ÉLASTICITÉ DES CORPS SOLIDES

Tous les corps solides sont élastiques, mais ils le sont à des degrés très-différents. Le liège, le caoutchouc, l'ivoire, le lAarbre, l'acier trempé; nous offrent des exemples de corps très-élastiques. Le plomb, au contraire, ne possède qu une élasticité a peine sensible, puisqu'une

ÉLASTiClTé DES CORPS SOLIDES. 17

lame de ce métal étant fléchie ne reprend sa forme primitive qu'à la condition que la flexion ait été extrêmement légère. Pour constater l'élasticité de Tivoire, du verre ou du marbre, on laisse tomber une petite bille de ces corps sur un plan de marbre poli et recouvert d une légère couche d'huile. La bille rebondit à une hauteur un peu moindre que celle de la chute, après avoir produit , au point où elle a frappé , une empreinte circulaire d'autant plus étendue , qu'elle est toH)bée d'une plus grande hauteur. Au moment du choc^ la bille a été aplatie sur le plan, et cependant si on l'examine après qu'elle

ijremontée, on trouve qu'elle a repris exactement sa forme sphéri-

e primitive, ce qui démontre qu'elle est élastique. Si l'on répète la même expérience avec des boules de plomb ou d'argile, ces boules ne rebondissent pas et restent aplaties : le plomb et l'argile ne sont donc pas élastiques ou, au moins, ils ne le sont que très-peu.

L'élasticité des corps solides peut être modifiée par certaines opérations, telles que la trempe^ le recuit et Vécrouissage.

La trempe s'applique particulièrement à l'acier (voy. 1. 1*', p. t80). Non trempé, ce métal est ductile^ mou, flexible, peu élastique, en ce sens que la limite de l'élasticité est peu éloignée; trempé, au contraire, il devient dur, cassant , très-élastique et moins dense. On tire parti des propriétés que la trempe donne à Tacier pour fabriquer une foule d'outils, de ressorts, d'instruments tranchants, précieux pour l'industrie. La dureté et l'élasticité de l'acier, et par suite le degré de la trempe, doivent être déterminés d'après l'objet que l'on en veut fabriquer. On arrive à atteindre le degré de trempe dont on a besoin, soit par un choix convenable du liquide dans lequel on eficctue la trempe, soit par l'opération du recuit (voy. t. I", p. 181). Pour les rasoirs, la coutellerie fine, on recuit jusqu'au jaune-paille; pour les ressorts ordinaires, jusqu'au bleu; pour les ressorts des montres et des pendules, depuis le violet jusqu'au bleu foncé; pour les scies, au bleu foncé.

Le verre éprouve, par la trempe, les mêmes changements que

l'acier, c'est-à-dire qu'il devient plus fragile, plus dur et moins dense.

Pour tremper le verre, il suffît, après l'avoir fortement chaufl'é, de le

Fig. M5. laisser rapidement refroidir dans l'air, en \y agitant légèrc-

ament. La chaleur se déplace, dans Tintérieur du verre, avec tant de lenteur qu'un refroidissement plus énergique le ferait éclater. Le verre trempé est tellement fragile qu'on peut briser le fond d'un matras en verre non recuit ;

(fig. 285), en laissant tomber dans rintérieur quelques |, ,

grains de sable siliceia , de manière à le rayer légère- \,\

18 BLASTfClTB DES CORPS SOUDES.

ment en un point; aussitôt qu'une parcelle du verre a été détachée par le sable, le matras éclate en morceaux. Ce matras porte le nom Fig. 286. de fiole philosophique ou flacon de Bolo-

gne, Les larmes bataviques ou de Hollande (figure 286) présentent des phénomènes analogues. Ce sont des gouttes de verre fondu que l'on a fait tomber dans de l'eau où elles se sont solidifiées brusquement : si l'on vient à en casser la queue effilée, toute la masse éclate en poussière, et cette petite explosion est accompagnée d'une lueur, visible dans l'obscurité. Ces phénomènes avaient excité au plus haut degré la curiosité des physiciens du wh"" siècle, et dans le principe, celui qui avait le bonheur de posséder une larme batavique, réunissait le plus de savants qu'il pouvait , pour la briser solennellement en leur présence.

Pour leur ôter leur fragilité, on a coutume de recuire les objets fabriqués en verre, dans des fours dont on laisse baisser lentement la température.

Les effets de la trempe sur TalHage de cuivre et d'étain qui sert à construire les cymbales et les tam-tams sont tout différents de ceux qu'éprouve l'acier : en effet, quand il est refroidi rapidement, il devient malléable, se laisse travailler au marteau et façonner en instruments ; par le refroidissement lent, il acquiert, au contraire, une élasticité considérable, qui lui permet de rendre des sons intenses et prolongés.

On dit qu'un corps a été écroui quand ses molécules ont été rapprochées d'une manière permanente par quelque opération mécanique, de sorte que son poids, sous l'unité de volume, se trouve augmenté. On écrouit par le choc du marteau, le passage au laminoir (deux cylindres très-rapprochés, tournant en sens contraire l'un au-dessus de l'autre, et entre lesquels on fait passer, le corps à laminer ou à étendre en longueur et en largeur), le passage à la filière (plaque d'acier percée de Irons de différents diamètres, à travers lesquels on fait passer les fils métalliques pour les amincir graduellement), enfin par la compression , la flexion et la torsion , quand on dépasse la limite d'élasticité, c'est-à-dire qu'on déforme le corps de manière qu'abandonné à lui-même, il ne revienne plus à son état primitif. Il est évident que celte opération ne peut s'appliquer qu'aux corps ductilesy c'est-à-dire qui sont susceptibles d'être déformés d'une manière permanente sans se briser. Il y a cependant des corps très-ductiles qui ne peuvent être écrouis. Le plomb est dans ce cas; il sort de dessous le marteau, ou du laminoir, sans avoir augmenté de dcnsilé.

ELASTICITE DE TENSION ET DE GOHPBESSION. 19

On peut cependant ]'éerouir en le comprimant fortement dans un moule dont ]es parois Tempèchent de s'étendre.

Les effets de l'écrouissage, sur les propriétés physiques des corps solides^ sont plus généraux que ceux de la trempe, car ces effets sont les mêmes sur presque tous les corps ductiles. Ces corps deviennent plus denses, plus durs, plus cassants et plus élastiques, en ce sens que la limite d'élasticité est plus éloignée ; en même temps leur résistance à la traction augmente; ils deviennent plus tenaces. Des ébranlements souvent répétés produisent à la longue les mêmes effets que Fécrouissage. C'est ce qui explique la rupture des essieux de voiture qu'on observe souvent après un service prolongé, alors même que Tessieu avait été fabriqué avec du fer de première qualité, c'est-à-dire fort et flexible. Le recuit fait disparaître les effets de Técrouissement. C'est pourquoi on fait recuire de temps en temps les pièces de fer rendues aigres et cassantes par le battage à froid; on recuit, pour le même motif, le fer, quand on le passe à la filière. C'est en TécrouissaQt par le marteau, que les anciens donnaient au tranchant de teurs armes en bronze la dureté nécessaire. Les faucheurs font usage du même moyen pour durcir le tranchant de leurs instruments. (H. V. )