CO
i'esî^az sont absorbés entrés i|^rande (piantitépar Tacier à la température de fusion, soit à Tétat de combinaison comme le pense M. Os- 791 nid, au moins en ce qui concerne II, soit à Tétat de sursaturation, comme le pense M. V. Le Verrier,
D. — Des moulages d'acier. — La confection du moule, la coulée, It* démoulage, sont des opérations tout à fait analo^^ues à celles dont nous avons donné le détail pour les moula|;;^es de fonte. Nous nous bornerons par suite aux notions indispensables el spéciales à Tacier renvoyant, pour la pratique «générale de la fabrication, à ce cpii* nous avons dit sur le moulai^e de la fonte.
l^ — De la qualité de Vacier. — Un acier convenable pour le moulai^^e doit être fluide, homoij^éne, exempt de soufflures et surtout d'oxydes de fer; on le fabrique au four Martin (l)pour les ii^^randes productions. Les additions dans le four auront été faites, soit à l'aide de ferro-manijanèse et de ferro-silicium, soit à Taifle de silic<)-S[)ieîjel, soit par mélange de ces divers réactifs.
I/emploi de Taluminium, dans les conditions antérieurement spécifiées, supprime remploi des fontes silico-carbonées et restreint Tusatre du ferro-man<i^anèsc à la désoxydation du bain.
On coule toujours dans une poche unique de fonderie; rarement, la coulée est répartie entre plusieurs poches de petites dimensions.
(!) i^iîlte inilication est ioiii tlV'ti'o absolue car le converlissour Bexseffif*f\ acide on l>asii|uc, est soafent employé pour cet usaf<e.
ii: 1 1,
i 12 MKTALLUBGIE DU FER
Nous donnons, à litre d'exemple el pour viénwire^es chiffres rcl à une élaboration d'acier à moulages au four Martin ayant donn bons résultats :
Éléments de la foh Pourcentage de la charge initiale
Fonte 16 kîL, chirge de fusijn. Cirbone ... 3.i
Spiegel i\ 18 0/0, 1 kil. 8, charge de fusion. Silicium ... 2.
Hiblons (chulei de rails) 80 kil. — Manganèse . . i.
Ferro-manganèse à 45 0/0, 1 kil. 2, addition. Silico-sjnegel à 10 Ode siliciuin, 1 kil., addition.
L'opération pour 7000 kil. h exii^é 7 heures de|>uis le chargei r* I jusqu'à la coulée.
. *.l Le métal obtenu avait conmie composition:
Carbone ... 0,100 à 0,500 00.
1 Silicium ... 0,180 à 0,500 00.
Manîranèse . . 0,320 à 1,000 0.
L'acier à moulages correspond généralement à ce qu'on appell nuance mi-douce dans la gamme des aciers; on en fabrique quelqm en nuances plus dures et souvent maintenant en nuances très do donnant des pièces en véritable fer fondu et d'une très grande i léabilité.
1 On utilisera pour les moulages de tonnage moyen ou de faible
' ; { nage l'acier obtenu au creuset ou aux petits convertisseurs.
C'est à l'aide de ces appareils d'élaboration (pi'on produit ordins ment les nuances très douces d'aciers pour lesquelles l'absence de s llures est surtout due à l'emploi de Valuniiniuni,
2'* — Moulage et modelage. — L'acier en fusion et très chaud se ; difie rapidement el moins régulièrement que ne le fait la fonte, retrait linéaire de l'acier est beaucoup plus fort et atteint 2 0/0 e ron ; ce retrait varie suivant la composition de l'acier et dans ? : j même pièce. Ainsi la différence entre les retraits horizontaux et le*
i [ traits verticaux d'une pièce coulée debout s'accentuera nettement, a
''^ qu'elle eût été négliî^eable dans une fonderie de fonte. En outre
rctassure, ainsi qu'on l'a dit plus haut, y sera fort importante. De là, nécessité de construire les modèles en conséquence, eu é\
IMTBOnUCTlO?! A L CTl'DK nr TBAV*TI. DB t ACIKH
(le luémiffer de IrH forles el nombreuses ii
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au relruil. el de luéiiager de IrH forles el nombreuses iimsseioltes, é&^nl â la relassure.
Les çaz contenus dans le iiiQuie au moment de la cuulée, k cause de la lempérature très forle, acquièrent une pression élevée el |iruvoquenl parfois des explosions, si l'on n*a eu soin de ménasrer les évciils en nombre suffisant et en bonne place.
[ Le monte est établi solidement avec des parois plus épaisses que n'il s'agissait de couler de la fonte, bien armé, puis fortement étuvé, r Le.< sables employés en France sont préparés a^ec la terre de Voreppe, les sables de Vienon, les éeailla^es ou débris pulvérisés de vieux creusets à aeicr. Naturellement les matières neuves, coiUeuscs. ne sont employées que pour la confection de la partie du moule m conlart avec te mêlai, le reste es! en vieux sable. Le mouli'ur julicvr ordinitirement le travail par un badigeon de plombagine.
> — Trailement des pièces moulées. — Le retrait de l'acier étant considérable, il en résulte dans la pièce refroidie des tensions énormes ipii nécessitent le renforcement de certaines parties delà pièce et n<i-
(amment des angles rentrants qui tendraient à s'ouvrir et qu'il l'mit, encore plus que pour la fonte, consolider par des nervures.
Lorsqu'on a démoulé la pièce avec toutes les précautions convenables, lin lui fait subir un fecitit au rousse cerise clair et prolongé pendant un temps plus ou moins loni; selon son tonnage.
Ce recuit a pour but de donnera» métal un grain plus fin et de faire tfîsparaitre, disent les praticiens, les efTorts de tension qui subsistaient kins le métal.
Le grain de l'acier à moulage est eti etl'et très brillant et relativement gros el son aspect cristallin n'offre rien de bien rassurant pour ntir le métal contre la résistance au clioc.
Nous verrons plus loin rommenl nu recuit à liaulc lenqiéraluic (ermet de l'améliorer.
De plus, à la température du rouge cerise clair, l'acier est très maliable, et cède aux efforts de tension en se déformant très légèrement.
I prenant ensuite librement son retrait, rbacurie des |)arlic3 de la pièce conserve l'équilibre qui s'est établi à cbaud.
Pour opérer ce recuit, on chauffe d'abord lentement la pièce au point «ulu, on l'y abandonne assez longtemps dans cet état pour permettre I la structure de l'acier de se modifier entièrement d'aprt-s un mécanisme (pi'on expliquera ullérieuremcnt.
i44 .\JKTAU.URG1B DU FER
Enfin, on laisse loniher le feu et le four se refroidit lentement. Oueirjiiefois on opère autrement; quand la température du rouge cerise clair a été atteinte, on ouvre les portes du four de façon à provoquer une chute brus(pie de température, puis on kes referme après avoir (léchari^é la i^^rille pour permettre à la pièce de continuer lentenuMit le refroidissement final. On opère ainsi, ce qu'on appelle souvent une trempe à l'air.
Après le recuit, il faut visiter la pièce avec soin, tàter au burin les amorces de criques cpii ont pu se produire et enlever éi^alement an burin les nervures de soutien venues de moula&^e avec la pièce. Puis on renvoie aux ateliers d'ajustay^e pour la soumettre au travail à froid de finissat^e : tourna^^e de certaines parties, alésage des trous d'axe, enlèvement des surépaisseurs à la machine à raboter, etc..
Telle est, en général, la série des opérations effectuées pour obtenir un moulage d'acier, nous y trouvons une opération métallur^^ique nouvelle qui n'existait pas pour la fonte, c'est le recuit A)n peut cependant, pour des moula^i^es soignés et devant résister à de plus grands efforts, les soumettre à une opération métallurgique supplémentaire cpii est celle de la trempe à l'eau, à l'huile, etc.. ; mais ce n'est jkis le cas t'énéral.
Il importe, en effet, de signaler, et nous insisterons plus tard sur ce point, le <langer cpii résulte <le cette opération métallurgique pour les pièces cpii ne prés<»ntent pas des formes simples. En dehors des pn»priétés précieuses, sans doute, cpie récupère un métal trempé, il naît, <le par cette o[>ération même, un état «l'équilibre nouveau pour la matière: lorscpie les formes sont conq)liquées, et c'est le cas des moulages, il peut se produire des tapures. Aussi, la trempe n'est-elle a|)|)li(piée (pie dans des cas spéciaux aux moulages d'acier et encore faut-il recommander des trempes douces à Teau chaude, à l'huile ou aux métaux fondus, dont la théorie et la pratique seront expos<M»s plus loin.
i" — Considérations (T ordre économique, — Par le moulage on su[)prime tout le travail de transformation mécanique à chaud, pour donner presque définitivement sa forme à l'objet à fabriquer.
L'écononne réalisée (hî ce fait paraît considérable.
Il inq)orte toutefois de tenir com|)te des frais énormes occasionnes parla confection des moules, Tétuvaice, etc.. et les opérations accessoires dont nous n'avons donné qu'un rapide aperçu.
INTRODUCTION A L*ÉTUDE DU TRAVAIL DE l'aCIRR 445
Suivant la nature des ohjels en commande, et si l'orij^anisalion du travail ne concourt pas constamment, à l'abaissement du prix de revient, celte fabrication peut ne pas être rémmiératrice.
Toutes les fois qu'il s'aiçit de reproduire un i^rand nombre de pièces identiques, on devra avoir recours à la fabrication mécanique des moules et des novaux.
Le- travail à main d'homme devra être supprimé, quand ce sera possible, dans les opérations de finissai^^e. L'ébarba^j^e, en particulier, sera avanlaa^eusement pratiqué à Taide de la machine-outil.
I^>ur le nettoyaiçe des surfaces, certaines usines ont pu projeter avec force un jet de sable entraîné [)ar un courant de va[)eur.
Enfin, la matière même dont sont constitués les moules doit être judicieusement choisie si Ton veut donner aux moula^^es des surfa<'es polies.
• M. de Billy (Revue des progrès récents de la Métallurj^ie du fer) chc d'après TEnicineerinç^ Review, le procédé de MM. KiihlmanUy d'Iserlohn (Weslphalie) consistant à torréfier le sable, puis après l'avoir pulvérisé, à l'imbiber d'une solution aqueuse de chlorure d'ammonium. La vapeur de ce sel eni^endrée à la paroi des moules, lors de la coulée, empêcherait le métal liquide de pénétrer dans le sable, donnanl ainsi au moulaî^^e une surface absolument nette.
Sans attacher à ces recettes une importance exatj^érée, nous tenons néanmoins à les siîj^naler, pour montrer cpraucun délail ne <loit être néy^liiî^é dans une fabrication où les opérations partielles son! aussi délicates et en nombre aussi £^ran<l.
