MÉMOIRE

DexM. Samuel P A RK es , 67ir /a fabrication du fer blanc , <wec «otes de M. KarsteN *.

Le fer employé à la fabrication du fer blanc, appelé eu Angleterre, Tin-iron , doit être d’une trèsbonne qualité. On le prépare presque toujours avec du charbon de bois , et on l’épure avec le plus grand soin. Celui qu’on obtient par l’affinage à la houille ne paraît pas convenir pour la mise au tain **.

* Arcliiv. für Bergbau und Hüttenwesen , tome 3, cahier 2, page 1 34 et suivantes.

** 0 11 place la fonte provenant de Hauts fourneaux à coke, sur des supports ou barres de fer e'tablies à une certaine hauteur au«dessus d un feu d affinerie dont les dimensions sont un peu plus petites que celles des feux ordinaires. Après que les pièces de fonte sont devenues rouges, on les fait tomber successivement, pour les fondre avec lenteur. Dès que le fer qui est dans le creuset montre un peu de cohérence, on en fait des lopins qu’on applatit sous un marteau frontal de 8 ponces de volée, pour les mettre sous forme de galeaux qiinces: les morceaux qui se se'parent de la masse y sont ressoude's à l’instant ou reportes dans le foyer. Le charbon est de bois feuillu, et le venL reçoit un plongeaient conside'rable.

On achevé 1 affinage des gâteaux dans des foyers de chaufferie. Là ils sont soudés ensemble et fixés à des barres de fer , pour etre forgés en blooms ou pièces de 2 à 3 pieds de longueur , 6 pouces de largeur et 3 pouces d’épaisseur. Les foyers de chauf— ierie sont des fours lermés de tous côtés,- le fond qui est en brasque et qui forme un creux, est couvert de coke; la tuyère est établie un peu au-dessus du point le plus bas de cette espèce de creuset. On fait entrer le coke dans le four par une porte latérale. Vis-àvis de celle porte sont des ouvertures qu’on peut fermer aussi, et par lesquelles on introduit des barres de fer applaties à l’une des

DU FER DUCTILE

La première opéra lion qu’on fasse subir aux barres , c’est de les couper à froid avec une cisaille et d’en faire des languettes qui aient neuf pouces de longueur; on les étire ensuite au laminoir par un procédé particulier * *.

extrémités : c’est à ces barres que les gâteaux doivent se souder. Dans la quatrième face, celle qui est opposée à la tuyère, on a encore ménagé une ouverture pour dominer entrée dans une niche où les barres et les gâteaux sont chauffés préalablement. Le fer reçoit donc le dégré de chaleur et d’affinage convenable, sans être en conctact immédiat ni avec le courant d’air, ni avec le combustible.

Il existe des établissemens où les feux de chaufferie sont remplacés par des fours à réverbère activés avec la houille. Dans ces usines, on étire le fer qui a subi la deuxième opération tout de suite , en barres de 8 à 10 pieds de longueur et trois quarts de pouce ; d’épaisseur , au moyen de cylindres cannelés.

Le fer à tôle obtenu par ces procédés, est, dit-on, d’une qualité excellente: peu nerveux et très-dur, il présente rarement des ' pailles et montre peu de vésicules pendant le décapage.

* Les laminoirs se composent ordinairement de deux paires de cylindres et de deux fours d’égales dimensions. La sole construite en pierres, est parfaitement horizontale ; sa forme est ovale , elle a 7 pieds de longueur et 6 pieds de largeur. L’aire de la chauffe a 2 1/2 pieds carrés ; la grille se trouve 6 pouces plus bas que la sole , dont elle est séparée par un pont de 3 pieds de hauteur.

Ce pont s éleve donc au-dessus de la sole de 2 pieds 6 pouces.

La voûte du four s’abaisse le plus possible vers le devant ou le coté opposé à la grille , pour empêcher l’entrée de l’air froid, quand les portes sont ouvertes. A cause de la grande hauteur du pont , la flamme suit la voûte sans pouvoir agir sur le fer; pour mieux empecher encore loxidation, on jette de temps à autre du menu coke dans le foyer.

O11 charge d ordinaire dans les fours languettes qui se posent sur leur plat; au coté gauche se trouve ménagé un espace vide.

"f Celte dimension parait extrêmement petite. Il est probable que c’est le côté du carré qui doit avoir 2 pieds et J /2 Le T.

Lorsqüe le laminage des feuilles est terminé , on les découpe d’après les dimensions voulues avec une cisaille mue à bras d’homme.

Le découpeur est chargé aussi de ranger la tôle par tas; chaque pile composée de 22,5 feuilles est séparée de la précédente par une feuille mise en travers.

La tôle préparée de cette façon, est remise entre les mains du décapeur, qui courbe chaque feuille dans le sens de la longueur et lui donne la forme suivante /\. Après qu’elles ont subi une autre préparation dont nous parlerons plus bas, elles sont chargées dans le four à décaper.

Ce foyer est un four à réverbère d’une forme parti-

Lorsque le fer est parvenu au degré de chaleur convenable , le chauffeur enlève les pièces l’une après l’autre , les trempe dans une ange remplie d’eau , et les présente ensuite au lamineur qui les passe en travers huit fois entre les cylindres : de 6 pouces qu’elles avaient d’abord , elles arrivent alors à une longueur de 2 pieds. A mesure qu’une planche a pris cette dimension, le deuxième lamineur la remet au chauffeur qui la replace dans le fourneau à l’endroit resté vide.

Ces planches reprennent la température voulue pendant qu’on achève l’étirage des languettes. Lorsqu’elles sont chaudes, on les passe 3 fois entre les cylindres, ce qui leur donne une longueur de 4 pieds. Un quatrième ouvrier les plie alors en appuyant le pied sur un des côtés et en recourbant l’autre à l’aide d’une tenaille : il ferme le pli par un coup de maillet.

Le chauffeur saisit les doublons et les introduit dans le deuxième four, sans les plonger dans l’eau d’arbue et sans employer un autre moyen d’empêcher l’adhérence des feuilles. On fait alors une pause pendant laquelle on découpe le fer en languettes , pour recharger le premier four. Puis on continue le laminage des doublons, en les passant deux fois entre les cylindres. Le doubleur les ouvre ensuite pour les examiner, les ferme et les plie une deuxième fois. Quadruplées ainsi , les feuilles sont replacées dans le deuxième four. Souvent on achève le laminage d’une partie de ces feuilles, en les passant 3 ou 4 fois entre les cylindres, avant que tous les doublons soient étirés.

DU FER DUCTILE

culière ; la grille et la sole sont entièrement séparées l’une de l’autre. On y brûle de la houille *.

Les feuilles qui doivent être décapées se placent sur trois rangées dans le foyer jusqu’à ce qu’il soit entièrement rempli **.

En courbant les feuilles sous un angle de 60 degrés et en les disposant dans le four comme nous venons de le dire, on a pour but d’en exposer les deux surfaces à l’action de la flamme , ce qui ne pourrait avoir lieu si elles étaient couchées à plat ***. Avant de les placer dans le four , on les trempe pendant cinq minutes dans l’acide hydrochlorique étendu dans 6 parties d’eau. Il est généralement admis que pour 1 800 feuilles

* Comme il est essentiel que dans ces fours le courant d’air ne puisse pas agir sur le fer, on établit au-dessus de la grille une deuxieme cheminée, qui est pourvue d’un tiroir, et qu’on ouvre lorsque les feuilles ont pris la chaude voulue ; alors on repousse le tiroir de l’autre cheminée. La sole dont la forme est ovale , a 6 pieds de longueur et 5 pieds de largeur. La grille est un carré de 2 pieds 6 pouces : elle est séparée de la sole par un pont qui a 2 pieds de hauteur. L’une et l’autre sont dans le même plan horizontal, près du pont j mais la sole s’élève ensuite de 8 pouces depuis le pont jusque sur le devant où est la porte par laquelle on introduit les feuilles ; de sorte que cette partie de la sole est réellement de 8 pouces plus élevée que la grille. La voûte s’abaisse si fortement vers le devant, qu’elle s’y trouve même au-dessous du niveau de la partie supérieure du pont.

** Voici comment il faut entendre ceci: le chauffeur dispose 3 feuilles l’une derrière l’autre sur une barre de fer, et les introduit a la fois dans le foyer ; il recommence cette opération 6 fois.

*** Il est probable qu’on leur donne cette courbure'pour pouvoir les placer dans le four et les en retiçer plus vite , et pour mieux les exposer à la chaleur. Le T.

I C est probablement le côté du carré qui doit avoir 2 pieds 6 pouces. Le T.

ou pour 8 piles de 225 feuilles chacune, orq use ,2$ livres de cette liqueur *.

Après avoir retiré les feuilles de l’acide "étendu d’eau , on les place de file , trois à trois près du four à décaper; on les soulève avec une barre de fer et on les introduit dans le foyer, où elles restent jusqu’à ce que l’oxide se soit détaché du métal par l’action de la chaleur, qui doit nécessairement être poussée jusqu’au rouge.

Quand on croit avoir atteint le but proposé , on fait; sortir les feuilles du foyer et on les dispose sur le sol de l’usine **.

Après que la tôle est refroidie , un ouvrier la redresse sur une enclume de fonte. Il juge par l’inspection des surfaces du succès de l’opération. Si elle est bien faite, le fer doit avoir une couleur bleue entremêlée de blanc comme le papier marbré. Les feuilles

* Dans beaucoup d’usines du continent , on se sert pour cette opération d’acide sulfurique étendu d’eau, parce qu’il est moins cher. Mais il ne produit pas un aussi bon effet que l’acide hydrocliïorique. Pour s’en convaincre, il suffit de se rappeler que le premier agit avec beaucoup d’énergie sur le fer, tandis que le protoxide s’y dissout avec lenteur, et que le peroxide en est attaqué seulement après une longue ébullition. L’acide hydrocblorique, au contraire, agit avec beaucoup d’efficacité sur les oxides, et ne dispose pas le fer si facilement à une nouvelle oxidation. Si l’on fait usage d’acide sulfurique , les feuilles se recouvrent bientôt après qu’elles ont été retirées du four, d’une couche d’oxide qui est précisément la plus difficile à enlever , parce qu’elle résiste avec beaucoup de force à l’action des acides et au frottement. Il faut donc employer de préférence l’acide hydrochloriquc.

** On enlève les feuilles du four, aussitôt qu’elles ont atteint la chaleur rouge, et à mesure qu’on en retire une file, on la remplace par une autre. Ce travail s’exécute avec tant de promptitude que dans une heure ou peut recuire de 600 à 700 feuilles.

t>ü FER DUCTILE.

se voilent et se déforment pendant cette opération. Pôur lés redresser on les passe encore une fois entre des cylindres qui, doués d’une grande dureté, doivent être parfaitement polis. Ils ont dans quelques usines i ô et dans d autres ûo pouces de diamètre 5 plus ils sont épais plus les feuilles deviennent droites.

Les cylindres qui servent à laminer les feuilles à froid ou ceux avec lesquels on les achève à chaud doivent avoir une extrême dureté. Il existe autant de différence entre les cylindres durs et ceux qui sont mous , qu’entre le fer et l’acier, lors même qu’on les aurait obtenus à la fois par une seule coulée. Cette différence ne provient que de la manière de procéder : les cylindres mous se coulent en sable, et les cyliiidres durs en moules de fonte épais. C’est le refroidissement subit qui donne au fer cru une dureté si grande, qu’on est obligé de le tourner d’une toute autre manière que la fonte douce *.

Les cylindres polisseurs, ceux qu’on emploie pour le laminage à froid sont fixés solidement l’un sur l’autre et ne doivent laisser entr’eux qu’un espace strictement égal a 1 épaisseur d une feuille. Il faut donc que le cylindie supérieur soit arreté d’une manière

* La dureté des cylindres est de la plus haute importance dans la fabrication du fer blanc. On peut se faire une idée de la difficulté qu’on éprouve à les confectionner, en songeant qu’à Pantipool et dans beaucoup d’autres usines anglaises, où l’on a des fonderies à sa disposition, on ne coule pas les cylindres dont on fait usage; on les fait venir de fonderies éloignées, de Bristol, par exemple, où l’on a l’habitude de ce genre de fabrication. Le tournage même qui se fait tres-lentement est assez difficile , quoique les machines employées ne soient pas compliquées. Les ciseaux sont en acier fondu de première qualité. Le tourneur doit avoir beaucoup d’application st un coup d’oeil exercé.

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invariable à l’aide d’une vis, afin que la tôle puisse recevoir une forte pression *.

Du décapage par la 'voie humide .

Les feuilles qui ont été redressées entre les cyliri'dres à polir, sont livrées au décapeur, qui les place une à une dans un vase plein d’une liqueur appelée lessive.

Cette liqueur ne se compose que d’une eau qu’on a laissée en fermentation avec du son pendant neuf à dix jours, ou jusqu’à ce qu’elle soit devenue suffisamment acide. On y plonge les feuilles une à une, afin que toutes leurs surfaces soient en contact avec la lessive. C’est aussi pour cette raison qu’elles sont rangées de cliamp. Elles restent douze heures dans la liqueur, mais pendant ce temps, on est obligé de les retourner une fois **.

* Ces cylindres se distinguent des aut res par leur poli. Leurs cages sont presque toujours massives au lieia d’être à colonnes. Ce qui vaut mieux pour les petits laminoirs et pour tous les cas où il s’agit de serrer fortement le cylindre supérieur.

** Les vases dont on fait usage sont ordinairement de fonte» Places l’un à côté de l’autre , ils sont chauffés tous par un même conduit de chaleur.

Il paraît que les acides minéraux ne peuvent pas remplacer entièrement les acides végétaux dans le diécapage par la voie humide , et qu’on est toujours obligé d’employ<er ces derniers, ne serait-ce que pour une partie de l’opération. Lai raison en est assez facile a concevoir : les acides minéraux agissent faiblement sur l’oxide, tandis que l’acide acétique l’attaque avec beaucoup d’énergie. Cet acide doit donc servir au moins à préparer l’oxidle , à faciliter sa combinaison avec l’acide sulfurique ou à le ramolliir , afin qu’on puisse mieux l’enlever par le frottement ou même piar l’agitation des feuilles dans le liquide. Il serait possible aussi qiue le tanin contenu dans la lessive de son, abaissât le degré d’oxàdation , ce qui favoriserait la dissolution: c’est le départ del’oxidte rouge qui dans le décapage présente le plus de difficulté.

du fe:r ductile.

Après que les feuillefs ont été retirées de la lessive, on les plonge tout de suite dans l’acide sulfurique fortement étendu d’eau. Les proportions de l’acide et de l’eau varient selon le jugement des ouvriers.

Ce dernier décapage se fait dans des vases de plomb; ce sont des caisses assez longues , divisées en plusieurs compartimens dont chacun peut recevoir une pile de 225 feuilles. On commence par remplir d’acide ces différentes cases; on y plonge ensuite les feuilles et on les agite dans le liquide une heure, ou jusqu’à ce qu’elles soient devenues parfaitement brillantes et que toutes les taches noires qu’on y remarquait auparavant aient disparu.

Cette opération demande beaucoup d’adresse et d’habitude. Si les feuilles restent trop long-temps dans l’acide, elles prennent des vésicules , selon l’expression des ouvriers. Ce n’est que par une longue observation, qu on peut saisir le moment précis où l’on doit les retirer. A ces difficultés s’en joint une autre : on trouve rarement de bons ouvriers qui se vouent à ce genre de travail, quoiqu’un décapeur intelligent reçoive un salaire très-élevé *.

On favorise 1 action de l’acide dans le dernier comme dans l’avant-dernier décapage, en élevant la température à 02 degrés de Réaumur ; on emploie pour cet effet des conduits de chaleur qui régnent sous les caisses.

Les feuilles retirées de l’acide sulfurique sont jetées dans un vase rempli d’eau pure où on les frotte avec

* La formation des vésicules, qui produisent un effet si nuisible pendant le décapage, doit être attribuée à une trop forte action de l’acide sulfurique sur le métal. Le fer mou et nerveux est le plus fortement attaqué par l’acide, et c’est aussi le fer mon qui est le plus sujet à se vésiculer.

du chanvre et du sable. Le but de cette operation mécanique est d’enlever les dernières parties d’oxide, puisque les endroits où il se trouverait encore une trace de rouille ne pourraient se couvrir d’étain. Ecurées de cette manière, les feuilles se conservent sous l’eau. On a fait l’expérience que des feuilles parfaitement décapées ne se rouillent pas sous Veau, lors qu’elles y restent une année entière *.

De la mise au tain.

On commence par remplir un creuset en fonte d’un mélange d’étain en saumons et d’étain en grains, qu’on fait fondre. On couvre le bain d’une couche de graisse ou de suif qui doit avoir quatre pouces d’épaisseur et qui le protège contre l’oxidation.

La différence essentielle de l’une des espèces d’étain à l’autre, c’est que l’étain en saumons qui est versé dans le commerce , se retire soit du minéral nommé communément minérai d’étain ( tin-stone J, soit des pyrites ( tin pyrites ); tandis que l’étain en grains vient d’un minérai d’alluvion ( stream tin-oré). La première) espèce, qui est la plus commune , contient toujours une certaine quantité de fer, de soufre et d’autres corps étrangers. On ne peut donc l’employer seule que pour les usages ordinaires. La deuxième espèce, au contraire, est presqu’ entièrement pure; elle se vend pour cette raison, d’un quart a un tiers plus cher. On en fait usage sur -tout dans la tein—

* On ne peut trop recommander de laver parfaitement les feuiW jes écure'es , avant de les jeter dans l’eam pure ; autrement , elles s’oxideraient de nouveau, et lors même que l’oxidation échapperait à 1 oeU» elle produirait pourtant un eflel nuisible sur l’étamage.

DU FER DUCTILE. 5i7

ture. Je croîs qu’on me devrait point en employer d’autre dans la fabricalbom du fer blanc, à moins qu’on ne voulût la mêler avec de l’étain raffiné. Il n’en résulterait pas une augmentation de dépense, parce que l’étain pur acquérant plus de liquidité que celui qui est impur, forme une couche moins épaisse sur les feuilles de tôle. L’étaiu dont on se sert actuellement en Angleterre, dans toutes les fabriques de fer blanc, se compose de parties égales d’étain en grains et d’étain en saumons *.

On doit chauffer l’étain liquide qui est dans le pot ,

* Il est très-douteux que ces proportions soient observées dans toutes les usines anglaises. On sait que la nature de l’étain est très-variable. M. Partes nous fait connaître la différence entre les effets produits par les deux espèces d’étain ; mais cette différence ne peut être expliquée qu’au moyen de l’analyse chimique. Le grain -tin ne se verse guère dans le commerce extérieur. On le consomme entièrement en Angleterre. Il n’est pas probable qu’on l’obtienne de l’étain ligniforme, parce que ce minerai est très-rare , ni qu’on retire le block-tin des pyrites.

M. Thomson a donné l’analyse de dix espèces d’étain de Cornouailles prises dans diverses usines (Annals of Philosophy, tome 10, page 166, etc). Il y a trouvé des traces de cuivre et de fer. Les échantillons les plus impurs n’en contenaient que à tïW- M. Schrader a obtenu des résultats bien différens : l’étain d’Angleterre contient, d'après ce chimiste, depuis 1,70 jusqu’à io,25 pour cent de corps étrangers, fer, cuivre, arsenic et bismuth. Dans l’étain d’Espagne il a trouvé un peu de soufre; dans celui du Pérou, un peu de tungstène, dans l’étain de Malaca et de Banca, un pour cent d’autres métaux , fer, cuivre et bismuth. On ne sait pas si M. Thomson n’a soumis à ses expériences que le grain-tin , et si M. Schrader n’a essayé que le block-tin , ou si l’on n’a donné à M. Thomson que de l’étain raffiné , ou bien , ce qui est encore plus vraisemblable , si l’étain en grains ne provient pas de l’étain en saumons qu’on a purifié.

Il est évident que si la quantité de matières étrangères contenues dans l’étain s’élève à plusieurs unités pour cent, elle doit

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le plus qu’il est possible , sans occasionner l’embrasement du suif. L’expérience semble prouver que la graisse favorise la combinaison des deux métaux ou qu’elle dispose le fer à mieux prendre l’étain. Il est assez remarquable que le suif brûlé et toute autre espece de graisse rance ou empyreumatique produisent cet effet mieux que le suif frais.

Outre le pot qui renferme l’étain, on en a un autre 1 qui est plein de suif. C’est dans ce vase qu’on place d’abord les feuilles une à une. Lorsqu’il en est tout 1 à fait rempli, on les y laisse aussi long -temps qu’il parait nécessaire. Si elles restent une heure dans la graisse , l’étamage devient plus beau que si on les retirait plus tôt. J

De ce pot, on plonge les feuilles avec le suif qui en couvre les surfaces immédiatement, dans le bain d’étain. On y place d’ordinaire 340 feuilles qu’on y laisse ’ pendant une heure et demie; Quelquefois on est obligé de leur donner plus de temps pour qu’elles puissent s’étamer complètement.

Après ayoir retiré les feuilles une à une du pot d’é-

avoirune influence très "pernicieuse sur l’éclat du fer blanc. L’étaia de Saxe et de Bohême, tel qu’on le rencontre dans le commerce, est aussi très-impropre à l’étamage , plus même que le block-tin . L?étain des Indes et le meilleur étain d’Angleterre sont peut-êtrq les seuls qu’où puisse employer sans préparation; tous les autres doivent être purifiés d’abord. L’étain de Saxe raffiné ne pourrait même servir pour le lavage ou le tirer au clair. Le raffinage de l’étain se fait dans un petit four à réverbère dont la sole , qui est en 1 brasque , reçoit une pente assez rapide. On donne une chaleur douce. ' L’étain entre lentement en fusion et coule le long de la sole. S’il était très-impur, on serait obligé de le refondre à plusieurs reprises. Cette opération est une véritable liquation , l’étain s’écoule en vertu de sa fusibilité ,i tandis que des^ matières étrangères restent â l’état, solide sur la partie supérieure jdç vU, sole., J- J i-\ *o ■- ■ •

DU FER DUCTILE. 5

tain, on les dispose de champ sur un châssis de fer, pour laisser égoutter le superflu du métal. Malgré * cette précaution, elles en retiennent toujours une trop grande quantité qu’on enlève par l’opération suivante appelée le lavage.

Les différens vases qui servent au lavage sont : i °. un

pot rempli de l’étain le plus pur; 20. un pot de graisse qui contient du suif pur et liquide ; 3°. un pot vide sur lequel est placé le châssis; 40- enfin un pot qui contient une couche d’étain liquide d’un quart de pouce d’épaisseur. L

, Ces diverses caisses chauffées en dessous sont établies sur une maçonnerie de briques (les étoiles indiquent le côté où se placent les ouvriers). On passe les feuilles de la droite à la gauche. Dans les usines les pots à étamer sont entièrement séparés de ceux qui servent au lavage. 1

1 est le pot de suif, ?

a le pot à étain , \ étamage

3 le pot du tirer au clair

avec une séparation ,

4 le pot de suif,

5 le pot vide qui est souvent pourvu d’une \ lavage, grille en fer,

6 le pot où l’on fait dissoudre le rebord des feuilles listing pot, )

On ne chauffe pas le pot n°. 5 destiné seulement à recevoir le suif qui s’écoule le long des feuilles.

La cloison du pot à laver est un perfectionnement recent; son objet est de retenir les impuretés et d’em-

5âo CINQUIEME SECTION.

pêcher qu’elles ne viennent souiller le bain d’étain , où l’on achève le tirer au clair. Comme le premier étamage se fait avec de l’étain commun , il reste sur les feuilles beaucoup de crasse, qui s’en détache par la premièx’e immersion dans le pot n°. 3, et qui, arretée par la cloison, ne peut se répandre sur toute la surface du bain. Si cette séparation n’existait pas, l’ouvrier serait obligé d’écumer le bain chaque fois qu’il y plongerait une feuille.

Le laveur commence par placer les feuilles étamécs dans la grande case du pot à laver rempli d’élain en grains. On ne peut pas employer pour cette opération l’étain en saumons. La chaleur du bain fait fondre une partie de l’étain qui couvre les feuilles et qui vient alors altérer la pureté de la masse liquide. De sorte qu’on est obligé bientôt de la renouveler du moins en partie : lorsqu’on a tiré au clair 60 à 70 piles de aa5 feuilles chacune, on puise du creuset à peu près 3oo liv. de métal, qu’on remplace par une égale quantité d’étain en grains. Le creuset en contient ordinairement 1000. L’étain qui provient du pot à laver sert ensuite pour l’étamage.

Les feuilles retirées de la grande case du pot à laver , sont frottées à l’instant avec un pinceau de chanvre. Cette opération demande beaucoup d’adresse ; nous allons en donner le détail.

Le laveur fait sortir du pot un certain nombre de feuilles qu’il place devant lui sur l’aire du fourneau, en saisit une avec les tenailles qu’il tient dans la main gauche , la nettoie promptement sur les deux surfaces avec le pinceau de chanvre qu’il tient dans la main droite, la plonge tout de suite dans la petite case du pot à laver , et sans l’abandonner la retire et la place dans le pot de suif.

DU F ÉR DUCTILE. m

Celui qui n’a pas vu ce travail ne peut se faire une idée de la promptitude de l'exécution. Un ouvrier adroit peut laver en douze heures a5 piles ou 56a5 feuilles, quoique chacune d’elles doive être frottée sur les deux faces et passer deux fois dans le pot d’étain.

On conçoit facilement que les feuilles doivent être plongées deux fois dans le pot à laver, puisque le pinceau, en passant sur le métal qui est encore trèscliaud, y laisse des traces qu’il est essentiel de faire disparaître par une deuxième immersion.

Les feuilles laissent écouler dans le pot de suif le superflu de l’étain qu’elles retiennent. Lorsqu’on les plonge dans la graisse, le métal est encore très-près de son point de fusion; il s’en détache donc une partie d’autant plus grande qu’elles séjournent davantage dans ce pot. Si elles y restaient plus long-temps qu’il n’est nécessaire, on serait probablement obligé de les é~ tamer encore une fois ; si , au contraire , on se dispensait de les mettre dans le suif, elles retiendraient trop d’étain, ce qui serait préjudiciable à la fois aux intérêts du manufacturier et àl’apparence du fer blanc, qui aurait des ondulations à la surface.

La graduation de la température du pot de suif est encore un point important : elle doit augmenter en raison inverse de l’épaisseur du fer blanc. Les feuilles épaisses retiennent plus de chaleur que les feuilles minces. Si par conséquent le suif avait le degré de température nécessaire pour celles-ci, il serait trop chaud pour les feuilles épaisses qui, trempées dans ce suif, perdraient trop d'étain et se coloreraient en jaune. Des feuilles minces, au contraire, trempées dans un bain de graisse préparé pour des feuilles épaisses, n éprouveraient aucun changement.

it

L’expérience a prouvé mille fois que des principes jugés bons et conformes à la théorie, ne pouvaient recevoir d’application dans les manufactures. Mais il n’est aucune opération dont le succès demande autant de petits soins qui échappent à l’oeil de l’observateur, et soit si dépendant de l’adresse des ouvriers, que celui de l’étamage. C’est pour cette raison que la moindre déviation des procédés que nous venons de décrire, sera suivie de grandes différences dans les résultats.

Le pot de suif du lavage est pourvu de pointes qui tiennent les feuilles séparées l’une de l’autre , de manière qu’elles ne puissent se toucher. Dès que l’ouvrier a placé cinq feuilles dans ce pot , un garçon prend la première et la pose sur le châssis du pot vide n°. 5, afin qu’elle se refroidisse et que le suif puisse s’égoutter. Le laveur remplace en même temps cette feuille par une autre sortant du pot à laver. Le garçon prend ensuite la deuxième qui se remplace comme la première et ainsi de suite. Le travail s’exécute donc sans interruption jusqu’à ce qu’une masse donnée de fer blanc ait été tirée au clair.

Comme les feuilles se refroidissent dans une position verticale , il se forme à leur côté inférieur un bourlet, qu’on est obligé de faire disparaître : un garçon prend pour cet effet les feuilles, aussitôt qu’il y en a cinq dans le pot de refroidissement, n°. 5 , et les place une à une dans le listing pot , n°. 6 , qui , comme nous l’avons remarqué ci-dessus, contient très -peu d’étain liquide. Après que le bourlet s’est fondu par cette dernière immersion , le garçon retire la feuille et lui donne un coup vif avec une baguette. L’ébranlement qui en résulte fait tomber l’étain liquide, de

DU FER DUCTILE

sorte qu’il n’en reste plus qu’une trace presqu’ imperceptible appelée lisière.

On termine les diverses opérations de l’étamage en frottant les feuilles avec du son pour en ôter le suif. On les met ensuite dans des caisses de bois ou de tôle.

DE L’ACIER

DES DIFFÉRENTES ESPÈCES d’âCIER.

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1067. La nature de l'acier, l’analogie et la différence qui existent entre ce métal, la fonte blanche et le fer ductile, ont été exposées d’une manière assez étendue aux paragraphes i37, 146, 222, 226, 243, 25 r, poui 11e plus exiger d’autres développemens. Il en résulte qu’on peut obtenir l’apier par deux méthodes opposées, soit en décarburant la fonte blanche, soit en combinant le fer forgé avec une certaine quantité de carbone. Extrait de la fonte, il prend le nom d acier naturel , d ’ acier de fusion ou de forge ’ composé avec le fer en barres, soumis assez long-temps à une haute température dans la poussière de charbon , il s’appelle acier de cémentation. En liquéfiant l’un ou 1 autre, on obtient l’acier fondu j ce dernier devenu parfaitement homogène * par la fusion, possède par conséquent une qualité supérieure : c’est pour cette raison qu’il forme une classe à part, quoique ses propriétés dépendent entièrement de la nature de l’acier dont il tire son origine.

* L’acier homogène est celui dont toutes les parties de la masse contiennent une égale quantité de carbone : l’acier hétérogène renterrne des parcelles de fer plus ou moins carburécs. Le T.

DE L’ACIER

1068. Comme il y a une grande différence entre les diverses espèces de fer, sous le rapport de leur dureté et de leur ténacité , il serait assez convenable de les classer. Cependant il existe peu de contrées où les fers soient désignés par des noms particuliers et vendus dans le commerce à des prix plus ou moins élevés. 11 n’en est pas de même de l’acier, on le rencontre sous une foule de noms différens. Trois espèces seulement , V acier de fusion , V acier de cémentation et V acier fondu, sont désignées d’après leur mode de préparation. On devrait s’applaudir de la multiplicité de ces dénominations , si elles présentaient toujours des renseignemens positifs sur la ténacité, la dureté et l’élasticité de ce métal, mais il n’en est pas ainsi : les manufacturiers donnent, le plus souvent, à leurs aciers des noms insignifians , qui chargent la mémoire inutilement et laissent l’acheteur dans une ignorance complète des propriétés du métal. Il ne peut alors les connaître que par l’expérience et les résultats des essais ne sont pas toujours constans pour les mêmes espèces.

lohp. L’acier de fusion et l’acier de cémentation manquent toujours d’homogénéité , quelques soins qu’on prenne de les assortir. Leur mode de préparation est tellement imparfait qu’on trouve souvent dans une meme barre, de l’acier dur, de l’acier doux et même du fer mou. C’est pour cette raison qu’il existe peu de pays où l’acier brut soit considéré comme un objet de commerce. Il faut donc le soumettre à une opération particulière pour le rendre plus homogène 5 pn l’élire pour cet effet en barres minces , réunies ensuite et soudées ensemble, de manière que les proportions de l’acier dur et de l’acier mou, les plus constantes possible pour les mêmes espèces, soient rela-

tives aux propriétés que doit avoir le métal : c’est ce qu’on appelle raffiner l’acier. Le nom d’acier raffiné est donc assez impropre, si on veut l’appliquer exclusivement à l’acier naturel, puisqu’on peut raffiner aussi l’acier de cémentation.

En répétant le l’affinage , on rend l’acier de plus en plus homogène, mais alors son prix augmente nécessairement. Si à l’état brut il approche déjà de l’homogénéité qu’il doit recevoir par cette opération, il passera moins souvent au feu et conservera d’autant mieux sa dureté première.

On ne raffine point l’acier fondu, attendu que la fusion lui communique une homogénéité parfaite.

INFLUENCE DE LA NATURE DES MATIÈRES PREMIÈRES SUR LES QUALITÉS DE L? ACIER.

1070. Si la qualité du fer cru s’étend à celle du fer forgé , elle exerce encore une plus grande influence sur les propriétés de l’acier. Tous les vices que le fer en barres reçoit de la fonte , se manifestent à un plus haut degré dans l’acier de fusion ou dans l’acier de cémentation : la dureté et l’aigreur que lui donne le carbone s’accroissent à un tel point par la présence des matières étrangères, qu’il peut devenir impropre à la plupart des usages. On ne doit donc convertir en acier que la fonte et le fer forgé qui, jouissant d’une grande pureté , ne contiennent presque d’autres substances étrangères que le carbone. Il s’ensuit que, dans les contrées dépourvues de minérais purs, on ne peut traiter pour acier que la fonte grise. Le travail devient alors plus long et plus difficile, parce qu’il faüt détruire d’abord jusqu’à la dernière trace

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de graphite contenu dans la fonte, avant qu’elle ne puisse se changer en acier : mais il peut arriver dans ce cas , pendant ce long travail , qu’elle cède son carbone à l’oxigène et que le but de l’opération se trouve manqué. Le traitement de la fonte grise exige donc des soins tout particuliers, de l’adresse, de l’expérience et une grande attention de la part des ouvriers. Ces difficultés ont fait naître l’idée chez plusieurs métallurgistes , que la fonte grise 11e pouvait pas se convertir en acier : mais les différens modes de combinaison du carbone avec le fer , suffisent pour expliquer tous les phénomènes d’une manière satisfaisante.

On abrège la préparation de l’acier encore plus que celle du fer, en blanchissant la fonte, soit par une seconde fusion, soit par un refroidissement subit, par" sa conversion en blettes au sortir du haut fourneau, ce qui est le moyen le plus économique. On ne pourrait griller les blettes, parce que le passage de la fonte à l’état de fer demi- affiné deviendrait trop rapide *.

1071. Le fer cru le plus aigre et le plus dur passe par une infinité de nuances , de l’état de fonte blanche à celui de fer ductile et mou. On pourrait croire pour cette raison, que ce n’est pas une chose si difficile de fabriquer de l’acier d’une dureté quelconque, puisqu’il suffirait de connaître la quantité de carbone qu’il doit contenir; mais il n’existe aucun moyen de déterminer cette dose de carbone avec exactitude , et

*. Le métal deviendrait épais ou solide eu tombant dans le creuset ; on n’aurait alors aucun moyen de le purifier, parce qu’on ne peut l’exposer directement au courant d’air. Il est d’ailleurs trèsnécessaire que la masse fondue conserve sa liquidité le plus longtemps possible pour que l’acier devienne homogène. Le T.

SIXIEME SEOTIOJN.

dans la supposition même que ce moyen fût connu, il serait impossible de combiner le fer avec une dose prescrite de cette substance : lout est abandonné , sous ce rapport, à l’habitude et i l’intelligence de l’ouvrier.

Ces difficultés paraissent encore plus grandes, si Ton considère qu’il est impossible d’enlever ou d’ajouter une égale quantité de carbone à toutes les parties de la masse; et c’est pourtant de son homogénéité que dépend la bonté de l’acier. Si la fonte contient très-peu de matières étrangères et de graphite, on pourra, pendant l’affinage pour acier, la dérober toujours à l’action du courant d’air; le métal conservera donc beaucoup de carbone qui sera réparti dans toute la masse avec uniformité. Quant à la cémentation, elle sera d’autant plus facile et les produits seront d’autant meilleurs que le fer employé sera plus dur et plus tenace. Si l’on voulait remédier au défaut d’homogénéité par un raffinage répété un grand nombre de fois , on détruirait peu à peu la nature aciéreuse du métal, par les nombreuses chaudes blanches.

1072. Quoique l’acier soit plus dur que le fer, il faut pourtant que non trempé ni battu à froid, il soit ducticle , malléable et qu'il possède assez de mollesse pour qu’on puisse l’entamer avec les outils qui servent au travail du fer. L’acier qui, refroidi avec lenteur, est aigre et dur, se rapproche de la fonte. Celui qui au contraire prend peu de dureté à la trempe, doit être rangé parmi les fers. Ces diverses modifications sont dues au carbone contenu dans le métal.

Les propriétés de l’acier dépendent non-seulement de la dose de carbone qu'il renferme , mais aussi de h uniformité avec laquelle ce corps est réparti dans le

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métal j l’une influe si^r sa dureté , l’autre détermine principalement sa résistance et son élasticité. On obtient souvent avec la même fonte ou le même minérai du fer forgé très-pur, d’excellent acier et quelquefois un métal intermédiaire extrêmement dur, sans être ni assez tenace ni assez élastique pour mériter le nom d’acier. En général tous les aciers non homogènes, qui souvent contiennent même du fer doux peuvent avoir beaucoup de dureté sans ténacité : quelquefois aussi ils sont mous et aigre** à la fois. Les fontes qui, pendant l’affinage, doivent être travaillées au milieu du courant d’air, ou bien les fers ductiles qui sont très -mous et que l’on serait obligé de soumettre à une forte cémentation, ne peuvent jamais donner un acier homogène : les produits obtenus sont durs et faiblement élastiques, ou mous et dépourvus de résistance; on les améliore par le raffinage, mais on les ramollit et l’on détruit encore une partie de leur élasticité.

io73. Nous avons déjà parlé de l’influence du manganèse sur le fer (22a, etc.). Le manganèse ne pourrait convertir ce dernier en acier sans le concours du carbone; mais on ne peut pas obtenir un acier non manganesifere , aussi dur, aussi élastique, aussi tenace à la fois que celui qui contient une certaine dose du métal étranger. L’expérience doit prononcer encore sur le maximum de manganèse qu’il peut renfermer, sans acquérir trop d’aigreur. Le manganèse produit deux effets distincts : il contribue à l’uniformité de la répartition du carbone dans le fer, et rend par l’alliage ce dernier plus dur et plus tenace. C’est pour ces deux raisons que les minérais manganésifères produisent les meilleurs aciers et qu’ils donnent également un ex- 11 67

cellent fer forgé. On peut donc avoir du fer’ pur et doux , allié à plusieurs centièmes de manganèse , tout comme il existe de bons aciers dans lesquels on ne peut en trouver une trace, et qui pourtant ne manquent pas de dureté et de ténacité.

Le manganèse contenu dans le fer en barres ne peut agir pendant la cémentation qu’en vertu de sa natureintrinsèque : il accroît la dureté et la ténacité des produits, tandis que dans raffinage de la fonte pour acier naturel, il produit un double effet dont le plus important est relatif à la répartition uniforme du carbone. Remarquez que le manganèse qui est si réfractaire , forme avec le fer un alliage bien plus fusible que l’un et l’autre des métaux composans. Il est probable que cette fusibilité empêche la fonte de se charger d’une grande quantité de carbone, pendant la réduction des minérais dans le haut fourneau, ce qui doit accélérer sa conversion en acier dans le feu d’afïinerie *.

1074. Ce n’est donc pas la dureté seule qui peut constituer le mérite de l’acier , il doit posséder aussi un haut degré de résistance : c’est ce qu’on appelle avoir du corps. Si le métal est très-dur et très-aigre, il prend le nom d 'acier sauvage. On ne peut nier que le manganèse ne lui donne beaucoup de corps , mais cette qualité résulte sur- tout de la distribution du carbone dans toute la masse. Parmi plusieurs espèces d’acier contenant une même quantité de ce combustible, le plus tenace, le plus ductile, le plus élastique, est celui dont le carbone se trouve réparti le

* La fonte blanche lamelleuse produite par des minérais manganésifères , contient le maximum de carbone , dont le fer peut Se charger. Voyez le premier volume, page 486. Le T.

DE IL’ACIER

plus uniformément. Il p»eut donc exister de l’acier cassant dépourvu d’élastiicité et dont les parties séparées paraissent très-duires, quoiqu’il ne contienne pas une plus forte dose die carbone que d’autre acier non moins dur, mais bie'n plus élastique et plus tenace, parce qu’il est plus homogène. L’uniformité de la répartition du carbone dans la masse dépend de la qualité des matières premières, ainsi que de la manipulation. Le raffinage diminue le manque d’homogénéité , mais il ne peut p as y suppléer entièrement.

1075. L’aigreur est la suite d’une extrême dureté. Toutefois il existe des aciers très-durs et très-tenaces à la fois, tandis qu’il en est d’autres qui sont et peu durs et très-aigres : le meilleur devrait être aussi le plus dur et le plus tenace. C’est par l’uniformité de la distribution du carbone , qu’il peut approcher de cette perfection. Il s’ensuit que l’acier fondu qui a été tenu assez long- temps en bain, doit occuper le premier rang, parce qu’il devient très-homogène. Sa dureté et l’aigreur qui en résulte, s’estiment alors d’après la dose de carbone qu’il contient *,

L’acier naturel ne peut devenir parfaitement homogène; il l’est d’autant moins que la fonte qui le produit est plus impure : c’est ce qui explique les grandes différences qu’on trouve entre les aciers de cette espèce. Il en est de très-durs et de très-tenaces

* L’acier fondu, qui est le plus homogène de tous les aciers, n’est pourtant pas le plus te nace : la résistance des métaux dépend d’une certaine disposition de:s molécules , et l’arrangement qu’elles affectent lorsque la matière a été liquide , n’est pas celui qui correspond au maximum de témacité. Le zinc en fournit un exemple frappant. Il est probable au reste que la ténacité de l’acier fondu se trouve modifiée par la diurée du refroidissement. Le T.

à la fois et d’autres qui sont durs et cassans, quoiqu’ils puissent contenir tous la même quantité de carbone. L’acier de cémentation est le moins homogène , parce qu’il est impossible que les barres de fer se combinent dans toute leur longueur et dans toute leur épaisseur avec une égale dose de carbone. Si l’on en augmente la dureté , on en diminue la ténacité ; il ne faut donc l’employer que pour des instrumens très- durs, qui n’ont pas besoin d’offrir une grande résistance : il est alors préférable à l’acier de fusion.

1076. Si un même acier devait convenir à tous les usages, il faudrait qu’il fût à la fois très-dur et trèstenace ; mais il est impossible de lui donner ces deux qualités a un degré supérieur. Les aciéries doivent par conséquent varier et assortir leurs produits, pour satisfaire a tous les besoins : elles travailleraient d’une maniéré bien désavantageuse , si elles ne pouvaient en débiter plusieurs espèces , parce qu’il est impossible , du moins dans la préparation de l’acier naturel et de l’acier de cémentation, d’obtenir toujours des résultats propres au même emploi. Les fabricans perdraient leur réputation en ne vendant qu’une seule espèce, bien qu’elle fût d’une qualité excellente.