ACIERS SPÉCIAUX

après trempe, l'allongement restant encore de 6 pour 100. La limite d'élasticité est très élevée.

Ces aciers conviennent spécialement pour résister au choc, et leur principal emploi est dans la fabrication des obus de rupture pour la marine.

Le chrome n'abaisse pas la température de trempe comme le manganèse, aussi peut-on le combiner avec une teneur assez forte en carbone : les aciers chromes ordinaires contiennent 6 à 8 millièmes de carbone. Avec 2 pour 100 de chrome et 1 pour 100 de carbone, on obtient des aciers à outil extrêmement durs, qu'on ne peut tremper qu'à l'huile.

Ces aciers sont peu fusibles, et leur coulée est difficile : le chrome a une tendance à s'oxyder pendant la fusion. La production d'une pellicule d'oxyde empêche le métal de se souder : on n6 l'emploie qu'à faire des objets forgés d'une seule pièce. La trempe doit se faire à haute température, mais avec des précautions spéciales, car le métal se fissure par une trempe trop brusque. Quand on ne recherche pas une dureté extrême, on le trempe à l'huile et on recuit au rouge sombre.

Acier au nickel, — Le nickel qu'on ajoute surtout dans les blindages, à la dose de 3 pour 100 environ, donne à l'acier une structure fibreuse et le rend moins cassant. On obtient plus de dureté, en combinant^ sbè,^ action avec celle du chrome. Cette alliage . t-^^feaire paraît être celui qui convient le mieux auxijmàages.

Y. FttbrIcatlOB des aeiers BiOMlés.

Employer l'acier sous forme de moulages, comme le bronze et la fonte, a toujours été un rêve poursuivi par beaucoup de métallurgistes. Les fours actuels permettent de chauffer, même les aciers doux, à des températures assez élevées pour les obtenir bien fluides. Mais il est très difficile d'avoir, après refroidissement, un métal qui soit bien sain et ne présente pas de soufflures. Au moment de la coulée, le métal en fusion bouillonne : il se dégage une multitude de bulles de gaz, qui, au moment où le métal devient pâteux, y restent emprisonnées et déterminent la formation d'autant de vides. Lorsque la pièce est forgée, ces vides s'aplatissent et se ressoudent en partie : mais» si on veut la laisser telle quelle, ils lui ôtent toute solidité.

Moyens d* éviter les soufflures. — Les fabricants d'acier au creuset, à Sheffield, savent atténuer ce défaut en laissant reposer le métal dans le four, avant de le couler, jusqu'à ce que le bouillonnement soit à peu près calmé : c'est ce qu'ils appellent tuer le métal. Ce tour de main, très délicat à appliquer, ne suffit pas pour couler des pièces saines d'un volume un peu considérable, il ne réussit bien que pour les aciers durs. Il •-:f01ait donc trouver autre chose pour faire entrer l'acier mo>Qé;dans la pratique courante.

LTd^^*'serait assurément d'empêcher tout à fait le

FABRICATION DES ACIERS MOULÉS IQi

dégagement de gaz. On a proposé de comprimer énergiquement l'acier dans le moule où on le verse. On pensait que la pression retiendrait les gaz dans le liquide, et qu*en élevant la température de fusion, eUe déterminerait la solidification brusque, sans passer par rétat pâteux. Les essais tentés à diverses reprises en France n'ont pas donné de résultats pratiques; on n'arrivait guère qu'à modifier la répartition des soufflures, à les réunir au centre du lingot, ce qui peut être un avantage quand cette partie doit être enlevée au cours du travail ultérieur. D'après certains ingénieurs, le procédé serait efficace si on pouvait réaliser de très hautes pressions; mais on rencontre pour cela de grandes difficultés matérielles. La compression n'a jamais été d'un usage courant que dans la grande usine anglaise de M. Wliithworth, et les lingots qu'on y soumet sont ensuite forgés.

Emploi du silicium. — Les travaux de certains ingénieurs français, et notamment ceux de M. Pourcel, ont donné une solution toute difi'érente du problème. On est arrivé, par des procédés chimiques, en modifiant la nature du métal, à empêcher, ou du moins à diminuer beaucoup la production des gaz.

On pensait autrefois que ces gaz se composaient surtout d'oxyde de carbone, et qu'ils prenaient naissance par la réaction du carbone sur l'oxyde de fer dissous dans le bain (G+FeO = C04-Fe). Dès lors, si on peut éliminer cet oxyde, en ajoutant un corps capable

de le réduire sans dégager de gaz, on empêchera cette réaction et on préviendra la formation des soufflures. Le silicium, le manganèse, jouissent tous les deux de cette propriété, ils ont pour l'oxygène plus d'affinité encore que le carbone, et ils déplacent le fer de son oxyde en donnant naissance à des corps solides, la silice, ou le protoxyde de manganèse, sur lesquels le carbone n'a plus d'action. L'expérience montre du reste que les aciers qui contiennent du silicium ou du manganèse présentent naturellement moins de soufflures que les autres.

Si on ajoute à l'acier fondu, soit dans le four, soit dans la poche de coulée un peu de silico-^spiegel (fonte à 8 ou 10 pour 100 de silicium et 15 ou 20 pour 100 de manganèse), on voit l'ébullition se calmer; le bain devient tranquille, et au bout de quelques instants on peut couler un métal qui, solidifié, sera à peu près exempt de soufflures.

Cet alliage complexe donne de meilleurs résultats que les réactifs contenant seulement l'un des deux corps. Cela tient sans doute à ce que la silice et le protoxyde de manganèse qui -se forment peuvent se com biner pour donner un silicate fusible; ce dernier se sépare facilement du métal, tandis que la silice ou l'oxyde isolés donneraient des scories pâteuses qui resteraient emprisonnées dans le bain : l'acier, au lieu de soufflures, contiendrait alors des pailles.

Ce procédé ne réussissait guère que pour des pièces

de formes simples et de dimensions réduites, il avait en outre l'inconvénient d'introduire dans l'acier du silicium qui s'incorporait en partie au métal; il était difficile d'en laisser moins de 3/1000, dose qui est déjà suffisante pour donner un peu d'aigreur. Il restait aussi du manganèse, et dans ces conditions, on ne pouvait fabriquer que des aciers d'une certaine dureté. Toutes ces difficultés sont maintenant levées par l'emploi de l'aluminium.

Action de Valuminium. — Ce métal a pour l'oxygène plus d'affinités encore que le silicium, et réduit énergiquement l'oxyde de fer; il ofire l'avantage d'être très fusible, ce qui lui permet de bien se mélanger au bain et d'agir sur toutes les parties. Aussi peut-on l'employer à doses très faibles (moins d'un millième), il s'oxyde tout entier et il n'en reste pas dans le métal. On obtient par ce procédé un acier très fluide qui se moule parfaitement, et cela sans y introduire de corps étranger. Grâce à ce nouveau progrès, l'acier moulé remplace maintenant soit le fer forgé, soit la fonte pour beaucoup d'applications, notamment pour les pièces et les bâtis de machines. L'aluminium s'ajoute en morceaux dans la poche de coulée où l'on verse l'acier au sortir du four et qui sert ensuite à le distribuer aux lingotières. Il fond immédiatement et, par suite de sa légèreté, s'élève au travers du bain et s'y mélange intimement. Son action désoxydante calme immédiatement 1« bouillonnement de l'acier.

Ce n*est pas seulement pour les moulages d*acier que Taluminium peut être utile ; pour toutes les autres fabrications dans lesquelles le métal est soumis à un travail de forge, on trouvera certainement avantage à partir de lingots plus sains et exempts de soufflures ; cela permettra de simplifier le travail et d'avoir moins de rebut.

Pour les aciers très doux, notamment pour les tôles, l'aluminium sera précieux en évitant l'introduction d'éléments étrangers, et en permettant d'obtenir à l'état de fusion du fer presque pur.

Nous avons vu que dans tous les autres procédés de raffinage on emploie du manganèse pour réduire l'oxyde de fer, comme le manganèse a une action moins énergique et moins complète que l'aluminium, on est obligé d'en employer un excès, et une partie s'incorpore à l'acier au lieu de s'éliminer par oxydation ; les aciers les plus doux, fabriqués au moyen du ferro-manganèse, contiennent au moins 3 à 4 millièmes de manganèse et 1 à 2 milièmes de carbone. La présence de ce métal donne toujours un peu d'aigreur à l'acier, le rend sujet à s'altérer lorsqu'on le chaufife et qu'on le laisse se refroidir sans précautions. 11 n'est pas certain, du reste, qu'il se répartisse également dans la masse, et s'il se concentre en certains points, l'acier y devient cassant.

C'est peut-être une des raisons pour lesquelles beaucoup de constructeurs de chaudières se méfient encore des tôles d'acier. L'aluminium doit permettre d'éviter ces inconvénients et de fabriquer des tôles qui ne le