PROPRIÉTÉS DES MÉTAUX BESSEMER

SiO. Phénomènes que présentent les métaux du fer dans les températures élevées. — Tous les aciers dégagent à la coulée des étincelles beaucoup plus nombreuses que celles qu'on remarque à la coulée de la fonte ; leur abondance est considérée comme un indice caractéristique de l'acier. Ces étincelles paraissent résulter de la combustion dans l'air

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CONDUITE d'une OPÉRATION.

de gouttelettes métalliques projetées le long du jet ou à son extrémité. Même dans la lingotière, la surface de l'acier demeure, jusqu'à la solidification, agitée par un dégagement d'étincelles toujours très-sensible.

Au moment de la solidification, l'acier dur subit une dépression superficielle : sa surface supérieure devient de plus en plus concave vers le centre, puis la croûte se perce en s'enfonçant; on dit alors que le lingot perce. Le phénomène qui se produit est en effet le même que celui qu'on observerait si, les parois du lingot étant seules figées, la lingotière perdait par le bas. — La partie percée ne peut se ressouder au martelage, le trou s'étant produit au rouge et au contact évident avec l'air, qui a tapissé l'intérieur de la cavité d'une couche d'oxyde. Il en résulte la nécessité d'affranchir les barres après l'étirage, car on ne connaît aucun moyen d'empêcher les lingots durs de percer.

L'acier doux se comporte d'une manière tout à fait opposée : les lingots de cet acier ont une tendance d'autant plus grande à remonter qu'ils sont moins carburés et cette force ascensionnelle est un maximum pour le fer brûlé liquide, produit final de l'appareil Bessemer, tel qu'autrefois on l'obtenait avant l'addition du Spiegel ('). Nous avons vu plus haut aux 807 et 808, qu'on évite avec succès le remontage en bouchant les lingots. Néanmoins, l'acier Bessemer est toujours poreux et les cavités dans les lingots de cet acier augmentent en nombre et en grandeur, de l'intérieur à l'extérieur des lingots, avec la dureté de l'acier ; mais on peut obtenir de l'acier tendre présentant une texture à peu près homogène. En outre, les cavités dans l'acier doux sont d'autant plus faciles à ressouder et s'opposent d'autant moins à l'étirage que le métal est plus doux ; car les aciers tendres peuvent être chauffés sans inconvénient à un degré plus élevé que les aciers durs et les appareils de compression agissent mieux jusqu'au centre des premiers que des seconds, tant à cause de cette température plus élevée, que par suite de l'état relativement mou des lingots.

Le fer brûlé n'est jamais étirable.

841. Explication de ces phénomènes. — Selon Gizancourt, les métaux

(') Suivant Tunner (Dingler, t. 178, p. 468), quoique les blocs anglais soient, en général, plus denses (dichter) que les blocs suédois, cependant ils ne sont pas non plus exempts de soufflures sur les bords et au fond. Étant plus denses et moins purs, ils se soudent moins facilement que les produits de même dureté des feux d'affinerie et des fours à puddler. Di.ns le but d'obtenir des lingots sans soufflures, on laisse à dessein subsister des impuretés, mais cela ne se peut sans diminuer lasoudabilitédes blocs, principalement aux extrémités supérieures, fortement mélangées d'impuretés.

Nous savons qu'en interrompant l'insufflation avant la complète décarburation, comme on le fait maintenant dans le procédé anglais, on a principalement pour but d'économiser de la fonte de Siegen.

612 SECTION IV. PROCÉDÉ BESSEMER

du fer, autres que les fontes, par suite d'une propriété analogue à celle que possèdent le cuivre, l'argent et d'autres métaux, contiennent, dans les températures élevées beaucoup au-delà du point de fusion, des gaz qu'ils expulsent avant de se solidifier, c'est-à-dire dans la période du refroidissement qui précède la solidification.

La différence entre la manière dont l'acier dur et les autres métaux, depuis l'acier doux jusqu'au fer suraffîné, se comportent après la coulée tient à ce que le premier reste longtemps liquide et, semblable en cela à la fonte grise, se solidifie d'une façon plus ou moins brusque, tandis que les autres métaux dont il s'agit ont leur point de fusion à une température plus élevée et passent par l'état pâteux durant le refroidissement. La percée centrale des lingots durs résulte de ce que les gaz, en se dégageant, produisent des soufflures et de ce que ces espaces creux sont remplis successivement et de proche en proche par l'acier du centre demeuré liquide. Quant au mouvement tumultueux et ascensionnel des lingots d'acier doux ou de fer, il s'explique par la rapidité de la solidification qui empêche les gaz de se dégager lentement et par l'état visqueux de la masse traversée.

Enfin, l'auteur assure que l'acier en fusion et le fer plus ou moins carburé, susceptibles d'étirage, contiennent toujours en solution de l'oxyde de carbone ou un mélange de ce gaz et d'azote et que le fer doux refondu sans addition de matière charbonneuse renferme des gaz oxydants et nuisibles, tels que l'acide carbonique, par exemple. On sait que ce fer n'est pas étirable et que, pour obtenir un produit susceptible d'étirage, il est indispensable d'ajouter dans le creuset pour la refonte un mélange de charbon pulvérisé et de peroxyde de manganèse en proportion donnant du carbone en excès.

Cette théorie n'est pas encore appuyée sur des preuves expérimentales suffisantes pour qu'on puisse l'accepter ; car on peut très-bien se rendre compte des phénomènes sans admettre la préexistence des gaz dans l'acier. En effet, l'oxydation, non encore achevée au moment de l'interruption brusque du travail, doit se poursuivre pendant les quelques minutes de repos qui précèdent la coulée dans les moules, et le gaz oxyde de carbone produit par cette oxydation, ni le gaz azote provenant de l'air atmosphérique introduit dans les derniers moments de l'insufflation, ne peuvent plus se dégager complètement, étant retenus en quantités variables par la masse d'acier environnante, encore liquide, il est vrai, mais déjà épaissie par le refroidissement opéré du dehors. Voici, au surplus, des faits qui se rattachent à la théorie de Cizancourt :

1° On sait que le gaz dégagé par l'acier Bessemer liquide est combustible. Il paraît que ce gaz a été absorbé du foyer, puis modifié par le

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carbone du métal, puisque chez Krupp, à Essen, on obtiendrait de l'acier fondu ordinaire exempt de soufflures, en effectuant la refonte dans des creusets exactement couverts : on conçoit, du reste, que la présence d'un corps gazeux doit être moins à craindre dans l'acier fondu au creuset que dans l'acier Ressemer, celui-ci étant imprégné par insufflation de gaz forcés à s'y suspendre ;

2» Cailletet (C. R., 13 novembre 1865, p. 8S0) a trouvé que les gaz dégagés par des fontes liquides immédiatement après leur entrée dans les moules étaient composés, sur 100, de :

Fonte grise Fonte légèreanglaise au coke. ment grisâtre au bois.