“ Points critiques des aciers.- En étudiant, comme pour le fer pur,les variations des propriétés physiques des aciers avec la température, on constate de même l'existence des points A3 et A2, correspondant à des changements brusques de propriétés analogues à ceux rencontrés dans l'étude du fer, mais la position de ces points est variable avec la teneur de l'acier en carbone.
Le point A3 s'abaisse quand la teneur en carbone augmente. Le point Ag très net pour le fer, devient de moins en moins net en se rapprochant du point A à mesure que l'acier devient plus carburé. ”

“ Définitions - Nature des fondants.- Les fondants sont des substances qu'on ajoute aux minerais pour faciliter l'élimination des gangues ou matières étrangères associées a ces minerais.
Ainsi avec un minerai à gangue argileuse, on emploiera comme fondant la chaux. Les silicates doubles sont beaucoup plus fusibles que les silicates simples : l'addition de chaux dans le haut fourneau permettra la formation d'un silicate double d'alumine et de chaux qui formera un laitier. ”

“ Les cléments étrangers autres que le Carbone qu'on rencontre habituellement dans les fontes, fers et aciers sont le Silicium, le Manganèse, le Phosphore, le Soufre. Le Soufre est toujours nuisible, le Phosphore l'est presque toujours.
Si on incorpore aux fontes ou aux aciers, en teneur relativement forte, un ou plusieurs éléments autres que le Carbone ( Si, Mn, Ni, Cr, Tungstène, etc..) on obtient des fontes spéciales ( ferro-silicium, ferro-manganèse, etc..) ou des aciers spéciaux ( aciers au manganèse, au Nickel, au Nickel-Chrome, etc.) ”

“ L'exactitude rigoureuse, mathématique, ne peut jamais être atteinte dans une fabrication. Des tolérances par rapport aux dimensions théoriques assignées aux pièces s'imposent donc toujours. Ces tolérances peuvent parfois être très larges, par exemple pour certaines ferrures, et les procédés de fabrication les plus élémentaires donneront des objets rentrant toujours dans ces tolérances qu'il ne sera pas nécessaire, dans ce cas, d'indiquer dans les tables de construction. ”

“ Si les pièces doivent être usinées, il y a intérêt à réduire au minimum le travail d'usinage.
Dans les opérations délicates, il faudra plusieurs chaudes et un long travail de forgeage. Le travail du métal à chaud deviendra alors coûteux; il pourrait être avantageusement remplacé par le travail d'outils en acier rapide à grand rendement enlevant des copeaux de métal très épais. L'emploi de ces aciers rapides a permis d'envisager dans certains cas la suppression du forgeage.
L'avantage d'un procédé sur l'autre dépend des circonstances et doit être discuté dans chaque cas particulier ”

“ Les fontes ordinaires peuvent, suivant l'usage auquel elles sont destinées se classer en fontes de moulage et fontes d'affinage.
Enfin, d'après l'aspect de leur cassure, les fontes peuvent se diviser en fontes grises et fontes blanches.
fontes ordinaires.- La fonte n'est pas un corps homogène : au moment de sa solidification, il se produit des phénomènes de liquation. En particulier, le Carbone peut exister dans la fonte sous 3 états : 1° - libre, à l'état de graphite ; 2° - en dissolution dans le fer ( le carbone dissous est quelquefois appelé carbone de trempe) ”

“ Lorsqu'il n'y a pas rupture, il existe néanmoins un état d'équilibre instable et il est à craindre que, si des causes extérieures viennent agir dans le même sens que les tensions existantes,elles provoquent des tapures qui, dans certains cas, pourront causer des accidents ou, tout au moins, perdront la pièce. Ainsi des obus de rupture n'ayant pas tapé à la trempe, ont pu se briser spontanément,
à la suite d'un simple refroidissement atmosphérique de quelques degrés seulement. ”

“ Le Carbone brûle ensuite, il se produit des bouillonnements dus à CO et CO2 : c'est la periode de décarburation. Le point de fusion s'élève à mesure que le carbone brûle, le métal devient pâteux,le crochet éprouve une résistance croissante à se mouvoir. On élève la température pour pouvoir continuer le brassage aussi longtemps que possible, mais bientôt le fer se fige en grumeaux qui se soudent les uns aux autres et on ne peut plus brasser. ”

“ On ajoute à la charge du four une certaine quantité de chaux qui facilite la formation des scories basiques et protège la sole et les parois. Après l'oxydation de Si et de Mn, le Phosphore brûle a son tour normal, c'est-à-dire avant le Carbone, en donnant des phosphates quadri—basiques de chaux.
Pour éviter l'action réductrice de CO sur ces phosphates pendant la décarburation, on décrassé le bain en faisant couler ces laitiers. La température doit être plus élevée qu'au four acide, car les laitiers
très calcaires produits sont moins fusibles que les scories du procédé acide. ”

“ La surface extérieure du lingot se refroidit rapidement en formant une enveloppe rigide contre laquelle se dépose le métal qui se solidifie. Or, en se figeant, l'acier se contracte, les masses encore liquides descendent sous l'action de leur poids pour combler les vides qui tendent à se former à la partie inférieure. ”

“ On dit qu'une trempe est plus ou moins énergique lorsque l'accroissement de résistance qu'elle communique à la pièce est plus ou moins grand. L'é- nergie de la trempe dépend de la vitesse du refroidissement, et surtout de la vitesse avec laquelle le métal traverse les environs des points critiques.
La trempe à l'eau froide est plus vive que la trempe à l'huile, et cela d'autant plus que l'eau est à une température plus basse. L'énergie de la trempe à l'huile est à peu près indépendante de la température du liquide ”

“ Dans le creuset, les laitiers se séparent et recouvrent, la fonte qu'ils protègent contre l'oxydation que pourrait produire l'air chaud arrivant par les tuyères. On fait écouler de temps en temps ces laitiers par le trou ménagé à cet effet. Ces laitiers sont très encombrants: en poids, leur quantité est a peu près la même que celle de la fonte produite, mais leur densité est 3 fois moindre. On a cherché à utiliser ces laitiers. On les fait couler dans un bassin rempli d'eau où ils se granulent en formant un sable fin qu'on emploie à - la fabrication de briques ou de ciments. ”

“ Le Cours de Résistance des Matériaux enseigne qu'on peut admettre certaines relations simples entre les effets de traction, de compression, de cisaillement, etc.. Connaissant la capacité de résistance d'un acier a certains efforts, on peut en déduire assez exactement comment il résisterait à d'autres modes de fatigue. ”

“ Ils sont utilisés, à cause
de leur grande dureté, pour la fabrication des obus de rupture, des outils,particulièrement des outils travaillant sans chocs : outils de tours, de raboteuses, de mortaiseuses, lames d'alésage, rasoirs, mèches à percer, limes, tarauds, fraises, etc.
Aciers au Nickel-chrome.- Le chrome donne de la dureté à l'acier, mais le rend délicat à tremper ; le nickel donne de la cohésion à l'acier et lui permet de tremper énergiquement sans crainte de tapures : en réunissant dans l'acier le nickel et le chrome, on devra donc réaliser un acier très supérieur. ”

“ Le procédé au convertisseur, au contraire,est économique et rapide, mais les réactions sont violentes et brusquées ; la marche de l'affinage est difficile à modifier au cours de l'opération, le point d'arrêt est déterminé avec moins de précision qu'au four Martin ; enfin le mélange du métal et de la scorie et le passage de l'air soufflé à travers toute la masse favorise l'oxydation du fer.
L'acier au convertisseur est de qualité moins sûre que l'acier Martin. ”

“ On calcule la température à laquelle il faut chauffer la frette pour pouvoir l'introduire sur le tube ( Le coefficient de dilatation de l'acier pour 100° est très voisin de 0,001 ) . La température du chauffage devra être voisine de 300° : une température trop élevée pourrait modifier le métal.
On mesure le diamètre intérieur de la frette chauffcie au moyen de broches.
Les frettes sont habituellement chauffées au gaz ; s'il s'agit de frettes vissées, on les chauffe plutôt dans un bain d'huile qui donne une température plus régulière. ”

“ Forgeage des gros lingots.- Pour forger un gros lingot, on commence par étirer le haut du lingot pour en former la queue de griffage, qu'on fixera par des frettes a une barre de manoeuvre armée de leviers transversaux. On chauffe ensuite le pied du lingot au rouge cerise clair, on le martèle ou on le presse de manière à l'étirer successivement sur 2 faces à 90° ; on arrête l'action de l'engin de forgeage quand la température est descendue au rouge sombre ou quand la réduction de section est suffisante. ”

“ Quand on juge l'affinage suffisamment avancé, on procède à l'addition finale de fonte manganésée, puis on coule en débouchant le trou de coulée et vidant entièrement le four.
Procédé au minerai.- Dans le procédé au minerai, les riblons sont remplacés dans le chargement par du minerai de fer dont l'oxygène ajoutera son action oxydante à celle de l'atmosphère du four. L'opération s'exécute comme
dans le procédé aux riblons, mais donne naissance a une plus grande quantité de scories qui s'opposent à la pénétration de la chaleur dans le bain : la température devra donc être plus élevée. ”

“ Si une pièce présente des différences d'épaisseur, les parties minces se refroidissent de même plus vite que les autres, la pièce peut se voiler et même taper. Ces tapures se produiront d'autant plus facilement que le métal aura moins l'allongement, c'est-à-dire sera plus carburé, plus dur. ”

“ But du forgeage.- Le forgeage d'un lingot d'acier a un double but :
1° - Transformer le lingot pour lui donner approximativement la forme et les dimensions de la pièce à obtenir ; 2° - Améliorer le métal.
Le forgeage se fait à chaud, en une ou plusieurs chaudes. Une chaude comprend l'ensemble des opérations qu'on peut faire sur la pièce avant que la température soit assez basse pour qu'on ne puisse plus continuer le travail.
Les lingots sont chauffés dans des fours à réchauffer. qui sont d'ordinaire des fours a réverbère chauffés à la houille, quelquefois des fours a gaz. ”

“ Un appareil est un organe adapté à une machine pour saisir et maintenir, u"une façon toujours identique, les pièces à travailler, pendant l'exécution du travail. On a vu précédemment que chaque machine n'avait, en principe, à exécuter qu'une seule opération simple. L'appareillage de la fabrication mécanique d'une pièce comprend l'ensemble des appareils organisés pour toutes les opérations mécaniques que la pièce doit subir. ”

“ On enfonce dans le métal à essayer, en exerçant une pression constante, une bille d'acier trempé, qui fait une empreinte. Des dimensions de cette empreinte, on déduit une mesure de la dureté du métal. ”

“ La solidification de l'acier qui contient des élémonts autres que le fer : C, Si, Mn, Ph, S, donne lieu à ce phénomè- ne qui porte, dans ce cas, le nom de ségrégation : il est d'autant plus marqué que le refroidissement est plus lent.
Ainsi les zones périphériques, solidifiées les premières, ont une composition identique à celle de l'acier fondu ; les autres, dont le refroidissement est plus lent, ont une composition variable : les éléments les plus carburés qui sont les plus fluides, ont une tendance à s'accumuler vers la partie centrale du lingot. ”

“ Les Etablissements constructeurs constituent un milieu où des Officiers, connaissant à la fois les besoins de l'armée et les progrès de la science, pourront acquérir les connaissances pratiques nécessaires à leurs recherches; 5° - La fabrication par l'Etat est, en général, moins coûteuse que la fourniture par l'industrie privée, car l'Etat n'a pas de bénéfices à distribuer à des actionnaires. ”

“ Ce procédé a été très employé pour la fabrication des corps d'obus ; on préfère maintenant procéder par perçage de lopins, ainsi qu'il sera expliqué plus loin.
Matricage.- Le matriçage est un forgeage réalisé par un seul coup de pilon donnant à la pièce une forme déterminée. Ce procédé est très employé pour obtenir des pièces restreintes comme poids et comme dimensions. La forme de la pièce à fabriquer est gravée, partie dans un poinçon qui fait corps avec le marteau, partie dans une matrice portée par l'enclume. Le morceau de métal duquel on part s'appelle maquette ”

“ Si on diminue la proportion de combustible dans le haut-fourneau, la réduction de l'oxyde de fer sera moins complète, une partie ue l'oxyde de fer passera dans le laitier à l'état de silicate double fusible : le haut-fourneau marche en allure froide. La fonte froide sera moins carburée et peu siliceuse : c'est la fonte blanche. Si l'allure devient trop froide, on tombe en allure crue, dangereuse, car le minerai arrive alors en plus grande proportion dans la zone de fusion où il est réduit par le C solide au lieu de CO, ce qui absorbe plus de chaleur. ”

“ Dans une fabrication importante, on doit casser de temps en temps quelques pièces pour s'assurer de leur état.
La retassure peut se produire dans des régions épaisses.
Les gouttes froides proviennent de gouttelettes de fonte qui ont été projetées sur les parois du moule, s'y sont solidifiées et oxydées, avant d'être atteintes par le métal coulé et se sont incrustées dans la pièce. ”