FER FORGÉ

ACIER

FONTE

OBSERVATIONS. Lll flo

La fonte était pi'oliiiiileni Le mode d'évaUialioii des

0,999682 0,999721 0,99981 1 0,999SI4 1,000000 1,000270 1,001446 1,008750 1,013022 1,016294

isité du fer foj'g

3nt de la fonte grise températures très-

é employé par H

de moulage pour p élevées n'est pas in

allstrom était de

ièces mécaniques, diqué.

Dilatation des rails sur les voies ferrées. — Voici quelques exemples de la marche à suivre pour régler la distance entre deux rails contigus selon la température à laquelle on fait la pose :

i" Selon Haslett et Ilackley (Taschenbuch fuer Ingenieure. Deutsch bearbeitct von Brauns, 18S8), le jeu à laisser entre deux rails contigus d'un chemin de fer est nul à bO° R., de sorte, qu'à cette température,

les rails se touchent, et pour chaque abaissement de 10° R., l'intervalle croît de 0,40 lignes = 0,87 millimètre.

2° Beckcr (Strassen und Eisenbalinbau, 18S8, p. 174, Stuttgart) prescrit les distances suivantes : de 0 à 10° R., 3,2 millimètres ; de 10 à 20° R., 2,30 mm. ; de 20 à 30° R., 1,30 mm. ; et, pour chaque degré R., il admet une dilation de 1 : 65000 de la longueur à 0° R., laquelle dilatation est un peu plus forte que celle que l'on assigne ordinairement au fer laminé.

3° En calculant les différences de longueur d'après les nombres rapportés par Hallstrôm, on trouve qu'entre -|- SO et — 30° R., il y a par mètre (à 0°) 1,084 millimètre de différence ou de jeu, et pour chaque degré R. 0,01353 millimètre.

4° Voici une autre règle pratique pour la détermination de l'intervalle à laisser entre les rails :

1) Pose en été, à midi et au soleil, intervalle 1 ligne de Prusse.

» , au matin et au soir, » 1 3/4 »

2) Pose au printemps et en automne, » 2 i/i lignes »

3) Pose en hiver, » 3 »

Dilatation permanente du fer et de la fonte soumis à une température

continue, au rouge ou au-dessous. — M. Cohn, ingénieur autrichien (Le Technologiste, 1851), a constaté qu'une chaudière à vapeur ne revenait pas exactement à ses dimensions primitives après s'être dilatée sous l'action de la chaleur et, ajoute Gaudry, par l'effet de la pression qui a tendu les ressorts moléculaires et altéré l'élasticité du métal. Une chaudière de 12 mètres de longueur, 1™,57 de diamètre, avec bouilleur de 0'",54, 0'",011 d'épaisseur et 5 atmosphères de pression, s'est allongée de 0'",072 en marche. Après quatre jours de service, elle s'est trouvée au refroidissement plus longue de 0'",037 qu'à l'instant de sa mise en place.

On sait aussi depuis longtemps que la fonte conserve un certain accroissement de volume après qu'on l'a élevée à une température haute et continue. En 1829, Prinsep (Brewster's Edinb. Journ. of Science, 1829, t. X, p. 336, et bul. de la Société d'encourag. 1834) a remarqué que la capacité d'une cornue de fonte chauffée trois fois s'était augmentée chaque fois, et finalement de 1/27 de son premier volume.

Brix a observé que les barreaux en fonte d'une grille de chaudière augmentaient de longueur après chaque nouvelle chauffe, mais dans une proportion décroissante après un certain nombre de fois, et que finalement leur longueur restait constante. Un barreau de l'",0668 de longueur, après avoir été exposé trois jours de suite à un feu doux, s'était

706 APPENDICE

allongé de 0™,0048; le dix-septième jour, l'allongement atteignit 0™,0m ; au bout de trente jours, il était de O^jOSOG, et même alors, il ne paraissait pas avoir atteint son maximum. Un autre barreau des mêmes dimensions, après un service continu, augmenta de 0'",0317.

Brix a conclu de là qu'il fallait donner aux barreaux 1/24 de jeu, ce qui dépasse la proportion ordinairement admise. L'extrémité du barreau doit être chanfreinée en coin, pour que la cendre soit chassée à mesure que le barreau s'allonge.

Mais, les allongements dont il vient d'être question ne sont pas indéflnis : après un certain nombre de jours de service, qui est de trente environ pour les barreaux de grille, il a été reconnu que le métal s'allongeait sous la dilatation d'après les lois générales, et en revenant à sa première longueur après le refroidissement.

On a profité de cette augmentation permanente de volume que la fonte acquiert par une longue exposition à une température élevée, pour faire servir des boulets coulés trop petits. Ils furent chauffés dans un foyer de charbon de bois, bien entourés de combustible et on les laissa refroidir sous la cendre. Leur surface était d'un gris bleuâtre et n'exigeait aucun décapage; tandis que, lorsqu'on essaya de les chauffer dans un appareil à air chaud, ils se recouvrirent d'oxyde rouge si adhérent, qu'on aima mieux les refondre que de supporter les frais d'un décapage (Berg-und Hûttenm. Zeit. 1854 et 186S, t. 13 et 14).

Ces faits et beaucoup d'autres de la môme nature qu'on pourrait l'apporter, s'expliquent, soit par une décarburation, soit par un changement dans la forme cristalline de la fonte, soit par l'une et l'autre cause simultanément. C'est surtout la couche épaisse d'oxyde produite à la surface de la fonte dans plusieurs essais qui donne la certitude d'une décarburation, et il y a lieu de croire que les chaudes dont il s'agit transforment la cristallisation cubique ou la texture grenue de la fonte grise en rhomboèdres avec la texture à rayons de la fonte blanche. Le seul aspect de la cassure du métal avant et après l'expérience aurait déjà fourni des renseignements utiles à cet égard. Par conséquent les essais sont à reprendre.

Retraite des métaux du fer en passant de la température élevée, après la coulée ou le laminage, à la température ordinaire. — Influence du point de fusion. — La retraite des fers laminés dépend essentiellement de leur point de fusion ou, ce qui revient au même, de la température nécessaire pour les faire arriver à un état lumineux donné, tel que le blanc soudant, par exemple. En effet, la retraite doit être d'autant plus grande que le métal perd plus de chaleur dans le même temps. Or, le fer nerveux, par exemple, qui ne se soude qu'à une

température très-élevée, sera plus chaud, en arrivant du four au train ou de ce dernier sur le banc de dressage, que le fer grenu dont la chaleur suante correspond à une température moindre. Il résulte de là que le premier fer, pour atteindre la température ordinaire, devra perdre plus de chaleur que le second, et par conséquent se contracter davantage.

Comme les fontes se cristallisent sous diverses formes en se solidifiant, cette loi ne peut leur être appliquée. En effet, bien que le point de fusion de la fonte blanche soit moins élevé que celui de la fonte grise, cependant sa retraite dans les moules est plus forte que celle de l'autre fonte.

A la cause influente que nous venons d'étudier, il faut ajouter : 1° la durée du refroidissement dont il sera question au paragraphe suivant ; 2° divers phénomènes chimiques auxquels la présence de matières étrangères peut donner lieu et qui ne peuvent être examinés ici.

Faisant abstraction de toutes les influences autres que la température, nous rapportons dans le tableau suivant un résumé des contractions observées, d'abord en millimètres pour des barres ayant à chaud une longueur égale à un mètre, ensuite en fractions approximatives, la longueur des barres étant supposée égale à l'unité.