Charles Albert Marie Grard

“ Il n'est donc pas nécessaire, pour obtenir des résultats comparables, de fixer a priori un mouton type; il suffit de mettre en œuvre des appareils bien construits, bien gradués, et dont les différentes grandeurs soient comprises dans les limites usuelles. La concordance des graduations de deux machines quelconques et la comparabilité, dans le temps, d'une machine avec elle-même, peuvent être chiffrées numériquement par une expérience de tarage, se réduisant à un simple essai de flexion sans entaille et dont la réalisation, dans de bonnes conditions de régularité, est facile. ”

“ Contrôle par la micrographie
1° Nuance de l'acier. — En examinant la gamme des aciers au carbone que nous donnons au titre X, nous voyons que le dosage du carbone est facile, particulièrement dans la zone comprise entre les aciers extra-doux et les aciers eutectiques, c'est-à-dire dans la zone plus particulièrement utilisée ; 2° Constitution moléculaire du métal. — La micrographie
décèle les scories et la répartition des constituants qui renseigne sur l'homogénéité ”

“ Lorsqu'on forge à température très élevée, au voisinage du point de fusion, l'acier est à gros grains et sans allongement et les criques sont facilitées. Il y a rupture et oxydation des grains. La déchirure est perpendiculaire au sens de l'allongement de forge (Voir nos i, 2 et 3 de la pl. II) .
En somme, la crique de forgeage naît d'une exagération dans la température de forgeage ou dans le travail imposé localement à une température quelconque (emploi d'un instrument de forgeage trop puissant) , ces causes étant séparées ou réunies. ”

“ BAINS DE TREMPE. — L'influence des bains de trempe dépend de la vitesse de refroidissement (chaleur spécifique, masse, conductibilité et température du bain de trempe) .
La trempe est d'autant plus complète que la vitesse de refroidissement est plus grande, et nous ne sommes limités dans la rapidité de la vitesse que par la crainte des « tapures » provenant de la nuance du métal et de la forme des pièces.
La trempe à l'eau froide (i5°) est très énergique, mais souvent dangereuse. ”

“ Les essais de dureté ont pour but : 1° De déterminer la dureté propre des pièces métalliques présentées à la recette en divers points de ces pièces, en vue de vérifier leur homogénéité ; 2° De permettre d'évaluer, à titre d'indication, grâce à la connaissance de la dureté et des coefficients de transition, la charge maximum de rupture à la traction du métal des pièces. ”

“ Les aciers nickel-chrome perlitiques peu carburés comme l'acier n° i sont très propres à la cémentation. La présence du chrome permet d'avoir une surface très dure, sans fragilité, comme nous l'avons expérimenté avec l'acier n° i qui a été utilisé pour des pièces travaillant à la dureté et au choc et ont donné un excellent rendement. Les aciers type n° 2 ont plus de corps que les aciers type n° 1, c'est-à-dire permettent d'associer à froid une dureté plus considérable avec une bonne résilience. ”

“ Dans le travail de l'acier, on cherche toujours à obtenir le grain le plus fin possible, surtout si les objets fabriqués doivent avoir une grande ténacité (absence de fragilité) et une grande résistance. ”

“ Pour qu'une pièce, subissant des alternances, ne soit pas détériorée, il faut en somme que la quantité de travail supportée par cette pièce soit absorbée élastiquement et que l'effort maximum instantané, produit pendant la distribution de cette quantité de travail dans le volume du métal de la fibre fatiguée, n'atteigne nulle part la limite d'élasticité. ”

“ Dans le fer, il n'y a que de la ferrite disposée en polyèdres.
Perlite. Eutectique. — Puis au fur et à mesure que la nuance de l'acier durcit, apparaissent les parties noires qui constituent la perlite.
La perlite est un eutectoïde fer-carbone constitué de masses alternées de ferrite et de cémentite. ”

“ L'austénite est la solution solide de fer et de carbone telle qu'elle existe au-dessus des points de transformation ou telle qu'elle est conservée aux basses températures avec une transformation modérée, par refroidissement rapide ou par la présence d'éléments retardateurs (Mn, Ni, etc.) , comme dans l'acier au manganèse à 12 p. 100 et l'acier au nickel à 25 p. ”

“ Tarage des machines de traction.
Le tarage des machines de traction est une opération capitale qui donne à l'expérience toute sa valeur et évite toute contestation entre les parties intéressées.
Nous citerons :
1° Tarage direct par poids (sûr) ; 2° Tarage par l'emploi d'un dynamomètre à ressort (méthode peu exacte) ; 3° Méthode du barreau élastique. — Elle est basée sur la mesure des déformations élastiques de barreaux calibrés, expérimentés au préalable avec une machine exacte et tractionnés sur la machine en étude (méthode de laboratoire, peu pratique) ”

“ Remarque. - Un écrouissage obtenu par une déformation spéciale exerce son influence sur les déformations provenant d'un travail différent.
Ainsi, le travail de torsion qui ne change pas la longueur d'un fil modifie les caractéristiques de traction, augmente par exemple la limite élastique.
Remarque. — Aucune nouvelle déformation permanente, quel qu'en soit l'ordre, ne peut supprimer l'écrouissage du métal écroui. ”

“ ART. 3. — Les ferrures d'avions doivent être faites, en principe, par emboutissage, estampage ou moulage d'acier.
La soudure autogène est à éviter le plus possible.
Si elle n'est pas conjuguée avec d'autres moyens de liaison, elle ne peut être employée que pour des pièces, ou parties de pièces, qui ne sont pas soumises à des efforts mécaniques (traction, compression, flexion, torsion, etc.) . ”

“ Les aciers auto-trempants, lorsqu'ils dépassent la température de trempe, reprennent, comme nous l'avons vu, leur constitution martensitique au refroidissement à l'air, ce qui assure la conservation théoriquement indéfinie de leur dureté. ”

“ C'est un fait bien connu que toutes les déformations que l'on fait subir industriellement aux métaux : forgeage, étirage, emboutissage, etc., créent des tensions internes allant parfois jusqu'à la rupture et provoquant toutes sortes de déchirures internes. ”

“ L'expérience a démontré que lorsqu'un corps est soumis à des efforts répétés ou à des efforts variés, à des accélérations produisant des tractions ou compressions relatives, il se produisait des déformations permanentes et des ruptures sous des charges moindres que dans le cas de traction lente et progressive.
On démontre, par exemple, que lorsqu'il y a accélération,
l'allongement maximum qui se produit dans ces conditions, que nous appellerons Vallongement dynamique est double de Y allongement statique. ”

“ A noter que la trempe à l'huile suivie de revenu donne à l'acier la résistance à la traction égale, une limite élastique et une résilience inférieure à celle obtenue après trempe à l'eau et revenu identique. ”

“ But du forgeage. — 1° Améliorer les qualités du métal; 2° Donner approximativement à la pièce la forme désirée.
Engins employés. — Marteaux-pilons, presses ou laminoirs.
Traitements thermiques. — (Voir titre VI, chap. II, III et IV.) Résultats du travail de forgeage. Corroyage. — Le forgeage au pilon, à la presse ou au laminoir a pour but d'agir mécaniquement sur la grosse cristallisation due au refroidissement du lingot d'acier; il brise ce réseau de première consolidation.
C'est l'amélioration de la texture primaire que seul il a le pouvoir de réaliser. ”

“ Ces déformations résiduelles sont d'une grandeur absolument négligeable, vis-à-vis des déformations élastiques, mais leur répétition, en totalisant ces phénomènes parasites, peut arriver à produire une altération profonde du métal et même sa rupture. La viscosité d'un métal se manifeste par l'amortissement des mouvements vibratoires, dont la mesure devra permettre de suivre l'altération du métal avant que la rupture, résultante des efforts alternatifs, se soit produite. ”

“ Pour l'évaluation de la dureté du métal, on emploiera la méthode dite « de Brinell ». Pour cela, on imprimera dans le métal des pièces une bille d'acier dur de 10 mm de diamètre avec une charge de 3.ooo kg qui sera maintenue 15 secondes.
L'application des pressions jusqu'à cette pression de 3.000 kg sera faite d'une façon progressive et sans chocs ou percussions répétées.
La surface sur laquelle la bille sera appliquée, sera, avant tout
essai, soigneusement débarrassée d'oxydes, aspérités ou tous autres défauts, et bien aplanie à la lime douce ou à la meule. ”

“ Il n'est pas révélé pour les essais ordinaires de traction, mais se manifeste par l'essai sur barreaux entaillés ; 20 On peut éviter cette fragilité dangereuse par l'observation des règles suivantes : a) Revenu au-dessus de 550° (de préférence au-dessus de 6oo°) . Ceci implique l'emploi d'un acier de composition convenable pour donner les résultats demandés à l'essai de traction ; b) Ne jamais permettre que l'acier refroidisse lentement ;
30 On peut guérir cette maladie par un nouveau revenu suivi d'un nouveau refroidissement rapide par trempe. ”

“ Il permet d'essayer les pièces achevées ou des échantillons dont la forme et les dimensions interdisent le prélèvement des barreaux de traction.
Le coefficient de proportionnalité; permet, pour les aciers ordinaires au carbone, de connaître la résistance.
Il faut donc le déterminer suivant la nuance de l'acier ou le traitement que ce dernier a subi.
Ainsi appliquée, la méthode de la bille ne donne pas plus de renseignements que l'essai de traction. Elle les donne seulement d'une façon plus rapide et plus simple. ”

“ Il y a d'autant plus de ferrite non dissoute en solution solide que l'acier est plus doux. C'est le développement des cristaux de cette ferrite qui occasionne cette fragilité pour les aciers doux et extra-doux. Dans ces mêmes conditions une semblable fragilité n'est pas à craindre pour les aciers de nuance mi-doux et au-dessus.
il se produit un dégagement intérieur du gaz amenant la séparation des éléments cristallisés. Le métal est brûlé.
Les traitements destinés à remédier à la surchauffe sont le recuit de régénération ou la trempe de régénération (aciers extradoux de cémentation) . ”

“ En résumé, en faisant appel pour l'étude des aciers à l'analyse micrographique et à l'étude des points critiques (y compris leur hystérésis) , nous classerons les aciers conformément aux principes posés par la Commission permanente de Standardisation française (Unification des Produits métallurgiques) , le 10 juin 1919, à savoir : 1° Aciers ordinaires au carbone ou primaires, c'est-à-dire ne contenant pas d'éléments étrangers au carbone en quantité suffisante pour modifier sensiblement leurs caractéristiques. ”

“ De ce fait, en cas d'accélération, la valeur maximum de la charge sans taux de sécurité est la moitié de la limite élastique.
Or, dans certains organes, comme les bielles de moteurs, les variations d'effort produisent toujours des accélérations. ”

“ Elles donnent toute facilité pour l'élaboration des cahiers des charges.
Ce travail se trouve donc naturellement divisé en trois parties : i ° Contrôle des métaux ; 2° Traitements thermiques et écrouissage; 3° Caractéristiques des aciers ordinaires et spéciaux à froid et à chaud.
L'application des principes énoncés devra avoir pour résultat de donner le rendement maximum et de faire éviter les erreurs résultant de la violation des règles fondamentales.
Ces erreurs sont regrettables d'une façon générale.
En aéronautique, elles sont coupables, puisque la vie humaine est en jeu. ”

“ Le recuit qui remédie à ces défectuosités peut être unique.
Il peut être à la fois adoucissant et régénérateur. Il est adoucissant s'il détruit ou atténue l'écrouissage. Il est régénérateur s'il donne une cristallisation fine au lieu de la grosse cristallisation du métal surchauffé. ”

“ Tous les essais, à l'exception de ceux de traction et de résilience, devront donner les résultats prévus au cahier des charges communes.
Les résultats à obtenir dans les essais de résilience et de traction sont en principe ceux indiqués au marché : si aucune condition ne figure au marché, les résultats devront être ceux indiqués au tableau Standard. ”

“ L'acier à 0,9 p. 100 de carbone, qui est uniquement composé de perlite, est dit acier eutectoïde.
Les aciers au-dessous de 0,9 p. 100 sont dits hypoeutectoïdes, et les aciers au-dessus de 0,9 p. 100 sont dits hypereutectoïdes.
Les aciers hypereutectoïdes sont constitués par de la perlite et de la cémentite libre (Voir planche 1, fig. 3) .
Graphite. — Quand la teneur en carbone augmente, on arrive aux fontes qui peuvent contenir du carbone libre ou graphite. Ce graphite est probablement du carbone pur analogue au graphite naturel.
Austénite. ”

“ Au dédoublement de la transformation, l'acier est formé par un mélangé de martensite et de troostite. La trempe complète n'a lieu que lorsque toute la transformation est rejetée à basse température, et la structure est purement martensitique. ”

“ Les résiliences passent par des minima pour certaines températures dites températures de fragilité.
On ne choisira le métal que s'il n'a pas à travailler dans une zone de température dangereuse, autrement on en proscrira l'emploi.
Mode opératoire. — Nous avons adopté, pour mesurer les caractéristiques à chaud, le mode opératoire suivant : Dureté. — Des cylindres confectionnés avec l'acier à étudier ont été placés successivement dans un bain liquide (eau, azotate de potasse, azotite de soude) renfermé dans un petit récipient en fer placé sur le plateau d'une presse. ”

“ Sans doute après ce traitement l'acier aura une structure cristalline. Il sera fragile, mais il possédera une certaine inertie, il sera détendu. La trempe précédée ou non d'un recuit donnera à ce métal débarrassé des tensions résiduelles de forgeage les caractéristiques mécaniques recherchées. ”

“ Les mâchoires de l'étau sont munies de garnitures en cuivre, présentant des arrondis d'un rayon égal au diamètre de l'éprouvette d'essai.
Ces essais sont utilisés pour les boulons d'une certaine longueur et pour les fils de haubannage dits « fils à piano » des avions.
Les essais de pliage peuvent avoir lieu à la fois sur le métal avant usinage et le métal à l'état d'emploi. ”