I-U MWTALUsma* dc ru

fontff OH en arier maniii de tourilloas ou eolUU formant, par leur enst^mblr. nne raiçe rie laminoîn.

Darw une caiçp se trmivent au moins deux cylindre:* et souvent ln>is trivaillanl, dans re dernier cas, le premier avec le deuxième et le deuxième avec le troisième i laminoir» Lrios^.

'">n nomme tabU cette partie du cylindre qui est comprise entre Im t.iHrillon.1 des extrémités et qui est dans l'intérieur de» cazes, rcsUnt disponible pour le lamînaee.

Ail delà des enllett reposant sur les coussinets delà ra^,Ie laminoir

^ se prolnn^ par le trèfle servant à l'al-

. /Ô ~^ i~Q telayc avec le moteur : le trèfle, vu sa

destination, est rarement cylindrique, sa section est le plus souvent en étoile.

•^(land file est rarréeiMi cylindrique, cette section est munie de deux rainures »ppir«ées l'une à l'autre.

Pour if taminaye des tiMes, la table a la forme d'un cylindre ; [Mtur les barres profilées elle est cannelée.

'Quelquefois la table est formée de plusieurs cylindres échelonnés ou en graititm et servant, au moyen de diverses fntrée-* on 7M/dfs. à laminer des fers plats, des ressorts d'acier, etc.. ^ 1 1 II f=l

l^s cylindres les plus complexes à examiner sont évidemment les cy- Pig. 14». — Cylindre» «grwlin^. lindres à cannelures.

( )(i entend par cannelures les entailles très variées, rainures, saillies, que [lorleril les cylindres et qui servent à donner le profil au lingot ou an [laqiiet rli; fer : pour constituer une cannelure il faut au moins une pHJre de cy li m Ires travaîllanl ensemble.

Le rylindre du ilessiis s'appelle le cylindre mâle, celui du dessous le cylindre feineUe. Entre deux cannelures se trouve une interruplion diins la table qu'on appelle cird'in ou fausse cannelure.

On fiasse les raiinelnres de plusieurs manières :

I. — Clansifkalion des cannelures d'après leur formation par tes <lt'u.r cijlindres. — Nous nous contcnlerons de quelques indications flirt générales; l'inspection des fii^urcs suffisant largement à fixer sur \f^ tracés.

niVAtL DE L Acnx IV.i

La fijurc 141 reprAîenIc les cannelures ouvertes ou rottlanles, la fiçure 142 représenle les cannelures emboîtées ou fermées ; certaines cannelures sont en partie roulantes, en partie emboftécs. Les cannelures excentriques, intermittentes ou périodiques sont le plus souvent employifes dans les laminoirs spéciaux.

La barre qui sort d'une cannelure excentrique a naturellement des sections différentes, en plusieurs parties de sa longueur, el qui se reproduisent réandièrement dans celte Iwirre A des distances étales au développement du cylindre.

Les cannelures intermittentes sont celles qui n'ont pns la mt^mo sec-

FiK. m.

Fig It3. — laminoir à crampons 0/'")-

tinu jkondant une révolution de ^CiO", mais qui sont interrompues suivant un arc de lontfueur voulue, de manière à |irésen(er un vide entre les deux cylindres ou une entaille enire les deux cylindres. Les petits cylindres pour appointer le fil de fer et uiènie les çros cylindres pour amincir les ]>outs de lames de ressorts sont tracés de cette manière.

Les cannelnres périodiques sont celles qui, dans le mAle ou dans la femelle, on même dans les deux, présentent des enfoncements ou des saillies.

II. — Cia&sifkalion des cannelures (Taprès la forme de leur section. — Les cannelures peuvent être ogives, plates, carrées, orales, rondes, polygonales et spéciales ou profilées.

19i M^Ai.LtmatB iHireH

Elles sont, suivanl le cas, roulanteê ou enUxAléeê.

C -~ Produits obtenus. — Le lamina^ ordinaire transforme les linçotif en barres de différentes sections ou en tôles. Les barres peuvent

Fig. 141. — Ebttucheiir ogive (i/30).

Pig. 145. — Ebaucbeur plat (i/3<t).

<?trc utilisées sous cet état ou débitées en tronçons ; les tronçons élanl soumis, selon le cas, à un nouveau travail de laminage ou à un travail quelconque de force, au pilon, à la presse ou au marteau à la main.

Il y a lieu, par suite, de distin^er les produits obtenus en partant de lingots de section carrée ou de lingots à section rectangulaire ; ces sections étant le plus généralement admises pour les lin^ls destinés au laminage.

Li>s lingots pesant plus de 4S0 kilog. sont souvent martelés avant le laminage ; ce marlelage exige deux ou trois chaudes suivant leur poids.

L — Lingots pour barres ou pour pièces de forge. — On pari toujours, dans tout travail de transformation au laminoir, de cannelures l'haucheuses donnant au métal très chaud d'assez grandes déformations jiour arriver aux cannelures finisseuses régularisant la forme de la section sur la barre iléjà bien moins chaude.

Il) — Les cannelures ogives sont surtout employées dans les laminoirs ébaucheurs ou tlégrossisseurs quand on se propose d'arriver fiiialemenL à une section carrée. La décroissance est réglée suivant la qualité du métal qu'mi a ordinaîremenl à laminer, et c'est là, du reste, uni- règle générale: si le métal peut supporter une décroissance plus forte, on pourra sauter une ou deux cannelures. En principe, la hauteur d'une cannelure est plus petite que la largeur de celle qui la suit; lie là, la nécessité de tourner le lingot de itO" à chaque passe.

Le refroidissement n'étant pas comparable en tous les points de la cannelure, si les premières passes effectuées sur un métal très chaud

THAVArL ne LA

î faisaient avec im profil ttéomélriqiiemcnt seniblalilp au profil n- [cben-Iié, on aurait,, en fin de lamina^'t^, une liarre à section tlf^formi'e. C'est par une franche déformation donnée à la première cannelure taucheuse et par des modifications successives de celte forme dans les cannelures suivantes, jusqu'à ce qu'on atteigne une section ti-ès voisine de la section voulue, qu'on arrive à celle-ci en fin de laminage. La détermination des sections déformées telle qu'elle est établie ne peut se justifier à aucun point de vue tlièorique : luut ce qu'on peut dire c'est que l'expérience a démontré que ces tracés, adoptés tout à fait empiriipieraenl par les forces, répondent à une bonne compression de hi matière et que cet ensemble d'arcs de cercle el de Hymnes droites a rerii la sanction de la pratique.

In — Les cannelures à peu près carrées servent alors sans inconvt^ iiieiils pour les passes de finissage, elles sont tracées el tournées de manière (pie l'une des diagonales soit perpendiculaire à l'axe du cylindre el l'autre parallèle i^ la table, la diai;;onalc horizontale étant un peu plus loiiî^uc que l'autre à cause de son retrait plus fort dans celte direction.

Le dé^^ssissage des lingots par cannelures oiçivcs on carrées est l'un (isa(;e très courant dans les aciéries, non seulement pour arriver rectemenl à des barres de toute section à l'aide de tnules les cond)ilaisons de laminoirs, mais aussi pour fournir ce qu'on nomme îles scmi-pniduits blooms et hillelles. Ces blooms et billettes sont des fracliiins plus ou moins lon«:ue8 obtenues à la cisaille à chaud de lini^ols déjà laminés et de sections plus ou moins fortes : ces denii-proiluils dev,inl servir pour un usa^e ultérieur dans l'aciérie même ou devant élre vendus pour <|iie le consommateur les transforme en barres ntt I en tel autre pro<lnil par for^ea^e au pilon, à la presse, etc.. ■ Ce qui ditFérencic le bloom de la billette, c'est la section : on entend nénéralcment par bloom toute fraction de linc;ot déji\ corroyé de 10 A 24 cm, lie côté el d'une lonj^ueur |>ouvanl alleindre 12 mètres; les billettes ont de 3 1 2 à lU cm. et sont découpées éi^alement à la cisaille aux longueurs que le consommateur désire. V D'une manière {générale, le passade du bloom à la billelle n'a rien Vslisolu, il varie d'une usine à l'aulre et, même suivant les circonstances de la fabrication, dans un même établissemenl.

Les blooms el les billelles peuvent être employés comme les lin^ts pour la fabrication de toutes les barres rondes, carrées nu profilées ou

196 MÉTALLUROIB DU FBR

pour un travail ultérieur de forge au marteau-pilon donnant des pièces telles qu'essieux, arbres, pièces de machines, etc..

c) — Quand on veut obtenir des sections rectangulaires^ les laminoirs ébaucheurs doivent avoir des cannelures s'éloignant peu du carré, puis au fur et à mesure que le lingot se dégrossit la cannelure s'élargit suivant une loi déterminée et devient cmboftée afin d'avoir des angles plus vifs.

Les très grosses sections rectangulaires ne sont employées que \h)ut obtenir des ébauchés livrés par l'usine à des consommateurs qui débiteront ces pièces et les soumettront ensuite à un travail de forge quelconque. Les sections rectangulaires plus faibles ne sont obtenues qu'en partant des sections carrées des blooms ou billettes par un travail de déformation de bien moindre importance.

On emploie aussi quelquefois des cylindres dits à gradins dont nous avons parlé plus haut.

Les cannelures ovales servent d'ébaucheurs et de finisseurs aux barres rondes de faible section; on les emploie aussi pour le finissage des gros ronds. La loi de décroissance des diamètres dépend de l'expérience et ne s'acquiert que par tâtonnements ; de son bon établissement dépend la régularité de la section circulaire finale et l'absence de bavures ou rej)liiires le long des génératrices. Quand on descend à de très petits diamètres, la vitesse des trains de laminoirs augmente considérablement (de 250 à 300 tours par minute), car il y a lieu d'aller d'autant plus vile que le refroidissement du métal est plus rapide : avec de pareilles vitesses il importe au plus haut point d'avoir un personnel de lamineurs fort agiles et encore n'est-on pas à l'abri des accidents et des malfa- <;ons.

On ne descend généraîenient pas, au laminage à chaud, au-dessous de 4 à 5 niin. de diamètre ; ce fer laminé qui s'enroule en couronne, dès la première {)asse du laminage, sur une bobine ad hoc prend. le nom conirnprrial de « machine » et le train de laminoir qui l'a fabrifpié s'aj)pelle « Imin de machine » ou de <( serpentage », ce dernier nom provenant sans doute du mouvement si rapide de lacet que prend le fer laminé sur le sol de l'usine quand, sortant des cylindres, il se rendu la bobine.

Le fit de wiclilne après l^étirage à froid à la filière devient le fil qui fournit à son tour la pointe, la vis, la corde de piano, le fil d'acier pour frettage, pour dégorgeoirs, \^our forets de cartouches, ^onv pièces (£ hor-

TRAVAIL M t ACIRB

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le Ire dei

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dixièmes de miltimètre el même moins.

d) Puis sohI à considérer les catmeliires polygonales pour If laminage des barres dont la seclion est un polygone réçulipr de six A linitctHi^s. L Les ébaiichours sont ogives comme pour des barres rondes et passent Huccessivement A la section polygonale.

e\ Enfin, il faudrait citer les cannetures pour aciers ou fers profilés pr(*senlanl une variété de forme très grande et pour ainsi dire illitnitéc.

Citons parmi les plus importantes :

( rails, les cornières, les simple»

r ou doubles T, fers à C ou double

et de

Là encore, des règles fort complexes inlervicnnenl pour le tracé ; il ne noua appartient pas de les indiquer, nous nous contentons d'en

laler l'existence (Voir les Traités ori^ini ■len).

Il importe de ne pas oublier que les cannelures finisseuses doivent ftre tenues plus fortes que le profil de la barre finie, car le retrait depuis la température du rouge à laquelle la barre quille le laminoir jua- >qu'au refroidissement complet est estimé à l'6i environ. II y aura lieu de ne pas négliger ce résultat en débitant avec les scies circulaires ou cisailles A chaud les lingots dégrossis en bloonis ethilletteaou loi'siiqu'on affranchira les barres, si les longueurs ainsi déterminées doivent toutefois être comprises entre des limites de tolérance assez resserrées. /) IHspnsitifs ein/thnés pour éviter l'enroulement des barres. — l'ne lie répartition de la section de la cannelure dans chacun des cylin- [dres, mâle et femelle, semble le rapport le plus naturel et le mieux pro- Ttionné. Par une telle répartition de la hauteur de la cannelure, la irre, en sortant du cylindre, devrait se courber également vers le bas par l'entraînement du cylindre inférieur cl vers le haut par celui du cylindre sujiérieur : théoriquement, elle devrait sortir droite. Pour les métaux corroyés (paquets de fer ou d'acier) il y aurait inévitablement iverture de la partie supérieure ou inférieure provenant du manque cohésion de la masse qu'on veut précisément souder. Or, comme il 'tsi A prévoir pratiquenicnl que la barre ne sortira pas rigoureuserneul Il 13

198 MKTALLURGIE DU FER

droite des cylindres, on préfère déterminer un sens pour Tenrouiement, quitte à se «çarer contre cet enroulement.

Pour cela, on partage la hauteur ^e la cannelure relativement à la ligne médiane des axes, de manière qu'il y en ait un peu plus en dessous de celle ligne et, par suite, on produit une pression de haul en bas sur la face supérieure de la barre. En d'autres termes, le diamètre du cylindre au contact de la barre avec la face supérieure de la cannelure est plus t^rand d'une certaine quantité que le diamètre du cylindre inférieur à la partie inférieure de la cannelure. La surface supérieure de la barre à laminer est plus allongée que la surface d'en dessous, l'effort cjui en résulte tend à faire enrouler la barre autour du cylindre inférieur.

Les précautions pour empêcher Tenroulement contre le cylindre inférieurconsistent à poser surle cylindre femelle vis-à-vis des cannelures une plaque entaillée dont les dents entrent dans la cannelure et font sortir droite la barre disposée à s'enrouler. Ou bien on met devant chaque cannelure du côté de la sortie et un peu au-dessus de la barre d'appui des cages une ffarde ou fer profilé en pointe.

Il y a enfin d'autres dispositifs plus ou moins ingénieux dont nous ne pouvons donner le détail et qui complètent ceux que nous venons de décrire.

II. — Lingots pour lôles. — Les tôles en acier fondu constituent aujourd'hui un des produits importants de l'industrie sidérurgique.

Les chemins de fer, les constructions navales, l'artillerie, etc en

consomment de grandes quantités, s:)it en acier doux, soit en acier dur.

L'emploi des lôles en métal fondu ne remonte pas à une époque fort ancienne; l'Exposition universelle de 1835 montrait pour la première fois une chaudière en tôle d'acier fondu présentée par MM. Peiin^ Gaih det et 0\ Dès (jue h»s procédés de fabrication d'acier en grande masse se furent vulgarisés et surtout que l'emploi du ferro-manganèse eût permis (roblenir (l(\s produits doux, bien qu'élaborés sur une sole et avec un garnissage* acides, Tinduslrie comprit toute la supériorité de l'emploi des tôh's en acier doux fondu sur celui des tôles de fer bien moins résistantes et moins lioniogènes.

Les premiers essais d'utilisation des lôles d'acier fondu, pour la construction des chaudières notamment, n'avaient pas été heureux ; les pre-

TRAVAii. |>K i.'Anfm 1(19

niiiTs jiciiTs liessi'iner ou Marlhi emplnv<^*s élanl trop oliririrés les uns •■ri carbone, les autres en silicium.

Les usines livrent aujourd'hui les tùlcs en iu-ierfomlu de loules (jualités et de toutes nuances ; celles en acier e/wH.r ou l'.ilra-iloiix oui rem- [ilncé les anciennes IcMes en /(*r ou en arier ;)H»/ri/(*'; les nuances iiiICJ*iiièdiairfs serventpourlespiècesde m.icliiries ou inêiue pourles plariues de blindage auxquelles on donnera la dureléjiar desartifiees spéciaux ; les nuances dures ou mi-diires se^^'enl à fournir, avec les disques qu'on y a découpés, des emboutis destinés à prendre par la trempe une (rninile élasticité; quand ces demiùres nuances sont eliromèes on s'en sert pour conslilucr les tilles cintrées pour masques ouabris contre les feux de mousqiietcrie, plastrons de cuirasses, etc.,

Les laminoirs pour t(Mes sont constitués par des cvHndrea  surface unie, le cylindre inférieur reste fixe, mais le cyliiuire supérieur est abaissé ^ chaque passe et donne la pression. Les premières pressions sont les plus fortes; à mesure que le mêlai augmente de durelémi serre de moins en moins les cylindres. Le corroyage final est, en moyenne, I 20 ; le dérliel de feu, soit la perte par oxydation, est très variable

•si compris entre 3 et 5 0/U ; le déchet total, y compris les chutes jcfTcctuées généralement à la cisaille à froid après laminage, dépasse rarement 20 à 23 o;o.

\ chaque passe, on a soin de bala^-er toute la surface delà tôle pour enlever les o-\ydes qui se détachent : aux dernières passes, un conduit

ce au-dessus de la table du laminoir fait couler de l'eau en goutleleltes pour aider au décapage. Quand les tfMesont de fortes épaisseurs,

qui est b- cas des |ilaques de blindage (de pont ou de muraille), lui |etle de légères brindilles de hois sur la plaque au moment où elle va passer entre les cylindres : nu assure ainsi undécupageplus énergique.

Il sera dit ultérieurement quelques motsdela fabrication des plaques de blindage à propos des o[>érations de trempe.

Pour les plaquesde blindage dites « de diminution u, c'est-à-dire pré- «enlant une section pentiigonale allongée requise dans certains ras pour irassement des navires, l'axe du cylindre supérieur doit fuire un Anifle avec celui du cylindre fixe.

Pour obtenir ce déplacement oblique sans forcer les empoises du cv- Itndrc, celles-ci peuvent être munies intérieurement, comme dans le la- 'niiioir de Moiitliiçim, de coussinets sphériques qui n doivent les tourillons des cylindres et leur laissent toute liberté d'oscillation.

IIBTALLURGIR DU FER

Il arrive souvent qu'avant de les passer au laminoir, les lingots pour plaques ont été (lésrrossis au pilon, de même qu'après toutes les op«^rations mécaniques ou calorifiques primordiales il est quelquefois nécessaire de îrabarier à chaud à la presse les plaques laminées avant de les livrer aux machines-outils.

III. — Remarque sur les dispositifs spéciaux. — Eu égard aux i^randes dimensions qu'on demande aujourd'hui, soit aux barres ou profilés divers, soit aux feuilles de t<Me qui ont souvent deux mètres de larijfeur et de 12 à 13 mètres de lons^ueur, on emploie des appareils ré" versibles dits reversimj ou des appareils trio.

Les machines à triple expansion commencent à être appliquées aux laminoirs : l'emploi des condenseurs tend également à se répandre.

Nous siirnalons seulement les dispositifs ingénieux adoptés par nos ti^randes usines pour rendre automatiques les principales manœuvres. Il importe de remarquer, à ce sujet, combien V utilisation de la force hydraulique paraît se généraliser pour donner la solution des divers problèmes qui se présentent dans les ateliers de laminage.

L'électricité est depuis longtemps mise à contribution dans les ponts roidanls. gnies, pompes donnant la pression aux machines hydrauliques destinées à charirer les lingots et les blooms dans les fours, etc..

Le sp<»ctacle offert par le fonctitmnement des divers engins ou appareils «rime lialh» de laminaiire est vraiment intéressant.

Ici, Ton voit un lingot au rouge cerise clair paraissant s'avancer de

Lingot

Cyhndre

\'\yi. 1»T

Fig. 148.

Ini-méme vers les (Cylindres (|ui doivent le laminer. En réalité, ce linufot pren<l appui sur des galets on rouleaux dépassant légèrement le sol de Tusine et animés d'un mouvement de rotation à l'aide d'une transmission (|u(» nous ne sauiions décrire.

Ou voit aussi (|ueIr|uerois, disposés sur la route (pie suit le lingot sur les cylindres rouleurs, cachés dans le sous-sol et n'apparaissant qu'en

UBTALLi'HGie n

tctii|)s npjiorlun, i]v i,^rands leviers i|iii agissent sur lui [nmr lui doi quartier avant ifu'il ne passe dans la cannelure voisine.

Plus loin, en face d'un trio, on verra disposé eu avant et en an du laminoir un tablier relevenr pouvant é^dlemenL remplir l'offic cuuduclcuv de lingots. Ce laltlJer, formé de plaqucH de tAlc entre quelles sont montés des (jakUi ou f(///Hdce^liorizontaux, pourra prei un mouvement d'ascension ou de deseente atîn de recevoir le ling l'un des deux étai^s du trio pour Tamener à l'autre.

Certains tabliers comprennent des dispositifs destinés à empcchi refroidissement des ttMcs pendant le lamina^:e.

Pour éviter te cisailla^e latéral des larges plats, larges tôles ou qucs de blindage, le métal s'épanouissanl irrégulièrement à droite gauche sous l;t pression des cylindres, on a recours aux laminoirs verseis. Dans ces laminoirs, aux deux cylindres proprement dits e çanl la pression verticale vieniienl s'ajouter deux galets à axe de t tion vertical dont l'ensemble constitue avec les cylindres liorizoni une cannelure plate entièrement fermée.

Nous pourrions citer bien d'autres dispositifs; leur nombre leui riété, leur asfencement mécanique consliluenl le fonds des nuvn spéciaux coiiciMiianl le laminage et ne ressortissent pas A noire si