MARTEAUX, CISAILLES, SCIES

a) DES MARTEAUX.

230. Avantages et inconvénients du marteau. — Dans les forges à l'anglaise, le marteau ne sert, en général, qu'au cinglage des loupes et au soudage de certains paquets avant l'étirage, qui se fait toujours aux cylindres. Dans les autres forges le marteau est également employé pour étirer le fer.

Les marteaux cingleurs ordinaires des forges à l'anglaise sont extrêmement pesants, coûtent beaucoup, exigent souvent des réparations

dispendieuses, foctionnent lentement, occupent un personnel nombreux d'ouvriers exercés, et peuvent exposer ceux-ci à des accidents. De plus ils ébranlent toute l'usine et dégradent les fourneaux voisins, surtout lorsque ceux-ci ne sont pas en activité. Ces inconvénients ont fait imaginer d'autres appareils pour remplacer le marteau, savoir les cylindres cingleurs, la presse et les cingleurs rotatifs ; mais aucune de ces machines ne purifie ni ne soude aussi bien le fer que le marteau, aucune ne donne au métal autant de corps, de densité et de dureté, parce que le travail du marteau, dû à son poids et à sa vitesse, réagit instantanément et intégralement sur la masse compressible toute entière, force les matières les plus fluides à s'échapper dans toutes les directions vers la périphérie, et à se frayer un chemin en avant avec une vitesse considérable due au moment du marteau, met en contact immédiat les molécules métalliques d'une moindre mollesse et ne produit guère d'étirage, quand la panne et l'enclume sont de dimensions convenables ; en un mot, mieux que tout autre appareil, le marteau dépouille le fer de ses scories, et avant tout étirage, il donne au métal le plus de densité possible. Les autres appareils de einglage sont loin de l'égaler sous ces rapports. Ils exercent une action progressive, inégale et limitée. Les cylindres étirent le fer en le comprimant, ce qui occasionne une diminution de densité. Ne pouvant refouler convenablement les loupes par bouts, ils laissent les extrémités des barres défectueuses. Lors du laminage, les particules de scories et de fer ne sont poussées en avant que suivant une seule direction, avec une certaine lenteur, et ne peuvent se frayer aucun chemin en arrière, mais seulement un chemin très-imparfait latéralement. Il se fait, par conséquent, une accumulation de scories sur scories suivant une seule direction, de sorte qu'elles se barrent d'avantage le chemin les unes aux autres que par l'action du marteau. Ajoutez à cela que, par exemple, dans les tôles produites à la flamme de la houille, la croûte d'oxyde est toujours traversée par du sulfure de fer. Une pareille scorie liquide mélangée avec du sulfure de fer, en si petite quantité que ce soit, affecte les particules de fer soudable subjacentes et empêche souvent la soudure exacte. Aussi les meilleures fabriques peuvent livrer au commerce des tôles à chaudières présentant des places d'un pied d'étendue qui forment une soufflure, c'est-à-dire, dans lesquelles la lamelle de tôle supérieure n'est nullement soudée à la lamelle subjaccntc. La presse, qui serre les loupes sous la forme de coin à base variable entre ses mâchoires, agit d'une manière inégale et irrégulière, partant imparfaite. Les déchets considérables que subissent au réchauffage les fers cinglés à la presse prouvent l'insuffisance de cette machine comme moyen d'éliminer les scories ;

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mais, entre autres avantages, cette machine, par l'action progressive ou graduée qu'elle exerce, ménage les fers de qualité inférieure qui éclateraient sous le marteau. Observons à cet égard que le cinglage au marteau constitue l'épreuve la plus forte que l'on puisse faire subir aux loupes, sous le rapport de la qualité, épreuve à laquelle les fers mauvais ne sauraient résister. Tous les reproches faits aux presses s'appliquent aussi aux cingleurs rotatifs.

En résumé, toutes les fois qu'on veut obtenir un fer homogène, dur et bien dépouillé de scories, comme pour la tôle, par exemple, on ne peut se dispenser du cinglage au marteau.

C'est ordinairement au laminoir qu'on soude et qu'on profile d'une même chaude les paquets pour corroyés et pour les fers finis ; mais on gagnerait sous le rapport de la perfection du travail en soudant les paquets au marteau avant de les engager dans les cylindres, car le laminoir ne peut effectuer de soudage sans étirage, ce qui constitue une cause d'infériorité. Le laminoir ne change pas non plus l'ordre des stratifications ; il amincit les couches parallèlement et sans les faire pénétrer les une? dans les autres, ce qui peut occasionner des soudures incomplètes par défaut de pression normale.

Toutefois, il y a des fers qui exigent un martelage préalable des paquets. C'est ainsi que le marteau seul convient pour la confection des brammes et pour le cinglage des masses composées de riblons. Celles-ci ne pourraient se souder par aucun autre moyen. En général, le marteau est indispensable pour souder les gros paquets et pour préparer les grosses pièces au passage dans les cylindres.

Considéré comme moyen d'étirer le fer, le marteau ne peut être remplacé que par les cylindres qui, pour cet usage, doivent souvent lui être préférés ; car leur action est continue, procure une économie de temps, de force motrice et de calorique, et assure la parfaite égalité des barres. Mais le marteau, dont on proportionne d'ailleurs le poids et la vitesse d'après l'échantillon du fer à étirer, communique au métal des propriétés particulières que les cylindres ne peuvent lui donner, et il convient seul, tant pour faire prendre au fer certaines formes incompatibles avec le laminage et dont les platineries offrent souvent des exemples, que pour la fabrication des pièces volumineuses, par exemple, des gros essieux de locomotives, des arbres de communication, etc., dont les dimensions ne sauraient se produire dans les cylindres et que l'on doit chauffer et travailler par parties.

231. Poids et vitesse du marteau. — L'effet utile de chaque coup de marteau dépend principalement de la masse de cette machine, de la vitesse de sa chute et du rapport de la masse à la vitesse; car bien qu'on

172 SECTION I. NOTIONS CONCERNANT PLUSIEURS DIVISIONS DE l'uSINE.

puisse modifier d'une infinité de manières la masse et la vitesse d'un corps, sans changer sa force vive, cependant comme la surface choquante change généralement avec la masse du corps choquant, chacune des modifications, dont il s'agit, en opère une dans l'effet produit par la percussion. Le travail du marteau est en outre fonction du nombre de coups fournis par minute. La valeur qu'il convient de donner à chacun de ces éléments, dans des circonstances connues, ne peut se déterminer que par l'expérience. Pour le cinglage des loupes, on emploie des marteaux très-pesants, dont les coups se succèdent lentement, parce que, dans cette opération, il s'agit moins de multiplier les coups que de rendre chacun efficace. Pour l'étirage, il convient d'employer des marteaux d'autant plus légers et de faire succéder les coups avec d'autant plus de rapidité, que l'échantillon du fer est plus faible, que le métal est à une température moins élevée et qu'il se gerce plus facilement. Le forgeage des grosses pièces exige des marteaux pesants, animés d'une vitesse moyenne, pour que l'action se propage jusqu'au centre des pièces; la chaleur qui pénètre ces masses, dispense d'ailleurs d'accélérer le travail par une succession rapide de coups. Un marteau très-pesant écraserait les fers de petites dimensions ; employé pour la fabrication de petits clous, par exemple, il donnerait deux pointes, au lieu d'une. Pour les petits fers, comme pour l'acier qui doit être travaillé avec ménagement et en même temps avec rapidité, afin de profiter de la chaude, on se sert de marteaux très-légers, mais animés d'une grande vitesse. La multitude de coups permet à l'ouvrier de suivre les progrès de son travail et de saisir le moment où il est terminé ; son coup d'œil ne le guiderait pas aussi bien, si un petit nombre de coups suffisait pour désunir les fibres du métal et détériorer la forme qu'il veut obtenir.

232. Diverses espèces de marteaux. — On distingue les marteaux anciens et les marteaux-pilons. La plupart des usines contiennent encore des marteaux anciens. On les conserve, parce qu'ils existent, mais on n'en construit plus ; très-souvent même on les démonte pour y substituer des marteaux-pilons.