9 mars. H. J. Lefèvre. Mode de distribution de la vapeur destinée à changer la direction de la marche des locomotives. 14 mars. C. Albert. Fabrication de tissus élastiques imperméables. 14 mars. G. Marielle. Système de pistolet. 14 mars. D. D. J. Comblain. Pistolet à deux coups. 16 mars. J. F. Nourry. Machine à comprimer le bois. 6 mars. P. Thomson. Procédé de fabrication des cylindres en gutta-percha. 16 mars. W. H. Ritchie. Machine à peigner et serancer les matières filamenteuses (importation). 16 mars. J. Montchenil. Production et emploi de la vapeur désaturée surchauffee (importation). 18 mars. Hilst et Pelluau. Appareil à torréfier le café (importation). 18 mars. R. A. Brooman. Fabrication du fer en barres (importation). 18 mars. P. Regout. Fabrication des tuyaux de verre de grande dimension. 18 mars. J. Mareschal. Hachoirs mécaniques (importation ). 18 mars. E. J. Hanon-Valcke. Moyen d'introduction de l'air entre les meules. 18 mars. J. Goutaret. Appareils pour arrêter les convois sur les chemins de fer (importation). OU ARCHIVES DES PROGRÈS DE L'INDUSTRIE FRANÇAISE ET ÉTRANGÈRE. ARTS MÉTALLURGIQUES, CHIMIQUES, DIVERS Perfectionnements dans la fabrication | altérés dans leur nature et entourés de du fer et des composés métalliques. Par M. J.-D.-M. STIRLING. Dans un précédent article, inséré dans le Technologiste, 9 année, p. 65, j'ai décrit divers procédés pour mélanger, en certaines proportions, le fer doux ou forgé à la fonte, je vais faire connaître maintenant quelques perfectionnements que j'ai apportés dans la fabrication du fer malléable, des combinaisons de fer et de fonte, des alliages de fer et de fonte, ou de fer et fonte avec d'autres métaux. Le perfectionnement que je propose dans la fabrication du fer consiste d'abord dans l'addition, en certaine proportion de riblons de fer doux à la fonte, soit dans les rigoles de coulée, soit autrement, à refondre une première et une seconde fois ce mélange, et éviter ainsi entièrement, ou au moins en grande partie, le finage, en améliorant en même temps la qualité du fer ainsi produite. Je décrirai ici plusieurs méthodes pour atteindre le but proposé. 1° A un poids donné de fonte blanche, on ajoute de 1/20 à 1/15, et même à 1/4 de son poids de riblons ou rognures de fer doux. Un moyen convenable pour opérer le mélange consiste à placer les riblons dans les rigoles de coulée du haut-fourneau. Il s'opère ainsi une union partielle, et les riblons fonte perdent beaucoup de leur ténacité, et deviennent en partie cassants, cristallins et aciereux. Les saumons composés avec ce mélange sont alors refondus et puddles comme à l'ordinaire, en ayant soin que ce mélange soit dans une fusion parfaite, pour que le métal, quand il commence à se solidifier, donne un fer d'une texture homogène. On a bien déjà employé les riblons au même usage, mais on les projettait dans le four à puddler, tant pour utiliser ceux d'un faible volume que pour håter la solidification, ou même pour améliorer la nature du fer; mais les mélanges après cette addition ne présentaient pas cette homogénéité qui résulte de la fusion simultanée des matériaux. L'addition d'une faible proportion de riblons améliore la nature du fer, et cette amélioration augmente quand on en accroît la proportion. La composition très-variable des fontes ne permet pas d'établir un maximum; mais j'ai trouvé qu'avec de la fonte de la qualité la plus inférieure, l'addition d'un peu moins de 1/4 de son poids de riblons avait rendu le produit supérieur au fer produit avec la même fonte affinée. 2° Un autre mode préférable au précédent, consiste à fondre les riblons et la fonte dans un fourneau approprié (un fourneau à vent ou un four à réverbère) en proportions convenables, suivant la nature de la fonte employée Le Technologiste, T. XI). ~ Novembre 1850. 5 et à verser le mélange en fusion dans le four à puddler par charges déterminécs, ou à couler en saumons, en planches ou sous toute autre forme quelconque. Le mode le plus commode peut-être et le moins dispendieux pour opérer les mélanges de fer et de fonte pour un usage quelconque, est de couler la fonte en sortant du haut-fourneau directement sur les riblons contenus dans un four à réverbère, ou autre dans lequel on les a préalablement chauffées, mais non pas à un degré tel que ces riblons adhèrent entre eux, adhérence qui s'opposerait à leur solution dans la fonte. On élève alors la température, et on la soutient jusqu'à ce que le mélange soit parfaitement fluide ou complètement fondu, et qu'on n'y sente plus de riblons entiers. Ce mélange en cet état est propre à être versé dans le four à puddler ou de fusion. Je recommande ce procédé, qui procure une économie de combustible et un métal plus homogène. On a déjà mis en rapport les fours à puddler et ceux d'affinage avec les hauts-fourneaux ou ceux à fondre le fer pour profiter de la chaleur de la fonte et la verser brûlante dans les premiers, et on trouvera cette combinaison très-avantageuse pour obtenir nos mélanges de fer et de fonte. Quand on dispose d'une qualité de fonte meilleure que celle blanche, je recommande une plus forte addition de riblons, et 10 pour 100 peut être considéré comme un minimum. Généralement je ne dépasse guère 1/4 à 1/3 du poids de la fonte. La nature de cette fonte sert à régler cette proportion. Les fontes riches exigent une plus grande quantité de riblons que celles de bas aloi et les fontes pauvres, mais on trouve que les fers fabriqués avec les fontes anglaises nos 1, 2, 3 et 4, et additions de riblons, sont supérieurs anx fers ordinaires dans les points les plus essentiels, savoir: ceux relatifs à la ductilité, la fibre, la force, etc., ainsi que par leur qualité à la forge. Le fer ainsi fabriqué se durcit plus aisément et d'une manière plus certaine quand on l'immerge à l'état rouge que Je fer ordinaire. Le fer de finage peut, dans quelques circonstances, être combiné avec les riblons pour en faire du fer forgé, mais Je haut prix du premier et d'autres circonstances ne paraissent pas rendre ces combinaisons profitables. Quand on peut se procurer des riblons d'acier, leur addition, soit seuls, soit avec ceux de fer, améliore les qualités du fer pour certains usages. Les fers fabriqués ainsi qu'il vient d'être dit, sont très-propres à faire la table des rails, les bandages des roues de chemins de fer, etc.; et toutes les fois qu'on désire avoir une surface plus résistante que le fer ordinaire, ou un métal qui se durcisse bien par l'immersion. Pour produire un fer ou plutôt un alliage de fer bien plus fibreux et en même temps bien plus dur que celui ordinaire, j'ajoute aux mélanges cidessus une portion d'étain en masse ou en grain. Cette addition s'opère avantageusement dans le four à puddler. Une addition d'étain dans la proportion de 2 pour 100 du poids de la fonte et du fer produit un changement notable dans l'aspect et les qualités du fer qui en résulte. Cette proportion d'étain peut varier, et j'ai trouvé qu'une addition de 1 pour 100 donnait un métal présentant une cassure cristalline, se travaillant bien à chaud sous le marteau dans le squeezer ou machine à maquer, au laminoir, à grain fin et serré et à surface lisse. Je récommande surtout cette composition pour la table ou le champignon des rails, et toutes les fois qu'on voudra avoir un métal qui ne soit pas sujet à se laminer dâns le service. Le bismuth, l'antimoine et l'arsenic peuvent être employés de la même manière, et produiront un effet à peu près analogue. L'addition du zinc, à l'état métallique ou sous celui d'oxide, de carbonate ou autrement, ajouté comme l'ètain à la fonte, améliore la qualité du fer qui provient de ces mélanges, et le rend d'une nuance plus claire et plus net à la surface, tout en lui conservant sa ductilité et son état fibreux. La calamine, forme la plus économique pour introduire le zinc, ajoutée dans le rapport de 1 pour 100 au poids du mélange, est une proportion avantageuse. Le cuivre, ajouté à l'un des mélanges ci-dessus de fer et de fonté, produit un fer plus dur. La proportion de ce métal peut varier, mais je ne conseille pas de passer 1 à 2 centièmes du poids du mélange. L'étain, le zinc, le cuivre, le bismuth, l'antimoine et l'arsenic peuvent être employés de même dans la fabrication ordinaire du fer. L'addition du manganèse, de ses oxides ou autres composés réductibles par la chaleur au contact de la fonte, donne au fer fabriqué par les procédés l'on emploie aujourd'hui le bronze et les autres alliages de cuivre, étain, zinc et plomb. Pour produire un alliage ressemblant beaucoup à l'or et jouissant de quelquesunes de ses propriétés, quant à la malléabilité et la douceur sous le burin, on prend l'alliage de zinc et de fer ci-dessus décrit, et on y ajoute de 1/6 à 1/4 d'un alliage de cuivre et de manganèse (dont on donnera la composition ciaprès) en fusion, ou bien on fait fondre ensemble, mais à raison de la volatilité du zinc, le premier moyen est préférable. ei-der us un caractère plus aciéreux, etest utile dans plusieurs circonstances. Sous la forme de peroxide du commerce, cette addition, à raison de 1 pour 100 du poids du mélange, rend la marche du puddlage plus rapide et durcit le fer qu'on en fabrique. On a déjà appliqué ce métal à cet usage, mais non pas aux mélanges que j'ai indiqués. Toutes les fois qu'on veut obtenir des surfaces dures, une couche ou enveloppe extérieure plus résistante, on disposera convenablement les barres de ce fer dans les trousses avant de soumettre au laminoir, tandis que l'intérieur sera fait avec du fer or- La couleur et la qualité de cet alliage dinaire, qui ne durcit pas autant à varient avec la proportion de l'alliage la trempe, et ne perd pas autant sa de zinc et de fer, ajouté à celui de texture fibreuse lors de cette opération cuivre et de manganèse. Quand on que les mélanges ci-dessus décrits. ajoute environ 4 parties de ce dernier Quand on veut une barre résistante, à une partie du premier, le métal prograinée et cristalline dans toute son duit se rapproche beaucoup de l'asétendue, la trousse est faite entière-pect de l'or pur. En faisant varier les ment avec une ou plusieurs des sortes de fers décrits. J'ai dit que les fontes anglaises no 1, 2, 3 et 4 ne devaient pas renfermer moins de 10 pour 100 de leur poids en riblons La raison en est que ces fontes, et surtout celles nos 1, 2 et 3, quand on les met en fusion et qu'on les puddle, ou qu'on les puddle seulement avec une faible proportion de riblons, détruisent plus les soles que les fontes de finage et les fontes blanches. Pour produire un alliage de zinc et de fer, on procède comme il suit: Quand on se sert d'un cubilot pour mettre en fusion, soit le fer, soit la fonte ou leur mélange, et qu'on a coulé, on introduit dans le fourneau, après avoir arrêté le vent, une quantité de zinc en rapport avec les dimensions de celui-ci. Ce zinc fond aisément, et en passant à travers le coke et en venant en contact avec les parois sur lesquelles adhérent encore des portions du fer précédemment fondu ou actuellement en fusion, il se forme un composé de zinc et de fer très-propre à l'application que j'indique. Je ne conseille pas de faire un mélange qui renferme moins de 4 et plus de 7 pour 100 de fer pour les usages ordinaires, et si après examen on trouve qu'il renferme au delà de 7 pour 100, on ajoute du zinc pour le ramener à peu près à ce dosage; ou bien s'il en renferme moins de 4 pour 100, on y ajoute un alliage plus riche en fer pour obtenir la proportion requise. L'alliage de zinc et de fer ainsi produit remplace avantageusement le zinc dans la formation des alliages, et peut s'appliquer dans nombre de cas où proportions, on donne lieu à des variations dans la couleur, la dureté et la ténacité; et comme le fer et le manganèse ont chacun la même tendance à durcir le composé, on peut disposer de leurs proportions pour adapter le produit à l'usage qu'on veut en faire. Par exemple, pour le laminoir, il faut diminuer la quantité du fer ou du manganèse, ou de tous deux. Les proportions que j'ai données ci-dessus fournissent un métal facile à travailler, d'une belle couleur, éminemment malléable et ductile, et susceptible de prendre un beau poli. On obtient, d'un côté, un alliage d'une bonne nuance en substituant le zinc seulement à l'alliage zinc et fer, et de l'autre en substituant le cuivre seul à l'alliage cuivre et manganèse. Pour se procurer un alliage de cuivre et de manganèse, on met le cuivre en fusion, et on y ajoute de 2 à 1/2 pour 100 de son poids de peroxide de manganèse, ou une quantité équivalente de métal, de ses oxides, de ses carbures ou de ses sels susceptibles de décomposition et de réduction à une haute température au contact du cuivre ou du charbon, en tenant le bain couvert avec un flux convenable pour réduire l'oxide ou les composés de manganèse à l'état métallique, et prévenir l'accès de l'air. Ou bien on met le cuivre, le manganèse ou ses composés dans un creuset ou un fourneau, et on élève la température jusqu'à combi→ naison parfaite par la fusion. Dans tous les alliages de cuivre, zinc et fer, ou de cuivre, manganèse et zinc, ou de zinc et fer avec eux, unc quantité d'étain, qui ne s'élève pas à 2 centièmes de leur poids, produit un plus haut degré de dureté, et parfois j'en ajoute jusqu'à 4 pour 100. De plus grandes proportions encore peuvent, dans bien des cas, ètre employées avec avantage. Dans quelques applications, par exemple, pour coussinets et pour pièces de machines exposées à des frot tements, et où l'on se sert aujourd'hui du bronze, du laiton et autres alliages, l'addition du plomb à l'alliage fer, zinc et cuivre, où cuivre et manganèse, avec ou sans addition d'étain, a une tendance à prévenir l'échauffement des surfaces frottantes, ou du moins à diminuer leur disposition à s'échauffer; pour cet objet, 1 à 3 pour 100 de plomb suffisent. L'alliage de cuivre et manganèse sera utile dans des proportions semblables à celles où le cuivre seul est exigé, et quand on emploiera cet alliage, l'addition de l'étain sera moins nécessaire, et on pourra aussi réduire la quanité du fer dans l'alliage zinc et fer. Le bismuth et quelques autres métaux ont une tendance à durcir les alliages de cuivre, zinc et fer, et peuvent être substitués à l'étain; mais je donne la préférence à l'étain. Pour produire un alliage ayant la couleur et plusieurs des proprietés de l'argent, el supérieur par sa couleur. son éclat à la surface, et le poli dont il est susceptible à toutes les autres imi- | tations de l'argent, on prend l'alliage zinc et fer ci-dessus décrit, et on le combine en proportions variables avec le cuivre et le nickel, et avec le cuivre, le manganèse et le nickel. L'expérience a démontré l'utilité des proportions suivantes dans une foule d'applications: 10 parties de cuivre, 2 de nickel, 6 de l'alliage zinc et fer ci-dessus, ou 8 parties de cuivre, 2 de nickel et 4 de l'alliage zinc et fer. Une proportion plus forte de l'alliage zinc et fer rend le composé trop dur pour le laminoir dans les travaux ordinaires, mais convient pour les moulages où l'on recherche un beau métal blanc et brillant. Les proportions indiquées réussissent bien pour le laminoir; mais on prépare un métal de qualité encore supérieure en fondant ensemble 6 parties de cuivre, 2 de nickel et 4 de l'alliage zinc et fer. Le nickel et le cuivre doivent, dans tous les cas, être mis d'abord en fusion, puis on ajoute l'alliage de zinc et fer en recouvrant d'un flux convenable. L'alliage cuivre et manganèse peut, dans certaines circonstances, être substitué au cuivre, et les observations qui ont été faites ci-dessus touchant les alliages de cuivre et manganèse, et de zinc et fer, à l'occasion de l'alliage qui imite l'or, sont applicables dans le cas present. Sur la fonte dure de Stirling (1). Une des nouveautés pratiques les plus récentes qui aient rapport à la fabrication du fer est le système pour durcir et donner plus de résistance à la fonte que l'on doit à M. Morries Stirling, dont les dernières recherches ont ouvert un nouveau champ à cette branche importante d'industrie. Nous disons nouveautés pratiques pour distinguer cette invention de cette foule de propositions vagues dont les prétendus avantages s'évanouissent dès la première épreuve industrielle, en discréditant l'inventeur et dégoûtant le praticien qui a été entraîné à en faire l'application. Le perfectionnement dû à M. Stirling en est un dans toute la réalité de l'expression, et ce fait est aujourd'hui parfaitement constaté, par l'introduction de plus en plus générale du produit qu'il fournit dans les constructions et par la bonne opinion qu'ont formulé à son égard les ingénieurs anglais les plus éminents. Le procédé de M. Stirling est si simple en pratique qu'il mérite à peine qu'on invente un nom pour le désigner. Tout consiste à placer des morceaux ou des rognures de fer dans les moules qu'on emploie pour couler les gueuses avec la fonte qui sort du haut-fourneau. Cette fonte en fusion enveloppe les rognures solides et la masse incorporée devient ce produit qui, dans les prix courants des métaux, est coté sous le nom de Stirling's patent toughened pig. (fontes ou gueuses dures patentées de Stirling). C'est dans cet état que la fonte est vendue au consommateur, et lorsqu'elle est refondue au cubilot du fondeur pour des moulages, le mélange entre en combinaison chimique, en produisant comme le fait remarquer l'inventeur dans l'enquête sur l'application du fer aux ouvrages d'art pour les chemins de fer (1), (1) Nous empruntons cet article à un recueil anglais the Practical mechanic's journal, no d'août, p. 97 sur un sujet, qui doit intéressser viveinent les constructeurs et les ingenieurs. 2) Nous avons donné le rapport des commissaires qui ont présidé à cette enquête dans le Technologiste, 9 année, p. 386, 434. |