‹ Manuel de la métallurgie du fer (volume 2)Chapitre 69 sur 83 · DE LA MISE AU TAIN · texte numérisé non relu

DE LA MISE AU TAIN

105g. Il faut d’abord décaper la tôle avant de l’étamer, c’est-à-dire qu’il faut en nettoyer la surface, en ôter la couche d’oxide qui s’opposerait à la combinaison avec l’étain. On la trempe ordinairement dans des acides végétaux provenant de la fermentation du seigle ;

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ces liquides , appelés eaux sûres , sont renfermés dans des tonnes placées dans des caves ou des étuves dont la température est à peu pi’ès de 3o° de Réaumur. La chaleur qui règne dans ces lieux , favorise la formation des acides , ainsi que leur action sur le fer ou sur son oxide. On doit employer au moins six tonneaux ; on peut en avoir, selon l’étendue de la fabrication, 6, 12, 18 ou bien 9, i5, 18, etc. Chaque assemblage de six tonneaux renferme trois différentes espèces d’acides: deux contiennent l’eau sûre dite vieille , deux l’eau sûre neuve et deux la dernière eau sûre qui achève le décapage. Loi-squ’on est dépourvu de ces matières acides , on fait l’eau sûre dite vieille avec trois mesures de seigle moulu, qui, délayé dans l’eau, est mis en fermentation avec du levain. Pour les deux autres espèces d’acides on emploie quatre mesures de cette farine. On jette tous les huit jours du seigle nouveau dans ces barils, en ajoutaut à l’eau, sûre n°. 1, dite vieille, un douzième de mesure ; au n°. 2 un tiers , et au n°. 3 un douzième.

On met la tôle, au nombre de 144 feuilles par baril, d’abord dans l’eau sûre dite vieille : on dispose les feuilles de manière qu’elles soient placées alternativement sur les grands et les petits côtés , afin qu’elles offrent plus de prise à l’action de l’acide. Elles restent 24 heures dans la première eau sûre , 24 heures dans la deuxième et 48 heures dans la dernière, en sorte que le décapage dure quatre jours entiers. En les retirant des barils n°. 3, on les jette dans une cuve d’eau douce. On renouvelle tous les quinze jours l’eau sûre dite vieille, parce qu’elle se charge de plus d’oxide que les deux autres et qu’elle contient d’ailleurs l’argile provenant de l’eau d’arbue dans laquelle on

trempe les feuilles avant de les chauffer. On la vend dans certains endroits aux fabricans de toiles peintes , comme cicetute de fev. La deuxieme eau sûre , à laquelle on ajoute la douzième partie d’une mesure de seigle , remplace ensuite la première et peut servir encore quinze jours, ce qui fait un mois. Lorsque l’on compose l’acide n°. 2, contenu dans le troisième et le quatrième tonneau , on tire du cinquième et du sixième une certaine quantité de résidu, pour hâter la fermentation, et l’on ajoute à ceux-ci un douxième de mesure de seigle. L’eau sûre qu’ils contiennent n’est jamais renouvelée entièrement.

On transporte les feuilles décapées aux blanchisseries; là on les frotte à l’eau avec un linge et du sable mordant , pour en ôter jusqu’aux dernières traces d’oxide. Les endroits qui n’ont pas été parfaitement décapés ne peuvent s’étamer. Lorsque la tôle est bien écurée, on la conserve sous l’eau jusqu’au moment de la mise au tain.

1060. L’étamage se pratique dans une caisse ou creuset de fonte qui a 47 centim. de profondeur , autant de longueur et 37 de largeur. On le place sur un fourneau pourvu d’une grille et muré sur les quatre côtés, de manière que toutes les faces de la caisse puissent être touchées par la flamme. On chauffe avec du bois, de la tourbe ou de la houille. L’aire du fourneau est garnie de quatre plaques de fonte munies d’un rebord et inclinées vers le centre, afin que les gouttes de matière répandues au dehors , puissent s’écouler dans le bain. On peut diviser le creuset avec une feuille de tôle , en deux espaces séparés de grandeurs différentes.

Un des points les plus essentiels, c’est de saisir

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le degré de température qu’il faut donner au bain. Si Pétain n’est pas assez chaud, il ne peut se combiner avec le i’er; s’il est très- liquide , il s’attache en trop petite quantité sur la surface des feuilles. Pour juger de son degré de chaleur, les ouvriers y plongent ordinairement un morceau de papier qui doit se carboniser à l’instant.

Le travail se divise en trois parties : on remplit d’abord le creuset avec 600 à 760 kil. d’étain que l’on couvre d’une couche de suif, afin d’empêcher l’oxidation. Lorsqu’il a reçu le degré de fluidité convenable, on y place 200 feuilles de tôle dressées sur leur grand côté ; on les en retire ensuite par paquets de 20 à 25, et on les jette dans l’eau pour les refroidir. Les impuretés qui se portent à la surface du bain sont enlevées par l’étameur avec une cuiller et conservées , parce qu’elles renferment encore des grains métalliques. L’écumage se continue pendant les deux opérations suivantes.

Après avoir préparé de cette façon toute la tôle qu’on veut mettre au tain, l’étameur place dans le creuset une feuille pour le diviser en deux parties inégales. Il plonge une certaine quantité de feuilles dans le bain de la grande case, les dispose sur le petit côté et les retire ensuite une à une , pour les placer sur un châssis de fer où le superflu de l’étain doit s’égoutter; mais il doit éviter qu’elles ne se touchent.

L’ouvrier achève l’étamage en saisissant les feuilles une à une avec une tenette , pour les plonger dans le bain de la petite case, et les retirera l’instant ; c’est ce qu’on appelle le lavage ou le tirer au clair. Il les placé ensuite sur un autre châssis où elles sont visitées avec soin. Si elles montrent des taches, on doit les gratter 11 63

et les mettre encore une fois dans le creuset. Enfin ori les essuie avec de la sciure de bois et du vieux linge : c’est ce qu’on appelle ôter la première graisse. Il faut éviter qu’il ne se mêle avec cette substance quelques grains de sable qui produisent des rayures et déparent le fer blanc.

Quand on place les feuilles sur le châssis , Pétain liquide coule le long de leur surface, une partie se fige au côté inférieur et forme un bourlet qu’il faut enlever ensuite. Dans quelques usines , on retire les feuilles par leur diagonale et on lés dispose dans le même sens sur le châssis, en ayant soin de les faire sortir du creuset avec lenteur, afin que Pétain puisse se rassembler vers l’angle inférieur, où il ne forme alors qu’un petit bouton. Ailleurs, on dresse les feuilles au sortir du bain sur une plaque de fonte pourvue d’un léger rebord et chauffée au feu du fourneau d’étamage. On retient sur cette plaque un peu d’étain liquide, dans lequel tombent les gouttes qui s’écoulent des feuilles sans donner naissance à un bourlet. Enfin, si par quelque mesure particulière on n’ empêche pas la formation de ce dernier , il faut le dissoudre dans un creuset particulier, qui, coulé en fonte, a de 42 à 57 centimètres de longueur, 12 de largeur à la partie supérieure, 7 au fond et 10 de profondeur. Ce creuset est chauffé au feu de flamme et il contient un peu d’étain liquide; on y plonge les feuilles une à une du côté de leur bourlet; on les retire à l’instant et on les frotte avec de la mousse. Ce procédé est défectueux , il donne naissance à la lisière qui vient remplacer le bourlet, et occasionne une peite d etain dont on ne peut se récupérer entièrement par la combustion de la mousse.

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Après avoir enlevé 3e bourlet , si cette opération est nécessaire , on tra nsporte les feuilles dans un four pour les dessécher à une douce chaleur. En sortant de là, elles passent aux trotteuses qui les nettoient avec un mélange de son et de craie porphyrisée. On finit cette opération appelée le frotter au clair , avec un linge seulement , pour ôter la poussière répandue sur la surface des feuilles.

1061. Après avoir achevé l’étamage, on assortit et l’on encaisse le fer blanc. Dans plusieurs contrées, on le met dans des barils ; c’est une méthode vicieuse, parce qu’on est obligé de le courber. Le nombre des feuilles renfermées dans les tonnneaux ou caisses varie selon les pays. En France, une caisse en contient 3oo; en Angleterre, 110, 220, 400 ou 440 ; on y trouve aussi des caisses de 99 à 1 1 2 , de 202 à 23o, et de 43o à 450 feuilles; en Allemagne, on en met 45o dans un tonneau et 2z5 dans une caisse : si les feuilles sont très-minces, la caisse ou le demitonneau en renferme 3oo. La tôle mince, celle qu’on destine ordinairement à l’étamage, est livrée quelquefois dans le commerce à l’état de fer noir , la caisse n’en contient alors que i5o feuilles.

Il faut que le fer blanc ait une épaisseur uniforme , qu’il se trouve exempt d’aspérités et de bosses , que tout son contour soit net , sa surface lisse , brillante , sans taches ni rayures, et sa couleur parfaitement blanche sans présenter une nuance de jaune. Les taches , les soufflures , les rayures , les bosses et les autres défauts que l’on rencontre souvent dans les feuilles, les font classer parmi les rebuts. Les fers blancs de l’Angleterre et de quelques usines de la Belgique jouissent avec raison d’une grande réputation sous le rapport de leur éclat.

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L’usage règle les dimensions des feuilles ; dans beaucoup d’usines d’Allemagne, on leur donne 3aoent-,69 sur 24cent-,rg (12 1/2 pouces sur 9 1/4), de sorte qu’un tonneau qui en renferme 400, contient 35mètcar-,58 de fer blanc. Dans les usines royales de la Silésie , on fait trois espèces de fer blanc : les feuilles de la première ont 32cent-,i4 sur 24““% i3 ( 12 1/4 pouces sur 9 r/4 pouces du Rhin), de sorte que la caisse en contient i7mèt-car-)44 et le baril 34,88. Les feuilles de la seconde espèce ont 35 centim. sur 25m,5o (i3 3/8 p. Rhin sur 9 3/4); la caisse en contient donc 20mèt- ear-,o8. Le fer blanc des pontons a 39cent,23 sur 3o (i5° sur 11 1/2 0 du Rhin) ; il s’ensuit qu’une caisse en renferme 26mèt- car-,5o.

Le fer blanc épais se vend à un prix plus élevé que le mince; on en fait un triage plus soigné. Dans beaucoup d’usines allemandes , on désigne le fer blanc par les lettres XX , X , F , S et A , tracées sur .les caisses ou tonneaux; le fer blanc marqué F et S1 est le plus mince; le rebut porte la lettre A; ses feuilles ont différentes dimensions.

En Silésie, on désigne les petits échantillons par la lettre F et les plus grands par la lettre D; ils se divisent tous les deux en six classes. Ces subdivisions sont encore bien plus nombreuses en Angleterre, où l’on a l’habitude de classer tous les objets avec beaucoup de soin en se basant sur de légères différences de poids. ,

1062. Les quantités d’étain, de seigle et de suif consommées semblent au premier coup d’œil être indépendantes de l’épaisseur du fer blanc , mais l’expérience prouve le contraire. Pour ce qui est du seigle ou de l’eau sûre, la consommation en est plus forte,

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si l’on décape des feuilles épaisses , probablement parce que les tonneaux en contiennent un plus petit nombre *. Pour ce qui est de l’étain, il parait que la matière liquide devant faire un plus grand chemin en s’écoulant le long des feuilles , forme une couche plus épaisse sur la tôle forte, qui ordinairement a de plus grandes dimensions que la tôle mince. Il en est de même de la consommation du suif, qui dépend du temps et de la durée de l’étamage, car on place en une fois une moindre quantité de feuilles épaisses dans le creuset et elles y séjournent plus long-temps avant de prendre la température du bain.

io63. Ce qui vient d’être dit sur le décapage et la mise au tain est conforme aux procédés usités. La tôle fabriquée sous le marteau ne peut jamais avoir une surface entièrement exempte de bosses et de cavités. Pour la tôle laminée, elle est toujours gravée, quelque soin qu’on apporte à sa fabrication, et cette défectuosité devient plus sensible après le décapage. L’oxide imprimé dans cette tôle s’y attache avec tant de force qu’on ne peut l’enlever complètement au moyen des eaux sûres. Il y reste toujours des points

* Le de'capage de la tôle forte s’exécute aussi avec plus de lenteur. En plongeant à la fois deux feuilles d’épaisseurs différentes dans une même cuve, il peut arriver que l’une se trouve rongée ou percée avant que l’autre soit entièrement décapée. Ce phénomène singulier peut être attribué en partie à la répartition de la chaleur, attendu que la feuille mince exige moins de temps que n’en demande la feuille épaisse pour parvenir à la température du bain ,* l’acide agit donc pendant quelque temps avec plus d’activité sur la première; mais la principale raison qui rend le décapage des feuilles épaisses plus lent et occasionne une plus grande consommation d’acide , c’est qu’elles sont presque toujours plus gravées que les feuilles minces.

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oxides qui, après l’étamage, ternissent l’éclat de la feuille. On sait d’ailleurs que la plupart des fers blancs allemands ont un brillant faible et nuageux, qujiljs sont couverts d’une couche d’étain d’épaisseur inégale et qu’ils ne possèdent jamais un éclat miroitant parfait< Çe défaut est la suite de cette inégale épaisseur de l’étain et d’un commencement d’oxidation joint à une disposition cristalline des molécules.

On a essayé dépasser les feuilles étamées sous des cylindres polis pour leur donner l’éclat du fer blanc d’Angleterre, mais on a été trompé dans ses espérances. L’éclat miroitant de ce dernier fait présumer que le décapage de la tôle a été parfait, que l’étain s’est trouvé garanti du contact de l’air au moment du refroidissement et que la cristallisation a été contrariée par une force extérieure. Pour remplir l’un et l’autre des deux derniers objets, il suffirait de plonger les feuilles au sortir du creuset dans une matière liquide avant que l’étain fût solidifié , afin de le garantir de l’action de l’air et de l’eau, et d’exercer contre le métal une certaine pression jusqu’à ce qu’il fût entièrer ment refroidi. La substance qui satisferait à ces cour ditions est le suif liquide purgé d’humidité.

1064. Tous les acides agissent avec plus d’énergie sur le fer métallique que sur le fer oxidé. On ne peut donc avoir pour but de dissoudre la couche d’oxidje dans les eaux sûres, mais on la ramollit pour l’enlever ensuite par le frottement. Si l’oxide adhère fortement à la surface du métal, l’acide semble exercer une action moins puissante, parce qu’il trouve plus d’ obstacles ,à vaincre pour pénétrer entre les deux corps et pour attaquer le fer. Il s’ensuit que le décapage des petites cavités bouchées par l’oxide, doit devenir très-difficile

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et souvent même impossible. Mais , comme les acides agissent avec plus de force sur les oxides soumis à utt certain degré de chaleur, on doit pratiquer le déca-^ page à une température élevée.

Il en résulte aussi que les eaux sûres et tous les acides végétaux ne pourraient être employés, parce qu’ils ne supportent pas un haut degré de chàléur.

> On a essayé de remplacer l’acide acétique obtenu du blé par celui que donne la carbonisation du bois ; mais, quelque désirable que soit cette innovation éous le rapport de l’économie, l’expérience a montré qu’il n’agit pas avec assez d’énergie et que la présence de l’huile empyreumatique le rend difficile à concentrer.

Il n’y a donc que les acides minéraux et particulièrement l’acide sulfurique , qui conviennent au décapage; mais, pour employer cet acide d’une manière économique , il faut changer entièrement les procédés suivis jusqu’à présent»

Si le fer conservait son volume comme l’acier par un prompt refroidissement, il serait facile d’en détacher une certaine partie de l’oxide ; mais le refroidissement subit, outre qu’il produirait peu d’effet, aigrirait le fer blanc. On ne peut donc préparer de cette manière les feuilles qu’on veut décaper. Il est certain que la chaleur diminue en quelque sorte la force de cohésion de l’oxide , et qu’en vertu d’une dilatation différente, il se trouve disposé à se détacher du fer. Cet effet devient plus fort , si l’on y joîht l’action d’un acide qui, dans les températures élevées, attaque l’oxide aussi bien que le fer et finit paè rendre le premier friable. Nous revenons donc à ’hotVe conclusion : que, pour tirer le meilleur parti des acides, il faut les employer à la chaleur rouge, ce qui

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exclut l’usage des eaux sûres, parce qu’elles se décomposent à cette température.

Quel que soit le mode de décapage employé, il en résulte toujours des gravelures qui détruisent le poli de la tôle et diminuent l’éclat du fer blanc. Pour faire disparaître ces inégalités, on doit passer les feuilles à froid et à plusieurs reprises, entre des cylindres polisseurs, après les avoir décapées à la chaleur rouge; on les recuit ensuite dans des vaisseaux clos et l’on achève le décapage par la voie humide.

Telle est la manière d’employer les acides minéraux. On en consommerait une trop grande quantité , si l’on ne voulait décaper que par la voie humide; le fer blanc en serait tout aussi bon et même plus flexible , mais les frais deviendraient trop considérables. Dans quelques usines, les feuilles de tôle sont décapées entièrement par la voie humide, chauffées ensuite au rouge, passées entre des cylindres très-polis, recuites, décapées de nouveau, écurées et conservées dans l’eau jusqu’au moment de la mise au tain. Le fer blanc obtenu de cette façon réunit à la flexibilité une trèsbelle apparence, mais ce procédé est trop dispendieux.

io65. On voit d’après cela, qu’il faut décaper la tôle par la voie sèche et par la voie humide. L’acide sulfurique est celui qui convient le mieux pour le décapage , sous le rapport de sa fixité , de son prix et de son action sur le fer pur et le fer oxidé. Toutefois on fait usage aussi dans certaines usines, de sel ammoniac. La manière de procéder est d’ailleurs la même, car on emploie le sel en dissolution concentrée ; il se décompose à la chaleur rouge , et son acide agit ensuite sur le fer et sur l’oxide. On doit préférer néanmoins l’acide sulfurique , parce qu il est moins cher et qu’il produit plus d’effet.

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Ori plonge les feuilles de tôle qu’on veut décaper, dans l’acide sulfurique étendu de quatre parties d’eaü cl contenu dans üne caisse de plomb chauffée légèrement. Au bout d’une heure on les retire ; un ouvrier les ploie en forme dé tuile, les rassemble par trois ou quatre sur une barre de fer et les introduit dans un four à réverbère construit exprès pour cet effet. Le pont qui sépare la chauffe du foyer est trèsélevé, la porte est placée vis-à-vis de la grille, la sole a une pente de la porte vers la chauffe , afin que la tôle soit mieux garantie du contact de l’air, lorsqu’on ouvre cette porte. Les feuilles placées le plus près possible du pont restent cinq minutes exposées à la chaleur rouge. Après qu’elles ont été retirées du foyer, à l’aide de la même barre de fer, et qu’elles sont refroidies , un autre ouvrier les redresse , les saisit avec une tenaille et les frappe contre un bloc de bois, pour détacher par le choc .la majeure partie de la couche d’oxide. Un troisième examiné chaque feuille en particulier, et racle avec un morceau de fer pointu les endroits qui ne sont pas découverts.' Pour bien unir les surfaces et combler les gra velures formées par l’oxide qui s’est détaché des feuilles, on les passé à froid sous les cylindres; recuites après cela dans des vaisseaux, clos , elles sont décapées par la voie humide. On les laisse, à une chaleur modérée, une et meme deux heures, selon la force de la liqueur, dans l’acide sulfurique étendu d’eau. On les écure , etc. , etc. j

ïo66. La tôle préparée ainsi et mise au tain, prend un plus beau brillant que n’en aurait celle dont le décapage serait imparfait ou celle dont la surface n’aurait pas été lissée par un laminage à froid; mais l’éclat it 64

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miroitant ne peut se donner que par la mise au tain exécutée d'après les principes posés au paragraphe io63. Il faut donc séparer les deux opérations, celle de l’étamage et celle du tirer au clair.

Il n’est pas nécessaire que l’étain du premier creuset soit extrêmement pur: il peut contenir sans inconvénient une petite quantité de cuivre qui en diminue la fusibilité ; mais celui du tirer au clair , qu’il faut soumettre à une chaleur modérée, doit être d’une .pureté parfaite. Il faut aussi que le suif soit purifié d’avance; c’est un mauvais procédé que de l’asperger avec de l’eau pour le faire écumer; on peut y ajouter un vingt-cinquième de sel ammoniac qui agit avantageusement sur le brillant du métal. Aussitôt que les feuilles sont tirées au clair, on les replonge dans les chaudières à suif où elles doivent se refroidir. La température de ces chaudières ne s’élève qu’au-dessus du degré strictement nécessaire pour tenir à l’état liquide la petite quantité d’étain qui s’écoule du fer blanc et se rassemble sur le fond de ces vaisseaux. Les feuilles retirées du suif sont disposées sur un châssis ou hérisson , et livrées ensuite aux frotteuses.

On a essayé de couvrir le bain d’étain avec de l’argile fine mêlée d’un dixième de bouse de vache, convertie en boules, calcinée et pulvérisée ensuite; mais cette couverte économique n’a pu remplacer le suif.

Les feuilles qu’on veut tirer au clair doivent être très-nettes. Ce n’est pas pour en faire disparaître les taches provenant d’un étamage défectueux qu’on les replonge dans l’étain : cette opération n’a d’autre objet que d’augmenter l’éclat du fer blanc. On place dans le deuxième creuset un certain nombre de feuilles à la fois; l’opération dure peu de temps. On les fait

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sortir ensuite , on les tire au clair et on les met tout de suite dans la chaudière à suif placée sur un fourneau particulier et chauffée à une douce chaleur. Le suif doit avoir été préalablement fondu , écumé , purgé d’eau et de matières étrangères *.

* Pour compléter l’exposé des procédés suivis dans la fabrication du fer blanc et pour rectifier quelques idées d’améliorations proposées dans cet ouvrage , nous allons insérer ici le mémoire de M. Parkes, que nous avons traduit de l’allemand avec les notes importantes ajoutées par M. Karsten , d’après les relations de voyage des conseillers supérieurs des mines de Prusse, MM. Eckardt et Krigar , qui ont visité les usiues d’Angleterre. Le T.

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