FONDERIE. U

moule (fîg. 90). On place ensuite le châssis supérieur. II est facile de comprendre que lorsqu'on coulera la fonte liquide, elle se répartira

Fij. \)'J. — Colonne creuse. — INoyau. — Noyau placé dans le moule.

dans le moule en enveloppant le noyau ; après refroidissement, on aura une colonne creuse dont la cavité sera remplie par le noyau que le peu de solidité de la terre à crottin permettra d'enlever facilement.

FlG. 100. — Cubilot.

Nous connaissons maintenant les principaux procédés employés pour la fabrication des moules; il nous reste à voir les moyens en usage pour fondre et couler le métal.

La fonte est liquéfiée dans des fourneaux appelés cubilots (fîg. 100). Un cubilot se compose essentiellement d'un cylindre de fonte on de tôle de 2 à 6 mètres de hauteur, dont Fintérieur est garni en sable réfractaire ou en briques. La ibntc et le combustible, qui est ordinaire-

FiG. 101. — Cubilot.

ment du coke, sont introduits à la partie supérieure; des tuyères lancent dans la masse un courant d'air actif qui élève la température et liquéfie le métal. Quand le moment de la coulée est venu, on ôte un tampon d'argile qui bouchait l'orifice C situé à la partie inférieure du cubilot ; la fonte s'échappe liquide, incandescente^ et on la reçoit

FORGEAGE. M5

dans des poches de tôle garnies à leur intérieur d'une couche d'argile (fig. 101). Souvent ces poches sont trôs-lourdes et on les suspend à des grues qui les portent au-dessus des moules dans lesquels la coulée doit être faite.

La coulée exige des précautions dans le détail desquelles nous n'entrerons pas. Nous dirons seulement que la grande préoccupation du fondeur doit toujours être de ménager une issue facile aux gaz qui se dégagent du moule au moment oii Ton y introduit le métal chaud. On comprend en effet que Tair qui se trouve enfermé dans le sable se dilate beaucoup, et, si on ne lui a pas ménage des issues, il crève et fissure le moule. Le poussier de charbon mélangé au sable a pour but de faciliter le dégagement des gaz; il divise le sable et crée, en brûlant, des vides qui deviennent autant d'issues ouvertes aux gaz. Le mouleur fait aussi dans le moule des trous qui sont de véritables cheminées d'échappement; c'est dans le même but que les lanternes des pièces à noyaux sont percées de trous. (Voyez fig. 102 l'intérieur d'une fonderie.)

Nous ajouterons que lorsqu'on veut obtenir des objets à surface très-dure, comme des cylindres de laminoir, on coule la fonte dans des moules de métal qui produisent une espèce de trempe superficielle; c'est ce qu'on appelle couler en coquilles.

Lorsque la fonte sort du moule, elle présente quelques irrégularités, des bavures qu'il faut enlever au burin ; ce travail se fait à la main et s'appelle ébarbage ; on lui donne le nom de ciselage quand il s'applique à des fontes artistiques qui doivent avoir plus de fini.

Le moulage des pièces de cuivre ou de bronze peut s'exécuter par les mêmes procédés que celui des objets en fonte, mais on emploie plus généralement le moulage en sable d'étuve qui donne des résulats meilleurs sous le rapport de la netteté. Le cuivre et le bronze sont fondus dans des creusets en terre réfractaire ou en plombagine.

La fonderie de zinc commence à prendre en France des développements considérables pour la fabrication des faux bronzes. Cette industrie, que nous décrirons plus loin, a fait de remarquables progrès depuis qu'elle emploie les moules en bronze.

FORGEAGE

La fabrication des pièces de forge est basée sur la propriété précieuse que possède le fer de se ramollir avant de se fondre et de pouvoir alors se souder à lui-même. Après le soudage il passe, par degrés,

de l'état pâteux jusqu'à la consistance la plus nerveuse et la plus tenace. Sous ces différents états, l'action du marteau, combinée avec des réchauffages réitérés, permet de le travailler et de l'amener, par des transformations successives, à la forme et aux dimensions que doit avoir l'objet que l'on veut fabriquer, mais cette combinaison du réchauffage et du forgeage exige, de la part de l'ouvrier, de l'intelligence, du coup d'œil et de la sûreté de main. Aussi les forgerons ontils en général un salaire élevé.

Il convient de distinguer deux espèces de forgeagc : le forgeage à la main et le forgeage mécanique.

Le premier s'exécute au moyen d'une forge ordinaire ou forge de maréchal^ qui se compose essentiellement : l'' de VcUreoxx partie de

la forge sur laquelle on place le combustible et la pièce à chauffer ; '2.'' du contre-cœur ou paroi perpendiculaire à l'âtre ; d'une tuyère qui lance dans le charbon un courant d'air destiné à activer la combustion et à élever la température. Dans les petites forges, le courant d'air est lancé FiG. 103. — Enclume. par un soufflct que fait fonctionner

l'aide du forgeron ; mais dans tous les établissements de quelque importance, on emploie des machines soufflantes d'une puissance plus grande. La tuyère doit être disposée de manière que le fer placé au milieu du charbon ne reçoive le courant d'air que lor^qu'il a traversé la masse de combustible.

Quand le fer est arrivé à la température ou à la chaude voulue, on le saisit au moyen de pinces et de tenailles, de formes et de grandeurs diverses, et on le porte sur l'enclume. Cet appareil, que tout le monde connaît, est en fonte ou mieux en fer forgé ; il se compose d'une table (lig. 103) ou partie plane, et de deux higoimes ou portions pyramidales adossées par leur base à la table; l'enclume repose sur un bloc de bois en partie noyé dans le sol et destiné à amortir les vibrations et les chocs. Le fer retourné sur l'enclume, à l'aide des pinces qui servent à le tr nir, reçoit le choc des marteaux manœuvrés soit par le forgeron, soit par ses aides.

La température à laquelle on porte la pièce dépend du travail qu'on veut lui faire subir, A la chaude du blanc soudant ou chaude suante^ qui correspond à une température de 1 500 à IGOO degrés, le fer peut être soudé et corroyé. Nous avons déjà dit que le corroyage, qui consiste à souder plusieurs barres ensemble, améhore la qualité du mt-

FORGEAGE. liT

tal en lui donnant du nerf et de l'homogénéité. A la chaude Toiigc blanc o\\ chaude grasse (1300 degrés environ), le fer peut être étiré, façonné, modifié dans ses formes ou ses dimensions. A la chaude rouge cerise (900 à 1000°), on corrige les défauts de la pièce obtenue à la chaude rouge blanc et on la pai^e en arrosant légèrement sa surface pendant qu'on la bat. Lorsque la pièce est finie, on la soumet à la chaude rouge brun^ qui correspond à 700 degrés, température la plus basse à laquelle il convient de forger le fer; cette dernière chauffe, désignée sous le nom de recuit^ a pour but d'enlever au métal l'aigreur qu'il a contractée à la fin de l'opération lorsqu'on a continué ii le marteler pendant que sa température commençait à n'être plus assez élevée; elle dilate le métal et permet aux molécules de reprendre leur état primitif.

Pour la manœuvre des pièces lourdes, de l'âtre à l'enclume et réciproquement, chaque forge dispose d'une machine appelée grue qui effectue facilement le transport.

Le forgeage à la main s'applique avec avantage et facilité aux pièces dont le poids ne dépasse pas 130 kilogrammes; au delà de cette limite, le fer ne peut être forgé dans de bonnes conditions que mécaniquement.

Inapplication de la vapeur à la traction sur les chemins de fer, à la navigation fluviale ou maritime, a rendu nécessaire la création d'appareils mécaniques puissants pour le soudage, le forgeage et le corroynge du fer, qui a dû remplacer la fonte dans la construction des pièces soumises à des chocs fréquents et à des vibrations auxquelles elles ne sauraient résister sans se rompre. La texture fibreuse, le nerf du fer, le rendent plus apte à ces applications, parce que sous un volume moindre il présente une élasticité et une résistance supérieures à celles de la fonte.

Pendant longtemps on ne crut pas pouvoir dépasser dans le forgeage du fer le poids de 200 à 300 kilogrammes ; encore môme étaiton réduii à multiplier les réchauffages et à souder sur une j)ièce centrale appelée àme des pièces auxquelles on donnait le nom de mises. Delà résultaient des imperfections nombreuses, des soudures vicieuses, l'absence d'homogénéité, une main-d'œuvre et des déchets considérables. Dans ces dernières années l'industrie de la forge a fait de remarquables progrès et l'on arrive à forger des arbres coudés du poids de 30 à ÛO 000 kilogrammes. A l'exposition universelle de 1807, la France offrait sous ce rapport les spécimens les plus intéressants.

Nous citerons comme tenant le premier rang dans cette partie dj

j,^^ LNUUSTiaES Pl'.ÉrAUATOHlES.

notre industrie nationale les établissements de la société Pétin , otde et G% situés à Rive-de-Gier et à Saint- Chamond- de MM Marrel frères, à Uive-de-Gier, qui, en 1867, ont exposé un arbre ftms coudes, du poids de 30180 kilogrammes, destine a lafregae Classée L SuffL; de MM. Russerry e. Lacon.te à Rive-de-Gier ; le orand établissement du Creuzot, dirigé par M. Schneider.

Le forgeage mécanique exige l'emploi de fours à réverbère dans le.- .luels on chauffe le fe' d'appareils puissants de percussion, comme

FlG. lO-i. — l'orguagu luécanique.

les marteaux-pilons, de grues qui servent à transporter les pièces du four à l'outil de percussion et réciproquement. ^

En général, les fours sont chauffés au charbon, mais 1 emploi des fours Siemens, qui le sont par la combustion des gaz provenant de la distillation de la houille, tend à se généraliser. Nous les avons vus fonctionner avec avantage dans plusieurs usines. Le chauffage d une pièce carrée de iO centimètres de côté qui, à la houille, demandait six heures pour la première chauffe, se tait dans ces fours en deux heures ; les autres chauffes durent une demi-heure au lieu de trois heures.

Dans la composition des paquets pour letorgeage des grosses pièces on emploie exclusivement le fer brut, c'est-à-dire cinglé, dégrossi et réchauffe sans être corroyé ; on obtient ainsi une soudure plus partaite

FORGEAGE. 149

et plus homogène. La masse de fer destinée à la fabrication delà pièce est suspendue à une grue, puis introduite dans le four; lorsqu'elle est arrivée à la tempi'rature voulue, la grue la rapporte sous le marteaupilou qui la forge pendant que, sur les ordres du maître forgeron, la pièce est retournée en sens convenable pour présenter ses différentes parties à l'action du marteau. Cette manœuvre se fait à l'aide de leviers que l'on place dans des trous pratiqués à la surface d'une espèce d'anneau qui embrasse Textrémité de la masse métallique (fig. 104).

Les pièces de forme un peu compliquée se font par étampage. Pour cela l'enclume du marteau-pilon reçoit une matrice dans laquelle est représentée en creux la forme que doit avoir l'une des moitiés, en épaisseur, de la pièce; le marteau est lui-même armé sur sa face inférieure d'une autre matrice où se trouve aussi représentée la forme de l'autre moitié. Le fer ramolli est apporté sur l'enclume, et les coups répétés du marteau le forcent h épouser les détails du double moule, dont les deux parties ne sont séparées, au moment du choc, que par la masse métallique qui est obligée de se modeler sur elles.

C'est ainsi qu'on opère pour les roues de wagons; elles sont souvent en fer forgé et se font en quatre pièces. Une masse de fer sortant du four est traînée vers le marteau-pilon; l'enchmie offre une cavité qui représente la forme et la moitié de l'épaisseur d'un quart de roue ; le marteau est aussi muni d'une matrice semblable, de telle sorte que, lorsque les deux matrices sont superposées, elles laissent une cavité représentant le quart de la roue à fabriquer. On comprend alors que, si Ton place sur l'enclume le morceau de fer chauffé à une température suffisamment élevée, le marteau en s'abattant sur lui le comprime dans la double matrice et le force à en prendre la forme. Lorsqu'il manque du fer en certains points, on y place des morceaux, on reporte au four et, après le ramollissement, on les soude par un nouveau forgeage. Quand les quatre parties delà roue sont faites, on les assemble dans un cercle, on réchauffe le tout et l'on soude à la forge.