LA H O U I L L E B L A N C H E
12,7 m i l l i m è t r e s d ' é p a i s s e u r , et s o n d i a m è t r e i n t é r i e u r est d e 2™7/i3. Elle est s u p p o r t é e p a r des p i l i e r s e n b é t o n , p u i s r e c o u v e r t e d e t e r r e . U n e c o u c h e d e p e i n t u r e d e m i n i u m et d e p l o m b a g i n e la p r é s e r v e c o n t r e la r o u i l l e . De p l u s , p o u r la r a i d i r , o n l'a m u n i e d e c o r n i è r e s c i r c u l a i r e s , d e 127 x 89 x 9,5 m i l l i m è t r e s , disposées t o u s les 3m6 6 .
A 1 2 7 m è t r e s d u b a r r a g e , o n a d i s p o s é u n e c h e m i n é e d ' é q u i l i b r e , d e 6mi o d e d i a m è t r e et d e ?.3 m è t r e s d e h a u t e u r . Cette c h e m i n é e d o i t s u r t o u t s e r v i r à d i m i n u e r l ' i n t e n s i t é des c o u p s d e b é l i e r n é g a t i f s , car t o u t d é v e r s e m e n t y est i m p o s - sible en cas de c o u p d e b é l i e r p r o p r e m e n t d i t , le s o m m e t de la c h e m i n é e é t a n t à 6™io a u - d e s s u s de la c r ê t e d u b a r r a g e . A son e x t r é m i t é a m o n t , la c o n d u i t e d é b o u c h e d a n s u n e c h a m b r e à d e u x c o m p a r t i m e n t s , m u n i s c h a c u n d ' u n e g r i l l e et d ' u n e v a n n e . En tête d e la c o n d u i t e se t r o u v e u n e v a n n e d ' a r r ê t , p u i s , i m m é d i a t e m e n t à l ' a v a l , u n r e n i f l a r d . A s o n a r r i v é e à l ' u s i n e , la c o n d u i t e se s u b d i v i s e en d e u x t r o n ç o n s ,
m u n i s c h a c u n d ' u n e v a n n e à p a p i l l o n , et a l i m e n t a n t u n e t u r b i n e . D e u x j o i n t s d e d i l a t a t i o n o n t été i n s t a l l é s , l ' u n en a v a n t , et l ' a u t r e e n aval de la c h e m i n é e d ' é q u i l i b r e .
U l t é r i e u r e m e n t , o n d o i t p l a c e r u n e s e c o n d e c o n d u i t e , d e in' 9 8 i d e d i a m è t r e .
Usine. — L ' u s i n e est c o n s t r u i t e en b r i q u e s , avec p i l i e r s e n a c i e r . A l ' h e u r e a c t u e l l e , elle m e s u r e e n p l a n 2 3m5 o d e l o n g s u r 17 m è t r e s d e l a r g e , et c o n t i e n t 2 g r o u p e s électro- g è n e s à axe v e r t i c a l de h 000 H P , avec l e u r a p p a r e i l l a g e . Ul- t é r i e u r e m e n t , elle sera a g r a n d i e p o u r r e c e v o i r u n t r o i s i è m e g r o u p e .
Les t u r b i n e s s o n t d u "type F r a n c i s à a s p i r a t i o n , à huche s p i r a l o ï d e e n f o n t e . La c o u r o n n e d i s t r i b u t r i c e est c o m p o s é e d e v a n e t t e s m o b i l e s e n acier f o r g é , e t la r o u e m o b i l e est e n b r o n z e , d e im2 2 d e d i a m è t r e . La p u i s s a n c e n o r m a l e est d e /1 000 H P , e t la h a u t e u r d e c h i i t e est c o m p r i s e e n t r e 33in7r>
et 36 m è t r e s s u i v a n t l'état d e la r i v i è r e . La vitesse de rota- t i o n est d e 3oo lou-rs p a r m i n u t e . Le r é g l a g e de la vitesse est I
o b t e n u au m o y e n d ' u n r é g u l a t e u r à s e r v o - m o t e u r à huj]e s o u s p r e s s i o n .
Ces t u r b i n e s o n t été, f o u r n i e s p a r la Pelton Water }Vhed Company, q u i a g a r a n t i u n r e n d e m e n t m a x i m u m d e 8,i %,
C h a q u e t u r b i n e est d i r e c t e m e n t a c c o u p l é e à u n alterna- l e u r d e 2 800 KVA, p r o d u i s a n t d u c o u r a n t t r i p h a s é à 2 800 volts et 20 p é r i o d e s p a r s e c o n d e .
D e u x t r a n s f o r m a t e u r s à b a i n d ' h u i l e , et refroidissement p a r c i r c u l a t i o n d ' e a u , é l è v e n t l a t e n s i o n d e 2 3 o o à 3o 000 v o l t s . Ils ont. été p r é v u s p o u r p o u v o i r élever u l t é r i e u r e m e n t cette t e n s i o n à 60 000 v o l t s .
Le c o u r a n t d ' e x c i t a t i o n est f o u r n i p a r d e u x d y n a m o s à cou- r a n t c o n t i n u , d e 1 2 5 k i l o w a t t s , d o n t l ' u n e est a c t i o n n é e par u n e t u r b i n e h o r i z o n t a l e F r a n c i s d e 200 LIP, q u i r e ç o i t l'eau p a r u n e d é r i v a t i o n faite s u r le t u y a u d e l ' u n e des grosses t u r b i n e s v e r t i c a l e s , e t d o n t l ' a u t r e est a c t i o n n é e p a r u n mo- t e u r d ' i n d u c t i o n d e 200 c h e v a u x .
T o u t le m a t é r i e l é l e c t r i q u e a été f o u r n i p a r la General Elec- tric Company.
De, l ' u s i n e g é n é r a t r i c e p a r i u n e l i g n e à 00 000 volts (plus l a r d à 6000o1), a b o u t i s s a n t à la s t a t i o n d e T r i b e s H i l l . Celle l i g n e , q u i a 5 o k i l o m è t r e s d e l o n g u e u r , e s t s u p p o r t é e par des p o t e a u x m é t a l l i q u e s q u i o n t 18 m è t r e s d e h a u t e u r et sont e s p a c é s en m o y e n n e d e 167 m è t r e s .
U n e l i g n e à 16 000 v o l t s relie cette usine, hydro-électrique avec l ' a n c i e n n e usine, d ' a v a l . Elle fut é t a b l i e e n p r e m i e r lieu, de, m a n i è r e à p e r m e t t r e l ' a l i m e n t a l i o n e n é n e r g i e électrique des c h a n t i e r s de c o n s t r u c t i o n d u b a r r a g e , d e la c o n d u i t e et . d e l ' u s i n e , soit p o u r l ' é c l a i r a g e , soit p o u r la force m o l rice.
C o m m e cette a n c i e n n e u s i n e h y d r o - é l e c t r i q u e d ' a v a l pro- d u i t d u c o u r a n t à 60 c y c l e s , o n a i n s t a l l é u n c h a n g e u r de f r é q u e n c e d e 5 o o k i l o w a t t s , p e r m e t t a n t d e p a s s e r de, la fré- q u e n c e 62 à la f r é q u e n c e 2.5, o u i n v e r s e m e n t . O n a p r é v u la p l a c e n é c e s s a i r e p o u r u n s e c o n d a p p a r e i l d e m ê m e puis- s a n c e , T p
RÉSISTANCE DES MATÉRIAUX
TRAITEMENT P R É A L A B L E DES T O L E S AVANT LEUR EMPLOI EN CHAUDRONNERIE
La q u e s l i o n d u m e i l l e u r m é t a l à e m p l o y e r p o u r la cons- t r u c t i o n des c h a u d i è r e s et des c o n d u i t e s forcées p o u r usines h y d r o - é l e c t r i q u e s , afin d ' é v i t e r les fissures o u avaries di- v e r s e s , se p r é s e n t e a c t u e l l e m e n t e n c o r e d a n s les m ê m e s con- d i t i o n s q u e d e p u i s u n c e r t a i n n o m b r e d ' a n n é e s .
Les f o u r n i s s e u r s de tôles d é g a g e n t l e u r r e s p o n s a b i l i t é en d i s a n t q u ' i l s l i v r e n t u n m é t a l e x c e l l e n t p u i s q u ' i l résiste vic- t o r i e u s e m e n t à t o u s les essais i m p o s é s p a r les c a h i e r s de?
c h a r g e s r i g o u r e u x q u i o n t été é t a b l i s p a r l ' a c c o r d d e s Asso- c i a t i o n s d e s u r v e i l l a n c e des c h a u d i è r e s . Si d o n c il survient d e s a v a r i e s e n s e r v i c e ou p e n d a n t la c o n s t r u c t i o n , ce n'est p a s la q u a l i t é d u m é t a l q u ' i l f a u t i n c r i m i n e r , m a i s b i e n de m a u v a i s p r o c é d é s d e t r a v a i l d a n s les a t e l i e r s d e c h a u d r o n - n e r i e .
A ces a r g u m e n t s des m é t a l l u r g i s t e s , les c o n s t r u c t e u r s peu- v e n t r é p o n d r e , a v e c q u e l q u e r a i s o n , q u ' i l s d e m a n d e n t avant
t o u t u n m é t a l m o i n s d é l i c a t à Irai 1er, et c a p a b l e d e bien r é s i s t e r a u t r a v a i l f o r c é m e n t u n p e u b r u t a l d e la c h a u d r o n - n e r i e , et aussi a u x e x i g e n c e s d e s e r v i c e d e s c h a u d i è r e s .
Article published by SHF and available athttp://www.shf-lhb.orgorhttp://dx.doi.org/10.1051/lhb/1912037
11 semblerait que, plus on multiplie les méthodes d'essais et les exigences des cahiers des charges, moins on est assuré conli'u des cassures subites et parfois inexplicables.
Le travail de chaudronnerie était cependant bien plus bru- tal autrefois qu'actuellement : on prenait beaucoup moins de précautions pour le poinçonnage des trous, les chaudes partielles et les martelages à température probablement cri- tique étaient d'un usage à peu près général, de sorte qu'il paraît étonnant que les anciennes chaudières aient pu ré- sister. O n en trouve cependant un grand nombre qui, mal- gré un âge respectable, sont encore en très bon état.
Nos collègues Olry et Bonet, de l'Association des proprié- taires d'appareils à vapeur du Nord de la France, dans leur élude si intéressante sur les dangers que présente le marte- lage des tôles à une température critique, voisine du bleu, ont constaté que. l'acier, et aussi le fer, devenaient extrême- ment fragiles après u n travail exécuté dans ces mauvaises conditions. C'est dans le forgeage à température critique, sans recuit subséquent, qu'il faut chercher l'explication de beaucoup d'avaries constatées dans les tôles d'acier, fentes ou fissures aux collerettes ou aux cuissards de communica- tions, ou m ê m e fentes en pleine tôle amorcées sur des congés mal forgés.
Malheureusement, au moins dans l'état actuel de la cons- truction, il nous paraît difficile d'éviter absolument tout travail de forge à température risquant de devenir critique.
Malgré les interdictions de principe, on voit encore bien souvent, en pratique courante, effectuer des chaudes par- tielles pour faire coller les pièces, par exemple, ou pour certaines réparations sur place.
Le recuit total après le travail de chaudronnerie ne semble pas très praticable ordinairement.
Nous avons pensé qu'il était peut-être possible de rendre les tôles d'acier moins sensibles aux irrégularités du travail ou du service, et par conséquent moins disposées à la fragi • lilé, en leur faisant subir des traitements thermiques appro- priés, préventifs pour ainsi dire.
En ce qui concerne ces traitements préventifs, l'expé- rience métallurgique nous a tout d'abord amené à penser à la trempe. O n sait, en effet, que les aciers durs, une fois trempés, ne sont pas d u tout fragiles à la température du bleu. La fabrication des lames de ressorts pour A v a g o n s de chemins de fer donne un exemple frappant de la non-fragi- lité du métal trempé pendant et après le martelage vers la température du bleu. Les lames de ressorts préparées sont cintrées au rouge cerise, puis trempées immédiatement à l'eau froide. O n les recuit ensuite modérément, générale- ment au bois glissant, vers 35o ou /ioo°, soit entre le bleu et le gris, suivant la dureté de l'acier. Pendant que les lames sont à cette température, on les ajuste, c'est-à-dire qu'avec un lourd marteau, on corrige les déformations que ces lames ont pu prendre à la trempe. O n est donc bien là dans les conditions du martelage énergique à la température critique ou aux environs de cette température. Or, bien loin de deve- nir fragiles par ce traitement, les lames de ressorts pren- nent au contraire une structure à nerf et deviennent pour ainsi dire incassables. U n e laine d'acier dur ainsi traitée et entaillée à la tranche plie ordinairement sur l'entaille com- me un morceau de bois fibreux.
U n autre exemple des bons effets de la trempe sur la texture des aciers est fourni par les arbres de transmission, en particulier c e u x des navires. Dans ce cas, où il s'agit d'acier relativement d o u x , on a constaté, en pratique, que les arbres trempés résistaient beaucoup mieux en service
que les arbres non trempés. Pour une série de navires, ayant fourni une campagne maritime très dure, l'examen au re- tour a permis de vérifier que tous les arbres non trempés présentaient des fissures plus ou moins sérieuses, tandis que les arbres trempés n'en avaient aucune.
Essais de fragilité des aciers extra-doux Mais ces exemples concernent des aciers durs ou moyen- nement carbures. La trempe produit-elle les m ê m e s effets sur les aciers extra-doux tels que ceux employés pour la
construction des chaudières ou des conduites forcées ? C'est pour tâcher d'élucider cette question que nous avons entrepris une étude afin de chercher à nous rendre compte, par toutes les méthodes actuelles d'essais, de l'influence de i'écrouissage au bleu et de l'influence des traitements ther- miques, trempe et recuit, sur le métal soit naturel, soit écroui.
Notre étude est incomplète, car nous aurions voulu, ce qui n'a pas été possible, essayer des aciers de composition chi- mique plus variée et, en particulier, des aciers plus phos- phoreux que ceux dont nous disposions.
O n pourrait aussi essayer d'autres traitements thermiques, mais nous n'avons pas voulu trop compliquer notre étude, ni chercher autre chose que ce qui peut se faire couram- ment.
Toutes les bandes de tôles pour essais ont été découpées dans le sens du laminage, et sur la chute bas des tôles.
Nous avons fait subir à ces bandes 8 traitements thermi- ques différents, et chaque bande a été soumise ensuite soit aux essais actuellement réglementaires, soit aux essais qui nous paraissent avoir le plus de chances de devenir prochai- nement réglementaires, c'est-à-dire : essais T à la traction, essais R de pliage au choc, essais G de rupture au choc sur barreaux entaillés, essais B de résistance à la bille de Brinell, examens micrographiques, et enfin essais M au choc sur éprouvettes entaillées latéralement (type des chemins de fer P.-L.-M.). Ces derniers essais M avaient pour but de relier notre étude avec les essais de fragilité au bleu communiqués par M M . Olry et Bonet à notre congrès de 190/1, essais qui n'avaient porté que sur ce type d'éprouvettes soumises au choc d'un mouton.
Nous avons désigné par des chiffres, placés à droite des lettres distinguant les tôles, les différents traitements ther- miques subis par les bandes.
La série 1 a été traitée c o m m e les tôles ordinaires, c'est- à-dire que les bandes ont été simplement recuites à 900°.
La série a, après recuit à 9000, a été fortement écrouie au bleu.
La série 3, après recuit à 9000 et écrouissage au bleu, a été recuite à 65o°.
La série 4, ainsi que les suivantes, n'a pas été recuite à Q O O ° , mais, à partir de cette série, toutes les bandes ont été trempées à 900° dans de l'eau à i5°. Les essais de la série /1 ont élé faits après cette trempe.
La série 5, après trempe à l'eau, a élé écrouie au bleu.
La série 6, après trempe à l'eau, a été recuite à 600°.
La série 7, après trempe à l'eau et recuit à 65o°, a été écrouie au bleu.
Enfin la série 8, après trempe à l'eau, recuit à 65o°, et écrouissage au bleu, a été de nouveau recuite à 65o°.
Notre étude a porté d'abord sur une tôle de fabrication tout à fait courante, prise au hasard dans un lot que nous avions à réceptionner dans les conditions ordinaires.
L A H O U I L L E B L A N C H E
№ -
L'analyse chimique de celte tôle a donné :
C = o,no, Si = o,o32, ¥11 = 0,643, S=o,o5i, P h = o,o3o C'est bien la normale des tôles d'acier extra-doux fabri- quées dans noire région, sauf que la teneur en soufre esl un peu supérieure à celle trouvée ordinairement.
Les essais se rapportant à cette tôle sont indiqués par la lettre N avec, à droite, les chiffres 1, 2, etc., correspondant à la série, c'est-à-dire au traitement thermique subi.
Puis nous avons comparé cette tôle avec une autre toute différente, ayant c o m m e composition chimique :
C = o,i25, Si = o,o?./i, M n = o,386, S = o;0 2 5 P h = o,oi3, C u = o,o4o, As = o,o5i
Les teneurs en soufre et surtout en phosphore de cette dernière tôle sont très faibles et nous les considérons m ê m e c o m m e un peu exceptionnelles en fabrication courante, mais il nous a paru intéressant de comparer les résultats d'essais de cette tôle avec ceux de la tôle N et de la tôle suivante.
Les essais se rapportant à cette tôle sont désignés par la lettre D suivie des -chiffres correspondant aux traitements subis. Par suite d'erreur sur les dimensions de la tôle, nous n'avons pu faire que les 7 premières séries de traitements.
Enfin, nous avons choisi une troisième tôle, à plus fortes teneurs en phosphore et en soufre, pour laquelle l'analyse chimique a donné :
0 = 0,091, Si=o,o4o, M n = 0,682, S = 0,069, Ph=o,o63, C u = 0,060, As = o,o54
Cette tôle, en acier Martin qualité constructions, n'était pas destinée à la fabrication des chaudières.
Nous n'avons pas recommencé sur cette dernière tôle la série complète des 8 traitements : nous avons fait seule- ment les 4 séries 2, 3, 5, 7, pour constater les effets de l'écrouissage sans trempe ou après trempe et du recuit.
Les essais se rapportant à celle tôle sont désignés par la lettre P suivie des chiffres 2, 3, 5, 7, indiquant le traite- ment subi.
Nous croyons devoir donner quelques renseignements sur la façon dont nous avons opéré pour les traitements thermi- ques ou mécaniques ainsi que sur les méthodes d'essais em- ployées.
Nous avons fait tout ce travail aux usines de la Compagnie des Forges et Aciéries de la Marine et d'Homécourl, à Saint- C h a m o n d , avec la collaboration la plus empressée et la plus consciencieuse de M . Chalon, ingénieur du service des es- sais, que nous tenons à remercier ici tout spécialement de son précieux concours.
Recuits à 900". — C'est le recuit ordinaire donné dans notre région aux tôles pour chaudières, avant la présenta- tion en recette. Les bandes des séries 1, 2, 3 ont été recuites ensemble dans un four régulièrement maintenu à 9000. Les températures ont été mesurées au m o y e n d'un calorimètre de Siemens, à graduation appropriée, dans lequel on intro- duit u n cylindre en fer chauffé dans le four. Les bandes, maintenues pendant dix minutes à la température de 900°.
ont été ensuite retirées du four et refroidies à l'air.
Trempes à 900°. — Chauffées à goo° en m ê m e temps que les précédentes, les bandes des séries 4, 5, 6, 7, 8 ont été trempées immédiatement dans l'eau à i5°.
Recuits à 050". — Les bandes des séries 3, 6, 7, 8 ont subi un recuil à 65o° dans un four dont la température était m e - surée au calorimètre Siemens. Ces bandes, maintenues pen- dant quinze minutes à la température de 65o°, ont été en- suite retirées du four et refroidies à l'air.
Nous avons choisi la température de recuit au-dessous du point de transformation qui, pour ces aciers, est d'environ 760°, afin que les effets d u recuit et de la transformation ne se superposent pas, et aussi pour étudier l'influence seule du recuit.
Ecrouissage au bleu. — Nous avons cherché à nous rap- procher des conditions de la pralique, c'est-à-dire à rendre
ce travail d'éerouissage aussi énergique et aussi brutal que
possible.
A ce point de vue, notre étude n'est donc pas comparable à celle de nos collègues Olry et Bonet, qui chauffent de pe- tites éprouvettes toutes préparées dans u n tube en fer for- mant moufle, et les laissent ensuite refroidir jusqu'à ce que la lempératurc du bleu se manifeste nettement. A ce mo- ment, M M . Olry et Bonet exercent sur les éprouvettes un ecrouissage par actions locales, soit en leur faisant subir en leur milieu un choc de moulon relativement peu intense, soit plutôt en les plaçant à plat sur une enclume et en les frappant ensuite en plusieurs points avec la queue ou la pointe d'un marteau.
Nos collègues Olry et Bonet estiment en effet que, pour que la fragilité au bleu soif fixée par le martelage, il faut que la région envisagée ail subi des effets variables dans ses divers points. D'après eux, si l'effet est général et s'étend à toute la superficie de l'éprouvetle considérée, il n'y a plus, ou presque plus, de fragilité permanente.
Nous avons procédé d'une façon différente, qui nous a paru plus analogue à un travail de chaudronnerie mal exé- cuté, mais qui ne présente certainement pas les conditions de précision dans lesquelles se placent M M . Olry et Bonet.
Les bandes des séries 2, 3, 5, 7, 8 ont été réchauffées l'une après l'autre sur une lôle rougic, jusqu'à ce que la teinte bleu indigo apparaisse nettement sur les extrémités polies.
A ce m o m e n t , on a cintré chacune des bandes de façon à lui faire prendre une flèche d'environ 100 millimètres. Deux ouvriers procédaient à cette opération, l'un indiquait, en frappant avec un petit marteau l'endroit où l'autre frappait ensuite-avec un lourd marteau pour déformer la bande. Ce cintrage a été fait en 2 chaudes au bleu. Puis en une troi- sième chaude, également au bleu, on a redressé les bandes au marteau ; le martelage a été très énergique, les coups étaient, fortement marqués sur la surface des bandes. Nous -avons constaté, en repérant les bandes 7 et 8 auxquelles on avait donné une flèche u n peu forte, 120 millimètres au lien de 100, que ces tôles avaient conservé à froid, après redres- sement, u n allongement permanent de 12 millimètres sur une longueur primitive de 670 millimètres, soit un peu plus de 2 pour 100.
ESSAIS. — Pour les essais, toutes les éprouvettes ont été prises en long, c'est-à-dire dans le sens du laminage.
Essais T à la traction. — Les essais à la traction ont été faits à froid sur une machine tarée d'après celle d u Conser- vatoire des Arts et Métiers de Paris.
Nous avons indiqué, dans les tableaux d'essais, la limite élastique, la charge de rupture, l'allongement A en pour cent {l) et aussi l'allongement Q de striction, donné par la relation entre la section primitive S de l'éprouvetle et la section s de rupture.
(j = 1 0 0
s
(1) L a l o n g u e u r L d e s é p r o u v e t t e s é t a n t d é t e r m i n é e p a r l a f o r m u l e ;
L = [/667,67 S
75
•160-
Cct allongement de striction est important à considérer au point de A m e de la plus ou moins grande fragilité au choc
et à la flexion.
Essais C sur barreaux entaillés. — Ces essais ont été faits avec un pendule Charpy, dont les caractéristiques sont : poids du mouton 67 kg. 700, rayon du pendule 3m6/(5, écar- icmenl des deux appuis 122 millimètres. Les barreaux, de 3o m m . de largeur sur 10 d'épaisseur, avaient 160 m m . ,^ de longueur, et étaient per- J..V ces, à i5 m m . du bord, d'un
trou de 8 m m . de diamètre, H A c n une fente de 3 millimètres.
Ces barreaux, un peu minces, donnent, pour cette raison, des résiliences u n peu trop élevées d'une façon absolue, mais les résultats restent parfaitement comparables entre eux.
Estais R de pliage au choc. — L'appareil employé pour ces essais est un mouton gui- dé, du poids de 1 0 kilogrammes, tombant d'une hauteur de im5oo. Les éprouvettes, en lai liées latéralement, avaient les dimen- sions indiquées sur la figure .ci-contre.
Pour l'essai, l'éprouve!le est encastrée, entre deux morda- dles mobiles, qu'un système de vis de butée permet, après, chaque coup de mouton, de déplacer de façon que l'éprou- vetle se présenle horizontalement sous le mouton, malgré la flexion produite par le choc précédent. Les angles de flexion ont été mesurés, et l'essai de pliage arrêté lorsque le barreau était sur le point de toucher le flanc de la mordachc inférieure. O n a achevé à la presse hydraulique le pliage des barreaux non cassés au mouton.
Ces essais de pliage au choc diffèrent de ceux de nos col- lègues Olry et Bonct en ce que l'éprouvellc est encastrée par l'une de ses extrémités, au lieu de reposer sur deux- appuis et de recevoir en son milieu le choc d u mouton.
Essais M au choc. — Sur éprouvettes type P.-L.-M. Ces es- sais ont été exécutés par M . Olry lui-même sur des éprou- vettes découpées dans les 'bandes ayant servi à nos essais.
Les tableaux indiquent les poids respectifs des moutons employés, poids variant suivant l'épaisseur des éprouvettes. La hauteur de chute' du mouton a été uniformément de /1 mètres pour toutes les éprouvettes dont la face al- longée à l'éc-rouissagc était placée en des- sous, c'est-à-dire contre l'enclume. Ces éprouvettes avaient les dimensions indiquées sur la figure ci-contre.
Chaque série comportant deux, éprouvettes, M . Olry a sou- mis celles portant le numéro 1 à l'épreuve normale, consi- dérée par lui c o m m e caractérisant les conditions exigibles pour la réception au point de vue des essais au choc. Puis, dans chaque série, les éprouvettes n° 2 ont été soumises à des essais à. outrance.
L'épreuve normale a été faite avec u n mouton de 8 kg. 5oo nom- les tôles minces, et avec un mouton de ri ka\ 5oo pour les tôles plus épaisses, la hauteur de chute étant de /1 mètres dans les deux cas
Pour les essais à outrance, M . Olry a adopté, avec la chute de /1 mètres, le mouton de T O kilogrammes dans le cas des lôles minces, et celui de r/i kflogammes dans le cas des tôles épaisses.
Essais de dureté à la, bille Brinell. — Ces essais ont été exécutés à litre de renseignement, au m o v e n d'un appareil suédois donnant, par une petite p o m p e à huile c o m m a n d é e
D i a m è t r e d e l ' e m p r e i n t e : 4,90 N o m b r e N p o u r 0.000 l e g s . 149
à la main, une pression de 3.ooo kgs. La bille de 10 m m . de diamètre est en acier chromé trempé très dur. Le diamètre des empreintes a été mesuré au m o y e n d'un microscope qui donne des résultats exacts au 1/20 de millimètre.
Grâce à l'obligeance de M . Chalon, nous avons pu indi- quer, à côté des chiffres des empreintes constatées, les ré- sistances en kilogrammes par millimètre carré que donnerait un acier normal au carbone présentant les m ê m e s emprein- tes. Cette comparaison permet de se rendre mieux compte des anomalies de ces essais à la bille qu'avec le nombre de
I „ 3 000
dureté M = ; 5—^ :
surface de 1 empreinte
Les indications de la bille Brinell ont été fortement in- fluencées par le durcissement superficiel d û à l'écrouissage et à la trempe. O n pourrait, du reste, remonter d u diamètre de l'empreinte au nombre N de dureté au m o y e n d'un ta- bleau analogue au suivant :
5,oo 5 , i o 5,20 5,3o 5,40 6,0
143 137 131 126 116 (>5
Essais micrographie/lies. — Certaines lignes irrégulières dans la ferrite de la. tôle N, provenant peut-être de l'écrouis- sage ou du laminage, visibles sur les no s 2 et 3, apparaissent moins dans le 11° 5, et plus d u tout sur les no s 7 et, 8, ce qui montre nettement l'action de la trempe.
Sur des échantillons simplement polis, et non attaqués à l'acide picrique, on voit, pour la tôle D, des lignes de pe- tites cavités, probablement des parties oxydées aplaties après le laminage, qui expliqueraient peut-être les décollements produits dans les éprouvettes essayées au pendule Charpy.
Nous avons résumé dans un tableau comparatif, en pre- nant les moyennes, les résultats obtenus pour chacun des traitements 1, 2, 3, etc., avec les tôles N, D et P C1).
CONCLUSIONS. — L'examen du tableau résumant ces divers essais semble montrer que, dans les conditions où nous nous s o m m e s placés, et avec la qualité du métal employé, il n'y a pas, à proprement parler, de fragilité dangereuse, m ê m e après ccrouissage (séries 2 et 5).
Les allongements A à la traction sont fortement réduits par l'écrouissage (et aussi par la trempe). Mais pour toutes les séries, les allongements de strictions Q et les résiliences p gardent des valeurs suffisamment élevées. Les résiliences en particulier sont augmentées par la trempe et, dans tous les cas, restent au-dessus de 20 kilogrammes par centimètre carré, alors qu'on admet le plus souvent qu'avec i5 ou
17 kilogrammes de résilienec. un métal n'est pas fragile.
Le recuit final à 65o° (séries 3 et 8) corrige grandement les effets de l'écrouissage et doit par conséquent être recom- mandé.
Mais en ce qui concerne les effets de la trempe, les résul- tats sont loin d'être aussi nets que nous l'avions pensé tout d'abord.
O n peut cependant faire une comparaison intéressante entre les résultats d'essais des séries n0 8 3 et 7. La série n" 3 a subi u n premier recuit à 9000, puis l'écrouissage au bleu, et enfin le recuit subséquent à 65o° ,tandis que la série n" 7 a été traitée préventivement par la trempe à 9000 et le recuit à 65o° avant d'être soumise à l'écrouissage, puis écrouie sans recuit subséquent. Or, aussi bien pour les tôles P que pour
(i) L ' a n g l e g d o n n é d a n s les r é s u l t a t s d ' e s s a i s 'I 0 a u p e n d u l e C h a r p v e s t le s u p p l é m e n t d e l ' a n g l e k-, q u e f o n t e n t r e elles, a p r è s le c h o c , les d e u x
m o i t i é s d e la b a r r e t t e e s s a y é e .
182 LA H O U I L L E B L A N C H E
les t ô l e s N et D , les r é s u l t a t s s o n t t r è s p e u d i f f é r e n t s d a n s ces d e u x s é r i e s .
Les séries n ° 3 s o n t s u p é r i e u r e s a u p o i n t d e v u e d e l ' a l - l o n g e m e n t A à la t r a c t i o n , m a i s les séries n ° 7 d o n n e n t e n m o y e n n e p l u s d e r é s i l i e n c e et les a l l o n g e m e n t s Q d e s t r i c - t i o n , a i n s i q u e les r é s u l t a t s d'essais a u c h o c , s o n t à t r è s p e u p r è s é q u i v a l e n t s p o u r les d e u x s é r i e s .
De s o r t e q u e n o s p r é v i s i o n s p a r a i s s e n t ê t r e justifiées d a n s u n e c e r t a i n e m e s u r e , e n ce s e n s q u ' u n e t ô l e t r e m p é e et r e - c u i t e , p u i s é c r o u i e a u b l e u , s e m b l e ê t r e à p e u p r è s d a n s les m ê m e s c o n d i t i o n s q u ' u n e tôle é c r o u i e a u b l e u p u i s r e c u i t e p o u r a t t é n u e r les effets d e l ' é c r o u i s s a g e .
Il y a là u n e c o n s t a t a t i o n p o u v a n t a v o i r q u e l q u e u t i l i t é , c a r n o u s e s t i m o n s m o i n s difficile d e t r e m p e r cl r e c u i r e à l ' a v a n c e les tôles q u e d e r e c u i r e des p i è c e s é c r o u i e s u n e fois t e r m i n é e s . I l f a u t t e n i r c o m p t e c e p e n d a n t des frais s u p p l é - m e n t a i r e s q u ' o c c a s i o n n e r a i t la t r e m p e des tôles et des d é - f o r m a t i o n s q u e ces t ô l e s r i s q u e r a i e n t d e s u b i r , d é f o r m a t i o n s q u i , à la v é r i t é , d i s p a r a î t r a i e n t soit a u r e c u i t , soit a u c i n - t r a g e o u a u x o p é r a t i o n s d e c h a u d r o n n e r i e .
N o u s d e v o n s a j o u t e r , et n o u s i n s i s t o n s p a r t i c u l i è r e m e n t s u r ce p o i n t , q u e les tôles f a i s a n t l ' o b j e t d e ces essais é t a i e n t en acier t r è s p u r o u r e l a t i v e m e n t p u r , les t e n e u r s en p h o s - p h o r e s é t a n t r e s p e c t i v e m e n t de o , o i 3 p o u r les tôles D , d e o,o3o p o u r les lôles N et d e o , o 6 3 p o u r les tôles P avec des t e n e u r s e n soufre d e o , o a 5 à 0,069. N o u s s o m m e s c o n v a i n c u q u ' a v e c des p r o p o r t i o n s p l u s fortes d ' i m p u r e t é s , et n o t a m - m e n t de p h o s p h o r e , la f r a g i l i t é a p p a r a î t r a i t i n f i n i m e n t p l u s n e t t e .
Les r é s u l t a i s o b t e n u s a u choc, p a r M. O l r y , s u r des é p r o u - v e t t e s d é c o u p é e s d a n s des b a n d e s a y a n t servi à nos a u t r e s
essais, m o n t r e n t é g a l e m e n t q u e ces b a n d e s n e s o n t pas fra- g i l e s . C o m m e n o u s l ' a v o n s d é j à i n d i q u é , n o u s n ' a v o n s pas o p é r é l ' é c r o u i s s a g e d a n s les m ê m e s c o n d i t i o n s q u e MM. Olry et B o n e t l o r s d e l e u r s essais d e 1 9 0 4 . Avec n o i r e méthode,
il n ' e s t p a s c e r t a i n q u e t o u t e s les p a r t i e s des b a n d e s d'essais a i e n t b i e n été p o r t é e s e x a c t e m e n t a u b l e u , et q u e le travail m é c a n i q u e ait été b i e n e x a c t e m e n t a u s s i c e l u i q u i convenait p o u r d é t e r m i n e r la f r a g i l i t é . N o u s c r o y o n s c e p e n d a n t qu'en p r a t i q u e l ' é c r o u i s s a g e é v e n t u e l l e m e n t d o n n é a u x viroles de c h a u d i è r e s se r a p p r o c h e p r o b a b l e m e n t b e a u c o u p d e celui q u e n o u s a v o n s fait s u b i r à n o s b a n d e s d ' e s s a i s .
La n o n f r a g i l i t é d e ces b a n d e s e x p l i q u e r a i t p e u t - ê t r e pour- q u o i il n e se p r o d u i t p a s p l u s de c a s s u r e s a u x chaudières c o n s t r u i t e s s a n s p r é c a u t i o n s s p é c i a l e s d e c h a u d r o n n e r i e , m a i s , b i e n e n t e n d u , a v e c d e l ' a c i e r d e c o m p o s i t i o n conve- n a b l e , et d a n s les c o n d i t i o n s o ù n o u s a v o n s o p é r é p o u r nos essais.
Les é t u d e s g é n é r a l e s s u r la f r a g i l i t é n ' o n t p a s encore a m e n é de c o n c l u s i o n s f o r m e l l e s . Il y a l i e u d e faire une. dis- t i n c t i o n e n t r e la fragilité et la fissiliié, c ' e s t - à - d i r e la facilité p l u s ou m o i n s g r a n d e q u e p r é s e n t e le m é t a l a u chemine- m e n t i n t é r i e u r des fissures. P e u t - ê t r e d ' a u t r e s m é t h o d e s d'es- sais s e r o n t - e l l e s n é c e s s a i r e s p o u r é t u d i e r c e t t e fissilité, les p e t i t e s é p r o u v e t t e s e m p l o y é e s n e d o n n a n t p r o b a b l e m e n t pas les m ê m e s r é s u l t a t s q u e des pièces d e p l u s g r a n d e s dimen- s i o n s , ce q u i a été c o n s t a t é p o u r le p l i a g e p a r e x e m p l e .
E n f i n , d e s essais q u i o n t été c o m m u n i q u é s p a r MM. Guillet et B e v i l l o n à la r é u n i o n d u 28 n o v e m b r e 1908 des m e m b r e s f r a n ç a i s et b e l g e s d e VAssociation internationale pour l'essai
des matériaux, il r é s u l t e r a i t q u e , p o u r l ' a c i e r , la résistance m í n i m a a u c h o c s e r a i t à /175°, c ' e s t - à - d i r e a u r o u g e naissant.
T A B L E A U C O M P A R A T I F
ut
E S S A I S A hl i, T R A C T K 3N B I L L E D R I N E L L P E N D U L ï : C H A R P Y P L I A G E A U C H O C
E S S A I S
SERIE W
J
<o
H
Limite d'élasticité
E
C h a i s e de r u p t u r e
R
A l l o n g e - ment
V .
A
A l l o n g e - ment de
striction
Q
Diamètre de l'empreinte
DureLé rorres- p n m l a n l e
Resilience ,p
A n g l e ß
C r i q u e après le coup
E t a l final après essai à la p r e s s e
S U H É P R O U V E T T E S P . - L . - M .
degrés numéro
1N 3o,6 38,6 3o,8o 1 9 5 , 5 5,47 4 i , 8 5 2 9 , 5 i 4 ' > 6 fortet c r i q u é à b l o c 1 r i e n , 1 criqué ( D
26,1 37, 3 3 7 , 5 o 223,5 5,95 34,70 36,6t 43 > 6 forte' c r i q u e à b l o c r r i e n , 1 lég.criq.
N 4 0 , 4 4 5 , i 1 0 , 5 o 1 6 4 , 0 4,9'i 52,8o 2 3 , 1 7 34 4 r o m p u r i e n
2 D 3o,o 38,9 22,00 l 8 8 , 0 5 , 57 40,60 33,oo 38 V , 4 forte! c r i q u é à b l o c 1 r i e n , 1 cassée
P 33,7 42,7 1 2 , 5 o I l 8 , 0 5 ,45 42,60 20,62 3 o ' / « 4 r o m p u 1 r i e n , 1 gercée
N 35,8 39,6 20,80 2 I 0 , 0 5,40 4 3 , 3 o ,r2 9 , l l 3 9 % 5 t r è s forte» c r i q u é à b l o c r i e n 3 ' D. 27,5 3 8 , i 3 o , 5 o 236,5 5,89 36,00 35,82 •39 % 5 n o n c r i q u e forte* c r i q u é à b l o c r i e n P 3 o , 7 4 0 , 5 26,60 128,0 5,76 37,40 2 4 , 4 1 34 7 i 4 n o n c r i q u e très fortet c r i q u é à b l o c r i e n
¡ N 3 a , 9 4 5 , 2 22,80 204,5 4,90 53,6o 29,43 3 9' A 5 r o m p u à b l o c r i e n
4 1 D 3 o , 5 46,0 2 3 ,75 2 0 1 , 5 5,32 44,80 3 8 , T 2 43 % 5 t r è s fortet c r i q u é à b l o c rien
%
39.7 46,2 1 1 , 9 5 168,5 4 , 9 7 5 1 , 7 0 29,63 40 7.i 4 r o m p u à b l o c r i e n5 D 38,o 5 o , i i 8 , 5 o 1 6 6 , 5 5 , 1 2 4 8 , 5 0 34,42 39 Va 4 t r è s f o r t t e r i q u é à b l o c , r o m p u r i e n
P 4 1 . 9 5 i , o 1 1 , 9 0 120,0 5,00 5 1 , 2 0 26,63 36% 4 r o m p u à b l o c r i e n
6
N 28,9 3g,6 26,90 205,0 5 , 37 43,85 35,45 46 v . > 5 fortet c r i q u é à b l o c r i e n
D 25 , 5 39,2 29,00 209,0 5,65 39,20 4 1 , 5 6 48 v * > 5 fortet c r i q u é à b l o c r i e n
N 37,1 4 2 , 9 14,85 1 7 3 , 5 4.95 52.25 2 8 , 1 0 39 V« 5 fortet c r i q u é à bloc 1 r i e n , 1 cassée
D 33,9 42,2 2 1 , 0 0 2 37, 0 5,5o 4 1 , 5 o 3 7 , 5 o 43 V» 4 n o n c r i q u e fortet c r i q u é à b l o c rien f P 39, 6 48,2 i 3 , 8 o 1 5 1 , 0 5 , 37 4 4 , 3 o 2 7 , 5 i 3 5 3 / 4 5 t r è s fortet c r i q u é , r o m p u 1 g e r c . , 1 cassée
8 N 35,5 43 , 2 22 45 198,5 5,20 4 7 , 0 0 3o, 18 41 > 6 n o n c t i q u é à b l o c 1 r i e n , 1 cassée
L ' é c r o u i s s a g e d û au p o i n ç o n n a g e
Le p o i n ç o n n a g e des t r o u s d e r i v e t s , s a n s alésage c o n s é - cutif p o u r e n l e v e r la z o n e d e m é t a l a l t é r é e p a r le p a s s a g e d u poinçon, est c o n s i d é r é e d e p u i s l o n g t e m p s c o m m e p o u v a n t être u n e c a u s e d e fissures o u d ' a v a r i e s u l t é r i e u r e s . E n d e h o r s même d e la c o n s t r u c t i o n des c h a u d i è r e s à v a p e u r , la q u e s - tion des fentes p o u v a n t ê t r e a t t r i b u é e s a u p o i n ç o n n a g e des trous se p o s e é g a l e m e n t p o u r c e r t a i n e s c o n s t r u c t i o n s , c o m m e
celles des c o n d u i t e s d ' e a u s o u s p r e s s i o n .
Aussi t o u s n o s c a h i e r s des c h a r g e s p r e s c r i v e n t - i l s q u e les trous de r i v e t s , s'ils s o n t p o i n ç o n n é s et n o n forés, d o i v e n t subir u n a l é s a g e , les d e u x tôles é t a n t r é u n i e s , d e f a ç o n à faire d i s p a r a î t r e l a z o n e a l t é r é e p a r le p o i n ç o n n a g e et à as- surer la c o n c o r d a n c e e x a c t e des t r o u s . E n m ê m e t e m p s , l'alésage e n l è v e la b a v u r e p r o d u i t e p a r le p o i n ç o n , ce q u i permet a u x tôles d e s ' a p p l i q u e r c o m p l è t e m e n t l ' u n e c o n t r e l'autre, et p a r s u i t e d o n n e u n e r i v u r e p l u s r é s i s t a n t e et p l u s ctanche.
MM. B a r b a , F r é m o n t , Bâclé, C o d r o n , C o n s i d è r e o n t é t u d i é avec b e a u c o u p d e soin les effets t h é o r i q u e s d u p o i n ç o n n a g e , le c i s a i l l e m e n t des l i b r e s s u p é r i e u r e s , et la r u p t u r e p a r trac- tion des l i b r e s i n t é r i e u r e s et i n f é r i e u r e s .
M. B a r b a a fait des e x p é r i e n c e s i n t é r e s s a n t e s p o u r déter- miner l ' é t e n d u e d e la z o n e i n f l u e n c é e p a r le p o i n ç o n n a g e . 11 a réussi à d é c o u p e r a u t o u r d ' u n t r o u p o i n ç o n n é u n e b a g u e de m é t a l a y a n t p o u r h a u t e u r l ' é p a i s s e u r de la t ô l e (8 et ra m i l l i m è t r e s ) et p o u r é p a i s s e u r 1 d e m i - m i l l i m è t r e seule- ment. Cette b a g u e t r è s m i n c e s'est c r i q u é e de s u i t e dès q u ' o n a essayé de la p l i e r . A u c o n t r a i r e , u n e b a g u e de m ê m e é p a i s - seur, m a i s p r é l e v é e a u t o u r d ' u n t r o u p o i n ç o n n é , p u i s alésé de 2 m i l l i m è t r e s s u r le d i a m è t r e , s'est pliée à b l o c s a n s cri ques, se c o m p o r t a n t d e la m ê m e f a ç o n q u ' u n e b a g u e p r é levée a u t o u r d ' u n t r o u foré à la m è c h e .
Ces e x p é r i e n c e s très d é l i c a t e s , r é u s s i e s p a r u n h a b i l e o p é - rateur, m o n t r e n t q u ' u n a l é s a g e de 2 m i l l i m è t r e s s u r le dia- mètre ( p o u r des é p a i s s e u r s d e tôles d e 8 à 12 m i l l i m è t r e s ) est suffisant p o u r e n l e v e r la z o n e a l t é r é e p a r le p o i n ç o n n a g e . Nous a v o n s c r u i n t é r e s s a n t de faire q u e l q u e s essais d a n s des c o n d i t i o n s d i f f é r e n t e s et se r a p p r o c h a n t p l u s d e la p r a tique, afin d e d é t e r m i n e r la l a r g e u r m i n i m a à e n l e v e r p a r alésage a u t o u r d u t r o u p o i n ç o n n é .
On p e u t se d e m a n d e r d ' a b o r d q u e l s s o n t les effets réels d u p o i n ç o n n a g e s u r des tôles d ' a c i e r e x t r a - d o u x . Se p r o d u i t - i l des a m o r c e s de c r i q u e s p a r é t i r a g e et d é c h i r e m e n t d u m é t a l ? Ou bien est-ce s i m p l e m e n t u n é c r o u i s s a g e , r e n d a n t le m é t a l moins d u c t i l e a u t o u r d u t r o u , s a n s q u e le p o i n ç o n d é t e r m i n e de fissures, m ê m e i m p e r c e p t i b l e s ?
Si l'on r e c u i t - la tôle a p r è s p o i n ç o n n a g e , ce r e c u i t fera disparaître l ' é c r o u i s s a g e , et les essais d o n n e r o n t de b o n s ré- sultats. Mais si l e p a s s a g e d u p o i n ç o n a o c c a s i o n n é des a m o r - ces de c r i q u e s , le r e c u i t n e les fera p a s d i s p a r a î t r e , il t e n d r a au c o n t r a i r e à faire o u v r i r ces fissures.
Nous a v o n s d o n c c h e r c h é à n o u s r e n d r e c o m p t e c o m p a r a - tivement de l ' i n f l u e n c e d u r e c u i t et de celle de l ' a l é s a g e , en enlevant des l a r g e u r s v a r i a b l e s d e m é t a l a u t o u r des t r o u s p o i n ç o n n é s .
Prise d ' u n e façon g é n é r a l e , la q u e s t i o n s e r a i t e x t r ê m e m e n t complexe, c a r l ' é t e n d u e d e la z o n e a l t é r é e doit v a r i e r avec l'épaisseur de la t ô l e , avec le d i a m è t r e d u t r o u , et aussi avec les c o n d i t i o n s d e p o i n ç o n n a g e , c'est-à-dire la différence de diamètre de la m a t r i c e et d u p o i n ç o n .
En- fait, d a n s la c o n s t r u c t i o n des c h a u d i è r e s ; les c o n d i - tions s o n t p l u s s i m p l e s . L ' é p a i s s e u r des tôles p e u t b i e n v a r i e r fie 8 à 28 m i l l i m è t r e s , m a i s en p r a t i q u e , o n n e p o i n ç o n n e
q u e les tôles d o n t l ' é p a i s s e u r est i n f é r i e u r e à 17 o u 18 m i l l i - m è t r e s . E n f i n , s u i v a n t l'état de l ' o u t i l l a g e , la différence e n t r e le d i a m è t r e de la m a t r i c e et c e l u i d u p o i n ç o n v a r i e de o m m . 2 à 1 m m . 2.
11 est à r e m a r q u e r q u e , l o r s q u e la m a t r i c e a s e n s i b l e m e n t le m ê m e d i a m è t r e q u e le p o i n ç o n , la d é b o u c h u r e p r o d u i t , a u m o m e n t o ù elle est e x p u l s é e , u n e c o m p r e s s i o n é n e r g i q u e s u r l a p a r t i e i n f é r i e u r e d u t r o u .
Au c o n t r a i r e , l o r s q u ' i l y a u n j e u u n p e u n o t a b l e e n t r e la m a t r i c e et le p o i n ç o n , la d é b o u c h u r e s o r t f a c i l e m e n t , s a n s a l t é r e r le m é t a l d u t r o u .
Il s e m b l e d o n c p r é f é r a b l e , c o m m e le r e c o m m a n d e M. F r é - m o n t , d e p o i n ç o n n e r c o n i q u e m e n t , c o n t r a i r e m e n t à ce q u i est g é n é r a l e m e n t a d m i s d a n s les a t e l i e r s , l ' é c r o u i s s a g e é t a n t p l u s ' f o r t a v e c u n p o i n ç o n c y l i n d r i q u e et d ' u n d i a m è t r e p e u différent de c e l u i de la m a t r i c e .
C'est s u r t o u t p o u r les tôles u n p e u épaisses q u ' i l s e r a i t i n t é r e s s a n t d e d é t e r m i n e r d ' u n e f a ç o n p r é c i s e le d i a m è t r e d ' a l é s a g e à i m p o s e r , c a r , p o u r ces tôles, o n n e p e u t p a s p o i n ç o n n e r des t r o u s t r o p p e t i t s , n i p a r c o n s é q u e n t a v o i r b e a u c o u p d ' a l é s a g e consécutif. A i n s i , p o u r d e s tôles d e 16 m i l l i m è t r e s d ' é p a i s s e u r , le d i a m è t r e fini des t r o u s de r i v e t s est h a b i t u e l l e m e n t d e 22 m i l l i m è t r e s . Si l ' o n v e u t a v o i r u n a l é s a g e d e 6 m i l l i m è t r e s s u r le d i a m è t r e , il f a u d r a p o i n ç o n - n e r les t r o u s à 16 m i l l i m è t r e s s e u l e m e n t , ce q u i d e v i e n t as- sez difficile à c a u s e des r i s q u e s de r u p t u r e d u p o i n ç o n .
A u c o n t r a i r e , s'il s ' a g i t d ' u n e tôle m i n c e , de 10 m i l l i m è - tres d ' é p a i s s e u r , p a r e x e m p l e , avec r i v e t s d e 20 m i l l i m è t r e s , o n p o u r r a f a c i l e m e n t o b t e n i r 6 m i l l i m è t r e s d ' a l é s a g e en p o i n ç o n n a n t les t r o u s à 1/1 m i l l i m è t r e s , d i a m è t r e b i e n suffi- s a n t p o u r la r é s i s t a n c e d u p o i n ç o n .
P o u r d é c e l e r la p e r l e do d u c t i l i t é d u e au p o i n ç o n n a g e , les essais de t r a c t i o n n e n o u s p a r a i s s a i e n t p a s p r é s e n t e r d ' i n t é r ê t d a n s ce cas p a r t i c u l i e r . C o m m e des e x p é r i e n c e s a n t é r i e u r e s n o u s a v a i e n t fait c o n s t a t e r q u e des tôles d'acier e x t r a - d o u x , p l i a n t à b l o c d a n s les c o n d i t i o n s o r d i n a i r e s d'essais, e r i - q u a i e n t f r a n c h e m e n t l o r s q u ' o n les p l i a i t s u r d e s t r o u s p o i n - ç o n n é s , n o u s a v o n s a d o p t é l'essai de p l i a g e a u c h o c s u r b a r - r e a u x e n t a i l l é s l a t é r a l e m e n t , les e n t a i l l e s l a t é r a l e s é t a n t c o n s - tituées p a r les t r o u s p o i n ç o n n é s . C o m m e t e r m e de c o m p a - r a i s o n , n o u s a v o n s p r i s d a n s les m ê m e s tôles des é p r o u v e t t e s i d e n t i q u e s , m a i s d o n t les e n t a i l l e s latérales é t a i e n t c o n s t i t u é e s p a r des t r o u s forés à la m è c h e , s a n s p o i n ç o n n a g e p r é a l a b l e . Nos essais o n t p o r t é s u r des tôles c o u r a n t e s d'acier e x t r a - d o u x et n o u s en a v o n s fait d e u x séries : l ' u n e s u r tôle m i n c e de 10 m i l l i m è t r e s , l ' a u t r e s u r tôle de i 5 m i l l i m è t r e s d ' é p a i s - s e u r . Ces tôles a v a i e n t été r e c u i t e s à 9 0 00 c o m m e d ' o r d i n a i r e , et r e f r o i d i e s à l ' a i r . D e p l u s , p o u r l ' é p a i s s e u r de 10 m i l l i - m è t r e s , n o u s a v o n s fait é g a l e m e n t des essais s u r u n e tôle t r e m p é e à 9 0 00 et r e c u i t e à 6 9 00, t r a i t e m e n t p r é v e n t i f d o n t n o u s a v o n s d é j à essayé de d é t e r m i n e r l ' i n f l u e n c e , afin de voir si u n e t r e m p e el u n r e c u i t p r é a l a b l e s a t t é n u e r a i e n t les m a u v a i s effets d u p o i n ç o n n a g e . E n f i n , p o u r é t u d i e r l ' i n - fluence c o m p a r a t i v e d u r e c u i t et de l ' a l é s a g e , n o u s a v o n s essayé des é p r o u v e t t e s p o i n ç o n n é e s p u i s r e c u i t e s , s a n s a u c u n a l é s a g e .
Essais sur tôle de 10 millimètres d'épaisseur. — Celte t ô l e , p r i s e d a n s le h a u t d ' u n l i n g o t en acier M a r t i n , a v a i t d o n n e
a u x essais d e t r a c t i o n (en t r a v e r s ) : R — fu,i k i l o g r a m m e s p a r m i l l i m è t r e . 2 5 1 So
<5
'S
c a r r é ; /1 = 37,,8 %.D a n s cette tolo, o n a foré à l a m è -
^ " ? s * c h e d e s t r o u s d e iC, 1 8 , 20, :>.:>., 2/1 ct. a ß m i l l i m è t r e s de d i a m è l r e , d e façon à p r é p a r e r d e s é p r o n -
LA H O U I L L E B L A N C H E
TABLEAU I.— Éprouvettes prises dans une tôle A de 10m/m pour chaudière, recuite à l'ordinaire à 900°, a v e c refroidissement à l'air, ( L e s d e u x b a r r e a u x C o n t é t é e n p l u s r e c u i t s à 7 8 0 " a p r è s p o i n ç o n n a g e )
E s s a i s au m o u t o n d e 10 k i l o s t o m b a n t d e 1 m . S o n s u r d e s b a r r e a u x p r i s e n p o r t e à faux, le c ô t é d e b o u c h u r e e n d e s - sus, c ' e s t - à - d i r e les m a r - q u e s e n d e s s o u s .
( C o n d i t i o n s les p l u s dif- ficiles p o u r le p l o y a g e . )
Ces 2 b a r r e a u x C o n t été, a p r è s p o i n ç o n n a g e , r e c u i t s à 7 8 0 d e g r é s .
D I A M E T R E D E L E N T A I L L E
T r o u N*
16 m/m
18 m/m
/ n o n (A l a l é s é ( A
M a
(alésé jA
foré (alésé 2 0m/m!
foré
A 7
A 8
A 9
A 1 0 A n A 1 2 i a l é s é jA l 3 2 2
m/m)
<A H/ foré
24
2 6 m/m?
A l5 A 16
Min
( a l é s é A 21
foré
"(A 22 A z 3 A 24
* - / - t e Í A 8 ¿
S E C T I O N CT oj
Û
5,1x9-6
5,3><5.ö 5 , i X o , 6 5 , 3 X 9 . 5
:4 , 9 X S | 6 4 , 9 X ? , 6 4 , 9 X 9 , 5 5 , i X 9 . 5 4 , 9 X 9 , 5 4 , 8 X 9 , 6 5 , 2 X 9 , 6 5 , 2 X 9 , 6 4 , 9 X 9 , 6 5,iX9>6 5 , 2 X 9 , 5 4 , 8 X 9 , 5 5 , 0 X 9 , 6 5 , i X 9 >5
5 , o X 9 , 5 5 , o x 9,5 4 , 8 X 9 , 5 5,oX9>5 4 , 8 X 9 . 5 5,4X9,5 5,2X9,5 5 , i X 9 , 6
1 2 1 127
69
64 68
•a» ¡3
<<u g A N G L E du barreau après
l'essai au choc
degrés 5 o 52 5 o 5 i
5 3 6q 73 76 6 5 71
71
7 4 76 75 70 66 67 6 3 70 70 70 66 66
degrés 13o 128 i3o 129
1 1 1 107 104 n 5 109 109 106 104 i o 5 1 1 0 1 1 4
I 2 J I ' ? I 10
I I O
1 1 0 1 1 4 1 1 4
E T A T D U B A R R E A U A P R E S L ' E S S A I A U CHOC
cassé 2 morceaux adhérents t r è s l é g è r e c r i q u e
A n g l e a ' après l'essai
à la presse
degrés 5o 61 29 29 34 34 1 4 i 3 21 33 8 9 i l 37
8 7 i C 8 8
/ o 8 4 4 48
O B S E R V A - T I O N S
presque cassé c r i q u e
n o n crique c r i q u e n o n criqué légère crique
c r i q u e
TABLEAU IL — Eprouvettes p r i s e s dans une tôle B recuite, trempée à 900° à l'eau à 28«, recuite à 690° et usinée Cette tôle B a été découpée dans la tôle A.
( L e s d e u x b a r r e a u x C o n t é t é e n p l u s r e c u i t s , à Gqo» a p r è s p o i n ç o n n a g e ) .
E s s a i s a u m o u t o n d e 10 k i l o s t o m b a n t d e 1 m . 5 o o s u r d e s b a r r e a u x p r i s e n p o r t e à faux, le c ô t é d e b o u c h u r e e n d e s - s u s , c'est-à-dire les m a r - q u e s en d e s s o u s .
( C o n d i t i o n s les plus dif- ficiles p o u r le p l o y a g e . )
C e s 2 b a r r e a u x C o n t é t é , a p r è s p o i n ç o n n a g e , r e c u i t s à 690 d e g r é s .
D I A M E T R E D E L ' E N T A I L L E
16 m/m
1 g m/m
20 m/m T r o u
n o n \ B laléséí B
foré , a l e s é | g
foré
. a l é s é j n 9 1 0 foré f B n
B 12
2 2 m/m I (B 1 4
24 m/ «
26 m / m ' ' foré
1 alésé ' f o r é (alésé
foré B i 5 B 16 B 17 B 18 B 19 B 20 B 21 B 22 SB23 Î B 2 4
I 6
'"/'"ÍSÍ1C2
S E C T I O N
5 , 1 X 9 , 4 5 , 3 X 9 . 5 4 , 9 X 9 , 5 5 , 0 X 9 , 5 5 , o X 9 , 4 5 , o X 9 , 5 5 , o X 9 , 5 5 , o X 9 , 5 5 , i X 9 , 5 5 , i X 9 , 5 4 , 9 X 9 , 5 5 , o X 9 , 5 4 , 8 X 9 , 5 4 , 9 X 9 , 5 4 , 7 X 0 , 5 5 , i X 9 , 5 5 , 4 X 9 , 4 5 , 3 X 9 , 4 4 , 5 X 9 , 5 5 , 5 X 9 , 5 4 , 7 X 9 , 4 4 , 9 X 9 , 5 4 , 6 X 9 , 5 5 , 1 X 9 , 4 5 , o X 9 , 5 5 , o X 9 , 5
&
a g t u
en J5
0.
ra
№ degrés N "
2 122 -a 4
I 146
ur le point
4 4 4 4
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s ° 4 eban uredi
4 - S eban uredi
4
-OS sque 1 n férié
4 sque 1 n férié
4 CS
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~3d c •SO a fl J. *T
<
L'essai au < oucher ]e fia 4 4 4 4 4
4 68
A N G L E du barreau après
l'essai au choc
degrés 66 94 72' 7 7 2 70 7°
73 75 77 80 79 84 75
78 77
75 77
72
79 71 70 73
degrés 1 1 4
86 108 108 I 0 3 I I O I 1 0 1 0 7
io5 io3 100 101 96 io5 102
;o3 io5 io3 108 1 0 1 109 1 1 0 108 1 0 7
E T A T DU B A R R E A U A P R È S L'ESSAI AU CHOC
cassé 2 morceaux adhérents
t r è s l é g è r e s c r i q u e s A n g l e a '
après l'essai à ia presse
degrés So c a s s é
o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o i5 16
O B S E R V A - T I O N S
casse morceaux adhérents
g e r ç u r e
c r i q u e
g e r ç u r e g e r ç u r e
g e r ç u r e
c r i q u e
