DE L’ACHÈVEMENT DES OBJETS COULÉS

85p. Sortis de la main du mouleur, les objets sont loin d’être achevés : quelque soin que prenne cet ouvrier, il ne peut empêcher qu’il ne se forme des coutures a la jonction des châssis; souvent aussi le sable adhère à la fonte, s’y vitrifie, et rend la surface du métal raboteuse et difforme , inconvénient que le mouleur doit craindre, mais qu’il n’est pas toujours à même d’éviter; enfin les jets laissent souvent des marques trop visibles. Il faut donc enlever ces inégalités et tout ce qui est étranger à l’objet moulé; c’est l’affaire del ’ébarbeur. Il se sert pour son travail du ciseau, du marteau et d’une râpe en fonte dont la forme est celle d’une barre dentée et avec laquelle il détache le sable brasé sur la surface du métal. Mais on ne doit pas trop s’en rapporter aux soins de cet ouvrier; il ne faut pas qu’il soit chargé de pallier la maladresse ou la négligence du mouleur , parce que la netteté desobjets ne manquerait pas d’en soufFrir ; c’est pour cette raison qu il doit être a la solde de ce dernier *.

860. Il existe aussi des marchandises qu’on est obligé de soumettre à d’autres opérations avant de les verser dans le commerce. Les différentes parties de certains objets doivent être ajustées avec précision, dans 1 usine même ; on ne peut s’en dispenser pour les gril—

* Ce n’est pas un moyen d’empêcher la négligence des mouleurs; on ne peut y parvenir que par une stricte surveillance, et qu en rebutant les objets mîil coule's. Le T.

les, les ponts en fer, les tuyaux , les machines , etc. : il en est d’autres qu’on doit armer ou ferrer. Le coulage est d’autant mieux exécuté qu’il faut employer moins souvent le ciseau et la lime , pour l’ajustement des différentes parties. Si l’on est obligé de garnir les objets coulés avec des pièces de serrureie, la fonte doit être douce et grise pour se laisser bien entamer par le ciseau et la lime. Le forage qui devient alors très -facile, s’exécute au moyen d’un foret taille en langue de carpe, pressé par un mécanisme simple contre l’objet et mis en mouvement à l’aide d’une

manivelle.

861. L’aigreur de la fonte blanche, son extreme fragilité , qui est telle que souvent les objets coulés se brisent d’eux-mêmes au moindre changement de température, etl’impossibilité delà travailler au foretet à la lime , ont engagé Réaumur à chercher m moyen de l’adoucir et d’en augmenter la ténacité C,saJ- 11 a trouvé que, chauffés dans la poussière de charbon et de cendres d’os, les objets de fonte blanche deve naient moins fragiles; et c’est le procédé qu’il a proposé d’introduire dans les fonderies. Quoiqu utile dans des cas particuliers, cette méthode d'adoucr le fercru ne pourrra jamais recevoir une application generale : on fait presque toujours mieux d’employer de la fonte très-grise et des moules séchés convenablement. Ce recuit diminue d’ailleurs la résistance des pièces coulées en fonte grise. Celles qui le sont en fonte blanche deviennent plus douces à la surface, lorsqu’on les grille enveloppées de substances legeres et poreuses (des cendres, du fumier de vache mcle d’argile, du sable pur, etc-, etc.)- Mais si 1 adoucissement devait pénétrer jusqu’au centre du métal,

DU FER CRU

ce dernier ne pourrait avoir qu’une faible épaisseur ; dans le cas contraire, il se couvrirait d’une trop forte couche d’oxide. Ce n’est donc que pour la fonte devenue blanche par le refroidissement subit , ou pour des objets très-minces, que le procédé de Réaumur est recommandable. Quant aux objets qu’on veut ferrer, on ne doit les couler qu’en fonte grise, ou bien en fonte blanchie dans les fours à réverbère *„

86 2. Il est en outre un grand nombre d’objets qui doivent être émoulus, polis, forés, allésés sur le tour. La première de ces opérations se fait à l’aide d’une meule ordinaire mise en mouvement par l’eau. C’est ainsi qu’on unit les surfaces des enclumes, des fers à repasser , etc. , etc. La meule peut servir aussi à enlever les coutures et les Jets ; ce qui donne aux objets une plus belle apparence. On pourrait même polir de cette façon toutes lgg surfaces planes, mais elles se rouilleraient trop facilement. Il est d’ailleurs essentiel que les mouleurs s habituent à donner aux marchandises des surfaces très lisses : si les pièces sont raboteuses ou inégales, on est toujours en droit d’accuser les ouvriers de mal- adresse et les commis de négligence.

863. On polit les balles de fer battu et les boidets de petit calibre , en les faisant rouler dans un cylindre qui reçoit un mouvement circulaire. Il est évident que

* Il existe une foule d objets difficiles à fabriquer en fer forgé, parce que la forme en est tres-comjiliquée , et qui pourraient être coulés avantageusement en fonte blaache qu’on adoucirait au point convenable. G est en conséquence de ce principe, que la société d’encouragement a décerné un prix Je 3ooo fr. à MM. Baradelle et Théodore, pour la fabrication en fonte adoucie de divers objets de celte nature. Le T.

ce mouvement ne doit pas être trop rapide et qu’il ne faut pas lisser trop de balles à la fois.

864. Pour forer les objets coulés, on emploie des lames d’acier de différentes formes fixées à un manchon qui est assujetti à une tige en fer. Il est essentiel que ces taillans soient confectionnés avec le meilleur acier et par des ouvriers qui sachent le travailler à la température convenable. Il faut que le diamètre de ce manchon ou de la tête du foret , y compris la saillie des taillans, soit égal au diamètre que doit avoir l’objet qu’on vent forer ou alléser. Souvent aussi on passe successivement plusieurs forets dans la pièce, pour la mettre à son juste calibre. Ce procédé est suivi dans le forage des bouches à feu.

865. Les machines employées pour forer ou alléser sont très-variées. Il est clair que ces opérations exigent deux mouvemens dont l’un est rectiligne et l’autre circulaire Si la pièce reçoit le premier de ces mouvemens, le foret doit être animé du deuxième: c’est ainsi qu’on procède pour alléser les tuyaux qui ont peu d’épaisseur. La tige du foret fixée alors au centre d’une roue, reçoit une position horizontale. Le tuyau disposé de manière que son axe coïncide parfaitement avec celui du foret, doit être assujetti d’une manière invariable sur un chariot, qui, mu par des poids, s’avance dans une coulisse sans pouvoir dévier de sa direction. L’avantage de ce genre de mécanisme est d’exercer sur le foret une pression constante, et de faire avancer la pièce d’autant, plus vite que la résistance est moins grande.

866. Pour des objets pesans , comme des bouches à feu, on procède d’une manière inverse; on les fixe au centre de la roue au moyen de la tige carrée

DU FER CRU

qui est à l’extrémité du boutou de culasse et qui n’a point d’autre fin. C’est donc aux pièces qu’on donne le mouvement de rotation ; mais il est nécessaire de les soutenir par des collets, afin qu’elles ne puissent varier dans leur direction. La tige se trouve alors établie d’une manière invariable sur le chariot, et les deux axes ne doivent former qu’une même ligne horizontale; c’est encore en faisant mouvoir le chariot à l’aide d’un poids , qu’on presse le foret contre la pièce et qu’on le force de s’ouvrir un passage dans le métal; il faut que sa tige ait une longueur plus grande que l’ame de la bouche à feu.

86 j. Les taillans sont arrondis légèrement à leur partie antérieure, afin qu’ils ne puissent s’ébrécher, en attaquant le métal trop vivement. Il est souvent trèsdifficile de fixer les forets ou les objets à la roue; il est plus difficile encore de les centrer et de les maintenir dans la même direction. Exécuter le chariot avec la plus grande précision, donner aux coulisses adaptées au banc de forerie une position parfaitement horizontale et assurer la stabilité de la machine au point d’éviter toute espèce de tremblement; ce sont des précautions indispensables, qu’il est presque inutile de rappeler.

La vitesse du mouvement de rotation dépend souvent de la qualité des taillans et de la nature du fer cru dont les pièces sont composées. Les lames se ramollissent d’autant moins, en s’échauffant, que l’acier est plus dur, et la fonte exerce d’autant moins de résistance contre l’action du foret qu’elle est plus grise. La fonte blanchie dans les fours à réverbère , se laisse forer aussi avec facilité; cependant, il faut dans tous les cas, avoir soin que les taillans ne s’échauffent pas trop fortement.

L’épaisseur des lames est un point qui mérité quelque attention: il est certain qu’elles doivent offrir assez de résistance pour ne pas se briser ; mais , trop épaisses, elles ne pourraient recevoir par la trempe une assez grande dureté. Il est donc essentiel de les rendre le plus minces possible, et de ne leur donner sur la tige que la saillie qui leur est strictement nécessaire pour mordre dans le métal. Les taillans, si les objets ont un faible diamètre , sont fixés dans des mortaises pratiquées dans la tige même, au lieu d’être assujettis à un manchon.

868. Pour alléser de gros cylindres on emploie d’autres appareils. On ne peut leur imprimer aucun mouvement, de peur que la plus légère déviation ne produise , à cause de la longueur du diamètre , une grande excentricité. Ces cylindres sont établis sur un emplacement solide et retenus d’une manière invariable au moyen de chaînes ou de cordages.

La tige de l’allésoir qui est polie sur le tour, et dont l’axe ne forme avec celui du cylindre , qu’une même ligne horizontale , porte une rainure pratiquée dans le sens d’une arête j elle se trouve fixée d’un côté à la roue dont elle reçoit le mouvement de rotation et s’appuie de l’autre sur un collet.

Une moufle également polie sur le tour, pourvue d’une rainure circulaire et percée d’un trou, s’ajuste avec beaucoup de précision sur la tige. Le trou pratiqué dans la moufle reçoit un coulisseau qui entre dans la rainure de la tige , force la moufle de suivre le mouvement circulaire , et lui permet cependant de glissser dans le sens longitudinal. Pour lui imprimer le mouvement de translation , on se sert d’un collier chargé de poids placé dans la rainure circulaire de

DU FER CHU

la rnouhe, de façon que cette dernière puisse tourner sans entraîner le collier qui lui communique le mouvement rectiligne. Enfin on fixe invariablement sur la moufle , un manchon armé de 4 à 6 co uteaux.

C’est donc à l’aide du coulisseau et du collier que le système reçoit les deux mouvemens. Il est évident qu’une seule moufle peut servir pour tous les calibres ; c’est en raison de cet avantage qu’on emploie cette pièce intermédiaire, qui, du reste, n<e fait pas une partie essentielle delà machine. Un point important, c’est de centrer le cylindre parfaitement et de l’établir de la manière la plus invariable *.

86g. Il existe en outre des foreries verticales usitées pour les bouches à feu. On préfère celles qui sont horizontales, parce qu’il est plus facile d’y monter les canons, et de les centrer. Dans les foreries verticales les pièces sont suspendues dans un châssis mobile, et viennent appuyer par leur propre poids, contre le foret animé du mouvement de rotation.

* Dans la machine qu’on vient de faire connaître , la tige de l’allésoir est animée seulement d’un mouvement de rotation, et le mouvement rectiligne est donné immédiatement à la moufle, montée à coulisse sur la tige. Mais on parvient à une plus grande précision , en fixant la moufle invariablement à la tige , qui doit recevoir alors les deux mouvemens ; et qu’on termine à cet effet par une vis qui tourne dans un écrou. Pour empêcher ensuite que cette vis n’avance trop rapidement, on imprime à l’écrou un mouvement de rotation. Si, par exemple, on voulait faire avancer la vis pendant chaque révolution , d’une quantité égale à la trente-sixième partie du pas de la vis, la tige devrait faire une révolution entière pendant que l’écrou ferait sa révolution moins un trente-sixième. Il est évident qu’on atteint ce but en adaptant à la tige une roue A à trente-six dents , qui engrène sur une roue B fi trente - sept dents, fixée sur un arbre secondaire, parallèle au jiremier, et en faisant communiquer ensuite le mouvement à l’écrou à l’aide de

28o QUATRIEME SECTION.

870. Lorsqu’on tourne un objet extérieurement, on lui imprime toujours le mouvement circulaire ; l’autre est communiqué aux ciseaux. L’objet se trouve fixé au centre de la roue , ce qui demande quelquefois des dispositions particulières pour empêcher qu’il ne sorte de sa direction. Les lames d’acier sont assujetties à un support établi sur un châssis qui , mu par des poids , s’avance dans une coulisse.

C’est donc la grandeur de ces poids qui détermine la pression exercée par les ciseaux dans le sens longitudinal. Pour les appuyer ensuite contre l’objet et les faire mordre constamment de la même quantité dans le métal , on les arrête avec des ealles , ou , ce qui est plus exact encore, au moyen d’une vis.

Ce qui a été dit au §. 86 7 , relativement aux taillans des forets, s’applique aussi aux ciseaux de tourneur.

871. Il est clair que, dans le cas où l’on veut tourner un (Cylindre , le châssis du banc de forerie doit conserver une direction parallèle à l’axe de la pièce, et que si l’on tourne une surfafce conique ou toute autre surface, le châssis devra suivre toujours la direction de la génératrice.

Pour couper la masselotte, on presse uo couteau avec la main ou à l’aide d’un poids contre le métal.

deux roues qui ont un même nombre de dents; l’une est assujettie invariablement à l’arbre secondaire, et l’autre à l’écrou. Ces deux dernières roues se meuvent toujours dans le même plan vertical. Comme la roue A reçoit un mouvement de translation, elle doit le communiquer à la roue B , afin qu’elles ne cessent pas d’engrener : il faut donc que celte dernière soit montée à coulisse et qu’elle se trouve terminée par une joue ou plate-bande contre laquelle les cfents de la première viennent appuyer pour l’entraîner avec elle. Bulletin de la Société d’encouragement pour 182?», page 11.

Le T.

DU FER CRU

87?. Après avoir achevé extérieurement les objets coulés , on les couvre quelquefois d’un vernis pour les préserver de la rouille. Cette mesure de précaution peut devenir nécessaire pour ceux de ces objets qu’on manie souvent, ou qui sont exposés à l’air atmosphérique; on s’en dispense pour les vaisseaux culinaires, les plaques, les fourneaux, etc., attendu que ces vernis n’auraient pas assez de solidité ou parce qu’ils occasionneraient d’autres inconvéniens.

Les objets délicats tels que les médaillons, reçoivent un vernis d’huile de lin et de noir de fumée , qui est très - bon et très - solide. On chauffe d’abord ces objets d’ornement jusqu’au degré de chaleur correspondant aux couleurs du recuit , on les enduit après cela d’une légère couche dè peinture , et on les entretient à la même température, jusqu’à ce que le dégagement des vapeurs ait cessé.

Les grosses pièces sont peintes avec du goudron chaud et soumises ensuite à un léger degré de chaleur pour l’évaporation de l’eau : le goudron de houille mérite la préférence.

On frotte avec du sain-doux mêlé de graphite, les pièces émoulues, allésées et tournées. Anderson conseille l’emploi d’une substance que l’on compose de la manière suivante : on chauffe de la litarge saupoudrée de soufre pulvérisé dans une marmite de fer; il en résulte une masse noire, qui, broyée avec de l’huile, forme une couleur sombre, séchant promptement, ayant beaucoup de solidité et s’opposant parfaitement à l’action de l’air atmosphérique sur le métal.

873. Pour garantir les poêles de la rouille, on les brunit quelquefois (i36); ou bien on les bronze en 11 56

28a QUATRIEME SECTION.

les couvrant d'une dissolution de vitriol de cuivre; mais cet enduit manque de solidité.

874. Nous avons déjà fait mention aux paragraphes 20 r , 2û3 et 206 des différons procédés qu’on suit pour couvrir la surface du fer d’une légère couche d’or, d’argent ou de cuivre ; mais la fonte ne se prête pas aussi bien que le fer ductile ou l’acier à ces sortes d’opérations. L’étamage même ne peut convenir au fer cru. On le dore et on l’argente avec le vernis de copal et avec des feuilles d’or ou d’argent.

875. On n’est pas non plus dans l’usage de bleuir la fonte , parce que la couleur réussirait mal et ne présenterait pas une assez forte garantie contre la rouille.

876. La poterie de fer a le défaut de noircir certains alimens. Ou tache de lui ôter ce défaut en y faisant bouillir de l’eau-de-vie , ou mieux encore , des résidus de la distillation; ensuite on frotte les vaisseaux avec un linge et l’on y fait cuire d’abord des substances grasses. En les nettoyant, on ne doit jamais les écurer avec du sable , on doit seulement employer du* son, les frotter avec un linge, les rincer avec de l’eau chaude et les renverser.

877. Mais ce moyen ne suffit pas pour les défendre contre l’action de certains alimens, sur-tout lorsque ces vaisseaux ne servent que rarement. On a donc essayé de les étamer; mais il est difficile de soumettre la fonte à cette opération; on obtient de mauvais résultats ; aussi l’étamage est-il rarement employé.

878. Depuis une trentaine d’années, on a tâché de couvrir les parois intérieures des pots de fer, d’un érriail; on parvient de cette manière à les protéger contre les acides faibles. Ce procédé doit d’autant

DU FER CRU

plus exciter l’attention des maîtres de forges, que la confection des vaisseaux culinaires est une des branches les plus importantes de leur industrie.

Il existe plusieurs recettes pour l’émail; mais la bonne réussite dépend plutôt de la manière d’exécuter le travail; le point essentiel, c’est de rendre la composition très -fusible : elle reçoit cette qualité par la litliarge qui, à l’état vitreux, ne porte aucune atteinte à l’économie animale. On peut consulter sur les émaux, l’histoire du fer de Rinman.

879. Pour émailler, on commence par nettoyer la surface des objets, par enlever la couche d’oxide qui les couvre. Il deviendrait trop dispendieux de les polir sur le tour , et l’on ne pourrait les décaper, parce qu’il serait impossible de les empêcher ensuite de se rouiller: c’est donc le moyen le plus simple qu’on met en usage; on les écure avec du grès , opération qui peut s’effectuer à l’aide d’une machine.

La composition qui doit former l’émail, obtenue par la fusion des matières, pulvérisée et délayée dans l’eau, se verse dans les vases qu’on agite circulairement, pour la répandre d’une manière égale. On enduit ces vases de la substance liquide, 011 les renverse ensuite , afin que le superflu de la matière puisse s’écouler. Après les avoir retournés de nouveau, saupoudrés uniformément de la même composition réduite en poudre sèche , on les place dans un four chauffé au rouge rose.

DU FER DUCTILE

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880. Les minerais contiennent ordinairement le fer à l’état d’oxide. La décomposition de l’oxide ne peut avoir lieu qu’à une haute température et par l’action du carbone. Il se forme alors un autre composé dont 1 existence est due à l’affinité du métal pour le réactif, et ce nouveau corps ne peut céder son carbone qu’à l’oxigène aidé de la chaleur rouge (244). Il s’ensuit que le travail se divise en deux opérations bien distinctes. La première a pour but de chasser l’oxigène , et la deuxième de se débarrasser du carbone. Si par conséquent le traitement des minérais avait lieu sans la présence de l’oxigène, le résultat serait toujours du fer cru.

881. La fonte n’est connue que depuis quelques siècles, tandis que le fer forgé était en usage dans l’antiquité la plus reculée. Ces faits divers sembleraient contradictoires, si l’on ne savait que dans toutes les opérations usitées chez les anciens, le fer cru passait a l’état de fer ductile au moment même où il était formé. Plusieurs métallurgistes qui n’ont pas assez approfondi ces phénomènes, sont encore d’avis aujourd’hui que, par la réduction des minérais, on obtient d’abord du fer ductile qui se charge ensuite de carbone et se convertit eu fonte.

DU FER DUCTILE

882. Il existe deux moyens de préparer lé fer ductile : on peut ou lier ensemble les deux opérations, chasser l’oxigène des minérais et brûler le carbone de la fonte ; ou bien les séparer, se borner d’abord à réduire les minérais et traiter plus tai'd le produit obtenu. Dans le premier cas , le résultat immédiat du travail est le fer forgé ; dans le deuxième , c’est la fonte qu’on soumet ensuite à l’affinage pour en retirer le fer ductile.

883. Si l’on veut extraire le fer pur immédiatement des minérais, il ne suffit donc pas de les réduire ; on doit en outre brûler le carbone du fer cru. Pour y réussir, on doit fondre les minérais au milieu de charbons embrasés , dans de larges foyers , présenter le métal réduit au courant d’air et entretenir la température au-dessous du point de fusion de la fonte, afin qu’elle ne puisse, en passant à l’état liquide, se dérober trop promptement à l’action du courant d’air.

Les conditions essentiellement nécessaires au succès de cette opération , sont des foyers bas et larges : bas , afin que la matière réduite ne devienne pas trop liquide ; larges, afin que la fonte puisse offrir une grande surface à l’influence de l’air. Ces foyers prennent le nom de stuckofen , si la fusion a lieu au-dessus de la tuyère; dans le cas contraire, ce sont des feux dits à la catalane. Nous avons déjà parlé du travail des stuckofen (566 et 56 7).

Ce qui distingue les feux d’une manière caractéristique des fourneaux, c’est que dans les premiers, la fusion ne peut avoir lieu qu’à l’aide d’un courant d’air dirigé du haut en bas sur la matière qu’il s’agit de fondre. Il s’ensuit qu’outre la réduction, on y produit aussi une décarburation du métal , et que les feux ne

pourraient être activés, comme des fourneaux, par un simple tirage. Si par conséquent on trouve quelque part des traces de feux de forge, on est autorisé à conclure qu’à l’époque où ces foyers furent activés, on connaissait l’usage des machines soufflantes.

884. Les feux dans lesquels on traite les minerais pour en obtenir immédiatement du fer ductile , seront désignés dorénavant sous le nom d efeux à la catalane ; ceux dans lesquels on traite la fonte pour en retirer du fer ductile ou de l’acier, s’appelleront feux d’ ajfinerie. Placés les uns et les autres au-dessous d’une cheminée, dans l’intérieur d’une usine, et composés d’un ci’euset qui reçoit l’air d’une machine soufflante par une tuyère, ils ont entre eux quelque ressemblance quant à leurs dispositions principales.

885. Lorsque les minérais sont réduits dans des fourneaux, 011 affine la fonte dans des feux d’affinerie ou bien dans des fours à réverbère , qui ne diffèrent pas essentiellement de ceux qui servent à liquéfier le fer cru. L’oxigène qui doit décarburer la fonte arrive dans ces fours par un tirage naturel ; tandis qu’il est lancé au moyen d’une machine dans les feux , où il doit opérer à la fois l’embrasement du combustible, la fusion et la décarburation du métal.

886. Le fer ductile ne fond pas à la température ordinaire des foyers d’affinerie. Quant à la fusibilité du fer carburé , elle est proportionnelle à la quantité de carbone contenue dans le métal. Privé de cette substance peu à peu, le fer cru, liquide d’abord, s’épaissit et finit par se figer; c’est à cette propriété qu’on doit l’affinage de la fonte. Il serait très-difficile de la changer en fer ductile , si , en perdant son carbone , elle conservait sa fusibilité; on ne pourrait y parvenir qu’en la répandant sur une très-large surface.

DU FER DUCTILE

Si le fer ductile ne peut se couler, il est possible néanmoins de lui donner à une haute température toutes sortes de formes en soudant plusieurs pièces ensemble. Il résulte du grand nombre des méthodes qu’on suit pour extraire le fer de ses minerais, que les produits bruts de ces diverses opérations doivent avoir des dimensions très -variées. Ces masses portent le nom de loupes , de lopins et de massets.

Le poids des loupes peut s’élever quelquefois de roo à i5o kilog. , tandis que les lopins n’en pèsent souvent que 10. On ne pourrait travailler le fer dans les forges de maréchal, sous une forme si incommode; il deviendrait trop dispendieux de chauffer ces grosses masses et de les amincir. Il faut donc y procéder dans les usines mêmes.

La compression qu’on fait éprouver au fer pour le dégrossir, en dégage d’ailleurs les dernières parties de scories qui peuvent s’y trouver encore à l’état de mélange *. On le forge pour cet effet sous de gros marteaux, ou bien on le passe entre deux cylindres

* Le fer imparfaitement affiné, subit aussi pendant le forgeage et par les chaudes successives , une opération chimique : le carbone, que dans ce cas il contient encore, se porte de l’intérieur à la surface du métal où il est brûlé. L’ébranlement occasionné par les coups de marteau favorise ce mouvement. Les forgerons qui connaissent leur métier, replacent dans le feu des maquettes mal affinées, après qu’elles ont reçu 5 à 6 coups seulement, les retirent un instant après et répètent cette manoeuvre plusieurs fois : le choc du marteau, la dilatation produite par la chaleur, et le contact de l’air, déterminent le mouvement et la combustion du carbone. Il est probable aussi que les dernières parties de cet agent combinées avec la masse du fer, en sont séparées par les diverses chaudes, et forment alors un poljcarbure qui reste mêlé avec le métal. Voyez le mémoire ajouté au premier volume, paragraphes 11 , i3. Le T.

qui lui donnent la forme voulue. Bien forgé, le fer plaît à l’oeil j on sait d’ailleurs que mal affiné, il a souvent des pailles et se crique sur les arêtes.

887. Aussitôt que les grosses loupes ont été retirées du feu, 011 les coupe en plusieurs lopins qu’on étire ensuite. Quand on se sert de cylindres au lieu de marteaux, on ne fait que des pièces qui puissent passer par les cannelures.

On voit d’après cela, que l’art de comprimer le fer et de lui donner une forme voulue , fait une partie essentielle de la sydérurgie. Les dimensions des barres dépendent de l’usage auquel on les destine; souvent elles sont déterminées par la routine suivie dans chaque pays. 0n classe tout le fer forgé en fer carré et en fer plat . Si les barres sont d’un faible échantillon, il faut plus de temps pour les étirer, et dans ce cas on sépare ce travail de celui de l’affinage d’autant plus qu’on est forcé alors d’employer d’autres cylindres ou des marteaux plus légers. On regarde donc l’étirage comme une opération à part.

La désignation des fers est basée sur les dimensions des barres qui varient d’un pays à l’autre, d’après les coutumes suivies , plutôt que d’après un but positif : le fabricant doit consulter les usages reçus.

888. La compression ou Y étirage du fer, pratiqué presque toujours sur le continent au moyen de marteaux , se fait en Angleterre avec des cylindres , dont l’emploi devient de plus en plus général : le travail en est plus facile et bien moins dispendieux.

On désigne les marteaux d’après la manière de les mettre en piouvement. Il en existe trois espèces : le marteau à soulèvement , le marteau à bascule et le marteau frontal. L’enclume est ordinairement en

DU FER DUCTILE. 2b9

fonte, le marteau se trouve souvent confectionné en fer forgé; sa panne est alors aciérée.

88g. L’ordon, c’est ainsi qu’on appelle toute la charpente qui soutient le marteau , varie avec ce dernier et se désigne de la même manière.

On peut assimiler les marteaux à soulèvement à un levier dont le point d’application de la force se trouve entre le point fixe et la résistance. Si l’on divise le manche en trois parties , à compter de l’axe de rotation, les cames doivent le saisir11 au dernier tiers. La résistance est d’autant plus petite, que l’emplacement des cames au poucet est plus près du marteau; mais ce dernier s’élève alors d’autant moins et 1 effet en est diminué. La volée du marteau ou son plus giand écartement de l’enclume, est à peu près de 78 centim. (3o pouces du Rhin); c’est à cette hauteur que les cames doivent l’élever.

On pourrait diminuer la longueur des cames en les rapprochant de l’axe fixe, ce qui semblerait diminuer la résistance qui doit être vaincue par la rouej mais le poids du marteau éloigné alors d’une plus grande distance du point d’application, augmenterait dans le même rapport.

On appelle bogue , hulse ou hurcisse , un anneau de fonte large, fort, et pourvu de deux tourillons ou cornes d’une longueur inégale ; c’est cet anneau qui embrasse le manche du maiteau et dont les deux cornes, formant l’axe de rotation, reposent dans des crapaudines fixées dans des colonnes verticales. Il est évident que le manche doit être le plus près possible de l’arbre de la roue hydraulique, afin qu’on ne soit pas obligé d’agiandii inutilement les cames a l’extremité desquelles pese toute la îésistance, 0 est pour cette raison que

29o CINQUIEME SECTION.

l’une des cornes de la bogue, celle qui est tournée vers la roue hydraulique , se troive plus courte que l’autre.

Le marteau lancé en l’air frappe contre une pièce de bois appelée rabat , afin qu'il ne puisse pas s’élever trop fortement et qu’il ne vienne retomber sur une des cames sans toucher l’enclume. Ce rabat, dont l’élasticité augmente la for;e du coup due à la hauteur de la chute , éprouve beaucoup de fatigue et doit être confectionné , ainsi que le manche , avec le meilleur bois; on les fait d’ ordinaire en charme ou en hêtre ; le manche se trouve protégé à l’endroit où les cames le saisissent, par un collier de fer , la brayey qui diminue le frottement.

L’ordon ordinaire d’un marteau à soulèvement, doit se composer de quatre colonnes dont deux appelées jambes, soutiennent la bogue et dont les deux autres portent le rabat. Celles-ci sont placées de file; on désigne l’une sous le nom de court - carreau et l’autre , celle qui est le plus près de la roue hydraulique , sous celui de longue attache. Les coups réitérés du marteau feraient bientôt sortir ces pièces de leurs assemblages , si elles n’étaient pas chargées d’un poids considérable ; on emploie pour cet effet un gros arbre appelé (Ironie ,' qui pese par un des bouts sui le cou 1 1 — carreau et la longue attache , et dont l’autre extrémité s’appuie sur un mur ou sur un poteau placé dans l’usine. Le rabat , qui traverse ordinairement le courtcarreau , vient s’emmancher dans la longue attache , à tenon et mortaise, et s'j trouve retenu par des calles d’une manière invariable. La drome doit peser aussi sur les deux jambes assemblées par une semelle. Confectionnées en bois , celles-ci doivent avoir un en castrement pour les crapaudines.

DU IFER DUCTILE.

A l’état de repos , le manette doit être horizontal ; il s’ensuit que la position des crapaudines est déterminée par la hautteur de l’enclume et par celle du marteau.

La table ou panne die l’enclume , au lieu d’être parallèle à l’arbre hydraulique , est tournée en dehors , afin que les cames ne puissent pas saisir les barres * : il est bien entendu que les deux pannes, celle de l’enclume et celle du marteau , doivent se confondre parfaitement dans toute leur longueur **.

Pour donner à l’en clume une position très - solide , on la place ordinairement sur un billot de im,88 à 2m,5o de longueur, de im, à im,s5 de diamètre, appuyé lui- même sur um grillage , lorsque le terrain n’est pas très- ferme. Dans le billot appelé stock , on place une chabotte en fomte et c’est dans cette chabotte que l’on consolide l'enclume au moyen de coins en fer ; on peut lui donner d<e cette manière une position convenable jointe à une grande immobilité. Les billots élastiques usités anciennement sont aujourd’hui abandonnés, parce qu’ils étaient trop dispendieux et qu’ils manquaient de stabilité.

Comme la construction des ordons exige beaucoup de bois, on a commencé d’abord à faire les jambes et le court - carreau en fonte. Bientôt après on a construit en fer l’ordon tout entier.

L’emploi des jambes et des courts- carreaux métalliques a simplifié la machine , mais les ordons qui sont

* Et afin que les longmes barres ne soient point arrêtées par le coart-carreau. Le T.

** Il s’ensuit que le manche doit être entaillé , à moins que le marteau ne soit gauche. Le T.

entièrement en fonte n’ont pas à beaucoup près la même solidité que les autres.

890. Les ordons des marteaux à bascule sont plus simples que ceux dont nous venons de parler. Ces marteaux peuvent être comparés à un levier dont le point d’appui est entre la force et la résistance. Le rapport de la longueur des deux branches comptées depuis Taxe de rotation, détermine à la fois, et la hauteur de la chute et le poids dont les cames sont chargées, en mettant le marteau en activité. Pour accélérer le mouvement , on raccourcit autant qu’il est possible, la branche pressée par les cames, afin qu’elles restent peu de temps engagées; mais la charge de la machine se trouve alors considérablement augmentée , si les marteaux sont pesans. En augmentant la longueur de la branche pressée par les cames , on ne parviendrait pourtant pas à produire le même effet qu’avec les marteaux à soulèvement , dont l’action est considérablement augmentée par l’élasticité du rabat», Il est vrai qu’on tâche d’y suppléer en plaçant sous l’extrémité du manche , une espèce de ressort : c’est une pièce de bois couverte d’une plaque de fonte. On empêche de cette façon que la branche pressée par les cames, ne vienne à trop s’abaisser et l’on augmente la force du coup; mais l’effet de ce ressort est d’autant plus faible que l’une des branches, celle qui le frappe , est plus petite par rapport à l’autre.

On voit, d’après ce qui précède , que les gros marteaux doivent être à soulèvement et les petits , à bascule ; parce que le point essentiel , quant à ceuxci , est d’avoir un mouvement très-rapide. Cependant, pour éviter que le marteau ne soit saisi avant d’avoir frappé , on ne peut donner à la petite branche guères

DU FER DUCTILE

moins du tiers de la longueur que doit avoir la grande : la première se mesure depuis le point où elle est touchée par les cames jusqu’à l’axe de rotation, et l’autre depuis cet axe jusqu’au marteau.

Le nombre des coups fourni par minute , et celui des cames dont il faut armer l’anneau, sont déterminés par la volée du marteau, par le rapport qui existe entre les longueurs des deux parties du manche, par le rapport du diamètre de l’anneau à celui de la roue hydraulique , enfin par la vitesse moyenne que cette dernière peut recevoir de la force motrice.

Si l’on voulait augmenter la volée et diminuer le rapport qui existe entre la distance du marteau à la bogue ou hurasse et celle de la hurasse aux cames, il faudrait espacer ces dernières davantage , parce qu’on obtiendrait un plus petit nombre de coups.

Les marteaux à soulèvement doivent être mus au moins par cinq cames , afin que la charge soit répartie plus également sur la roue.

Les ordons à bascule ne se composent, pour ainsi dire, que de deux montans ou jambes assemblées dans des semelles. On doit pouvoir y fixer solidement les crapaudines et les changer avec facilité. Si l’ordon est en fer, on satisfait à cette condition en remplaçant une des jambes par une espèce de lévier mobile. Les manches de ces martinets sont souvent confectionnés en fer forgé.

Dans le comté de la Marche, on fait usage encore de certains ordons qui tiennent le milieu entre ceux que nous venons de décrire. La longue attache leur manque, et la drome est supportée par les deux jambes et la petite attache; mais ils ont deux courts-carreaux placés devant les jambes. Le rabat reposant entre les

deux courts - carreaux sur une barre de fer forgé , est maintenu d’une manière invariable à l’aide de coins enfoncés du haut en bas. La bogue ne diffère pas de celle des marteaux à'bascule. Ces ordons nécessitent de fréquentes réparations.

89 t. Le marteau frontal , que les cames saisissent par la tête, est aussi un marteau à soulèvement; il se distingue par son extrême pesanteur. Tout le marteau, le manche compris, est souvent en fer coulé. Sa volée dépasse rarement 16 centim. Il n’est pourvu d aucune espèce de ressort , ne devant agir que par son poids. On fait usage de ces marteaux pour étirer le fer , mais les cylindres les ont remplacés en grande partie.

892. Les cylindres qui, dans leur origine, ne servaient qu’a laminer la tôle , ont depuis été employés avec succès , pour étirer en barres les pièces ou les maquettes. Ces cylindres étireurs sont entaillés. On passe la pièce par une série de cannelures d’un calibre décroissant et dont la dernière a les dimensions exactes de la barre qu’on veut obtenir.

Le poids de ces cylindres est très- considérable ; il faut donc soutenir celui qui est au-dessus, dans une empoise qui doit s’élever avec lui et l’empêcher de retomber sur l’autre. Chaque cylindre peut recevoir le mouvement par une force particulière , ou bien ils peuvent se le communiquer l’un à l’autre au moyen d’engrenages. C’est pour un petit laminoir seulement qu’on supprime quelquefois les empoises qui doivent empêcher le cylindre supérieur de retomber sur l’autre, et qu’on ne le fait mQuvoir que par frottement; mais ces machines sont toujours très-défectueuses. Il en serait de même si , mu par un engrenage , le

DU FER DUCTILE. ?9S

cylindre supérieur n’était point suspendu ou vice versâ.

L’écartement que les cylindres peuvent prendre lorsqu’on lamine le fer, se détermine par des vis contre lesquelles les empoises viennent appuyer : ces vis sont en fer et se meuvent dans des écrous en cuivre. Lorsque le cylindre supérieur n’est point soutenu , on n’a qu’à tourner la vis pour donner plus ou moins de jeu; mais dans le cas contraire, il faut soulever tout le poids de ce cylindre , parce que l’empoise inférieure fixée à une bride, qui elle-même est suspendue à la vis, doit s’élever avec tout le système. Si par conséquent les cylindres étaient très-pesans , on ne pourrait tourner la vis à l’aide d’une simple clef ; il faudrait donc recourir alors à d’autres moyens, employer des rouages, des vis sans fin, etc. On est dans l’usage aussi de diminuer la pesanteur du fardeau au moyen des contrepoids qui remplacent quelquefois les brides de cbamp, quoiqu’il vaudrait mieux les employer conjointement.

893. On peut ranger tous les systèmes de laminoirs ou de cylindres en deux classes : en équipages à cage massive et en équipages à colonnes : dans les uns les écrous sont fixes, dans les autres ils sont mobiles. Plus faciles à construire et plus commodes en tant que l’on veuille suspendre le cylindre supérieur , les premiers méritent la préférence, si toutefois les rainures dans lesquelles les empoises ou chapeaux doivent se mouvoir, sont confectionnées avec précision. Les colonnes de la deuxième classe de laminoirs sont en vis et les écrous auxquels on assujettit les brides qui retiennent les empoises inférieures, sont mobiles. Il faut donc , pour soulever le cylindre supérieur , qu’on soulève aussi tous les coussinets qui servent de remplage ,

tandis qu’aux laminoirs de la première espèce, ou n’a que le cylindre et les empoises à soutenir. Ceuxci n’ont de chaque côté qu’une seule vis qui appuie sur l’empoise supérieure , tandis que les laminoirs à colonnes en ont quatre. Mais si les cages massives sont construites avec soin, il n’y a aucun dérangement à craindre ; une vis de chaque côté suffit pour maintenir les empoises d’une manière solide. Lorsqu’il y en a deux, il peut arriver souvent que l’une soit descendue plus bas que l’autre. Les laminoirs à colonnes exigent donc plus de soin et leur construction est d’ailleurs plus dipendieuse.

Les laminoirs usités dans les Pays-Bas sont presque toujours à colonnes ; mais les vis se trouvent remplacées par des coins que l’on enfonce dans une fente pratiquée dans l’extrémité supérieure des piliers. Ces coins que l’on fait plus ou moins avancer diminuent ou augmentent l’écartement que prennent les deux cylindres. Il peut arriver que le cylindre supérieur ne repose pas sur une empoise , ou que son empoise inférieure soit mise en communication avec le contrepoids destiné à le soulever, ou bien que cette empoise soit assujettie à l’écrou par une bride. Ces laminoirs ne sont pas les meilleurs , parce qu’ils ne comportent pas une grande précision.

894. Pour donner aux barres étirées entre les cylindres une plus belle apparence , on les chauffe au rouge et on les martelle afin de faire tomber la couche d’oxide et de rendre leurs arêtes plus vives.

Battu à froid , le fer prend en général une belle couleur ardoisée, mais il en devient plus aigre et cesse de pouvoir supporter les épreuves. Il ne faut donc pas continuer le battage trop long-temps. Si les barres

DU FER DUCTILE

étirées sous le marteau sont longues, on les pare souvent au rouge brun, sur-tout à la reprise ; elles ne peuvent manquer alors de devenir très-cassantes, quelque bonne que puisse être la qualité du fer. Il est vrai que le recuit lui rend sa ténacité, tandis que le mauvais fer ne gagne rien à cette opération. On a construit en Russie des fours à réverbère d’une forme particulière (obschigalnie petschi) pour y recuire a la fois de 5oo à i5oo quintaux de fer en barres ; on les chauffe avec du bois. Il serait bon d’imiter ce procédé par-toutoùlefer, aigri presque toujours par le battage , doit subir de fortes épreuves.

8q5. Les corps étrangers, dont la combinaison avec le fer n’est pas encore suffisamment connue, ainsi que la petite quantité de carbone que ce métal retient toujours après l’affinage, en modifient les propriétés à 1 infini. C est ce qui a fait designer les diverses espèces de fer par les qualifications de tenace , dur , mou , cassant, fort, aigre , etc. Mais on peut les considérer toutes sous deux points de vue : celui de la dureté, qui est modifiée par le carbone, et celui de l’aigreur ou de la fragilité, que l’on doit attribuer à la présence des matières étrangères (43-71). On peut donc classer tous les fers de la manière suivante :

I. Fer dur. Il ne cède pas facilement à l’action du marteau et conserve long- temps sa texture grenue pendant le battage.

l°> Fer dur et fort ou tenace. Ce fer peut se plier à froid et à chaud dans toutes les directions.

20. Fer dur et cdgre. Il se forge mal, casse à froid par le choc, se comporte comme le fer mal affiné, bien qu on ne puisse assurer que le carbone seul lui donne ces défauts 3 il est probable même qu’il les 11 d8

reçoit en partie des corps étrangers dont on ne peut le débarasser complètement * *.

3°. Fer dur et cassant (fer tendre). On peut le plier à chaud dans toutes les directions, mais il casse à froid. On l’appelle aussi pour cette raison, fer cassant à froicl.

4°. Fer dur et rouverin. On le ploie à froid, mais il casse à la chaleur rouge. Le soufre, et probablement aussi d’autres corps lui donnent ce défaut : lorsqu’il le possède à un haut degré, il devient même cassant à froid.

II. Fer mou. Il cède facilement à la compression à froid; sa texture grenue se perd très -vite par le forgeage ; elle est remplacée par un tissu nerveux.

i°. Fer mou et tenace. On peut le plier à froid et à chaud dans toutes les directions.

2°. Fer mou et aigre. On le plie à chaud, mais il casse à froid : c’est le caractère du fer dit surchauffé ou brûlé.

3° . Fer mou et cassant. On peut le forger à chaud et le ployer jusqu’à un certain point à froid , mais il ne résiste ni à un choc fort, ni à un poids considérable. Le fer légèrement tendre appartient à cette espèce **.

Le fer fort et mou est plus pur que le 1er fort et dur ; cependant on lui préfère ordinairement celui-ci dont la qualité s’améliore par les chaudes, tandis que le

* Voyez pour la différence qui existe entre l’aigreur et la fragilité, ou entre le fer aigre et le fer cassant, le §. 6o, et surtout la note ajoutée au §. 68. On a défini le fer aigre , un fer brisant à cbaud et cassant à froid ; remarquons toutefois que cette propriété d’être brisant n’est point caractéristique, mais qu’elle est seulement accidentelle. Le T.

* * C’est ce que nous appelons en France le fer métis. Le T.

DU î’ER ductile.

premier se détériore plus facilement au feu. Ajoutous que le fer fort et dir» est plus dense, qu’il s’étire mieux en barres minces et qu’il résiste plus au frottement que le fer jnou ; mais , souillé accidentellement par un corps étranger, il devient plus cassant que l’autre, parce que l’aigreur est déjà une suite naturelle de sa dureté.

Si le fer mou, qui n’est guères disposé à devenir aigre, est pourtant cassant, on doit le juger comme étant d’une qualité extrêmement mauvaise; il se distingue par un nerf court d’une couleur sombre.

8g6. L’épreuve qu’on fait subir au fer est un mal nécessaire dont le but est de contrôler le travail des ouvriers ; en la poussant trop loin , on défigure les barres et l’on nuit à leur qualité. On éprouve le fer de la manière suivante :

i°. Un liomme saisit les barres des deux mains, les éleve au-dessus de sa tête et les jette avec force contre une enclume dont la table est très- étroite. Les extrémités des barres sont ployées et reployées ensuite à l’endroit des reprises.

2°. Quant aux barres lourdes, on les place à faux, on les frappe avec une masse dont la panne est étroite , on les courbe et on les redresse.

3°. En affinant par attachement, on doit essayer, comme nous venons de le dire, les barres provenant de la loupe. Si elles résistent, il devient inutile d’éprouver les autres; dans le cas contraire, il suffira de frapper celles-ci de champ contre l’enclume, parce qu’elles sont ordinairement très-minces.

Le fer qui résiste à ces épreuves ne doit laisser aucun doute sur sa ténacité. Si un certain nombre de barres cassent eu plus de deux morceaux , le fer

3oo CINQUIEME SECTION.

est mauvais. Mais il pourrait être de la meilleure qualité , lors même que plusieurs barres se seraient rompues en deux , puisque cet accident peut ne provenir que du martelage à froid. Il faut alors examiner les morceaux avec plus de soin, et les soumettre à de nouveaux essais.

897. La métallurgie du fer ne consiste à la rigueur que dans la réduction des minérais et dans la conversion delà fonte en gros fer. Néanmoins, son dégrossissement, sa conversion en tôle et en fil d’archal, sont regardés comme faisant partie de l’art des forges. Ces opérations se font dans des usines particulières. Nous traiterons par conséquent dans la première partie de cette section, de l’art d’obtenir le métal, et dans la deuxième, de son dégrossissement.

PREMIÈRE DIVISION