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Belge.

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Silicium . . . .

Phosphore . . .

Carbone ....

Manganèse . . .

non dosé

OBSERVATIONS. — a) et b), tôles. La tôle a) s'est mieux comportée au travail de la chaudronnerie que la tôle b).

c), acier employé pour canons de fusil. La fabrication des aciers pour canons do fusil est basée sur les mêmes principes que celle des aciers pour tôles (§ 912).

916. Ponts à large travée. — Le fer n'est pas assez tenace pour se prêter à cette application, attendu qu'il faut 3 k. de ce métal pour porter 1 k. de charge utile. L'acier fondu ordinaire, dont la ténacité est double de celle du fer, permettrait de rendre les ponts beaucoup plus légers, d'abord pour cette raison et ensuite parce que la charge permanente due au poids du pont lui-même se trouverait considérablement diminuée par cet emploi ; mais cet acier revient à un prix trop élevé. Voilà pourquoi, dans l'application dont il s'agit, on le remplace par l'acier Bessemer, qui, à la vérité, n'égale pas toujours l'acier fondu, mais s'en rapproche, peut être obtenu par masses et à bas prix, etc.

SECTION. IV. PROCÉDÉ BESSEMER

Le pont qui, en 1867, a été construit, à Paris, au-dessus des passages entre le champ de Mars et le bord de la Seine, est en métal Bessemer de Terre-Noire près de St Étienne. Il a 2S mètres de travée avec un tablier large de 21 m. et il a été soumis pour épreuve à une charge de 272 tonnes.

On connaît en Angleterre de nombreux exemples de ponts en tôles d'acier. Le pont de Sankey, établi sur le chemin de fer du London et North-Western, est en tôles d'acier dont le poids n'atteint que les s/s de celui qu'auraient exigé des tôles de fer.

Styffe a vu fabriquer à Hoerde, avec le même métal, des tôles et des équerres pour des ponts de chemin de fer en Hollande, dont un a approchant 400 pieds (viennois) de travée. Selon contrat, les tôles et les équerres de 4 lignes d'épaisseur, devaient avoir une ténacité absolue de 60 k. par mm. carré, mais ces pièces auraient réellement porté 70 à 80 k. par mm. carré. Toutefois, cette prescription remplit imparfaitement le but proposé, parce qu'elle ne fixe pas l'extension du métal sous la charge. A cet égard les indications de Neuberg données au | 837, sont plus complètes.

917. Chaudières de machines à vapeur. — Les tôles d'acier sont destinées à entrer largement dans la construction de ces chaudières. La première chaudière en ac/er fondu construite en France est celle qui figurait à l'exposition de 18S5 et qui avait été montée dans les atehers de MM. Cail et C'% à Paris. La tôle avait 0"',006 d'épaisseur. Au bout de trois ans de service, cette chaudière fut démontée et visitée : les surfaces furent reconnues intactes et l'épaisseur n'avait pas subi d'altération sensible. Des plates bandes en long et en travers, découpées dans les parties soumises au coup de feu, furent essayées par la traction et on constata que la résistance était la même que celle des tôles qui n'avaient pas vu le feu et n'avaient été soumises qu'à la pression de la vapeur.

Des foyers de locomotives en aaer fondu, montés par les différentes compagnies de chemins de fer, ont été reconnus en bon état après de longs services, tout en ayant permis une économie de métal par rapport aux foyers en cuivre.

Quant aux chaudières pour les machines marines et les machines fixes, depuis longtemps on les confectionne en acier fondu. MM. Petin, Gaudct et C''^ en livrent de grandes quantités à l'industrie. Dans leurs forges mêmes, on a appliqué, dès 1859, des tôles d'acier aux chaudières recevant les coups de feu des fours à puddler et des fours à réchauffer. Plusieurs années après, ces tôles qui, cependant, n'avaient que les 2/3 de l'épaisseur réglementaire des tôles en fer, étaient encore en service,

là OÙ les tôles en fer duraient seulement trois ou quatre mois : c'est que, sous l'action d'une forte chaleur, les tôles ordinaires se dédoublent suivant leurs plans de soudure en se boursouflant, tandis que les tôles d'acier, dont l'homogénéité est parfaite, résistent infiniment mieux.

Pour la construction des chaudières, les tôles en acier fondu sont le plus souvent à la limite de carburation et d'une qualité appelée tôle à huit points. Elles sont très-douces, afin de permettre le travail de l'emboutissage et la dilatation en place.

La tôle douce d'acier fondu se comporte comme la tôle au bois à l'emboutissage et peut résister avec les meilleures matières à un elîort de S5 à 60 k. par millimètre carré. La tôle vive d'acier fondu supporte de 80 à 90 k. par mm. carré, mais elle ne peut s'employer que pour les parties du corps cylindrique de la chaudière qui ne sont pas soumises à un fort emboutissage (An. des Mines, 8° S., t. 19, 1861).

La tôle d'acier se courbe au rouge foncé; à la température du blanc soudant, elle deviendrait cassante. L'emboutissage s'en fait avec les mêmes outils que celui des tôles ordinaires. Pour qu'un refroidissement inégal n'altère pas la solidité de l'acier, les surfaces à cintrer doivent être plus également chauffées encore que les tôles de fer. Les rivets en acier fondu, placés en quinconce avec les mêmes tètes, sont de dimensions plus faibles que les rivets en fer ; pour qu'ils soient très-malléables, on les introduit au rouge, mais pas à blanc.

W. Fairbairn (On Iron, etc., p. 180, 1861) cite une usine qui possède six chaudières en tôle Bessenier, travaillant constamment sous une pression de 7 k. par centimètre carré. Elles ont 9"%10 de longueur sur l'",98 de diamètre, et sont composées de tôles de 0'",00088 d'épaisseur.

De toutes les variétés de métal Bessemer, celle qui, selon Fairbairn, paraît se prêter le mieux aux chaudières à vapeur, contient de 0,28 à 0,8 pour 100 de carbone et olïre une résistance de 63 à 70 k. par mm. carré.

918. Coques de navires. — L'acier Bessemer est devenu indispensable à l'industrie des constructions navales, car c'est grâce à sa coque en acier que le navire Clytemneslra résista en 1864 dans le fleuve Calcutta à un ouragan (typhon) qui aurait coulé dix fois des vaisseaux ordinaires (Dingler, t. 178, p. 323). Seulement la fabrication des grands formats de tôles, tels qu'il les faut pour cette industrie offre encore beaucoup de difficultés à surmonter (| 91 -i).

Quant à l'application des tôles d'acier pour coques de navires de mer, elle donne encore lieu à diverses objections sérieuses et l'on admet qu'un pareil navire construit en tôles d'acier d'épaisseur réduite proportionnellement à la résistance de ces tôles à la traction, par rapport à la

SECTION IV. PliOCÉDÉ BESSEMER.

résistance des tôles en fer de première qualité, sera plus faible qu'un navire en fer.

Cette conclusion est basée sur les faits suivants, savoir : 1° On fraise plus difficilement des trous de rivets dans une tôle mince que dans une tôle épaisse et ceux-ci ont moins de portée ;

2° Avec la distance habituelle entre les membrures, il est plus difficile de rendre le fond étanche, les tôles minces se déjcttant entre les cornières ;

3° L'elïet de la corrosion sera évidemment plus grand sur les tôles en acier que sur les tôles en fer, par suite de la réduction d'épaisseur des premières, même en admettant que ces deux matériaux soient également oxydables ;

4» L'acier peut présenter des dangers, ainsi que l'a révélé le bris d'une tôle de 1/2 pouce anglais d'épaisseur, en acier Bessemer, quelques jours après sa mise en place : cette tôle, qui avait 4 pieds de largeur aux extrémités et 2 pieds dans la partie centrale, était entrée dans la composition du Stringer du pont supérieur du « Hercule » : après une nuit froide, on la trouva fissurée, sans qu'aucune cause apparente eût pu faire prévoir cette rupture Q) ;

(') On ne peut encore tirer de conséquence certaine de ce fait isole. Suivant Krupp, la tôle la plus épaisse de l'acier le plus doux peut se briser sous l'action d'un chauffage, d'un pliage ou d'un refroidissement local. Il est possible que le fait signalé se rattache à la production des fissures de trempe (Haerterisscn) dans l'acier fondu, signalée par Stambke (Dingler, t. 179, p. i79, mars 1866; et Zoitschrifl des deutschen Ingenieurvereins , t. 9, p. S63).

L'auteur, en s'appuyant sur les expériences généralement connues, d'où résulte qu'on peut facilement gâter l'acier fondu en le chauffant, morne dans les limites de température permises, attribue ce phénomène à des fissures (Ilaerterisse) qui se produisent par suite d'une chaude inégale, ou parce que le vent de la tuyère frappe directement le morceau d'acier fondu, ou aussi par d'autres causes. Comme exemple de l'affaiblissement dû aux fissures (Ilaerterisse), il rapporte que les ruptures d'essieux faiblement trempés pour chemins de fer auraient eu lieu par des fissures, et que pour cette raison l'on ne se servait plus maintenant que d'essieux mous. Il recommande l'acier fondu pour les bandages des roues de machines fortement chargées, le fer éprouvant trop d'usure, et il cite comme exemple des roues de la fabrique d'acier de Bochum, qui ne se sont usées que de i/s pouce après avoir parcouru 300,000 milles d'Allemagne. Cependant, aussitôt qu'on cherche à serrer ces roues par des freins (bremsen), on remarque des ruptures produites par des fissures, ce qui, selon l'auteur, ne tient pas à ce que les roues de Bochum sont fondues et n'ont pas été forgées, les roues forgées présentant le même phénomène. C'est réchauffement dû à l'action des freins, et non le refroidissement subséquent qui produit les fissures. Un frein à traineau de la voie d'embranchement de Lethmatc à Iserlobn, frein de 18 pouces de longueur, fait en acier fondu mou et forgé, serait tombé, après un court temps de service, en plusieurs parties, divisibles, au moyen d'une légère percussion, en morceaux plus petits encore. Les fragments présentèrent une multitude de fissures transversales et parallèles : au moyen de la loupe, on compta environ 200 de ces fissures sur la longueur d'un pouce. De même un couteau d'une machine à raboter des planches reçut des fissures

S" Par conséquent, les accidents qui peuvent survenir d'un écliouement sont plus à craindre qu'avec un navire en fer.

A la vérité, on a soin de recuire les tôles et de les galvaniser, mais on ne sait pas encore si ces moyens suffisent.

919. y) Ustensiles culinaires. — Une propriété de l'acier Bessemer qui a été peu considérée jusqu'à ce jour et qu'il possède à un plus haut degré que l'acier et le fer forgé ordinaires, est sa ténacité toute particulière qui approche de celle du laiton ou du cuivre et permet de le plier à froid sans qu'il se déchire comme on ne peut le faire qu'à une chaleur rouge avec le bon fer forgé. Suivant Winter (Dingler, t. 182, p. 74 et t. 184, p. 78), on fabrique maintenant à Gratz, en Autriche, en tôle Bessemer, des objets pour lesquels on a dû employer jusqu'à ce jour des feuilles de laiton ou de cuivre qui reviennent à un prix si élevé, par exemple, des casseroles, des tasses, des capsules, des lavoirs, des pièces de lampes, mais surtout des ustensiles de cuisine. Il l'emporte pour ces usages sur le cuivre et sur le laiton, parce qu'il ne coûte pas même moitié autant que ceux-ci et ne peut jamais nuire à la santé, sur l'étain, parce qu'il est infusible et sur la fonte, parce qu'il permet de donner aux ustensiles des parois minces, ce qui, entr'autres avantages, procure une économie de combustible et de temps.

Pour fabriquer ces sortes de vases, on découpe une feuille de tôle d'acier en disques au moyen d'une cisaille particulière à ronds et, à l'aide d'un mandrin (Dorn) métallique manœuvré à la main, on fait entrer par la simple pression à froid chaque disque successivement dans des étuis (Futter) ou moules en bois qui diffèrent par la profondeur de la cavité. On emploie en premier lieu le moule le moins profond. Après y avoir tendu ou assujetti le disque, on opère la pression sur le tour qui donne un mouvement de rotation au système. La tôle, en vertu de sa flexibilité, prend la forme du moule et la conserve au sortir de celui-ci. On recommence l'opération au moyen d'un deuxième moule plus profond ou moins plat, puis au moyen d'un troisième moule et ainsi de suite jusqu'à ce que la tôle ait acquis la forme voulue. Trois opérations suffisent si l'acier est de bonne qualité. Il en faut cinq avec un métal moins bon. Seulement on introduit dans la pièce, pour la parer, un noyau en bois qui présente exactement la forme et les dimensions intérieures du vase et qu'on a fixé sur le tour, puis on fortifie le bord supérieur au moyen d'un anneau en fil de fer autour duquel on

et éclata au remoulago par suite d'un dchauffomcnt local dû, malgré l'afflucnce d'eau, à une pression trop forte contre la pierre à aiguiser. Les deux derniers exemples montrent aussi qu'il faut considérer réchauffement inégal et non le refroidissement subséquent comme la cause des fissures.

670 SECTION IV. PROCÉDÉ BESSEMER

rabat ce bord. Le vase, parfaitement lisse à l'intérieur et à l'extérieur, exempt de soudures et de rivures, est préservé de l'oxydation par un étamage des deux côtés.

920. k) Fil d'archal. — Les bouts de barres d'acier Bessemer s'emploient dans les tréfileries en remplacement de l'acier puddlé pour la fabrication du fil d'archal (| 880).