SIGNES CARACTÉRISTIQUES DE L’ACIER

1077. L’acier non trempé doit être malléable à froid et à chaud comme le fer fort et dur , dont il ne forme pour ainsi dire qu’une variété. Trempé, et chauffé de nouveau, il doit reprendre sa ductilité. La trempe qui rend l'acier si dur ne fait qu’aigrir le fer cassant à froid sans en accroître la dureté.

C’est avec raison que Rinman regarde la trempe

DE L’ACIER

comme un moyen certain de distinguer l’acier du fer ductile. Le fer mou chauffé au rouge et plongé dans l’eau ne s’aigrit nullement ; toute espèce de fer qui se durcit par un prompt refroidissement , est aciéreux et n’en devient que meilleur pour beaucoup d’usages. La trempe produit d’autant plus d’effet, que l’acier contient plus de carbone; mais dans ce cas, on doit le tremper à un faible degré. Plus il devient aigre par le refroidissement subit, plus il est mauvais : si le défaut provient de la qualité des matières premières, il est sans remède ; s’il résulte de la répartition inégale du carbone , on peut le corriger en quelque façon par un raffinage répété ; mais le métal perd de sa dureté. Il s’ensuit que le meilleur acier est celui qui , chauffé au plus faible degré et refroidi dans l’eau , devient le plus dur, et qui, avant et après la trempe, possède la plus grande dureté , jointe à la plus grande élasticité.

1078. Quelque bon que paraisse l’acier, il prend toujours un peu d’aigreur par la trempe. Pour empêcher alors que les objets tranchans ne s’ébrèchent, on leur donne un léger recuit proportionné à la dureté de l’acier. Les instrumens destinés à résister aux chocs se recuisent fortement; l’acier est dans ce cas d’autant meilleur que, perdant son aigreur, il conserve plus de dureté. On est à même de faire disparaître l’aigreur qui provient de la trempe, en donnant un recuit intense : mais il faut que l’acier soit d’une excellente qualité pour qu’il conserve alors une dureté convenable.

107g. En résumé voici les signes auxquels on peut reconnaître le meilleur acier :

i°. Trempé à un faible degré die chaleur, il devient très-dur;

2°. Sa dureté est uniforme dans toute la masse ;

3°. Après la trempe, il résiste aux chocs sans se rompre et ne perd sa dureté que par un recuit trèsintense ;

40. Il se soude avec facilité, ne se fendille pas, supporte une chaleur tres-elevée et conserve presque toute sa dureté après un raffinage répété ;

5°. Il montre dans sa cassure le grain le plus fin et le plus égal , possède une grande pesanteur spécifique et convient par conséquent aux objets polis , parce qu’il est très-homogène , et qu’il peut recevoir le plus haut degré d’éclat.

L’acier qui posséderait ces qualités à un degré éminent serait parfait ; mais il arrive très-rarement qu’on puisse les reunir dans une seule espèce. Lorsqu’on exige une grande dureté , on est forcé de renoncer souvent a la soudabilité et de choisir un acier qui se rapproche du fer cru.

1080. Nous avons déjà fait observer (paragraphes 45 et 5i) que la couleur de l’acier ne doit point avoir de nuances bleuâtres, qui seraient un indice de fer, et que sa texture doit être grenue, uniforme, non mêlée de filamens nerveux. L’éclat de sa cassure augmente par la trempe , parce que sa couleur s’éclaircit; son grain devient alors tellement fin qu’il échappe à l’oeil nu. Si un acier reconnu de bonne qualité, acquiert au contraire une grainure grosse , on ne peut douter que la chaude n’ait été trop intense et que le métal n’ait perdu une grande partie de sa résistance et même de sa dureté.

La surface de l’acier se dépouille par la trempe , de la couche d’oxide qui l’enveloppe , c’est ce qu’on appelle découvrir. Le fer ne jouit pas de cette pro-

DE L’ACIER

priété , parce que la chaleur le dilate moins que l'acier et que le refroidissement subit le contracte davantage. Les vertus magnétiques de l’acier, sa manière de se comporter à une température élevée, à l’air humide , à l’égard des acides, etc. ont été exposées dans la première section.

Le raffinage rend l’acier de plus en plus mou, et finit par le changer en fer pur. L’acier de cémentation ne supporte pas un aussi grand nombre de chaudes suantes que l’acier de fusion. Toutefois, si l’on pouvait les chauffer l’un et l’autre dans des vases hermétiquement fermés , ils ne perdraient rien de leur dureté et ils deviendraient à chaque raffinage plus homogènes , plus tenaces et plus élastiques.

io8r. On voit, d’après ce qui précède, qu’il est tout aussi important de bien connaître les propriétés de ce métal que les procédés suivis pour l’obtenir. Faute d’adresse et d’expérience , on gâte souvent le meilleur acier, ou du moins on ne peut en tirer le parti convenable ; mais un habile ouvrier sait en corriger les défauts, s’il lui donne de bonnes chaudes pour le forger, le tremper et le recuire. Ce serait la preuve de la plus grande mal- adresse que de traiter tous les aciers de la même manière.

1082. L’acier n’étant qu’un fer qui n’est pas tout à fait décarburé , peut donc être produit de la même manière et par les mêmes procédés que le fer ductile. Il est d’ailleurs très-difficile d’enlever toujours à la fonte les dernières parties de carbone. Tout se réduit par conséquent à quelques pratiques manuelles, jointes à une certaine disposition de la tuyère , si , en faisant usage des mêmes matières, on veut avoir pour résultat du fer ou de l’acier, . .j

On peut obtenir l’acier de fusion comme le fer forgé , de deux manières différentes : par l’affinage immédiat des minérais, et par celui de la fonte. La dernière des deux méthodes se pratique dans les feux d’affinerie ordinaires. On n’est pas encore parvenu à le fabriquer dans les fours a réverbère ; il paraîtrait cependant, au premier coup d’oeil, que ces foyers conviendraient parfaitement à la préparation de ce métal, parce qu’on y suit constamment les progrès de l’affinage et qu on peut le terminer au point voulu; mais la masse se décarbure inégalement et l’on n’est pas maître d’arreter la combustion du carbone dans une partie du fer , jusqu’à ce que le reste soit parvenu au même degré d’affinage. Voilà où gît probablement toute la difficulté. Il est présumable qu’à force de soins et d’attentions, on parviendra un jour à la surmonter.

DE l’acier NATUREL.

De la préparation de V acier par l’ affinage immédiat, des minérais.

io83. On peut obtenir l’acier comme le fer, parle traitement des minérais dans des stuckofen ou des bas fourneaux. L’usage des premiers a été abandonné. Comme ils laissaient toujours l’ouvrier dans une ignorance complète sur la nature des produits, ce n’était qu’en examinant les stucks , qu’il pouvait savoir s’ils se composaient d’acier ou de fer : le hasard présidait donc à ce genre de travail. On exposait les lopins à la chaleur de la fusion dans un feu d’affinerie, et lorsqu’une partie du fer était fondue, on étirait le

DE L’ACIER

reste maintenu entre les branches de la tenaille, en une barre d acier brut; la partie tombée dans le creuset formait une loupe de fer ductile. Em suivant cette méthode imparfaite, appliquée même aux meilleurs mmérais , on ne pouvait rien statuer sur la nature de l’acier ni sur la quantité de ce métal qu’on obtenait par chaque fusion.

C’est aussi très-rarement à dessein que dans les feux dits à la Catalane on prépare l’acier : il est le plus souvent un résultat accidentel du travail. Nous avons décrit au paragraphe 1008, les procédés qu’on suit pour le produire: tous les moyens qui, pendant l’affinage, peuvent diminuer la combustion du carbone facilitent la conversion du fer cru en acier. Si c’est le but du travail, on ne doit donc ajouter les scories qu’avec ménagement et protéger le fer contre l’action du courant d’air.

L’acier qu’on obtient accidentellement dans ces foyers et que les ouvriers, qui le reconnaissent à sa couleur rouge, retirent du feu par lopins, est souvent très-ferreux et ne peut servir que pour la confection des instrumens aratoires ou d’autres objets grossiers. L’acier osemund obtenu dans les moyens fourneaux suédois est aussi un mélange très- variable de fer, d’acier dur et d’acier mou.

De la préparation de V acier par V affinage de la fonte.

1084. La fonte ne s’affine jamais d’une manière Lits uniforme, il arrive souvent que certaines parties sont décarburées d’abord, tandis quie le reste conserve enccne Sa crudité. En suivant le procédé cité au (965), on a môme pour but d’affiner la masse fondue

Il CO

par morceaux séparés; mais les parties de métal dont Eaffinage est le plus avancé, au lieu d’être du fer pur, ne constituent presque toujours qu’un mauvais acier. Les affineurs retirent souvent des lopins semblables du feu pour acérer leurs outils. Cet acier doit sa naissance à l’inattention des affineurs. On ne peut éviter a la vérité que le fer ne se décarbure partiellement ; mais l’ouvrier, s’il est adroit, y remédie en quelque façon; il favorise l’affinage sur un point et le retarde ailleurs. L’acier des lopins , quoiqu’il se distingue dans le feu par une couleur un peu rouge, porte du reste les signes

d’un fer affiné.

io85. Il faut donc regarder l’acier de lopin comme un produit accidentel; mais, si l’on a réellement pour but d’obtenir de l’acier, on doit affiner le métal avec lenteur et le travailler toujours sous le vent. Pour obtenir au contraire du fer ductile, on le maintient toujours au-dessus et au milieu du courant d’air. Telle est la différence essentielle qui existe entre le traitement qu’on fait éprouver à la fonte pour la convertir en acier, et celui qu’elle subit pour donner du fer ductile. La masse travaillée long-temps au-dessous de la tuyère , doit perdre son carbone très-lentement , afin que l’affineur puisse arrêter l’opération des qu il s aoercoit que l’acier a reçu le degré d’affinage voulu; c’est de sa part une affaire d’habitude et d’expérience. Cette pratique appliquée à l’affinage pour fer, serait trop longue et ne conduirait pas au but propose; car, pour perdre tout sou carbone , le métal demi-liquide doit être frappé par le courant d’air , ou bien la masse affinée presqu’ entièrement, doit être refondue une seconde fois devant la tuyère.

1086. On ne soulève jamais la masse dans 1 alii

DE L’A G IER

nage pour acier, on favorise la coagulation et l’épuration de la fonte par la construction du feu. Il faut pour cette raison donner au creuset peu de profondeur et rendre la tuyère d’autant plus plongeante que la fonte est plus grise , parce que le plongement du courant d’air retarde la décarburation pendant la fusion et la favorise pendant le travail *. On doit employer en outre un vent rapide , pour ne pas affiner la fonte pendant la fusion et pour lui conserver le plus de liquidité possible , afin que le carbone puisse se répartir dans toute la masse d’une manière uniforme. Si le métal était demi- affiné , en tombant dans le creuset, l’acier ne deviendrait pas homogène, puisque la distribution du carbone ne pourrait plus avoir lieu aussi facilement r on ne peut supposer que toutes les parties se trouvent décarburées au même point après la fusion.

Quant à la fonte blanche, il faut la soumettre à l’action d’un vent horizontal , la liquéfier très -rapidement et l’affiner avec lenteur. On y ajoute à différentes reprises de petites doses de scories. C’est le traitement qu’il convient de faire éprouver aux blettes et à la fonte blanche naturelle. Il est assez probable que c’est principalement par la fusibilité que le manganèse donne à la fonte qu’il améliore la qualité de l’acier , puisque le métal reste si long- temps liquide , qu’il l’est encore lorsque son affinage se trouve déjà très- avancé. Voilà ce qui favorise singulièrement la répartition uniforme du carbone. Si la fonte manganésifère était par exemple plus réfractaire , on serait obligé de lui con—

* Si la tuyère était trop plongeante , on ne pourrait obtenir que du fer, sur-tout si la fonte e'tait blanche. Voyez sur l’effet que produit le plongement de la tuyère, une note que nous avons ajoutée au paragraphe 961. Le T.

SIX IEME SECTION.

server d’abord pluss de crudité, pour la maintenir quelque temps à ’étatt liquide ; et, en achevant l’affinage ou en brûlant l’exicès de carbone, on linirait par détruire l’homoçénéiité du métal.

Si l’on aftne lia fonte grise pour acier, il faut d’abord détrûre lie graphite et provoquer une autre combinaison lu carbone avec le fer. Les additions d’oxides ou de ba ttitures conduisent à ce but. Mais comme on estobli.gé de rendre la masse fondue trèsliquide , afin que le carbone puisse se répartir uniformément, en augmente les obstacles qui s’opposent à la destruction du graphite : ce n’est donc qu’à force de travailler et de brasser les matières qu’on y réussit, et qu’on parvient à provoquer une effer-i vescence du métad. Les peines occasionnées par cette manipulation sont inconnues aux affineurs habitués à obtenir l’acie: avec la fonte blanche.

La théorie que nous venons d’établir explique d’une manière satisfaisante, et les procédés suivis dans l’affinage de la fonte pour acier, et les phénomènes qui les accompagnent. Du reste on ne peut trop recommander de ne jamais traiter pour acier la fonte grise, sans l’avoir blanchie préalablement; on ne diminuera pas le déchet, mais on économisera du temps et du combustible.

1087. On affine pour acier des fontes grises, en Westphalie et dans la province de Silésie. Les feux y sont montés de la manière suivante :

Largeur du creuset ou distance de la varme au contrevent ()2ccnt-,77.

Largeur ou distance du laiterol à la rustine y8cenl-46.

Profondeur depuis le fond jusqu’au vent i5 ceat-,6g.

La varme penche de 8 à 12 degrés dans le feu; la tuyère dépasse cette plaque de iocent',4f>.

DE L’ACIER

La distance de la tuyère à la rustine e£t de 26cenU, t 5.

Le fond est formé ordinairement de quatre morceaux de grès, de 5,23 à 6cent-,32 d’épaisseur, qui, se réunissant au centre, sont assemblés de manière que ce point se trouve de 1 1 millim. plus bas que le pourtour du creuset.

La haire et la varme ont une même hauteur ; mais le contrevent et le laiterol sont de 20 à 26 centimètres plus élevés que les deux premières , suivant la nature du combustible; car, plus le charbon est mauvais, plus on doit donner de profondeur iu feu.

Le contrevent penclie de 2 à 3 degrés en dehors pour la facilité de la manoeuvre; il est surmonté par une autre plaque de 7 à 10 centim. dî hauteur, inclinée dans le feu, pour concentrer la chaleur et pour empêcher le tassement des charbons qui se trouvent de ce côté "du creuset.

La tuyère dont l’ouverture a 32 mllim. de largeur sur i3 millim. de hauteur, plonge dt 5 à 10 degrés.

On garnit le pourtour du feu avec du fraisil et de la charbonaille.

En coulant les plaques, on y fait de; coches ou crans, pour qu’il soit plus facile d’en déterniner la rupture et d’en détacher des morceaux de 121 a5 kilog.

Le grès qui sert de sole doit avoir en grain assez fin, et doit résister à la chaleur sans se fondre. S’il est de bonne qualité, on peut faire 8 ou n loupes dans le creuset avant de changer le fond; naiis on est déjà content lorsqu’il supporte 4 ou 5 affina ges successifs ; quelquefois il se brise au premier. 0*n ne pourrait remplacer cette pierre par une plaqua die fonte, parce que le métal s’y attacherait et que d’aillleurs elle serait usée très -vite par le frottement conttinuel des rin-

gards : c’est aussi pour cette raison qu’on ne pourrait la brasquer.

En commençant le travail , on fait fondre avec le premier morceau de plaque, une petite quantité de battitures ou de laitiers riches pour tapisserie fond; les autres fragmens de fonte , mis d’abord sur l’aire du foyer et chauffes préalablement, se placent un à un dans le feu, près du contrevent, dans une direction verticale. On jette sur la haire les lopins obtenus précédemment ; ils s’échauffent, compriment le fraisil et empechent que le vent ne le disperse. Portés ensuite successivement dans le feu et placés au-dessus de la tuyère, ils reçoivent la chaude nécessaire pour être forgés en barres.

Le premier morceau de fonte s’affaisse peu à peu en se liquéfiant, car le vent ne peut agir que sur son extrémité inférieure; s’il tardait à se fondre, on l’approcherait un peu de la tuyère en l’inclinant. On doit fortement activer les soufflets, produire un vent rapide et donner au métal une parfaite liquidité. Arrivé à ce but, on doit ralentir le courant d’air, jeter un peu de battitures dans le feu, et brasser la masse avec un ringard jusqu’à ce qu’elle devienne pâteuse.

Ensuite on place dans le feu un deuxième fragment de floss déjà chauffé au rouge; on lui donne une position verticale comme au premier , et l’on augmente encore une fois la vitesse du vent. Le second morceau, qui pèse ordinairement i5 kilog. (le poids du premier est seulement de ia kilog. ), entraîne dans sa fusion la masse entière qui , de pâteuse qu’elle était , redevient liquide. Si l’on s’aperçoit alors qu’elle conserve beaucoup de crudité, on y ajoute une petite dose de laitier riche, ce qu’on doit pourtant éviter

DT iL’A'CIER. 543

le plus possible. On rallentit encore le vent dès que la fonte est liquéfiée, et on la brasse jusqu à ce qu elle se change en une pâte épaisse. Mais il faut craindre qu’elle ne devienne trop dure en s affinant et qu elle ne s’attache au fond du creuset.

Le troisième fragment de plaque pesant 20 à 25 kilog. , doit être traité comme les précédens. Toute la masse reprend de la liquidité; on y jette un peu d’oxides riches en la brassant avec force, et l’on ralentit très-peu l’action des machines soufflantes. Si l’on s’aperçoit alors que le fer s’attache au fond, qu il devient malléable et qu’il produit des scories douces , on donne un coup de vent extrêmement rapide , on brasse la matière sans interruption , afin de faire naître une vive effervescence. Apres qu’on a continué le brassage quelque temps, la matière s’affaisse et le métal se rassemble en forme de gâteau : on ne cesse de le travailler jusqu’à ce qu’il soit impossible d y enfoncer le ringard.

On approche alors le quatrième morceau de fonte , qui pèse une quinzaine de kilog. et qu’on place dans le feu vers le centre du gâteau ; de manière que ce dernier, attaqué par le fer cru au milieu seulement, se trouve percé jusqu’au fond, tandis que ses bords restent intacts : le vent très- rapide pendant la fusion doit être modéré ensuite. Le brassage commence, et il se continue jusqu’à ce que le bouillonnement qui a reparu, ait cessé et que la masse se trouve affaissée. On traite de la même manière le cinquième morceau de fonte. Souvent même ou en fait liquéfier un sixième. On doit, pendant le dernier brassage, donner toujours le vent le plus fort; toutefois on ralentit la vitesse du courant d’air, si Ton s’aperçoit qu’il forme un trou au centre de la loupe.

Poui enrpecher que la loupe d’acier ne se couvre d une couche ferreuse , on doit arrêter le vent à une époque convenable. On reconnaît ce moment, soit à la consistance de la masse, soit aux scories douces qui s’attachent aux ringards.

Des que les soufflets cessent d’agir, on enlève le fraisil et la charbonaille , on découvre le gâteau , qu’on laisse refroidir un peu, afin qu’il ne s’en détache point de fragmens ; on enfonce ensuite un ringard à coups de masse dans le creuset à travers le trou du chio, et c’est au moyen de cette barre, qu’on parvient à soulever la loupe attachée fortement à toutes les plaques du pourtour. On la coupe en 6, y ou 8 lopins de forme pyramidale et dont les pointes se réunissent au centre, parce que l’acier est toujours un peu plus dur vers les extrémités.

Les lopins obtenus précédemment s’étirent pendant la fusion; convertis en barres de 3a millim. d’équarrissage, ils sont délivrés aux raffineurs. Mais, comme ces barres doivent être réduites à une faible épaisseur, on ferait mieux de forger les lopins en lames plates : il en résulterait une économie, et l’acier n’en serait que meilleur.

La consommation de charbon est très -grande .* elle s’élève quelquefois à zmèL cuh-,63g8 par ioo kilog. d’acier. Le déchet varie selon la qualité du fer cru et selon l’adresse des ouvriers. Souvent on est satisfait lorsque trois parties de fonte en donnent deux d’acier. Si le régule est meilleur, y parties en donneront .5; et quelquefois, lorsqu’il est d’une excellente qualité 4 parties de fer cru peuvent en donner 3 d’acier.

On obtient dans un feu, par semaine, ia5o kilog. d’acier brut.

DE L’ACIER

Chaque foyer n’est desservi que par un maître ouvrier, un marteleur et un aide, attendu que le travail ne peut se continuer sans interruption.

ro88. Dans quelques usines du comté de la Marche, on ajoute de la ferraille à la masse fondue , après la fusion du quatrième morceau de fer cru. On en fait de même pendant la fusion du cinquième et du sixième fragment ; c’est un moyen d’abréger l’opération. Le total de la quantité de ferraille employée, est ordinairement égal en poids au tiers de la loupe.

108g. Le mode d’affinage que nous venons de rapporter est suivi dans tout le nord de 1 Allemagne , à quelques modifications près. On emploie d’autres procédés dans les provinces méridiomles , dans la principauté de Siegen, en Styrie, etc., en Hongrie, en Italie et en France , pays où l’on affine des fontes blanches manganésifères. La manipulation varie dans ces contrées selon la qualité des fontes . l’habitude et la routine des ouvriers.

Les aciéries de Siegen, de Styrie, de la Carniole, de la Carinthie et du Tyrol, jouissent depuis longtemps d’une haute réputation. La qualité supérieure des minérais facilite le travail de l’affinage, et la stricte observation des procédés suivis depuis des siècles , donne à leurs produits des qualités assez constantes. Dans la principauté de Siegen, on affine le fer cru tel qu’il sort des hauts fourneaux ; ailleurs on le convertit en blettes, lorsque la fonte est grise.

Si dans ces pays on se dispense de préparer le fer cru, on en fait un triage soigné. On ne pourrait employer satis préparation la fonte grise : on la convertit donc en fer forgé par la méthode styrienne à double fusion, dans des foyers séparés.

La fonte blanche grenue, matte, remplie de soufflures et produite par une surcharge de minerai, ne peut convenir non plus à l’affinage pour acier , parce qu’elle ne renferme pas assez de carbone et qu’elle se change par une première fusion en fer ductile.

Mais la fonte blanche lamelleuse , formée à une température moyenne, donne indistinctement du fer et de l’acier : c’est à l’ouvrier d’observer et de régler la marche du feu, pour obtenir, soit l’un, soit l’autre produit. Lorsqu’il s’aperçoit que le métal est disposé à se réunir en une loupe tenace et compacte, après la première fusion, il en fait de l’acier et il se garde alors de l’exposer au courant d’air ; s’il négligeait cette précaution , le résultat de son travail ne serait que du fer dur. Un affineur exercé reconnaît cette disposition de la fonte à la cassure ; il sait d'avance qu’elle donnera une masse compacte, après la première fusion , ou que , rebelle à l’affinage , elle ne pourra s’épurer qu’étant soumise à l’action du courant d’air, traitement qui est incompatible avec la préparation de l’acier. Si les conjectures qu’il a faites sur les propriétés de la fonte se trouvent confirmées par la marche du feu , il soulève la tuyère pour éloigner le vent de la masse fondue.

L’acier préparé de cette manière s’appelle en Styrie, acier de faux , parce qu’on l’emploie pour les faux, les faucilles, les hachepailles et pour d’autres outils dont les tranchans ne doivent pas offrir beaucoup de roideur. On l’étire en barres de i9m‘lllI,1-,6i sur 3g, 2. S’il est trop dur et trop aigre , on le forge en lames plates et on le raffine , en le mêlant avec des lames de fer. Cet acier raffiné, converti eri petites barres, s’appelle moch. Semblable à l’acier de faux, il ne peut

DE L’ACIER

supporter un certain nombre de chaudes suantes sans se ramollir, se pâmer.

Si l’on veut affiner les floss lamelleux pour acier exclusivement , on les traite dans des feux brasqués ordinaires , dont le pourtour est construit en pierres ou en plaques de fonte. Leur forme est demi- circulaire ; ils ont 63 centimètres de diamètre et 3 1,4 de profondeur; la tuyère plonge de 8 à 10 degrés; la brasque est battue fortement , et le fer cru qui doit être fondu , est placé dans le feu près du contrevent : lorsque çes floss sont gros et épais, on les tient avec des tenailles, comme les lopins. Les soufflets agissent avec lenteur; le fer cru, auquel on ajoute une légère dose de laitier riche, doit se fondre doucement. On achève une loupe de 76 à 85 kilog. en 3 à 4 heures. On la retire'du feu aussitôt qu’elle s’est affaissée; on la coupe en cinq ou six parties; les lopins s’étirent pendant la fusion suivante en barres carrées. On forge ces barres à une douce chaleur et on leur donne 4 à 5 centimètres d’épaisseur sur 47 à 6a de longueur. Cet acier prend le nom de stuckstahl , d’acier d’ Allemagne et de mock : on reconnaît chacun d’eux à la forme des barres; le dernier est le plus mou. Il faut donc avoir soin de ne jamais le confondre avec les autres *.

1090. Mais il existe des usines dans lesquelles on traite les floss lamelleux avec bien plus de soin ; on

* La différence essentielle de ce mode d’affinage à celui qui a été rapporté précédemment, consiste dans la manière d’opérer la fusion : elle est rapide, selon le procédé allemand , et lente, d’après la méthode styrienne ; dans l’un des cas la masse fondue devient très-liquide , dans l’autre, elle est épaisse et ne pourrait être brassée. Il faut donc qu’elle s’affine par le repos et an moyen de laitiers riches. Le T.

y suit une méthode semblable a celle qui est pratiquée dans le nord de l’Allemagne pour les fontes grises. Les morceaux de fonte sont liquéfiés successivement, la matière devient très liquide ; on l’affine par le brassage et quelquefois aussi par une légère addition de scories douces. La nature du fer accélère le travail. Le fond du creuset est formé de pierres ii régulières que 1 on réunit et dont les joints sont garnis cl argile réfractaire ; on emploie ordinairement le schiste micacé qu’on fait sécher lentement. La tuyère est très-plongeante et le feu a tout au plus 16 centim. de profondeur. Le contrevent et le laiterol sont plus hauts que la varme et la rustine. Le procédé qu’on suit pour fondre, brasser, épaissir et affiner le fer cru à plusieurs reprises, ne diffère pas sensiblement de celui que nous avons exposé pour le traitement de la fonte grise , mais le travail est plus facile et s’exécute avec plus de promptitude. On coupe la masse en cinq ou six lopins, qu’on étire dans un feu particulier, ce qui augmente la consommation de charbon.

C’est ainsi qu’on prépare les aciers les plus fins, qu’on divise en quatre espèces appelées aciers d’armes blanches , Brezian fin , Brezian commun et acier roman. Le premier s’étire en barres de 63 à 94 centim. de longueur sur 2ceat-,a8 à 2ceot-6'i d'épaisseur; le deuxième est en barres carrées de i3 millim. d’épaisseur : l’un et l’autre s’emploient pour la fabrication des lames et des instrumens tranchans et délicats. Les barres qui ont des fentes longitudinales, des pailles, des criques , et qui paraissent être un peu ferreuses, composent le Brezian commun ; on l’emploie pour des objets tranchans qui doivent offrir une certaine résistance. La quatrième espèce est formée des barres dont les

DE L’ACIER

défauts se manifestent déjà après la première chaude qu’on donne aux lopins : cet acier a 26 centimètres d’équarrissage. Le Brezian commun e;st forgé quelquefois en barres minces : on l’appelle alors acier d’armes blanches commun.

Les quatre espèces d’acier que nous venons de citer peuvent aussi être fabriquées parla méthode styrienne ou par une seule fusion de la fonte , si toutefois on est assez scrupuleux dans l’assortiment; mais on ne peut obtenir de cette manière une aussi grande quantité de Brezian fin et d’acier d’armes blanches, que dans les usines où les opérations de la fusion et du brassage se succèdent et se renouvellent à plusieurs reprises.

Dans la principauté de Siegen (à Müssen), on affine pour acier les meilleures fontes blanches provenant des minorais spathiques de Stalberg. On y pratique exactement la méthode suivie dans l’Allemagne septentrionale, mais la qualité du fer cru abrège le travail. Les feux de forge sont activés par deux soufflets de cuir; un marteau sert à deux affineries. On fait une loupe en sept heures. La pierre de fond dure quelquefois une semaine entière; le creuset a iocenl-,4É> de profondeur seulement, depuis le fond jusqu’au jet d’air; la varme penche fortement dans le feu; l’ouverture delà tuyère a 26 millim. de longueur sur 16 millim. de hauteur; les buses ont 10 millim. de diamètre. La masse fondue reste dans le bain de laitier jusqu’à ce qu’elle commence à bouillonner. C’est alors seulement qu’on fait écouler les scories et qu’on porte un nouveau fragment de fonte dans le foyer. On accélère l’affinage par des additions de battitures , et l’on ne fait écouler les scories qu’au moment de l’effervescence.

55d SIXIEME SECTION.

Licier brut obtenu de cette façon , présente des arêtes et des surfaces nettes, et se travaille facilement , sans exiger un grand nombre de chaudes. Les barres sont trempées, cassées et assorties à l’instant: l’acier qui , après la trempe , est le plus aigre , s’appelle Edelstahl y celui qui est moins (assant prend le nom de Mittelkœhr . Le forgeage dure aussi long-temps que la fusion et le travail de la loupe. Un marteau peut cependant servir deux feux d’affirerie , puisque l’acier se forge très-bien. Dans une usine qui a deux foyers, on *peut obtenir par semaine 4000 à 5400 kilogram. d’acier. On fond trois quintaux de fer cru pour une loupe. La fonte blanche la plus rayonnante est employée à la fin de l’opération. Le déchet s’élève à peu près à 26 pour cent; on brûle 1 mètre à 1,188 mètres cubes de charbon de bois dur par roo kilog. d’acier. Il paraît donc que l’affinage de la fonte blanche pour acier s’exécute de la manière la plus avantageuse par la méthode de Siegen.

109 î. MM. Baillet et Rambourg ont donné une description complète de l’afifinage de la fonte pour acier, pratiqué dans le département de l’Isère : le procédé qu’on y suit est extrêmement défectueux; on ne fait que maintenir la fonte à l’état liquide dans le creuset, en y jetant une certaine quantité de quartz ou de silex pur. Le métal reste toujours couvert d’une couche de scories. La combustion du carbone est alors si lente , qu’on emploie presque trente heures pour achever une loupe. Dans le departement de la Nièvre, on abrège un peu ce travail par la conversion de la fonte en blettes ou rosettes.

1092. L’usage de convertir la fonte en blettes pour là blanchir, est devenu assez général dans F Allema g ne

DB L’ACIER

méridionale , depuis qu’on a augmenté la hauteur des fourneaux qui servent à la réduction des minérais. Ce blanchiment est un moyen certain de faciliter le travail de l’affinage; mais on ne peut griller les rosettes , lorsqu’on les affine pour acier , comme on le fait en les traitant pour fer ductile.

Dans les forges où la fonte n’est pas convertie en blettes au sortir du haut fourneau , on pratique cette opération dans des feux particuliers de la manière dont nous l’avons exposé au paragraphe 975. Les feux d’affinerie qui servent à la préparation de l’acier , sont un peu plus petits que les foyers dans lesquels on obtient du fer ductile ; du reste ils leur ressemblent parfaitement. Le creuset des premiers , garni de brasque, n’a que i3 centim. de profondeur, à compter du jet d’air; on rend la tuyère moins plongeante qu’elle ne l’est dans l’affinage pour fer. Le détail de la manipulation varie et dépend de la qualité de la fonte.

1093. Il existe des endroits où les blettes sont traitées comme les floss lamelleux. On les fond lentement et on les affine par une addition de laitiers riches ou de ferraille; mais elles donnent presque toujours un acier ferreux. Cette méthode est en général vicieuse , parce qu’elle ne peut s’appliquer à la préparation des aciers fins. Avant de procéder à l’affinage , on fait une fusion préalable. On fabrique à Pyschminsk , de l’acier brut avec le fer cru de seconde fusion appelé Boden. On tâche, suivant cette méthode décrite par M. Hermann, de régler la marche du feu par le degré de vitesse donné au vent, par des additions de quartz ou de laitiers pauvres , et quelquefois aussi par des laitiers riches ou des débris de fer. Quand le métal

commence à se coaguler et à devenir compact, on donne un vent assez fort, non pour liquéfier la masse, mais pour la faire bouillonner. Lorsqu’elle s’est af-* faissée et que l’effervescence a disparu, on arrête les machines soufflantes et l’on attend quelques minutes pour laisser raffraîcbir la loupe.

1094. Dans plusieurs usines, on maze et l’on affine la fonte dans un même creuset , qui d’ailleurs , comme dans tous ces genres d’affinage n’est qu’un trou brasqué. Le régule est placé près du contrevent et de la haire. On fait agir les soufflets avec une grande vitesse. Lorsque les fragmens de fer cru sont très-petits, 011 les tient dans des tenailles. Les lopins obtenus précédemment s’étirent pendant la fusion. On fait liquéfier de suite sans interruption deux quintaux de fer cru. Si le laitier s’accumule dans le feu, on en lâche une partie , ayant soin de faire des percées trèshautes ; mais ce cas arrive rarement : quand la fusion est terminée, on enleve les scories avec des pelles, apres avoir débarrassé le creuset. Comme le vent continue d’agir sur la masse qui est à nu , elle se durcit a la surface; on en détache alors une croûte ou rosette qu’on arrose d’eau, et l’on continue cette opération jusqu’à ce qu’il ne reste plus dans le cieuset qu une petite portion de métal qui , trop faiblement decai — buré , est refondu une seconde fois avec le régule ; on obtient par chaque fusion 5 a 7 rosettes.

Le creuset , dont la brasque doit être intacte , est ensuite rempli de charbon. On y place les rosettes de champ, dans le sens de la longueur du feu, et de manière que leur partie inférieure frappée par le courant d’air, puisse seule entrer en fusion. L’affineur donne d’abord un vent fort et arrange le feu de façon

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que toutes les plaques soient exposées à l’action de l’air. Il pousse les charbons sous la fonte avec un large ringard et remplit de combustible les interstices laissés entre les rosettes. Il ramène au centre du foyer les dernières parties de ces plaques et les soulève même pour les exposer au courant d’air. Enfin , quand elles sont devenues si petites qu’il ne peut plus les maintenir dans leur position, il les retire pour les employer pendant la fusion préparatoire.

Dès que la quantité prescrite de rosette est fondue , la loupe doit être achevée : il suffît à l’affineur de régler d’une manière convenable la vitesse du vent et les additions de laitiers riches. On ne fait jamais de percée pour lâcher les scories pendant la fusion. La loupe est divisée en plusieurs lopins , qu’on étire en barres carrées de 3 2 millim. d’épaisseur ; ces barres sont reforgées et réduites à 20 millim. d’équarrissage. L’acier obtenu est très-ferreux : on ne peut donc l’employer que pour des objets grossiers.

iop5. Le procédé qu’on suit le plus généralement pour convertir les blettes en acier est celui que nous allons décrire :

On commence par brasquer le creuset, on le remplit de charbon et l’on fait agir les soufflets, après avoir disposé 5 0 kilog. de blettes près du contrevent. La fusion dure à peu près trois quarts d’heure 5 pendant ce temps on chauffé et l’on étire les lopins obtenus précédemment ; on les coupe en deux , et après les avoir chauffés encore une fois, on les étire en barres.

Quand la fusion est tei’minée, l’affineur retire les charbons, met la masse liquide à nu, enlève avec une pelle les scories qui recouvrent le métal , le brasse et y ajoute une certaine dose de laitier riche jusqu’à ce

qu’il l’ait rendu entièrement épais. Cela fait , il remplit le creuset de charbon et place près du contrevent ou près du laiterol , un boden (une rosette très- mince obtenue dans un foyer d’affinerie) , qu’il fond en donnant un vent faible. Pendant cette nouvelle fusion, l’ouvrier ajoute au métal liquide, selon la marche du feu , soit des fragmens de plaques épaisses *, soit des scories douces, soit des bouts écrus ou d’autres débris d’acier. Il jette aussi de temps à autre du quartz ou du sable blanc dans le foyer, pour empêcher la combustion du fer et pour se procurer un bain liquide , qui rend l’acier plus compacte. Lorsque le laitier, s’amoncelle dans le creuset, on fait une percée, mais. on en conserve la quantité voulue pour laisser le métal couvert.

La loupe , doit donc se former dans ce bain ; c est pour cette raison que l’ouvrier le sonde continuellement avec son ringard, pour savoir s’il doit y ajouter des fragmens de plaques, des battitures ou des. débris de fer. Lorsque la masse commence à s’épaissir, il donne un vent plus rapide jusqu’à ce qu’il n’aperçoive plus aucun bouillonnement. On retire alors la loupe du feu, on agite avec des perches de bois le bain resté dans le creuset, on détache les matières adhérentes aux plaques, on ajoute encore des laitiers jusqu’à ce que la masse soit en repos. Cela fait, on recommence, on remplit lç foyer de charbon frais et l’on y porte le nombre suffisant de blettes ainsi qu un

boden. r . .

On emploie cinq à six heures pour faire la pre-

* Les plaques épaisses retardent l’affinage; les bodens, au contraire, composés d’un fer moins carburé, produisent un effet analogue à celui des scories douces et d.es bouts écrus. Le .

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mière loupe ; les autres s’affinent plus vite a cause du bain de métal conservé dans le creuset. Après avoir retiré du feu la derniere loupe , on laisse figer et refroidir la masse *, on la conserve pour l’employer en qualité de boden ou de laitier riche. Chaque loupe pèse 5o kilog. ; mais il existe aussi des usines dans lesquelles on fait liquéfier une si petite quantité de blettes et de boden à la fois , qu’on n’y peut obtenir que des lopins du poids de i5 à 25 kilog.

1096. En Russie, on a l’habitude d’employer les débris de fer pour la préparation de l’acier ; ces débris qui proviennent des manufactures d’armes , des tôleries ou d’autres établissemens de ce genre, sont liquéfiés d’abord dans un foyer particulier 5 ils donnent alors un métal qui se rapproche de la fonte plutôt que de l’acier, et qu’on refond avéc lenteur en y ajoutant de la ferraille dont la dose est déterminée par la nature de la masse liquide.

1097. Il existe un acier naturel, l’acier sauvage ,

qui est recherché pour la confection des filières ; on ne le prépare que pour cet objet. Extrêmement dur, non soudable et même dépourvu de malléabilité, il forme un produit intermédiaire entre l’acier et la fonte. On l’obtient en suivant les procédés ordinaires; mais , au lieu de continuer l’affinage jusqu’à ce que la loupe soit affaissée, on fait écouler le métal à travers le chio , aussitôt qu’il commence à bouillonner et à soulever les charbons. Si l’on construisait le feu expressément pour ce genre d’affinage , il faudrait donner à la pierre de fond une inclinaison vers le laiterol , et faire une percée très-basse , afin qu’il rue restât point de fer dans le creuset. ,