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Tôles striées pour parquets à

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Les prix des tôles sont cotés en comptant sous 2 "/o d'esconiplc ou à 4

Les tôles arrivant au poids de k»^ fr. 10 de SO en 50 kilogrammes.

francs par 1000 kilogrammes franco payables mois sans déduction.

500 subissent une augmentation qui monte de

k. Le type des fontes blanches, sans surcharge, est la fonte blanche lamelleiise ou miroitante (Spiegeleisen , Spiecjelfloss , Spangeleisen , liohstahleisen , Rohstahl/loss , Hartfloss, weissgares ou duenngr elles Roheisen des métallurgistes allemands) obtenue, dans des hauts fourneaux au charbon de bois, avec des minerais très-fusibles et très-purs (exempts de soufre et de piiospliore), tels que le fer spathique, par exemple. La composition de cette fonte peut être exprimée par la formule FeiC. Si la quantité de carbone diminue par suite d'une faible surcharge de minerai, la fonte, sans cesser d'appartenir à l'espèce des fontes blanches lamelleuses, passe à la variété désignée par les métallurgistes allemands sous le nom de floss à fleur (blumiger Floss), ou à celle qu'ils nomment floss caverneux (liickiges Roheisen, lûckiger Floss, Weichfloss ou dickgr elles Roheisen), suivant qu'il reste plus ou moins de carbone par suite de la rupture du juste équilibre entre le combustible et le minerai dans le haut fourneau.

Dans les hauts fourneaux au coke de Montigny-sur-Sambre, d'Ougrée et de Seraing, on fabrique pour fer à fins grains, avec des minerais

mangancsifèrcs, une fonte blanche ayant tous les caractères physiques du Spiegeleisen, mais cette fonte contient du phosphore.

7. Observations sur les changements de texture du fer. — Tout travail au moyen duquel le fer s'allonge ou s'étend dans un môme sens transforme la texture grenue de ce métal en une texture à fibres. Le meilleur moyen de provoquer ce changement consiste à forger ou mieux à laminer le fer chauffé au rouge, pourvu qu'il y ait extension ou allongement dans une seule direction. De même, le fer grenu devient nerveux par l'étirage à la filière qui s'exécute, comme on sait, à froid.

Tous les fers n'ont pas la même tendance à prendre du nerf. Les fers brûlés et les fers tendres sont ceux qui opposent le plus de résistance à ce changement, mais ils l'éprouvent tous au moyen de ressuages et de laminages suffisamment réitérés, qui, sans doute, en changent aussi la composition chimique. Les fers forts et mous sont les plus faciles à rendre nerveux.

Réciproquement, on peut détruire la texture nerveuse en travaillant le fer de manière qu'il s'allonge dans un sens opposé à celui des fibres et en arrêtant l'opération avant que d'autres filaments aient pu se développer dans la nouvelle direction (^). Ainsi, dans les forges à l'Allemande, oîi l'étirage se fait au rouge dans le sens de la largeur de l'enclume, le fer devenu nerveux par ce travail reprend en partie sa texture grenue primitive lorsque, au rouge sombre, on le bat dans le sens de la longueur de l'enclume pour le parer, comme on dit, c'està-dire pour faire disparaître les empreintes laissées par le marteau à la surface des barres. De même le la minage aumoyen de trois cylindres superposés contrarie la production du nerf, parce que, à chaque passage, l'extension du fer se fait dans un sens opposé à celui

(') Depuis assez longtemps on sait que les essieux des locomotives, des tenders et des waggons, confectionnés avec le meilleur fer nerveux, se transforment, par un service prolongé, en fer cassant, grenu ou même cristallin, de sorte que ces essieux peuvent se briser inopinément, sans cause extérieure apparente et sans que rien n'indique à l'extérieur l'altération dont il s'agit.

On a attribué pendant longtemps cette altération dans la texture et dans la ténacité du fer à la suite des petits ébranlements qui ont lieu sur les chemins de fer, et l'on a cru que pour prévenir la rupture des fers, par suite de cette altération, il suffisait de les recuire de temps à autre et de les laisser refroidir lentement. Si cette assertion était exacte, il suffirait de découvrir le signe auquel on pourrait reconnaître le moment où il est nécessaire de procéder à ce recuit, afin de ne pas courir les plus grands dangers par l'emploi d'un fer cassant.

Cependant Ch. Kohn (Bergwerksfreund, t. li, n" 48) vient de prouver, par une série d'expériences, que c'est principalement à des torsions par le choc souvent réitérées qu'il faut attribuer ce changement dans l'état moléculaire du fer malléable, que les vibrations continuelles et les petites secousses ne peuvent le produire seules, que le recuit, même suivi du forgeage, ne produit aucun changement dans la texture devenue à gros grains, et qu'on n'obtient des résultats plus favorables qu'en employant la chaleur blanc soudant.

APPENDICE

dans lequel elle a eu lieu au passage précédent. De même encore un fd de fer redevient grenu lorsqu'on le fait repasser à la filière dans une direction opposée à celle de l'étirage qui a produit le nerf.

La texture nerveuse du fer est encore transformée en une texture à grains, cette fois ordinairement gros et cristallins, et le fer devient cassant, lorsqu'on le soumet, pendant longtemps à une température élevée et sans forgeage, à des chocs avec torsion ou à un courant galvanique. Cette propriété du fer nerveux est un simple effet de l'élasticité du métal qui tend à ramener à leur forme et dans leur position primitives les cristaux que l'étirage au marteau ou au laminoir a violemment déformés ou déplacés ; et ce retour à la forme et à la position primitives s'effectue dès qu'une cause quelconque, entre autres une de celles que nous venons d'indiquer, favorise le mouvement des molécules dans la masse métallique.

En ce qui concerne l'influence des chocs, on sait qu'un fer à cheval entièrement nerveux devient grenu et cassant au bout d'un certain temps de service. De même les rails, les essieux des voitures des chemins de fer, des locomotives et des tenders, cassent après avoir servi pendant un temps plus ou moins long, et il se trouve qu'alors leur texture est devenue grenue, de nerveuse qu'elle avait été d'abord.

On croyait autrefois que les vibrations continuelles et les secousses plus ou moins fortes auxquelles les pièces susmentionnées se trouvent exposées suffisaient seules pour altérer la texture et la résistance du fer de la manière indiquée, mais il paraît résulter de recherches postérieures de Ch. Kohn (Bergwerksfreund, t. li, n° 4-8) qu'elle doit être attribuée principalement à des torsions par chocs souvent réitérées et que le battage à froid ne peut seul changer la texture du fer nerveux : il ne fait qu'écrouir le fer, en le rendant plus dur et plus cassant par la dissociation des fibres ; pour que le battage à froid opère le changement dont il s'agit, il faut qu'il ait lieu dans plusieurs directions, ou en d'autres termes, qu'il s'opère avec une sorte de torsion.

On croyait aussi qu'il suffisait de recuire à une température plus ou moins élevée le fer devenu grenu et cassant par des chocs avec torsion à froid, pour lui restituer, du moins en partie, sa texture nerveuse, mais on sait maintenant que le recuit, même suivi du forgeage, ne produit pas cet effet, et qu'on n'obtient des résultats favorables qu'en employant la chaleur blanc soudant avec forgeage.

Le simple recuit ne fait que diminuer la dureté et l'aigreur dues à l'écrouissage.

Partageant la manière de voir de Kohn, Wedding(Ding. 177, p. 326) pense que le changement de la texture nerveuse du fer en une texture à

facettes cristallines n'est dû ni à des chocs ni à des ébranlements, mais à ce que, par exemple, dans un arbre (Welle), encastré par un bout et chargé d'un poids à l'autre extrémité, les fibres de la partie supérieure sont relativement étendues par la flexion et les libres inférieures comprimées. Lorsque l'arbre tourne, ces changements ontlieu d'unemanière alternative, les fibres sont détruites et il se fait une rupture. Dans le fer forgé l'aspect de la cassure difi^ère suivant que la rupture a eu lieu brusquement ou avec lenteur. Lorsque celle-ci s'est faite subitement, les fibres se rompent tout court et perdent l'aspect nerveux ; là où se montre une texture cristalline, le fer a déjà été cristallin avant l'expérience et ne l'est pas devenu seulement par celle-ci.

Pour tous les objets dans lesquels le changement de texture du fer par les chocs avec torsions à froid peut occasionner des dangers, comme pour les essieux, par exemple, il faut remplacer le fer nerveux par du fer à grains fins ou par de l'acier, sur lesquels les diverses causes susmentionnées sont à peu près sans action. Ainsi, par exemple, le battage à froid du fer grenu, de quelque manière qu'il ait lieu, n'a pour effet que de resserrer le grain et de diminuer sa grosseur, sans affaiblir la ténacité du métal.

Page 19, ligne i". Magnétisme du fer. — Le fer pur est fortement attiré par l'aimant, mais l'éloignement de l'aimant lui fait perdre son magnétisme, de sorte qu'il n'acquiert pas de polarité permanente.

Tout fer nerveux susceptible d'être forgé doit contenir au moins 1/4 pour 100 de carbone. D'un autre côté, l'acier non trempé se comporte avec l'aimant exactement comme le fer mou nerveux, quoiqu'il renferme au moins 1 pour 100 de carbone et puisse en contenir presque 2 pour 100, sans que ses autres propriétés physiques éprouvent de modification essentielle. Si les impuretés (le carbone) seules communiquaient à l'acier la propriété de conserver la polarité magnétique, d'où vient que le même fer forgé nerveux, qui ne se transforme jamais en aimant par la touche, acquiert la polarité magnétique aussitôt qu'on le place dans le méridien magnétique et qu'on le laisse induire par le magnétisme terrestre, au moyen de chocs de marteau réitérés ? Certes, il ne se fait dans ce procédé aucun changement chimique, et cependant le même fer contenant les mêmes corps étrangers quantitativement et qualitativement, est doué de la polarité magnétique dans l'un cas et ne la possède point dans l'autre. La force coërcitive (c'est le nom qu'on donne à la force qui s'oppose au départ de la polarité magnétique) appartient à l'acier trempé, à la fonte grise durcie ou trempée et au fer forgé durci, c'est-à-dire, soumis à certaines actions mécaniques pendant qu'il se trouvait aimanté par le magnétisme terrestre. D'après une

APPENDICE

observation intéressante de Ruhmkorff, à Paris, la lime attaque beaucoup plus difficilement le fer mou induit que le même fer soustrait au contact d'un aimant, ce qui prouve que l'induction magnétique augmente réellement la dureté du fer malléable et en modifie l'état moléculaire, comme la trempe change l'état moculaire de l'acier et de la fonte grise.

Influence du tungstène. — Le tungstène a sur l'acier l'effet remarquable, observé pour la première fois par Werner Siemens, en 1833, d'augmenter, lorsqu'il a été trempé, sa force coërcitive, ou la puissance avec laquelle il conserve le magnétisme. Le résultat pratique des expériences de M. Siemens a été que, tandis qu'un aimant en fer à cheval en acier ordinaire, pesant un kilogramme, est considéré de bonne qualité quand il porte sept fois son propre poids, et que le fameux aimant de Haarlem porte environ treize fois son poids, on peut produire actuellement un semblable aimant en fer à cheval portant vingt fois son poids suspendu à son armature.

b) \k. Essais des fers par la pression, par la traction et par le choc.

Importance de ces essais. — Ces essais sont actuellement d'un usage journalier dans les usines pour tous les fers, mais c'est principalement dans les fabriques d'acier qu'on les a trouvés indispensables, car la résistance des aciers à la flexion, à la traction et au choc est liée par une loi simple à leur contenu de carbone, la teneur en corps étrangers étant la même.

Presse à leviers pour les essais des poutres par la flexion. — Cette presse, qui offre sur la presse ordinaire à dresser les rails l'avantage de permettre l'évaluation des efforts appliqués, se trouve représentée pl. 41, fig. 1, 2 et 3, à l'échelle de i/so. Fig. 1, coupe en élévation ou longitudinale suivant AB, fig. 2. Fig. 2, plan. Fig. 3, coupe transversale suivant CD, fig. 2.

/ et /', deux leviers solidaires, un petit et un grand, destinés à augmenter l'effort produit dans le rapport de SO à 1 . /", point fixe du levier l, fig. 1. f, fig. 1 et 2, point fixe du levier r et r', fig. 1 et 2, points d'application de la résistance des leviers l et t', cavité pour le plateau p, qui supporte les poids destinés à exercer la pression voulue, c, cage en fonte à vis ou simple cage de laminoir qui permet d'élever ou d'abaisser le point fixe du levier /, pour diminuer ou augmenter la courbure de la barre à essayer. S, fig. 1 et 2, supports en fonte du levier /'.

Pour le bras de levier de la puissance est à celui de la résistance comme S est à 1, et pour /, ce rapport est comme 10 est à 1, de sorte qu'on réalise effectivement une augmentation de la puissance dans le rapport de SO à 1 .

vis dans le chapeau de la cage c. g, fig. 3, pièce servant à guider

CH. \. PROPRIÉTÉS m FER DANS SES TROIS ÉTATS MÉTALLIQUES. 693

la tige t dans son mouvement vertical, b, balancier à boules faisant office de volant, l", ftg. 1,2 et 5, levier de la vis. La tige t se trouve soustraite au mouvement circulaire de la vis par un assemblage approprié, par exemple, au moyen d'un collet, fig. 3.

5', supports en fonte servant à asseoir les pièces à essayer. Ils présentent des enlailles qui permettent d'essayer des pièces de diverses hauteurs au moyen des chaises ou supports flgurés.

Dans l'expérimentation, on peut partir, soit de la flèche supposée donnée, soit de l'effort à produire, les points d'appui, dans l'un et l'autre cas, étant écartés de la quantité prescrite par le cahier des charges, par exemple, d'un mètre.

Dans le premier cas, après avoir placé la pièce à essayer sur ses points d'appui, on abaisse à l'aide de la vis v, le point fixe /"d'une quantité égale à la flèche au-dessous du niveau supérieur de la pièce, puis on met des poids sur le plateau p jusqu'à ce que le levier / soit devenu horizontal ou, en d'autres termes, jusqu'à ce que l'on ait produit la flèche voulue.

Dans le second cas, après avoir chargé le plateau p des poids nécessaires, on règle la hauteur du point f au moyen de la vis v, de manière que la position du levier l devienne horizontale.

Généralement l'épreuve consiste à appliquer à la poutre, au point milieu de la distance des appuis, une pression déterminée, qui ne doit pas donner lieu à une flexion permanente, et à continuer ensuite l'expérience au moyen de charges croissantes jusqu'à la rupture, en admettant, toutefois, qu'on veuille déterminer le maximum de résistance à la flexion.

Les poids sont des rondelles de fonte entaillées jusqu'au centre et que l'on empile les unes sur les autres en engageant la tige du plateau dans les entailles.

Une petite grue, non figurée sur la planche, se trouve établie sur le prolongement de l'appareil, au-delà et à une petite distance de la fosse. Elle sert à soutenir la charge ou à maintenir les leviers hors de prise à l'action des poids, ce qui peut être nécessaire dans le cours d'un même essai et ce qui est surtout indispensable lorsqu'il s'agit de répéter la môme expérience sur plusieurs barres d'une commande. A cet effet, après avoir terminé un essai, on relève le plateau avec ses poids à l'aide de la grue, on retire la barre essayée, on la remplace par une deuxième, qu'on essaye en faisant agir les poids, et ainsi de suite.

Cette presse, originaire, à ce qu'il paraît, de la Société du Phénix, à Ruhrort, a ét^ modifiée à Seraing, oii elle se trouve installée ; on y a remplacé les poutres en bois de la fondation par de la maçonnerie,

APPENDICE

en se servant de grosses pierres de taille aux endroits des boulons. Si on voulait conserver la fondation avec poutres en bois, telle qu'elle se trouve représentée sur la planclie, il faudrait doubler la hauteur de la maçonnerie sous la cage, prolonger cette maçonnerie au delà du point f, et la faire traverser d'outre en outre par tous les boulons.

Résistance des fers à planchers. — Les poutrelles ou fers à planchers s'emploient en concurrence avec le bois pour supporter des planchers, des ponts, etc. Ces fers devant par moments résister à une charge uniformément répartie qu'il importe de ne pas dépasser, on calcule leurs dimensions au moyen de la formule :

Pl a¥ — a'b'^

dans laquelle,

p = la charge totale supportée par la poutrelle,

l = la longeur de la poutrelle en centimètres,

B = le coefficient de résistance du fer,

a, b, a' et b', les dimensions de la section en centimètres.

Le coefficient i? varie, au moment de la rupture, entre 4.000 et 6000. Si l'on ne charge qu'au quart de ce maximum, on a pour R un nombre compris entre 1000 et 1500. On peut prendre R== 1600, nombre qui correspond à une charge d'oîi résulte une flexion égale à 1/200 de la longueur de la poutrelle entre les points d'appui, flexion que l'enlèvement de la charge fait disparaître ou qui n'est pas permanente.

Pour faire les expériences, on charge les barres au milieu, ce qui est plus facile, mais ce qui exige, pour obtenir les charges uniformément réparties, de multiplier les résultats par 2. Ayant adopté pour R une des valeurs susindiquées, soit 1000, soit loOO, soit 12S0, soit 1600, on calcule la charge uniformément répartie que les diverses poutrelles peuvent supporter sans inconvénient, au moyen de la formule précédente, en se donnant les dimensions de la section de chaque poutrelle et la distance entre les points d'appui. Voici une des tables dressées de cette manière par la Société de la Providence à Marchienne-au-Pont, a, a' étant pris égal à l'épaisseur e de la lame, et 6' = 6 — !2e.

Tableau des résistances des poutrelles en fer laminé.