II. — Les lamitiaijes spéciaux

linéiques e.vernples suflironl pour donner une idée de l'ingénit <ies divei-s dispositifs e[n|)loyé8 pour les lumiiiages s\iéA-iaux; nous vous pas la prétention de signaler tous les cas déjà réalisés en Fn on à Vélranijer, ni de donner de ceux que nous indiquons une des< lion eomjdète.

Pour quelques-uns de ces procédés exploités à l'étranger, des tricUons doivent être faites au point de vue de leur valeur pratii les données que nous possédons à leur sujet étant encore incertaî

A. — Procédé Mannesinann pour tubes métalliques. ~ Dans le U nage ordinaire, le lingot est bien soumis à une pression dans son sage à travers les cannelures, mais en même temps que les zones ■ traies sont refoulées, les couches extérieures sont soumises à nu el laiiarenliel el poussées en avant par le frottement el le mouvemeu' rotation des laminoirs.

THAVAIL VE I-'ACIBR 303

En marche couraiile oii peiil adineltre que Imil esl [ir^vii i-l ral(-iil<^

lur nue la vitesse tl'enlraînemenl des couches ext(.'rieurcs cl la \ilcssc

e rcfoiilemeni des couches cenlrales soient éçales. Le lin^'ot se di'Kage

Kulièrementsous la section que la cannelure doit Iwî donner unifor-

B^nienl. Si la vitesse des laminoirs s'exasjérail, on peut concrvoir que

B noyau intérieur ne pourrait se dt'placer avec la même vitesse que les

lOuchcs extérieures el qu'il tendrait à se former un creux à l'intérieur

j lini^ol el pendant son passasse.

Telle est l'idée qui senible avoir conduit MM. Mannesmaïui i l'inven-

de leur procédé.

Considérons un linsfol cvlindrique chaufî'é au rouçe cerise clairet main-

Ilenu en direction dans l'appareil par des (glissières appropriées, puis ideux cylindres de laminoirs entaillés de rainures en spirale dont les fxes font un ant^le a avec l'axe du lingot, les bouts des deux cylindres i\ain chanfreincs en forme de ciiiie du ccHé de l'arrivée du lingot. Le lingot a pour diamètre la distance comprise entre les rayons d'entrée des cônes; il est ainsi forcé de subir une diminution de seclion et cela eniçendre la résistance qui s'oppose à sou passa^'e libre rire les deux cvUndres lamineurs. Les couches superficielles sont cnibiées par le froKemenl à très i^rande vitesse. L'arrière du lingot arrêté par les chanfreins ne peut suivre le nioument et resle on retard aussi bien que la partie centrale, o,

On voil un creux se former à l'avant du lingot en forme tic cou[ie

Cette cavité se prolonge de proche en proche jusqu'à ce que le lingot

soit entièrement sorti des laminoirs.

L'appareil a été complété par l'adjonelion d'un mandrin. — Lorsqu'il

^^vient nécessaire d'aui^menler l'inclinaison des cylindres ahn d'accé-

rer leur poussée en avant, l'action retardatrice des cônes d'entrée esl

IsufUsanle. Le mandrin, ayant pour objet de s'opposer à la poussée.

METALLURGIE DU FER

tube

est fixé suivant Taxe du liuj^ot. Il porte une tête ou champiis^non d qui peut tourner avec un jeu nécessaire sur sa tiçe, tige mobile elle-même dans des coussinets. Une vis agissant sur l'extrémité libre de la tiu^e permet de maintenir le champignon à l'endroit même où commence l'engrènement du lingot entre les deux cylindres ; cette position est rigoureusement nécessaire pour le succès de l'opération.

En même temps qu'il guide le débouché du tube, le mandrin en polit la surface intérieure sans avoir, d'ailleurs, à exercer un effort notable. La vitesse de rotation des laminoirs est considérable : 250 à 300 tours par minute. En une demi-minute, on transformerait en tube, d'après les inventeurs, une barre d'acier de 3 à 4 mètres de longueur et de 100 mm. de diamètre.

Le plus souvent les tubes préparés par le premier laminage doivent

être élargis pour donner les dimensions réclamées par le commerce. On emploie à cet effet un laminoir à disques rotatifs, construit d'ailleurs sur le même principe que le laminoir préparateur.

Il consiste essentiellement en deux troncs de cône FF opposés, louniant en sens inverse et à même vitesse ; les faces des cônes portent des rayures.

Entre les deux cônes est placé le mandrin E contre lequel est poussé le tube à élary^ir C cliauffé au rouge cerise clair. Une fois le tube saisi et entraîné, il s'élari»it en forme de cône en amincissant ses parois et sort en un tnhe C'(V qui se débite régulièrement avec une épaisseur et un diamètre coiislaiil jusqu'à la fin de la passe.

Telle est la doscription du procédé qui a fait grand bruit il y a 6 à 7 années et dont Texploitation s'est poursuivie aux usines de Remscheid

(Westphalie), de Komotan (AuinchQ), etc et sur lequel les Revues

techniques ont cessé depuis quelque temps de donner des renseignements.

B. ' — Procédé de laminarje pour cliaîne^s. — La fabrication des chaînes ordinaires à maillons soudés offre de grandes difficultés car il faut des ouvriers très exercés pi)ur donner de la solidité aux joints des divers maillons. Le problème de la fabrication des chaînes sans soudure s'est

: — Fabrjc&Uon îles ctiainen sans soudure (Utiiim Fif!uros ^chiipsliqucs — Ensemble dn litppareil Rota — Pour laister plue de clarlu au dessin IousIks détaih suppnin» Il e«t à remaniuor que les olindrca lamii

pectsl ay^Uiiic KlalU)

nslruclion ont ite s de la ra^on .1 lo mf me srbre sont caUes les deux couronnes dentées entre elles \ lent so Hier le di<que ï empreintes qui est lui^mâme forme de plusieurs sef^mentscn nnerseirâs entre les couronnes denti^es par des clefs âeiceotrique

a.b c d cvlindres lamineurs Le cylindro lerliral a actionné par 1c moteur en Iratno par ses deux couronnes dentées les cylindres honionlaui 6 et r qui tn^renenl à leur lour avec le qualnème cylindre lerlieal, if les quatre cylindre* aKl^'<e^t du cctlo rai.'un 'imultanHineol sur la barre d acier

Ifue^tfac,

Vue

TKAVA1LDB l'aCIBII 207

donc [Hjs^ depui!^ luriy^lcmps. Nous citerons parmi les notiihreiix apfiu- Tpi\s employt^s et pour donner une idée de ce ^enrt> de fahricalion, ie laminoirde Klitlle. Noms dirons toutefois que n'est A M. Oiinj de Cherbourg qu'il y a lieu d'attribuer le mérite d'avoir exécuté le premier, en 1881, des cliaFiies sans soudure par un système méthodique et pn'sijiie erclusiveinenl mécanique, consistant en perçages, ^ioinçoiiiiaij;es et rurseaifes en matrices h chaud et à froid ; nous en donnons (pa^es 203 i-I iOd) les dessins explicatif!*.

Sans nous arrêter à de nombreux procédés plus ou moins ini^énieux adoptés successivement, passons au laminoir Klfttle de Neiltvied,

Comme tous les inventeurs précédents, M. Klalte a pris une barre d'acier préalablement obtenue i> un laminoir à cannelures et de section criicil'uyme.

La difficulté réelle rie ce laminai,'e nmsiste dans la précisinn nécessaire non senlemcnl pour la posîliiin relative des creux de chaque rylinrlrc lamineur, mais panr le réclame des axes de ces cylindres. Dans la machine Klalte, les résultats sont assez satisfaisants en pratique, car les maillons sont semblables -k moins de 2 I) |»rés.

Les expériences faites sur ces chaînes ont, paraît-il, doiuié une résistance  la rupture supérieure aux nombres obtenus sur les mêmes modèles avec soudure ; la force de ces dernières ne serait éçale qu'à 7 U de la puissance de celles sans soudure.

Lr"» liiçures ci-dessus suffisent pour se rendre compte du travail produit par le laminoir. La barre sortant des cylindres est rapidement débarrassée des attaches minces au moyen d'une poinçonneuse et sa température est suftisante pour que l'arrachement dans les deux sens se fasse sans avarie.

On achève la séparation des maillons matrices ainsi dans la barre et l'on donne en même temps la forme et le jeu définitifs en réchauftant la chaîne et en ta faisant passer dans un train de finissat;e ou suus une presse à forefer.

Parle procéda O.ïn/ on arrivait par une série de matriçat^es et de découpages, avec peu île perte de métal, à modeler une chaîne dans un fer en croix.

La barre chauffée au rouse cerise clair subit en une chaude une opéllîon sur les deux faces perpendiculaires, puis après réchauffage elle

1 subit une autre dans une machine analo^e et ainsi de suite.

s te type de machines employées, les puiiiçoiis ou mtilrici's açis-

sani sur hi chaîne à ses rlivers degrés d'itsaint'iiiiMil, soril mie A mouvemeiil par des ressorts à liuudin actionnés au moveii de tocs ou cames dislribuées sur la circonférence d'un cercle animé d'un mouvemenl de rotation an moyen de courroies et de poulies.

C. — Laminaije de la tôle en feuilles continues en parlant de l'acier liquide. — La fabrication des tôles continues des différents mélaii<c provenant directement des matières à l'état fluide ou semi-iluide avait préoccupé Bessemer il y a déjà fort longtemps; en IHiti, il pi-enait iiri brevet pour la fabrication directe des feuilles d'élain et de plomb en parlant du métal en fusion.

Nous savons de source certaine que pour ces métaux la rjuestion est pratiquement résolue.

Quant ail laminage de l'acier liquide, îl ne semble pas ipie les fusait. récemment tentés aux Etals-Viiis et dont les Revues tecbiiiqueN ont donné le détail, aient quelque chance de réussir.

En passant de l'étal bquide à l'état solide, l'acier passe par un étal intermédiaire dans lequel il se compose de crains déjà solidifiés entourés d'un cimeni encore liquide. Il constiliie alors une sorte de niortiiT et se désagrège dès qu'on veut lui faire subir la moindre défonnalinn, de sorte qu'à cet état il ne jieut pas plus se fori^er ou se laminer qu'un mortier de sable et de chaux.

D. — Laminage circulaire. — Les laminoirs employés pour laminer circulairemenl sont appelés laminoirs à bandages, à cause de la fabrication pour laquelle ils ont été tout d'abord inventés. Plus lard, en modifiant la table et le profil des cylindres on s'en servit, et on s'ud sert encore, pour laminer circulairemenl les frettes de petit et de moyeu calibre.

Le laminat^e circulaire comprend deux passes, l'une d'ébancliagc el l'autre de finissage, auxquelles on soumet le disque à bandas;c ou à frelte, bigorné après pain^onnai^e, pourle transformer en pièce brute ile forge.

Nous nous contenterons de donner le principe du laminoir circuiairf.

A l'origine, on pensa qu'il suffisait, poiirlaminer circulairemenl. qur le cylindre supérieur pût s'enlever entièrement et sortir des cages a» moins par un bout: on enfilait alors le bandage par ce bout, puis ou rapprochait le cybndre graduellement avec des vis. Par cette manœii-

TRAVAIL DB L ACIBR

? mctlait u tourner e

aminnssanl et

li!inilai.'t' une Fois saisi en augmentant de (liamétre.

Ce sysième. le premier atinplp, iiVlait pas d'une manœuvre îanU

On l'a simplifié en plaçant les n>uleanx en porte-à-faux sur le prolongement (le l'axe en dehors des cages.

il surfit alors d'un petit soulèvement pour pouvoir enga^fer le bandage par rûlé. On préfère souvent encore retourner les rouleaux de manière que leur axe aoit vertical : le bandage se lamine couché, son poids ne porte plus à faux et ne tend plus à le déformer. D'ailleurs, des galets guides placés à une cfrliiine dislance le maintiennent et le forrenl ii passer par trois points qui déterminent la yrandeur du cerrle.

L laïuinoir supt^neu] — L lami noir inWripur — B bandage — C, cannelure profllKe emboîtée, — A», arbre du laminoir supérieur. — Ai, arbre du laminoir intOrieur.

fi. — Lumiiioirx à roues, etc.

inol)ilr>«, on ;t pu lainirji^r di's loi

- En cm s a cenli

ibiiianl plusieurs rouleaux ■ plein. I.e disque qui {loit

former roii'e entre quatre galets coniques montés sur de? iniaiil autour d'un axe vertical, comme les roues d'une meule.

210 ]iéTAij.riiofe du fcr

Pour terminer, et pour ménwirêy nous citerons les laminoirs à canons de fusils, à épée-baïonnette, etc..

D'une manière çénérale, un métal est dit forgé lorsqu'il a élé soumis à Tune quelconque des transformations mécaniques à chaud (|ue nous venons de décrire, qu'il ail été travaillé :

au pilon,

à la presse,

ou aux divers types de laminoirs.

Et par là on veut dire que, non seulement sa forme a été déterminée par un déplacement de matière, mais encore que ses qualités de résistance ont été améliorées.

Article 3. — Digression sur le travail

des métaux misés

Le fer elVacier puddlés ont été définis dans la première partie de ce Traité : on a dit alors en quoi consistait l'opération du corroifaye.

Pour compléter les quelques notions qui ont été données sur ce sujet, il ne nous reste qu'à indiquer la marche générale suivie dans la pratique du travail.

On sait que la loupe fournit le massiau, le massiau donnant à son son tour, après son passage au laminoir de puddlage, le fer brut en

barres.

Or, le fer brut contient encore une forte proportion de scories inégalement répjirties dans la masse ; il en résulte que les qualités de résistance sont faibles et variables d'un point à un autre.

De plus, la longueur, le poids d'une barre sont limités par le poids même de la loupe sortie du four à puddler.

11 faut donc, soit pour améliorer le métal, soit pour obtenir des pièces de forme et de poids (pielconques, faire subir au fer brut un travail convenable.

A. — Notions générales sur la confection des paquets. — Au préalable, on casse toutes les barres de fer ou d'acier brut venant de chaque four à puddler, et d'après l'examen de la cassure, on les classe suivant leur qualité. Lorsqu'on veut ensuite obtenir une pièc« de qualité

TBATAtL DR L ACIER

donnée, on prend un poids convenable de barres de fer bnit de celle qualité : on les coupe à la cisaille en tronçons plus ou moins longs et l'on confectionne un paquet de ces barres en les disposant par lits,

jojntives et alternativement en Ions; et en travers ou encore plein sur joint.

Le patjuet ainsi formé est lié avec des fils de fer el porté dans un four à réchauffer où on l'amène au blanc soudant (1401)° environ), si c'est du fi'f.

Dans le cas de Varier piidtllé, il ne faut pas dépasser le rouge cerise clair cl ne pas laisser longtemps le métal ù cette température dans le fover; il serait rapidement bnllé. Le feu doit être conduit de manière que lu flamme ne soil ]ias oxydante; le combustible doit être autant que jtossible exempt de soufre.

Les paquets ont des formes et des sections très variables dépendant de l'objet à fa^-onner. Ces sont des blocs paralléli|)i|)éiiiqucs à section carrée ou rectann^ulaire quand ils doivent fournir des pièces lon;;ues ou plaies: essieux, arbres, tùles, etc., dans ce cas, les mises sont jdacécs parallèlement à la plus grande dimension de l'objet. Le façonnage devra être conduit de manière à bien orienter la section détinilîve dans l'objet fmi; si ta pièce doit être percée de Irons, par exemple, les axes de ces trous devront se trouver disposés per|>endiculai rement aux mises.

Pour certaines pièces, lorsqu'on ne cberche A obtenir que des fers de qualités médiocres, on assemble en pacpiel des riblons quelconques, des tournures, des chutes de barres, des déchets de fabrication, etc.. ; le tout i^ranti par ime enveloppe de mises <lc fer brut. Ce procédé n'est applicable, en tous cas, que lorsque le profil de la pièce finie est peu ttmrmenté et sert surtout à donner <les fers communs, plats, carrés, ronds, etc.

L3 pilon est emplové toutes les fois que la pièce n'a pas le même

les premiers coupi

profil dans tout* sa longueur : dans ce cas, avec prudence servent à ojMJrer le rapprochement des mises souder, la majeure partie de la scorie est expulsée, celle qui reste constitue comme une sorte de ciment facilitant la soudure de la matière. Dans les chaudes suivantes on étirera le métal sur panne et enclume étroites, on le façonnera ensuite k l'aide de tranches à ciiaud en enlevant lemclal en certains points ou à l'aide dVtampes de profils convenables. Souvent même, ijuaud le paquet doit être laminé, on le soumet, au préalable, à l'action du pilon pour mieux le souder, les passa suivantes s'exéculant au laminoir.

La presse n'est généralement pas ployée en France pour le forgea^e paquets de fer el d'acier parce qu'on prétend que le choc du marteau favorise mieux l'expulsion de la scorie. Il ne l'ig. liil. faudrait ce]«'ndant pas croire que cet

engin ne puisse être employé pour cet usage: les travaux exécutés dans ]es forges anglaises témoîgnenl An contraire.

Le corroyage subi ainsi par le paquet, soit an pilon, soit au laminoir, améliore sa qualité : pour des produits moins communs on peut constituer les mises extérieures par du fer corroyé une fois ou par du fer balle; toutes les mises peuvent même être constituées par île» fers ou des aciers plus ou moins corroyés lorsqu'on voudra des produits d< choix. Aussi ne peut-on, à cet égard, fixer aucune régie précise; dans les exemples qui suivent nous nous contenterons d'indiquer sommairement la forme générale des paquets sans entrer dans trop de détails pour la qualité du métal employé.

Le poids d'un |iaquet se calcule de la manière suivante : Au poids de la pièce à obtenir on ajoute, quand on doit la passer au laminoir, une quantité supplémentaire de métal telle qu'elle corresponde à une chute de 50 à (iO centimètres aux extrémités de la ïmm toujours mai soudées. Les barres sortant du laminoir au rouge sombre sont généralement alfranchies au moyen d'une scie circulaire placée dans le voisinage des laminoirs. H faut ensuite ajouter ce qu'on appelle

le déchet de feu (oxydes des battitures) d'autant plus fort que le métal est moins fin et que la pièce à obtenir exige plus de chaudes: ce déchet varie de 5 à 10 0/0.

Bien que variant dans les limites précitées y ce déchet est pris en moyenne égal à 8 0/0 dans toutes les opérations mécaniques à chaud : forgeage à la presse^ au pilon et au laminoir.

B. — Paquets pour profilés divers. — Il suffira de jeter un coup

''yy/y/^^^Ai^A^:^^

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■^ry

/^'^ chaude

Fig. 105. — Paquets pour cornières.

Fig. 166. — Fers à I.

d'œil sur les figures qui suivent pour se rendre compte de la marche générale de la fabrication.

Pour les fers à T difficiles à fabriquer le paquet est plus compliqué,

on Ta souvent constitué comme il suit :

Un paquet A pour former Tâme du T.

Deux demi-semelles B assemblées par une enture à traits de Jupiter^ chacune de ces demisemelles ayant été fabriquée par laminage d'un paquet. .

Une bande de fer brut b destinée à amener

Fig. 167.

la soudure de Tàme avec la semelle.

mLmJ/MJiJ^i

Fig. 168.

Fig. 169.

y/mmMMMM/y

§$$S§S5^JSS$§SSSJSSS$

Fig. 170.

Les figures ci-dessus donnent d'autres formes de paquets pour fer à

C. — Paqueli four Uilen. — Lrs paquets pour tdies sont i;énéral<>ment forint commf il suit :

C, Couvertes en fer corroyé 'laminé en lonçi.