:

telles sont le quartz, le péridot, l'idocrase, l'euclase, l'émeraude, le feldspath, l'épidote, la gadolinite, la wernerite, la magnésie-boraté, la meïonite, la staurotite, etc. Chacun peut donc choisir, parmi ces substances, celles qui sont les plus propres à établir une graduatión de dureté entre les différents grains d'acier; nous avons employé, avec quelques succès, pour juger les différents degrés de dureté des grains d'acier, les substances suivantes: 1o le diamant; 2o la télésie; 3o le rubis; 4o le grenat; 5o l'émeraude; 6o le quartz; 7o l'axinite; et 8o le pyroxène : en ayant soin, toutefois, de choisir ces substances, de manière qu'elles se rayassent successivement l'une l'autre, c'est-à-dire, qu'elles fussent telles que le diamant rayât la télésie, celle-ci le rubis, celui-là le gre

nat, etc.

Au moyen de ces différentes substances, et des cassures qui ont tous les ordres de grainures, il est facile d'éprouver les duretés réciproques de ceux-ci, et d'assigner le point où se rencontre leur maximum. On pourrait encore, si l'on connaissait bien l'ordre de la dureté des diverses substances avec lesquelles on essaye, déterminer la loi de la dureté des différents grains.

1223. Un nouvel avantage que l'on peut tirer de ce mode d'essai, c'est que, tout en découvrant l'ordre de dureté des différents grains, on se procure les moyens de choisir, entre des grains qui ont une dureté égale, celui qui a le plus de corps. On sait déja que l'acier en a d'autant plus qu'il a été trempé moins chaud : or, si, après la trempe, deux grains semblables présentent la même dureté, que l'un approche du premier ordre de grainure, et l'autre du troisième, point de doute qu'il ne faille préférer la trempe qui a produit le grain qui approche le plus du troisième ordre, puisque l'acier, qui l'a produit, doit avoir plus de corps que celui qui a été trempé au degré qui a donné le premier grain.

Quoiqu'il soit assez généralement vrai que l'acier a d'autant plus de corps qu'il a été trempé moins chaud, et que son refroidissement a été plus lent; cette règle éprouve, cependant, des exceptions, comme celle de la dureté, ce qui oblige également d'essayer le corps des aciers par des expériences particulières.

1224. Réaumur, qui s'est également occupé de cette question (1), avec cette sagacité qui le distingue, et qu'il a mise dans toutes ses autres recherches, a indiqué trois méthodes pour juger du corps des aciers trempés. Dans chacune d'elles, il trempe, à un égal degré, des aciers de forme prismatique, et qui ont des dimensions égales; il essaye, par la première méthode, quelle courbure on peut leur faire prendre avant de les rompre; par la seconde, quel poids on peut leur faire supporter; par la troisième, quel diamètre doit avoir le cylindre sur lequel on peut les envelopper. En général, l'acier a d'autant plus de corps, 1o que les courbures sont plus ou moins considérables, c'est-à-dire, que les bouts sont plus ou moins rapprochés; 2o que les poids qu'ils supportent sont plus forts; 3o que les diamètres des cylindres sont plus petits.

Pour obtenir des prismes de même dimension, l'académicien français faisait passer des morceaux d'acier à travers les mêmes trous d'une filière.

Afin de tremper également ces aciers, et de les chauffer à une même température, il plongea ses fils dans du plomb, chauffé aussi fortement qu'il pouvait l'être, et il regardait cette température comme constante: il fondait son opinion sur les expériences par lesquelles Amonton s'était assuré qu'aussitôt que l'eau bouillait, elle était parvenue à son maximum de chaleur, et que sa température n'augmentait plus. L'acier, ainsi chauffé, était trempé dans de l'eau avec beaucoup de précaution, afin d'obtenir une trempe uniforme; ensuite il était essayé selon l'une des trois méthodes que nous avons indiquées, et Réaumur regardait le plus flexible comme ayant le plus de corps.

1225. Tous les physiciens s'accordent sur ce point, que l'eau, soumise à une pression constante, bout à une température toujours égale. Un grand nombre de savants sont aussi d'avis, que chaque liquide doit entrer en ébullition à une température constante, lorsqu'il est soumis à une pression constante. En supposant que cette opinion fùt fondée, on

(1) Art de convertir le fer forgé en acier, 10° mémoire, page 282.

ne pourrait pas en conclure que les aciers, plongés par Réaumur dans le plomb fondu, avaient tous la même température; il aurait fallu, pour que ce résultat eût lieu, que l'acier eût été plongé dans du plomb bouillant, soumis à une pression constante; mais cette ébullition est trèsdifficile (pour ne pas dire impossible) à obtenir et à observer, parce que l'échauffement du plomb ayant lieu pendant qu'il est en contact avec l'air atmosphérique, sa surface se recouvre d'oxide qui, étant plus léger que lui, se vaporise pour en laisser former de nouveau qui empêche d'apercevoir le métal. Pour faire bouillir du plomb, (c'est-à-dire pour avoir sa température dans le moment de l'ébullition et de la vaporisation tumultueuse), il faudrait que sa surface fût recouverte d'une substance qui la préservât de l'action de l'air, et qui pût supporter la température du plomb bouillant, sans se vaporiser elle-même : alors il se dégagerait en traversant cette substance, comme l'eau bouillante se dégagerait de l'huile dans une circonstance semblable (1).

S'il est difficile d'obtenir une température constante, en chauffant de l'acier dans du plomb fondu, lorsqu'il doit avoir une plus grande chaleur que celle du plomb fondant, on peut cependant parvenir à cette température par plusieurs moyens, dont l'un est de former diverses compositions métalliques qui puissent se fondre à la température que l'on cherche. Nous avons fait connaître (no 1186 et 1187) comment on y parvient.

1226. Supposons maintenant qu'on sache produire cette température uniforme, (problême qui présente encore quelque difficulté); voyons comment on pourra, avec cette trempe égale, déterminer le corps l'acier, par les trois moyens indiqués.

de

Par la première méthode, on fixe également le fil d'acier trempé dans les mâchoires d'un étau, fig. M; à une distance donnée de la partie

(1) Ici le plomb, recouvert d'oxide, se comporte comme le mercure recouvert d'eau. Si l'on chauffe ces deux substances, c'est l'eau qui bout d'abord, et non le mercure; de même, dans le plomb recouvert d'oxide, c'est l'oxide qui bout et se vaporise, avant que le plomb n'entre en ébullition.

fixée, on presse le fil en le poussant en avant par le moyen d'une vis, et l'on juge ainsi du corps, ou de la flexibilité de l'acier, par l'espace que l'on a fait parcourir au fil sans qu'il se rompe.

Dans la seconde méthode, on fixe également, le fil d'acier trempé, dans les mâchoires d'un étau N; on attache le plateau d'une balance à une distance donnée des mâchoires, et l'on charge ce plateau jusqu'à ce que le fil se rompe; on juge du corps de l'acier par le poids que le

fil

supporte avant de se briser.

Par la troisième méthode, on a un cône O, placé sur un axe; on le fixe, par une de ses extrémités, sur le plus grand diamètre du cône, et on le roule successivement jusqu'à ce qu'il parvienne à un diamètre sur lequel il ne puisse plus se courber sans se rompre; plus ce diamètre est petit, plus l'acier a de corps.

1227. On pourrait encore, par ce même procédé, juger de l'élasticité de l'acier trempé. En effet, un corps est parfaitement élastique, lorsqu'il reprend exactement la forme qu'il avait au moment où les forces, qui agissaient sur lui pour le déformer, cessent leur action; un corps mou, et non élastique, est celui qui conserve exactement la forme que lui ont donnée les forces qui agissaient sur lui. D'après cela on peut déterminer, en employant l'une ou l'autre des trois méthodes précédentes, quelle serait, dans la première, la limite de la courbure; dans la seconde, celle du poids; dans la troisième, celle du diamètre du cylindre avec lequel on a courbé le prisme d'acier; de manière à ce qu'il puisse reprendre encore sa forme primitive, lorsque les forces ont cessé d'agir. Il est inutile d'observer ici qu'il serait bon, lorsqu'on veut bien connaître l'acier, d'éprouver son corps et son élasticité à diverses trempes, afin de juger celle qui lui serait la plus favorable, relativement au travail auquel on le destine.

les

1228. Nous avons souvent parlé d'une méthode employée par ouvriers pour éprouver l'acier; c'est de découper du fer avec cet acier, après en avoir forgé des tranchants, et les avoir trempés; les outils ainsi employés présentent trois résultats : ils refoulent, s'ils sont trop mous; ils s'égrènent, s'ils sont trop durs; ils résistent et coupent,

s'ils

convenables. On peut faire
faire couper

corps

ont la dureté et le le fer dans un sens oblique ou perpendiculaire; quand on le fait couper obliquement, les copeaux enlevés sont plus ou moins gros selon que le ciseau a été tenu plus ou moins obliquement; en général, plus les aciers sont durs, plus les coupures sont nettes, vives, brillantes, et plus les copeaux enlevés sont gros.

Mais cette méthode est sujette à plusieurs inconvénients qui occasionnent des jugements inexacts; plus le coupant est aigu, plus il s'émousse, ou s'égrène facilement. Il faudrait donc avoir un coupant d'un angle déterminé. Ensuite, selon que la main est fixe, ou qu'elle chancelle, l'acier résiste, ou s'égrène (1).

En éprouvant ainsi leurs aciers, les ouvriers peuvent déterminer, par des trempes différentes, quel est celle qui convient le mieux à l'acier qu'ils traitent; c'est-à-dire, quelle est la trempe avec laquelle on obtient la combinaison du corps, et de la dureté la plus avantageuse; il suffit, après avoir trempé l'outil, et avoir essayé son tranchant, de le tremper de nouveau, plus dur ou plus mou, selon que le taillant aura rebroussé, ou qu'il se sera égrené, dans les différentes épreuves auxquelles il aura été soumis.

Réaumur propose encore un perfectionnement à cette méthode; c'est (2) de faire forger une barre d'acier mou, de la tremper faiblement par un bout, et d'essayer les taillants sur toute sa longueur, jusqu'à ce que l'on trouve le point où ces taillants cessent de couper sans égrener. . 1229. Nous croyons inutile de pousser plus loin les détails des diverses méthodes à l'aide desquelles on peut juger les qualités des différents aciers, et les usages auxquels ils sont propres ; celles

que nous

(1) Le mode d'éprouver les aciers par la manière dont se comportent les tranchants, ainsi que par l'action de la lime, sur les faces et les arêtes des barres d'acier trempé, donne souvent des résultats assez exacts dans la pratique; mais il faut qu'il soit employé par des ouvriers très-exercés, et qui aient souvent fait de ces sortes d'essais.

(2) Art de convertir le fer forgé en acier, 10° mémoire, page 296.