DI

Quand le paquet tout , c’est-à-dire , jette à l’air de vives étincelles , on jette dessus un peu de quartz ou de sable , ou le remet dans le feu et ou le tourne continuellement , en ayant soin de recouvrir ; on chauffe à petits coups de branloire et on retire de la forge.

On ôte alors les pièces du feu, on forge précipitamment en contreforgeant pendant tout le temps qu’elle bouillonne; puis on recule les tenailles, de manière à chauffer le milieu , et on remet dans le foyer.

On recommence une seconde chaude, puis une troisième; on change les tenailles de place , afin de souder l’autre extrémité, et on parvient ainsi à corroyer parfaitement.

Dans le travail du coutelier , il laisse souvent derrière lui des morceaux de fer appelés rib/ans , dont il peut tirer un fort bon parti à l’occasion. Ces rognures sont généralement d’excellent fer et acquièrent encore de la qualité par le corroyage. Il faut seulement , dans cette dernière opération , avoir soin de ne pas faire de trop gros pâtés , dans la crainte que la percussion du marteau ne donne pas au tissu une homogénéité suffisante. L’important est. que le métal ne présente point de solutions de continuité , et pour les éviter , il faut plus d’adresse et de travail que dans le corroyage du fer en barres. Ces solutions se découvrent ordinairement sous la lime , et les ouvriers leur donnent le nom bizarre de chambres à louer.

Pour corroyer les riblons ou tous autres morceaux de fer de petites dimeusions , on les place ordinairement entre deux barres qui forment toute la longueur du pâté , ou encore entre les deux branches d’une seule barre recourbée. Par ce moyen, on les maintient avec plus de facilité en pâté, mais on ne parvient à s’en rendre entièrement maître qu’après la première chaude. C’est alors qu’on resserre le tout à coups de panne de marteau et qu’on pétrit le pâté de manière à no point laisser d’interstices ou de chambres. Un peu de pratique et l’expérience de ce travail mettent en peu de temps au fait de ce corroyage.

C’est surtout dans les pièces qui doivent présenter uno forte résistance qu’il est nécessaire de corroyer le fer ou l’acier.

U est même des cas où il est bon d’ajouter un peu de fer à l’acier qu’on en emploie : c’est lorsque l’on se sert d’acier d’u»e grande finesse; il faut avoir soin seulement de ne

fer que du fer de bonne qualité. Si ce métal était médiocre, il vaudrait mieux faire légèrement oxider l’acier avant de le corroyer, soit en le faisant rouiller à l’aide de l’eau, soit en le faisant calciner à l’aide du feu. Ce procédé produit d’assez bons résultats.

En général , l’addition d’un peu de fer donne du corps à l’acier. Il s’en forme même dans le corroyage de l’acier, puisqu’il se produit une véritable oxidation à la surfacç r et que le fer qui en résulte est refoulé par le marteau dans le tissu.

Lorsqu’il s’agit de souder ensemble deux barres d’acier fondu ,on tâche, autant que possible, d’opérer le corroyage dans un feu de charbon de bois. Les pièces, après avoir reçu la forme, convenable, pour être réunies, seront bien limées sur les faces qui doivent être juxta posées ; elles de- I i vront être couvertes de borax et liées ensemble par des anneaux ou des liens de fer. Ensuite, on les portera au feu, et après qu’elles auront été chauffées assez pour faire fondre le verre de borax ou le verre noir à bouteilles , on les trempera dans ces mêmes substances pulvérisées; on donnera une nouvelle chaude, mais seulement au degré convenable pour que les deux bouts se soudent : de cette manière , l’acier conservera toutes ses qualités.

De la soudure.

Le fer et le platine sont les deux seuls métaux qui jouissent de la singulière propriété de se réunir à eux-mêmes , à une haute température. C’est ee qu’on appelle se souder. Il semblerait que la nature qui a répandu le fer avec tant de profusion et en même temps a refusé à ce métal la facilité de se foudre et de se mettre en oeuvre, comme le cuivre, l’argent, le plomb, etc., a voulu établir une juste compensation en le rendant propre à la soudure.

La soudure s’effectue à la chaleur blanche : c’est pour cela qu’on l’appelle le blanc soudant ; elle ne s’entend ordinairement que du fer,

Quoique les autres métaux ne possèdent pas la propriété de se souder à eux-mêmes, on parvient néanmoins à réiinir deux morceaux d’un même métal au moyen d’un mêlai plus fusible qui les joint ensemble. Celte opération s’appelle braser , et le métal qui sert à les réunir et joue le rôle de la colle forte entre , deux morceaux de bois, porte le nom de brasure.

Tous les ouvriers confondent la soudure et la brasure. Nous proposons cette synonymie, qui est appuyée sur l’usage et sur l’étymologie des mots ( 1 ) ; et comme dans un traité de la nature de celui-ci, il ne doit point y avoir d’équivoque d'expression, nons diviserons ce que nous avons à dire sur la soudure en deux parties bien distinctes : la soudure proprement dite, laquelle s’appliquera exclusivement au fer ; et la brasure , qui s’entendra de la réunion des autres métaux

i® De la soudure proprement dite.

La propriété de souder étant un des caractères distinctifs du bon fer, on peut décider à priori que le fer qui n’a pas de soudabilité rentre dans la classe des mauvais fers, quelles que soient d’ailleurs ses autres qualités. Le fer qui ne se soude point est un fer rouverin.

Les fers de couleur se soudent à une haute température, au blanc soudant par exemple; mais sitôt que, pendant le forgeage, la chaleur diminue et qu’ils redescendent au rouge cerise , ils se fendillent et se criquent sur les arêtes. Le fer mîl affiné est surtout remarquable par ce défaut.

Le fer dur se soude beaucoup mieux que le fer mou ; lorsqu’il est tendre, il doit être peu chauffé, quoique rapidement.

En général, plus le fer présente de surface, plus on éprouve de difficulté pour le souder. Celte observation, qui est surtout remarquable dans les fers laminés , est basée sur la production continuelle de l’oxide pendant les chauffes que reçoit le fer.

(■) Solidarc , consolider \£ratcin t être brûlant.

Nous pourrions ici décrire longuement la manière de réunir deux barres de fer ou d’acier. Mais comme celle manipulation est dépendante du corroyage, nous renvoyons le lecleur à cet article : il y trouvera tous les préceptes nécessaires pour apprendre à bien souder.

Toute l’attention du coutelier doit se porter sur les 4 i points principaux ci-après :

i° Préserver le fer du contact de l’air, pendant la chauffe, soit en faisant voûter les charbons, soit en évitant l’œil de la j tuyère ;

a° Eviter les batlilures, et s’il s’en produisait, ccrouir et remettre au feu, avant de continuer à corroyer ;

3 ° Empêcher l’oxidation des surfaces en contact, à l’aide de sable, d’argile ou de borax ;

4° Ménager le feu et éviter les chambres à louer.

La soudure de l’acier fondu a de tout temps présenté de grandes difficultés, et ce n’est que depuis un petit nombre d’années que nos ouvriers sont parvenus à l’opérer. Les Anglais étaient autrefois seuls en possession de ce prétendu secret; mais depuis 1831, époque de l’introduction des procédés étrangers dans nos forges, nos ateliers ont rivalisé de zèle, et aujourd’hui nous n’avons rien à euvier à' nos voi- 1 sins d’outre-mer.

Ici, comme dans la soudure ordinaire, l’essentiel est d’empêcher le contact de l’air qui enlève le carbone à l’acier et l’oxide à une- certaine température. Le meilleur enduit à employer est le verre de borax ou simplement le verre de bouteille. Voici le procédé usité en Angleterre :

On donne aux deux barres qu’il s’agit de réunir, la forme nécessaire à leur rapprochement ; on les lime soigneusement sur les faces qui doivent être juxtà-posées, on les couvre de verre de borax et on les place dans le feu pour faire fondre le sous-borate de soude ou le verre de bouteille, si un l’a employé ; on les trempe encore dans ces mêmes substances pulvérisées et on donne la chaude convenable pour opérer la soudure. Il faut avoir grand soin, pendant toute l’opération, de placer du combustible entre la tuyère de la forge et la pièce d’acier, sans quoi on oxiderail le métal et on pourrait le détériorer.

C’est à l’aide de ces précautions et <le l’expérience due à . de nombreux essais, que plusieurs forgerons français sont

parvenus â souder ensemble de la foulé et du fer forgé, du fer et de l’acier de toutes qualités.

Ici la difficulté augmente, à cause de la différence des degrés de fusion des deux substances. Aussi arrive-t-il presque toujours que la qualité de l’acier est un peu altérée dans cette opération. L’ouvrier est obligé de faire chauffer le fer quelque temps avant l’acier , et de ne réunir les deux mé • taux qu’après cette opération préliminaire.

a® De la brasure.

La brasure est l’opération par laquelle on soude deux métaux ou deux morceaux d’un même métal, à l’aide d’un métal intermédiaire plus fusible.

On donne indifféremment le nom de brasure ou soudure à ce métal intermédiaire. Nous lui conserverons la première dénomination.

Il existe trois espèces de brasures : la brasure de cuivre , celle d’argent et celle d’étain.

i° La brasure de cuivre se fait avec du cuivre rouge, dit rosette, et du zinc; elle est difficile à employer et demande une grande habitude : c’est ce qui fait que les ouvriers lui préfèrent la brasure d’argent.

Plus on met de zinc dans l’alliage, plus le mélange est fusible; mais aussi plus il est aigre. Les mélanges les plus employés sont ceux ci-après :

Brasure forte.

Cuivre. . . 83 34 ou plus simplement S parties.

Zinc. 16 66 i

ioo 6

Brasure ordinaire.

Cuivre jaune. 7 5 ou plus simplement 3 parties.

Zinc 25 z

ioq 4 ,

Brasure aigre.

Cuivre. 66 67 ou plus simplement 2 parties.

Zinc. 33 33 1

Pour préparer ces brasures, on place d’abord le cuivre dans un creuset de Hesse neuf, on le fait fondre et on jette le zinc dans le bain. O11 coule ensuite l’alliage dans un lingot, et un laisse refroidir.

Le métal est ensuite aplati et mis en feuille mince, soit en le frappant sur l’enclume, soit en le passant au laminoir.

2 0 La brasure d’argent est composée d’argent et de cuivre jaune. On dit qu’elle est au tiers, au quart, au sixième, suivant que la quantité de cuivre employée est le tiers, le quart ou le sixième dé l’argent allié. Les couteliers emploient de préférence la brasure au quart. Yoici comme on la prépare :

On met le cuivre et l'argent à fondre dans le même creuset; quaud le mélange est en fusion, on le moule dans une lingotière. Aussitôt qu’il est froid, on le forge avec précaution pour l’aplatir, et on continue jusqu’à ce qu’il soit réduit en une feuille mince comme une carte.

Il faut avoir bien soin de ne pas forger ce métal à chaud, car il se couvrirait de crevasses; on doit donc le laisser refroidir de temps en temps, et même le tremper dans l’eau froide afin de hâter le refroidissement. Si, pendant l’aplatissement, il se formait une crevasse, on cesserait à l’instant de frapper et on mettrait le lingot au feu. Il ne faudrait reprendre le forgeage qu’après l’avoir fait refroidir ensuite.

3° La brasure d’or se lait avec de l’or, de l’argent et du cuivre rouge. La proportion la plus usitée est celle-ci :

Or.

ou 1 partie.

Argent.

Cuivre.

Si l’on veut donner plus de couleur à l’alliage , on augmente la dose d’or, mais qu diminue aqssi lq fusibilité,

La préparation du mélange est exactement la même que celle de la brasure d’argent ^ elle se forge de la même manière , et se réduit également en feuillet très-mince.

Pour réunir deux pièces de métal, il faut auparavant les lier avec du fil.d’archal qui, pour celle cause, porte le nom de fil à lier.

Quoique ce liage ne présente pas de difficulté, il faut néanmoins une certaine intelligence et une grande habitude pour le faire de la manière la plus avantageuse. On rapproche les deux métaux qu’il s’agit de braser, ou les lient dans cette position, et on les entoure d’un fil à lier, en les serrant fortement; on réunit alors les deux bouts du fil, et avec une petite pince, on les assujétit solidement. Cela fait, on'posc la brasure en poudre ou en petits paillons sur la jointure des deux objets , après y avotr appliqué un peu d’eau et quelques morceaux de borax concassé.

On approche alors l’objet à braser d’une lampe allumée , et on souffle la brasure avec un chalumeau.

Le clialumeQ.il est un tube alongé daus le genre des tubes de chirurgie, mais ayant, au sommet de l’angle de courbure, un renflement en forme de globe. Ce globe est terminé par un petit tube conique, dont l’ouverture est très-étroite. On fait des chalumeaux en verre, eu argent, en cuivre, etc.

Quand on veut se servir du chalumeau , on place dans sa bouche l’extrémité du tube, et on dirige le petit tube conique vers la flamme de la lampe; on souffle de manière à diriger le jet de flamme vers le corps qu’il s’agit de braser , et à faire porter la pointe du cône de lumière sur la brasure même. On peut, avec quelque habitude, souffler ainsi pendant quelque temps , sans se fatiguer aucunement les poumons.

Avant de frapper la brasure du jet de flamme, on commence par faire rougir les endroits qui doivent être réunis; puis on dirige le feu sur la brasure même, et on ne tarde pas à la voir fondre et couler. Aussitôt, on cesse de souffler," et on fait porter leur état liquide vers l’endroit où doit s’opérer la réunion.

La brasure au chalumeau est la plus commode et la plus recommandée; elle a l’avautage de laisser l’oLjet constamment sous les yeux, de faire voir la marche de l’opération , et de pouvoir permettre delà modifier à fout moment; mais

elle ne peut être employée que pour le travail des petites pièces. Dans les gros ouvrages, on est obligé de se servir d’un petit réchaud et quelquefois même de la forge.

L’essentiel dans la brasure est de rapprocher et d’ajuster le mieux possible les deux pièces à souder; il faut qu’il reste très-peu de vide entr’elles, car la brasure étant très-coulante, elle passerait à travers les jours, s’il en existait dans les jonctions , tandis qu’elle ne doit y pénétrer qu’avec une certaine peine, et remplir tous les vides en s’y insinuant.

Lorsqu’on brase un métal sur l’acier ou le fer, il faut avoir soin de faire chauffer préalablement ces deux derniers. Il n’est pas rare de voir la brasure se former en gouttelettes sur l’acier , sans pouvoir couler et souder les deux métaux , parce que les pores du carbure de fer ne sont pas suffisamment ouverts pour en être imprégnés. Cela tient à ce que le fer ayant une très-graude capacité pour le calorique, il faut ■le chauffer beaucoup plus que les autres métauXj pour l’amener à une même température.

On éprouve ordinairement beaucoup de difficulté pour braser l’or sur l’acier ; on se tire de cet embarras par un moyen bien simple que Perret a décrit le premier : on brase sur l'acier une légère lame de cuivre rosette , on en enlève le p! ns possible à la lime , et sur la pellicule qui reste , on brase l’or a son tour , en se servant de brasure d’or.

Avant de terminer l’article de la brasure , nous ne pouvons guère nous dispenser de parler du moyen de souder deux morceaux de fonte ensemble, à l’aide d’un alliage particulier. Ce procédé , dû à l’italien Jos. Morosi et décrit dans les mémoires de l’institut lombardo- vénitien , mérite d’élre mentionné comme ayant vaincu une des difficultés de la soudure.

M. Morosi, après divers essais inutiles, tentés en mettant la fonte au feu avec de la soudure ordinaire, remarqua que le fil de fer, au moyen duquel il avait une fois assujéti les deux morceaux, avait servi de véhicule à la brasure, laquelle avait coulé le loDg du fil, et s’y était attachée ainsi qu’à la fonte voisine, et liait le tout. Il imagina, pour souder deux pièces de fonte , d’intercaler entre elles une lame mince de fer forgé , qui remplaçât le fil de fer de l’essai précédent. Cette expérience lui réussit, et, en frappant à coups de marteau pour séparer les deux morceaux, il fit une fracture au

milieu même de la matière brasante , laquelle adhérait bien à la fonte, mais était cassante.

La composition de brasure qui lui a donné le meilleur ré* sultat est celle-ci :

Après avoir fait fondre dans un creuset g onces de laiton provenant de bonne mine d’Allemagne, on met 3 onces de zinc, et on remue jusqu’à ce que le tout soit bien mélangé; on ajoute de l’alun f et on remue de nouveau jusqu’à ce que tout l’oxide soit monté à la surface ; ensuite on ôte le creuset du feu, et, en le penchant, ou fait couler la matière sur un balai de menues branches, immergé dans l’eau froide, de manière à la converti» en une grenaille fine. Pour l’employer, on ajouté environ 1/4 pour cent de borax raffiné.

Deux verges de longueur égale, en fonte, soudées bout à bout, eu interposant entre elles une lame de fer, placées ensuite sur deux appuis et chargées au milieu précisément à la jonction, se brisent en une place différente de la brasure, bien que très-voisine.

§ iii.

Des étoffes et lames damassées.

Les lames damassées sont élastiques , sonores , d’un excellent tranchant et d’une finesse de tissu remarquable. Elles se distinguent par des dessins moirés, d’une espèce de sablé noir et blanc, cristallisé, qui semblent indiquer qu’en effet ces lames sont composées par la réunion de diverses étoffes d’acier , à différens degrés d’aciération.

Les Persans ont long-temps fait un mystère de la fabrication de ces lames , dont les plus estimées venaient de la ville de Damas. Il paraît même que le secret des anciennes manufactures qui ont fourni tout l’Orient a été perdu dans le pays même , puisqu’aujourd’hui les lames persanes sont d’une fragilité extrême et qu’elles étaient, au contraire, autrefois renommées pour leur élasticité. On cite, comme un chef-*

d’œuvre de l’industrie, le magnifique sabre d*Ali, conservé dans le trésor d’Hispahan (i)<

Quoi qu’il en soit , les procédés des Orientaux nous sont encore inconnus. Il paraît que l’excellente qualité des lames tient à l’emploi du woolz , acier dont la densité est de 7,200, et qui contient, suivant l’analyse de M. Faraday , du silicium et de l’aluminium.

Perret, coutelier de Paris, parait être le premier qui soit parvenu à imiter les lames damassées des Persans. Après lui, le célèbre Vandermonde décrivit le procédé de celte fabrication , dans son traité des armes blanches ; mais celui à qui nous sommes redevables des premières notions certaines sur l’art de fabriquer l’acier de Perse, est l’illustre Clouet, savant professeur de chimie à l’école du génie de Mézières, qui joignait, aux connaissances théoriques les plus étendues, la pratique d’un ouvrier consommé", et qui fit, pour quelquesuns de ses amis , des sabres égaux en beauté de dessin aux plus beaux damas de la Perse, mais bien supérieurs en élasticité.

MM. Coulaux frères, de Klingenlhal , fabriquent , d’après les procédés de Clouet, des lames d’une qualité supérieure et d’un fini précieux. Ils paraissent être venus immédiatement après ce métallurgiste si distingué , et avoir précédé de quelques années.M. Degrand-Gurgey , de Marseille, dont les sabres ont joui d’une très grande réputation, et qui était parvenu à faire des lames aussi estimees que celles de l’Orient, en mêlant des lames de platine à celles d’acier fondu.

M. Sir Henry, coutelier renommé de Paris, se livra ensuite à la même fabrication; mais sans s’attacher aux procédés de Perret et de Clouet , ce savant artiste a su se créer un chemin nouveau, et produire des lames dont la dureté, le corps, l’élasticité et les dessins ne le cèdeut en rien à ee que

(1) Ce sabre étonnant est une lame d'acier de trente pieds de long sur six pouces de large, d'une trés-faible épaisseur; un homme vigoureux a de la peine à le porter- Le dixième de la lune du mois de Môtiaritm ( mois sacré), ou sort ce sabre en grande cérémonie, pour la procession solennelle. d’E'yd-à'cbour, jour anniversaire du massacre d’Aliet de ses enfans,

( *Sf )

l’Orient a produit dé meilleur. Nous avons souvehl eü occasion de citer cet habile industriel, dont les instrumens de chirurgie surtout sont connus et appréciés de toute l’Europe.

Le peu de connaissances que nous possédons sur les procédés des Persans, ne permettent pas d’établir une théorie complète de l’acier damassé ou des lames figurées. La qualité de ce métal parait dépeudre entièrement de celle du wootz , acier de Bombay, que Tavernier prétend venir de Golconde, et qui se trouve dans le commerce en petits culots de a à 3 kilogrammes.

« Les Persans, dit-il, savent parfaitement damasquiner avec le vitriol des sabres, des couteaux et autres choses semblables; mais la nature de l’acier dont il se servent y contribue beaucoup, vu qu’il n’en pourraient faire autant ni avec le leur, ni avec le nôtre. Cet acier s’apporte dcGolconda, et c’est le seul qui se puisse bien damasquiner, aussi est-il différent du nôtre; car quand on le met au four pour lui donner la trempe, il ne faut loi donner qu’une petite rougeur, comme couleur de cerise, et, au lieu de le tremper dans l’eau, comme nous faisons, on ne fait que l’envelopper dans un linge mouillé, pareeque si on lui donnait la même chaleur qu’au nôtre, il deviendrait si dur , que dès qu’on voudrait le manier, il se casserait comme du verre.

« On vend cet acier en pains gros comme nos pains d'ùn sou , et pour savoir s’il est bon et s’il n’y a pas de fraude, on le coupe en deux; car il s’en trouve qui n’a pas été bien préparé et qu’on ne saurait damasquiner. »

Bazin, dans son traité de l’acier, prétend que le Régent fit venir du Caire des billes d’acier indien, mais que le coutelier et le fourbisseur ne purent jamais le mettre en oeuvre, et dirent qu’ils l’auraient même, sans hésiter, déclaré détestable, si la célébrité de cet acier, acquise par plusieurs siècles d’uuo expérience incontestable , ue les avait tenus en respect. *

L’analyse de M. Faraday semblerait prouver que la qualité de l’acier de Damas tient à la petite portion d'aluminium et de silicium qu’il contient. Une expérience de MM. Stodart et Faraday viendrait à l’appui de cette opinion.

Ces chimistes formèrent des carbures de fer , composés de £,936 de fer et 5,64 de carbone; ils broyèrent et pulvérisé*

rent dans un mortier le carbure ainsi composé, et mêlèren à celte poudre de l’alumine pure. Le tout fut exposé, pendant long-temps, à une chaleur intense, dans un creuset clos. L’opération donna un alliage d’une texture à grains serrés , très fragile,- dans lequel l’alumine entrait pour G, 4 pour 100. On fit fondre 40 parties de l’alliage avec 700 de bon acier; il en résulta un culot parfaitement malléable. Ce bouton forgé et réduit en un petit barreau, dont on polit la surface, fut soumis à l’action de l’acide sulfurique affaibli, et devint agréablement damassé. La même expérience, faite avec 67 parties d’alliage et 5 oo d’acier, réussit parfaitement bien , et donna les mêmes résultats.

Les Orientaux font ressortir ou paraître la contexture damassée cristalline à travers le giohar(flowerïng des Anglais) au moyen d’un sel acide connu sous le nom de Zagh , que M. Barruel av'aij pensé être un'sulfale acide d’alumine et de fer. L’apparence damassée est sans aucun doute l’effet de l’action de l’acide sulfurique sur les cristaux. Les figures qu’on remarque sur les damas sont donc un phénomène de cristallisation.

MM. Stodart et Faraday, qui ont embrassé cette opinion, pensent que dans le woolz, l’effet delà contexture damassée, ne dépend pas du mélange mécanique des deux métaux, comme le fer et l’acier , sur lesquels l’acide agirait inégalement : c'est en effet ce qui résulte de ce que le woolz ne perd point celte propriété par une nouvelle fusion. Il est bien vrai qu’on peut produire une surface damassée , en forgeant enscmblé des fils de fer et d’acier ; mais si l’on fait fondre cet alliage, la surface damassée ne reparaît plus.

La supériorité du wootz tiendrait donc entièrement à ce que les bases de la silice et de l’alumine rendent l’acier plus cristallisable ; soit que ces terres se rencontrent dans la mine dont on extrait le wootz, soit qu’elles proviennent du creuset dans lequel s’opère la fusion.

On ne peut se dissimuler que la théorie de MM. Stodart et Faraday paraît appuyée d’expériences concluantes et présente les caractères de la vérité. Cependant M. Bréant, vérificateur des essais à la Monnaie, l’un des commissaires chargés de vérifier les expériences de deux savans métallurgistes, a cru trouver la solution du problème du damassé dans une incorporation de carbone surabondante à la combinaison (jui forme l’acier ordinaire. Voici, en peu de mots, quelle

est la nouvelle théorie qu’il a développée dans le bulletin de la société d’encouragement pour i8a3.

Une longue série d’expériences , entreprises pour éclaircir la question, lui ont démontré que la matière du damas oriental est un acier fondu plus chargé de carbone que nos aciers d’Europe , et dans lequel, par l’effet d’un refroidissement convenablement ménagé, il s’e t opéré une cristallisation de deux combinaisons diclincles de fer et de carbone.

Cette séparation est la condition essentielle ; car si la matière en fusion est subitement refroidie, comme elle le serait dans une petite lingotière, il n’y a pas de damassé apparent : il n’est visible qu’à la loupe.

La loi découverte par Berzélius , suivant laquelle se combinent les corps qui ont entre eux quelque affinité, explique d’une manière satisfaisante la propriété qui caractérise l’acier des damas orientaux, de se moirer à la surface, lorsque, après l’avoir poli , on le soumet à l’action d’un acide trèsaffaibü.

Si les combinaisons des corps qui ont entre eux de l’affinité n’ont lieu qu'en proportions fixes, tout ce qui excède cette proportion n’entre pas en combinaison , mais se trouve seulement mélangé : or le fer et le carbone forment au moins trois combinaisons distinctes. L’acie^ qui est à l’une des extrémités de la série ne contient qu’une très-petite portion de carbone , ainsi que nous l’avons déjà dit ; la plombagine , au contraire, contient douze ou quinze fois plus de carbone que le fer. Les fontes blanche et noire occupent l’espace intermédiaire.

Supposons que dans la préparation de l’acier on ne lasse pas entrer assez de carbone, il n’y aura d’acier formé qu’en proportion de la quantité de carbone combinée; ce reste sera du fer seulement mélangé : alors le refroidissement s’opérant lentement , les molécules d’acier plus fusibles tendront à se réunir et à se séparer de la portion du fer. Cet alliage sera donc susceptible de développer un damassé ; mais ce damassé sera blauc, peu prononcé, et le métal ne sera pas susceptible d’une grande dureté, parce qu’il sera mêlé de fer.

Si la proportion du carbone est précisément telle qu’elle doit être pour convertir en acier la totalité du fer, il ny aura qu’une seule espèce dé combinaison j dès lors f aucun?

séparation distincte de composes n’aura lieu pendant le Refroidissement. Mais si le le carbone est un peu en excès, la totalité du fer sera d’abord convertie eu acier ; ensuite le carbone resté libre dans le creuset se combinera dans une nouvelle proportion avec une partie de l'acier fondu déjà formé. Il y aura deux composés distincts : de l'acier pur et de l’acier carburé ou de la fonte. Ces deux composés, d’abord mélangés indistinctement, tendront à se séparer lorsque la matière liquide restera en repos : ajors il se formera une cristallisation, dans laquelle les molécules des deux composés se rangeront suivant leur affinité respective ou leur degré de pesanteur.

Que l’on trempe dans de l’eau oxidulée une lame faite avec de l'acier ainsi préparé , il se développera un damassé très apparent , dans lequel les parties d’acier pur seront noires, et celles d’acier carburé resteront blanches, parce que l’eau acidulée met plus difficilement à nu le carbone de l’acier carburé.

Le carbone irrégulièrement réparti dans lemétal et formant deux combinaisons distinctes , est donc, suivant M. Bréant , ce qui donne lieu au damassé, et l’on conçoit aisément que plus le refroidissement est lent, plus les veines damassées doivent être larges : c’est pour celte raison qu’il faut peutêtre éviter de fondre des masses trop considérables et que les culots de woolz ne pèsent que deux à trois kilogrammes.

Cette théorie, entièrement contraire à celles des deux métallurgistes déjà cités et en contradiction avec les analyses chimiques, ne se trouve pas appuyée de l’expérience et de l’autorité de Clouet. Nous allons décrire le travail de ce dernier en faisant un extrait de son ouvrage intitulé : l'Art Je faire des lames figurées.

I. L’art de la fabrication des lames figurées consiste principalement à étirer l’acicr dont ont veut les formel-, en lame3 très-minees ou en baguettes de différentes formes; à réunir ensuite ces baguettes en faisceaux, et à les souder ensemble. Cette opération doit être faite au feu de charbon de bois. Il faut se servir de terre ou de sable pour conserver à l’acier sa nature, et avoir attention de ne point l’altérer par de trop foi tes chaudes, qui auraient aussi l’inconvénient de détruire les dessins qu’on se proposerait d’exécuter.

IL Pour fabriquer des lames figurées, il faut employer des aciers de la meilleure qualité. On peut aussi introduire,

dans cette fabrication , du fer qui doit être bien corroyé et nerveux: s’il est nécessaire que les lames soient très-élastiques et résistantes, il ne faudra faire entrer que de l’acier dans leur composition. On pourra cependant, sans aucun inconvénient, introduire du fer non-seulement dans la partie voisine de la poignée, qui ne doit pas beaucoup faire ressort, mais encore dans le reste de la lame : on augmentera même sa dureté, si toutefois on se sert, mais en petite quantité, d’un excellent fer bien corroyé, et si, à l’aide d’ur.e manipulation soignée, on conserve à chacune de ces matières employées, la nature qui lui est est particulière.

Les lignes des dessins qu’on exécutera en suivant celte méthode, seront d’autant plus apparentes, qu'on aura mieux conservé les qualités qui sont propres d'une part à l’acier, et de l’autre au fer. En général , plus les aciers qu’on emploie diffèrent en finesse, mieux ils se distinguent dans le dessin. C’est pour cette raison que l’acier et le fer donnent les figures les plus apparentes. La plus petite différence qui * se trouve entre les aciers dont on se sert devient trèssensible dans la composition des lames, si ou a soin de ne pas altérer les aciers par de trop fortes chaudes. Ainsi , on peut employer, pour la composition des lames figurées, plusieurs sortes d’acier de différens degrés de finesse. On peut aussi y introduire de l’acier fondu, qui a sa manière particulière d’être : c’est d’après l’usage auquel on destine les lames qu’on se propose de fabriquer, qu’on doit se décider à employer telle nu telle espèce d’acier, et qu’on doit déterminer la portion de fer qu’il convient d’employer.

III. Le fer qu’on destinera à la composition des lames figurées , doit non seulement être de première qualité, mais il faut encore qu’il ait été bien travaillé, et qu’il ait acquis un nerf liu et serré. Alors la portion de fer qu’on introduit, donne du corps à l’acier et met dans le cas de donner au tranchant de la lame , si c’est une lame de ce genre qu'on fabrique, une dureté très-grande, en conservant à cette lame toutes les qualités qu’elle doit avoir. Dans ce cas, on doit composer la lame de trois pièces , savoir : de deux bandes d’étoffe et d’une baude d’acier pur qu’on met entre les deux bandes.

Lorsque les étoffes sont d’acier pur sans mélange de fer , on peut en composer entièrement la lame ; mais cependant

il vaut encore mieux , si c'est une lame à trancher, employer de l’acier fin pour le tranchant. J’observe aussi , dit Clouet, que tous les aciers qu’on fait eulrer dans la composition des lames meme ceux des tranchans, doivent être corroyés, excepté l’acier fondu.

IV. On voit que pour la composition des étoffes figurées , il faut prendre des aciers de différentes qualités, par exemple de l’acier fin ou de l’acier à ressort , ou des fers nerveux ; on pourrait aussi n’employer que de l’acier fin ; mais il exige plus d’attention dans le travail, et un corroyage plus long.

Pour préparer les étoffes , il faut commencer par étendre en lames très-minces , de a millimètres au plus d’épaisseur sur a 5 millimètres au moins de largeur, les aciers qu’on a choisis ; on en forme des trousses composées d’une douzaine de ces lames au moins, en mettant alternativement une lame d’acier à ressort , ou de fer, et une lame d’acier fin. Les lames ’ extérieures doivent toujours être de l’acier le moins fin ou ■ de fer, pour obtenir un dessin suffisamment net. Par cette méthode, il faut au moins une huitaine de lames soudées ensemble ; mais il est facile d’y parvenir en faisant l’opération en deux fois. La première opération peut donuer un barreau composé de douze lames ; en coupant ce barreau en trois , et en soudant ces trois barreaux ensemble , on pourra faire un seul barreau de trente-six doubles , ou qui contiendra trentesix lames parallèles.

On compose aussi ces trousses de petits carillons ou de baguettes façonnées dans des estampes , et ayant différentes formes, suivant les dessins qn’on veut se procurer sur la lame qu’on fabrique.

V. On réunit ensemble toutes les lames ou petits barreaux ayant différentes figures, au moyen d’anneaux carrés * ou cylindriques, suivant la forme du faisceau qu’on veut souder, et on les serre avec des coins, afin de les assujétir solidement; ensuite, on chauffe le bout avec précaution, on l’enduit d’une couche de terre à souder ; on a soin de ménager le feu, afin qu’il ail le temps de pénétrer. Lorsque le bout est suffisamment chaud, on le soude, ensuite on passe au bout opposé, sur lequel on fait la même opération. Le milieu devient alors plus facile à traiter, les deux bouts étant bien assujettis.

il faut surtout avoir attention de ne pas trop chauffer i la beauté et la bonté de des lames consistent principalement dans ceci : il faut que chacune des matières qu’on emploie se conserve sans se dénaturer; Il est nécessaire que l’acier conserve sa qualité et le fer la sienne ; de trop fortes chaudes les confondraient ensemble.

VI. La méthode générale à suivre pour obtenir les étoffes figurées, et leur donner toute la solidité qu’on peut désirer, consiste principalement à disposer les soudures suivant la longueur des lames dont elles sont composées; des lames soudées obliquement seraient peu solides , surtout s’il s'y rencontrait quelques défauts de soudure. On sait en général que l’acier et le fer résistent moins dans le sens de leur largeur que suivant leur longueur; aussi, on ne pourrait pas, avec sûreté , se servir d’une méthode semblable à celle qu’on emploie pour la mosaïque, pour composer les lames; d’ailleurs, le travail en serait difficile cl long. Mais on peut parvenir au même but et produire même un plus bel effet , en suivant la méthode ordinaire de forger le fer et l’acier suivant leur longueur, et de les souder de même. De cette manière, on compose les faisceaux qui doivent donner les étoffes figurées , de prismes ou de cylindres ajustés les uns à côté des autres , ce qui devient facile à exécuter. Lorsque le faisceau est formé ou soudé, on le tord en lui faisant faire autour de son axe un certain nombre de tours déterminés par la forme du dessin qu’on veut exécuter sur la lame.

VII. Il n’est pas toujours nécessaire non plus de tordre les barres d’étoffes préparées pour se procurer certains dessins. Les barreaux composés de lames parallèles peuvent déjà donner un» grande variété de figures formées par des lignes dont le contour est terminé, et qui sont emboîtées les unes dans les autres. Ces figures s’obtiennent facilement, en gravant avec le burin et en creux sur le sens de la largeur des lames. On en coupe ainsi un certain nombre , qui se présenteront par leur tranchant à l’endroit buriné, lorsqu’on forgera le barreau pour l’amincir et former la lame. On aura attention de ne pas faire cette opération sur une barre trop mince , et de tracer les dessins plus petits qu’on ne veut les avoir sur les lames finies.

Vin. Celte méthode , quoique susceptible de donner, en Ja variant, un assez grand nombre de dessius, ne donne pas

encore tous ceux qu’on pourrait désirer; mais on pourra se les procurer par la méthode suivante, qui consiste à tordre, d’une certaine quantité, des barreaux d’étoffes composés de plusieurs baguettes de différentes formes déterminées, d’après le dessin qu’on veut se procurer sur la lame , et à partager en deux ce barreau, suivaut sa longueur, par une section qui passe par son axe de torsion. C’est dans le plan de cette section que se trouve la figure qu’on veut avoir ; c’est par le milieu du barreau et par son axe de torsion qu’il faut faire passer le plan sur lequel on veut avoir les figures : c’est l’endroit où il se trouve le plus d’espace pour placer des dessins. Cependant, quoique le plan des figures passe par l’axe de torsion, il faut avoir soin que ces figures ne soient pas coupées par cet axe; si elles eu étaient trop près ou trop loin , elles disparaîtraient ; en les tenant peu éloignées , elles y auront plus de régularité, et seront plus faciles à exécuter.

La méthode de tordre et de fendre ensuite le cylindre ou le prisme tors , fait disparaître , dans la section qui passerait par l’axe de torsion , toutes les veines et les nuances de fer et d’acier qui peuvent s’y rencontrer, de manière qu’un faisceau composé au hasard d’aciers de différentes qualités, donnera un dessin plus ou moins bigarré, suivant la finesse des veines qui s’y rencontreront. Pour fendre , après la torsion , le cylindre ou faisceau composé de baguettes, il faut l’aplatir et lui donner en largeur au moins le double de son épaisseur; ensuite, avec une tranche mince, on le partagera à chaud dans toute sa longueur suivant sou axe ; cependant, il est nécessaire d’observer que si on veut avoir bien exactement le dessin qu’on a déterminé, il faut conserver, à une des moitiés un peu plus de largeur qu’à l’autre ; cet excès d’épaisseur sera enlevé par le feu, la lime ou l’aiguisage: quant à la moitié la plus mince, elle servira pour une lame, dont le dessin offrira moins de précision.

IX. La méthode de tirer l’acier en baguettes ou en lames, qu’on soude ensuite ensemble pour en composer les lames d’armes blanches , est fort bonne ; elle est usitée dans les fabriques de bonnes lames : c’est ainsi qu’on peut obtenir de très-bonnes armes , et qu’on peut parvenir à leu r donner la dureté et la résistance qu’on doit désirer, en ménageant bien |cs aciers à la chaufferie» et en }eç travaillant au charboi* çfa

bois. On ne peut pas faire de bonnes lames , si on ne corroie pas l’acier avant de l’employer ; lorsqu’on se sert des aciers de fusion comme ceux d’Allemagne , il est encore plus nécessaire de suivre celte méthode, à cause de leur grande inégalité : on est même oblige de réitérer plusieurs fois celte opération sur ces aciers, ce qui peut se faire sans trop grands frais dans les usines mues par l’eau.

Dans le Jahrb. des politechn. Instituts in Wien , d’octobre i83o, M. Prechll raconte les divers essais qu’il a faits dans l’intention de forger ensemble le platine et l’acier, et pour produire par ce moyen une espèce de damasquinerie. Ces essais présentaient quelques diflicuités à cause de la différence du degré de fusion des deux métaux.

Il en est résulté néanmoins que l'acier fondu et l’acier forgé, ainsi que le fer doux, se laissent fort bien forger avec le platine, et que ce dernier métal conservant toute sa blancheur et son éclat au milieu du bruni de l’acier poli, on obtient ainsi une damasquinure des plus belles.

Si l’on se sert de la méthode de Crivelli, on peut produire ainsi les dessins les plus variés. 11 suffit d’entortiller l’acier par le fil de platine et de forger dans cet état.

Veut-on fabriquer par cette manière une lame de couteau, on prend plusieurs lames d’acier très-mince, ou encore des lames d’acier alternantes avec des lames de fer ; on les entortille chacune par le fil de platine, on les superpose l’une sur l’autre, et ou les entoure en dernier lieu avec un fil d’acier très-fort, dont les tours se louchent. Ce dernier entourage servira à procurer à la surface de la lame une couche d’acier qui doit servir de tranchant. On couvre de borax , on bat et on forge.

Lorsque la lame a été suffisamment forgée, on a soin de la limer jusqu’à ce qu’on aperçoive bien distinctement la damasquinure de platine, en conservant toutefois la partie d’acier qui est destinée à former le tranchant ; puis on affile et on polit.

Quand on bleuit la lame, le platine apparaît avec son éclat brillant sur le fond foncé $ le même phénomène a lieu quand la surface a été brunie par le beurre d’antimoine,

S IV

De lalrèmpCi

Tremper , c’cst durcir l’acier. La trempe est donc l’opéra» lion par laquelle on durcit l’acier.

Le phénomène de la trempe a donné lieu à bien des explications, dont pas une n’est satisfaisante. Réaumur a consacré tout un mémoire à la solution de cette question, sans y parvenir entièrement ; tous ceux qui l’ont suivi n’ont pas clé plus heureux , et nous ne tenterons pas de suivre leurs traces. On parvient à expliquer, par des hypothèses plus ou moins plausibles, la fragilité et la dureté acquises par l’acier trempé; mais sitôt qu’on recherche pourquoi les autres métaux ne se durcissent pas également par le refroidissement subit , tout l’échafTaudage de raisonnement tombe, et on se retrouve dans la même incertitude qti’auparavant.

Si l’on considère avec quelle facilité le carbone contenu dans la fonte et l’acier tend à se dégager, sous forme de graphite dans la fonte, sous forme gazeuse dans l’acier; qu’on remarque ensuite que l’acier trempé a plus de volume que l’acier qui n’a pas subi l’opération de la trempe; que cette opération a la propriété de donner un grain plus uniforme au métal ; peut-être pourra-t-on entrevoir ^murquoi :

i° La densité et la pesanteur spécifique de l’acier diminuent par la trempe;

a 0 Sa texture change complètement ;

3° Il devient plus dur et plus cassant ;

4° Des cassures se produisent quelquefois en le trempant.

On parviendra à concevoir aussi pourquoi le fer et les autres métaux, qui ne contiennent point de carbone ou de corps qui se comporte de la même manière, ne peuvent se tremper; pourquoi la fonte refroidie subitement devient blanche et ressemble à l’acier sous beaucoup de rapports.

Ces considérations conduisent , sans aucun doute , à penser que le phénomène de la trempe est dû à la manière d’être du carbone dans le fer. Mais comment expliquer l’acier durci par la trempe sans qu’il contint une trace de carbone?

Comment expliquer certaines opérations dans lesquelles le fer contenant du carbone résiste fortement à la trempe ? M. Darcet ne nous a-t-il pas appris d’ailleurs que certains alliages deviennent ductiles par le refroidissement subit, tandis qu’eu refroidissant lentement ils se trempent et acquièrent de la dureté ?

Quoi qu’il en soit de ces hypothèses et de ces explications , tout, le monde sait que l’acier se durcit par un refroidissement subit ; la trempe lui donne plus de volume ; sa pesanteur spécifique diminue ; sa texture change et son grain devient très-fin; sa couleur s’éclaircit; sa dureté augmente; enfin , sa ténacité s’accroît.

Une barre d’acier non trempé, de 144 ligues, acquiert par la trempe une ligne de plus. Il est probable que celte augmentation dépend en grande partie de la température à laquelle l’acier se trouve au moment de la trempe. En augmentant de volume, l’acier diminue de densité; mais la dilatation n’a lieu , suivant Rinman , que pour l’acier cémenté, et Karsten pense que l’acier qui s’étend le plus est le moins tenace et le moins élastique. C’est aussi l’opiuion de Rinman.

La ténacité , la dureté et l’élasticité de l’acier sont trois qualités qui demandent des considérations diverses et ne dépendent pas toujours l’une de l’autre. Un acier trop faiblement trempé perd de son élasticité , mais devient plus tenace. L’élasticité d’ailleurs ne résulte pas uniquement de la dureté, quoiqu’elles dépendent bien souvent l’une de l’autre. La fonte blanche, en durcissant, ne devient pas pour cela élastique. L’acier trop trempé perd par là son élasticité ; il est donc une certaine limite qu’il ne faut pas dépasser, et un degré de température auquel la trempe doit avoir lieu pour assurer au métal le plus d’élasticité possible.

Les explications que nous avons données précédemment feront concevoir pourquoi le temps influe si singulièremeut sur la qualité de la trempe. Tous les ouvriers ont remarqué que l’acier était beaucoup plus dur dans le froid et pendant la gelée que pendant la saison des chaleurs. Le grand vent ne parait pas favorable à la qualité de ce métal ; le brouillard et le temps pluvieux, au contraire, semblent la favoriser.

L’écrouissement à froid paraît être l’opération la plus utile avant de procéder à la trempe. Elle est presque indispensable pour faire un bon tranchant ou un bon ressort,

Il faul remarquer ici que le fer battu à froid acquiert une texture nerveuse ou grenue suivant la manière dont il est placé sur l'enclume. Le fer nerveux, en effet, placé dans le sens de la longueur de l’enclume, perd son nerf en 10 ou i 5 coups de marteau; il devient aigre et fragile comme l’acier trempé. Mais placé au contraire en travers de la panne de l’enclume, il reprend son nerf, sans reprendre néanmoins toute sa qualité première.

Il arrive souvent que l’ouvrier a trop chauffé la pièce et qu’il a dépassé la température voulue pour la trempe. Il croit remédier à cet inconvénient en la laissant refroidir jusqu’au degré nécessaire, et la plongeant ensuite dans l’eau : c’est une erreur grossière. Ce procédé ne conduit qu’à obleuir une mauvaise trempe. Le seul remède à employer, dans le cas d’une chauffe trop forte , consiste à la laisser refroidir entièrement à l’air, et à la battre ensuite à froid. Après cette opération , ou peut la remettre au feu pour recommencer la trempe.

Qu’on y prenne garde cependant : ces opérations ne se manquent pas impunément, et c’est ici le cas de réprimander les ouvriers qui, après avoir ultrà-chauffé l’acier avant la trempe, croient le ramener à son degré de dureté convenable en l’exposant une seconde fois à un excès de température auquel ils donnent le nom de recuit. Si l’acier a une fois perdu ses qualités, ôn aura beau l’exposer à une nouvelle chaleur, on ne fera que l’altérer, sans lui donner le degré de dureté qu’il a perdu.

M. Rhodes a posé en principe que la plus basse température possible à laquelle on trempe t acier , est sans contredit la meilleure. Cet aphorisme ne doit pas être pris dans un sens trop absolu néanmoins , et nous allons en citer les diverses modifications.

Les couteliers, pour la plupart, font, avant de procéder à la trempe , rougir une barre de fer ou leurs tenailles , et les plongent dans l’eau pour en enlever la crudité. Ils prétendent qu’à l’aide de ce moyen, il se fait moins de cassures aux tranehans. L’expérience apprend , au contraire, qu’on trempe souvent vingt pièces sans qu’il s’en casse aucune, et que souvent la vingt- unième casse, quoique l’eau ait entièrement perdu sa crudité par la trempe des vingt pièces précédentes.

Les burins, les forets, les marteaux, les ciseaux, etc,,

doivent être trempés fortement, afin d’acquérir une grande dureté; les lames de sabre, les rasoirs, les hache-paille, etc., demandent une trempe moins forte ; les couteaux de table , les ressorts , etc., reçoivent encore un degré de dureté moins considérable. En général, on voit qu’on peut modifier à volonté les qualités de l’acier, suivant les usages auxquels il doit être employé; mais il se rencontre souvent de grandes difficultés dans l’application : il faut une bien longue expérience pour déterminer avec exactitude les degrés de chaleur convenables à chaque acier. Et, comme les aciers varient singulièrement, que divers accidens peuvent donner le change à l’ouvrier, le problème se complique bien souvent d’une foule de difficultés.

David Hartley avait imaginé, eu 1789, une méthode de tremper l’acier, à l’aide d’un pyromètre; mais ce procède, très-bon en soi, était difficile dans l’exécution : il y substitua un bain d’huile chaude et un thermomètre , et parvint ainsi à tremper à la fois plusieurs douzaines de rasoirs. Sir Parkes entreprit une suite d’expériences pour déterminer les divers degrés de fusion des alliages métalliques. Ces températures une fois connues, on peut y faire rougir l’acier, afin de lui douner toujours le degré de chaleur : nous croyons utile d’en donner ici les tableaux.

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alliages de bismuth, plomb ET ÉtAIK»