jeanflop/post_ocr_correction2 huggingface dataset:
exemple celui des fusées d'essieux. On peut même dire qu'il est nuisible, car il fait naître, lors du refroidissement, des tensions intérieures qui mettent toute la masse dans un état défavorable à la résistance. Il nous reste à signaler un inconvénient d'un tout autre genre. La violence des coups de pilon est en général telle que, malgré la plasticité de la partie directement frappée, la pièce est mise en vibrations dans toute son étendue; toutes choses égales d'ailleurs, ces vibrations ont une amplitude d'autant plus grande que les coups se succèdent à de plus courts intervalles et surtout que la longueur de la pièce est plus considérable par rapport à ses dimensions transversales, à cause du porte à faux forcé lors du forgeage. C'est précisément le cas des arbres de machines. En outre, pour ces pièces plus que pour d'autres, la durée du travail est longue, par conséquent le nombre total des coups très-considérable. Or que peuvent produire de pareilles vibrations, à la fois intenses et longtemps répétées, sinon une altération plus ou moins profonde dans l'état moléculaire? Et quelle conséquence peut avoir une semblable altération, sinon une réduction notable dans l'élasticité et par suite dans la résistance? Ce sont certainement là quelques-unes des causes principales des irrégularités que présentent les fabrications les plus soignées, les mieux entendues. Ces irrégularités sont parfois très grandes ; il suffit pour s'en convaincre de consulter les comptes rendus d'épreuves de réception ou bien les tableaux de parcours kilométrique avant rupture que dresse, pour les essieux de wagons et de locomotives, le service du matériel des Compagnies de chemins de fer. Nous pourrions citer telle usine qui, malgré l'habileté consommée de ses forgerons et l'excellence de ses matières premières, s'est vu refuser des lots importants d'essieux droits, parce que quelques-uns d'entre eux s'étaient rompus net presque aux premiers coups de marteau, tandis que d'autres avaient résisté victorieusement non-seulement à l'épreuve exigée, mais encore à l'épreuve à outrance; et telle autre, à juste titre renommée pour la supériorité de ses produits, qui a pourtant livré aux chemins de l'Est français des essieux coudés dont le
certainement là quelques-unes des causes principales des irrégularités que présentent les fabrications les plus soignées, les mieux entendues. Ces irrégularités sont parfois très grandes ; il suffit pour s'en convaincre de consulter les comptes rendus d'épreuves de réception ou bien les tableaux de parcours kilométrique avant rupture que dresse, pour les essieux de wagons et de locomotives, le service du matériel des Compagnies de chemins de fer. Nous pourrions citer telle usine qui, malgré l'habileté consommée de ses forgerons et l'excellence de ses matières premières, s'est vu refuser des lots importants d'essieux droits, parce que quelques-uns d'entre eux s'étaient rompus net presque aux premiers coups de marteau, tandis que d'autres avaient résisté victorieusement non-seulement à l'épreuve exigée, mais encore à l'épreuve à outrance; et telle autre, à juste titre renommée pour la supériorité de ses produits, qui a pourtant livré aux chemins de l'Est français des essieux coudés dont le parcours avant rupture a varié de 220000 à 54000 kilomètres, c'est-à-dire dans des limites extrêmement écartées. Tout en reconnaissant que ces irrégularités dans les fabrications ne doivent pas être entièrement attribuées à l'emploi du marteau-pilon, on peut cependant contester qu'il contribue, sauf peut-être dans des circonstances tout-à-fait exceptionnelles, à assurer cette constance de qualités qu'on doit s'efforcer d'obtenir pour les produits et qu'on cherche déjà à réaliser par un choix judicieux des matières premières ; aussi est-on conduit à se demander si le marteau-pilon ne pourrait pas être remplacé par un appareil plus satisfaisant pour le travail de la grosse forge. Ce travail comprend d'une part le soudage des éléments, de l'autre le modelage jusqu'à la forme définitive de la masse obtenue. Le marteau-pilon effectue l'une et l'autre de ces opérations à l'aide de chocs d'ordinaire très-violents, qui font naître des pressions considérables, mais très-irrégulièrement réparties et d'une durée extrêmement courte. Or ce mode d'action, dont nous venons d'énumérer les inconvénients, n'est rien moins que nécessaire. Considérons en effet, en premier lieu, le soudage : Qu'a-t-on à faire pour l'opérer? Simplement à rapprocher les surfaces qui doivent être réunies et à expulser d'une manière complète les scories qui les recouvrent.
cette constance de qualités qu'on doit s'efforcer d'obtenir pour les produits et qu'on cherche déjà à réaliser par un choix judicieux des matières premières ; aussi est-on conduit à se demander si le marteau-pilon ne pourrait pas être remplacé par un appareil plus satisfaisant pour le travail de la grosse forge. Ce travail comprend d'une part le soudage des éléments, de l'autre le modelage jusqu'à la forme définitive de la masse obtenue. Le marteau-pilon effectue l'une et l'autre de ces opérations à l'aide de chocs d'ordinaire très-violents, qui font naître des pressions considérables, mais très-irrégulièrement réparties et d'une durée extrêmement courte. Or ce mode d'action, dont nous venons d'énumérer les inconvénients, n'est rien moins que nécessaire. Considérons en effet, en premier lieu, le soudage : Qu'a-t-on à faire pour l'opérer? Simplement à rapprocher les surfaces qui doivent être réunies et à expulser d'une manière complète les scories qui les recouvrent. Or il est de toute évidence que pour cela une pression modérée, mais graduée, surtout durable et se faisant sentir avec uniformité dans toute la masse à travailler est d'abord parfaitement suffisante et ensuite préférable à toute action discontinue et irrégulière, quelque énergique qu'elle soit. C'est du reste ce que démontre péremptoirement le succès du laminoir employé pour le soudage des énormes paquets pour plaques de blindage et de ceux pour tôles et pour rails; on sait, en effet, qu'on l'obtient aisément en un petit nombre de passages entre les cylindres, avec une pression très-modérée. Et pourtant le laminoir est loin d'avoir le mode d'action que nous préconisons ; d'abord il présente, à un assez haut degré, ce vice radical au point de vue du soudage, de solliciter les mises des paquets à se déplacer les unes relativement aux autres, ce qui en gêne la réunion, surtout dans les joints transversaux ; de plus, si la pression exercée est régulière et facile à modérer, elle est appliquée à une étendue très restreinte, ce qui force à en limiter beaucoup la grandeur à cause de l'étirage, et elle n'est jamais que d'une bien courte durée, malgré la lenteur que l'on peut
démontre péremptoirement le succès du laminoir employé pour le soudage des énormes paquets pour plaques de blindage et de ceux pour tôles et pour rails; on sait, en effet, qu'on l'obtient aisément en un petit nombre de passages entre les cylindres, avec une pression très-modérée. Et pourtant le laminoir est loin d'avoir le mode d'action que nous préconisons ; d'abord il présente, à un assez haut degré, ce vice radical au point de vue du soudage, de solliciter les mises des paquets à se déplacer les unes relativement aux autres, ce qui en gêne la réunion, surtout dans les joints transversaux ; de plus, si la pression exercée est régulière et facile à modérer, elle est appliquée à une étendue très restreinte, ce qui force à en limiter beaucoup la grandeur à cause de l'étirage, et elle n'est jamais que d'une bien courte durée, malgré la lenteur que l'on peut imprimer à la marche de l'appareil. C'est aussi ce que prouvent les bons résultats donnés par certains procédés spéciaux de soudage, où le rapprochement des surfaces et leur mise en pression se font à l'aide de vis. A Lowmoor, à Fourchambault, on opère ainsi pour les bandages de roues obtenus au laminoir et le reste du travail est fait au marteau. A l'arsenal de Woolwich on soude très bien entre eux les manchons qui enveloppent l'âme des canons Armstrong, en les serrant fortement les uns contre les autres à l'aide d'étriers à boulons, lorsqu'ils ont été portés à la chaleur blanche. Passons maintenant au forgeage. Ce n'est pas autre chose qu'un modelage, que la résistance de la matière force à opérer de un plus ou moins grand nombre de fois pour chacune des parties de la masse à travailler. Or il est à priori bien plus naturel de produire chacune des déformations successives qui la constituent, d'une manière continue, progressive par une pression régulière, durable, que d'une manière intermittente et saccadée, par des chocs violents qui reviennent à des compressions énormes, mais subites. Avec un pareil mode d'action, la répartition uniforme des efforts dans toute la masse travaillée est pour
au laminoir et le reste du travail est fait au marteau. A l'arsenal de Woolwich on soude très bien entre eux les manchons qui enveloppent l'âme des canons Armstrong, en les serrant fortement les uns contre les autres à l'aide d'étriers à boulons, lorsqu'ils ont été portés à la chaleur blanche. Passons maintenant au forgeage. Ce n'est pas autre chose qu'un modelage, que la résistance de la matière force à opérer de un plus ou moins grand nombre de fois pour chacune des parties de la masse à travailler. Or il est à priori bien plus naturel de produire chacune des déformations successives qui la constituent, d'une manière continue, progressive par une pression régulière, durable, que d'une manière intermittente et saccadée, par des chocs violents qui reviennent à des compressions énormes, mais subites. Avec un pareil mode d'action, la répartition uniforme des efforts dans toute la masse travaillée est pour ainsi dire assurée ; la condensation de la matière doit donc s'effectuer d'une manière régulière et l'état moléculaire ne court aucun risque d'être altéré par une longue succession de vibrations intenses, car la cause première de ces vibrations, les chocs, est radicalement supprimée. Par conséquent, aussi bien pour le forgeage que pour le soudage, une pression continue et énergique est préférable à une suite de chocs. On doit donc chercher à remplacer le marteau-pilon par un appareil capable de produire avec tout le développement nécessaire une compression soutenue. Or il n'en est aucun qui remplisse mieux ces conditions que la presse hydraulique. Puissance extrêmement considérable, rapidité suffisante d'action, facilité très grande de manœuvre, elle peut posséder toutes les qualités requises pour remplacer avec avantage le marteau-pilon, au moins dans la majeure partie de ses fonctions. C'est surtout lorsque la déformation totale est considérable, lorsqu'il s'agit d'obtenir d'un paquet toujours assez ramassé sur lui-même une pièce à formes compliquées et à épaisseurs très variables, que l'emploi de la presse hydraulique paraît devoir être avantageux. En effet, là plus que partout ailleurs il est nécessaire, sous peine de défauts multipliés, d'opérer avec de minutieux ménagements, de proportionner habilement les efforts aux effets
que pour le soudage, une pression continue et énergique est préférable à une suite de chocs. On doit donc chercher à remplacer le marteau-pilon par un appareil capable de produire avec tout le développement nécessaire une compression soutenue. Or il n'en est aucun qui remplisse mieux ces conditions que la presse hydraulique. Puissance extrêmement considérable, rapidité suffisante d'action, facilité très grande de manœuvre, elle peut posséder toutes les qualités requises pour remplacer avec avantage le marteau-pilon, au moins dans la majeure partie de ses fonctions. C'est surtout lorsque la déformation totale est considérable, lorsqu'il s'agit d'obtenir d'un paquet toujours assez ramassé sur lui-même une pièce à formes compliquées et à épaisseurs très variables, que l'emploi de la presse hydraulique paraît devoir être avantageux. En effet, là plus que partout ailleurs il est nécessaire, sous peine de défauts multipliés, d'opérer avec de minutieux ménagements, de proportionner habilement les efforts aux effets à produire. Or à certains moments ces efforts sont considérables : les marteaux employés sont donc toujours très puissants et par conséquent assez difficiles à manier avec précision, malgré leur docilité apparente ; avec la presse, au contraire, rien de plus aisé que de régler la pression exercée, de la faire varier au besoin dans de larges limites et cela en fort peu de temps. Enfin, dans de pareilles circonstances, l'absence de chocs et la continuité d'action sont à rechercher avant tout. L'expérience l'a du reste déjà bien prouvé, car la machine de M. Haswell est employée avec succès pour la fabrication des têtes de grosses bielles, des manivelles, des pistons à vapeur d'une seule pièce, des tampons de wagons, etc. Aussi, selon nous, il n'y a pas à douter qu'elle ne remplace avec avantage le marteau-pilon pour tout travail de matriçage, même pour de grosses pièces telles que roues de tenders, de locomotives, etc. D'ailleurs, grâce à des dispositions toutes spéciales, la presse à forger est susceptible d'une promptitude de manœuvre pour le moins comparable à celle des pilons de grande puissance, et comme elle agit d'une manière continue, durable, les temps perdus ont, somme toute, une importance relative
faire varier au besoin dans de larges limites et cela en fort peu de temps. Enfin, dans de pareilles circonstances, l'absence de chocs et la continuité d'action sont à rechercher avant tout. L'expérience l'a du reste déjà bien prouvé, car la machine de M. Haswell est employée avec succès pour la fabrication des têtes de grosses bielles, des manivelles, des pistons à vapeur d'une seule pièce, des tampons de wagons, etc. Aussi, selon nous, il n'y a pas à douter qu'elle ne remplace avec avantage le marteau-pilon pour tout travail de matriçage, même pour de grosses pièces telles que roues de tenders, de locomotives, etc. D'ailleurs, grâce à des dispositions toutes spéciales, la presse à forger est susceptible d'une promptitude de manœuvre pour le moins comparable à celle des pilons de grande puissance, et comme elle agit d'une manière continue, durable, les temps perdus ont, somme toute, une importance relative moindre; aussi très probablement arrivera-t-on à la faire travailler avec plus de rapidité que le pilon, en définitive et par conséquent encore dans des conditions meilleures, la température et par suite la malléabilité variant moins alors du commencement à la fin de l'opération. II. Sur le développement de l'état fibreux, dans les grosses masses de fer forgé. Il n'est personne, s'occupant plus ou moins de la métallurgie du fer, qui ne puisse discourir sur l'état fibreux qu'il possède quelquefois et sur une foule de particularités qui s'y rapportent. Ainsi, on en connaîtra assez généralement les signes caractéristiques; on saura que le fer fibreux est plus résistant que le fer cristallin, que les fibres se rencontrent plus souvent dans certains fers que dans d'autres, qu'il est plus ou moins facile de les y faire naître, qu'on les produit mieux par le laminage que par le martelage, etc., etc. ; mais ce qu'on ignorera presque toujours, c'est ce en quoi consiste véritablement l'état fibreux et quelles sont les différences réelles entre le fer fibreux et le fer cristallin. Pourtant si l'on veut agir autrement qu'au hasard, si l'on tient à procéder d'une manière logique dans le travail du fer, il est indispensable
dans les grosses masses de fer forgé. Il n'est personne, s'occupant plus ou moins de la métallurgie du fer, qui ne puisse discourir sur l'état fibreux qu'il possède quelquefois et sur une foule de particularités qui s'y rapportent. Ainsi, on en connaîtra assez généralement les signes caractéristiques; on saura que le fer fibreux est plus résistant que le fer cristallin, que les fibres se rencontrent plus souvent dans certains fers que dans d'autres, qu'il est plus ou moins facile de les y faire naître, qu'on les produit mieux par le laminage que par le martelage, etc., etc. ; mais ce qu'on ignorera presque toujours, c'est ce en quoi consiste véritablement l'état fibreux et quelles sont les différences réelles entre le fer fibreux et le fer cristallin. Pourtant si l'on veut agir autrement qu'au hasard, si l'on tient à procéder d'une manière logique dans le travail du fer, il est indispensable de se faire des idées bien nettes sur ces questions importantes. La démonstration de notre manière de voir sur ce sujet et l'énumération des preuves à l'appui nous entraîneraient beaucoup trop loin : aussi nous bornerons-nous à énoncer brièvement plusieurs propositions qui la résument et nous renverrons le lecteur, pour plus de détails, à un mémoire publié dans les Transactions de l'Académie royale d'Irlande en 1855. Dans tous les corps cristallisables, après cristallisation ou refroidissement très lent à partir d'une haute température, les éléments cristallins qui les constituent sont disposés de telle façon que leurs plus grands axes se trouvent dans le sens de la moindre pression. Tous les métaux simples, à l'état de pureté presque chimique, sont des corps cristallins et se comportent absolument comme les corps cristallisables. Dans toute masse de métal qui s'est refroidie lentement, en n'étant soumise à aucune force extérieure, les grands axes des cristaux élémentaires se trouvent normaux à la surface des ondes de chaleur. Le plus ordinairement la surface de ces ondes ne diffère pas beaucoup, en dernier lieu, de la surface extérieure du corps. Qu'on prenne, par exemple, une sphère de fonte, ou mieux d'antimoine ou de bismuth, métaux cristallisant bien mieux
plus de détails, à un mémoire publié dans les Transactions de l'Académie royale d'Irlande en 1855. Dans tous les corps cristallisables, après cristallisation ou refroidissement très lent à partir d'une haute température, les éléments cristallins qui les constituent sont disposés de telle façon que leurs plus grands axes se trouvent dans le sens de la moindre pression. Tous les métaux simples, à l'état de pureté presque chimique, sont des corps cristallins et se comportent absolument comme les corps cristallisables. Dans toute masse de métal qui s'est refroidie lentement, en n'étant soumise à aucune force extérieure, les grands axes des cristaux élémentaires se trouvent normaux à la surface des ondes de chaleur. Le plus ordinairement la surface de ces ondes ne diffère pas beaucoup, en dernier lieu, de la surface extérieure du corps. Qu'on prenne, par exemple, une sphère de fonte, ou mieux d'antimoine ou de bismuth, métaux cristallisant bien mieux que la fonte, et qu'on la brise par le milieu, on trouvera toujours, au moins sur les bords, une structure rayonnée bien caractérisée. Les cristaux élémentaires se sont donc orientés suivant le rayon. Or c'est précisément là, en chaque point, la direction de la moindre pression, la masse se trouvant comprimée par les couches extérieures qui se sont contractées en se refroidissant ; c'est aussi la direction perpendiculaire à la surface des ondes de chaleur qui est ici spherique comme la surface de la masse de métal et a même centre qu'elle. Dans toute masse métallique amenée à l'état plastique par la chaleur et soumise pendant son refroidissement à des forces extérieures, telles que des pressions exercées mécaniquement, l'orientation finale des cristaux, toujours réglée par le premier de nos principes, dépend en chaque point et de ces forces extérieures et de celles qui se développent à l'intérieur par suite du refroidissement. Si donc sous la seule action des premières forces, action dont la durée peut être très courte, le parallélisme des cristaux a été établi d'une manière régulière et uniforme, il se trouvera après l'abaissement de la température plus ou moins altéré ; il le sera peu si les forces
comprimée par les couches extérieures qui se sont contractées en se refroidissant ; c'est aussi la direction perpendiculaire à la surface des ondes de chaleur qui est ici spherique comme la surface de la masse de métal et a même centre qu'elle. Dans toute masse métallique amenée à l'état plastique par la chaleur et soumise pendant son refroidissement à des forces extérieures, telles que des pressions exercées mécaniquement, l'orientation finale des cristaux, toujours réglée par le premier de nos principes, dépend en chaque point et de ces forces extérieures et de celles qui se développent à l'intérieur par suite du refroidissement. Si donc sous la seule action des premières forces, action dont la durée peut être très courte, le parallélisme des cristaux a été établi d'une manière régulière et uniforme, il se trouvera après l'abaissement de la température plus ou moins altéré ; il le sera peu si les forces intérieures sont relativement faibles, c'est-à-dire si la section transversale est petite ; il le sera beaucoup au contraire si elles sont grandes, c'est-à-dire si cette section transversale a des dimensions considérables. Cette perturbation de l'état primitif est inévitable ; mais on en diminuera la grandeur en forçant le refroidissement à se produire d'une manière lente, car alors les forces intérieures se développeront avec moins d'intensité. Les cristaux métalliques jouissent d'une certaine malléabilité. Si donc on soumet une masse, dans laquelle le parallélisme existe entre leurs plus grands axes, à un certain étirage dans le sens même de leur orientation, on les allongera et on aura ainsi produit avec plus ou moins de développement la structure fibreuse, c'est-à-dire que pour nous une fibre n'est pas autre chose qu'un faisceau de files de cristaux élémentaires étirés. C'est ce qu'on obtient avec facilité en laminant une ou deux fois à chaud une barre de fer cristallin de deux à trois pouces de côté. Les cristaux s'orientent rapidement suivant le sens du laminage, car c'est celui de la moindre pression, et subissent ensuite un allongement très sensible ; ainsi la masse acquiert une structure fibreuse bien caractérisée. L'importance du développement des fibres dans une
se produire d'une manière lente, car alors les forces intérieures se développeront avec moins d'intensité. Les cristaux métalliques jouissent d'une certaine malléabilité. Si donc on soumet une masse, dans laquelle le parallélisme existe entre leurs plus grands axes, à un certain étirage dans le sens même de leur orientation, on les allongera et on aura ainsi produit avec plus ou moins de développement la structure fibreuse, c'est-à-dire que pour nous une fibre n'est pas autre chose qu'un faisceau de files de cristaux élémentaires étirés. C'est ce qu'on obtient avec facilité en laminant une ou deux fois à chaud une barre de fer cristallin de deux à trois pouces de côté. Les cristaux s'orientent rapidement suivant le sens du laminage, car c'est celui de la moindre pression, et subissent ensuite un allongement très sensible ; ainsi la masse acquiert une structure fibreuse bien caractérisée. L'importance du développement des fibres dans une masse de fer dépend et de la nature du métal et de la grandeur de l'étirement dans un sens déterminé. On sait en effet que rien n'est plus variable que la facilité et la rapidité avec lesquelles le fer prend la structure cristalline ; comme le développement de l'état fibreux est de toute évidence en relation intime avec celui de cette structure cristalline, il doit donc, toutes choses égales d'ailleurs, varier beaucoup suivant la nature du fer. La seconde partie de notre proposition n'exige aucune explication. Pourtant il faut remarquer que l'étirage des cristaux élémentaires doit avoir une limite qui s'atteint bien avant celle de l'étirage de la masse métallique. Telles sont, selon nous, les véritables lois physiques qui régissent la production de l'état fibreux dans les masses de fer. Or, il importe réellement que cette production puisse être opérée à volonté, et cela avec une grande régularité, dans le travail de la forge. De nombreuses expériences, faites en divers pays sur toutes sortes de fers et de tôles, ont en effet établi nettement que le fer rendu fibreux exige, pour se rompre, une charge notablement plus forte qu'auparavant et que la résistance est bien plus grande dans le sens