CHAPITRE III

§ 1. — Nature du métal employé dams la fabrication

des rails

Les rails de tramways se font aujourd'hui exclusivement en acier.

Le métal est généralement obtenu par le procédé Bessemer. Les usines du nord de la France emploient, soit le procédé Bessemer acide, soit le procédé basique ; les usines allemandes, à peu près exclusivement ce dernier.

Les conditions à remplir pour Tacier à rails résultent naturellement de son emploi : la voie doit d'abord être sûre, c'est-à-dire ne pas être exposée à des détériorations accidentelles ou ruptures de rails ; ensuite le métal doit présenter le maximum de résistance i Tusure.

A ce dernier point de vue, les rails de tramways, toujours couverts de poussière ou de boue, soumis en outre à des arrêts et des démarrages de voilures extrêmement fréquents, se trouvent dans des conditions relativement moins favorables que les rails de chemins de fer. Le métal doit donc être un peu dur, afin de ne pas s*user trop vite; la limite à fixer à celte dureté résulte exclusivement de la nécessité d'éviter les ruptures et de la difficulté de laminer les rails à gorge avec de Tacier très dur.

Les divers éléments qui composent Tacier à rails, le fer, le carbone, le manganèse, le silicium, le soufre et le phosphore, ont sur la qualité du métal une influence variable suivant leurs proportions. Les deux derniers sont toujours nuisibles et Ton s*ef-

force de les éliminer; mais on n*y arrive qu'imparfaitement. Le soafre, rendant Tacier impropre au laminage, ne peut exister dans les rails en proportion notable. Aussi Timpureté le plus à redouter est-elle le phosphore, qui rend le métal cassant ; sa proportion ne doit pas dépasser 0,10 à 0,12 p. 100. Le silicium et le manganèse améliorent la qualité du métal s'ils ne sont pas en excès ; ce dernier a par contre le défaut d'augmenter la résistance électrique dès que sa proportion s'élève à plus de 0,30 ou 0,60 p. 100. Quant à la teneur en carbone, elle doit toujours être d*au moins 0,30 p. 100 \

Oone saurait toutefois fixer aux rails une composition chimique absolue, car on peut, avec une même teneur de ces divers éléments, obtenir des qualités mécaniques dilTérentes et, inversement, obtenir les mêmes qualités avec des éléments chimiques différents : la température de fusion du métal, les élaborations successives auxquelles il est soumis, ont sur les propriétés physiques du produit des influences de même ordre que la constitution chimique.

Le seul moyen pratique de caractériser la nature du meilleur métal pour rails, c'est d'indiquer les résultats des essais mécaniques auxquels il doit satisfaire.

Jusqu'à ces derniers temps, Tacier Thomas employé en Allemagne à la fabrication des rails de tramways avait une résistance à la rupture de 50 kg. environ par millimètre carré ; l'expérience a montré que ce métal était trop doux et s'usait trop rapidement ; on lui préfère aujourd'hui un acier Thomas recarburé d'une résistance à la rupture de GO kg. environ.

Le métal Bessemer acide présentant 55 à 00 kg. de résistance par millimètre carré, avec un allongement de 15 p. 100 et une contraction minima, dans la section de rupture, de 30 p. 100, a Jonné partout d'excellents résultats. C'est la qualité fabriquée notamment par les Forges de Denain et d'Anzin et par les Aciéries du Nord de la France.

A liire d'indication, nous donnons, daprê* une <'tu<le i»r«.'scntrc par M. K. Howeii ^Q 1896 à V American Street liailu-ay Association, la composition chimique des rails de ^mvays aciuellement la plus en faveur aux Éuits-L'nis :

Ctrbone 0,4Ï à 0,(#0 p. lU:*, a\cc uue leuJauce >eri le chiITre <>ui»érieur.

M»uç»ue»e .... 0,80 a 1 ,«»o —

Silicium 0,10 a ij,if} —

l'ii'wpliore .... 0,Uô a 0,00 —

Soufre 0,05 à 0,07 —

On lamine aujourd'hui couramment les rails en barres de 10 m. de longueur. Mais il est préférable de ne pas dépasser 8 m. pour les rails à gorge, si Ton veut éviter les défauts aux extrémités de la barre.

On contrôle la qualité des rails par deux procédés, au moyen d'essais de résistance à la traction et d'allongement^ faits sur des barrettes prélevées sur les rails, et au moyen d'épreuves au choc effectuées sur les rails eux-mêmes.

Ces dernières consistent à soumettre un bout de rail posé sur deux appuis au choc d'un mouton tombant d'une hauteur déterminée. Voici, par exemple, les conditions imposées en Angleterre pour les a girder rails » : un bout de rail de 1 ,50 m., reposant sur deux appuis espacés de 0,90 m., ne doit pas prendre une flèche supérieure à 23 mm. au premier coup, ni se rompre au deuxième coup, sous le choc d'un mouton de 1 000 kg. tombant de la hauteur indiquée au tableau ci-après :

l'OlDS DU RAIL par inôtiM' courant