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Ces dernières, fabriquées avec le Ganister, à Workington, sont employées dans les hauts-fourneaux du pays de Galles, dans les forges de la Belgique et du nord de la France, et sont appliquées, en particulier, â la construction des fours â gaz Siemens, Ponsard, Pernot, etc.
Composition de la fonte, etc. — En dehors des progrès réalisés dans les produits des hauts-fourneaux, les perfectionnements nouveaux sont de minime importance. Divers brevets ont été pris pour la trempe de la fonte.
L'un d'eux a pour but de tremper les fontes grises à une certaine épaisseur. L'inventeur obtient ce résultat en projetant vivement les pièces chauffées au blanc dans de l'eau glacée qui les refroidit brus-
quement. C'est simple, mais on ne dit pas dans quelles proportions se tient la casse.
Un autre recommande de prendre de l'eau de rivière dans laquelle on fait dissoudre 200 grammes de prussiate de potasse, à raison d'un litre d'eau.
Celui-ci, et nous n'irons pas plus loin, laissant nos lecteurs libres d'apprécier, chauffe la fonte au rouge vif et la trempe dans l'eau froide ayant en dissolution une quantité de potasse proportionnelle à la dureté qu'il veut obtenir, 0,750 grammes par litre d'eau amenant la fonte à son maximum de dureté.
Mentionnons, toutefois, encore deux brevets de même sorte : L'un qui concerne un alliage pour rendre la fonte plus dure et moins cassante qu'en son état ordinaire. Cette combinaison repose sur le mélange suivant, additionné dans la fonte en fusion :
Fonte grîse. 60 parties.
Déeheto de fer 20 —
Tournure de fer. 20 —
Manganèse 3 —
Borax 2 — •
105 parties.
L'autre qui a pour objet d'augmenter la ténacité, en certaines proportions, des fontes destinées au moulage. Il suffit, d'après l'inventeur, d'introduire dans le fourneau 3 à 15 parties d'acier,, demi-acier ou fonte malléable, pour améliorer 100 kilogrammes de fonte ordinaire.
Fanle malléable, — Là, les inventions et les perfectionnements sont plus nombreux. Ils ont un sens pratique qui n'échappera pas à nos lecteurs et pourra les intéresser. Un brevet Laurent aujourd'hui expiré, s'appuyant sur ce que le recuit de la fonte malléable est inégal quand les pièces sont pourvues de parties épaisses insuffisamment rattachées à des parties relativement faibles, recommandait de réchauffer les pièces dans un feu de forge, en les enveloppant d'une forte épaisseur de charbon' de bois, le chauffage devant se faire sans excès de vent pour que le charbon puisse fournir aux pièces traitées ainsi une partie du carbone qui leur a été enlevé.
Ce procédé est en réalité une application plus ou moins nouvelle de la cémentation servant, à l'endroit de la fonte malléable^ au recuit nécessaire dans certaines parties devenues cassantes.
Pour obtenir un oxyde de fer dépourvu de silice à employer dans la décarburation, l'inventeur indique qu'il a fait emploi de tournure de fer doux, convertie en peroxyde de fer par l'exposition à l'air, et, au besoin, par un arrosage d'eau acidulée.
A la môme époque, vers 1863, M. Dalifol prenait un brevet consistant à perfectionner les fourneaux servant à fabriquer la fonte malléable, en vue de réaliser une économie de combustible, de traiter de plus grandes quantités de métal et d'éviter la casse des creusets. Les perfectionnements brevetés avaient comme application le placement des creusets dans des fours à retour de flamme, utilisant la plus grande somme de combustible et donnant une température plus grande et plus égale.
Plus récemment, eu 1875, le même manufacturier s'est fait breveter pour divers systèmes concernant encore la fonte malléable. S'appuyant sur ce que les fondeurs reçoivent des saumons de qualités diverses, qui exigent un triage préparatoire long et difficile, et sur ce que la fabrication de la fonte malléable ne serait pas possible en première fusion, sur ces bases, parce qu'il faut opérer avec un produit unique, ou à peu près, pour obtenir des résultats réguliers, M. Dalifol a trouvé :
Que si Ton voulait traiter la fonte malléable par le haut-fourneau, il faudrait adjoindre à cet appareil un four de deuxième fusion, cubilot ou four à réverbère. C'est pour cet appareil qu'il appelle compensateur que l'inventeur réclame la priorité. Le four additionnel, quel qu'il soit, permettrait, suivant lui, de faire, en combinant les produits en fusion du double appareil, des mélanges de toutes pièces. Cela paraît difficile et nous croyons que l'invention n'a pas été utilisée.
En effet, que le haut- fourneau produise, par exemple, de la fonte grise, il faudrait, voulant une qualité diff'érente, avoir immédiatement sous la main un appareil en feu prêt à donner de la fonte blanche pour le mélange. Or il serait plus naturel, dans cette hypothèse, d'opérer, bien que ce puisse être plus coûteux, à l'aide de mélanges, par la deuxième fusion, entre les produits en gueuses de natures diff'érentes. Le brevet pris par M. Dalifol nous paraît sans objet, si nous le comprenons bien.
Il a dû être pris pour se garer d'un brevet/acçuo/ du 21 janvier 1874, lequel propose de produire en première fusion les fontes malléables et de les recuire comme on fait habituellement, mais en employant les gaz perdus au gueulard.
Nous préférerions, comme chose plus simple et plus facile, les éléments d'un brevet Meunier (décembre 1874), ayant pour objet la fusion directe dans un cubilot spécial, remplaçant les fours à creusets, et la cuisson en cornues réfractaires au lieu du recuit dans les pots en fonte.
A ce point de vue, les fours à recuire ont été modifiés à diverses reprises, sans sortir de l'emploi des caisses métalliques, ou autres, fermées et recevant les pièces à adoucir.
Un appareil a été proposé sur les bases principales qui suivent Caisse mobile unique pouvant être placée à demeure dans les fours, plus solide et plus commode que les caisses actuelles ; fermeture du
sommet du four au moyen d'une coupole mobile; faculté d'interposer à volonté du combustible entre la caisse et les parois du four. Cet agencement date de 1864. Il a été depuis remplacé, en supposant qu'il ait jamais servi, par des systèmes plus récents.
Le four BouHé (juin 1877) possède une sole tournante divisée par segments sur lesquels sont placées les boites à recuit. Toutes les douze heures, on fait tourner la sole de l'avance d'un segment, la révolution complète devant avoir lieu en quatre-vingt-seize heures, temps suffisant pour le recuit.
De la sorte, les premières caisses commencent leur recuit aussitôt que les dernières sont arrivées au point voulu pour être défournées. — Un fourBoutté doit, suivant l'inventeur, produire autant dans le même temps que quatre fours ordinaires.
L'invention Boutté a été suivie de près (juillet 1877) par une application de même sorte. Ainsi vont souvent les choses en matière de brevets.
Le four GiUon est préconisé comme four mobile, dit continu. La sole sur laquelle sont placés les pots à recuire est installée sur une espèce de plate-forme pourvue de roues à joues tournant sur un chemin de fer circulaire.
Cet appareil peut être enlevé du four avec l'aide d'une grue ou de tout autre système de levage. On a une sole de rechange qui vient remplacer celle qu'on enlève, alors que les boîtes à recuire qu'elle supporte ont reçu le chauffage suffisant.
Les perfectionnements touchant les procédés de recuit et l'emploi des matières sont intéressants sur quelques points.
Un inventeur propose d'utiliser les débris de fontes malléables, en les plaçant par couches alternées dans un creuset avec du charbon de bois broyé. L'épaisseur de ces dernières couches peut être calculée pour dégager le carbone nécessaire à la carburation de la couche de métal. Le creuset est luté avec de la terre grasse. On verse le métal fondu dans de l'eau légèrement saturée d'ammoniaque, au besoin dans l'eau pure. Les fragments brisés par morceaux peuvent être employés à nouveau. Il résulte de cette opération que la fonte malléable redevient fusible à la suite d'une nouvelle carburation. Le brevet, qui date de 1864, prétend même que le produit obtenu a, de plus que la fonte malléable ordinaire, la dureté et la densité de l'acier.
A la même époque, un autre inventeur, trouvant qu'il était bon de s'afiï*anchir de la nécessité d'acheter des matières premières venant de l'étranger, a préconisé le mélange, avec certaines fontes françaises ordinaires, de déchets, de fera choisir d'une plus ou moins bonne qualité, suivant le produit qu'on veut obtenir, et de graphite pulvérisé. Ces matières, superposées par couches dans un creuset et recouvertes, à la surface, d'un lit épais de graphite, sont mises en fusion et coulées à la
manière ordinaire. On leur donne un recuit plus ou moins prolongé, selon la grosseur des pièces. Dans les fusions qui suivent, on ajoute à ce produit les déchets et les rebuts de la fonte malléable courante.
Le même propose d'employer, pour les recuits, du minerai pourpre venant du sulfure ou pyrite de cuivre, au besoin des pyrites grillées, servant dans les caisses à recuire, de la même façon et dans les mêmes conditions que les minerais hématites.
Aciers moulés, — Faute de renseignements aussi complets que nous aurions voulu les avoir auprès de quelques usines ayant la prétention de produire les aciers moulés dans des conditions plus parfaites que leurs concurrents, nous allons résumer ici ce que nous savons sur cette question intéressante.
M. Euverte, directeur des usines de Terrenoire, a porté, en 1877, devant la Société des ingénieurs civils, le résumé de ses travaux en vue d'obtenir des aciers sans soufflures. Il a expliqué que des projectiles de grosses dimensions, exposés par sa Compagnie, figuraient à l'Exposition de 1867 sous le nom de métal Gruson, et que ces projectiles étaient en fonte trempée ou, autrement dit, coulée en coquilles.
On eut peine alors à saisir que la fonte, ainsi durcie, ne fût pas absolument fragile et qu'on eût pu fabriquer de tels obus en état de traverser la cuirasse des navires.
Plusieurs usines firent des essais pour imiter ce produit et n'obtinrent pas de résultats. Partie des projectiles étaient entièrement coulés en coquilles et par conséquent, entièrement trempés.
D'autres pièces semblables, fabriquées en Styrie et en Suède, avaient la partie ogivale seulement coulée en coquilles, et la partie cylindrique moulée en sable.
L'usine de Terrenoire, qui employait alors le four Siemens, s'engagea résolument dans la voie des études de cette fabrication.
On choisit d^abord les fontes de Bessèges et de Saint-Gervais, consi-* dérées comme très résistantes.
Les résultats obtenus montrèrent que la trempe en coquille amoindrissait la résistance au choc dans une proportion considérable.
Une analyse faite sur un projectile venant de l'usine de Gradata (Styrie) montra que la teneur en carbone était très faible, soit environ 3 p. 0/0. Or, l'emploi de fonte à faible dose de carbone semblant devoir être un écueil au point de vue de la trempe en coquille, on résolut de recourir à des fontes grises, dont on pourrait amoindrir, s'il y avait lieu, la teneur en carbone.
C'est ce qu'on obtint par les fours Siemens, en cherchant à augmen« ter la résistance de la fonte par une addition dans le bain, avant la coulée, d'une certaine quantité de riblons de fer ou d'acier.
On retira, par ce procédé, un métal se prêtant bien à la coulée en coquilles. L'augmentation de la résistance se manifesta pour la coulée en sable et plus encore pour la coulée en coquilles.
En se traçant une certaine limite pour Taditiondes riblons, on arriva à régler le maximum de la ténacité la plus élevée dans la fonte contenant le plus de silicium.
Le métal provenant de la fonte mélangée aux riblons présenta sur la fonte ordinaire une supériorité incontestable, tant pour les essais à la flexion que pour les essais an choc.
Par une quantité de 0,72 p. 0/0 de tungstène ajoutée au métal, on augmenta d'une façon importante sa résistance.
Dans des épreuves au tir normal, les projectiles traversèrent une plaque de blindage de 0'°,15 d'épaisseur, sans déformation ni dégradation d'aucune sorte. Dans les essais au tir oblique, les boulets traversèrent le blindage, mais ils furent toujours brisés. On dut continuer les essais et chercher à produire un métal assez dur pour ne pas se déformer par l'action du choc et en même temps susceptible d'un allongement suffisant pour ne pas se briser sous l'action du tir oblique.
On pensa que la présence du silicium devait être très efficace pour empêcher les soufflures, après avoir reconnu que plus une fonte est siliceuse, plus elle peut comporter de riblons en mélange sans amener l'état d'oxydation qui produit des soufflures.
On arriva ainsi à produire dans le four Siemens du fer doux aussi dëcarburé que possible, auquel on dut ajouter à la fin de l'opération la quantité de fonte siliceuse nécessaire pour absorber l'oxydation et le manganèse nécessaire pour augmenter la fluidité des scories et, par suite, pour faciliter la séparation complète du métal.
En dehors de cette addition de manganèse faite à la fln de l'opération, on en vint, pour diminuer l'oxydation, à ajouter au commencement une proportion de manganèse représentant environ 4 à 5 millièmes de la quantité totale de matière introduite dans le four.
L'addition du manganèse, après coup, ne représenta plus alors que le 1/100® de la quantité totale, celle de la fonte siliceuse 8 à p. 0/0 représentant 0,45 à 0,50 p. 0/0 de silicium et 0,30 à 0,33 p. 0/0 de carbone.
Par ces procédés, on arriva à produire des aciers sans soufflures.
La présence du manganèse dans ces aciers augmente sensiblement leur ténacité. Quand la dose de ce métal ne dépasse pas 1 ou 1/2 p. 0/0, par exemple, la résistance au choc est également accrue, la raideur paraissant un des caractères particuliers des aciers au manganèse.
Enfin le manganèse développe sensiblement la faculté de trempe des aciers.
D'un autre côté, on en jugera par le tableau qui suit, on arrive par le recuit à augmenter la résistance et la faculté d'allongement des aciers coulés sans soufflures :
