CHAPITRE XL

TAIIMCATIOII If ftiCBPnON DBS IUIL8.

Une étude complète de la fabrication des raUs serait on pea s'en faut, céQe de toute la métallurgie du fer. Elle n'entre pas dans le plan de ce livre; mais sans aborder une discussion approfcmdie de ce sujet, nous ne pouvons nous dispenser de passer rapidement en revue les conditions Imposées aux usines par les compagnies de chemins de fer, ainsi que les progrès réalisés depuis quelques années dans la, iabiication des rails.

Les rails sont, comme nous l'avons déjà fait remarquer (132), dans des conditions plus favorables qu'il ne semblait au premier abord» Sous l'influence, inexpliquée d'ailleurs, du passage des trains, l'oxydation n'a pas de prise sur eux ; mais s'ils ne se détruisent que parle fait même de leurs fonctions» et plus ou moins, d'ailleurs suivant l'état des autres éléments de la voie, traverses et ballast, et de l'entretien, cette destruction, parfois très-rapide, n'a pas une allure normale, nécessaire. Ce n'est pas de l'usure; c'est tantôt le champignon supérieur qm se déforme et s'al&isse, sans perte notable de matière; tantét et beaucoup plus fréquemment, c'est le métal qui s'exfolie et se détache en sortes de lanières plus ou moins longues, plus ou moins épaisses. Dans le premier cas, le fer est trop mou; dans le second, c'est l'homogénéité, la solidarité des éléments qui font défaut

S'il ne s'agissait que de l'usure proprement dite, sa marche serait Irès-leute, à peu près uniforme, et l'on pourrait établir une certaine relation entrela durée des rails et leur perte de poids; mais la nature des avaries qu'ils éprouvent exclut toute relation de ce genre. Une altération toute locale peut entraîner le remjdacement d'un rail dont la perte de poids est très-faible, tandis qu'un autre, altéré sur toute sa longueur, mais nulle part aussi gravement, peut être maintenu en service malgré une perte beaucoup plus considérable.

CHAP. XI. — FABUGATIOH BT HÉCBPTIOII DES RAILS. 4i8

Mentionnons en passant nn Mt singulier, observé sur le chemin du Nord autrichien î c'est que toutes choses égales d'ailleurs, la destruction des rails serait beaucoup moins rapide sui double voie que sur simple voie. 11 semble qu'à égalité de trafic, cette destruction devrait être tout juste deux fois moindre dans le premier cas que dans le second. J)lle serait cependant de beaucoup inférieure. Nous ne nous arrêterons pas à discuter ce fait, quoiqu'il paraisse résulter d'observations prolongées faites sur un réseau important. Faut-il le rattacher à des influences magnétiques, ou y voir l'effet de l'exfo- Uation, les éléments détachés à un bout, et baillant y étant nécessairement pris à rebrousse-poil pour ainsi dire et arrachés par les mentonnets des roues, sur les lignes à voie simple, tandis que sur double voie, ceux qui sont attaqués par les roues à leur point d'insertion, sont appliqués, couchés sur le rail?

L'expérience a d^aiUeurs prononcé sur le degré de réalité de l'altération moléculaire, si longtemps suspendue comme une menace sur tous les solides en fef , indistinctement, soumis à des vibrations.. Lorsque l'accroissement shntiltané du poids des machines et de la vitesse a multiplié siir certaines lignes les ruptures des rails, devenus trop faibles, beaucoup de personnes ont mis en avaiil celle explication fort peu rassurante d'une diminution de la résistance en rapport avec une modifiration pi aduelle de l'arrangement moléculaire; le remède a nièmy été proposr vi ([uelrpiefois appliqué : le recuit. C'est ainsi qu'on a, dit-on, coupé court, a une certaine époque, à des ruptures qui se renouvelaient d'une manière inquiétante sur le chemin de SaiiU'Êtienne à Lyon. Mais en admettant le fait, il faudrait y voir non une confirmadon de l'hypothèse en question, mab «m* plement un effet bien connu du recuit ; appliqué avec les ménagements nécessaires (sans quoi l'effet serait exactement inverse), il rend le fer moms cassant, plus ductile, mais aux dépens de sa dureté. Une pratique qui rend les nuls mous quand il fiuit, à tout prix, * des rails durs, ne peut être proposée sérieusement, aujourd'hui moins que jamais. Ce n'est pas quand le recuit était unanimement condamné pour les es^enx de chemins de fer, malgré l'exemple contraire donné pendant longtemps par plusieurs grands établissements de messageries, qu'on pouvait songer st rieusenicnl a l'appliquer aux rails.

Ce qu'il y a de certain, c'est que si la lianslormation dont il s'ap-it a quelque réalité pour les rails, sa marche est si lente qu'elle est tout à lait hors de cause dans la question de leur durée.

hH Liy, I". — VOIE.

Le mal est ou dans la nature du fer, ou dans le mode de fabrication des rails. La question est de iaire des rails qui ne se déforment pas, dont les éléments ne se disjoignent pas, et qui ne fassent que i^user.

Le contrôle par lequel les compagnies cherchent à se prémunir contre la livraison de rails défectueux, ou contre ses conséquences,

s'exerce sous diverses formes : !• conditions de fabrication, et surveillance de cette l'al^rication par des délégués entretenus en permanence (laii.s les usines; 2" llLce[)ùon des produits, comprenant un examen et des épreuves mécaniques; 3* délai de garantie.

La réception n'a pas besoin d'être justifiée en principe, mais elle présente parfois dee dilTicultés dans l'application, un rail pouvant être très-bon malgré quelques défauts, plus apparents que réels, qui n'affectent pas ses qualités vraiment essentielles, et dont les i^ents peuvent s'exagérer la gravité.

Les épreuves sont également nécessaires, l'examen le plus attentif ne suffisant pour juger la qualité. Mais là' encore il faut que les épreuves aient pour effist de constater si le rail possède les cpialités réellement utiles pour son service ; il n'en est pas toujours ainsi

Quant aux conditions de Êtbrication .et à la surveilltoce exercée dans Tusine, leur utilité est au moins contestable. Des conditions de réception vrsument pratiques et sévères, une garantie tenant un juste compte des circonstances dans lesquelles les rails seront placés en service, créent aux usines un intérêt suffisant à livrer de bons produits; et s'il sont bons, qu'im{K>rte comment ils ont été faits?

Cette tutelle, exercée sur les usines par les compagnies qui imposent non-seulement la qualité, mais aussi le procédé, peut, sans contredit, avoir parfois ses bons côtés. Nul doute qu'un ingénieur de chemins de 1er puisse parfois imprimer aux recherchcb d mi maitie de fuilges une direction salutaire, le mettre à même de tirer, à son propre point de vue comme à celui du chemin de fer, un meilleur parti des éléments qu'il met à cBuvre. Mais il £»ut pour cela, non-seulement que f ringénieur se fasse métallurgiste, mais encore qu'il connaisse à fond les ' conditions particulières du travail de cbaqueusine, qu'il se substitue en quelque sorte au mattre de forge. Gela n*est pas impossible sans doute, cela s'est vu, peut-être, mais à titre d'exception; l'ingénieur qui traite avec plusieurs usines, a une tendance à peu près irrésistible à généraliser les conditions de fabrication, h imposer des règles communes, sans tenir compi6 de la diversité des éléments, minerais et combustibles. Si

GIIAP. XI. FABRICATION ET BÉCCPTION DES BAILS. A1&.

on td système a pu parfois hâter le progrès» il Ta bien plus souvéat entiavé. Plus liiïres dans leurs allures, en pldne possession de leur initiative, les productems se seraient livrés, à leurs risques et périls, à ces recherdies incessantes qui sont la condition, la vie même

de Tindustrie. Un régime qui laisse leur responsabilité entière, en aliénant leur liberté, est en contradiction avec lui-même. Si quelqu ua en souffre d'ailleurs, c est moins l'usine que le chemin de fer luimême, qui pourrait souvent sans doute avoir sinon de meilleurs rails pour le même prix, du moins des rails beaucoup meilleurs pour un prix peu supérieur à celui qu'il paye.

Ce n'est guère qu'en France, ce pays classique de la réglementation, que la liberté de la fabrication a été généralement re* poussée jusqu'à présent. Elle règne depuis longtemps en Angleterre, en Allemagne, en Italie; l'Ëtat belge s'est décidé aussi à eifacer de son cahier des charges toutes ces prescriptions qui garantissent, non la qualité des produits, mais seulement l'observation de oertauna régies d'une efficacité 'souvent suspecte :

« L'entrepreneur aura la faculté d'adopter, pour l'affinage, le corroyage,le m composition des paquets et le soudage, le mode qui lui paraîtra le mieux a approprié à la production d'un fer durable et exempt de défaut. » (Cahier des charges du 30 aeptembre 1366, art. 3.)

L'État belge se réserve seulement, par une danse toute naturelle, le droit de savour, s'il le juge à propos, comment les choses se| passent :

« L'administration se réserve le droit de faire suivre, par ses agents, U « fabrication des rails. Les fabricants seront tenus de leur donner, h, cet « effet, tous les renseignements qui leur seront demandés. Les fournisseurs « ne pourront élever aucune réclamation de ce chef, lors même que les c mils dont la (Sdirication aura été suivie, seront rebutés pour dè&ut quel- • conquet •>

Tenant d'un pays oà la fobrication des rails a acquis un tel développement cet exemple est i^ificatif. On a compris, en Bel^que, qu'un cahier des charges ne peut étro général qu'à condition d'être muet sur les conditions de fiakhrication.

Cest aînri que les u^es belges ont pu tenter, et souveiit avec succès, de fabriquer des rails uniquement en fer brut.

On commence, du reste, en Franco, à entrer dans la même voie. Le nouveau cahier des charges de la Compagnie d' Oriéar^ porte (art. 5):

416 uv. 1". — vous.

« Les rails sont en fer dur, bien soudc^ non cassant à froide a grain fin « dans \t' rliainpignon nt de qualité analogue à celle de l'échantilloa qui « aura ctc prest-nté par It» fournisseur, et agréé par la compagnie.

« A raison de la garantie spéciale (cinq ans) qu'elle a acceptée, l'usine a est aiilorisée à fabriquer, si elle le juge convenable, les rails a livrer /oui « en ferpuddlé^ ou avec telle proportion de vieux rails qu'elle croira devoir « employer dans la fabrication des rails neufe. »

La Compagnie di Orléans inaugure ainsi un r<^£ï^îme qui ne tardera sans doute pas à prévaloir, et dont ou se trouvera bien.

Si 9. Après avoir dît (*) « qu'il ne partage pas mon opinion sur

0 la liberté du mode de fabrication, » le regrettable M. Peràonnet ajoute, un peu plus loin (**) ce qui suit :

« Si l'on était bien fixé sur la valeur des différents procédés , si le môme o procédé devait être prescrit à toutes les usines, quelle que soit la nature € des minerais ou des fontes qu'elles emploient, nous serions partisan du « système adopté par les compagnies du Nord et de lOuest, et nous décri- « rions le procédé de fabrication des rails dans le cahier des charges ne « vortefur, comme on décrit le procédé de fabrication des mortiers dans les € cahiers des charges pour la construction. Mait aujourd'hui, que Fon n*est « pasSaccordrurlanaturedesfers employés dans la composition des trousses^ « que Ue une pensent que Von doit associer le fer corroffé a» fer puddlé, que « daufres supposent qu'il vaudrait mieux rCemployf^ que du fer puddlé, que « quelques-uns incrne, malgré le peu de succès que l'on a obtenu en compo^ « sant les trousses exclusivement de fer corroyé^ pourraient être tentés de re-

• nouvelerVessai; aujourd'hui que les uns veulent doiuwr une grande épaisseur « aux couoerteSt d^autres une épaisseur plus fait le; aujourd'/iui enfin que la

• quesHonde lafabrieaiion deeraile est encore à Fétude^ nouscroyons queeiie c foUnicani consentàsoumettre ses procédés à Ve^pprobaHon de rù^énieuren € chef de la compagnie^ le meilleur parti àprendre est de ne pas insérer dont « le cahier des charges des conditions que Vexpérience peut conduire à mo- € défier» »

L'auteur de ces lignes combattait, disait-il, l'opinion que j'exprî-

inais en 1857 (***); s'y seraiL-il pris autrement pour l'appuyer?

a On est revenu, « dit M. Prokesch (*»**), ingénieur en chr'f d a rhcniin de fer du Nord autrichieu, « dans ces derniers temps, au régime Je pJi:s simple et « le plus raisonnable, c'esl-a-dire qu'on laisse les usines libres de lubrique! • c comme elles l'eu tendent, mais en les rendant responsables de la qualiU « des rails par une garantie équitable. Ce qui n*est pas autre chose qu*uno

{*)' Traité élémentaire des chemins dû fer, 3* édition» t. \ï, p. IM.

n Ibxd. p. lOCetlO?.

("") Chemins de ferd'AUemagnef p. 303 et suiv.

^«Mv^ 2eiUehriftder9»ierre»chisehiHingemeMir Vereins. 1909, p. 147*

CUAP. ;t. — FABaiGATION ET BÊG£PTION 0£S BiULS* A17

« épreuve faite sur tous les rails, et dans les conditions mêmes du service. »

« Une usine, » dit de son côté M. Sieber i*), « qui en affinant ses fontes « avec soin, suivant Irs rpglps de l'art, pourrait donner de bons rails, est « parfois exposée a en iournir de très-mauvais, en se conformant aux près* M chptious du cahier des charges. »

St 9. On a objecté contre la liberté de la fabrication que son correctif nécessaire est une garantie prolongée qui ajourne à long terme les rè^ements de compte des usines» et. dont Tassiette même présente des diflScultés lorsqu'il s'agit, comme cela arrive très-souvent, de livraisons ûites à un réseau dont les diverses lignes sont dans des conditions de tracé et de trafic très-inégales.

La première objection porte à faux, les compagnies pouvant, sans rien risquer, grâce à la solvabilité notoire des usines avec lesquelles elles traitent, opérer corapléiement leui's payements avant l'expiration du délai de garantie.

La compagnie d'Orléans, par exemple, échelomie ses payements comme il suit (art. 16 du cahier des charges) :

S5 p. 100 de la valeur des rails reçus h VuMine, dans le courant du mois

qui suivra celui de la réception ;

10 p. {00 de la valeur des rails livrés sur les ports, dans le courant du mois qui suivra celui de la réception ;

Et les cinq derniers centièmes, un an après l origine de lagarautie (triennale).

Disposition qui est encore tempérée par h suivante :

11 est néanmoins entendu que lorsque les cinqderniers centièmes retenus

pendant la garantie viendront à produire une somme de oO. 000 francs, cette retenue ne pourrra plus être augmentée, et le produit dos cinq centièmes . excédant cette somme sera payé au fournisseur en même temps que le tleuxieiiie à-compte de 10 p. 100.

Quant au second point, l'application de la garantie se fait équitablement et sans complication, en opérant non sur la totalité de la fourniture* mais sur une fraction» sur des échantillons assez nombreux pour représenter l'état général» la qualité de la livraison, et placés dans des conditions bien définies.

Au lieu de remplacer les rebuts, le fournisseur paye à la compagnie une indemnité de moins-value. On évite ainsi et une révision complète, dans laquelle on ne saurait Comment tenir compte des conditions très-diverses que présentent les sections d'un même réseau, et

n Mimeift» d«$ ingénitws titfiU, année 1864, page 361.

A18 Li\. i". -r- vore.

le ramplacement immédiat des rails cpit, malgré leurs dé&uts, peuve&t encore servir pendant un temps plus ou moins long. Voici la règle établie par le cahier des charges de rSst (art. 14):

La compagnie n entend recevoir que des rails pouvant filtre un serrieeâe trois ans, sans aucune détérioration, sur les parties principalesde sonrèttan. Elle s'assure, par une eipérience partielle, ijue cette eondition est remplie.

Le fournisseur s'engage, en conséquence, à subir sur le prix stipulé au marché et pour Tensemble de la fourniture, une réduction proportionnée au nombre de rails qui ne résisteraient pas àVépreuve dans les conditions suivantes :

10 p. 100 au moins de la fourniture, pris a divers moments de la fabrication, au choix de la compaj^nie, seront placés par elle sur telle particdu réseau qu elle ju^^era coiiveuable de choisir. 11 sera donné a^aafoa^ nisseur de remplacement de la date de cette pose. A Vexpiration de trois années de service, on établira contradictoirement la proportion des nils avariés, c'est-à-dire ayant un commencement de détérioration, comme écrasement, dëfiiutde soudure, exfoliation, rupture, fissure à réclisse,etc. Cette proportion sera appliquée à Tensemble de la fourniture, et servirai déterminer la quantité de tonnes passibles de l'indemnité, que tout oa partie seulement delà fourniture ait été mise en service {*).

Le taux de l'indemnité est fixé de manière à repr^ Miter la différence de valeur entre une tonne de rails neufs et une tonne de rails hors de senricei les rails auxquels Tindemnité se rapporte restant d'ailleurs la propriété de la compagnie.

r,ps dispositions sont calquées sur celles du cahier des charges du Nord. Seulement celui-ci définit expressément (art. 13) les sections sur lesquelles les raUs, pour être admis, doivent être reconnus en état de faire un service de detix ans sans éprouver aucune détérioration. Ce sont celles de Saint-Denis à Creil par Pantoise et par Chaniilîy; de Creil à Amiens; de Creil à Erçtieltites; d* Amiens k Lille et Valetidemes.

Le mode d'exercice de la garantie est défini par le cahier des charges de T jîtat belge en termes identiques, sauf ces points :

i* Les rails placés sur les voies principales, dans les «laLions, sontseûb en dehors de la garantie. 11 n'y a pas d'exception pour les courbes et lo rampes (rares, du reste, sur le réseau de TÉtat belge).

S* Le fournisseur a la faculté de fournir des rails neuft jusque concurrence du montant de rindemnité, en prenant pour base le prix de la dernière adjudication publique faite au moment de l'expiration de la garantie.

3* L'administration se réserve le droit, pour le cas où elle jugerait que des

(♦) Le précédent cahier des charges contenait une réserveaiosf conçue : « Il «it «nteii*» « toutefois^ que les rails soumis à cette épreure ne seront pas placés dans les stationi» « dans les parties dévoies en courbe d'un rayon inférieur à 500 mètres, oueDpeO*»* « plus de 0,01. » Mais elle a disparu dans le cahier des charges actuel.

CHAP. XI. — rADRJGATlON DES BAILS £N F^. Ai9

nilg nepoutTOiitétre maintenus en service pendant lestrois années d'essai,

de régler k toute époque, pendant cet intervalle, rindemnitp partielle due de ce chef parle fournisseur, et d'exiger de lui, dans le délai de deux mois, le payement de cette indemnité, dontle montant sera provisoirement déterminé diaprés les plus récents marchés.

Sur le réseau de Paris à la Méditaraiiée,ia période de garantie est également triennale. La fraction de la fourniture soumise à l'observation est réduite à 1/20", et les sections <f épreuve ne doivent pas présenter dHnelinalsons supérieures à 0,010 (art. 10 du cahier des charges). D'après l'article 11, les payements s'effectuent ainsi :

95 p- 100 delavaleur des rails livres sur les ports, dans lecourant dumoîs qui suit celui de cette livraison, et les cinq derniers centièmes, après la ré> ception définitive, c'est-à-dire après la liquidation de l'indemnité représentant la moins •▼alue des rails défectueux.

SI». 1* ObiemUioM généraki, — On a beaucoup idisfiferté sur la textore du fer qu'on doit rechercher dans les rails.

(Test le grain fin qui est le plus généralement recommandé; il s'agit, bien entendu, du grain constitutionnel, pour ainsi dire, et non de celui qui résulte d'un allinage incoiiiplel, nuisible à la qualité, si la fonte est impure; pas davantage du grain, gros et irrégulier, du reste, que présente le fer brûlé. Le npiT, souvent prescrit à la base (*), rareaienl dans toute la section, moims la ci iuN ene, n esLleplus s(H]vent que toléré aujourd'hui, et en partie seulement. Les rails à chanii)ignuns inégaux de 39 kilogrammes, commandés par l'État àTusine de Seraing^ pour la rampe de Pontedêeimo à Busalla (ligne.de Turin à Gênes) ^ étaient dans le premier cas; sur les huit mises qui composaient le paquet, le nerf était prescrit pour les six dernières.

Le gros grain, ou pour mieux dire le 1er cristallin qui doit, comme on sait, cette texture à la présence du alidum, du soufre et du phosphore, est ordinairement repoussé. Gomme cependant beaucoup de minerais donnent aujourd'hui, une masse considérable de

(*) Comme )e remarque H. «on rtamer(«), le pied, plus étiré que la téte, tend par cela même à affecier un arrangement flfireu^ des molécules. On se rapproche ainsi, par le seul fou du mode de fabrication, et indepeudaoïmeot des différeoties de nature du fer, 4m ooDdItiODs Imposées par quelques ingénleiiri.

(a) ijt^ die U alitaàaiilieritung. — Af/*«r F«i*, à Leiptii, iM7.

âSO uV. i*'. — VOIE.

fer à gros grain, Impropre à beaucoup d'usages, les pioducteiiis ont cherché à le faire admettre sur le marché des rails; U paraît propre, en effet, à former un champignon homogène et dur* L'expérience prouve, en général, que le fer provenant de minerais phosphoreux convient pour les couvertes. Le phosphore rend le métal plus facilement soudable, et il annule la tendance rouv^^ne due au soufiei et qui cause les criques.

Mais si le paquet contient aussi du fer à nerf, il est difficile d'obtenir une associaiii iii iiiLinie entre deux fers de nature aussi difiérente. Le premier, ramolli et par suite soudable à une basse température, approche de son pnini de fusion quand le second u a pas encore atteint la température qui convient à la soudure; de sorte que si on va jusqu'à cette température, le fer à grain se brûle, et si on reste eu deçà, la soudure est Impadaite.

Un ouvrier habile et attentif peut, d'ailleurs, mettre à profit les températores différentes qui régnent dans le fer à réchauffer, et amener ainsi chacune des deux espèces de fer à peu près au degré de chaleur qui lui convient. Le paquet mixte doit toujours être placé, au four à réchauffer, avec la couverte sur la sole. Le nerf, exposé à la flamme, est plus fortement chauffé. Quand le paquet est un peu lié, on le met sur le flanc avec le netf vers la grOle. 11 s'échauffe plus encore, tandis que le grain est soustrait à l'action directe de la flamme. Plus lacoovevte à grain est épaisse, et plus elle exige de temps pour atteindw sa température de soudage ; et pendant ce temps le fer nerveux approche de la température qui lui convient. Si donc la phipart des cahiers des charges français s'abstiennent avec raison aujourd'liui d'exiger du nerf dans la partie du paquet qui doit former le patiQ du rail Vignole, c'est souvent avec raison aussi qu'ils l'admettent, la production, au puddlage, d'une proportion plus ou moins forte de fer à nerf ne pouvant pas être évitée, surtout avec certaines fontes.

La longueur ordinaire des rails est aujourd'hui de 6 mètres. Avec le poids de 37 kilogrammes envûon par mètre, une longueur plus grande conduirait à des paquets peu maniables, et difficiles à cbauifer également. On a cependant été plus loin, en Angleterre et en Belgique (AA), et même en France, mais seulement pour le raîl Ba^S celui du Midi, qui avait égalemaiit 6 mètres de Icmguenr, pesait A6 kilogrammes le mètre.

On spécifie généralement le poids des rails en môme temps quête profil. Pour êtie parfaitement concordantes, ces deux stipulations doi-

CHIP. XI. FADRIGATIOEf DES RAICS EN FER* — .FRANCE. 421

vent tenir compte des différences de poids spécifique, celui-^i variant surtout avec la structure du fer. Ainsi on a constaté sur le chemin

rhénan, que le poids des rails à grain fin dépasse sensiblement celui des rails à nerf, qui font, eux-mêmes, plus lourds que les rails à gros grain. Si donc le fabricant emploie des fers plus durs qu'il n'a prévu, il faut pour n'être pas lésé qu'il maigrisse un peu le profil, la tolérance (*) en plus, destinée à terfir compte des petits écarts inévitables du profil, ne laissant pas toujours une marge suffisante, s'il y a, de plus, des différences de poids spécifique.

Jetons maintenant un rapide coup d'œil sur ia fabrication des rails : i* en France ; 2* en Belgique ; S* en Angleterre.

3«o. !• France. Notons d'abord daiis cette fabrication un caractère

négatif. Il n'est question, en général, du laai telage dans les cahiers

des charges français, ni pour les loupes (pour lesquelles d'ailleurs

il a toujours eu lieu en fait, les autres appareils de cinglage n'étant

pas usités en France), ni pour les paquets à couvertes, ni pour les

paquets à rails. L'emploi du marteau était prévu, cependant dans

l'ancien cahier des charges du chemin de ceinture de Paris (art. 3) ,

mais en ces termes :

« LUngéDÎeur chargé delà réception pourra exiger que les paquets pour « ralK^ soient soudés au marteau, si la soudure aux cylindres ne paraît pas m suffisante. »

Dne condition aussi aggravante ne peut évidemment être abandonnée à l'appréciation de ringénienr ; maïs le martelage des paquets est certainement une des garanties les plus sérieuses de la qualité des rails, et puisqu'on fixe des conditions, celle-ci est une des plus importantes; mus pour f imposer, il faudrait aussi la payer.

Ce martelagea été appliqué, en France» par exemple à Deeaxecdle (Aveyron), en 1863. Le paquet était pilonné sous un marteau de 5 tonnes, et étiré ainsi jusqu'à ce qu'il pùL pxs.^cr a la première canueliire finisseuse. Le pilon remplaçait ainsi complètement les dégrossir^ 1 s. Parfois même la barre entrait de suite dans la deuxième finisseuse.

Le martelage exige du soin ; les premiers coups doivent frapper sur la couverte en allant du milieu aux bouts, pour épurer. Ils doivent être vl&, pour souder pendant que le paquet est biea chaud. Des

(*) Cette tolérance est génératement de 2 p. lOO pour les livraisoDS partielles, mais «lie «st réduite à I p. 100 pour rsinemble de la foornlttire. ku delà de cette proportioo, rnoédent de poids D*est pêa payd au ftoomitaéiir. Au-desMus^ le lool est lefusd.

uv. — von.

coups plus forts étirent ensuite le paquet de un quart à un tiers de sa longueur. Si quelques mises se st {)arent au forgeage de champ, il faut réchaulier, et ressouder au marteau. Après le martelage, le paquet est réchauffé, mais modérément pour ne pas hrûler le fer à gfain.

£n général dans les laminoirs pour rails, les trois premières cannelures soudent, la température du paquet étant assez élevée; la quatrième est la première cannelare profilante; si on voulait eoiamencer plus tôt à comprimer le corps» les mises de renflemoits, mal soudées, se sépaienuent

La couverte supérieure est généralement d*une seule pièce. La tète du rail étant moins comprimée que la tige, on craindrait en admettant un joint, d'avoir une soudure imparfkite précisément dans la région où la continuité est le plus indispensable. Cette condition d'une mise unique, à laquelle on déroge d'ailleurs dans certains cas (330, 331), entraîne aussi jusqu'à un certain point, celle de l'emploi du fer n* 2, le fer brut étant difficilement obtenu en barres à la fois larges, épaisses, et saines sur les bords.

ati. C'est une des difficultés qu on a rencontrées, et alors bien plus grave encore, quand on a tenté de réaliser, sous sa forme la plus radicale, l'idée des rails en fer brut : c'est-à-dire de laminer un massiau, formé d'une seule boule cinglée et étirée au marteau, puis réchauffé; on eût obtenu ainsi un rail sans soudures; mais ce procédé, d'une application déjà bien difficile lorsqu'il s'agissait de rails de petite section et courts, deviendrait littéralement impossible pour les mis actuels de 6 mètres et de B7. kilogranomes par mètre, à moins de modifications profondes dans le four et dans l'opération même du puddlage. L'avantage serait pourtant assez grand pour justifier un peu de persévérance de la part des usines, et de la part des chemins de fer un peu de toléiance pour quelques défauts. L'idée, au surplus, n'est pas complètement abandonnée. L'usine de Dawtais ' avait envoyé comme spécimen à l'Exposition de 1867, une grosse loupe obtenue au four à réverbiM'B à sole tournante, et destinée à être convertie en rail en une seule chaude. Mais le four dont il s'agit n'est pas encore entré dans la pratique; son entretien est trop coûteux. M. Borsig, de son côté, exposait des loupes brutes de 2ô0 kilogrammes et au delà, obtenues dans un four à réverbère muni de deux portes de travail, qui permettent à quatre hommes de travailler à la fois. D'autres loupes, provenant aussi» dit-on, d'une seule opé*

CHAP. XI. FABRICATION DES RAILS EN FiiR. FRANCE. 423

ration, attdgnaient même 1.000 kilog. Mais on ne peut voir là, jusqu'à présent, que des touxs de force, sans valeur pour de semblables * masses,* que le marteau ne pourrait épurer à cœur ; dans des limites plus restreintes, ces essais seraient intéressants, sans doute, comme symptômes de progrès futurs, si, en ce qui touche les rails, notam^ ment, les efforts n'étaient dii igés aujourd'hui dans une autre voie, c'estàrdire vers la production économique du métal affiné fondu (347) •

SM. Les paquets pour le rail Vignole^ dont nous nous occuperons spécialement ici, sont généralement formés de fer corroyé, au champignon et au patin, et de ter brut, à l'intérieur. Les conditions sont d'ailleurs plus ou moins explicites, plus ou moins minutieuses en ce qui touche la composition et les éiaboratious des paquets pour couvertes et des paquets pour rails.

Yoici comment elles sont formulées par le cahier des char^ges du Nord .français ;

>&ri.6. Les rails seront en fer dur et compacte, bien soudé, non cassant à .firoid, kgraio fin, particulièrement dans le ehampignoo, enfin, de qualité convenable pour résister àraction des roues, sans se rompre, s'exfolier, se

dessouder, etc.

ArL 7. La fabrication du ferdpvrn être conduite en vue de n*avoir, autant que possible, que du fer a grain tin.

Les fers puddiés destinas à la fabrication des rails seront, d'ailleurs, exactement classés par nature et en trois catégories distinctes, savoir : 1* fers à grain ; 2' les fers méiis ou à grain mêlé de nerf; 3<* les fers à nerf.

Dans le paquet pour corroyé, il n'entrera exelusÎTement que des fers de première catégorie, c'est-à-dire h graim

Les paquets pour rails devront, autant que possible, être composés de fer à grain fin. Dans tous les cas, le fer à nerf ne sera admis que dans le dernier tiers du paquet; entre le nerf et les deux premières mises de fer à grain, sous le corroyé, on admettra le fer métis.

Les barres formant les diftéreutLs mises seront de section rectangulaire. Chaque mise de fer puddié se composera en largeur de deux ou trois pièces . au plus. La mise en fer corroyé formant la partie supérieure du paquet sera d^ane seule pièce. Elle représentera en poids le cinquième environ de la masse totale, et de manière à présenter, sur la section du rail fini, dans les surfaces du roulement, une épaisseur d*au moins 1 centimètre.

Les bouts écrus des barres formant le paquet seront affranchis. Ces barres seront toutes d'une seule pièce, bien dressées sur toute la longueur du paquet. Cependant pourleferpuddlé, on tolérera quelques barres en deux pièces au plus dont la plus petite n'aura pas moins de 0",30 de longueur; mais alors elles seront assemblées avec soin, bout a bout, de manière à ne laisser dans rintérieur du paquet que le moins de vide possible. Les joints

ik2& U7, 1*'. — TOIB.

des mises devront être contrariés; à cet effet, les barres de fer puddlé ue devront pas être de même largeur.

Le nouveau cahier des chnrees de l'Est reproduit les mêmes conditions, et dans les mêmes termes. Seulement il n'exigée en corroyé, que \ environ du poids du paquet (au lieu de j) , proportion jugée suûisante pour assurer T épaisseur, toujours exigée» de 0*^,01 au moins aux surfaces de roulement; et il ajoute :

Cette dernière condition sera constatée, sur les rails finis» par Tessai par un acide. *

Ce moyen fort simple de vérifier l'arrangement des mines sous

l'action du laminoir, est souvent employé. Divers exemples de son application sont représentés par les ^y. 17, 18, 19 et 29 de la PL II, et 10 et 11 de la Pl. HT.

Les anciens cahiers des charges français exigeaient, dans les rails à double champit;in)ii, une proportion beaucoup plus considérable, { au moins, de fer corroyé (chemin de cemture ; cahier des charges de l Est, du 27 décembre 1851 Midi, cahier des charges du 19 juillet 1855).

La compagnie du Midi a maintenu cette proportion ; à cela près, les conditions sont les mêmes que celles du Nord et de TËst. Le nerf est également admis, mais seulement dans le centre du paquet, puisqa'îl 8*agit de rails à double champignon* Le nerf doit d'ailleurs former au plus le tiers du paquet (art. 7)«

La compagnie de Pans à la Méditerranée exige aussi un tiers de corroyé, quel que soit lé profil; mais les conditions qu'elle impose diffèrent notablement des précédentes :

Le patin du Vignole doit être, comme le champignon, formé d'une

couverte corroyée d'une seule pièce.

Les hauts fourneaux qui produiront la fonte destinée k la fabrication des fers pour rmib ne devront pas employer de minerais qui donnent des fers aigres ou cassants.

La largeur des paquets pour rails est de O-.SO, et la hauteur de 0",S2 ^ au moins, vides non compris.

Les paquets pour rail s et les paquets pour couvertes corroyées doivent être exclusivement composés de barres rectangulaires, assemblées snrleurpht, par assises d'épaisseurs régulières, à joints croisés.

Les paquets pour couvertes doivent être laminés de platet non de champ, de manière ii ce que la largeur de la couverte soit parallèle au sens des mises composant le paquet de la couverte (art. 4 du cahier des charges).

Acceptant, comme on le fait pour le rail VignoUy le nerf à la base du paquet, il eût été naturel de recommander le fer métis au

CHAP. XI. — FABRICA'nON DES RAIId EN FER. — FRANGE. 425

lieu de Tadmettre simplement puisqu*en répartissant le passage da nerf au grain toujours exigé au sommet, il diminue let chances d'une

j'oudure défectueuse, à peu près inséparal)]es d'un brusque changement de nature. La pg. Pl. XXXII, représente la composition du paquet pour ruil Kjy du Nord, fabriqu4fc il y a plus de dix nus dans les usines (\' Anzin et des hauts fourneaux du Nord, et dont la soudure» d'après M. AUiuié^ était très-satisfaisante -

a. Corroyé à grain.

b. Fer brut à grain.

c. Frr brut mélangé de grain.

ddd. Ver à nerf.

ee. Corroyé» à nerf.

Longueur du paquet : 1",15.

^ , , (Couverte i nerf, • 45

Puids do corroyé. 1 , ^ *

' I Miws Tertieales à nerf. 88

Pddft da puddlé. "202

Total 280

Pour que deux fers se soudent facilement, et bien, il faut non-seulemeni qu'ils soient au morne degré d'élaboration, mais aussi qu ils soient de môme nature, de même texture. Plusieurs ingénieurs regardent môme la seconde condition comme plus essentielle que la première, ce qui diminue à leurs yeux l'intérêt qui s'attache, d'aprè.s d'autres, aux essais de fabrication des rails entièrement enfer puddlé.

Mais pour n'être pas le seul obstacle à une bonne soudure, la présence du corroyé dans le paquet n'en est pas moins un obstacle réel ; et un paquet complètement homogène, tant , pour la texture que pour le' degré d'élaboration, -*c*estp-àrdirei composé entièrement de fer brut» et W grain — présenterait» sous le rapport si essentiel de la soudure, des garanties incontestables.

Ce n'est pas, du reste, en Fhnce que ces essais pouvaient être entrepris et prolongés avec la suite nécessaire. Il fallait se soumettre aux exigences des caliiers des charges, et s'interdire des tentatives dont lo résultat, même favorable, eût été peut-être difficilement accepté. Aussi les expériences faites dans quelques usines, à Maubcuge et à Monl- Itipon, entre autres, ont-elles été bientôt abandonnées.

L'usine de la l^rovidence^ h EautmonU a été cependant plus persévérante. La/ijf. 17 repiésente un paquet pour Yigttole^ presque sans corroyé ;

62d uv. 1*, — VOIE.

1, fer «orroyé tendra

9f2, ébauché métlB 3«

S, a, 3 ébaucbé. • ?02

Poids du rail 21&

Mdt dM di^i^. 8»

Déchet : 22 kilog., soit 7,4 p. 100.

Sans être aussi large que la compagnie d'Orléans, la compagnie de rOuest Test plus que celles du Nord et de l'Est; elle ne prescrit pas explicitement l'emploi du fer corroyé; nuùs elle exige que les mises supérieure et inférieure du paquet pour rail soient d'une seule

pièce, et forment le quart du poids du paquet. Elles doivent provenir de loupes cinglées au marteau, pais étirées au laminoir, avec ou sans réchaufl'age ; être à grain fin, et conserver ce grain dans la cassure du raiî'. Les barres intérieures doivent être de longueur, et à joints croisés : le paquet doit avoir au moins 0'",âO x 0'",22 d'équarrissage.

SSS. L'exfdiation des bords du champignon étant l'avarie la plus ordinaire des rails, on a' cherché à la combattre en supprimant les joints dans cette région. La couverte corroyée porte alors «les rebords, peu saillants. Cette forme a été adoptée, par exemple, en 1857, au Creusoi pour le rail à petit champignon de la ligne de Varii, à Mulhouse^ et en 1862 à Fourchambault (Nièvre) pour un rail symétrique. La fig. 13, Pl. XXXII, représente le paqupt (h, h, ft, fer brut; c, c, corroyé).' Mais cette disposition a donné de médiocres résultats. Elle s'oppose, en efl'et, à l'expulsion du laitier, qui» ne trouvant pas d'issue, s'accumule dans les angles rentrants. Cependant, elle a été reprise récenmient pour les rails à tête d'acier fabriqués à Gràtz (Styrie) (3^2) , ainsi que des rails à champignons inéiçma &briqués à Terre-Noire (Loire) et destinés aux chemins italiens. Û n'y a d'aîlleuis à la base du paquet, pour ces derniers, comme pour le rail Vignoïet que deux petites bams corroyées formant les bords du petit champignon.

SSA. Les paquets pour couvertes sont presque toujours formés de , imses à plat. A Styring (Moselle) , cependant, elles sont placées de champ. D'après M. Alquii^ cette disposition serait préférable, une ou deux soudures défectueuses affectant peu l'ensemble^ tandis qu'avec les mises à plat, une mauvaise soudure compromet toute la couverte.

stft. Le brassage mécanique, introduit par MM. Dumény^ et Lemutt