PRÉCIS SUR LEXPLOITATION, LA FABRICATION ET LA NATURE DES FERS

Le fer, considéré relativement à son usage dans l'art de bâtir, est la plus forte des matières qu'on emploie à la construction des édifices. Cette qualité le rend très-propre à relier et à entretenir leurs principales parties. On peut faire, par son moyen, des constructions plus légères, aussi solides et beaucoup moins coûteuses, parce qu'il supprime des efforts auxquels il faudrait opposer des masses considérables, ou qu'il supplée à des matériaux d'une très-grande dimension , difficiles à transporter et à mettre en œuvre.

Il faut cependant n'employer les fers que lorsque la nécessité les rend indispensables , et leur donner les dispositions, les formes et les dimensions convenables.

On reproche au fer d'être sujet à se décomposer à l'air et à l'humidité; on cite à ce sujet des fers, mal placés, qui ont fait éclater les pierres, par l'effet de la rouille qui avait augmenté leur volume; cependant les fers trouvés sains dans les démolitions d'anciens édifices, ceux exposés à l'air depuis plusieurs siècles, tels que des vitraux d'églises gothiques, des grilles, des crampons de fer pour retenir des tablettes d'appui, les supports des réverbères des Tuileries, du cours la Reine, des quais, des ponts, etc., prouvent que ce métal, lorsqu'il est garanti de l'humidité , est aussi durable que les autres matières employées à la construction des édifices. J'ai vu des fers provenant d'anciennes constructions hydrauliques, qui étaient restés dans l'eau plus de 30 ans, être encore en bon état et pas plus rouilles que les fers neufs qu'on achète dans les magasins. Le savant Musclienbrock a éprouvé que si on met un morceau de fer dans un vase rempli d'eau pure, bien bouché, il ne contracte pas de rouille.

On a remarqué que les fers dont les surfaces ne sont que forgées sont moins susceptibles de s'oxider que ceux qui sont limés; ceux qui sont scellés dans du plâtre s'oxident beaucoup , ceux qui le sont dans du mortier ne s'oxident presque pas. C'est pour cette raison que les maçons en plâtre se servent ordinairement de truelles à lames „de cuivre, ceux en mortier, de truelles de fer.

J'ai trouvé dans les démolitions de très-anciens édifices des fers toutà-fait enveloppés de mortier, qui n'étaient que légèrement oxidés à leur superficie; tandis que d'autres, placés dans des constructions en plâtre, beaucoup moins anciennes, étaient presque décomposés. Lorsqu'on emploie des fers comme crampons, dans l'intérieur des constructions, il faut, autant qu'il est possible, éviter de les sceller en plâtre et surtout en soufre , qui décompose le fer encore plus vite.

Lorsqu'on ne fait pas usage du plomb, il faut les sceller en ciment gras , après les avoir bien fixés avec des tuileaux ou des petites cales de fer. On doit surtout éviter de placer desiers dans des joints où les eaux pourraient pénétrer, par quelque négligence, soit dans la construction ou dans l'entretien. C'est à l'humidité que produisent ces eaux qu'il faut attribuer la rouille ou oxidation des fers et la destruction des pierres, même dans les constructions où il n'entre pas de fers, ainsi qu'on l'a vu, il y a quelque temps , dans une des arcades du théâtre de l'Odéon qui traverse la rue de Corneille.

On peut empêcher les fers de s'oxider en les enduisant de matières grasses. Muschenbrock remarque qu'en Hollande ( où il dit que les fers exposés à l'air s'oxident plus en huit jours, que vers le milieu de l'Allemagne en un an , à cause de l'humidité saline qui y règne) , on vient à bout de préserver ces fers de la rouille, en les enduisant avec de la graisse de chapon. Le goudron, la poix , la cire, les vernis et les mastics, produisent le même effet; en France on fait usage de peinture à l'huile qu'on peut renouveler pour ceux qui sont exposés à l'humidité, car pour ceux qui en sont à l'abri, il n'en est pas besoin quoiqu'ils soient exposés à l'air.

Presque tous les fers employés pour entretenir les parties d'un édifice , agissent en tirant et résistent aux efforts d'écartement par leur ténacité ou l'adhérence des parties qui les composent. C'est cette propriété qui constitue la qualité essentielle du fer, qualité qu'on augmente beaucoup en le forgeant.

M. de Buffon assure que les bonnes ou mauvaises qualités du fer dépendent moins de la nature des minerais, dont il est tiré, que de la manière dont il est fabriqué. D'après son opinion, les fers d'Angleterre, d'Allemagne ou de Suède , ne sont pas meilleurs que ceux de France ; il dit avoir éprouvé qu'en chauffant peu et forgeant beaucoup, on donne au fer plus de nerf et qu'on approche davantage du maximum de force dont on ne saurait trop recommander la recherche.

Il s'en faut de beaucoup que les fers ordinaires soient aussi bien fabriqués qu'ils pourraient l'être; pour qu'on puisse en juger, nous allons donner un précis de la manière dont ils se fabriquent.

Lorsque la mine est fondue, on la coule dans le sable, en gros lingots appelés gueuses; on leur donne la forme d'un prisme triangulaire, du poids de quinze à dix-huit cents livres et plus; on porte la gueuse à l'affinerie , où on la fait chauffer fondante ; on en fait un nouveau lingot qu'on nomme loupe, qu'on passe sous le gros marteau; on la bat d'abord à petits coups, pour rapprocher et souder les parties les unes avec les autres.

Quand cette loupe est ressuée , c'est-à-dire, lorsqu'en la frappant à petits coups on en fait sortir le laitier ou parties hétérogènes, disséminées entre les parties de fer, on la frappe plus fort pour l'étirer en grosses barres d'environ trois pieds de longueur : on les fait ensuite repasser à la forge pour leur donner différentes formes , à la demande des marchands. C'est ainsi qu'on fabrique tous les fers communs; on ne leur donne que deux ou tout au plus trois volées de marteau, aussi n'ont-ils pas, à beaucoup près, la ténacité qu'ils pourraient acquérir, si on les travaillait moins précipitamment.

On peut connaître la qualité du fer en le rompant; si la cassure paraît brillante et formée de grandes paillettes, c'est une marque que c'est un fer aigre qui sera dur à la lime et difficile à forger, tant à chaud qu'à froid; il sera tendre à la chauffe et se brûlera aisément; quelquefois même , au lieu de s'adoucir sous le marteau, il devient plus aigre. Ce fer est de mauvaise qualité pour presque toutes sortes d'ouvrages ; seulement à cause de sa dureté il pourrait être employé comme la fonte à des grosses pièces qui n'ont à résister qu'à des frottemens.

Si la rupture d'une barre de fer paraît moins brillante et moins blanche et que le grain soit moins gros, le fer ne sera pas aussi aigre, il se chauffera et se forgera mieux : les maréchaux estiment cette espèce de fer à cause de sa fermeté, et les serruriers en font usage pour les ouvrages qui ne doivent pas être limés, parce qu'il se trouve des grains sur lesquels le foret ni la lime ne peuvent pas mordre.

Si la cassure est un peu noire et inégale, y ayant des flocons de nerfs qui se déchirent comme lorsqu'on romp du plomb , ce que quelques ouvriers appellent de la chair, c'est l'indice d'un fer très-doux, qui se travaille aisément à chaud et à froid, sous le marteau et sous la lime;

mais il est presque toujours difficile à polir et rarement il prend un

beau lustre.

11 se trouve des fers qui sont, pour ainsi dire, composes des deux espèces précédentes; leur rupture présente des endroits blancs et d'autres noirs. Quand on emploie ces fers tels qu'ils viennent de chez le marchand, ils sont pour l'ordinaire pailleux et de dureté inégale; mais lorsqu'ils sont corroyés ils sont excellens pour la forge et pour la lime; ils sont fermes sans être cassans et se polissent aisément , quelquefois cependant ils sont cendreux, défaut auquel sont exposés les fers doux. Ces fers pourraient avoir, en sortant des grosses forges, la bonne qualité qu'on leur procure, en second lieu, si on les y travaillait avec plus de soin. Il y a encore des fers qui ont le grain fin et qui n'ont point de chair , cependant ils sont assez plians et ne se rompent pas aisément; ils prennent un beau poli, mais ils sont durs à la lime et bouillans à la forge. Ce sont des fers acérains qui prennent la trempe et ne sont pas propres pour des ouvrages qui doivent soutenir de grands efforts. Quand ces fers doivent être limés , il faut les laisser refroidir doucement pour qu'ils ne se trempent point. On doit les ménager à la forge , presque comme si on travaillait de l'acier.

Les fers que l'on nomme rouverains, sont assez plians et malléables à froid , mais il faut les ménager au feu et sous le marteau. Quand on les forge ils répandent une odeur de soufre et il en sort des étincelles fort brillantes. Lorsqu'on les chauffe presque à blanc et qu'on les frappe rudement, ils sont sujets à se dépecer sous le marteau, à se rompre ou du moins à devenir pailleux.

Les fers d'Espagne et ceux qu'on fait avec de vieilles mitrailles corroyées, sont presque tous rouverains; ils sont bons , mais il faut les travailler avec ménagement.

On voit par cette énumération des principales qualités du fer, que le meilleur , pour le cas où il doit agir en tirant, est celui qui, étant rompu , paraît tout nerf; et que celui dont la cassure est brillante , à paillettes ou gros grains, ne saurait convenir pour cet usage : il tient de la nature de la fonte, et de la gueuse dont il provient, en ce qu'il n'a pas été assez purgé de son laitier.

Les qualités des autres fers tiennent plus ou moins de ces deux extrêmes. Le fer vaut mieux, à raison de ce que son grain est plus fin. Le meilleur est celui dont la cassure parait arrachée et ne présente pas

de grains, c'est-à-dire, qui est tout chair ou tout nerf, on a trouvé que la force de ce dernier est au delà de quinze fois plus grande que celle du fer à paillettes ou à gros grains.

On convertit le grain du fer en nerf en le forgeant ; mais comme il résiste par sa fermeté , en raison de son épaisseur, il en résulte que les fers forgés ne sont jamais homogènes ; souvent les surfaces frappées par le marteau sont tout nerf, tandis que le milieu est encore à gros grains. C'est pour cette raison que les fers méplats sont plus forts, en tirant, que les fers carrés; on trouvera ci-après, au Chapitre IV de la 2e. Section , plusieurs expériences qui confirment ce que nous venons de dire.

A la suite des notions architectoniques qu'on vient de lire, nous avons pensé que l'on verrait ici, avec intérêt, quelques détails particuliers sur la préparation du fer en Suède, extraits de la chimie de Berzelius, d'après la traduction française qu'en a faite M. le chevalier Hervé, capitaine au corps royal d'artillerie. — Paris, Levrault, 1826.

■ Le fer natif se rencontre rarement , et c'est presque toujours dans les pierres météo- » riques. On le trouve le plus habituellement à l'état d'oxide ou de sulfure.

« On nomme minerais de fer, les minéraux contenant du fer en quantité et sous une » forme telles qu'il soit avantageux de l'en retirer et de le purifier. Ces minerais sont de » différentes espèces, et le fer qu'ils produisent varie en bonté, suivant que les minerais » sont plus ou moins dépourvus d'autres métaux, de soufre et de phosphore.

» Les meilleurs minerais de fer se rencontrent dans les terrains primitifs , où ils forment » ordinairement des couches très-puissantes. De ce nombre sont la plupart des minerais de » fer qu'on exploite en Suède

» On retire le fer de ses minerais de la manière suivante : on grille les minerais, puis » on en mélange plusieurs entre eux, suivant que l'expérience a démontré qu'un sem- » blable amalgame est plus fusible et produit un fer de meilleure qualité. Ce mélange ou » cet assorliment des minerais est souvent de la plus grande importance, tant à cause de

»> la bonté des produits, que pour leur quantité dans un temps donné

» On ajoute au mélange des minerais, de la castine , pierre calcaire, soit pour obtenir » un fondant, c'est-à-dire pour vitrifier les parties étrangères contenues clans les mine- » rais de fer , et qui entraveraient la réunion du fer réduit, soit pour séparer les divers » principes étrangers qui pourraient nuire à la qualité du fer fondu. Un tel mélange a reçu » des maîtres de forge le nom technique de préparation.

» On en charge un haut-fourneau par couches avec du charbon.

» C'est un grand fourneau dont la forme intérieure présente l'aspect de deux grands » creusets égaux, renversés l'un sur l'autre, et dont l'un, celui qui est en dessus, n'a » point de fond. A la partie inférieure du fourneau est un espace dans lequel se rassemble " le métal fondu. Ce sol est percé sur le côté d'un trou par lequel le fer fondu peut s e-