IV. Aciers spéciaux

Les procédés que j'ai décrits plus haut permettent d'obtenir au Bessemer ou au Martin, toute l'échelle des aciers au carbone, depuis le plus doux jusqu'au plus dur. Mais l'industrie moderne ne s*est pas contentée de ces aciers naturels qui suffisaient à nos pères. Elle a créé, elle crée chaque jour de nouveaux métaux, doués de propriétés spéciales, en alliant le fer à d'autres corps. Ainsi on fait des aciers très durs, en ajoutant à la fin de l'opération des fontes riches en chrome ou en tungstène. L'acier au chrome, qui contient jusqu'à 3 pour 100 de ce métal> est à la fois dur et tenace :

on remploie surtout pour les projectiles. Veut- on un métal dur sans aigreur, comme il en faut pour les blindages? On ajoute du nickel, qui, sans diminuer la résistance, donne à l'acier la structure fibreuse et la souplesse du fer doux.

Cet emploi des alliages sera le fait caractéristique de la phase où la métallurgie de l'acier entre depuis quelques années. Il y a longtemps que les métaux fusibles, comme le cuivre, sont employés de préférence sous îforme d'alliage. Pour chaque usage spécial, on a des formules différentes de bronze ou de laiton, et on modifie ainsi les qualités du cuivre suivant le but à atteindre. Le fer, par son infusibilité, se prêtait mal à des combinaisons de ce genre. On était obligé de le prendre tel que ses minerais le donnaient, avec ses défauts et ses qualités. Cette difficulté naturelle est maintenant vaincue. On sait fondre le fer, il était naturel qu'il subît le sort du cuivre et qu'on apprît à le corriger, à le transformer par des alliages convenables. On n'a fait encore que les premiers pas dans cette voie. Il est probable que nous verrons paraître bien des alliages nouveaux ; pour chaque emploi on trouvera des combinaisons spéciales offrant juste les propriétés voulues et qui remplaceront le fer ou l'acier ordinaires.

Je vais donner quelques détails sur l'influence des corps qu'on allie le plus souvent à l'acier.

Aciers au manganèse. — Le manganèse augmente la charge de rupture ; relève la limite d'élasticité ; il

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diminue l'allongement. Il rend Tacier plus sensible à la trempe, qui se produit à température plus basse : aussi ne peut-il coexister avec le carbone sans que le métal devienne aigre.

Les aciers ordinaires contiennent toujours quelques millièmes de manganèse. Au-dessous de 2 ou 3 millièmes, son action est peu sensible. Au delà il faut limiter la teneur en carbone pour que le métal ne soit pas fragile. Avec 4 millièmes de carbone, et 6 à 8 de , manganèse, on peut obtenir des aciers assez malléables, raides et élastiques, qui conviennent assez bien pour rails et ont encore des allongements de 15 à 20 pour 100. On peut admettre que 3 de manganèse équivalent à peu près, pour la dureté, à 1 de carbone.

Les teneurs un peu plus élevées, de 1 pour 100 envi ron, donnent des aciers à outils très durs, mais difficiles à manier : ils sont exposés à se brûler au réchauffage, à se fissurer à la trempe. Il faut les chaufier à température très modérée. Pour des teneurs plus fortes, la trempe à Teau devient impossible. Au delà de 2 pour 100, le métal se travaille mal.

A de très hautes teneurs (de 7 à 21 pour 100) on obtient des alliages dont les propriétés sont tout à fait spéciales. Ils peuvent se forger à chaud : à froid ils ont une dureté extrême, et ne se travaillent qu'à la meule d'émeri. lisse moulent bien, on en fait des outils, coulés et affilés à la meule, qui n'ont pas besoin d'être trempés.

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Acier au tungstène. — Les aciers au tungstène se fabriquent en ajoutant à l'acier fondu ordinaire du ferro-tungstène. Ce produit s'obtient en réduisant au creuset brasqué le wolfram ou l'acide tungstique.

La ténacité augmente jusqu'à une teneur de 3 pour 100 environ, elle dépasse alors 100 kilogrammes. Au delà, le métal devient aigre et fragile. Ces aciers ont un grain extrêmement fin, une cassure presque vitreuse. Ils sont d'une dureté extrême, même sans être trempés. Ils sont excessivement sensibles à la trempe, qu'ils prennent à température basse. Les plus durs ne peuvent guère se tremper qu'à l'huile.

Ils ont une force coercitive considérable et donnent des aimants puissants.

Ils sont tout particulièrement sensibles au réchauffage, parce que le tungstène s'oxyde peu à peu. Cet effet se produirait même, dit -on, à l'air humide. Ces inconvénients sont de nature à limiter à quelques cas spéciaux l'emploi de ces aciers.

Ader chromé. — Les aciers au chrome se fabriquent au creuset ou au Martin, par addition de ferrochrome. Leur teneur en chrome ne dépasse pas, en général, 1/2 à 1 pour 100. Ils ont une grande dureté, une ténacité considérable, tout en conservant un certain allongement. Ainsi, on peut obtenir des métaux ayant de 70 à 80 kilogrammes de charge de rupture avec 15 à 10 pour 100 d'allongement.

La charge de rupture peut atteindre 120 kilogrammes