nous parlons, à Paris, comme les bonnes usines de province, à Nouzon, à Pont-Audemer, à Lille, etc., ne sont pas montés pour les grosses pièces et les redoutent beaucoup. Nous entendons, ici, par grosses pièces, des objets au-dessus de huit ou dix kilogrammes.

La fonte malléable fabriquée à Paris peut coûter en moyenne par 100 kilogrammes :

Fontes spéciales, 120 kilog. à 24fr. les

Matières pour la fusion . . { Creusets en terre ou autres 1 80 } 42 60

Coke pour la fusioD, 900 kilog. à 40 fr.

leslOOkilog 12 »

/ Sable à mouler 0-%200 à 10 fr. le môtre

Matières pour le moulage. r®'^^--; ' ^ * ( 7 50

j Poussier de charbon, résine, noir et

[ menues fournitures ...• 450

/ Creusets à recuire et entretien. • 5 )»

Matières pour la cuisson. . | Charbon pour le chauffiige dps fours. 7 50

( Minerai et matières pour le recuit .... 3 60 ,

Main-d'œuvre de mouleurs, manœuvres, chauffeurs, fondeurs) p, flû u

Frais d'entretien et frais généraux ) ^ '

Les fonderies de quelque importance, comme celles que nous venons de citer, peuvent obtenir un prix de revient moindre. — Toutefois, ce prix doit rester sensiblement plus élevé que celui des fonderies de province, qui payent le combustible et la main-d'œuvre beaucoup moins cher et qui ont aussi moins de frais généraux. — Ces dernières se contentent de 1 fr. à 1 fr. 30 par kilogramme pour pièces courantes.

Les Anglais et les Belges vendent un peu moins cher; et, chose curieuse, on est souvent servi plus vite. — Seulement, il y a parfois des retards et des embarras à la douane et l'on reçoit souvent autre chose que ce qu'on a demandé et des assortiments plus ou moins complets.

Les fonderies de fonte malléable et les fonderies d'acier, vu leur production particulière, plus généralement en petites qu'en grosses pièces, trouveraient une économie certaine en employant le moulage mécanique en même temps qu'en perfectionnant les appareils de fusion et de cuisson.

En Angleterre et en Amérique, de même qu'en Allemagne et en Belgique, on emploie beaucoup plus la fonte malléable qu'en France. On la comprend mieux, on la redoute moins, et, en se rendant compte des formes possibles et des besoins relatifs, on la fabrique avec plus de soin, plus de régularité, comme aussi à des prix moindres, notamment en Angleterre qui, dans ces dernières années, a fait des fournitures nombreuses en France sur la base de fr.80 à 1 franc le kilogramme dans les pièces de fabrication facile, dites pièces plates.

Ces différences de prix reposent sur des différences d'outillage, des questions d'économie dans la main-d'œuvre et dans l'achat des approvisionnements; car, il faut le reconnaître, ce ne sont pas les fabricants ayant les prix les plus élevés qui offrent les produits les meilleurs.

L'industrie anglaise et l'industrie belge, fabriquent relativement plus

de fontes malléables que la France, ou pour mieux dire, elles ont étendu plus complètement les applications de ce produit. Nous ne parlons pas de TAmérique, qui a développé les usages de la fonte malléable d'une manière prodigieuse, sinon exagérée.

Là, on en met, pour ainsi dire, partout et dans tout ce qui est ustensiles industriels, outillage, objets divers de ménage et de cuisine, machines, armurerie, coutellerie, quincaillerie, carrosserie, sellerie, serrurerie, etc. On arrive, par ce moyen, à faire beaucoup, à faire vite, à produire économiquement sans s'inquiéter plus qu'il est nécessaire, peut-être pas assez, des questions de résistance, de solidité et de durée.

Disons cependant, qu'en d'autres contrées et particulièrement dans les fabriques d'armes de Birmingham et de Liège, on applique d'une façon très large la fonte malléable à la confection des armes à bon marché destinées à l'exportation et qu'on emploie cette même fonte à la production d'un grand nombre d'objets de quincaillerie que nous faisons encore en fer ou en cuivre.

Ajoutons aussi, que chez nous, les fabriques de Picardie, de Maubeuge et du Nord font dès à présent une consommation importante de fonte malléable pour la serrurerie, la sellerie, le harnachement, la carrosserie et le petit outillage. Et que, de leur côté, quelques compagnies de chemins de fer ont une tendance à développer l'emploi de ce métal concurremment avec l'acier moulé en petites pièces utilisées dans la construction des wagons, et même dans celle des locomotives.

Les procédés de cuivrage, et surtout ceux de nickelage, qui prennent faveur aujourd'hui, contribueront à développer l'usage de la fonte malléable polie, dont ils assureront la conservation et la propreté, pour les petites pièces de wagon et de voitures, la serrurerie et une une foule d'autres usages industriels auxquels une résistance supérieure à celle de la fonte ordinaire peut amplement suffire, et où l'on peut trouver une économie réelle à supprimer le cuivre, le bronze ou le laiton.

En résumé, pour compléter ce chapitre, qui devait nécessairement figurer dans un ouvrage complet sur la fonderie, nous examinerons brièvement le passé, le présent et l'avenir de la fonte malléable.

Le passé, depuis les études de Réaumur jusqu'aux premières applications industrielles de Baradelle et Déodor en France et de Samuel Lucas en Angleterre, est à peu près représenté encore par le présent.

Les procédés de moulage n'ont pas fait un pas. On aurait pu, vu l'importance de certaines fabrications et la répétition indéfinie des pièces dont l'usage est continu, chercher à organiser la fabrication pour obtenir des pièces plus propres, plus nettes et d'un prix de

revient moins élevé. Nous ne croyons pas que cela ait été fait, du moins en France (1).

Les procédés de fusion n'ont pas non plus beaucoup changé. Ils sont ceux employés pour la fabrication des pièces de cuivre, d'acier, ou de fonte. Les fours à creusets n'ont été guère améliorés et dans tous les cas, nous doutons que la fonte malléable en ait profité.

Les fours de cuisson ont été un peu plus étudiés. Ils ressemblent encore à tous les fours à recuire, à cémenter, à carboniser les os, etc., que nous connaissons. A peine les a-t-on perfectionnés au point de vue de la consommation du combustible.

Nous devons dire cependant que certaines fonderies se sont servi de petits cubilots pour la coulée des pièces un peu importantes et que rétablissement Dalifol, à Paris, à l'imitation de quelques fonderies anglaises, a installé un four chauffé au gaz du système Siemens.

Les matières employées pour la décarburation ont-elles été envisagées de nouveau et récemment, en se basant sur les connaissances plus développées que fournissent la chimie moderne et les progrès de la métallurgie de la fonte, du fer et de l'acier? — Nous en doutons. — Cependant, nous ne pouvons rien affirmer, les assez rares fabricants de fontes malléables faisant habituellement un usage plus ou moins mystérieux de leurs compositions de recuits. Nous ne pouvons signaler qu'un fait constant, c'est que pour nous, qui nous sommes occupés de fonderie depuis quarante ans et qui avons pratiqué et employé de tout temps la fonte malléable, nous ne la trouvons ni mieux moulée, ni plus propre, ni plus pure, ni plus saine, ni mieux recuite que par le passé. Nous n'ajouterons pas ni mieux ébarbée, puisqu'on ne Tébarbe plus du tout, et que dans certains lots de petites pièces, nous avons vu les ouvriers ajusteurs, retirer jusque 15 à 25 p. 0/0 de fontes de jets, évents et bavures, sur le poids brut de la fonte malléable livrée.

Dans ces conditions, il nous est permis de dire que le passé et le présent se ressemblent beaucoup.

Quant à l'avenir, on peut l'entrevoir, si Ton considère qu'il est possible d'admettre : des procédés de moulages nouveaux, l'emploi de modèles mieux compris pour le moulage et bien étudiés quant aux dispositions de détails et quant aux formes proportionnelles ; des fours économiques et des dispositions particulières pour empêcher l'air d'atteindre au fond des vases clos, les pièces à recuire; enfin, des compositions nouvelles, moins coûteuses et plus énergiques pour opérer les recuits les meilleurs et les rendre plus rapides dans un temps déterminé.

(1) Cependant nous devons dire que les fonderies an peu importantes ponr la fonte malléable ont commencé à appliquer les machines à mouler. Entre autres, les fonderies Hardy^CapUane à Nouzon.

Car, à ce dernier point de vue, il faut se dire encore aujourd'hui, qu'en confiant des modèles à une fonderie de fonte malléable, on doit attendre au moins quinze jours et plutôt trois semaines, même un mois après la remise desdits modèles, pour obtenir les premières pièces.

A quoi il faut ajouter que, suivant l'usage de cette industrie, qui est d'opérer les livraisons, à mesure que les fours à recuire se vident, une commande de cent pièces peut arriver au consommateur par fractions, telles que le délai de livraison dure deux mois. De même, au lieu de cent pièces commandées, on peut n'en recevoir que 90 ou, plutôt encore, être mis en possession de 110 ou de 120 pièces, soit, dans le premier cas, une quantité insuffisante, et dans le second, un excédent dont on n'a pas besoin. Heureux encore est l'acheteur quand il ne reçoit que des pièces qu'il a commandées et qu'elles ne sont pas accompagnées de toutes sortes d'autres fontes et de débris quelconques.

Telle est la façon commerciale dont, à de rares exceptions, sont dirigées la vente et la livraison dans les fonderies de fonte malléable. Que la multitude de petites pièces fabriquées par ces fonderies soit une cause réelle de difficultés dans les détails, cela peut être admis ; mais il est certain que cela manque d'organisation, et que, sous ce rapport comme sous d'autres, cette industrie ne paraît pas avoir beaucoup progressé. Dans des conditions aussi étroites et encore élémentaires, il lui est difficile de relever la qualité des produits, d'en abaisser les prix, et d'imprimer une allure moins irrégulière à la fabrication et à la livraison. Tel était, chez nous, en 1880, le bilan de la fonte malléable, dont les vingt ou trente fonderies françaises, peut-être, produisent ensemble un chiffre ne dépassant pas quinze à vingt tonnes par jour, en pièces commerciales et donnant en moyenne 10 à 12 pour cent de déchet et 25 à 35 pour cent de pièces manquées, jets ou débris.

Aciers moulés

Les procédés de fusion de l'acier coulé en moules datent de 1850 ou 1851. On traitait .antérieurement l'acier fondu dans des creusets d'où il sortait pour être coulé en petits lingots destinés à être forgés et rebattus aux diverses dimensions recherchées par le commerce.

Fusion. —Aujourd'hui, on est parvenu à couler en acier des pièces d'un poids énorme. Dès l'exposition de 1855, à Paris, les aciéries Krupp, d'Essen, étaient arrivées à produire, dans des conditions industrielles, l'acier coulé à de grandes dimensions. Cette fabrique avait montré à la première exposition universelle qui eut lieu à Londres en 1851, un lingot d'acier qui pesait environ 2,500 kilogrammes et qui fut accueilli par

les métallurgistes avec un véritable enthousiasme. A l'exposition de 1855, la chose s'affirma. Les procédés Krupp avaient pris faveur.

On fabriquait en acier coulé des bandages de roues pour les chemins de fer, des essieux, des arbres, des cylindres de laminoir, eto. Ces pièces étaient obtenues en fondant d'abord un lingot d'un poids supérieur à celui de la pièce devant être fabriquée et en soumettant ce lingot à un martelage énergique, qui retirait successivement au carré, à pans, rond ou plat et matrice au besoin, de façon à rendre la pièce plus homogène.

Le lingot obtenu par la fonte que fournissait un certain nombre de creusets, plus ou moins grand suivant l'importance de la pièce à en tirer, était coulé dans un moule. A ce moment, on affirmait que la fonderie Krupp pouvait couler ainsi des pièces de 10 à 12,000 kilogrammes.

Des spécimens exposés par cet établissement montraient des aciers doux, susceptibles de prendre, à la trempe, une très grande dureté. Des cylindres trempés montraient une table dure et inattaquable par les outils, alors que les tourillons pouvaient se limer facilement.

Une application très importante des procédés Krupp fut l'utilisation de l'acier fondu coulé pour la fabrication des canons.

Les lingots étaient coulés approchés, puis terminés au martelage qui leur donnait les formes utiles, quant à l'extérieur, et achevés à l'intérieur par le forage, comme cela a lieu pour les canons en bronze.

Dès cette époque, la coulée en moules de l'acier fondu était établie, sinon entièrement résolue. Elle fournissait les éléments d'une fabrication nouvelle, encore indécise, puisqu'il était encore absolument nécessaire de terminer, par le martelage, les pièces coulées pour leur donner toute la ténacité et la qualité voulues.

A la même exposition de 1855, on vit les premières cloches en acier fondu moulé, exposées parla fonderie de Bochum, lesquelles se retrouvèrent à Londres, en 1862, puis à Paris en 1867. De là datent les essais des pièces diverses moulées et coulées en acier. Les aciéries de Scheffleld montrèrent, à Londres, des moulages d'une certaine importance, des roues de wagons coulées pleines, des engrenages, des pièces pour croisements de voie, des pièces de mécanique et des cloches fabriquées par les procédés Mayer. Les aciéries d'Unieux exhibèrent aussi des cloches moulées. La fonderie de Bochum, qui avait exposé à nouveau, dépassa de beaucoup les maisons rivales en produisant une cloche en acier de 3 mètres de diamètre à la base et d'un poids dépassant 10,000 kilogrammes.

Fabrication. — Depuis, la fabrication des moulages en acier a marché.

On vit, en 1867, un certain nombre d'usines apporter des types nombreux et variés de pièces en acier coulé.

L'établissement de Bochum reparut encore, apportant de plus en plus fort, des cloches de poids divers, dont l'une atteignait jusque 15,000 kilogrammes, des roues de locomotives et de wagons, un cylindre de presse hydraulique d'un poids de 7,000 kilogrammes et même un cylindre de machine à vapeur.

La maison Naylor, de Sheffleld, exposait des pièces de machines, des canons, des cloches, des croisements de voie, des engrenages et des roues de wagon. L'usine d'Assailly, de la société Petin et Gaudet, la société d'Imphy, les usines d'Unieux, la société Verdie, de Firminy, les forges de Terrenoire avaient apporté de nombreux moulages, à peu près toujours de mêmes lypes : roues d'engrenage, roues de wagons, croisements, pièces de machines, etc.

Tout cela constituait des tentatives à encourager, mais ne montrant que des pièces impures, scoriées, de grain variable, sans ténacité, pour la plupart, en un mot, des embryons ne pouvant entrer dans le domaine de la fonderie qu'à titre de curiosité et en attendant des résultats plus concluants.

Des cages de laminoirs et des grosses pièces exposées par l'usine d'Assailly, montraient des surfaces rugueuses, empreintes de sable fusé et présentant aux cassures des affouillements remplis de scories et un grain sans consistance.

Les cloches seules constituaient un succès et manifestaient une sorte de réussite. Mais que sont-elles devenues, en dépit de leur prix moins élevé que celui des cloches en alliage de cuivre? Ce n'est pas le bronze, le métal des siècles.

Depuis, nous avons eu les procédés Micolon, essayés et abandonnés aux forges d'Ivry, les procédés Lepet, les procédés Dalifol, et d'autres encore. Malgré cela, l'acier moulé ne parait pas encore être sorti de ses langes.

La fabrication est généralement tenue cachée, comme celle de la fonte malléable. On en fait mystère. Pour nous, c'est une cause de son développement retardé et de son peu de progrès.

Seule l'usine de Terrenoire affirme qu'elle produit des aciers moulés sans soufflures. Nous ne voulons pas dire le contraire. Mais ce que nous constatons c'est que, depuis la première exposition de Londres, on a vu reparaître les mêmes pièces, sortes de spécimens réservés aux expositions, toutes manquant de netteté, piquées, soufflées, informes et à peu près impropres aux constructions. Quelques-uns de ces moulages se sont développés, ceux, par exemple, destinés à l'agriculture, tels que versoirs, socs et pièces de charrues, d'autres appartenant aux voies des

cliemins de fer et certaines pièces brutes auxquelles on demande de la masse,de la dureté et pas d'ajustement.

Cependant, certaines fonderies de fer qui ont joint la fonte malléable et la fonte d'acier à leur production courante vendent aujourd'hui l'acier moulé en petites pièces sur la base de 1 fr. 10 à I fr. 30 le kilogramme.

Le prix de ces produits assez primitifs est resté assez élevé. En réalité, on ne voit pas encore que ce prix, pas plus que les résultats de la fabrication aient beaucoup permis aux aciers moulés de se répandre.

La production des aciers moulés présente, au fond, des difficultés incontestables. Le métal prend difficilement la haute température voulue pour atteindre une fusion complète et la liquidité des bonnes fontes. Il coule et roule comme la fonte blanche, amassant et entraînant des bulles d'air qu'il ne peut dégager et qui, liées à la matière sans pouvoir être expulsées des moules, séjournent à la surface, au. centre des pièces, accompagnées de scories et de retirures, de telles sortes que ces pièces ne peuvent sortir du moule autrement que soufflées, poreuses et caverneuses.

Les surfaces des pièces coulées sont malpropres, étant chargées de matières vitriflables empruntées au sable auquel elles adhèrent, l'acier fondu, quoique d'une liquidité moindre que celle de la fonte, exigeant des sables très réfractaires, très tenaces et parfaitement travaillés, pour qu'ils ne soient pas attaqués par le métal. On a cherché à fabriquer ces sables par composition, ainsi qu'il est fait pour les briques et les creusets réfractaires (voir pages 204 et suivantes), à l'aide de vieilles matières broyées, réunies à l'argile réfractaire, travaillées et malaxées à la machine pour donner des mélanges uniformes, réguliers et consistants. Mais ces mélanges, employés pour les surfaces extérieures des pièces, ont souvent manqué de porosité pour expulser et tamiser les gaz. De là des dartres, des fissures, des parties brûlées collées aux parois des moulages, en un mot tous les défauts résultant du contact d'un métal fondu à très haute température, avec des sables trop fins, trop denses, trop peu perméables surtout. D'un autre côté, si l'on emploie des sables à gros grains, ceux-ci manquent d'adhérence et les pièces, malpropres, viennent avec des surfaces grenues, bossuées et pleines de sable entraîné.

Moulage. — Le moulage en terre est, à cet égard, à peu près interdit pour la coulée de l'acier. La terre éclate, taconne et est emportée par le métal. Les cloches même, coulées en acier, exigent le moulage en sable.

Les moules en sable doivent être constitués très solidement, ils doivent être étuvés et coulés sortant de l'étuve, alors qu'ils sont encore

aussi chauds que possible. L'enduit protecteur et décapeur appliqué sur le sable doit être fait, comme pour les gros moules, en sable d'étuve destiné à la fonderie de fer, absolument réfractaire et formé d'un mélange d'argile siliceuse et de charbon de bois ou d'anthracite en poudre, pour les petites pièces ; d'une combinaison d'argile ou de sable très réfractaire admettant le schiste ardoisier en poudre et la plombagine pour remplacer le charbon.

Les jets et les évents doivent être abondants et à grande section. Il faut couler vite et chaud pour remplir le moule aussi rapidement que possible.

Certaines usines appliquent sur les moules, aussitôt après la coulée, un système de pression quelconque, bouchant toutes les issues par lesquelles le métal pourrait être projeté. C'est dans cette circonstance, et particulièrement pour la coulée de l'acier que l'on peut dire que les moules ont mai au cœur, A peine sont-ils remplis que l'air et les gaz n'ayant pu être totalement expulsés par une matière peu fluide, même pâteuse, cherchent à s'ouvrir un passage, repoussant la matière hors du moule et l'entraînant avec eux. L'obturation des moules arrête et empêche l'expansion du métal, mais elle lui laisse les gaz en suspension, lesquels se réfugient un peu partout, en formant d'autant plus de soufflures et de piqûres que la coulée a été plus ou moins chaude, plus lente ou plus rapide.

Coulée. — La coulée se fait à l'aide de poches généralement disposées comme dans les fonderies de fer. Toutefois, on emploie aussi des creu sets portatifs munis au fond d'un ajutage fermé par une bonde réfractaire. Ces creusets sont amenés par une grue roulante au-dessus de l'embouchure de chaque moule ; et la quenouille étant enlevée, le moule peut être rempli directement, presque instantanément, sans qu'il y ait un trop grand entraînement d'air à l'intérieur et un empêchement à l'expulsion de celui qui s'y trouve.

Plus les jets et les évents sont élevés, plus le tirage s'exerce dans le moule et invite les gaz à sortir. On pourrait faire le vide au moyen d'un appareil pneumatique très simple, applicable rapidement à chaque moule et devenant indépendant au moment de la coulée, ce qui placerait les pièces d'acier, de fonte ou de cuivre, à l'abri de bien des accidents de soufflures et de piqûres. De même, on opérerait un grand perfectionnement le jour où l'on organiserait des appareils pour porter à sa dernière limite, nous ne disons pas la température, mais la liquidité du métal fondu. Un métal coulé avec rapidité, très chaud et très limpide, sera toujours bien plus exempt de soufflures et de scories entraînées que celui qui sera versé louche et pâteux dans un moule refroidi. Il est bien entendu que dans tous les cas, la coulée, assez lente au déïtut.

— Depuis accélérée, peut être ralentie et pressée moins vivement lorsque le moule s'emplit.

S'il s'agit d'acier doux, ou autrement d'acier peu carburé ayant une grande fluidité, on coulera plus lentement. C'est du reste ce qui est à faire pour tous les métaux. Plus la matière est fluide, plus la coulée peut être garantie sans inconvénients aussi graves que ceux à redouter avec une matière pâteuse.

L'acier coulé devant généralement atteindre une plus haute température que la fonte, se solidifie plus vite comme masse, mais son refroisissement complet a plus de durée. Son retrait est plus grand, puisqu'il de produit dès la solidification. On peut estimer qu'il se rapproche plutôt de celui de la fonte malléable et de la fonte blanche que de celui de la bonne fonte grise ; en un mot, qu'il se tient entre 15 et 20 ou même 25 millimètres par mètre, suivant la disposition particulière des pièces coulées.

Tassement. — Le tassement est aussi plus grand. Pour en arrêter ou en empêcher les effets, les pièces massives doivent être pourvues de larges évents etdepuissantesmasselottes, ainsi que nous avons déjà dit

Dès que les pièces coulées sont suffisamment figées pour être décochées, c'est-à-dire, sorties du moule, on les prend toutes rouges pour les faire refroidir plus lentement que si elles restaient dans les moules, en les plaçant sur des chariots conduits dans un four à recuire préalablement mis en feu.

Quelques usines emploient le martelage et le matriçage à chaud pour consolider les pièces susceptibles de manquer de cohésion après la coulée et pour en resserrer le grain. Nous avons dû être amenés à employer des procédés semblables pour utiliser de petites pièces d'acier venant des fonderies Dalifol et Lepet à Paris, lesquelles n'avaient ni consistance ni tenue et se sont un peu améliorées par l'écrouissage dans des matrices. Quoi qu'il en soit, ce n'est pas encore l'acier fondu martelé en barres, ni l'acier corroyé que les bonnes usines de Sheffield, en Angleterre, et de la Loire, en France, livrent au commerce.

Il y a encore beaucoup à faire dans cette fabrication nouvelle et difficile, qui n'a pas dit son dernier mot, de même que celle de la fonte malléable et même de la fonte ordinaire.

Production. — Il est constant que les produits commerciaux de l'acier moulé sont encore aujourd'hui assez peu recherchés, sinon pour certaines spécialités, où la qualité n'est pas absolument en cause, de même que la ténacité. Jusqu'à présent l'industrie a devant elle un métal incertain, irrégulier, souvent défectueux, présentant des résistances variables et souvent très faibles, prenant plus ou moins bien la trempe

et même, ainsi qu'il arrive avec la fonte malléable, moins solide après la trempe, quoique plus dur et plus sec.

Ce n'est pas tant encore dans les procédés de moulage que dans la fonte de l'acier qui s'obtient du reste, aujourd'hui, dans des cubilots à creusets mobiles plus économiques que les fours à creusets et donnant une matière plus chaude, ou du moins plus liquide, qu'il faut chercher le progrès.

On est parvenu, par une faible addition de fonte grise siliceuse jointe à l'acier dans le creuset au moment de la coulée, à rendre le métal un peu plus coulant et moins sujet aux soufflures, mais en lui enlevant de la ténacité. Des fabricants, en Angleterre, notamment, ont essayé de produire, au lieu d'acier doux, des aciers durs moins.exposés aux soufjflures pour couler les moulages, sauf à user ensuite de toutes les ressources du recuit, comme cela a lieu pour la fonte malléable.

On a employé et on emploie encore le ferro-manganèse, alliage spécial de fer et de manganèse reconnu nécessaire dans la fabrication des aciers très doux et devant aider à fournir à ces aciers assez d'oxygène pour les combiner, non seulement avec le manganèse et le silicium, mais aussi avec la plus grande partie du carbone introduit par le Sptegelsen dans la préparation des aciers Bessemer. Mais le ferro-manganèse est d'un prix élevé. Il relève la valeur de l'acier, et malgré cela, si ce métal en est amélioré, il ne donne pas encore toutes les garanties pratiques qu'exigent la plupart des pièces des locomotives, de la mécanique et des constructions usuelles.

Nous n'entrerons pas ici dans plus de détails, le but que nous poursuivons ne pouvant être de traiter longuement la question de l'acier, très importante et très complète, vers laquelle se portent aujourd'hui toutes les études et tous les progrès de la fabrication moderne du fer. Il nous suffit de signaler, au point de vue de la fonderie, la trace des principaux éléments qui président à la fabrication de l'acier moulé et sur lesquels nous aurons à revenir au point de vue des perfectionnements accomplis.

Mélanges de fontes

Nous avons fait remarquer que les mélanges de fonte d'une même provenance ne sont pas toujours de nature à donner les meilleurs résultats dans les usines qui, voulant n'employer que leurs propres fontes, n'admettraient pas d'autres que celles-ci, grises, traitées ou blanches, dans les mélanges qu'elles auraient à constituer.

Les fontes provenant de mauvaises coulées au haut-fourneau ou de fusions successives au cubilot, telles que les fontes blanches ou traitées.

en bocages et en jets, ont besoin d'être remontées par des mélanges bien compris, et autant que possible, avons-nous dit, avec des fontes grises d'une qualité différente de celle des matières elles-mêmes qu'il s'agit d'utiliser.

La fonte blanche, passant à l'état de fusion, ne saurait produire de la fonte grise qu'à l'aide de procédés de carburation très actifs qui augmenteraient la dépense de combustible, même le plus pur, et n'atteindraient le but qu'en transformant les cubilots en appareils où la température devrait être tellement élevée que leurs parois intérieures ne subsisteraient pas longtemps . Il n'y a donc pas lieu de se préoccuper outre mesure de ce genre d'opération très incertaine, en tous cas fort dispendieuse, et dont le résultat métallurgique, peut-être intéressant, ne se présenterait pas avec le côté pratique qu'on doit désirer.

De toutes les fontes blanches, la moins propre à la fusion est celle qu'on rencontre avec une cassure grenue, terne et terreuse. Cette fonte est pâteuse à l'état liquide, elle se fige promptement et peut causer des obstructions au creuset et aux tuyères si sa température n'est pas portée à un point surélevé par un excès de coke.

La fonte blanche de très mauvaise qualité, peut, sinon être épurée, du moins acquérir de la liquidité, si l'on projette, par les tuyères du cubilot, en petites doses plus ou moins répétées, un mélange composé d'hydrochlorate d'ammoniaque 1,25, peroxyde de manganèse 0,50 ou d'autres combinaisons telles qu'un alliage de silicium et de manganèse, par exemple, du tungstène, etc.

Sous l'influence de ces mélanges, les tuyères prennent un grand éclat, la flamme du gueulard s'échappe plus intense, et si la fonte demeure blanche et dure, elle peut du moins se montrer plus coulante.

Des essais très suivis ont été faits il y a longtemps à la fonderie Rowcliffe de Rouen, pour rendre grises les fontes blanches à l'aide d'hydrocarbures projetés dans les cubilots par les tuyères. — Ces procédés, abandonnés, n'ont pas eu la suite qu'on attendait.

Les fontes brûlées, dont le prix est peu élevé, parce que la plupart des fonderies n'en ont pas l'emploi, peuvent être appliquées utilement à certaines fabrications, les poids d'horloge, les poids à peser, les barreaux de grille particulièrement. On peut essayer de les rendre plus liquides par les procédés dont nous parlons et, peut-être, par là, diminuer le déchet toujours considérable. Mais on n'aurait aucun intérêt à les traiter par des mélanges de fontes grises quelconques, sinon en les admettant à très petites doses dans ces mélanges.

Quoiqu'on vende à bas prix les objets en fonte blanche, on peut encore les fabriquer avec un certain bénéfice dans les fourneaux de refonte, si l'on emploie des bocages menus devant être mis en fusion

avec peu de combustible. Les fondeurs âu cubilot ne manquent pas, après les dernières charges delà journée, alors que le fourneau descend, au moment où va cesser le fondage, de profiter de la haute température qui règne dans la cuve et dans le creuset pour faire passer les grenailles et les menus jets qui, fondus sans addition de combustible, servent à couler les objets que nous venons de citer.

Avant de refondre le fer cru, gueuses ou débris, il convient d'enlever le sable et la terre que le moule a laissés adhérents aux surfaces. Autrement, on ne manquerait pas d'augmenter le déchet et Ton risquerait, en outre d'une dépense plus grande de combustible, de voir la cuve être engorgée par un laitier abondant et visqueux.

Dans les hauts-fourneaux, il est d'usage de faire soigneusement balayer les gueuses, à moins qu'on les coule en sable calcaire, et de faire râper les bocages destinés à la deuxième fusion. Ce petit travail confié ordinairement à des ouvriers infirmes, à des femmes ou à des enfants est payé sur la base de 0,50 à 0,70 par tonne, prix dans lequel on comprend l'enlèvement hors des halles de moulage et la rentrée en parc.

Toutes les bonnes fonderies de deuxième fusion ont pris le parti d'adopter cette utile mesure qui permet de débarrasser promptement les halles de moulage, de se rendre compte du poids des jets et débris produits chaque jour et d'employer les matières les plus propres à améliorer la fusion.

Ainsi que nous avons expliqué plus haut, en parlant des fontes à employer pour la deuxième fusion, les mélanges doivent être d'autant plus avantageux qu'ils sont fondés sur l'emploi de fontes riches d'Angleterre, d'Ecosse, de Belgique, ou de France, ces dernières surtout dans les bonnes sortes de l'Est, du Centre, du Périgord ou de la Franche-Comté, ou provenant de fontes produites avec mélange de minerais français et de minerais étrangers.

Il est, toutefois difficile de préciser les proportions exactes de telles ou telles fontes à admettre dans les mélanges si ces proportions doivent s'appliquer uniformément à toutes les fonderies répandues sur les divers points de la France.

Nous ne pouvons, opérant à Taide d'éléments déterminés et généralement connus, que jeter des bases devant servir aux fondeurs pour indiquer, par analogie, les proportions relatives à admettre dans les mélanges destinés à des fabrications diverses d'une nature usuelle, à peu près générale ou susceptible de l'être dans toutes les fonderies.

Ainsi^ par exemple, à Tusey, nous admettions les mélanges suivants :

A , — Pour statues ou grands ometnents, demandant de la fonte dmux et devant

jn'ésenter de belles surfaces, nettes et bleues :

Gueuses d'Ecosse. Généralement Calder n« 1 200 kilogp.

Gueuses provenant de l'usine elle-même ou de divers hauts-four-

neaux de la Haute-Marne 375 —

Bocages gris, mélangés de Tusej et autres 425 • —