Paris, Corréard, 1861. 1 broch. in-8«, avec planche

52 REGHERCH^3 SUA LA DURJETÉ 1>ES CORPS.

grande diagonale a 1 pouce (S5.4 mill.)^ de long et la petite 0.2 pouce (5.08 mill.).

Les expériences feites avec le fer le plus doux montrent que la pyramide y pénètre complètement sous la charge indiquée; partant de là^ et prenant comme unité la dureté du fer doux , Fauteur admet que pour les divers métaux^ bronzes, aciers, fontes, essayés, les duretés varient en raison inverse des volumes dont la pyramide s'enfonce dans chacun d'eux; mais ces volumes peuvent être appréciés sans difficulté, par la mesure de la longueur de la grande diagonale du losange qui forme l'empreinte de la pyramide dans chaque cas. — Si D est la dureté du métal essayé, d celle du fer qu'on peut prendre comme unité , et Ma longueur de la grande diagonale du losan&^e qui forme l'empreinte sur le métal à essayer, on aura ^=-y, en prenant, comme Ta fait Fauteur, le % pouce pour l'unité à laquelle / est rapporté.

Je renvoie, pour les nombres obtenus, au mémoire lui-même. Je signalerai encore quelques recherches faites par M. Daelen sur la dureté des rails, recherches qui consistaient à enfoncer un même corps dur à ta même profondeur dans les métaux essayés. — Je n'en connais l'existence que par l'indication qui en [a été donnée par M. C. L. Mûntz , dans son Étude de l'influence exercée sur la durée des rails, par la forme du profil et principalement par celle de la surface d! adhérence ^ autographiée en 1861.

En terminant cet exposé des travaux entrepris sur la dureté des corps , il convient de citer le résumé qui a été présenté des recherches de Seebeck, de M. Frankenheim et de M. Franz, dans le savant Traité de minéralogie de M. Delafosse*, et YHistoire de la minéralogie par M. F. de Kobell*.

1. Delafossç. Nouveau TraUé de minéralogie. Librairie encyclopédique de Roret, tome I^, p. 330 et soiTantes.

2. Franz Yon Kobell. Geschiehte der Minéralogie » von 1650 bis 1860. — MOneben, Gottasche Bucbhandlon^» 1864, p^es 84 et 271 à 274.

J'emprunte à ce dernier et remarquable ouvrage, paru pendant l'impression de mon travail^ quelques indications destinées à compléter cette introduction ; il ne m'a pas été possible de les développer, parce que le temps, et les mémoires originaux cités par l'auteur, m'ont également fait défaut.

Je me borne donc à rappeler :

1® Que Bergmann parle de la dureté dans son traité De terra getnmamm et note le spinelle comme étant rayé par le saphir et par la topaze, et la chrysolithe par le cristal de roche;

y Que Panssner a fait quelques recherches sur la dureté (Samt-Pétersbourg, 1813) en rayant des lames métalliques;

3^ Que Krutsch a employé les pointes métalliques pour rayer les corps {Mineralogischer Fingerzeig. Drcsden, 1820);

4** Que Grailich et Pekarek ont imaginé un scléromètre pour trouver la dureté {Wiener Akademie, B. XIII. 1854);

5® Que A. Kenngott a cherché à établir que, pour les espèces minérales isomorphes de combinaisons homologues, la dureté varie proporlioraieHement au poids spécifique relatif et en raison inverse du volume atomique {Jahrbuch der k, k. geolog. Reichsanstall, 3ter Jahrgang, 1832).

Je regrette' aussi de n'avoir pas eu sous la main les tomes XLUI et XLVn du Journal de Schweigger, où sont consignés, selon M. Frankenheim, des feits, d'une apparence paradoxale, concernant la dureté.

présenteront-ils la dureté? Ils se rapportent évidemment à une résistance parallèle à la surface entamée , à ce ({ue Ton peut nommer la dureté tangentieUa qui peut éXre très -différente de la dureté normale^ non-seulement en valeur absolue ^ mais eu valeur relative; il importe donc de distinguer nettement ces deux duretés.

J'ajoute qu'il peut arriver pour un même corps cristallisé que^ la dureté normale restaat constante^ la dureté tangentielle varie suivant la direction que prendra la pointe sur la même face d'un cristal.

Seebeck et M. Franz ne se sont pas occupés à étendre leur défmition aux corps non cristallisés.

La définition de la dureté donnée par Fauteur américain des Expériences sur les fers et les bronzes destinés à la fabricalion des canons, repose , comme on Ta vu , sur le volume de l'empreinte {indentation) laissée sur le métal par une pyramide (luadkang^laire d'acier trempé; les duretés pour deux métaux ou deux alliages] sont en raison inverse des volumes des empreintes produites par la même charge. Cette défmition est nette y précise et permet sans aucun doute des détermination» de la dureté assez exactes. Mais elle a deux inconvénients: elle me parait ne pas tenir compte du rapport qui existe entre la dureté et l'élasticité y et de la possibilité de rattacher , dans un avenir plus ou moins éloigné y la première à la seconde; pour qu'il puisse en être ainsi, il faut, en définissant la dureté, se placer dans les conditions les plus simples possibles;, c'est ce qui n'arrive pas pour les expériences américaines. En second heu y ce procédé paraît peu applicable aux corps durs et aux cristaus. — Quant à la. dureté tangentieUe, qui est mise enjeu dans bien.dea circonstances , et particulièrement dans le mouvement du boulet dans l'âme d'une pièce de canon, il n'en est pas question iciv

J'ajoute que, comme le pcocédé d!expérimentation n'a pas été indiqué dans la traduction française, du moins, il est

DJiFINmON. 57

assez difficile do savoir le degré de confiance qu'on peut accorder aux nombres obtenus ^

Il me reste à examiner la marche suivie par UM. Crace*Galvert et Johnson. Leur manière de représenter la dureté consiste à enfoncer un même style à une profondeur constante (le 3.5 miU. sous l'influence de charges convenables, et à prendre, pour rapport des duretés, les rapports de ces charges elles-mêmes.

Sans doute, si l'erreur conmûse sur la mesure de la longueur dont la pointe s'enfonce, peut être relativement faible , si les poids sont déterminés exactement, et s'il ne se produit pas d'erreur due au frottement, ou si on peut en tenir compte, la dureté ainsi définie pourra être obtenue exactement.

Mais nous avons à faire ici des réserves analogues à celles qui concernent le procédé américain et, eu égard aux accidents de rupture, fréquents dans les expériences des auteurs anglais, une objection spéciale.

Lorsqu'une pointe conique terminée par un cylindre ou une calotte sphérique de petit diamètre pénètre à une petite profondeur, eu égard aux dimensions d'une lame, au-dessous de sa sur&ee, la réaction se manifeste sur tous les points touchés et s'étend en s'afTaiblissant aux points de la masse de la lame situés à une certaine profondeur et latéralement à une certaine distance. — Au delà d'une certaine limite on peut admettre qu'il n'y a plus de changement appréciable dans l'état moléculaire de la masse. Mais lorsque la profondeur à laquelle s'enfonce la pointe est considérable, si l'épaisseur et la masse de la lame ne sont pas très-grandes eu égard à l'enfoncement, la masse tout entière peut être soumise à des modifications moléculaires résultant des pressions exercées sur une partie de sa surface, et selon l'élasticité de la raiatière, l'état de la

1. Ces nombres me paraissent d*ailleurs inexactement reproduits; c*est pour ce motif que Je me suis abstenu d'eu rapporter quelques-uns dans

l'ÎDtfOdUCtiOO.

masse sera très-différent d'une lame à l'autre et par conséquent les résultats difficilement comparables , à moins d'employer des masses très - grandes des corps soumis aux expériences, de manière à éyiler les ruptures qui se sont produites dans les expériences des auteurs/

Je crois avoir évité cet inconvénient dans les expériences dont il sera question plus loin; néanmoins je dois avouer que pour certains métaux, l'antimoine par exemple, j'ai obtenu des ruptures, non de la lame, mais de ses parties superficielles; dans des cas de ce genre, on cherchera à parvenir à la limite d'élasticité, sans atteindre le point de rupture.

Après avoir passé en revue les définitions de la dureté données jusqu'à présent , il me reste à dire le sens que je nie propose de donner à ce mot; ce sens doit être tel que, sans contrarier les idées reçues, il offre plus de netteté et le moyen de trouver par expérience la valeur de la chose définie.

La dureté est évidemment liée à une propriété connue et étudiée dans un certain nombre de corps , je veux parler de Y élasticité; mais ce qu'il importe de remarquer, c'est que l'idée qu'on s'en est faite répond le plus souvent à la limite d'élasticité, quelquefois à celle de rupture ou à l'une et à l'autre à la fois.*

C'est en agissant sur une surface , par une pointe, une lame tranchante ou l'angle d'un cristal, pour y produire un trou ou une raie, qu'ona, par la résistance éprouvée, apprécié la dureté.

Le trou ou la raie qu'on obtient peuvent indiquer , selon leur apparence pulvérulente ou non sur les bords, que la limite d'élasticité a été dépassée sans qu'il y ait eu rupture, ou que les molécules, au lieu de rester adhérentes, se sont séparées , au moins partiellement, et qu'il y a eu rupture. — Ces deux cas doivent être distingués avec soin, comme on le fait dans les recherches sur l'élasticité.

1. Il est question ici deTélasticitédecompression et deTélasticitéde flexion.