jeanflop/post_ocr_correction2 huggingface dataset:
Le métal soumis à l'expérience fut emprunté à un mortier et à un canon de 15e se chargeant par la culasse (ces deux bouches à feu ne diffèrent guère que par leurs dimensions longitudinales). Les éprouvettes furent découpées dans des sections du tube différentes et à différentes distances de l'axe de la pièce. Aux recherches microscopiques, on adjoignit l'analyse chimique du métal et les essais ordinaires de cohésion et de résistance, de façon à pouvoir se faire une idée bien nette des relations qui existent entre la structure, la résistance et l'état chimique, ainsi que des changements qu'on produit dans l'aspect extérieur d'un métal, en modifiant les forces physiques qui déterminent sa fabrication. Examen microscopique. L'examen microscopique comprend : 1° L'examen des cassures naturelles; 2° L'examen des surfaces méulées, polies et décapées à l'acide étendu. Pour pouvoir étudier la superposition des couches soit dans le sens du rayon; soit dans le sens de l'axe du canon, on a, dans les deux bouches à feu, taillé les éprouvettes ab dans des sections de mêmes dimensions (à peu près à 100 millimètres de la face antérieure du logement) Les essais faits dans le laboratoire de chimie du comité militaire ont montré que la méthode de décapage recommandée par Kieck, pour le fer et l'acier, est absolument parfaite; on peut aussi l'employer pour les essais à l'acide, avec quelques légères modifications. Les fragments doivent être préalablement émeulés à l'émeri, puis soigneusement polis ; on les décape alors à l'acide étendu (1 p. d'acide chlorhydrique, 1 p. d'eau distillée à laquelle on ajoute une trace de chlorure d'antimoine) ; le décapage dure une heure. Il faut laver et sécher les pièces une fois décapées avec les plus grandes précautions ; sans cela, elles se couvriront facilement de rouille et, dans cet état, ne pourraient plus être soumises à l'examen microscopique. du canon) et les éprouvettes cd dans les tranches de culasse. 1° La cassure de la fonte de Mariazell a l'aspect caractéristique de la fonte truitée; au microscope, on ne distingue que les cristallisations arborisées qui caractérisent le fer libre, tandis qu'on ne peut
la méthode de décapage recommandée par Kieck, pour le fer et l'acier, est absolument parfaite; on peut aussi l'employer pour les essais à l'acide, avec quelques légères modifications. Les fragments doivent être préalablement émeulés à l'émeri, puis soigneusement polis ; on les décape alors à l'acide étendu (1 p. d'acide chlorhydrique, 1 p. d'eau distillée à laquelle on ajoute une trace de chlorure d'antimoine) ; le décapage dure une heure. Il faut laver et sécher les pièces une fois décapées avec les plus grandes précautions ; sans cela, elles se couvriront facilement de rouille et, dans cet état, ne pourraient plus être soumises à l'examen microscopique. du canon) et les éprouvettes cd dans les tranches de culasse. 1° La cassure de la fonte de Mariazell a l'aspect caractéristique de la fonte truitée; au microscope, on ne distingue que les cristallisations arborisées qui caractérisent le fer libre, tandis qu'on ne peut pas se rendre un compte bien net de la manière dont sont répartis les composants principaux : le graphite, la fonte blanche et le fer libre. Quant aux désagrégations partielles, aux changements locaux de structure et de coloration, etc., l'observateur ne peut guère s'en faire qu'une idée assez confuse. Les cristaux rhomboédriques de la fonte blanche (Spiegeleisen) et les cristaux octaédriques du fer libre s'aperçoivent très bien les uns à côté des autres et sont le plus souvent entre-croisés. Les arborisations du fer libre sont composées de dents ou d'aiguilles d'une grande finesse, d'une incroyable délicatesse de structure et d'une remarquable variété de tons. Entre les cristaux de la fonte blanche et ceux du fer libre, viennent s'intercaler les feuilles du graphite qui affectent presque toujours une forme triangulaire. Comme nous l'avons dit, pour l'examen des cassures il suffit d'une bonne loupe qui vous fournisse rapidement le signe caractéristique des matières soumises à l'observation; mais il est indispensable d'employer le microscope lorsqu'on étudie les détails de la microstructure des métaux, lorsque l'on veut examiner, par exemple, des surfaces polies et décapées. 2° En examinant au microscope ces dernières surfaces, on arrive très bien à distinguer la fonte blanche et grise,
cristaux rhomboédriques de la fonte blanche (Spiegeleisen) et les cristaux octaédriques du fer libre s'aperçoivent très bien les uns à côté des autres et sont le plus souvent entre-croisés. Les arborisations du fer libre sont composées de dents ou d'aiguilles d'une grande finesse, d'une incroyable délicatesse de structure et d'une remarquable variété de tons. Entre les cristaux de la fonte blanche et ceux du fer libre, viennent s'intercaler les feuilles du graphite qui affectent presque toujours une forme triangulaire. Comme nous l'avons dit, pour l'examen des cassures il suffit d'une bonne loupe qui vous fournisse rapidement le signe caractéristique des matières soumises à l'observation; mais il est indispensable d'employer le microscope lorsqu'on étudie les détails de la microstructure des métaux, lorsque l'on veut examiner, par exemple, des surfaces polies et décapées. 2° En examinant au microscope ces dernières surfaces, on arrive très bien à distinguer la fonte blanche et grise, le fer qui contient du carbone en combinaison chimique, le carbone à l'état graphitique, en un mot, les divers éléments qui, mécaniquement mélangés et juxtaposés, constituent les principaux composants de la fonte truitée. Il suffit d'ailleurs d'un simple regard à l'œil nu pour y reconnaître un réseau très régulier de veines d'un blanc brillant, qui entourent des surfaces de couleur grise. Ces raies brillantes sont légèrement en saillie; elles sont dures, se polissent facilement et résistent mieux à l'action des acides que les champs grisâtres qui sont rapidement et profondément attaqués et se séparent de leur graphite. Ce fait s'observe très nettement, lorsqu'on procède à l'étude microchimique. Si l'on verse avec soin le liquide acidulé, on voit, même à l'œil nu, que les champs gris seuls se recouvrent de molécules de graphite, tandis que les veines blanches qui les entourent restent absolument libres. On peut conclure de là, que les raies d'un blanc brillant retiennent le carbone en combinaison chimique, tandis que les champs gris le contiennent à l'état de graphite. Les figures c et d représentent, en grandeur naturelle, des cassures de fonte truitée décapée. La figure c nous montre spécialement la répartition théorique des champs et des veines
veines d'un blanc brillant, qui entourent des surfaces de couleur grise. Ces raies brillantes sont légèrement en saillie; elles sont dures, se polissent facilement et résistent mieux à l'action des acides que les champs grisâtres qui sont rapidement et profondément attaqués et se séparent de leur graphite. Ce fait s'observe très nettement, lorsqu'on procède à l'étude microchimique. Si l'on verse avec soin le liquide acidulé, on voit, même à l'œil nu, que les champs gris seuls se recouvrent de molécules de graphite, tandis que les veines blanches qui les entourent restent absolument libres. On peut conclure de là, que les raies d'un blanc brillant retiennent le carbone en combinaison chimique, tandis que les champs gris le contiennent à l'état de graphite. Les figures c et d représentent, en grandeur naturelle, des cassures de fonte truitée décapée. La figure c nous montre spécialement la répartition théorique des champs et des veines sur la surface décapée a b de la figure a; on voit, et cela se comprend facilement, que c'est près de la face supérieure du tube, vers b, c'est-à-dire vers le point où le refroidissement a été le plus rapide, que les cristallisations ont les dimensions les plus faibles. Si, dans le même métal, on fait des cassures dans différents sens, qu'on les émeule, qu'on les polisse et qu'on les décape, on retrouve toujours le même aspect, les mêmes formes et la même répartition de fonte blanche et grise; n'a-t-on pas le droit d'en conclure que, selon toute probabilité, les cristallisations de la fonte grise, formée de fer libre et de graphite juxtaposé, sont entourées d'enveloppes de fonte blanche contenant le carbone à l'état de combinaison chimique? Cette disposition particulière des fontes blanche et grise est due à la différence de facilité que ces deux éléments offrent au refroidissement: le fer libre, moins fusible, se refroidit le premier, en même temps qu'il se sépare du graphite; la fonte blanche, plus fusible, ne se refroidit que postérieurement et cristallise en rhomboèdres juxtaposés qui forment autour du fer libre et du graphite de véritables coquilles. Les figures 1 et 2 (pl.V) sont
dans le même métal, on fait des cassures dans différents sens, qu'on les émeule, qu'on les polisse et qu'on les décape, on retrouve toujours le même aspect, les mêmes formes et la même répartition de fonte blanche et grise; n'a-t-on pas le droit d'en conclure que, selon toute probabilité, les cristallisations de la fonte grise, formée de fer libre et de graphite juxtaposé, sont entourées d'enveloppes de fonte blanche contenant le carbone à l'état de combinaison chimique? Cette disposition particulière des fontes blanche et grise est due à la différence de facilité que ces deux éléments offrent au refroidissement: le fer libre, moins fusible, se refroidit le premier, en même temps qu'il se sépare du graphite; la fonte blanche, plus fusible, ne se refroidit que postérieurement et cristallise en rhomboèdres juxtaposés qui forment autour du fer libre et du graphite de véritables coquilles. Les figures 1 et 2 (pl.V) sont dessinées d'après des microphotographies exécutées avec un grossissement de 20 fois; elles représentent les surfaces émeulées et décapées d'un métaLemprunté au mortier de 15e en fonte (fig. 1) et au canon court de 15e en fonte (fig. 2); les éprouvettes ont été prises près de l'âme et perpendiculairement à l'axe de la pièce, comme le montre la figure a (page 421). On remarque, à l'intérieur des champs gris, des fentes et des gerçures fines et ramifiées, que l'on peut apercevoir, même avant d'avoir fait le décapage, en examinant avec soin à la loupe la surface du métal; l'action de l'acide les élargit considérablement. Examinées au microscope à la lumière réfléchie, ces fentes montrent des bords noirs dentelés ; leur fond et leurs faces latérales ont un éclat métallique. Leur largeur est d'abord de 4 à 8 millièmes de millimètre ; elle devient double, quand on laisse l'acide agir pendant une heure. Ces gerçures d'une extrême ténuité, qui se trouvent à l'intérieur des champs formés par la fonte grise, partent du centre et se prolongent presque jusqu'aux veines de fonte blanche qui entourent ces champs; mais on n'en aperçoit aucune trace dans la fonte blanche même; elles sont remplies de lamelles
de la pièce, comme le montre la figure a (page 421). On remarque, à l'intérieur des champs gris, des fentes et des gerçures fines et ramifiées, que l'on peut apercevoir, même avant d'avoir fait le décapage, en examinant avec soin à la loupe la surface du métal; l'action de l'acide les élargit considérablement. Examinées au microscope à la lumière réfléchie, ces fentes montrent des bords noirs dentelés ; leur fond et leurs faces latérales ont un éclat métallique. Leur largeur est d'abord de 4 à 8 millièmes de millimètre ; elle devient double, quand on laisse l'acide agir pendant une heure. Ces gerçures d'une extrême ténuité, qui se trouvent à l'intérieur des champs formés par la fonte grise, partent du centre et se prolongent presque jusqu'aux veines de fonte blanche qui entourent ces champs; mais on n'en aperçoit aucune trace dans la fonte blanche même; elles sont remplies de lamelles de graphite. Quand on dissout la fonte qui les enveloppe, ces lamelles sont mises à nu ; elles disparaissent quand on lave la surface décapée. Les lamelles de graphite sont, selon la vitesse de refroidissement du métal, plus ou moins marquées, plus ou moins ramifiées, et, même avant le décapage, elles offrent au microscope l'aspect de lignes très ténues. Pour prouver qu'on n'a bien réellement affaire qu'à des parcelles de graphite, il suffit de suivre la réaction avec le microscope. On perçoit alors très nettement l'action de l'acide sur la surface de la fonte grise où l'on voit, tout le long des veines, le graphite se séparer progressivement du fer, tandis que les taches claires de la fonte blanche (Spiegeleiïen) ne sont attaquées que très lentement et forment, une fois l'action terminée, des lignes brillantes qui, n'ayant été que fort peu dissoutes, se trouvent légèrement en saillie. On remarque encore en divers points de petites fentes et de petites cavités. L'expérience a montré qu'il était impossible de les éviter dans la fonte; ces nids à graphite isolés, ces failles dans le métal doivent donc, à moins de présenter un caractère de fréquence trop marquée et d'avoir des dimensions trop considérables,
elles offrent au microscope l'aspect de lignes très ténues. Pour prouver qu'on n'a bien réellement affaire qu'à des parcelles de graphite, il suffit de suivre la réaction avec le microscope. On perçoit alors très nettement l'action de l'acide sur la surface de la fonte grise où l'on voit, tout le long des veines, le graphite se séparer progressivement du fer, tandis que les taches claires de la fonte blanche (Spiegeleiïen) ne sont attaquées que très lentement et forment, une fois l'action terminée, des lignes brillantes qui, n'ayant été que fort peu dissoutes, se trouvent légèrement en saillie. On remarque encore en divers points de petites fentes et de petites cavités. L'expérience a montré qu'il était impossible de les éviter dans la fonte; ces nids à graphite isolés, ces failles dans le métal doivent donc, à moins de présenter un caractère de fréquence trop marquée et d'avoir des dimensions trop considérables, être regardés comme les conséquences normales des propriétés distinctives de ce métal. De toutes les recherches faites jusqu'à ce jour, on peut conclure avec certitude que, seul, l'examen au microscope des surfaces polies et décapées donne le moyen d'apprécier exactement la valeur d'un métal sous le rapport de l'homogénéité et de la structure. Ainsi, tandis que l'examen des cassures et des arrachements laisse trop souvent échapper les fentes capillaires, les gerçures et les autres défauts qui se produisent pendant la coulée et le refroidissement du métal, la méthode de décapage qui vient d'être indiquée fait ressortir et le microscope permet de découvrir ces petites défectuosités qui exercent une influence si fâcheuse sur la ténacité et la résistance d'un métal. Un autre inconvénient des cassures et des arrachements est d'offrir à l'action de l'air de nombreux points d'attaque et, par suite, de s'oxyder rapidement; il faut donc procéder sans retard à leur examen. Une simple comparaison à l'œil nu des cassures et des surfaces polies a montré que le métal du mortier était formé de grains plus gros que celui du canon. La coloration des deux surfaces ne présentait pas de différences essentielles; néanmoins, le réseau de veines blanches du mortier
de la structure. Ainsi, tandis que l'examen des cassures et des arrachements laisse trop souvent échapper les fentes capillaires, les gerçures et les autres défauts qui se produisent pendant la coulée et le refroidissement du métal, la méthode de décapage qui vient d'être indiquée fait ressortir et le microscope permet de découvrir ces petites défectuosités qui exercent une influence si fâcheuse sur la ténacité et la résistance d'un métal. Un autre inconvénient des cassures et des arrachements est d'offrir à l'action de l'air de nombreux points d'attaque et, par suite, de s'oxyder rapidement; il faut donc procéder sans retard à leur examen. Une simple comparaison à l'œil nu des cassures et des surfaces polies a montré que le métal du mortier était formé de grains plus gros que celui du canon. La coloration des deux surfaces ne présentait pas de différences essentielles; néanmoins, le réseau de veines blanches du mortier était plus complet et la structure plus compacte. Les figures 1 et 2 font voir que les veines de graphite du canon (fig. 2) sont plus fines, leurs ramifications plus touffues et quelque peu plus étendues que celles du mortier (fig. 1). Pour découvrir les influences qui ont pu donner des aspects si différents au métal de deux bouches à feu construites dans les mêmes conditions et qui ne diffèrent que par leur longueur, il nous a paru utile d'ajouter à l'examen microscopique la recherche du carbone contenu dans les deux pièces et les épreuves comparatives de résistance. II. — Détermination du carbone. Les éprouvettes employées pour cette analyse ont été prises dans des sections de dimensions à peu près égales faites à environ 5 centimètres de la surface extérieure du tube. L'analyse elle-même a été faite d'après la méthode, imaginée par Creath, qui consiste à décomposer la fonte par une solution de chlorure de fer dans le chlorhydrate d'ammoniaque. Le carbone mis en liberté est recueilli dans une masse d'amiante nettoyée à l'aide d'acides étendus et chauffée au rouge dans un courant d'air humide ; le carbone est ensuite brillé à l'aide d'oxyde de cuivre. Quand on a le
des aspects si différents au métal de deux bouches à feu construites dans les mêmes conditions et qui ne diffèrent que par leur longueur, il nous a paru utile d'ajouter à l'examen microscopique la recherche du carbone contenu dans les deux pièces et les épreuves comparatives de résistance. II. — Détermination du carbone. Les éprouvettes employées pour cette analyse ont été prises dans des sections de dimensions à peu près égales faites à environ 5 centimètres de la surface extérieure du tube. L'analyse elle-même a été faite d'après la méthode, imaginée par Creath, qui consiste à décomposer la fonte par une solution de chlorure de fer dans le chlorhydrate d'ammoniaque. Le carbone mis en liberté est recueilli dans une masse d'amiante nettoyée à l'aide d'acides étendus et chauffée au rouge dans un courant d'air humide ; le carbone est ensuite brillé à l'aide d'oxyde de cuivre. Quand on a le carbone graphitique, on le sépare en dissolvant la fonte dans l'acide chlorhydrique étendu; on le brûle ensuite comme on le fait pour le carbone de combinaison. Les analyses exécutées dans le laboratoire du comité militaire montrent que la méthode de Creath est aussi sûre que rapide. Mortier de 15e. Canon de 15e. Carbone en combinaison chimique. 0,567 p. 100 0,494 p. 100 Carbone graphitique 2,601 p. 100 2,492 p. 100 Total du carbone. 3,168 p. 100 2,986 p. 100 Le rapport entre le carbone graphitique et le carbone de combinaison est donc : pour le mortier de 15e 82,1 p. 100 de graphite, 17,9 p. 100 de carbone de combinaison, soit 4,58, et: pour le canon de 15e 83,4 p. 100 de graphite, 16,6 p. 100 de carbone de combinaison, soit 5,02. Il n'y a, on le voit, entre les quantités de carbone fournies par les métaux des deux bouches à feu aucune différence essentielle, surtout si l'on remarque que ces différences peuvent être bien plus considérables dans les diverses couches d'une même section. III. — Épreuves de résistance. Les résultats des épreuves comparatives de résistance entreprises à l'arsenal d'artillerie avec la fonte du mortier et celle du canon sont
de 15e. Carbone en combinaison chimique. 0,567 p. 100 0,494 p. 100 Carbone graphitique 2,601 p. 100 2,492 p. 100 Total du carbone. 3,168 p. 100 2,986 p. 100 Le rapport entre le carbone graphitique et le carbone de combinaison est donc : pour le mortier de 15e 82,1 p. 100 de graphite, 17,9 p. 100 de carbone de combinaison, soit 4,58, et: pour le canon de 15e 83,4 p. 100 de graphite, 16,6 p. 100 de carbone de combinaison, soit 5,02. Il n'y a, on le voit, entre les quantités de carbone fournies par les métaux des deux bouches à feu aucune différence essentielle, surtout si l'on remarque que ces différences peuvent être bien plus considérables dans les diverses couches d'une même section. III. — Épreuves de résistance. Les résultats des épreuves comparatives de résistance entreprises à l'arsenal d'artillerie avec la fonte du mortier et celle du canon sont résumés dans le tableau suivant ; on y trouvera aussi la disposition et la forme des diverses éprouvettes employées. Ces résultats peuvent se résumer comme il suit : 1° Les résistances absolues des deux bouches à feu, près de l'âme et au milieu de l'épaisseur des parois, parallèlement ou perpendiculairement à l'axe, sont peu différentes et s'élèvent en moyenne : pour le mortier à 2 089 kil., pour le canon à 2 146 kil. par centimètre carré. Résultats des épreuves comparatives de cohésion faites sur 21 épreuves provenant du mortier de 15e et du canon court de 15e. Les éprouvettes sont cylindriques et ont 75 centimètres de long et 75 centimètres carrés de section. PRÈS DE L'ÂME. Au MILIEU DE L'ÉPAISSEUR DES PAROIS. PRÈS DE LA SURFACE EXTÉRIEURE, Mortier. Canon. Mortier. Canon. Mortier. Canon. Résistance absolue en kilogrammes par centimètre carré. 2057 2185 2167 2220 2191 2100 2033 2087 2073 2438 2427 2587 Limite d'élasticité en kilogrammes par centimètre carré. 533 555 600 533 533 667 600 600 600 467 533 533 600 600 533 578 600 600 600 Allongement élastique pour 100 à la limite d'élasticité. 0,053 0,055 0,013 0,055 0,053 0,058 0,050 0,059 0,064 0,059 0,050 0,042 0,044
à l'axe, sont peu différentes et s'élèvent en moyenne : pour le mortier à 2 089 kil., pour le canon à 2 146 kil. par centimètre carré. Résultats des épreuves comparatives de cohésion faites sur 21 épreuves provenant du mortier de 15e et du canon court de 15e. Les éprouvettes sont cylindriques et ont 75 centimètres de long et 75 centimètres carrés de section. PRÈS DE L'ÂME. Au MILIEU DE L'ÉPAISSEUR DES PAROIS. PRÈS DE LA SURFACE EXTÉRIEURE, Mortier. Canon. Mortier. Canon. Mortier. Canon. Résistance absolue en kilogrammes par centimètre carré. 2057 2185 2167 2220 2191 2100 2033 2087 2073 2438 2427 2587 Limite d'élasticité en kilogrammes par centimètre carré. 533 555 600 533 533 667 600 600 600 467 533 533 600 600 533 578 600 600 600 Allongement élastique pour 100 à la limite d'élasticité. 0,053 0,055 0,013 0,055 0,053 0,058 0,050 0,059 0,064 0,059 0,050 0,042 0,044 0,045 0,076 0,071 0,063 0,070 Allongement permanent pour 100 à la rupture. 0,260 0,33 0,40 0,35 10,16 11,40 0,11 1,13 11,40 0,40 0,40 1,40 0,40 0,40 11,10 0,40 Les éprouvettes sont prises dans les environs de la chambre perpendiculairement à l'axe. PRÈS DU COIN DE FERMETURE. PRÈS DE LA SURFACE EXTÉRIEURE. Mortier. Canon. Résistance absolue en kilogrammes par centimètre carré. 2093 2200 2146 2150 2047 2060 2033 2000 2113 2127 2055 2433 2453 2367 2513 2303 2420 2419 Limite d'élasticité en kilogrammes par centimètre carré. 600 600 600 533 533 67 533 600 600 533 555 533 600 467 533 600 600 555 Allongement élastique pour 100 à la limite d'élasticité. 0,051 0,052 0,056 0,057 0,045 0,055 0,069 0,073 0,057 0,061 0,061 0,045 0,052 0,042 0,045 0,049 0,051 0,017 Allongement permanent pour 100 à la rupture. 0,26 0,40 0,33 0,40 0,26 0,40 0,40 0,40 0,33 0,38 0,40 0,40 0,40 0,33 0,33 0,40 0,37 Les éprouvettes sont prises pour le mortier dans des galeries dans le tonnerre, parallèlement à l'axe de la pièce. 2° La résistance absolue près de la surface extérieure est, au contraire, plus grande dans le canon; elle s'élève à 2452 kilogrammes par centimètre carré; elle n'est que