H. Lebasteur

“ Il est naturel de penser que cette résistance à l'usure est proportionnelle à la dureté : celle-ci croît dans le même sens que la teneur en carbone, et la teneur en carbone à son tour est en raison directe de la résistance à la rupture par traction : cependant nous avons constaté au § 210, d'après M. Lowthian Bell, qu'une grande résistance à la rupture n'est pas, au moins pour les métaux soudés, le signe absolu d'une grande résistance à l'usure. ”

“ Si l'on sait, par exemple, que l'essieu d'un véhicule de chemins de fer est soumis à de certains efforts plus considérables au passage des changements de voie seulement, et si l'on peut évaluer aussi le nombre de ces flexions dans un laps de temps déterminé, cette plus grande flexion peut en toute sécurité approcher de celle qui, répétée bien des millions de fois, amène la rupture. ”

“ Les procédés Bessemer et Martin fournissent ces lingots homogènes, le premier en affinant la fonte par l'air seul, le second en faisant réagir du fer doux sur la fonte. Mais les deux méthodes supposent des fontes pures et sont par ce motif d'une application limitée : obtenir aussi de l'acier fondu ou du fer homogène avec les minerais communs, voilà pour le moment, le grand desideratum de toutes les personnes qui travaillent le fer. ”

“ Les épreuves empiriques, dont il vient d'être question, ou toutes autres analogues, peuvent avoir leur utilité dans certains cas : par exemple, lorsqu'il s'agit, dans une usine métallurgique, d'avoir rapidement des indications approximatives sur la qualité d'un métal, mais nous croyons que les épreuves par traction donnent des indications beaucoup plus sûres, à la condition toutefois qu'on y adjoigne des épreuves au choc et des épreuves à chaud dans tous les cas où il sera nécessaire de se prémunir contre la fragilité à froid, ou à chaud dans de certaines circonstances. ”

“ On sait, en effet, que l'énergie de la trempe est d'autant plus grande que la différence des températures du métal et du bain de trempe est plus considérable ; on conçoit d'après cela que les fers à grains, qui contiennent peu de carbone, soient insensibles à l'action de la trempe ordinaire, tandis qu'ils sont modifiés par la trempe à l'acide dans laquelle la grande conductibilité du bain agit dans le même sens qu'une grande différence de température. ”

“ Les essais par traction, au moyen desquels on détermine les éléments de la résistance du métal, s'exécutent sur des barreaux découpés au moyen de la machine-outil, ou bien forgés au moyen du pilon ou du laminoir, dans les pièces dont on veut étudier les propriétés résistantes.
Ces barreaux sont désignés, selon les usines, sous les noms de barreaux d'épreuve, barettes, éprouvettes, boulons d'épreuve, etc. : il serait à désirer que d'un commun accord on s'arrêtât à une dénomination unique; la plus naturelle parait être barreaux d'épreuve. ”

“ Tout le monde sait que l'effet ordinaire de la trempe des fers carburés est d'augmenter plus ou moins leurs résistances à la limite d'élasticité et à la rupture, et de diminuer leur faculté d'allongement. ”

“ La résistance par m/m D, que le métal oppose aux efforts de traction qui le sollicitent, peut servir de mesure à la première de ces aptitudes ; l'allongement qu'il prend avant de céder aux efforts qui le sollicitent, ce qu'on appelle l'allongement à la rupture, peut servir de mesure à la seconde : on l'exprime ordinairement en tant % de la longueur primitive de l'objet soumis à la traction. ”

“ Nous croyons, pour notre part, qu'il y a lieu de demander à un bon acier pour ressorts à la fois une grande résistance vive élastique et une grande résistance vive de rupture : une grande résistance vive élastique, afin qu'à la charge à laquelle on fait travailler le métal (50k par m/m Q environ) , il reste encore de la marge avant la déformation permanente qui fait bâiller les lames du ressort et le met aussi sûrement hors de service que pourrait le faire une rupture de lame ; une grande résistance vive de rupture, afin de faire largement la part des chocs. ”

“ Pour la fabrication des vis, des rivets, de toutes les pièces qui doivent être filetées, refoulées, écrasées, etc., l'emploi du fer à grains est, au contraire, nécessaire ; le fer à nerfs ne permettrait pas aux filets des vis de se former bien nettement sous les filières : il est trop tendre et risquerait de s'arracher ; les têtes des rivets s'étoileraient lors du refoulement : il faut pour tous ces emplois du fer dur, moins ductile que le fer à nerfs. ”

“ Mais ce qui ne peut se faire dans un four ordinaire réussit dans un four à parois métalliques refroidies, disposé à la façon des fours bouillants : la fonte y arriverait fondue du creuset du haut fourneau : là elle serait mazée entre une sole en oxyde de fer et une couverte en scories ferrugineuses maintenues basiques par des additions répétées de minerai riche. — L'opération serait arrêtée avant la décarburation ; de là le métal raffiné viendrait au four Martin, où le travail pour acier ou fer homogène serait finalement complété par voie de réaction. ”

“ Si l'on admet que la fluidité et certaines conditions de température sont nécessaires pour assurer le départ des trois substances ci-dessus mentionnées, il n'est pas difficile de voir que le procédé du puddlage présente un certain degré d'incertitude.
Si en effet, par une circonstance accidentelle, le carbone est éliminé plus rapidement qu'à l'ordinaire, le fer peut commencer à prendre nature avant que le phosphore soit oxydé autant qu'il peut l'être; il reste alors dans le métal pour une bonne partie. ”

“ Résistance à la torsion
La résistance vive de rupture d'un métal, qui n'est autre chose que le travail mécanique qu'il faut développer pour rompre ce métal et qui est une mesure de la résistance au choc, s'obtient en évaluant à l'échelle l'aire de la courbe. ”

“ Certains métallurgistes pensent que la composition chimique d'un métal est assez intimement liée à ses qualités résistantes pour les caractériser à elle seule : d'après cette opinion, il suffirait de fixer la teneur en carbone et autres métalloïdes d'un certain acier pour que ses propriétés résistantes s'ensuivissent par cela même. ”

“ Un perfectionnement d'un autre genre, introduit récemment par plusieurs compagnies de chemins de fer français dans leur matériel de roues montées, consiste à ne mettre en service sous les voitures à voyageurs que des centres de roues dans lesquelles la matière est si bien répartie autour de l'axe de figure, que le centre de gravité se trouve presque exactement situé sur cet axe : de cette manière on supprime presque complètement les actions résultant de la force centrifuge qui, à chaque tour de roue, tendent à soulever l'essieu de dessus le rail : on adoucit par suite l'allure de la voiture. ”

“ Pour le calcul de la résistance des ponts et toitures de grandes dimensions, on peut, puisque leur poids propre forme une charge minimum absolument constante, ne pas tenir compte de ce dernier tant que la somme du poids propre et de la charge n'atteint pas la limite d'élasticité de la matière. ”

“ C'est sur le phosphure de cuivre que l'attention de MM. de Ruoltz et de Fontenay a été appelée tout d'abord; ils avaient observé que ce phosphure jouissait de la propriété d'être stable et de rester combiné avec une proportion très-élevée de phosphore sans se décomposer, même pendant une durée de fusion très-considérable.
C'est au moyen de la pâte à phosphore (phosphate acide sirupeux mélangé avec 1/5 de son poids de charbon et chauffé jusqu'au rouge sombre et dans des creusets en plombagine) que MM. de Ruoltz et de Fontenay préparent le phosphure de cuivre. ”

“ De toutes les industries qui emploient les produits réunis à l'Exposition universelle dans les galeries de la classe 45, l'industrie des chemins de fer est à coup sûr l'une de celles que touchent le plus les progrès réalisés dans la fabrication et l'amélioration de qualité qui en est la conséquence. ”

“ Le docteur Barff de Londres a proposé, dans ces derniers temps, un procédé de préservation du fer contre l'oxydation qui paraît aussi ingénieux qu'efficace. Le procédé consiste à provoquer la formation, à la surface des pièces que l'on veut protéger contre l'oxydation, d'une couche d'oxyde magnétique; cette couche, lorsqu'elle prend naissance dans certaines conditions que nous allons exposer, est entièrement adhérente, très compacte et protége le métal contre toute oxydation subséquente. ”

“ Par conséquent, en-dessous de la teneur de 0,15 %, le fer carburé est du fer proprement dit : entre 0,15 et 1,50 % s'échelonnent les diverses nuances de l'acier et à 1,50 % commencent les fontes.
Ces limites d'ailleurs n'ont rien de bien absolu : elles doivent être considérées seulement comme des indications approximatives.
Le carbone n'est pas le seul métalloïde qui influe sur les propriétés physiques du fer : bien d'autres métalloïdes et même d'autres métaux jouent un rôle du même genre. ”

“ Il se peut qu'à la pression de 8 kilogrammes le métal fluide ait la faculté de tenir en dissolution une plus grande quantité de gaz qu'il n'est capable de le faire à la pression atmosphérique : la faculté de dissolution des gaz dans les liquides augmente en effet avec la pression et l'on ne voit pas pourquoi le fer carburé liquide ferait exception à cette règle. ”

“ Probablement la condition primordiale à réaliser dans un bon acier à outils est qu'il ait une grande compacité. Jusqu'à présent, la manière la plus pratique, pour le consommateur, de s'assurer de la bonne qualité d'un acier à outils, est de confectionner un outil au moyen de cet acier et de voir s'il fait un bon usage. Ce qu'il faut demander au fabricant, c'est de désigner assez clairement ses diverses nuances d'acier, pour que, dans chaque cas, le consommateur ne puisse se tromper sur le choix qu'il a à faire ”

“ Le recuit des objets trempés a pour effet d'atténuer les effets de la trempe : il diminue la charge de rupture, augmente la faculté d'allongement correspondante et abaisse la charge à la limite d'élasticité. ”

“ Les épreuves à froid ont pour but de déterminer la résistance à la rupture et la faculté d'allongement du métal tant dans le sens du laminage que dans le sens perpendiculaire : les barreaux d'épreuve, découpés dans les tôles, sont façonnés de manière à avoir pour section un rectangle dont l'un des côtés a 50 millimètres de largeur et l'autre l'épaisseur de la tôle. ”

“ A cette température, le fer ordinaire du commerce perd presque toute sa malléabilité et casse net sous le marteau sans se plier; les aciers fondus doux sont exactement dans le même cas que le fer du commerce.
Nous avons conclu ci-dessus, avec le professeur Thürston, « que la résistance vive de rupture du fer varie dans le même sens que la température. » D'après les expériences de M. Adamson que nous venons de relater, cette conclusion n'est exacte que pour le fer très doux. ”

“ La difficulté de chauffer les tôles à une température convenable et uniforme sans un four spécial, que la Commission Suédoise n'avait pas à sa disposition, a rendu peu sûres les opérations de la trempe et du recuit : la trempe, en particulier, se heurte à des difficultés pratiques, dès que les dimensions des tôles sont un peu grandes, soit par suite de la difficulté de produire une température égale sur la totalité de la tôle, soit parce qu'elle se déforme au refroidissement dans l'eau. ”