RECUIT DES ÉCHANTILLONS

Les fils qui ont servi à effectuer les expériences précédentes étaient livrés bruts de filière. Il était donc nécessaire de les recuire convenablement avant de les soumettre aux essais.

Cette opération du recuit, qui est des plus simples lorsqu'il s'agit des métaux purs (1), présente quelque complexité dans le cas des aciers.

Au-dessous d’une certaine température et quelle que soit la durée du chauffage, il est impossible de détruire complètement l’'écrouissage produit par le passage à la filière (2).

Si, au contraire, la température est trop élevée et le chauffage trop prolongé, on brûle le métal, ce qui se traduit par une réduction notable de l'allongement et de la charge de rupture.

C'est dans le but de déterminer la température de recuit la plus convenable que j'ai effectué quelques essais préliminaires sur les échantillons à 0,07 o/o et à 0,65 0/0 de carbone.

Le chauffage direct par courant électrique dans le vide n’a donné que des mécomples. On oblient, par ce procédé, des échantillons dont la charge de rupture et l'allongement sont réduits dans des proportions anormales, ce qui permet de supposer que le courant électrique favorise la décarburation et la cristallisation.

C'est alors le procédé suivant qui a été adopté :

Dans un tube de cuivre de 3 millimètres de diamètreintérieur et de 20 cen-

timètres de long, on place un faisceau compact de fils à recuire. Aprés avoir

(1) A. Le Chatelier : Étude sur les propriétés mécaniques des métaux. (2) Contrairement à ce qui se passe dans le revenu après trempe, le recuit après écrouissage pe se fait guère sentir qu'au-dessus de 500.

bourré avec de la limaille de cuivre les extrémités du tube, on ferme celles-ci en les écrasant. On chauffe au four électrique à résistance. Le refroidissement est conduit à la vitesse que l’on désire par un rhéostat liquide dont on fait varier la résistance d'une façon continue. Quand on veut refroidir brusquement, on fait basculer le four et le tube est projeté dans un bac d’eau froide.

Grâce aux précautions prises, les fils ne présentaient aucune trace d'oxydation, ni de décarburation. On avait soin d’ailleurs, dans chaque opération, de peser les échantillons avant et après le recuit pour s'assurer qu’ils n'avaient subi aucune détérioration pendant le chauffage.

Les fils étaient ensuite soumis à la traction lente et les courbes de traction étaient enregistrées. |

Les tableaux suivants contiennent les résultats de ces expériences. On y trouvera également des données relatives à la résistance électrique. On a désigné par Re la résistance du fil écroui et par Rr la résistance du même fil recuit.

ÉCHANTILLON A 0,07 o/o DE CARBONE

Tempéra- Temps Rr Charge de ture du : du Refroidissement | Valeurs de RS rppture à Allongement °/o recuit recuit en kg. par mm 5e eh lent 0,978 48,3 è » 4h lent 0,970 41,3 3 » 4h brusque 0,988 42,8 3 » 6h lent 0,967 40,2 10,4 » 6n brusque 0,982 41,0 10 600° 30° lent 0,975 35,0 PA LA) » 30’ brusque 0,977 40,3 18,7 » en lent 0,965 836,0 23,4 » 2h brusque 0,983 38,9 20,3 680° 30° lent 0,974 84,5 27 » 30° brusque 0,988 35,8 19,5 » 1n lent 0,977 33,7 23 » in brusque ; 0,985 38,8 14,6 730° 15° lent 0,960 89,1 26 » 1e brusque 0,932 Sa 29,2 » 30? lent 0,961 31,6 28 » 30° brusque 0,975 29,8 Ce 815° 30’ lent 0,934 34,0 33 » 30? brusque 0,958 39,6 26,4 840° 30? lent 0,952 31,1 30

» 30? brusque 0,993 29,3 Rire

ÉCHANTILLON A 0,65 o/o DE CARBONE

Témpéra- Temps Rr Charge de ture du du Refroidissement | Valeurs de TupLure Allongement °/ recuit recuit en kg. par mm?

D252 2h lent 0,953 116,5 A peine 1 % » 4h lent 0,935 Et »

» 4n brusque 0,926 104,3 »

» 6h lent 0,930 100,5 »

» 6n brusque 0,922 op »

600° 30? lent 0,937 81,7 3 » 30? brusque ‘ 0,944 Drat 3 » en lent 0,922 fat 5,8 » en brusque 0,916 71,8 re 680° 30° lent 0,911 55,6 10 » 30° brusque 0,898 56,2 14 » 1n lent 0,913 54,3 12,5 » 1n brusque 0,911 05,8 15 7300 30 lent 0,980 60,5 LS » 30? brusque 1,129 (*) () » 1n lent 0,940 61,5 9,6 » 1n brusque 1,325 (*) (*)

(‘) Essais impossibles en raison de la fragilité des échantillons.

Considérons les résultats fournis à chaque température par le recuit maximum. À mesure que la température s'élève, la charge de rupture décroît et l'allongement augmente (Fig. 38). La première de ces grandeurs passe par un minimum, la seconde par un maximum, à une température qui est d’environ 700° pour l'échantillon, à 0,65 0/0 de carbone et 820° pour l'échantillon à 0,67 oJo. La résistance électrique passe également par un minimum.

En même temps, la forme des courbes de traction subit une modification des plus caractéristiques. Tant que la température de recuit n’a pas atteint une certaine valeur, l'allongement est presque négligeable, et les courbes sont à peine incurvées dans leur partie terminale (Courbe I, Fig. 39). A partir de 600 environ, on obtient la courbe IT, qui indique un allongement très rapide à la fin de la charge. L'aspect de ces courbes reste celui-ci pour des températures de recuit inférieures à 700° (échantillon dur) et à 850° (échantillon doux).

Mais aussilôt qu'on a dépassé ces températures, on obtient une courbe toute différente de la précédente (courbe IV); c’est en somme la courbe normale de l'acier.

RECHERCHES SUR LES ACIERS o1

L'examen microscopique a permis d'expliquer ces résultats. La texture des échantillons à 0,65 o/o de carbone était particulièrement nette, Le fil brut de filière présentait un type de perlite brisée, le fil recuit à 680° donnait la

perlite granulaire et le fil recuit à 720°, la perlite lamellaire (perlite normale). Aussi le passage à la filière a pour effet de briser la cémentite et de la répartir dans la masse. Pour arriver à la réunir à nouveau en noyaux, il est donc nécessaire, d’après ce qui précède, de dépasser au recuit la température du premier point crilique.

Ces expériences n'ont pas été poussées jusqu'à des températures plus élevées, mais elles ont suffi pour établir la règle à suivre dans le recuit

des fils écrouis.

Remarques... — On remarquera que la température minimum de recuit normal est justement celle à partir de laquelle un refroidissement brusque

produit la trempe. — Cette trempe est décelée par l'augmentation considérable de la résistance électrique et l’apparition de la fragilité.

% En ce qui concerne la résistance électrique, les résultats fournis par cette série d'expériences semblent être en contradiction avec ceux qui font l'objet du paragraphe précédent. Le recuit diminue toujours la résistivité, tandis qu’un allongement permanent de 2 à 2 1/2 0/0 influe extrêmement peu. Cette particularité s'explique aisément si l’on observe que l'allongement par

a V0 | 77 é Lnrles Gom se Æ Je ÎT 600° IT 680° IV ETo 0 0 Q 0 ae

traction et la déformation par tréfilage agissent de façon différente sur l'édifice moléculaire qui constitue le métal. Cette différence se traduit nettement dans ce fait qu’un fil présente encore un allongement notable après un premier essai jusqu’à la rupture, alors qu'au contraire un fil brut de filière ne donne qu'un allongement insignifiant. Il semble que la traction produise une orientation uniforme des groupements moléculaires, ce qui expliquerait la variation des propriétés magnétiques. Dans le passage à la filière où interviennent des pressions considérables, les assemblages cristallins sont détruits par écrasement et le métal est en somme, à l'état amorphe.