FRANCE

blancho cristalline

Graphite

Silicium

Soufre

traces

Phosphore .....

Manganèse

traces

Cuivre

traces

Fer

Nous ne pousserons pas plus loin ces citations qui peuvent offrir des chiffres bons à noter comme composition de fontes variées, mais qui ne présentent pas de lois pouvant permettre d'assurer une théorie définitive quelconque.

Généralement, les auteurs de travaux analytiques recueillent çà et là des documents pris à des points de vue différents. Tant qu'on n'aura pas entrepris un grand et complet travail résumant par contrées, les analyses comparées des minerais, des combustibles, des laitiers et des fontes, chacun citera des faits acquis, comme nous le faisons, mais sans pouvoir en déduire de conclusions appuyées sur des bases absolument certaines.

Présence du carbone, — La combinaison du carbone avec le fer, n'est pas tellement complète qu'elle ne puisse subir de graves altérations, suivant l'état de la fonte. On sait que l'opération capitale de la fabrication du fer malléable, consiste à décarburer la fonte, c'est-à-dire à lui enlever le carbone qu'elle contient. On peut donc admettre la présence de ce corps dans la fonle blanche, si l'on examine ce qui se passe dans la transformation de la fonte grise en fonte blanche, et réciproquement.

Alors que la fonte étant mise en fusion, le carbone est répandu uniformément dans le bain, un refroidissement brusque et rapide suffit pour transformer cette fonte grise en fonte blanche, bien que pourtant le carbone n'ait pas disparu. Il faut donc admettre qu'il est demeuré dans la masse, la combinaison n'ayant pas cessé d'être intime . Si, au

contraire, la congélation a été très lente, le carbone se sépare peu à peu par l'effet de sa propre cristallisation et de celle des composés naissants de telle sorte qu'il se forme une masse hétérogène, laquelle n'est autre que de la fonte grise ou truitée.

Si donc, la fonte grise ne contient pas plus de carbone que la fonte blanche, par laquelle elle a été produite, on peut admettre que la première renferme une notable partie de son carbone à l'état de mélange sous forme de graphite et que le fer qui la compose n'est plus combiné d'une manière intime qu'avec une très petite quantité de carbone, souvent inférieure à celle qu'on rencontre dans la fonte blanche.

D'après la combinaison réciproque de ces deux sortes de fontes si opposées, on peut s'expliquer, dit Karsten, les propriétés relatives de la fonte grise et de la fonte blanche: ainsi, la texture grenue de celle-là, son faible degré de dureté, le temps prolongé qu'elle exige pour acquérir les couleurs du recuit et la chaleur lumineuse, les modifications qu'elle éprouve au contact de l'air dans les températures élevées, le degré de chaleur utile pour la mettre en fusion, sa liquidité, et enfin, le défaut d'être exposée par sa porosité à se rouiller beaucoup plus vite que la fonte blanche.

Propriétés de la fonte. — Il nous semble utile de parler sans plus tarder de quelques-unes des principales propriétés de la fonte de fer, dont la connaissance est nécessaire pour que nos lecteurs puissent suivre avec fruit ce que nous avons à dire du travail de la deuxième fusion et de la fabrication des fontes moulées.

Expansion de la fonte, — La fonte étant chauffée se dilate et si l'on développe l'action du feu, elle entre en fusion. Elle possède à ce moment une propriété d'expansion telle que, liquide, elle peut s'étendre partout où elle trouve des issues. C'est pourquoi les contours des objets coulés les plus délicats sont atteints et formés avec une perfection d'autant plus grande que le métal coulé est plus chaud et plus limpide.

La propriété d'augmentation du volume de la fonte coulée est plus considérable dans la fonte grise que dans la fonte blanche. Si Ton représente par O-.OSO, le pouvoir d'expansion de la fonte grise très douce, on peut admettre d'après les expériences que nous avons faites, que celui de la fonte truitée grise, peut être O^jSSO. Celui de la fonto spéciale employée pour la fonte malléable, 0",800 environ et celui de la fonte blanche coulante, 0»,600 à 0",650.

La fonte blanche ordinaire, fluide, coule et s'étend encore à peu près dans les moules. Mais la fonte blanche pâteuse, comme la fonte d'affinage, dont la solidification est rapide, pour ne pas dire instantanée.

roule épaisse et à demi âgée» quand on la coule, ne laissant aux pièces moulées que des formes molles et des surfaces défectueuses.

Reirait de la fonte, — De l'expansion de la fonte, il ne faut pas nier cependant que la contraction existe, lorsque le métal versé en pleine fusion dans un moule, opère son entier et complet refroidissement.

La contraction que les fondeurs appellent le retrait de la fonte, est d'autant plus prononcée que la fonte est plus blanche. Ce phénomène est en raison inverse de l'expansion. Plus, en effet, le métal est lent et difficile à se répandre dans les moules, plus il est lourd et pâteux, plus son refroidissement et sa solidification se produisent promptement, plus le retrait est grand. Il peut varier de dix à vingt millimètres par mètre, suivant que la fonte est grise et bien ^ coulante ou qu'elle est blanche et pâteuse. Des dispositions particulières dans la forme des pièces à couler peuvent modifier la loi du retrait. Nous les indiquerons en parlant du moulage et des modèles.

Il est admis que des variations sensibles dans les efiets du retrait peuvent être dues à la disposition des pièces autant qu'à la qualité du métal. C'est pourquoi il est difficile d'établir des règles absolument précises. Toutefois, des études que nous avons entreprises sur les fontes à employer pour le moulage, nous avons pu déduire, en ce qui touche le retrait, quelques données que nous résumerons succinctement.

En recherchant quelle quantité de fonte d'Ecosse il fallait employer pour amener au gris des fontes blanches provenant d'une allure surchargée et considérées comme à peu près inutilisables pour le moulage, nous avons voulu nous rendre compte du retrait que pouvaient donner les divers mélanges essayés.

Des barreaux de 0",04 de côté et de la longueur d'un mètre exactement, étaient coulés* avec chacun des mélanges. Il va sans dire que toutes précautions étaient rigoureusement prises pour que les inégalités du moulage ne vinssent pas altérer les résultats et que les moules de barreaux coulés en sable séché étaient soigneusement vérifiés et calibrés avant la coulée.

miU.

La fonte blanche, refondue seule, accusait un retrait de 0.019

Un mélange de 5/6 de la môme fonte et de 1/6 fonte Calder n« 1, donnait 0.015

. — 4/5 — de 1/5 — — 0.015

— 3/4 — de 1/4 — - 0.013

— 2/3 — de 1/3 — — 0.011

— 1/2 — de 1/2 — — 0.011

— 1/3 — de 2/3 - - 0.010

Le retrait se produisait donc dans des proportions décroissantes bien caractérisées à mesure que la fonte blanche était améliorée par la présence plus ou moins prononcée de la fonte d'Ecosse.

Entre la fonte blanche refondue seule et la même fonte blanche refondue avec 200 parties sur 300 de fonte Calder N** 1, c'est-à-dire dans les conditions nécessaires pour obtenir une fonte grise de bonne qualité dit« fonte mécanique, il s'est produit, comme on voit, une différence atteignant près de cent pour cent entre les chiffres du retrait.

L'influence de la fonte blanche dominant la question du retrait jusqu'au dernier mélange — 1/3 fonte blanche, 2/3 Calder — semble à ce moment, s'être entièrement effacée, le retrait venant rentrer dans les limites des bonnes fontes grises, lesquelles se tiennent habituellement entre 8 et 10 millimètres par mètre.

La fonte Calder n" 1 employée dans les mélanges avait donné d'ailleurs, étant fondue seule, un retrait de 10 millimètres par mètre, chiffre que le dernier mélange où elle est entrée dans la proportion de 0,66 s'est exactement approprié. On est donc fondé à dire que le retrait est d'autant plus grand que la fonte est moins grise et que son importance est sensiblement proportionnelle à la quantité de fonte blanche de mauvaise nature, admise dans les mélanges.

La pratique vient d'ailleurs confirmer ces résultats; nous avons vu souvent, dans des pièces simples coulées en fonte grise, douce, à grains fins, le retrait ne pas dépasser 8 millimètres par mètre. Et, d'un autre côté, dans des pièces de grande longueur coulées en fonte blanche^ lamelleuse, par exemple, dans des colonnes massives de 6 à 8 mètres pour bâtiment, le retrait se tenir au-dessous de 18 à 20 millimètres par mètre.

On fabriquait, dernièrement encore, dans une fonderie spéciale de Paris, des colonnes coulées avec des déchets de fonte, de ferrailles et même du fer blanc, rendus juste assez liquides pour remplir des moules inclinés. Et dans ces pièces qui se brisaient comme du verre et que n'auraient pas dû réellement accepter les architectes, il a été constaté des retraits atteignant jusque 30 millimètres pour mètre.

Tassement. — En dehors du retrait, le fer cru subit, lorsqu'il se refroidit, un tassement moléculaire d'autant plus accentué que les pièces sont plus massives. Ce tassement, moins sensible que celui qui se produit dans le cuivre, l'étain, le plomb, le zinc, et autres métaux plus fusibles, peut être sinon évité, du moins rendu inapparent, si l'on a soin de garnir les objets à couler de jets et d'évents suffisants pour nourrir les endroits susceptibles de dépression, lorsque la matière se retire et s'affaisse au moment du refroidissement.

Le tassement de la fonte blanche, lorsqu'elle est chaude, est moins grand que celui de la fonte grise. Ce fait provient de ce que la fonte blanche est susceptible d'atteindre à la fusion, un degré de chaleur relative susceptible de s'abaisser rapidement. C'est alors que sous le coup de cet abaissement de température devenant plus sensible dans les parties les plus minces des objets moulés, l'affaissement s'opère vers le centre de ces objets, dans les endroits les plus épais et les plus massifs. Cette tendance s'explique aisément, si l'on considère le tassement bien connu du cuivre, de l'étain, du zinc, etc., métaux qui acquièrent une grande liquidité à la fusion, mais dont le refroidissement a lieu avec beaucoup de promptitude. Si l'on représente par l'unité, le tassement de l'étain, métiil le plus tassant, toutes proportions gardées, on peut admettre pour le tassement de la fonte blanche le chiffï'e 0,700 et pour celui de la fonte grise, le chiffre de 0,500 environ, soit la moitié de celui que nous attribuons à l'étain (1).

Dilatation de la fonte. — La dilatation de la fonte est de jj^^^ de salongueur par un degré de chaleur, d'après le major Roy. — Rinmann a trouvé que la fonte se dilate de ^ en passant du rouge brun au blanc et de ~ en passant de la température ordinaire à la chaleur blanche. Ace sujet, nous relaterons une expérience faite sur des poutres en fonte de fer destinées à un pont tournant ; ces poutres avaient une longueur de 12 mètres environ, sur 0"™,80 de largeur et 0™,05 d'épaisseur et elles étaient déposées sur des chantiers où elles recevaient toute l'action du soleil. Vers midi, moment où la température était de 20^, elles s'étaient allongées de 0™,012 depuis neuf heures du matin, alors que la température était seulement de 14^^. Ce résultat, qui donnerait un accroissement de 0™,001 de la longueur totale pour une élévation de température de 60^^, nous semble intéressant étant recueilli sur des pièces d'aussi grandes dimensions.

Essais de coulée en coquilles. — A la suite de ce qui précède, voici un exemple d'une anomalie de la fonte de fer reconnue à la suite d'une série d'expériences sur la coulée en coquilles.

Nous opérions sur des barreaux dont le modèle avait 0'",182 de longueur, 0™,028 de largeur et 0™,055 d'épaisseur.

Après la coulée des trois barreaux versés, les deux premiers dans des moules en fonte, le dernier dans un moule en sable, les dimensions de ces pièces furent réduites conformément aux lois du retrait et devinrent :

(1) Le lecteur tarouvera à la fin de cet ouvrage différentes tables concernant les métaux et qui compléteront ce que nous avons à dire ici»

N* 1. Barreau coulé en fonte grise (moule en fonte) O'njSS longueur, 0«»,028 largeur, 0™,005 épaisseur.

N" 2. Barreau coulé en fonte blanche (moule en fonte) 0"*,188 longueur, 0™,028 largeur, 0"»,005 épaisseur.

N** 3. Barreau coulé en fonte blanche (moule en sable) Om, 189 longueur, 0™,028 largeur, 0™,005 épaisseur.

C'est-à-dire, que les diflérences identiquement les mêmes, à l'exception d'un léger excédent de longueur en faveur du numéro 3, accusaient une contraction, qui, jusque là, n'oflfrait l'occasion d'aucune remarque particulière.

Mais, après un recuit subi par les trois numéros sous la même enveloppe et dans les mômes conditions, les barreaux éprouvèrent dans leurs dimensions les transformations suivantes :

N» 1. — Longueur 0",193. Largeur 0»,028. Épaisseur 0»,006 N» 2. — — 0-,193. — 0»,028. — 0-,006

N» 3. — — 0'»,18S. — O-.Cfâe. — 0»,005

De telle sorte que les barreaux numéros 1 et 2 avaient reçu par le recuit un accroissement dans leur longueur primitive de 0™,005, soit environ — de cette longueur, ou en d'autres termes, que l'effet du retrait se trouvait complètement annulé, les deux barreaux donnant même une différence de O'^jOOl dépassant la longueur de l'empreinte en fonte, dans laquelle ils avaient été coulés.

Le numéro 3 coulé en sable n'avait, au contraire, présenté aucune augmentation de volume et ses dimensions indiquaient même une légère dépression.

Les circonstances produisant cette modification dans l'agencement moléculaire de la fonte, ne peuvent donc être à la suite de la comparaison qui précède, dues qu'à l'emploi des moules en coquilles. La fonte, sous le contact des surfaces métalliques, semble en se congelant instantanément, resserrer ses pores sous un volume que la rigidité de l'enveloppe ne lui permet pas de dépasser; mais bientôt, subissant l'influence de la température élevée que commande le recuit et protégée par un refroidissement prolongé, elle acquiert des proportions nouvelles, qu'elle conserve définitivement, parce qu'au moment où elle arrive à la limite qui consacre cette disposition, la température est devenue assez basse, pour que son action, quelque énergique qu'elle soit, demeure à peu près nulle.

La coulée en coquilles présente encore un autre fait intéressant que nous avons pu constater, lorsqu'après le recuit, nous avons procédé à l'examen des barreaux. Le numéro 1 d'abord blanc, au sortir du moule en fonte est devenu gris, à grains serrés, extrêmement doux à limer, et a fléchi au milieu de 0<°,005 avant d'être rompu sous le marteau. Le

numéro 2 également blanc au sortir du moule en fonte, a acquis par le recuit une cassure légèrement truitée, un peu blanche sur les bords, à grains moins serrés que le précédent, mais facile à limer; il a cassé aisément sans flexion. Le numéro 3 en fonte blanche provenant de la même coulée que le numéro 2, est resté blanc, à cassure lamelleuse et il a pu être entamé quelque peu par la lime, chose impossible à faire avant le recuit; il a fléchi au milieu de 0™,002 avant d'être brisé, et il s'est rompu avec plus d'effbrt que le numéro 2.

Le numéro 1 a pu être forgé à la chaleur rouge-cerise sans éclater sous le marteau; il a reçu la trempe, a présenté les premiers signes du recuit, tels qu'on les remarque sur l'acier et a pu fournir un assez bon tranchant pour couper du bronze et du cuivre sans éclater. On a essayé de l'employer à buriner la fonte, et l'on est parvenu à ne pas altérer sa lame, en ayant soin de ne pas enlever de trop gros copeaux. Trempé mou dans le suif ou dans l'huile, ce ciseau refoulait sur la fonte, mais coupait encore bien le bronze.

Des garnitures de rampes coulées en fonte grise dans des moules en fonte, sont devenues blanches comme on devait y compter, par la trempe due à l'influence des coquilles ; mais un recuit de quelques heures leur a bientôt rendu leurs qualités premières et a permis de les limer aisément. Sur ces garnitures, d'ailleurs, comme sur les barreaux coulés de même façon, on a reconnu une augmentation notable dans le volume, après le recuit. Les moules de garnitures avaient été saturés de sel ammoniac, et cette préparation a paru concourir à la netteté des surfaces. Coulées avant que les moules fussent chauds, les garnitures venaient mal, avec une surface graveleuse, scoriée et présentant des angles arrondis.

Recuit. — De ces divers faits donc, deux résultats remarquables à déduire :

P L'accroissement considérable en volume de la fonte coulée en coquilles, après son recuit;

29 La facilité du recuit quand les pièces sont coulées dans des moules en fonte.

Nous avons déjà essayé d'expliquer le premier de ces résultats. Le second, plus digne peut-être d'occuper l'attention, est dû également à l'emploi des coquilles. Dans le barreau coulé en fonte grise et devenu blanc par un refroidissement immédiat, le carbone n'a pas disparu, il parait seulement s'être allié plus intimement à la masse; il semble ensuite se condenser et en quelque sorte se cristalliser, à la faveur du recuit, reprenant la position qui lui serait demeurée, si le barreau avait été coulé dans les conditions ordinaires.

Le barreau coulé en fonte blanche dans des coquilles et qui s'adoucit,

lui, tandis que le barreau de même matière coulé en sable et soumis à un pareil recuit, ne subit qu'une modification insignifiante, nous semble présenter une anomalie plus étrange. Une analyse exacte avant le recuit pourrait seule éclairer ce fait intéressant et indiquer si la différence qui apparaît entre les deux barreaux après le recuit est due, ce qui semble probable, pour le barreau en sable, à l'acquisition de quelque corps étranger communiqué par la matière ayant composé le moule (1).

Les avantages du recuit pour les pièces coulées en coquilles sont bien constatés. La durée de la même opération adoptée pour ces pièces n'a jamais été suffisante pour de semblables pièces coulées en sable. Les barreaux renfermés dans une caisse en tôle, étaient environnés d'une épaisseur de poussier de charbon de bois, mélangé avec une faible proportion de crottin de cheval ; on élevait la caisse à la température de 7 à 800***^, puis on la laissait se refroidir aussi lentement que possible au sein du foyer qui l'avait échauffée. Dans les recuits ordinaires de pièces coulées dans le sable la température a besoin, en effet, d'être maintenue pendant dix à douze heures, quelquefois pendant plusieurs jours, à sa limite la plus élevée.

On peut tirer parti de cette propriété des pièces coulées dans les moules métalliques, pour fabriquer des objets de formes simples devant se répéter souvent. Sans aucun doute, en chauffant les moules à une température de 180 à 200^*^, on obtiendrait des ornements suffisamment nets, pourvu toutefois que ces ornements soient formés d'une seule masse. S'ils étaient découpés ou s'ils présentaient des vides intérieurs, ils seraient évidemment impossibles par ce procédé, les parois des moules présentant des obstacles insurmontables au retrait de la fonte, toujours blanchie d'ailleurs par le contact avec une surface métallique.

La coulée en coquille serait surtout utile pour des outils, des instruments tranchants, etc. Il est certain que ces objets coulés ainsi, puis soumis à un certain nombre de recuits, acquièrent une grande partie des qualités de l'acier dont ils sont appelés alors à rendre les services.

Pendant que nous parlons de l'augmentation de volume de la fonte de fer, disons quelques mots des expériences que nous avons tentées pour appliquer l'influence de l'électricité aux métaux en fusion. Le manque d'une batterie électrique assez puissante, ne nous a pas permis

(1) Nous accordons à ces Êiits d'autant plus d'importance qu'ils sont consacrés par des expériences positives, répétées plusieurs fois sur des barreaux de modèles Taries, et dont quelques-uns ont eu leurs dimensions portées jusqu'au double de celles que nous avons indiquées»

de pousser nos observations aussi loin que nous l'aurions désiré (1). Cependant nous avons pu constater, en faisant circuler un courant électrique au sein d'un barreau liquide en fonte de fer : P que le métal atteignait une extension de volume considérable si le moule était coulé à découvert, et cela pourtant sans que la cassure présentât à l'intérieur la moindre trace de porosité; 2" que la résistance de la fonte était notablement augmentée; 3^ que la nature de cette fonte peut-être un peu plus dure à limer que la même fonte coulée dans des moules ordinaires, tendait à se rapprocher de celle de l'acier et paraissait présenter un peu de malléabilité, ce qu'on ne trouve pas dans les fontes ordinaires.

Ces résultats promettaient assez pour qu'on fût conduit à de nouveaux essais qui n'ont pas été tentés de nouveau, à notre connaissance. Que ne doit-on attendre de l'énergie puissante de l'électricité? Appliquée à la fonte en fusion, jusqu'au moment où celle-ci se solidifie, ne peutelle point séparer les matières impures et enlever le carbone de la masse du fer, de manière à rendre ce { métal malléable en sortant des mains du fondeur, ou au moins à donner à la fonte destinée aux forges, une grande facilité pour le pudlage.

Application de Vékciriciié. — L'électricité, appliquée également aux alliages en fusion du cuivre, du zinc et de l'étain, nous a montré des résultats non moins intéressants. Son application à la fusion des métaux a déjà été tentée en Angleterre. M. Napier a publié, en 1845, un mémoire sur l'application de la pile de Volta, à l'extraction des minerais par la voie sèche. Ce savant fit observer que, lorsqu'un courant éleclxique traverse une substance, il ne se manifeste aucun changement dans l'ensemble de ses molécules, tant que cette substance demeure à l'état solide ou même à l'état de fluidité imparfaite; il est donc indispensable de la liquéfier avant de la soumettre à l'action du courant galvanique- Ce préliminaire s'accomplit en dissolvant le métal ou le minerai dans un acide, ou bien encore par la simple application de la chaleur. Pour favoriser la fusion, M. Napier ajoute au minerai une petite quantité de chaux ou de soude qui sert de fondant. Quand la masse est liquide, il la soumet à l'action de la pile électrique. Pour les opérations de laboratoire, on emploie la méthode suivante : Les parois intérieures d'un creuset de plombagine de fortes dimensions sont enduites de deux couches successives d'argile réfractaire, jusqu'à 0«»,027 du fond qui reste découvert; cet enduit doit être

(1) L'électricité n'était pas, il y a trente ans, expérimentée comme aujourd'hui et les appareils des laboratoires, n'avaient pas encoie reçu les perfectionnements et les développements qu'a acquis cette science nouvelle.

mince. Quand le creuset est suffisamment séché, on y place, avec le fondant dont il vient d'être parlé, le minerai suffisamment grillé pour le débarrasser des sulfates qu'il contient; on recouvre le creuset, et on le place dans un four à réverbère ordinaire, où l'on maintient la chaleur jusqu'à ce que la masse soit fondue.

Au fil positif d'une batterie galvanique, composée au moins de cinq paires de plaques, on attache une tige de fer terminée par une plaque de même métal un peu moins grande que l'orifice du creuset; au pôle négatif, on adapte un disque de zinc. Enfin, pour compléter le circuit, on fait descendre le disque de fer sur la surface de la matière en fusion de manière à la toucher. Au bout d'une heure ou deux, selon la quantité de minerai employée, le métal est précipité au fond du creuset et séparé de ses scories.

Si l'on veut opérer en grand, on remplace le creuset par un fourneau dont la sole est pavée en briques de plombagine ou en toute autre matière réfractaire. Cette sole est mise en communication avec le pôle négatif de la batterie, et la surface de la matière en fusion avec le pôle positif. Les résultats sont les mêmes; seulement, la durée de l'opération est limitée suivant la quantité de minerai soumise à l'action de la pile.

Dans nos applications aux métaux en fusion, nous avons suivi une marche à peu près semblable, en ce qui concerne la disposition du courant électrique. Pour les essais dans des moules, nous avons eu soin d'isoler ceux-ci de manière à éviter les pertes dans le sol, et nous avons soutenu les fils conducteurs par des coussinets en verre éloignant tout contact avec le sable ou la fonte des parties de moules. Nous ne pensons pas qu'on ait fait rien de plus concluant jusqu'aujourd'hui.

Point de fusion. — On estime que la fusion de la fonte a lieu entre 130 et 15œ Wedgvood, ce qui correspondrait à 9860 et 11300* centig.; mais il est permis de penser que ces observations sont tout à fait inexactes et que la fusion du fer cru est obtenue au-dessous de 1500**<^, puisque la fonte blanche est fondue ordinairement au point où le fer forgé acquiert la chaleur blanche suante (1). Aussi l'emploi du

(1) D'après Pouillet, la chaleur que prend un corps plongé dans un fojer t de :

525*> cent, pour le rouge naissant.

700 — pour le rouge sombre.

800 — pour le cerise naissant.

900 — pour le cerise,

1000 — pour le cerise clair.

1100 — pour l'orange foncé.

1200 — jour l'ora'^ge clair.

est

pyromètre Wedgvood (1) n'a-t-il réellement d'intérêt qu'en ce qu'il peut servir à reproduire une température égale à celle déjà obtenue et qui a été reconnue bonne par la pratique.

La fonte blanche, comme nous Tayons dit, arrive plus tôt au point de fusion que la fonte grise ; mais cette dernière est susceptible de conserver plus de liquidité et de comporter une plus forte dose de calorique. Pourtant, il est certaines circonstances où la fonte blanche est plus réfractaire, c'est-à-dire moins fusible que la fonte grise. Nous avons noté cette différence, en parlant de la production de la fonte dans les hauts-fourneaux; mais nous ferons remarquer que la capacité calorifique de la fonte blanche est plus grande que celle de la fonte grise, au moins pendant la première période qui précède la fusion. De telle sorte, que si l'on représente par 12 la chaleur spécifique de la première, celle de la seconde pourra être indiquée par IL

Densilé, — On peut adopter dans la pratique, les chiffires suivants indiquant la pesanteur spécifique de la fonte à différents états :

Fonte noire à gros grains Le môtre cube 7.000 kilog.

Fonte grise à grains serrés — 7.207 —

Fonte traitée — 7.300 —

Fonte blanche — 7.500 —

Fonte blanche approchant du fer forgé — 7.800 —

Ces nombres présentent assez d'exactitude pour servir aux calculs devant déterminer le poids des pièces d'après leur volume. Le deuxième chiffire est celui qui est employé d'habitude pour l'évaluation du poids des pièces en fonte douce^ destinées aux machines (2).

1300 — pour le blanc.

1400 — pour le blanc éclatant. 1580 — pour le blanc éblouissant ou soudant.

Ces résultats tendraient à confirmer le ÊLÎt que nous arançons.

(1) On sait que le pjromètre de Wedgvood est un instrument composé de deux règles en cuivre qui, s'inclinant suivant un certain angle, forment une rainure dans laquelle on introduit un cylindre d'argile soumis préalablement à la température du foyer sur lequel on opère.

L'emploi du pyromètre de Wedgvood est fondé sur la propriété qu'éprouve l'ar* gile, de se retirer lorsqu'elle est exposée à l'action de la chaleur, et cela d'une manière qu'on regarde comme proportionnelle avec l'accroissement de la température.

Le premier degré du pyromètre de Wedgvood, correspond à environ 500<»«, et chaque degré est égal à 72<^ cent.

Des appareils spéciaux et plus modernes, entre autres, ceux de Bunsen, etc., se sont substitués à celui-là.

(2) Voir notre livre : Emploi de la fonte dans les coTislmctions . — Chapitre II et chapitre III» — Données sur la faibrication des fontes moulées, etc.

MalUMlité. — La fonte grise est an peu élastique, un peu flexible, un peu ductile, et très peu malléable ; la fonte blanche ne possède aucune de ces qualités.

La ténacité des corps se mesurant par la traction, par la torsion, par la pression appliquée dans le sens horizontal pour amener la courbure, et par la pression donnée verticalement pour provoquer l'écrasement, la fonte grise l'emporte évidemment sur la fonte blanche dans les trois premières circonstances; mais celle-ci supporte plus facilement la pression dans le sens vertical parce qu'elle ne plie pas. Cependant, sous l'influence d'un trop grand' poids, elle s'écrase et se réduit en poussière ou en fragments.

Il est certain que, par suite des effets du tassement, la fonte versée dans une position verticale offrira une ténacité plus grande que si elle était coulée horizontalement; cette précaution sera toutefois moins utile pour la fonte blanche dont les molécules, quelle que soit la disposition de la coulée, ne peuvent former la liaison intime qui constitue la ténacité.

Par ces raisons , il faut éviter l'emploi de la fonte blanche dans les constructions, pour des objets qui doivent ofli'ir de la résistance ; mais il est plus avantageux d'exécuter avec cette fonte les colonnes et les piliers qui, placés verticalement, sont appelés à supporter de lourds fardeaux.

TénaciU. — La résistance de la fonte grise dépasse de 1/2 à 2/3 celle de la fonte blanche. D'après les essais de Trégold, un barreau de bonne fonte grise ou mêlée peut supporter sans aucune autre altération que celle d'un allongement de 0°^,00083 sur sa longueur, un poids de lOkil. 73 par millimètre carré. 11 résulte d'expériences que nous avons faites il y a trente ans, à l'usine d'Indret, que des barres carrées de fonte de 0°>,033 de côté, étaient rompues sous un poids de 12,100 kilogrammes. Ce chiffre représentant la moyenne de plusieurs expériences donne un résultat de 11 kilog. 09 par millimètre carré qui s'éloigne peu de celui communiqué par Trégold. Nous ferons observer que les essais avaient lieu sur des barres coulées dans une position verticale, circonstance favorable au tassement. Il est d'ailleurs certain que la résistance de la fonte doit augmenter en raison de la grosseur des barres, et qu'une des causes principales parmi celles qui s'opposent à la ténacité du métal, vient des cavités ou soufflures causées par la formation des gaz, et qui, développées à l'intérieur des objets coulés, contribuent à en altérer la solidité (1).

(1) Ces chiffres de résistance ont été bien remontés depuis, par suite des améliolations apportées dans les procédés defabrication de la fonte. La Marine de l'État exig-e U à 15 kilogrammes par millimètre carré de section, et beaucoup d'usines arrivent jusqu'à 18 millimèties et au delà.

La fonte blanche caverneuse ou lamelleuse produite à la suite de plusieurs fusions répétées ou après un dérangement complet du hautfourneau, peut être rompue par le faible poids de 2 à 3 kilogrammes par millimètre carré. On pourrait en conclure que la résistance de cette fonte, lorsqu'elle est placée horizontalement, et destinée à supporter une charge quelconque, est à peu près nulle. — Il serait même aussi inutile que dangereux de vouloir l'employer, dans les travaux de constructions, à d'autres usages que ceux mentionnés plus haut.

Résistance de la fonte. — L'extension donnée aux constructions dans lesquelles la fonte est venue prendre place, a imposé aux ingénieurs et aux constructeurs la nécessité de se rendre un compte plus exact de la résistance de la fonte dans ses divers emplois, ou du moins dans les emplois principaux où elle est soumise à un travail de flexion, de traction^ de compression ou de choc. De nombreuses expériences ont été tentées dans l'intention d'arriver à élucider ces questions importantes. Nous avons fait en sorte de prendre part le plus largement possible à ces travaux, en nous aidant de la fabrication considérable des usines de Marquise pour entreprendre diverses séries d'essais. On trouvera d'ailleurs, dans nos publications antérieures la relation des principaux résultats que nous avons constatés.

Nous nous bornerons à dire ici qu'il est aujourd'hui généralement admis par les cahiers des charges des compagnies de chemins de fer ou des grands travaux publics, que la fonte doit résister :

Dans les épreuves à la flexion, à un efibrt de rupture de 15 à 16 kilogrammes par millimètre carré de section;

Dans les épreuves à la traction, à un effbrt de 14 à 15 kilogrammes par millimètre carré de section ;

Dans les épreuves à l'écrasement, à un effort de 55 à 60 et même 70 kilogrammes par millimètre carré de section ;

Dans les épreuves au choc, à un choc produit par un boulet de 12 kilogrammes tombant d'une hauteur de 0™,35 à 0™,50 sur un barreau de 0™,04de côté placé sur des couteaux espacés de 0™,16.

En France, la plupart des bonnes fontes de première fusion obtenues dans les conditions d'un roulement satisfaisant peuvent atteindre sensiblement ces limites qui n'ont rien d'exagéré. Mais, toutefois, en raison des irrégularités que présente la première fusion, les ingénieurs exigent, et c'est du reste plus sûr, si ce n'est pas toujours aussi économique pour les fondeurs, de n'employer pour les pièces devant résistera des efibrts que des fontes rigoureusement de deuxième fusion.

Par des mélanges bien entendus, le fabricant peut arriver à obtenir d'une manière courante, sans hésitation aucune et sans risques de rebuts, les chifl'res des résistances que nous venons d'indiquer.

Les fontes d'Ecosse qui sont en général très peu tenaces et chez les-

quelles, refondues sans mélange de fontes françaises» on atteint rare-> ment et difficilement les limites les plus faibles exigées, donnent combinées en petites quantités avec les fontes françaises, des résultats pour la plupart assez remarquables comme chiffres de résistance.

Les mélanges paraissant devoir assurer la plus grande somme de ténacité sont ceux qui proviennent d'une proportion de 8 à 10 p. 0/0 de fonte d'JÉcosse, avec 20 p. O'O de fontes grises en jets et débris, et 70 à 72 p. 0/0 de fontes traitées, sorte dite n^ 2 du commerce, correspondant comme moyenne à la qualité de transition entre le truité-blanc et le truité-gris. Le chapitre suivant donne, au reste, des détails plus complets sur les mélanges des fontes.

Les diverses expériences relatives à la ténacité de la fonte ont dû conduire à examiner si le caractère de la fonte à la cassure pouvait être le même pour les fontes devant résister à la traction ou à la flexion que pour les fontes soumises à des efforts de choc.

On a eu lieu de reconnaître que dans les fontes exposées au choc, un grain un peu gros, d'un ton peu brillant, à fond tirant sur le truitéblanc, peut donner en général le degré le plus élevé de résistance.

Le grain un peu plus fin, également arraché et de peu d'éclat, à fond légèrement truite, plutôt truité-gris que truité-blanc, est le grain qui convient pour une bonne résistance à la traction.

Les fontes à grain nerveux séparé par arrachements indiquant de petites pyramides bien accusées dans la direction de l'axe des barreaux d'essai, au lieu d'arrachements normaux à l'axe comme dans les fontes de bonne résistance au choc et à la traction, à fond gris-serré régulier, sont celles qui conviennent le mieux pour résister à la flexion. Ces mêmes fontes produites dans de bonnes conditions résistent également bien à la traction et au choc; mais il est juste de dire que, pour ces efibrts, elles sont plus avantageuses quand elles se montrent avec les caractères que nous avons décrits plus haut.

Des observations à noter pour déduire de l'aspect des fontes l'indice d'une ténacité relative, on peut admettre, sauf d'assez rares exceptions, que les fontes les moins prédisposées à la résistance sont celles qui se présentent avec un aspect à la cassure d'un gris-noir très prononcé, plus ou moins chargé de graphite, à grains larges et brillants, ou à petits grains irréguliers semés sur un fond scintillant ou éclatant.

Les fontes truité-blanc et même les fontes truité-gris un peu avancées, à cassure mate sèche, où le grain confus se perd sur un fond uni sans aucune trace d'arrachement, sont également peu résistantes et voient leur ténacité décroître d'autant plus qu'elles s'approchent des limites de la fonte blanche.

D'après cela, on reconnaîtra que les fontes anglaises, notamment les

fontes d'Ecosse généralement plus carburées que les fontes françaises, se présentent dans de moins bonnes conditions de résistance, justement parce qu'elles sont plus grises, à grain plus gros, plus riche et plus brillant. Car, il y a un fait acquis auprès des personnes qui ont Texpérience de la fonderie, la fonte grise, très grise, ainsi qu'on l'a recherchée pendant longtemps dans les travaux de construction ou dans les machines, est beaucoup moins tenace et infiniment plus sujette à l'impureté, à la porosité, aux piqûres et aux cavernes que la fonte grise obtenue sur la limite du truite, tout en conservant un grain fin, régulier, doux, permettant de se plier aux exigences de l'ajustement le plus compliqué.

Mélanges Stirling, — En France, où les fontes peu riches passent pour la plupart très facilement et très rapidement au truité-blanc, ou au blanc, alors qu'on les soumet à la refonte, il faut trouver les moyens de donner au grain du gris, de la régularité et de la douceur. On recherche pour cela des fontes très noires, et préférablement des fontes d'Ecosse n° 1 à mélanger avec les nôtres en quantités déterminées suivant le degré de qualité qu'on veut obtenir. En Angleterre, au contraire, on a dû chercher à enlever aux fontes ce qu'elles ont de trop carburé, de trop gris. L'emploi du fer en nature a dû, sous ce rapport, réussir parfaitement dans les mélanges, là où il n'aurait pas réussi en France.

Les procédés Morries-Stirling consistant à ajouter aux fontes noires d'Angleterre et d'Ecosse des rognures de fer n'ont donc pas eu d'autre intérêt que de parer à la faiblesse des fontes anglaise en les amenant aux conditions de grain sain et résistant que nous venons de signaler. Il s'agissait en effet de décarburer des fontes péchant par excès de carburation; et, entre deux moyens à employer, le mélange avec des riblons et le mélange avec des fontes blanches ou des fontes truitées, l'inventeur a choisi celui qui lui a semblé le plus propre à se concilier avec les habitudes de la fabrication en Angleterre, savoir l'emploi des ferrailles.

Il faut certainement beaucoup moins de rognures de fer pour décarburer une quantité donnée de fonte, qu'il faudrait de fonte truitée, et même de fonte blanche, pour atteindre un résultat pareil. Et, dans de certaines limites, il est plus facile aux fondeurs anglais de se procurer de petits lots de ferraille que des quantités assez importantes de basses fontes qu'en Angleterre, les hauts-fourneaux marchant en fonte à moulages produisent plus souvent par causes accidentelles qu'à la suite d'une allure régulière.

C'est là surtout la raison principale qui nous paraît justifier les mélanges Stirling, Gruson et autres dont les ingénieurs français, se sont beaucoup préoccupés. Sans prétendre dire que cette raison est la seule et la meilleure, nous comprenons que le concours des riblons auquel

quelques fondeurs en France ont su faire appel à l'occasion, permettant un blanchiment aussi complet et aussi rapide qu'on veut l'obtenir, peut très bien être employé par les fonderies n'ayant que des fontes noires ou trop grises à leur disposition, comme cela se passe en Angleterre dans la plupart des usines qui fabriquent les fontes moulées.

Les procédés Stirling ne paraissent pas d'ailleurs avoir pris toute l'extension qu'on aurait pu leur attribuer dès l'abord. Nous avons vu des fondeurs anglais les condamner d'une manière absolue après les avoir essayés et en avoir obtenu des fontes d'une résistance plus relevée, mais d'un grain dur, sec, inégal, difficile à travailler. La fonte' qui provient de ces mélanges, surtout quand le fer y est introduit en proportions un peu fortes est pâteuse, coule difficilement et remplit assez mal les moules qu'elle charge d'impuretés allant se loger aux angles rentrants des pièces moulées pour y amener des tassements ou des déchirements.

Durcissement^ rupture ou gauchissement. — Le refroidissement de la fonte est un phénomène qu'on doit suivre avec soin et dont il convient de calculer les effets lorsqu'il s'agit découler des pièces d'inégale épaisseur. Il arrive souvent que les parties les plus minces de ces pièces étant refroidies longtemps avant les autres, celles-ci opèrent un tirage susceptible d'amener la cassure et le gauchissement. Les objets d'une grande surface et d'une faible épaisseur sont surtout sujets au dernier de ces inconvénients, lorsqu'on n'a pas soin de les laisser se refroidir à la longue et garantis du contact de l'air. Nous reviendrons sur ce point essentiel, et nous indiquerons les précautions à prendre pour éviter, autant que possible, les accidents queuous venons de signaler, lorsque nous parlerons du moulage et de la coulée des moules.

La fonte grise refroidie lentement et à l'abri du contact de l'air extérieur, conserve toute sa qualité; mais, si au contraire, elle est maintenue en bain et soumise à l'action d'un courant d'air, elle se couvre d'une couche oxydée, devient poreuse, perd de sa résistance et subit un déchet considérable.

La fonte blanche conservée longtemps dans une température uniforme, ne recevant que difficilement l'atteinte de l'air, devient grenue et se rapproche de la fonte grise, si l'on prend soin de la recouvrir d'une matière préservatrice comme la poussière de charbon, les cendres, la chaux, etc. Si, après la fusion, elle est refroidie d'une manière rapide, elle demeure plus aigre et plus cassante qu'auparavant.

Les pièces minces et de petites dimensions, par suite du refroidissement subit de la fonte contre les parois ordinairement humides des moules, acquièrent à leurs extrémités et à leur surface, une duretételle qu'elles résistent au travail de la lime ou du burin. Cet effet est

beaucoup plus sensible dans les portions de la pièce qui sont les plus éloignées de- Tembouchure du moule, car ces parties reçoivent une fonte mise en contact avec une plus grande superficie de sable, laquelle est refroidie par l'échange de température qu'elle fait à son passage. Par cette raison, on voit souvent les dents des roues d'engrenage extrêmement dures et blanches, pendant que les autres parties sont demeurées tendres et d'un travail facile.

On peut éviter cet inconvénient, en coulant par plusieurs jets et en employant pour la confection des moules du sable aussi sec qu'il est possible.

Quelles que soient ces précautions, on est souvent forcé de recuire la fonte. On l'enveloppe alors de poussière de charbon, de cendres d'os, de craie pilée, ou même de sable quartzeux, et on la soumet pendant un temps déterminé à une température élevée et soutenue. Les petites pièces sont enfermées, étant ainsi protégées, dans une caisse en tôle, qu'on chauffe à un foyer quelconque, d'une température assez élevée cependant, pour qu'on puisse amener le recuit à la chaleur blanche.

Cette opération adoucira, dans une certaine limite, les pièces dont la surface aura été durcie par un refroidissement trop prompt. C'est jusqu'alors le recuit qui a le mieux réussi. Mais pour avoir moins durs les objets coulés accidentellement en fonte blanche ou en fonte truitée, et pour rendre sensible jusqu'à une certaine profondeur l'effet du recuit, il faudrait placer ces objets dans un foyer pénétré d'une chaleur intense et les laisser se refroidir en même temps que ce foyer. — Néanmoins, il arrive quelquefois en pareille circonstance, que les pièces se recouvrent d'une couche épaisse d'oxyde qui s'enlève par écailles et altère les contours, et qu'au lieu d'une fonte douce, malléable et tenace, on n'obtient qu'une matière poreuse et sans aucune solidité. On pourrait, à la vérité, diminuer les effets nuisibles que nous signalons, en garnissant toute la capacité du foyer d'une des matières employées pour le recuit des petits objets, mais une telle opération deviendrait bientôt trop dispendieuse.

Réaumur qui a fait des expériences nombreuses sur l'adoucissement du fer fondu, est parvenu par des recuits bien ménagés, à obtenir une fonte malléable pouvant se travailler à chaud sans aucune gerçure apparentes. 11 a si bien adouci des pièces minces, que ces pièces se laissaient ployer à froid et devenaient extrêmement flexibles. Mais qu'on nous permette de le dire, la plupart des expériences de Réaumur ont été plutôt des expériences de laboratoire, que des résultats pratiques. Ses procédés employés en grand, eussent vraisemblablement rencontré un égal succès, s'ils avaient été alors appliqués industriellement. Cependant, la fonderie doit aux travaux de Réaumur, une branche nouvelle et importante, l'art de rendre la fonte malléable, art qui a

encore des progrès à faire, mais qui n'en demeure pas moins une belle invention, dont tout l'honneur de la première application appartient à un savant Français.

Réaumur a trouvé que le mélange qui convenait le mieux pour produire l'adoucissement de la fonte, devait se composer d'une partie de charbon de bois, et deux parties de craie ou de chaux provenant des os calcinés. Il employait ce mélange réduit en poudre, à envelopper les fontes à recuire, placées d'ailleurs au milieu d'une capacité bien fermée. La durée de ses recuits était au minimum de 10 ou 12 heures, et quelquefois elle s'étendait à 48 et même jusqu'à 50 et 60 heures, quand les pièces étaient de forte épaisseur.

La fonte blanche contenant le moins de sels terreux et le moins d'impuretés, était celle qui convenait le mieux à ces opérations. La fonte blanche, bien affinée et bien pure, d'une composition se rapprochant de la nature de l'acier, se montrait plus rebelle.

Toutes ces remarques sont, du reste, de celles que la pratique a constatées depuis. On n'a plus eu qu'à modifier les procédés pour les rendre pratiques et pour en mettre les dépenses au niveau de l'économie qu'exige la fabrication actuelle.

Plusieurs praticiens, s'éclairant des théories de Réaumur, se sont occupés également de travaux spéciaux sur l'adoucissement de la fonte. A sa séance générale de 1818, la société d'encouragement pour l'industrie nationale, décerna à Baradelle et Déodor, fondeurs à Paris, un prix de 3,000 francs pour la confection de divers objets de petites dimensions en fonte de fer adoucie. Ces fabricants avaient présenté entre autres échantillons de leurs produits : une serrure avec deux clés en fonte blanche adoucie, des barreaux de fonte forgés et soudés l'un à l'autre, comme s'ils eussent été en fer; des lames de fonte recourbées en cercles et tordues à chaud sans aucune altération, des clous de différentes formes qui pouvaient être courbés et tordus à froid sans se rompre, etc. Tous objets démontrant la malléabilité que la fonte est susceptible d'acquérir, et que l'on ne peut obtenir, du premier jet avec de la fonte grise la plus douce. A cette époque, le prix des objets fabriqués par Baradelle et Déodor, bien mieux confectionnés évidemment que les semblables pièces en fer forgé, était cependant, d'après la déclaration des fabricants, au dessous du prix de ces dernières, bien que l'adoucissement seulde la fonte ait exigé* souvent plus de 72 heures de feu.

En 1830, le colonel Fischer, présenta aussi à la Société industrielle de Mulhouse divers échantillons dé fonte de fer malléable obtenus par lui. Ces échantillons, auxquels on fit subir des épreuves semblables à celles qu'éprouvèrent les pièces de Baradelle et Déodor, vinrent confirmer ce que l'on savait déjà, que le i^ecuit prolongé tend singulièrement

à rapprocher la fonte de fer de la nature du fer forgé ; mais ils ne prouvèrent pas qu'ils étaient le résultat d'une fabrication courante, puisque, comme des premiers, on fut longtemps sans en entendre parler. On a bien vu de ùouveaux échantillons aux expositions de 1834 et de 1839 et cependant nous croyons être dans le vrai, en disant qu'à cette époque aucun produit n'était vendu, encore, dans le commerce.

Dans toutes les usines, on fait des recuits, lorsque, par suite d'accidents quelconques, des pièces délicates sont venues, à la fonte, trop dures pour pouvoir être travaillées à la lime ; ces recuits coûtent toujours beaucoup quand on n'a pas de fourneau approprié pour les faire ; et dans les ateliers même qui possèdent les fours nécessaires, on regarde la dépense comme assez forte, pour éviter de recuire souvent, à moins qu'on ne dispose de la chaleur perdue des gueulards, et que les recuits puissent avoir lieu sans autres frais que ceux de la main-d'œuvre.

Un praticien dont le nom fait autorité dans la fonderie, M. Calla, s'est beaucoup occupé de l'adoucissement de la fonte. Voici les conclusions qu'il a tirées de ses expériences :

10 Les deux éléments nécessaires pour le recuit sont le temps et la température. Le mode d'action de ces deux éléments est tel, que la diminution de l'un exige l'augmentation de l'autre et réciproquement. Ainsi, plus on approche de la température de la fusion, plus l'adoucissement est rapide ; une demi-heure a suffi pour donner à des pièces de fonte blanche très minces et très fortement chauffées, la plus complète douceur et beaucoup de malléabilité. En général, il est prudent de prolonger la durée du recuit et de modérer la température, pour éviter l'altération des surfaces et principalement la déformation des pièces par le gauchissement.

2^ Il est convenable de placer les pièces à recuire dans un milieu admettant une substance pulvérisée telle que le charbon de bois pilé, le grès, les cendres, l'argile, etc., afin de les maintenir dans leur forme primitive, au cas où la température du recuit viendrait à s'élever outre mesure.

Transformation de la fonte en fusion. — Depuis longtemps, on a reconnu qu'il était facile de faire passer la fonte blanche à l'état de fonte grise, en la tenant en bain dans un creuset couvert et en lui évitant tout contact avec les corps étrangers qui pourraient lui communiquer à nouveau de l'oxygène.

11 est constant qu'on parvient à blanchir la fonte grise en la brassant lorsqu'elle est en fusion dans le creuset, avec un ringard ou tout autre outil en fer, et qu'aussi l'approche de l'air atmosphérique suffit pour durcir la fonte, lorsque son refroidissement s'opère. En partant de ces principes on peut conclure qu'il n'est pas impossible de convertir la fonte blanche en fonte grise, lorsque cette fonte a été produite dans

des conditions normales de fabrication et n'est pas le résultat d'aoci** dents de fusion.

Le fondeur Launay a prétendu avoir trouvé le moyen de produire de la fonte grise par l'addition dans le bain, d'une certaine quantité de sel ammoniac et de poussier de charbon de bois. Nous ferons observer que des essais semblables avaient été tentés avant lui, non seulement par Réaumur, mais par d'autres chimistes ayant étudié la même question.

On s'était fondé naturellement sur l'affinité de Toxygène et de l'azote pour les annuler l'un par l'autre dans la fonte mise en fusion. Le sel ammoniac était destiné à développer l'azote en brûlant rapidement ; il produisait à la surface du bain une agitation extraordinaire à la faveur de laquelle on supposait que le métal devait se recarburer par la suppression de l'oxygène d'une part et par la décomposition du poussier de charbon végétal de l'autre.

Ces essais, que beaucoup de ceux qui s'occupent de fonderie ont été à même de répéter ne paraissent pas être sortis des limites du laboratoire. Nous ne savons pas qu'on ait réussi jusqu'à présent à convertir la fonte blanche en fonte grise dans les ouvrages de hauts-fourneaux, dans les cubilots ou dans les fours à réverbère. Toutefois, l'emploi de l'air chauffé à une haute température peut quelquefois, dans des fourneaux non encore fatigués, modifier la qualité d'une coulée et ramener à l'état gris ou truite de la fonte blanchie accidentellement.

Trempe de la fonte. — La fonte grise chauffée au blanc et ensuite plongée dans l'eau, devient dure, plus blanche et d'un aspect plus métallique. Elle est susceptible de recevoir un assez bon tranchant pour les outils des graveurs, des tourneurs, etc.

La fonte blanche chauffée au-dessous du point de fusion devient légèrement malléable, acquiert une faible partie des propriétés de l'acier et peut facilement s'allonger sous le marteau. Trempée, elle fournit des instruments tranchants, sinon parfaits, du moins meilleurs que ceux qu'on obtiendrait avec la fonte grise.

On a essayé d'utiliser cette faculté de tremper la fonte, pour la fabrication des essieux et des colliers de roues, coulés d'abord en fonte douce qu'on peut limer et tourner facilement puis prenant, par la trempe, assez de dureté pour qu'ils puissent résister à un long usage. On prépare encore par des procédés à peu près semblables, des clous, des fers à cheval, des outils d'agriculture, etc.

La trempe en paquet de la fonte de fer peut, dans une certaine mesure, lui apporter autant de dureté qu'on peut en donner au fer par la cémentation.

Les pièces de fonte préalablement tournées, percées, limées, s^ustées,

sont disposées au milieu d'une enveloppe en fonte ou en tôle, environnées de suie de cheminée qui les recouvre parfaitement et les empêche de se mettre en contact pendant Topération. On mêle à la suie des matières animales, telles que cornes, vieux cuirs, etc. La caisse est lutée avec de la terre glaise pour empêcher Tair atmosphérique d'y pénétrer et placée dans un feu de charbon de bois . On maintient l'appareil à la chaleur rouge pendant trois heures au moins, puis, au bout de ce temps les pièces sont immédiatement plongées dans Teau firoide. Plus on a eu soin de continuer le feu, et plus la trempe a d'action pour pénétrer les pièces. Avec un feu soutenu pendant trois heures, ce n'est que leur surface qui se trouve trempée.

Une nouvelle méthode pour durcir la fonte consiste à préparer une solution contenant 1100 grammes d'acide sulfurique et 70 grammes d'acide nitrique pour dix litres d'eau et à plonger, en le tenant dans le liquide jusqu'à complet refroidissement, l'objet que .l'on veut durcir, après qu'il a été chauflTé à la chaleur rouge cerise.

Ce procédé donne à la surface de la fonte une dureté égale à celle de l'acier trempé sec et aune profondeur de 0™,0005 environ. Il est entendu qu'on prend pour immerger la pièce toutes les précautions voulues pour l'empêcher de se déformer ou de se briser.

La fonte élevée à la chaleur blanche peut, de même que le. fer, être sciée facilement. On coupe à la scie, après les avoir fait chauffer à un feu de forge, des tuyaux de conduite, des boites de roues, et toutes autres pièces.

Oxydation de la fonte, — La fonte exposée à l'action de l'àir humide s'oxyde et se couvre plus ou moins rapidement d'une couche jaunâtre appelée routZte, due à la combinaison de l'eau et de l'air.

Lorsque les objets en fonte sont polis, on peut les préserver de la rouille par une couche d'un corps gras, tel que l'huile d'olive purifiée, l'huile de lin, l'huile de faîne ou bien un mélange d'huile et de suif fondu. Il est essentiel que les huiles employées ne contiennent point d'eau. Un mélange de graisse, d'huile et de céruse convient bien.

Pour garantir la fonte brute de d'atteinte de la rouille, on la recouvre d'une couche'de vernis, de goudron ou de minium préparé à l'huile siccative.

Nous avons employé avec succès, pour recouvrir provisoirement les ornements de la place de la Concorde, à Paris, un enduit d'huile de lin épurée par l'ébullition et rendue plus siccative au moyen d'une addition de litharge. On faisait chauffer les pièces avant de leur appliquer la couverte. Les ornements dont nous parlons, ont été depuis, bronzés et dorés sur place, par les procédés ordinaires. Plus tard, ils ont été

recouverts d'une couche de bronze^ par les procédés de galyanoplastie Oudry,

La dorure ou l'application du bronze ne peuvent être d'une grande durée, si le travail n'est fait à chaud. On dore par le feu en frottant le métal avec un amalgame d'or et en chassant ensuite le mercure par la sublimation. 11 est nécessaire qu'avant l'emploi de l'amalgame, la surface de la fonte soit recouverte d'une légère couche de cuivre. Rinmann donne ainsi la recette d'une dissolution avec laquelle on arrose le fer jusqu'à ce que sa surface se recouvre d'une enveloppe cuivreuse sufflsamment indiquée par quelques gouttes de métal liquide qui y demeurent attachées : on fait dissoudre à une chaleur modérée dans 1,562«,50 d'eau pure, 628,50 d'acide sulfurique concentré, 23«,42 d'alun, 7^,80 de sel ammoniac, 11«,72 de vitriol de cuivre, 13^,62 de vitriol de zinc et 156^,25 de vinaigre blanc.

Mais ces procédés, aussi bien que ceux de la dorure par incrustation sont peu pratiqués, s'ils le sont encore, leur application étant aussi longue et aussi difficile que coûteuse.

La galvanisation Oudry avait semblé devoir fournir une couverte plus solide et plus durable. Les balles de la guerre des rues en 1871, ont montré que les couches galvaniques ne formaient qu'un recouvrement adhérant à peine et à peu près solide tant qu'il ne se produirait pas une solution de continuité. Sous le choc des projectiles, en effet, on a vu se décoller et s'effeuiller la couverte galvanique qui s'enlevait et se déchirait comme on ferait de la pelure d'un finiit sous l'action du couteau.

Si l'on veut donner à une statuette ou à toute autre petite pièce une belle couleur noire, sans empâter les parties délicates d'un vernis qui a toujours une certaine épaisseur, il faut la faire recuire dans le poussier de charbon de bois, après l'avoir enduite d'huile et flambée à la fumée de résine. Lorsqu'elle sera refroidie, il suffira de la frotter avec une brosse jusqu'à ce qu'on ait fait partir l'huile et la fumée dont elle sera recouverte .

On se contente quelquefois de faire passer la pièce sur la flamme d'un feu de forge chauffé à la houille et de la brosser ensuite. On emploie aussi un vernis très léger, composé d'huile d'aspic, d'essence de thérébentine et de plombagine.

On peut donner une assez bonne.teinte de bronze à la fonte, en la recouvrant à chaud d'un glacis composé de sang de dragon broyé et dissous dans l'esprit de vin. On étale ce vernis avec un pinceau doux et l'on a soin, pour obtenir des tons différents, de blanchir quelquesunes des parties en relief de la pièce en fonte que l'on veut bronzer, en les frottant avec du papier émeri fin ou du papier verre. Si l'on ajoute à la composition d'esprit de vin et de sang de dragon une légère dose de safran, la fonte prend une couleur dorée. En recouvrant les saillies d'un

peu de poudre de bronze étendue au moyen d'un pinceau sec, on approche encore plus exactement de l'apparence du bronze. Cet enduit a l'avantage de ne pas avoir d'épaisseur et de ne pas effacer les reliefs délicats et ornés des pièces sur lesquelles on l'applique.

Il existe encore d'autres compositions qui servent à recouvrir la fonte et sur lesquelles nous reviendrons. On peut, du reste, consulter à cet égard notre livre : Emploi de la fonte, etc. Chapitre : Procédés de conservation de la fonte et du fer.

Nous dirons seulement que, parmi tous les enduits que nous avons essayés, aucun ne nous a paru plus simple et moins coûteux pour les pièces de grandes dimensions que celui fait à chaud à l'huile de lin. Nous avons eu occasion de constater la solidité de cet enduit, en retrouvant après des années, une statue de quatre mètres de hauteur environ qui, recouverte ainsi et exposée continuellement au contact dé l'air humide, n'a présenté aucune trace de rouille.

On a beaucoup parlé des fontes inoxydables, mais on n'a fait encore que des essais imparfaits portant sur des pièces de petites dimensions. Il est probable que les procédés employés comportaient trop de soins et trop de frais, pour qu'on ait pu songer à les continuer.

Cuivrage de la fonte, — En chauffant la fonte polie à une température de 500 à 550o<î environ, on parvient à lui donner une couleur bleufoncé qui résiste bien à l'effet de la rouille (1). On obtient un résultat à peu près semblable, en recouvrant la surface blanchie du fer et de l'acier, d'acide hydrochlorique ou même de tout autre acide, en exposant l'objet ainsi préparé à l'humidité de l'air, pendant plusieurs jours, jusqu'à ce qu'il soit entièrement couvert de rouille, en l'enduisant alors d'huile douce et en le frottant ensuite jusqu'à ce que la surface atteigne une couleur bronzée d'un ton uniforme.

En faisant décaper les pièces dans un bain formé de 50 parties d'acide chlorhydrique à 15° et d'une partie d'acide nitrique, puis après les avoir plongées à plusieurs reprises, dans un nouveau bain, formé de 10 parties acide azotique et 10 parties de chlorhydrate de cuivre dans 80 parties d'acide chlorhydrique, on les frotte à chaque reprise avec une brosse douce ou un chiffon de laine jusqu'à ce que la couche de cuivre ait atteint une certaine épaisseur.

(1) D'après Karsten, la fonte, le fer et l'acier, lorsqu'ils sont polis à leur suiv hce, prennent, à peu de chose près, sous l'influence d'une température déterminée, les couleurs suivantes auxquelles il donne le nom de couleurs du recuit.

à 400» Fah« jaune paille.

à 420« — jaune d'or ou jaune foncé.

à 450« — cramoisi.

à 540« — violet pourpre et bleu foncé. Cette couleur passe ensuite au bleu-clair^ au vert de mer et finit par disparaître à 700'» FahS

La solidité du cuivrage ainsi obtenu, est d'autant plus grande que les immersions auront été répétées; si Ton veut donner aux objets cuivrés l'apparence du bronze, on les fourbit, en employant une solution de 4 parties de sel ammoniacal ajoutées à une partie d'acide oxalique dans 30 parties d'eau.

Il est encore un fait que tous les fondeurs peuvent remarquer lorsqu'ils font usage de modèles en fonte ; c'est que ceux-ci, sous l'influence du sable dans lequel ils sont souvent renfermés, prennent une couleur brune qui paraît éloigner la rouille.

Rappelons aussi que la fonte blanchie à sa surface, puis recouverte d'une couche d'acide sulfurique (huile de vitriol) acquiert une couleur d'un rouge brun qui lui donne l'aspect du cuivre rouge.

Il est d'ailleurs constant qu'on peut atténuer les effets de la rouille par un alliage de I p. 0/0 de cuivre jaune avec la fonte de fer. Nous avons essayé cet alliage et nous avons rencontré un métal plus dur que la fonte et très propre à la fabrication des pièces qui doivent subir un grand frottement.

Brasure, — Quoique l'alliage du cuivre avec le fer crû ne puisse être opéré par fortes proportions, l'affinité existant entre ces deux métaux permet de braser ou de réunir solidement deux morceaux de fonte par une soudure de laiton mêlé au borax.

Cette opération présente beaucoup plus de difficultés pour la fonte que pour le fer forgé, néanmoins elle est parfaitement possible. Pour braser la fonte, on limera avec une grosse lime, les deux morceaux à la place qu'on veut braser, on les saturera de sel ammoniac dissous, on garnira de soudure de cuivre jaune et de borax écrasé, puis on mettra au feu.

Etamage. — Nous dirons peu de chose des combinaisons du fer crû avec les autres métaux, parce que leur connaissance n'est pas indispensable en fonderie, et que ces combinaisons ressortent plutôt d'expériences chimiques sur une petite échelle, que des travaux en grand de l'industrie du fer. Nous signalerons seulement Tétamage de la fonte pratiqué avec succès en Angleterre et en France, pour les objets de cuisine surtout.

Les pièces de vaisselle sont soumises à un recuit, puis tournées à l'intérieur, afin de recevoir l'étamage ; la partie extérieure est mise au vernis noir.

Le travail de tour, nécessité par le poli intérieur des casseroles, des marmites, etc., tenait ces objets à un prix assez élevé, pour que la batterie de cuisine en cuivre, malgré les inconvénients dont on fait tous les jours une triste expérience, leur fût encore préférée. Heu-

reusement, on est arrivé à obtenir l'étamage sur la fonte de fer* sans que la croûte ait besoin d'être préalablement enlevée. Les moyens simples employés, ont mis aujourd'hui les ustensiles de cuisine en fonte, à la portée de toutes les bourses.

Pour que l'opération de l'étamage soit convenable, on fait un bain composé sur la base d'un kilog. d'étain allié à dix grammes de zinc. Ce bain est recouvert d'une couche de sel ammoniacal qui sert à oxyder la fonte et à préparer l'adhérence de l'étain comme fait la résine dans rétamage du cuivre.

Emaillage. — Il y a trente ou quarante ans, on a imaginé d'appliquer à l'intérieur des casseroles et des marmites en fonte, une couche d'émail formée avec une pâte rappelant celle de la faïence. Ce procédé d'une utilité réelle, quand les ustensiles coulés en fonte contenant du soufre ou du phosphore, peuvent donner un mauvais goût aux aliments qu'on y prépare, a l'inconvénient de n'être pas de longue durée, parce que la couverte émaillée se crevasse et se sépare bientôt de la fonte (1). On l'applique aujourd'hui à des vases de jardin, lesquels imitent absolument la faïence. De plus, on a produit récemment de la vaisselle à dessins imitant les produits de Creil et de Montereau. Quelques fabricants anglais ont crée, en ce genre, des types réellement remarquables.

Galvanisalion, -^Les procédés Oudry, ceux de la société du Val-d'Osne et d'autres encore ont aidé à la conservation et la décoration de la fonte par l'application, au moyen de la galvanisation de métaux moins oxydables tels que le zinc, l'étain, le plomb et le cuivre.

(1) Les procédés que l'on emploie pour émailler, sont à peu près de la même nature que ceux dont on &it usage dans les fabriques de faïence. On prépare les vases qui doivent recevoir l'émail en les &isant décaper à l'intérieur au moyen d'acide sulfurique étendu d'eau. On les rince ensuite à plusieurs eaux, quand, à la suite du décapage, la couche d'oxyde qui recouvre la surface de la fonte est enlevée par l'action de l'acide. On les essuie avec soin lorsqu'ils sont rincés, et on les émaille sur le champ avant qu'une nouvelle couche d'oxyde se soit formée.

La pâte devant former l'émail se compose habituellement d'argile calcinée, tamisée et délayée ensuite dans l'eau, pour qu'on n'en retire que les parties les plus fines. On ajoute à l'argile une petite proportion de quartz pulvérisé et grillé d'abord, puis fondu avec une addition de borax. Le mélange d'argile et de quartz est broyé sous une meule, et après cela, converti en une potée liquide qu'on étend à l'intérieur des vaisseaux qu'on veut émailler.

La substance vitrifîable est composée de feldspath, mélangé avec une petite quantité de soude, de borax et d'oxyde d'étain. On en forme une poudre dont on recouvre la couche de p&te, avant de placer les vases dans un four chauffé au rouge clair. Les procédés d'émaillage au point de vue de l'application sérieusement industrielle ont fait aujourd'hui de grands progrès, dans certaines fonderies telles, par exemple, que les fonderies Boucher, dans les Ardennes, Godin-Lemaire à Guise.

— as- La fonte protégée par le zinc, résiste bien à l'oxydation, pourvu que la couche déposée ait une certaine épaisseur. Il en est de même de remploi du cuivre, lequel serait le meilleur, s'il ne coûtait pas trop cher.

Somme toute, pour les travaux courants, le goudronnage et la peinture répétés aussi souvent que besoin, suivant que les travaux de fonte sont plus ou moins exposés à la rouille, demeurent encore les préservatifs les plus simples et les plus élémentaires, étant à la portée de tous.

La céruse et le minium sont le plus souvent employés ; le minium de fer a pris faveur néanmoins, en raison de son prix moins élevé. Tous les travaux métalliques de la dernière exposition en 1878, ont été recouverts de deux ou trois couches de peinture au minium de fer, avant de recevoir la dernière couche portant la teinte décorative qu'on voulait leur attribuer.

Fontes sujettes à Voxydation. — Pour les fondeurs à qui est particulièrement consacré ce livre, il importe de savoir, en dehors des enduits nombreux plus ou moins sérieux, qu'on emploie pour recouvrir la fonte :

Que les fontes de première fusion, et notamment les fontes au bois, ont une tendance moins prononcée à être attaquées par la rouille que les fontes au coke et particulièrement celles refondues dans les cubilots.

Que les fontes anglaises et les fontes d'Ecosse employées par les fonderies françaises, sont d'autant plus disposées à une oxydation rapide^ qu'on les emploie en plus grande quantité dans les mélanges.

Que les fontes coulées en sable vert, comparées aux fontes coulées en sable d'étuve, sont plus promptement atteintes par l'oxydation, ce qui est une question de surfaces.

Que les fontes blanches sont altérées, tout au moins durant la première période de l'oxydation, beaucoup plus vivement et plus rapidement que les fontes grises.

Ajoutons que les fontes au charbon de bois se prêtent mieux à la décarburation, et par suite, à l'étamage ou à remaillage que les fontes au coke dans lesquelles la présence du soufre ou du phosphore, peut rendre ces opérations difficiles.

Alliages. — Nous parlerons peu ici des combinaisons de la fonte avec d'autres métaux. La plupart de ces alliages jusqu'à présent opérés au point de vue des études de la chimie, ne sont pas encore entrés dans les fabrications industrielles du domaine de la fonderie. Nous nous bornerons à constater quelques combinaisons usuelles.

Le cuivre allié à la fonte, en si petite quantité que ce soit, contribue

à la rendre sèche, dure et cassante. Il suffit de quelques parties de cuivre perdues dans un bain de fonte pour en altérer la qualité.

Un alliage de 20 parties de cuivre et 1 partie de fonte, donne un métal dur et résistant, conservant encore la ductilité du cuivre. Si cet alliage est porté à 10 parties de cuivre, pour une de fonte, il donne un composé plus dur et plus sec que le précédent.

Ces alliages, non plus que d'autres que nous avons essayés, ne semblent pas devoir quant à présent être utiles à l'industrie. Quelques auteurs ont prétendu que les fontes de moulage chargées d'un alliage 1 p. 0/0 de cuivre, devaient devenir plus coulantes, plus nettes, plus tenaces. Cela ne nous a pas été prouvé.

Les alliages de toutes pièces entre le fer et le zinc, sont à peu près impossibles en pratique. Le zinc plongé dans un bain de fonte éclate, se divise et est projeté hors du bain en cadmies dont la trace n'est plus même sensible dans la fonte coulée après cette tentative d'accouplement.

Les alliages de fonte et de plomb, n'offrent pas plus d'intérêt que les précédents. Un morceau de plomb jeté dans un bain de fer fondu se réduit en oxyde ou s'isole pour se retrouver au fond du bain après la coulée de la fonte. Au moment de l'immersion du plomb dans la fonte, il se produit à la surface du bain et, même dans sa masse une espèce d'agitation qui semble développer la fluidité de la fonte. Les mouleurs coulant de grandes pièces, ou des pièces minces avec une fonte un peu louche, jettent du plomb dans la fonte en fusion, afin d'empêcher le métal de se figer contre les parois des poches de coulée. D'autres se servent de plomb pour faire remonter le graphite des fontes noires à la surface du bain qu'ils agitent vivement, en même temps, afin de faciliter le départ de ce qu'ils appellent la limaille et de la rendre plus facile à écarter par le moyen du crêmoir.

Mais tout cela se constitue pas des alliages et tous les auteurs qui se sont occupés de telles questions, sont d'accord pour reconnaître qu'il n'existe pas encore de moyens pratiques susceptibles d'unir, en vue d'un usage industriel quelconque, le fer et le plomb.

Les combinaisons du fer avec l'étain, seraient plus intéressantes. La densité à peu près la même des deux métaux, pouvant permettre un alliage plus facile.

La fonte qui contient de l'étain, peut montrer à la cassure un grain aussi fin que celui de l'acier. On a tenté de rendre les fontes inoxydables en leur incorporant de petites quantités d'étain. Nos études nous ont montré qu'on augmenterait inutilement la valeur de la fonte, en la rendant plus dure et plus difficile à travailler, sans lui donner pourtant les qualités nécessaires pour résister convenablement à l'oxydation. La proportion de 2 p. 0/0 d'étain dans le fer, suffit pour rendre l'étain

attirable à l'aimant, pour lui enlever son éclat et pour le rendre dur et sec.

La même proportion dans la fonte, la rend sèche et cassante, autant qu'impropre à la fabrication du fer. Un alliage de 30 parties de fer, 70 parties d'étain, donne une cassure d'un gris foncé et conserve une certaine ductilité.

Un autre de 50 parties d'étain, 50 parties de fer est blanc, fragile, à cassure grenue.

lin autre de 30 parties d'étain, 70 parties de fer est cristallin d'une texture gris de fer et peut être pulvérisé sous le marteau; enfin, un dernier alliage de 90 parties de fer, 10 parties d'étain, est d'un ton gris-clair à grain sec et mat, se laissant difficilement attaquer par la lime.

Ces divers alliages étudiés au creuset de laboratoire sont du reste, sans objet, au point de vue des ressources que pourrait en tirer l'industrie.

Nous parlerons ailleurs des alliages du fer: avec le tungstène qui a dié essayé pour augmenter la résistance dans la fabrication des armes, avec le manganèse, pour favoriser la fabrication de l'acier, etc. Ces questions, de même que d'autres particularités ou applications de pareille nature, ne s'imposent pas ici, mais nous comptons être à même d'y revenir dans le cours de cet ouvrage.

Fontes & employer pour la deuxième fusion.

Nous avons à examiner quelles sont les fontes devant être employées par les fondeurs en France, en même temps qu'à voir dans quelles conditions particulières ces fontes peuvent être recherchées.

Peu de hauts-fourneaux fabriquent chez nous des fontes en gueuses pour moulages, en dehors de leurs besoins quand ils s'occupent directement de la fabrication des fontes moulées. Pour toute usine, placée dans de pareilles conditions, la fonderie de deuxième fusion est une conséquence inévitable de la production en première fusion.

Les cubilots sont des appareils tellement simples et de si peu de valeur comme dépense relative, que Ton ne comprendrait pas un hautfourneau vendant ses bocages au lieu de les utiliser par la refonte. Ce qui se comprend mieux et ce qui s'explique, ce sont les hauts-fourneaux installés spécialement pour produire les fontes en gueuses à moulages et accessoirement les fontes à fer, suivant les nécessités du commerce et le besoin des affaires. Les grands appareils uniquement réservés à la production des fontes d'affinage ne sauraient se préoccuper des fontes à moulages et l'on peut dire que s'ils en produisent

par accident, à la suite de déviations dans leur allure, ce ne sont pas des fontes qu'on doit rechercher pour la fonderie.

Les fourneaux, au contraire, travaillant exclusivement en fontes à moulages, peuvent aussi produire accidentellement des fontes utilisables seulement pour l'affinage, à la suite de dérangement de la marche ; mais ce ne doit être qu'une exception, si le fourneau est bien dirigé et si les charges maintenues dans les limites voulues, ne se composent que de matériaux, charbon et minerais, de bonne qualité.

Classement des fontes en France, — Dans ces usines, les produits sont classés de la manière suivante :

N* 1. — Fonte noire, à grains mats, chargée de graphite.

N* 2. — — grise, à gros grains.

Ii^« 3, ^ grise, à grains serrés»

N* 4. ~- — imitée grise, à petits points blancs nojés dans

le gris.

N<^ 5. — ^- truitéa-blanche, à taches noires.

N* 6. — — blanche lamelleuse.

Entre ces numéros, il y a des nuances intermédiaires. D'abord, audessus du numéro 1, les numéros 1 B ou T B qui représentent des fontes de mise en feu, très carburées et très riches et que les hautsfourneaux qui ont des fonderies gardent ordinairement pour leur propre fabrication.

Puis, entre le gris-serré et le truité-gris, une variété 3-6 ou 3-4, qui n'est plus le gris bien franc et qui n'est pas encore le gris-truité. Enfin, entre le truité-gris et le truité-blanc, on trouve encore une nuance que quelques usines mettent à part dans leurs triages. Le n* 6, lui-même, n'est pas toujours l'expression de la fonte complètement blanche.

Quand les fontes truité-blanc et les fontes blanches ne sont pas amenées par un accident de fourneau : refiroidissement, engorgement, chute de mines, etc., et qu'elles peuventêtre attribuées à une surcharge de minerai, à un abaissement dans la température de l'air, en un mot, quand ces fontes arrivent en bonne marche, comme on les voit se produire à la suite d'une mauvaise coulée laquelle n'est pas suivie de plusieurs autres, dénature plus défectueuse, on peut encore vendre les numéros 5 et 6, aux fonderies qui les introduisent dans leurs mélanges.

Choix des fontes à moulages, — Pour la deuxième fusion, la provenance de la fonte, au point de vue du combustible, importe peu, qu'il s'agisse de fontes au bois, de fontes au coke, au charbon cm, à l'anthracite, pourvu que les fontes ne perdent pas de leur qualité à la suite d'une seule ou d'un etit nombre de refontes. On achète des fontes noires on

très grises pour les mélanger, suivant les besoins de la fabrication avec des fontes en bocages, dont elles aideront à remonter le grain et qui leur apporteront de la ténacité. A défaut de bocages, les fontes grises en gueuses peuvent être mélangées avec des produits de qualités ou de numéros inférieurs. Mais, on fait bien, autant que possible, de ne pas procéder à de tels mélanges avec les fontes d'une même provenance.

Le travail intitulé : Recherches sur la lénacilé des fonles, que nous avons publié dans notre livre : De Remploi de la fonte dans les construc^ lions, et que nous résumerons ici pour l'instruction des fondeurs, apporte, pensons-nous, des idées nouvelles sur l'étude des mélanges de fontes employées par les fonderies de deuxième fusion, lesquelles n'ayant pas de hauts-fourneaux, recherchent leurs approvisionnements tout autant, dans les produits anglais que dans les produits français.

Classement des fontes à moulages en Angleterre. -^ Les usines anglaises ne font pas abus des numéros de fontes pour fonderie. Elles se bornent à vendre seulement trois ou quatre numéros, sans s'attacher à des triages minutieux, comme il est fait dans certains hauts-fourneaux français.

Le ii9 1 est à gros grains, d'une cassure cristalline et brillante. C'est le plus riche en carbone.

Le n^ 2 est commeie premier, une fonte grise, d'un grain plus serré que le n* 1, surtout au centre des gueuses. Il sert d'intermédiaire entre le XS9 1 et le n^ 3.

Le n* 3, toujours gris, mais plus serré que le n^ 2, est la limite extrême recherchée par les fondeurs français, qui peuvent trouver ailleurs d'autres éléments de mélange .

Sortes de fontes employées, — En général, en France, on emploie peu de fontes n** 2 et l'on recherche de préférence des fontes n** 1, pour satisfaire à tous les besoins de mélanges demandant de la douceur, de la régularité et du nerf.

On achète des fontes n° 3, généralement plus résistantes, pour suppléer à ce qui manque, soit dans les bocages, soit dans les gueuses de provenance française.

Les n°» 3 sont en général moins fluides que les n**» 1. Mais, ces derniers manquent de ténacité, sauf dans les cas de sortes exceptionnelles telles que les fontes dites hématites , ou certaines autres fontes d'Angleterre et non d'Ecosse.

(1) n est certain qu'aujourd'hui, avec les nouveaux procédés de fabrication du fer et surtout de Tacier, il est difficile de déterminer à quel emploi sera consacrée une fonte quelconque. La fabrication de Tacîer admet aussi bien les fontes grises, que la fonderie peut admettre les fontes traitées et les fontes blanches.

C'est par les mélanges que ces divers produits se combinent, se classent et se remontent pour former une échelle de résistance, ainsi qu'on verra.

Au delà des n^^S, les grandes exploitations d'Angleterre et d'Ecosse, n'envoient que des fontes d'afflnage, énoncées d'une façon un peu fantaisiste. La législation des douanes françaises favorisant jusqu'à présent les fontes de moulage, on ne se figure pas la quantité de fontes blanches ou mazées pour affinage qu'on entre au titre de fontes de moulage afin de profiter de la réintégration du droit protecteur accordé aux produits manufacturés.

Classement des fontes à moulages en Belgique, etc. — En Belgique, et dans le Luxembourg, ainsi que dans les usines de la Moselle, les numéros des fontes sont classés comme en France. Cependant, sauf exception, on ne connaît guère que les fontes noires et la série de fontes grises, représentée par les numéros 2, 3 ou 4, suivant que le grain s'éloigne de plus en plus de celui des fontes noires.

Les fontes truitées forment une catégorie à part et peuvent s'écouler aussi bien du côté des forges que de celui des fonderies.

Usines françaises produisant les fontes àmoulages. — Les hauts-fourneaux français qui fabriquent exclusivement des fontes à moulages, sont en petit nombre. En dehors de quelques petites usines de la Haute-Marne et de la Meuse, du Doubs et de la Haute-Saône, du Périgord et de la Dordogne, qui vendent leurs produits, sauf exception assez rare, dans les fonderies de leur localité, les autres des mêmes contrées se bornent, quand ils ne l'utilisent pas, à écouler leur trop plein dans les fonderies voisines.

Comme grandes usines spéciales pour les fontes à moulage, il faut compter, entre autres, le fourneau de Marnaval, celui de Tabago, à Redon (Ile-et-Vilaine), les fourneaux de la société de Montataire, à Boulogne-sur^Mer, et quelques fourneaux dans le Nord, Les autres établissements, fonderies ou forges, ne livrent de leurs fontes brutes de moulage ou d'afflnage que celles dont elles n'ont pas l'emploi dans leur fabrication. Tels sont les hauts-fourneaux de Marquise, de Maubeuge, de Pont-à-Mousson, de Commentry et du Creusot, de Fumel, etc., et le groupe important des hauts-fourneaux de la Moselle, lesquels, avec les usines de la Haute-Moselle, sont organisés en association réunissant, sous le nom de comptoir métallurgique de Longwy, les usines de Gorcy et du Mont-Saint-Martin, celles de la Providence et les fourneaux de MM. d'Adelswart, Raty et C'^ Huart frères, Giraud et C»«, Ferry, Currique et C*«, etc.

Les fontes du comptoir de Longwy, sont employées, sinon très

recherchées par les fonderies de l'Est, de l'Ouest et du Centre. La fonderie parisienne en emploie beaucoup. Le prix en est relativement peu élevé. La qualité laisse à désirer sous le rapport de la pureté, de la douceur et de la résistance du métal, au moins pour quelques usines du groupe. Il en est tout autrement de certaines fontes produites aujourd'hui par les fourneaux d'Outreau, de Redon, de Marquise, de Fourchambault, de Montluçon, dans lesquels on introduit des minerais étrangers et autres, qui améliorent sensiblement la nature des fontes au double point de vue de la pureté et de la ténacité.

Les fourneaux d'Outreau, fabriquent depuis quelques années des fontes spéciales estimées, lesquelles obtenues par des mélanges de minerais du Boulonnais et de minerais d'Espagne et d'Algérie, sont très grises et résistantes. Ces fontes, qui supportent les épreuves de l'artillerie, sont déclarées pures de soufre et contenant un millième de phosphore. Elles forment cinq numéros, ainsi classés :

N* 1. — Fonte très grise.

N® 2. — — — intermédiaire.

N* 3. — — sur la limite la plus avantageuse de la fonte grise.

N®» 4 et 5. — Fonte, deux variétés de fonte grise.

Les mêmes usines fabriquent aussi des fontes manganésées grises, qu'elles offrent aux fonderies sous deux numéros 3 et 4, coulés en coquille, et 4 et 5, coulés en sable.

Ces fontes sont convenables au cubilot pour durcir la fonte, en augmentant la résistance, elles peuvent servir utilement pour les mélanges devant donner des parties durcies, coulées en coquille. Les écarts entre ces diverses fontes sont de 2 fr, 50 environ. Ainsi, en supposant le n® 1, très gris, coté 100 francs, le n"* 2 vaudrait 97 fr. 50; le n** 3, 95 francs ; le n^ 4, 92 fr. 50 et le n** 5, 90 francs la tonne.

Fontes étrangères, — Nous ne dirons rien des fontes belges, peu employées en France comme fontes de moulage, ni des fontes du Luxembourg, lesquelles ont leurs équivalentes dans les fontes de la Moselle. Les fontes de Suède sont peu usitées pour le moulage. Nous les avons employées, comme on verra plus loin, avec quelque succès, pour la coulée en coquille.

La consommation des fonderies en France est partagée, sauf ces exceptions, entre les produits des usines nationales et les fontes des hauts- fourneaux d'Ecosse et du Cleveland, principalement.

Fontes (T Ecosse. — On compte aujourd'hui enÉcosse, environ 180 hautsfourneaux; sur ce nombre, 11 faut compter par année que les 2/3 environ sont en feu. Les autres sont arrêtés, soit pour réparations ou diverses causes locales, soit par suite de l'élévation du stock.

La production, dans ces conditions, est en moyenne d'un million de tonnes, soit entre 180 et 190 tonnes par semaine. Le chiffre de l'exportation des fontes d'Ecosse varie entre 280 et 350 tonnes. On emploie dans les fonderies de la Grande-Bretagne à peu près la même quantité. Le reste demeure à l'état de stock, soit environ le tiers de la produc^ tion. C'est ce stock qui détermine les cours. Quand il s'élève, les prix baissent. Quand il descend, les prix augmentent. Le cours des fontes se règle journellement en Bourse, à Glasgow.

Les fontes d'Ecosse les plus recherchées sont celles des environs de Glasgow.

Garstherrie, possède 16 hauts-fourneaux, dont 10 à 12 toujours en feu, placés en deux groupes admirablement situés au pied des extractions de houille et de minerais.

Dundyvan, usine voisine de Garstherrie et dans une situation analogue, quoique moins favorisée, a 8 hauts-fourneaux.

Govan, aux portes de Glasgow, en a 6,

Calder, a 8 hauts-fourneaux.

Clyde, Goltness, Monkland et Glengarnock, chacune 9 hauts-fourneaux .

Langloan et Blair, 6 hauts-fourneaux.

Sans compter d'autres usines de moindre importance et dont les produits sont moins connus en France, telles que Lugar, Muirkirk,Kinnell, Shotts, Castle-Hill, Garscubc, etc., qui possèdent, les unes trois, les * autres quatre et cinq fourneaux. Toutes situées dans des conditions exceptionnelles de production.

Dans le chiffre d'exportation de ces usines, la France entre pour un total qui varie, suivant les années, entre 50,000 et 70,000 tonnes, sans compter les fontes Harrington, Hématites, Beaufort et Cleveland, dont elle consomme 30 à 40,000 tonnes.

Les fontes d'Ecosse ne sont guère achetées que dans les numéros 1. Les plus connues et les plus employées sont les fontes Goltness, Garstherrie, Calder, Shotts, Glengarnock, Carnbroe, Clyde et Eglinton. Les Coltness sont cotées 10 francs de plus par tonne, que les autres; puis les Garstherrie, 5 ou 6 francs de plus ; les Eglinton, les Carnbroe, les Calder et autres, se valent et sont tarifées sur les mêmes bases.

La plupart des fondeurs ne saisissent pas les nuances et suivant qu'ils ont été plus ou moins bien servis par les commissionnaires, prennent sans difficulté les unes ou les autres.

Fontes anglaises. — Dans les fontes anglaises, on achète les Cleveland, les Clarence et autres marques moins connues en numéros 3, pour servir aux mélanges quand on n'a pas à portée des fontes françaises équivalentes. .

Dans les fontes fortes, on choisit les hématites grises et les Harrington en n® 1, rarement au-dessous.

Quand les fontes sont, pour une cause quelconque, d'un prix élevé en France, la consommation des fontes d'Ecosse s'élôve. La France a augmenté sensiblement sa consommation après les traités de commerce qui, en octobre 1860, ont réduit les droits d'entrée sur les fontes & 25 francs par tonne au lieu de 48 francs.

Mouvement de la prodiiclion et du prix des fontes d! Ecosse. — Si d'un côté, le prix de la main-d'œuvre^ dans les usines de l'Ecosse, a toiyoursété en augmentant — il était de 3 fr. 25, environ, en 1852 pour arriver entre 4 et 5 fr. comme journée moyenne en 1860, la fonte a suivi des variations décroissantes assez sensibles sous l'influence des événements politiques ou commerciaux pendant les cinquante dernières années du siècle. Les fontes numéro 1 valaient en effet, à quai, dans Glasgow, entre 110 et 115 fr., en 1831. Après avoir passé par les prix de 165 et 170 francs à celui de 136 fr. la tonne en 1836, elles ont successivement baissé pour arriver à 50 ou 60 fr., en 1844; puis, après quelque reprise, elles ont pu se tenir entre 70 et 75 fr., jusqu'en 1857, époque à laquelle leur prix est descendu successivement pour ne pas dépasser 65 fr. en 1860. Depuis cette époque, les prix ont plutôt varié en augmentation, l'abaissement des tarifs français ayant fait augmenter les demandes. Les années 1852 à 1860 qui avaient été fort bonnes pour les usines françaises furent suivies d'une période décroissante, laquelle, après une faible reprise, en 1871, est devenue de plus en plus défavorable jusqu'en 1879.

Aperçus divers sur les fontes anglaises. — Les fontes dites hématites sont traitées dans le Lancashire et dans le Gleveland. Celles qui sont introduites en France proviennent surtout du Gleveland. Les minerais hématites rouges sont exploités dans le calcaire carbonifère et les hématites brunes dans le Millston gris (grès houillier) du Lancashire.

Ces fontes sont importées en France depuis un petit nombre d'années seulement. Elles ont pris faveur et semblent devoir être appelées, auprès des fondeurs français qui recherchent certaines qualités de résistance impossibles & trouver dans les fontes d'Ecosse, à remplacer les fontes Beaufort qui, pendant longtemps, ont été les plus estimées comme richesse de grain et comme ténacité, avant l'extension importante qu'a prise le marché des fontes d'Ecosse.

Ces dernières, d'une nature très carburée, d'une richesse excessive, comme ampleur et persistance de grain gris, doux, facile & travailler, ont rendu de grands services à nos fonderies qui les ont utilisées dans des mélanges où les fontes firançaises, dures, sèches, le plus souvent truitées ou serrées n'auraient donné que des produits pour la

plupart impossibles ou insuffisants, si elles avaient dû rester livrées à elles-mêmes.

Dans mon livre : de remploi de la fonte, j'ai donné les résultats nombreux d'essais opérés par moi à Marquise sur les principales fontes d'Ecosse importées en France, sur certaines fontes du Oleveland introduites aujourd'hui par quantités considérables et sur les fontes de Beaufort dont un petit nombre de fonderies, parmi lesquelles certains établissements de la marine nationale, ont maintenu l'emploi.

Les recherches auxquelles je me suis livré m'ont permis de constater des faits pratiques réellement utiles qui ont été consignés dans Touvrage dont je viens de parler.

Les fontes noires d'Ecosse, à grain brillant, d'un gris-foncé bien ouvert, telles que les fontes Coltness, Garstherrie, Calder et autres bonnes marques dans les qualités n^ 1, subissent sans altération autrement prononcée, que celle d'un resserrement du grain, jusqu'à près de cinq ou six refontes successives. Puis elles restentassez douces et encore grises pendant trois ou quatre refontes, ne commençant à passer au gris-truité que vers la dixième pour arriver au blanc vers la treize ou quatorzième refonte.

Des fontes marque Glengamock, très carburées, ont été poussées jusqu'à vingt-deux fusions successives avant d'atteindre le blanc lamelleux. Ces fontes, comme ampleur de grain, étaient plus belles que les types, vers la deuxième refonte pour se maintenir dans les mêmes conditions d'apparence à peu près invariable, jusqu'à la huitième et la neuvième fusion.

Les fontes du Gleveland, moins riches que les fontes d'Ecosse n'ont subi, en général, que cinq et six fusions avant d'arriver au blanc. Dès la troisième refonte, le grain décroissait rapidement pour atteindre le truité-blanc précédant le blanc définitif vers la cinquième refonte.

Les fontes Beaufort et Harrington, bonne qualité n'* 1, à cassure grisfoncé, d'un grain large, à facettes brillantes, n'ont pu éprouver que huit à neuf refontes, pour arriver au blanc intense. A la cinquième fusion, le grain devenant d'un gris pâle, très serré, annonçait le truite dès la fusion suivante et celui-ci très accusé du gris au blanc, de la septième à la huitième refonte, passait définitivement au blanc, sans transition prononcée à la neuvième fusion.

Toutes les fontes d'Ecosse, examinées à leurs diverses refontes, sont en général peu résistantes et notamment dans les numéros très gris, en même temps que dans les numéros blancs, ce qui se comprend de soi.

On peut en juger par les deux tableaux ci-après, dans lesquels les chifltes accusés résultent de barreaux de 0™,04 de côté, essayés au choc,

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de 0>n,025 de diamètre de côté, essayés à la flexion, et de 0",020 de diamètre, essayés à la traction (1).

Les fontes d'Ecosse profitent beaucoup, comme résistance, étant mélangées aux fontes françaises truitées ou serrées; elles gagnent même, et réciproquement, à être combinées avec les fontes des numéros inférieurs du Cleveland ou de Beaufort; enfin, ce qui est plus remarquable, elles acquièrent une somme de ténacité bien supérieure à leur ténacité propre, quand elles sont mélangées avec des fontes blanches, même de la plus mauvaise qualité.

Fanles dites hématiles. — Les fontes héinatiles dontje n'ai pas parlé dans l'ouvrage cité, ont été éprouvées depuis par une série de refontes successives, opérées dans les conditions de celles auxquelles ont été soumises les fontes désignées plus haut. Elles ont été essayées,également mélangées aux fontes françaises. Et, comme les fontes d'Ecosse, elles ont apporté à ces dernières un accroissement notable de résistance, en présentant toutefois cette différence, que, dans les mélanges de fontes d'Ecosse et de basses fontes françaises, les unes et les autres gagnent, tandis que dans les mélanges avec les fontes hématites, celles-ci apportent aux fontes inférieures françaises un supplément notable de résistance, sans y rien gagner elles-mêmes. Les chiffres de résistance des mélanges, se trouvent sensiblement les mêmes que ceux des fontes hématites employées seules.

Je me bornerai donc, pour donner une idée de ces fontes, à décrire les résultats des fusions successives que je leur ai fait subir.

Le type sur lequel j'ai opéré a été choisi en moyenne parmi plusieurs arrivages importants des mêmes fontes. Les gueuses dont la section, de forme ordinaire, avait environ 0™,085 de hauteur, sur 0'",075 de largeur se présentaient avec une surface de coulée, plane, légèrement arrondie aux angles, montrant quelques piqûres peu profondes. Elles avaient, en un mot, l'aspect des bonnes fontes qui, coulées dans des conditions normales, à découvert, ne se montrent ni trop boursouffiées, ni trop concaves ou trop tassées à la surface exposée à l'air.

La cassure de ces gueuses était d'un gris-terne, à grain confus, serré sur tous les côtés de la gueuse. Le grain, quoique peu ouvert, présentait des arrachements assez importants. Comme comparaison avec les fontes d'Ecosse, Calder et Garstherrie, on peut dire qu'il était moins large, moins brillant, moins complet, mais plus nerveux que celui de ces fontes.

!»•« refonte, — La surface de coulée des gueuses obtenues est venue

(1) Ces tableaux sont empruntés à V Emploi de la fonle, Édition 1861, à laquelle nous renvoyons nos lecteurs pour plus amples détails.

plane et piquée de même aspect que le type. Le grain est gris confus, accusant des cristaux en pyramides faciles à distinguer à l'œil nu. Ces cristaux sont moins appréciables dans la fonte type. Le grain se montre plus serré et plus confus au centre de la cassure.

Dans les barreaux, le grain est à grains fins serrés, plus brillants que dans celui des gueuses. L'aspect du grain reste cependant le même quant à la conformation des cristaux qui, toutefois, ne sont ici appréciables qu'à la loupe.

Les barreaux de 0'",04 de côté essayés au choc, avec boulet de 12 kilogrammes tombant de 0^,0o en 0'",05 à partir d'une première hauteur de chute de 0™,30, sur couteaux espacés de0»",16, ont cassé aune hauteur moyenne de 0'",50.

Les barreaux de 0'",Q25 de côté, essayés à la pression sur couteaux espacés de 0'",50 ont cassé sous une charge moyenne de 800 kilogrammes.

2« refonte, — L'aspect de la surface de coulée et celui de la cassure des gueuses sont peu différents des précédents. Toutefois, le ton gris du grain est un peu plus clair; les échantillons obtenus montrent les mêmes cristaux bien accusés, la même surface de coulée plane avec piqûres, et la même cassure avec grains confus au centre.

La cassure des barreaux est à grains moins sentis encore qu'à la fusion précédente, plus serrés vers les bords, avec arrachements plus apparents et cristaux moins brillants et moins appréciables.

La moyenne de rupture au choc des barreaux de 0«",04 est de 0™,55 environ. La charge de rupture des barreaux de 0"™,025 est de 1,100 kilogrammes environ.

3» refonte. — Les résultats de l'examen des gueuses sont sensiblement les mêmes que les précédents. Le grain est confus et mêlé, montrant les mêmes cristaux, quoique un peu plus serré et d'un gris plus blanchâtre vers les bords.

Dans les barreaux, la cassure est à grains gris confus, plus serrés que précédemment; le grain est légèrement gris-truité vers les bords; peu brillant, il présente des arrachements nombreux et très caractérisés.

La moyenne de rupture au choc est 0™,60, celle de rupture à la flexion est 1,300 kilogrammes.

4e refonte, — La surface de coulée reste la même. La cassure montre un grain plus confus, d'un gris plus clair; elle est moins brillante. Les cristaux sont encore visibles; ils se confondent sur un fond serré, mat. Le grain paraît prendre de la dureté aux contours de la cassure.

Dans les barreaux, le grain est gris, régulier, un peu serré sur les bords, mais sans apparence de truite. La cassure tend à rappeler, quant à l'aspect, celle des barreaux de la première refonte, bien que le grain soit plus fin, plus serré et moins brillant. Ce phénomène qui semble rapprocher le caractère de la quatrième refonte de celui de la première, plutôt que de celui de la seconde et de la troisième, et qui accuse un état en apparence stationnaire après la première fusion, pour reprendre ensuite, après deux ou trois fusions, le type primitif, a déjà été remarqué dans les essais semblables que j*ai faits de fontes très grises, anglaises ou françaises, employées par les fonderies. La charge de rupture moyenne pour les essais à la pression reste dans les limites — 2,600 kilogrammes — des épreuves de la refonte précédente.

La moyenne des essais au choc, redescendue à0™,50, indique, de son côté, un affaiblissement de résistance abaissé au niveau du chiffre des essais de la première refonte. Ce qui tendrait à prouver que l'agencement mécanique du grain et la conformation de la cassure doivent, se reproduisant dans certaines circonstances particulières, ramener les mêmes conditions de résistance.

C'est surtout comme résistance au choc que cette disposition moléculaire, analogue dans deux fusions différentes d'une même matière, devient sensible. Elle n'a pas la même influence sur la résistance à la pression, soit qu'il s'agisse ici de barreaux plus faibles et refroidis dans des conditions d'un autre ordre, soit, plutôt, que la ténacité de la matière soumise à la pression ou au choc ne se trouve pas dépendante, ainsi que l'ont démontré des expériences récentes, des mêmes règles de connexité.

Il y a lieu de faire la part, aussi, des anomalies étonnantes que présente la résistance de la matière, notamment de la fonte, même dans des conditions d'aggrégation qui, à l'examen du meilleur observateur, sembleraient devoir être strictement semblables. Bien des faits du même ordre seraient plus difficiles à comprendre que celui que j'essaie d'expliquer ici.

5<* refonte, — La surface de coulée devient un peu concave. Les piqûres subsistent; le grain reste gris, en se resserrant vers les bords de la cassure. Les cristaux en pyramides, encore visibles sur quelques points, tendent à disparaître et à se confondre davantage avec le fond à grain serré et mêlé. Certaines parties des bords de la cassure sont secs et durs sous la lime, sans, toutefois, laisser voir des traces de blanc.

Dans les barreaux, la cassure montre un grain plus serré que celui de

la 4^ refonte. Cette cassure, d'un ton légèrement truité-gris est un peu moins brillante.

Les résultats d'épreuve accusent sur les précédents, un accroissement notable de résistance. Leur moyenne est de 0™,80 pour les essais au choc et de 2,400 kilogrammes pour les essais à la pression.

6° Refonte. — La surface de coulée est, comme la précédente, un peu concave et piquée. Le grain est serré et effacé. La croûte de la cassure est dure, bien que sans traces de blanc. Le fond de la même cassure tend à passer au truité-gris avec un grain plus lâche et plus plat, laissant encore saisir, quoique peu ouvert, la forme des cristaux indiqués aux échantillons précédents. Les arrachements dans la cassure sont toujours sensibles et se produisent comme à la refonte précédente.

Le grain des barreaux devient plus serré, plus confus, moins fin et moins brillant que dans les épreuves de la quatrième et de la cinquième refonte. Comme le précédent, il passe au truité-gris.

Les résistances continuent à s'accroître pour les épreuves au choc, donnant 0™,95 etl mètre. Elles restent stationnaires et accusent le même chiffre moyen 2,400 kilogrammes dans les essais à la pression.

7® Refonte. — La surface de coulée se creuse et tasse davantage. Les piqûres restent les mêmes, comme intensité et profondeur. La cassure est à grains Confus, truité-gris, le truite plus accentué vers les bords, mais sans blanchiment. Cette refonte donne la transition bien nette entre la sixième et la huitième fusion.

A la cassure des barreaux, le grain truité-gris est fin, terne, blanchissant dans les quatre angles. Des taches noires assez prononcées se répètent au milieu de la section.

Les résistances faiblissent. Elles deviennent 0»«,75 dans les essais au choc et 1,500 kilogrammes dans les essais à la flexion.

8« Refonte. La surface de coulée est plus creuse et plus scoriée qu'à la précédente fusion. Le grain est plus truite, quoique encore un peu gris. Le réseau truite est plus sensible, mais présente toutefois quelques grains assez bien conformés, La fonte est plus dure et plus sèche, notamment vers les bords de la cassure ; elle n'est pourtant pas blanche encore.

Dans les barreaux, une tache de truité-blanc très accusée au centre de la cassure est entourée d'une zone truité-gris passant au truitéblanc.

Les angles sont blanchis sur une surface plus grande qu'aux barreaux de la fusion précédente.

La moyenne des essais au choc n'est plus que O^n^SO; celle des essais à la pression que de 1,300 kilogrammes.

9^ Refonte. — Mêmes caractères dans la surface de coulée qu'à la refonte qui précède. Dans la cassure, le truité-gris incline davantage vers le truité-blanc. Ce truite est plus net et plus sensiblement régulier. Pourtant, les taches blanches dominent au centre.

La cassure des barreaux est d'un grain plat, scorie, truité-blanc très prononcé avec blanchiment dans les angles, plus énergique qu'à la refonte précédente.

Le résultat moyen des essais au choc donne 0"^,50; celui des essais à la pression 1,200 kilogrammes.

En somme, les résistances des échantillons de la huitième et de la neuvième refonte où le métal truité-blanc, passe au blanc, sont identiquement les mômes.

10* Refonte. — La cassure de la gueuse est d'un truité-blanc bien accusé au milieu, confus et demeurant truité-gris serré au fond. La fonte est sèche et dure à la partie supérieure de la section. Les angles supérieurs de la surface de coulée sont blancs. La face de coulée ^st concave, piquée et scoriée comme aux deux précédentes refontes. C'est la surface ordinaire des fontes blanches refroidies à découvert.

Les barreaux sont d'un blanc rayonnant, partout, sauf quelques traces de truité-blanc au centre de la cassure. Les cassures de la plupart des barreaux sont piquées, soufflées et scoriées.

La résistance au choc s'abaisse à une moyenne de 0"',40. — Celle à la pression se relève à 1,500 kilogrammes.

Une anomalie du genre de celle que j'ai déjà signalée à la quatrième refonte se produit ici. La dixième refonte paraît être à la huitième, dans de certaines limites, ce que la quatrième est à la première.

11* Refonte. — Cassure truité-blanc très accusé au milieu, blanche à facettes tout autour. C'est, en somme un noyau truité-blanc se détachant sur un fond blanc. La cassure offre quelques traces d'arrachement assez prononcées.

Les barreaux qui donnent, pour la plupart, des cassures à larges taches noires, scoriées au centre, sont passés entièrement au blanc rayonnant, même dans les cassures saines.

Les essais au choc se tiennent entre 0™,25 et0™,30, limite ordinaire des fontes blanches ; ceux à la pression entre 000 et 1»200 kilogrammes, chiffres relativement supérieurs et bien au-dessus de ce que les fontes blanches ordinaires peuvent donner.

12® Refonte. — La cassure des gueuses est d'un blanc complet rayonnant, avec taches noires de plus en plus prononcées et scoriées au milieu. La fonte est arrivée à la dernière limite de sa dégradation du gris au blanc. On n*a pas coulé de barreaux d'essais.

En dehors des coulées de gueuses et de barreaux, à chaque fusion, il a été coulé des pièces minces, petites poulies, réchauds, etc., pour permettre d'apprécier jusqu'à quelles limites, la fonte devait se conserver suffisamment grise et fluide pour être employée aux moulages.

La première et la deuxième refonte ont fourni des pièces grises, à grains fins, se limant parfaitement en tous points. La troisième refonte d'un grain un peu plus serré était encore plus susceptible d'être limée partout.

La quatrième refonte est devenue dure dans les bavures sur lesquelles la lime a mordu difficilement.

La cinquième refonte, d'un grain gris plus serré, se limait aisément dans l'épaisseur, mais elle était dure et un peu blanche vers les angles; elle ne se laissait pas attaquer par la lime sur les bords où se trouvaient des bavures.

La sixième refonte, à cassure d'un fond gris serré, n'a plus été attaquée par la lime. Les angles, les bavures et les arêtes des cassures se sont montrés d'un blanc complet partout.

Enfin, à partir de cette refonte, les échantillons des dernières fusions sont venus entièrement blancs et ont donné des pièces cassées au retrait, froides, non arrivées & la coulée, etc. Tous résultats indiquant qu'à partir de la sixième refonte, le métal essayé était devenu impropre à la production des moulages mécaniques, exigeant des fontes d'une certaine douceur et d'une certaine fluidité.

Déjà, les produits des quatrième, cinquième et sixième refontes, bons pour divers travaux de construction, ne sauraient plus servir sans mélanges, pour la fabrication des fontes mécaniques, exigeant une grande douceur et devant subir un travail sérieux d'ajustement au tour ou la lime.

On peut donc se dire que les fontes hématites n'offrent aucun intérêt à être utilisées seules, dans les limites d'une première à une troisième refonte. Et, comme ces fontes sont d'un prix relativement plus élevé que les fontes d'Ecosse, ou les fontes du Cleveland, même, que les fontes françaises, il y a purement, et simplement avantage à les employer comme mélanges.

Dans ces conditions, on peut arriver à obtenir d'elles le maximum de ténacité et de douceur en adoptant les combinaisons suivantes, sinon des mélanges approchant de ces combinaisons :

Fontes hématite

— Calder,Garslherr%eon

Glengamochj bons numéros • . • • .

— ordinaires d'Ecosse,

numéros inférieurs.

— ordinaires Cleveland

numéros ordinaires

— ordinaires Françaises,

serrées ou traitées.

Les mélanges À et B peuvent donner des fontes très douces, parfaitement convenables pour les pièces de machines et offrant une grande somme de résistance.

Les mélanges C, D, E, appartiennent à des fontes raides, plus serrées, et peuvent encore être très convenables, comme fontes de grosse mécanique et de construction. Elles offrent, relativement aux fontes des mélanges A et B, une ténacité plus grande, notamment dans le travail à la flexion.

Enfin, les mélanges de Tordre F et G, dans lesquels les fontes hématites peuvent entrer suivant la proportion du cinquième au quart de la masse, conviennent parfaitement pour les pièces qui exigent de la résistance avec de la fonte grise pouvant se travailler, mais sans qualités de douceur exceptionnelle. Avec ces mélanges résistant bien au choc et à la compression, on peut couler des coussinets de chemins de fer, des colonnes creuses, des sommiers, des poutres de pont, etc.

Les fontes hématites refondues, ont cela de particulier, que pures ou mélangées, quand elles entrent toutefois pour une forte proportion dans les mélanges, elles se distinguent par une cristallisation particulière, moins confuse et plus saisissable, même dans les dernières refontes, que les fontes d*Ecosse et les diverses autres fontes que j'ai essayées.

Ces produits, lorsqu'ils sont de bonnes provenances et quand le commerce ne leur substitue pas, sous des marques plus ou moins controuvées, des fontes provenant des minerais hydratés du Cleveland, sont des meilleurs que la fonderie française puisse employer comme éléments de mélange. Ceci, bien entendu, quand il s'agit de donner de la douceur et de la ténacité aux fontes ordinaires serrées ou truitées ou aux vieilles

— Défuntes de toutes provenances qu'on trouve à bas prix chez nous et qui ne sauraient se reconstituer utilement pour la fabrication, si Ton ne cherchait à les combiner avec des fontes plus grises etplus nerveuses. A mon avis, pourtant, les fontes hématites et les fontes fortes d'Angleterre ne doivent être qu'une exception en France. Nous avons, comme je l'ai dit, des produits d'usines françaises qui, par Tadjonction de minerais étrangers dans les lits de fusion, ne sont pas inférieurs aux fontes dont nous parlons et qui sont appelés à donner toutes les garanties de résistance qu'on peut exiger, sans coûter plus que les fontes étrangères.

Emploi des fontes (TEcosse. — Nous aurions donc à rechercher plutôt des mélanges de nos basses fontes avec des fontes d'Ecosse peu tenaces en elles-mêmes, mais plus grises, à prix égal, que celles que nous pouvons tirer des hauts-fourneaux français. Si dans cette voie, où nous devons trouver, ainsi que nous l'avons fait voir dans YEmploi de la fonte, le maximum de résistance que nous pouvons demander aux fontes n"" 1 d'Ecosse mélangées avec nos fontes n"" 4 et 5 françaises, nous parvenons à répondre au plus grand nombre des produits commerciaux de la fonderie en France, c'est déjà un résultat obtenu, remarquable autant qu'important.

Les fontes d'Ecosse, peu résistantes en elles-mêmes, suffisent en général, souvent à faible dose, pour enrichir le grain, accroître la douceur et relever la résistance de nos fontes traitées, même à donner un peu de tenue aux fontes blanches qui n'en ont pas du tout.

Les fontes françaises au contraire, en principe plus tenaces, dès la première fusion, que les fontes d'Ecosse, ne sont pas propres, sauf de rares exceptions, à subir un aussi grand nombre de refontes ; mais, elles peuvent atteindre par de nouvelles fusions une ténacité supérieure, quand leur structure gris-truité, à grains fins et quand leur nature peu siliceuse veulent s'y prêter.

Tout le monde sait que les fontes noires ou trop grises sont moins tenaces et plus sujettes à l'impureté, à la porosité, aux piqûres et aux cavernes que les fontes grises dont nous parlons.

C'est pourquoi les Anglais, pas plus que nous, n'emploient pas de toutes pièces, les fontes surcarburées dans la deuxième fusion. Comme nous, ils recherchent le maximum de résistance emprunté aux mélanges de leurs fontes les plus avancées entre elles, ou de leurs fontes noires avec des fontes blanches, même avec des ferrailles ainsi qu'ils ont essayé dans les mélanges Stirling qui ne sont autres qu'une sorte de décarburation cherchée pour dégriser la fonte noire à l'aide d'une addition dans les charges au four à manche, de rognures de fer ou de riblons.

Essais des fontes (FEcosse. — Nous ne reproduirons pas les détails des essais au cubilot que nous avons faits sur les fontes grises d'Ecosse et qu'on trouvera dans notre livre déjà indiqué. Ces essais ont été opérés par quantités de 1,000 kilogrammes au moins, refondues indéfiniment, de la fonte grise à la fonte blanche, les gueuses soumises aux épreuves étant prises au hasard dans les tas, pour former une moyenne.

A chaque fusion, on coulait des barreaux, des pièces minces et des gueuses . Les premiers pour être essayés à la flexion, à la traction et au choc ; les secondes pour donner exactement la mesure de la qualité de la fonte par son contact dans le sable et son refroidissement à de faibles épaisseurs; les troisièmes pour permettre de constater les apparences extérieures à la surface de coulée et à la cassure, et de les comparer, à ces points de vue, avec l'aspect fourni par les gueuses-types passées pour la première fois au cubilot. Les deux tableaux donnés plus haut indiquent la marche et les résultats des essais imposés aux barreaux.

A ces expériences, dont la description que nous venons de faire au sujet des fontes hématites pourra donner une idée suffisante, nous ajouterons le résumé d'essais tentés en vue de rechercher l'iniîuence des fontes d'Ecosse sur les fontes françaises, et réciproquement, et de déterminer autant que possible la quantité de fontes Garstherrie, Calder ou autres analogues, n"* 1, à employer pour amener des fontes même complètement blanches et de peu de valeur, à un emploi satisfaisant comme fontes mécaniques.

Mélange des fontes d^Ecosse avec les fontes françaises. — Pour la première série d'épreuves, nous avons employé des fontes d'Ecosse n° 1, premières marques, par moitié de ces fontes et moitié de fontes françaises, des sortes classées sous les numéros :