DU CORROYAGE

o.) INTRODUCTION.

479. Effets de l'usinage du fer et difficultés du soudage. — La soudabilité du fer exige la présence d'une petite quantité de carbone, de phosphore et de silicium, pour éliminer le protoxydc de fer qui se forme sur les barres dans les chaudes successives. Si cet oxyde, qui est infusible par lui-même, ne pouvait réagir sur des corps capables de le vitrifier ou de le revivifier, le fer se dessécherait, comme on dit, et les barres ne pourraient se souder par défaut de décapage des surfaces à réunir. Or, ce décapage est précisément le rôle des métalloïdes : le carbone ramène l'oxyde de fer à l'état métallique, tandis que le silicium et le phosphore, en s'acidifiant au moyen d'une partie de l'oxyde de fer, produisent de l'acide siliciquc et de l'acide phosphorique qui se combinent avec une autre partie de ce protoxyde, pour former des scories liquides, faciles à expulser par le martelage ou le laminage.

Le départ des métalloïdes ne se continue pas seulement pendant le réchaufi"age, mais encore pendant le travail mécanique du fer; car lorsqu'on soumet le fer rouge au battage ou au laminage, toutes les réactions chimiques sont favorisées par la haute température, par la compression et par les mouvements qui renouvellent les surfaces de contact. Ce départ, qu'on pouvait prévoir à priori, a, du reste, été constaté par les analyses de MM. Johnslon et Calvert (An. de phy. et de ch., avril 1858). Il n'y a que le soufre qui résiste à l'action du protoxyde de fer seul, mais s'il s'est formé en même temps du sesquioxyde de fer, ce qui est toujours le cas des battitures, on sait, par les expériences de Berthier (Tr. des es. parla V. sèche, t. 2, p. 191), que ce métalloïde s'élimme en ramenant le sesquioxyde de fer à l'état de protoxyde.

On voit que le fer le plus soudable est le fer dit jeune, c'est-à-dire, le fer non encore complètement affiné, sans cependant que la proportion des substances étrangères soit assez forte pour compromettre la ténacité du métal.

Le soudage des fers ordinaires de la fabrication comporte deux autres causes d'insuccès, savoir : 1» l'impossibilité, je ne dis pas de chauffer à cœur, ce qui, déjà, n'est pas facile, mais de chauffer uniformément les paquets, même en échantillons médiocres et entièrement composés de mises de la même nature ou plutôt du même degré

CHAP. I. FABKICATION DU FER CORROYÉ

d'usinage ou d'élaboration ; 2° la présence assez fréquente dans les paquets de fers de nature différente, par exemple, du fer corroyé, dans les paquets d'ébauché, les fers exigeant pour s'échauffer au même dégré d'autant plus de temps et une température d'autant plus élevée qu'ils ont été plus travaillés.

4.8O. Moyens de faire varier la qualité des fers dans la méthode anglaise. — Nous savons déjà que la qualité des fers dépend en premier lieu de la nature de la fonte qu'on emploie, par conséquent de la pureté des minerais, de l'espèce de combustible brûlé, de la température de l'air injecté dans le haut fourneau, de l'allure de cet appareil, etc. Nous savons aussi que le mazéage, indispensable dans certains cas, améliore la qualité de toutes les fontes.

D'un autre côté chacune des nombreuses méthodes de puddlage qui existent donne des fers de qualités particulières; les puddlages chauds par bouillonnement procurent des fers plus homogènes et mieux épurés que les puddlages secs ; l'addition de riblons vers la fin du bouillonnement constitue un moyen d'amélioration, etc., mais, dans tous les cas, la qualité des produits dépend du travail de l'ouvrier, de l'allure du four, etc.

Vient ensuite la part d'influence due au mode de cinglage adopté. Le marteau est préférable pour cette opération au squeezer et à la machine rotative. Les largés ou slabs achevés au marteau avec ou sans demi-chaude supplémentaire, avec ou sans doublage de pièces, remplacent avec avantage les couvertes ordinaires en fer corroyé.

Enfin, le mode de paquetage à simple ou à double pile, la composition et la section transversale des paquets, le laminage des paquets au sortir du four à réchauffer ou bien le battage préalable au marteau à action plus ou moins énergique, etc., constituent les derniers moyens dont dispose la méthode anglaise de modifier presque à volonté la qualité des fers.

En réunissant plusieurs des moyens qui viennent d'être énumérés, selon les circonstances dans lesquelles on se trouve et d'après le but que l'on se propose, on crée diverses formules de travail, qui peuvent varier d'un groupe d'usines à l'autre et qui, dans chaque groupe, donnent les marques particulières à ce groupe.

481. Matières premières métalliques. — On emploie 1° les divers ébauchés de fonte, § o05 ; 2° les divers numéros d'ébauché fer de masse ; 3° l'ébauché fer de riblons puddlés ; 4.° les divers corroyés de fonte. Pour fabriquer les fers finis, on ne devrait se servir, en général, que des ébauchés de fonte, mais il est rare que ces ébauchés seuls donnent des fers de qualité convenable : le plus souvent les paquets doivent

358 SECTION III. RÉCHAUFFAGE, COUROYAGE ET FINISSAGE.

renfermer, en outre, des proportions variables d'ébauché fer de masse ou des corroyés.

Les fers ébauchés de masse se rangent sous les n"' 2, 3 et 4, suivant la qualité des mitrailles. Le n° 2 provient de rabots de puddleurs et de vieilles grilles de fours et ne donne que des fers pour grilles neuves ; le n" 3, de bouts de rails aplatis par le laminage au sortir de la scie comme enveloppe et de bouts de fers marchands à riiitérieur, et le n" 4, de rognures de tôles, de bouts de fers finis de choix, de rivets de chaudières, etc. Les n°' 3 et 4 rentrent dans la composition des fers marchands comme moyens d'amélioration.

Enfin, les débris de fers à fins grains et de fers divers au bois donnent le n° 5.

Dans les usines, on ne distingue, en général, parmi les ébauchés de fonte, que ceux qui sont à grains (tendresj, à nerf (forts) et à nerf entremêlé de grains (métis). Souvent on ne fait même aucun triage des barres, ce qui arrive lorsqu'on manque de barres triées et que la besogne presse : dans ce cas on refroidit les barres par arrosage après la pesée et on les emploie de suite sans classemen!. On ne casse pas les barres de corroyés; on juge de leur qualité, d'après celle des ébauchés employés pour les fabriquer.

Enfin, les pacjuets de divers fers marchands peuvent recevoir en mélange des bouts de rails et d'autres fers finis non transformés en ébauchés de masse.

482. Circonstances qui influent sur la composition des paquets. — On ne peut admettre des proportions invariables dans la composition des paquets, car il arrive souvent qu'un fer dont la composition faisait espérer de la ténacité, de la dureté ou toute aulre propriété physique, n'en possède aucune, soit qu'il ait été mal puddlé ou martelé, soit qu'il ait été trop ou trop peu chauffé, soit qu'il contienne des traces de soufre ou d'autres impuretés ou que la nature primitive du fer ne fût pas telle qu'on le pensait. Chaque dimension de fer nécessite aussi des proportions dilTérentes dans le mélange, car les petites dimensions reçoivent plus facilement du nerf que les grandes et pour avoir autant que possible la même force de résistance à la rupture ou à la flexion, il doit entrer dans la composition des paquets une quantité de fer de choix relativement plus forte pour les grandes dimensions que pour les petites. Le fer doit aussi être approprié à sa destination et surtout aux opérations subséquentes qu'il aura à subir, soit dans la forge, soit dans d'autres ateliers. Enfin, il faut avoir égard à l'économie du travail pour ne pas élever le prix de revient.