Joseph Barba

“ A chaque acier devrait correspondre un degré de trempe où l'effet produit est maximum, c'est celui où la trempe provoquerait la dissolution de tout le carbone renfermé dans l'acier. Si l'effort de contraction était le même pour tous les aciers, l'intensité de la trempe produisant cet effet devrait croître avec le degré de carburation. Mais la contraction ou la pression due au refroidissement brusque est généralement insuffisante pour produire ce résultat. Plus on augmente la rapidité du refroidissement, plus l'acier change de propriétés. ”

“ Dans les aciers et dans les autres fers carburés, la trempe se complique par la présence du carbone dont elle provoque partiellement la dissolution. Il est difficile de savoir si l'augmentation de volume observée pour l'acier trempé est modifiée en partie par cette dissolution ; en continuant la comparaison avec les lois de solubilité des solides dans les liquides, on peut supposer que l'augmentation de volume ne provient pas de cette cause ; car une dissolution n'a jamais un volume plus grand que la somme des volumes des corps la composant. ”

“ Les prix des aciers, les économies qu'on peut faire dans le travail ne sont pas encore nettement établis ; il est donc difficile d'affirmer à priori que les constructions à terre faites avec ce métal seront toujours économiques. Mais, dans la marine, les avantages de l'emploi de l'acier sont beaucoup plus évidents. Une réduction notable sur le poids de coque d'un navire permet d'augmenter d'autant le poids de l'artillerie, de la cuirasse, de la machine, du chargement, etc. ”

“ Des barrettes de tôles d'acier furent poinçonnées de trous disposés dans leur axe ; dans chacun de ces trous on riva un rivet chauffé presque au blanc. Lorsque le refroidissement fut complet, les barrettes furent rompues, mais elles accusèrent exactement les mêmes résultats que des barrettes poinçonnées de même largeur sans rivetage. La chaleur transmise par les rivets aux bords des trous poinçonnés qu'ils remplissent, est donc tout à fait insuffisante pour modifier les conditions dans lesquelles se trouvent les fibres du métal. ”

“ Les pièces forgées sont moins sujettes à la rupture par le chauffage brusque de leur surface, puisque la dilatation du métal à l'extérieur ne produit pas de pression sur les couches intérieures ; elles les soumet seulement à une traction que leur allongement acquis par le forgeage leur permet de supporter. Néanmoins, on juge plus prudent de chauffer les grosses pièces d'acier graduellement en abaissant au rouge sombre la température du four où on les met, quand elles sont froides. ”

“ Le chauffage ainsi obtenu est évidemment plus régulier que celui que peut produire un four ordinaire. Les expériences de M. Rochussen lui ont montré que l'acier recuit au plomb fondu était doux et facile à travailler à froid. La température de fusion du plomb semblerait d'après cela suffisante pour supprimer les quelques tensions moléculaires qui existent dans les tôles sortant des usines et l'immersion dans un bain de ce métal paraîtrait une pratique recommandable aux usines fabriquant l'acier doux. ”

“ Les fers du commerce renferment tous un peu de carbone et sont par suite soumis, comme les aciers, mais à un degré moindre, aux influences de la trempe et du recuit. La chaleur produit dans le fer la dissolution et une dissémination plus complète du carbone mélangé et probablement des autres corps étrangers. La pression qui suit la trempe accroit cette dissémination. Enfin, dans le recuit, la chaleur continue l'effet produit et le refroidissement lent permet aux molécules de se grouper de façon à supprimer à peu près complètement les diverses tensions intérieures. ”

“ Après la trempe les fibres du centre et de la surface sont soumises à de violentes tensions moléculaires qui absorbent une portion notable de leur allongement. De plus le métal trempé est par ce seul fait dans des conditions d'élasticité plus défavorables qu'après le recuit.
Les pièces d'acier sont toujours obtenues par la coulée de lingots; à cet état, l'acier n'a pas les qualités qu'on lui donne ultérieurement par l'étirage au marteau ou au laminoir. Comme dans la plupart des pièces fondues, l'élasticité est très-minime et ne s'acquiert que par le forgeage. ”

“ Pour établir une homogénéité plus complète, il serait nécessaire de soumettre la cornière à une série de recuits ou à un recuit prolongé ; mais on observerait alors les phénomènes que présente toute pièce de fer soumise à des chaudes trop multipliées, sans étirage; la texture fibreuse serait altérée et remplacée par la texture cristalline ; l'acier se rapprocherait de l'état où il se trouve quand on vient de le couler. ”

“ Quand on a besoin de chauffer une tôle d'acier fortement en un de ses points, pour diminuer les dangers de rupture, on peut la chauffer progressivement dans un feu au charbon de bois et disposer des charbons ardents sur une certaine étendue autour de la région à porter au maximum de température en diminuant progressivement la chaleur à mesure que l'on s'éloigne de cette partie; on s'efforce ainsi de porter une certaine surface de tôle à un degré de chaleur intermédiaire entre celui des points où la température est la plus haute et ceux où elle est la plus basse. ”

“ Les tôles et fers profilés ont souvent à subir un martelage d'une plus ou moins grande intensité, soit pour les dresser, soit pour les amener à la forme voulue. Le choc du marteau produisant une pression dans la région frappée, on conçoit que son action doive causer des effets comparables à ceux de la cisaille et du poinçon ; l'altération qui en résulte doit avoir une importance moindre, puisque la pression produite n'est généralement pas assez forte pour dépasser la limite de résistance à la rupture. ”

“ L'augmentation de résistance du rivetage doit donc être cherchée pour les tôles d'acier dans l'accroissement des diamètres ou du nombre des rivets. Si on laisse de côté la question économique, la solution la plus satisfaisante serait probablement de multiplier le nombre des rivets en mettant, toutes les fois qu'on le pourrait, un rang de plus que dans les constructions en fer ; mais le surcroît de dépense qui en résulterait serait bien considérable. On a préféré au port de Lorient chercher l'augmentation de résistance dans un accroissement de diamètre. ”

“ Le planage ou dressage peut s'effectuer au marteau ou à la machine à planer. Dans le premier cas, le métal est soumis à tous les inconvénients si nuisibles du martelage ; on doit proscrire, autant que possible, cette manière d'opérer, à moins de s'astreindre à un recuit postérieur à tout martelage. Dans le second cas, le dressage se fait à la machine à planer, espèce de laminoir constitué essentiellement par trois cylindres entre lesquels passe la tôle. Celle-ci est obligée de se courber d'une façon régulière; une seconde passe en sens inverse enlève la courbure produite dans la première. ”

“ C'est, comme on le voit, l'action de la chaleur et non celle de la trempe qui rétablit l'homogénéité ; aussi le recuit donne-t-il les mêmes résultats.
En présence des faits qui viennent d'être énumérés, pour conserver aux tôles et fers profilés en acier toute leur valeur, on devrait renoncer à les soumettre à l'action de la cisaille et du poinçon, à
moins de leur faire subir ultérieurement un recuit régulier ou de faire disparaître la zone altérée par l'action de ces outils. ”

“ Quand on recuit convenablement l'acier, on peut parvenir à supprimer les diverses tensions moléculaires produites antérieurement, les fibres se détendent sous l'influence de la chaleur et reprennent leur élasticité primitive. ”

“ Dans les aciers très-vifs l'allongement élastique n'est dépassé que sous une charge très-élevée ; dans les aciers doux, la limite d'élasticité est beaucoup plus promptement atteinte; un même degré de refroidissement produira donc une contraction, une pression bien moindre dans le second cas que dans le premier.
D'après cet exposé, toutes les fois qu'on recherchera beaucoup de dureté, de ténacité, et qu'on ne tiendra pas à avoir une matière susceptible de déformation, on devra employer les aciers les plus carburés,
les plus vifs ”

“ Les précautions qu'exige le travail des tôles et qu'on vient d'exposer2 ont évidemment d'autant plus d'importance que ces tôles sont plus riches en carbone, plus aciéreuses; mais, même avec le métal le plus doux, il ne faut pas les perdre de vue. On sait que, pour les tôles de fer qu'on a fortement travaillées et qui ont été soumises à des chaudes et des martelages locaux, on a soin de les recuire, si on veut leur restituer toute leur homogénéité et leur élasticité. Elles sont beaucoup moins sujettes que l'acier aux phénomènes de trempe, puisqu'elles ne renferment que des traces de carbone ”

“ En se reportant à la résistance des barrettes poinçonnées de 60mm de large, on voit que le chauffage est insuffisant à restituer au métal toute sa valeur primitive tant qu'on n'atteint pas le rouge; du rouge au rouge cerise clair, il semble y avoir encore une légère amélioration.
La vulgarisation d'un métal qui jouit d'une grande résistance, tout en présentant à la rupture des allongements énormes, ofire le plus grand intérêt. ”

“ Les précautions à apporter dans le travail de l'acier se résument facilement: 1° éviter toute cause produisant une pression locale, de quelque nature qu'elle soit ; 2° si on a été conduit à produire des pressions locales, provenant du choc du marteau, de l'action du
1 La comparaison que nous avons faite ne porte évidemment que sur certaines variétés d'aciers Bessemer et d'aciers Martin ; elle ne peut, en aucune façon, établir d'une manière positive la supériorité d'un procédé de fabrication par rapport à l'autre. ”

“ Dans les corps complexes comme les aciers, l'effet du recuit est multiple ; indépendamment de la restitution d'élasticité aux fibres altérées par la trempe, il produit la séparation d'une partie du carbone qui reste mélangé. Pour que les corps soient homogènes après le recuit, il faut que cette séparation ait lieu également dans toute la masse; on comprend qu'un refroidissement bien lent est indispensable pour obtenir ce résultat. Pour les grosses pièces d'acier, ce refroidissement exige plusieurs jours, quelquefois plusieurs semaines. ”

“ On doit donc éviter autant que possible les chaudes locales ; si on est parvenu, en opérant ainsi, à donner sans accident à une tôle d'acier sa forme définitive, il faut se hâter de la recuire, et on doit dans cette opération s'efforcer de la chauffer bien graduellement, car une augmentation brusque de la température en un point où les tensions moléculaires sont déjà exagérées, pourrait provoquer une rupture. Quand la tôle est chauffée régulièrement à une température suffisante, on peut la laisser refroidir lentement et les effets nuisibles des chaudes locales seront entièrement détruits ”

“ Nos observations n'ont porté que sur des pièces de peu d'épaisseur; les difficultés qu'on peut rencontrer en travaillant l'acier doux sont d'autant plus considérables qu'on l'emploie sur une plus forte épaisseur; un simple chauffage avec refroidissement à l'air libre ne peut plus alors être considéré comme un recuit; on doit effectuer ce refroidissement dans le four où la pièce a été chauffée et en
proportionner la durée à l'épaisseur du métal. ”

“ L'acier devait entrer dans leur construction pour la majeure partie, l'ossature, le revêtement intérieur, les cloisons; les ponts devaient être faits avec ce métal. Le revêtement extérieur ou bordé de carène avait seul été maintenu en fer. On n'avait pas osé, en présence des défauts reconnus jusqu'alors aux tôles d'acier, essayer de les façonner suivant des formes compliquées telles que celles que présente ce bordé1. Jamais les Anglais ni aucune nation étrangère n'avaient employé l'acier sur une aussi grande échelle. ”

“ Quand les pannes sont à leur tour contractées par le refroidissement, elles ne peuvent le faire complètement par suite de l'allongement de l'âme ; leurs fibres sont alors soumises à une traction qui ne dépasse pas leur limite d'élasticité. Quand l'âme est fendue longitudinalement, cette traction n'étant plus équilibrée produit la courbure qui est observée.
Des barrots chauffés au four à gaz et abandonnés au refroidissement à l'air libre se comportent quand on les fend de la même manière que ceux qui sortent du laminoir sans aucun chauffage ultérieur ”

“ Les cornières étaient soumises d'abord à une fraction de leur déformation totale comme équerrage et cintrage, puis on les recuisait dans un four en tôle installé à faux frais et chauffé au bois. Le four et les cornières étant à la température voulue, on fermait tous les orifices par lesquels l'air aurait pu entrer et on abandonnait le tout à un refroidissement complet. Les cornières, après avoir ainsi été chauffées au rouge cerise, redevenaient malléables et faciles à travailler ; ce changement était très-remarqué par les hommes travaillant aux presses. ”

“ Si on pouvait tremper des barrettes d'acier à un degré suffisant pour produire la dissolution de tout le carbone qu'elles renferment, elles pourraient être soumises à un martelage général et régulier sans accuser de variation sensible dans leur ténacité. Elles perdraient seulement une partie de leur allongement à la rupture, correspondant à la portion absorbée sous les coups du marteau. ”

“ Quand le coup de marteau est faible, il ne produit qu'un effet de trempe minime et sur une petite épaisseur; il en est de même quand on frappe sur une grande surface. Quand on ne pourra éviter le martelage d'une tôle ou d'une cornière d'acier, le mieux sera de frapper sur une chasse d'une grande surface qui répartira sur une étendue considérable la pression due au choc. ”