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L'établissement de MM. Schneider et Cie, au Creuzot, paraît entrer dans la même voie que Seraing. Mais nous manquons de renseignements et sur l'importance dé leur fabrication actuelle et sur la nature des minerais qui y sont employés,
Que l'invention parte de Prusse, de Belgique et de France, et l’on peut très-bien admettre qu’elle appartienne à chacun en particulier, vu le mystère dont on avait enveloppé les moyens de fabrication jusqu'à ce jour, il n’en est pas moins positif que l'acier produit avec un minerai quelconque semble devoir annoncer une révolution complète dans cette industrie, et faire substituer l’acier aux fers dans un grand nombre d’applications,
Les aciers de cémentation s’obtiennent en carburant le fer ; l'opération se fait de la manière suivante : on place des barres de fer plat dans des caisses en briques réfractaires avec un dixième en volume de poussier de charbon de bois; on ferme cette caisse hermétiquement ; on la chauffe ensuite au rouge, et l’on maintient cette température pendant huit jours. Le fer, au bout de ce temps, s’est combiné avec le charbon, dans toute son épaisseur. |
L’acier ainsi obtenu ne peut être employé au sortir de cette caisse; il n’est pas homogène; il présente une surface couverte d’ampoules qui lui ont fait donner le nom d’acier poule; il doit être soumis au moins à un martelage. Ordinairement, on lui fait subir un ou deux raffinages ; il porte alors le nom d’acier à un ou deux éperons.
Le fer employé en Angleterre pour la cémentation est presque exclusivement du fer de Suède. En Allemagne, on cémente les fers de Styrie, de Carinthie et des bords du Rhin. En France, on emploie des fers de Suède, et, le plus souvent, des fers de l’Ariége.
L’acier fondu s'obtient en fondant les aciers naturels ou de cémentation, ou un mélange des deux. Cette opération, en rendant l'acier plus homogène, lui donne des qualités de beaucoup supérieures.
Pour fondre l’acier,on casse, en morceaux, les barres d'acier cémenté ; on les met ensuite dans un creuset en terre réfractaire qui peut en contenir de 15 à 20 kilogrammes. On place ensuite ce creuset dans un four que l’on remplit de coke; le tirage se fait au moyen d’une cheminée; au bout de trois à quatre heures l’acier est en fusion. On enlève alors le creuset
du four, et on coule l'acier dans un moule en fonte appelé lingotine, dont la section tranversale est octogonale,
Dans ces derniers temps, on a substitué, à Saint-Étienne, l'emploi de la houille à celui du coke pour fondre l'acier ; om est parvenu à réduire ainsi le temps de la fusion de près de moitié, en réalisant une grande économie sur le combustible.
L'acier fondu n’acquiert ses qualités qu'après avoir été soumis à un martelage très-énergique ; pour cela, les lingots sont portés à la température rouge et soumis à l'action du marteau, puis réchauffés et étirés en barres. Cette dernière opération se fait aussi au laminoir.
Nous allons maintenant passer en revue les applications principales de l’acier ; l'Exposition nous en présente de trèsintéressantes et que l’industrie réclame impérieusement depuis quelques temps. | | *
Nous parlerons d’abord des bandages pour machines, locomotives et wagons. Plusieurs spécimens sont exposés par MM. Frédéric Krupp, Jackson et l'usine d’Allevard ; ceux de MM. Krupp et Jackson sont en acier fondu, ceux de l'usine d’Allevard en acier naturel.
Le procédé de fabrication de M. Krupp nous paraît extrémement rationnel et du plus haut intérêt, car il donne de magnifiques produits; nous en dirons quelques mots :
On commence par fondre un lingot d’un poids suffisant pour en tirer le bandage ; pour cela on verse dans un moule, sans interruption, le contenu d'un certain nombre de creusets (et la fabrication de M. Krupp est assez considérable pour produire ainsi, lorsqu'il est nécessaire, un lingot du poids de 12000 kilogrammes). Le lingot a environ un tiers de la longueur du bandage ; on perce près des extrémités du lingot deux trous à froid que l’on réunit par une fente dans toute la longueur du lingot; on le porte ensuite au rouge; on ouvre la fente, et quand la pièce a une forme à peu près circulaire, on la réchauffe et on la soumet à l’action du laminoir, qui lui donne le profil et qui l'amène exactement au diamètre que le bandage doit avoir définitivement, de telle sorte qu'il pourrait être immédiatement placé sur la roue.
Ces bandages subissent done, dans leur fabrication, un étirage très-énergique qui leur donne une grande ténacité,
Les arbres, les essieux, les laminoirs s’obtiennent en fon-
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dant d’abord un lingot d’un poids supérieur à celui de la pièce que l’on veut fabriquer,en le martelant énergiquement, carré d’abord, puis rond, de manière à le rendre très-homogène. Des spécimens exposés par M. Krupp prouvent que l'acier qu’il emploie pour cette dernière application est trèsdoux et prend àla trempe une très-grande dureté. Les tables de ses cylindres qui sont trempées ne peuvent être entamées par la lime, tandis que les tourillons qui ne le sont pas se liment très-facilement. | |
Une application des plus remarquables de l'acier fondu est celle qui a été faite aux canons et aux mortiers; On comprend, en effet, ce qu’il y aurait d’intéressant à substituer aux canons actuels des canons plus résistants, moins lourds de moitié et d’un prix moins élevé. MM. Krupp, ont exposé un spécimen de ces canons. |
Le procédé de fabrication employé par M. Krupp consiste . toujours à couler un lingot que l'on martèle pour donnér de
l'homogénéité et de la ténacité à la matière; puis, quand il a à peu près la forme extérieure du canon, on le fore à froid et on le tourne comme on le fait ordinairement pour les canons en bronze. Pour que l'acier soit suffisamment martelé, il faut dans cette fabrication se servir de marteaux extrêmement lourds. | |
Les aciers de M. Krupp présentent un grain très-fin et très-blanc ; ils sont d’une grande malléabilité et très-tenaces ; nous citerons comme exemple un copeau de 60 mètres de longueur enlevé au tour sur un cylindre; une cuirasse complétement aplatie sans qu’une gerce se soit produite, et qui a résisté, malgré sa légèreté , à trois balles qui l'ont frappée au même endroit. >
M. Jacob Holtzer, de Firmini (Loire), a aussi exposé des aciers très-malléables et se travaillant facilement à la lime ; il les obtient en fondant ensemble de l'acier de cémentation, fabriqué avec des fers de Suède et de l’Ariége par la méthode ordinaire, et des aciers naturels ; la proportion des deux espèces d'acier donne un acier fondu plus ou moins doux, et qui jouit de la propriété de se souder facilement.
L'une des industries qui emploie le plus d'acier fondu, depuis le développement considérable qu'ont pris les chemins de fer, est celle des ressorts. Nous en dirons quelques mots.
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Le but d’un ressort est d'empêcher, par son élasticité, qu’un choc produit sur une partie d’un véhicule ou d’un appareil quelconque, soit transmis brusquement à l’ensemble. L’élasticité des ressorts s'obtient par des formes spéciales et surtout par la trempe des lames dont ils se composent; leur fabrication comporte toujours à peu près la série d'opérations suivante : |
Les feuilles d'acier que l’on emploie sont d'ordinaire en acier laminé; on commence par les débiter à la longueur des lames composant le ressort, puis on perce un trou au milieu de la barre, dans lequel doit passer un boulon qui relie toutes les feuilles. Pour amincir l'extrémité des feuilles, on les chauffe dans un four spécial, et quand elles sont portées au rouge, on les engage dans deux cylindres de laminoir dont l’un est excentré, de manière que la distance entre les deux cylindres varie dans une révolution, de sorte que les feuilles introduites avec facilité d’abord se trouvent comprimées ; une fraction de tour suffit à terminer cette opération. Les feuilles amincies sont ensuite coupées rigoureusement à la longueur qu’elles doivent conserver. |
Quelquefois l’amincissement des feuilles se fait en usant
la lame sur une meule, mais alors on reporte cette opération
plus tard quand les feuilles sont cintrées et trempées.
On fait ensuite, avec une machine spéciale, une saillie et une fente à l'extrémité de chaque feuilles elles sont disposées de telle sorte que les saillies d’une feuille entrent dans les fentes pratiquées aux extrémités de la feuille inférieure.
Les feuilles sont ensuite chauffées dans un four à réverbère; quand elles sont rouges, on les passe dans un appareil qui leur donne la courbure qu’elles doivent avoir, puis on les plonge, encore rouges, dans l'eau. Elles sont alors trempées ; leur surface présente un aspect gris. Dans cet état la trempe est trop forté, l’acier est cassant. Pour lui rendre sa malléabilité, on lui fait subir une opération appelée recuit: elle consiste à exposer chaque lame dans un four particulier, jusqu’à
ce que la température s’élève, au point de changer sa cou-
leur, qui d’abord était blanchâtre, en une couleur comprise entre le blanc et le violet. Lorsque l’on a attéint cette couleur, on plonge la lame dans l’eau froide, et elle se trouve convenablement trempée. Les couleurs que l’on obtient par le
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recuit se succèdent dans l’ordre suivant : le fauve, le pourpre, le violet et le bleu; chaque couleur pour une même qualité d’acier correspond à un degré de dureté déterminée.
Les lames ainsi trempées sont blanchies sur de grandes meules à aiguiser, marchant à une très-grande vitesse ; toutes celles entrant dans la composition du ressort sont réunies, et le ressort est essayé ; quand sa flexibilité est reconnue satisfaisante, il est livré au commerce.
L'industrie des ressorts est représentée à l'Exposition par les produits de M. Jackson, Krupp, l'usine d’Allevard et quelques usines d'Allemagne. Les aciers employés pour les ressorts de carosserie sont des aciers naturels ou de cémentation ; l'acier fondu n’est employé que pour les ressorts des véhicules de chemins de fer.
Tôles en acier fondu.
Les principales applications de ces tôles que nous voyons à l'Exposition, consistent en une chaudière à vapeur ordinaire exposée par MM. Petin et Gaudet, et diverses pièces de chaudronnerie d’un travail remarquable.
La fabrication des tôles d’acier fondu est très-simple; on commence par couler dans une lingotière une plaque de 4 à 5 centimètres d'épaisseur. Elle est ensuite laminée à l’épaisseur voulue, en la réchauffant quand elle présente une trop grande résistance au laminage., Le laminage se fait du reste très-facilement, l’acier fondu étant très-malléable.
Les avantages que présente l’emploi de la tôle en acier fondu sur la tôle ordinaire ne sont pas encore élablis par l’expérience ; mais on ne peut douter que la réduction de poids considérable qu’elle permet à sécurité égale, ne tende à généraliser son usage, pour les chaudières de bateaux, locomotives, etc. En la soumettant à des recuits assez fréquents, elle peut d’ailleurs être emboutie avec la plus grande facilité.
La fabrication des faux est extrêmement répandue en Europe ; elle comprend un très-grand nombre d'opérations de forge qui se font presque toutes avec de petits martinets battant un très-grand nombre de coups, sauf le dressage pour lequel on fait usage de marteaux à main.
Pour tremper les faux, on les plonge dans un bain de corps gras, composé d'huile, de suif, etc. Cette trempe, quoique douce, est cependant trop forte ; pour l’amener à un état convenable, on soumet la faux à un recuit dans un bain de sable chauffé. On juge à la couleur que prend la faux quand il est suffisant. Elle est alors dressée définitivement et recouverte quelquefois d’un enduit composé de caoutchouc dissous dans l'alcool, qui la préserve de l’oxydation.
On distingue les faux en deux groupes principaux : celles qui sont entièrement en acier d’une seule pièce, et qui com- . prennent les faux allemandes et françaises, et les faux composées d’une lame d’acier attachée sur une monture en fer.
Les faux allemandes sont généralement en acier naturel; elles sont malléables, et les agriculteurs se servent de cette propriété pour en refaire le taillant à froid par un martelage, quand il est trop émoussé pour que l’action d’une pierre à aiguiser soit suffisante. Elles sont fabriquées en Styrie, Carinthie, dans le duché de Berg, etc.
Les faux françaises représentées à l'Exposition par celles de MM. Jackson et Talabot, Abatte, Dorian Holtzer sont en acier fondu très-doux; le tranchant peut se faire par un martelage. | (
Les faux composées d’une lame d’acier avec monture en fer
sont de provenance anglaise; l'acier des lames est peu mailéable ; le tranchant se fait exclusivement par l’aiguisage. Nous signalons celles de MM. Sorby, Butterly, Hobson et Cie comme les plus remarquables en ce genre.
* L'application la plus ancienne de l'acier est certainement celle qui a été faite aux objets tranchants pour l’usage domestique et pour les outils destinés à l’agriculture, au travail du bois, des métaux, etc., etc.
Ces objets comprennent la coutellerie et la taillanderie ; parmi les outils propres au travail des métaux , nous distinguons plus particulièrement les limes.
La coutellerie, les scies, les faux, etc., etc., dans lesquelles la légèreté est une qualité essentielle, sont entièrement en acier ; l'augmentation de main-d'œuvre, qui résulterait de l'emploi combiné du fer et de l'acier , serait , dans presque tous les cas, supérieure à l’économie que l’on pourrait réaliser sur le prix du métal, Ce système donnerait , d’ailleurs ,
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pour la coutellerie fine de moins beaux polis, l’acier poli ayant beaucoup plus d'éclat que le fer.
Pour les objets de taillanderie, au contraire, qui doivent 14 avoir un certain poids nécessaire pour utiliser leur qualité : à tranchante , et qui doivent pouvoir être fabriqués à bas prix, $ on emploie l’acier exclusivemeut pour les tranchants, etc. ; le : fi reste de l'outil est en fer. | Les limes sont toujours entièrement en acier, qu’on utilise : comme acier brut quand les limes sont hors de service.
à La coutellerie et les objets d'acier en général présentent h dans leur fabrication la même série d'opérations qui sont toujours:
Un forgeage suivi d’un travail à la lime ; la trempe presque toujours suivie d’un recuit et d'un redressage : puis, pour les objets tranchants, l’émoulage et l’aiguisage , et enfin le polissage quand les pièces doivent avoir de l'éclat.
Nous dirons quelques mots de ces diverses industries, et nous signalerons en passant les produits exposés qui ont le plus frappé notre attention.
Les scies se fabriquent généralement avec de l’acier fondu, laminé d’abord à chaud, puis à froid quand la bande d'acier est arrivée à la largeur voulue.
Elles sont trempées de la même manière que les faux; on leur fait ensuite éprouver un recuit et un dressage entre deux plaques de fonte ou de fer chauffées jusqu’à ce que leur cou- LA leur arrive au jaune ou au bleu, suivant la qualité de l'acier. & : Les lames passent alors au polissage, puis on enlève les dents à l’emporte-pièce. Pour le polissage on emploie un lapidaire à l’émeri. Les scies les plus remarquables sont celles exposées par MM. Spear Jackson, Goldenberg, Couleaux, etc. \ La fabrication des outils pour le travail du bois, l’agricul- | ture, etc., etc., désignée sous le nom de taillanderie, con-
somme aussi une grande quantité d’acier. L’acier, dans ces outils, est presque toujours allié au fer; il forme exclusivement les tranchants, pointes, etc.; le reste de l'outil est en fer. Nous donnerons une idée générale de cette fabrication. On commence par ébaucher la pièce, et on donne la forme définitive aux parties qui ne doivent pas être aciérées. Ce forgeage terminé, on procède au soudage de l'acier; pour cela on applique une plaque d'acier sur la pièce de fer ou dans
l’intérieur, après lavoir ouverte, selon que le tranchant doit être sur le bord ou au milieu de l’épaisseur de l'outil. On chauffe le tout au blanc soudant, on forge et on étire à la forme définitive. Quand on emploie l’acier fondu, on chauffe la pièce de fer avant que d'appliquer la mise d'acier, et on interpose du borax entre les deux pour faciliter la soudure.
La pièce étant finie de forge est trempée:et recuite.
Le recuit s’opère en chauffant la pièce, quand elle n’a pas de grandes dimensions, sur un morceau de fer rouge, et les pièces de grandes dimensions, dans un feu spécial.
Quelques outils, tels que les mèches, vrilles, etc., sont composés d'étoffes, c’est-à-dire de plusieurs lames de fer et d'acier soudées et corroyées avant le forgeage de l'outil.
Après la trempe, les pièces sont émoulues, aiguisées el polies.
Quelques outils sont exécutés aujourd'hui en acier fondu, ils sont principalement employés pour la sculpture, l’ébénisterie, etc.
Les aciers employés pour la taillanderie sont, en Angleterre, presque exclusivement des aciers de cémentation dits aciers poules ; en France, des aciers naturels de l’Ariége, obtenus par la méthode de Rive ; en Allemagne on emploie, en grande partie, les aciers naturels de la Styrie, de la Carinthie et du Tyrol Le
Nous citerons comme les plus remarquables les produits de MM. Sorby, W. Jackson, Taylor frères, Hotson, pour l’Angleterre ; pour la France, MM. Goldenberg, Couleaux et Cie, Peugeot, et pour l'Allemagne MM. Wertheim, J. D. Post Lindruberg, etc., etc,
L'industrie des limes est représentée par les productions les plus célèbres. Nous voyons, en effet, dans l’exposition anglaise, les noms de MM. Spencer, Turton, Spear and Jackson, Sorby ; dans l'exposition allemande, Mannesman, Honsberg, Hansenclever. En France, Goldenberg, Coulot, Bouvier fils aîné, Dumas, Saint-Bris, Monmouceau, Béranger, Raoul, etc.
On emploie, en Angleterre , pour la fabrication des limes , l'acier cémenté, et plus généralement l'acier fondu, |
Les fameuses limes à grosse taille de N. Spencer sont fabriquées avec de l’acier cémenté provenant du fer de Suède, Cet acier est soumis à un simple étirage, |