Annales des Mines (1881, série 7, volume 20)
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LE PLUS CONVENABLE POUR LES RAILS.
SUR LA NATURE DE L'ACIER
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pour autoriser des conclusions générales de quelque valeur; mais ils doivent, du moins, attirer l'attention des in-
après chacune des charges partielles, on mesurait l'allongement au micromètre pour pouvoir fixer la limite d'élas-
génieurs sur la question. Et ce furent, en effet, ces
ticité.
pre-
miers aperçus qui déterminèrent le conseil de la compagnie
du Pennsylvania-railroad de charger aussi M. Dudley de l'étude spéciale de l'usure des rails. Le résultat de ce second travail fut communiqué à l' American Instilute of mining ingineers, dans sa séance du mois de février dernier, tenue à Philadelphie; et, dès maintenant, je puis dire que les conclusions de cet important travail confirment réellement les observations précédentes, c'est-à-dire que les rails durs s'usent, en effet, plus rapidement que les rails doux.
Voici la marche suivie dans le second travail. Sur la voie du Pennsylvania-railroad on a choisi 64 rails ayant la plupart à peu près dix années de service. Seize furent pris dans des parties droites en palier, 16 dans des courbes en palier, dont 8 du côté inférieur et 8 du côté supérieur des courbes ; 16 autres rails furent pris dans des parties droites en pente et 16 enfin dans les parties courbes en pente, dont
8 aussi du côté inférieur et 8 du côté supérieur des courbes. Dans chacune des quatre, ou plutôt des six catégories, l'une des moitiés fut choisie parmi les rails fortement usés, l'autre moitié parmi les rails peu entamés. Tous d'ailleurs étaient de bons rails qui n'avaient subi ni fracture ni écrasement (crushing).
Dans la tête de chacun de ces 64 rails on découpa des barrettes pour les essais de torsion, de cisaillement et de traction, et dans l'âme des rails, d'autres barrettes, ayant l'épaisseur même du rail et t 1/2 pouce de largeur, pour les essais de flexion. Les barrettes pour les essais de traction, les seuls dont je rapporterai ici les résultats, avaient 5 pouces (o-,127) de longueur entre les têtes et 514 de pouce (om,o19) de diamètre. Lors des essais, les charges étaient successivement augmentées de 2.000. UV". (907 kil.) par pouce carré, soit 1k,405 par millimètre carré ; et,
On analysa l'acier de chacun des rails, comme dans le premier travail, en se bornant aussi, par les mêmes motifs, au dosage du carbone, du manganèse, du phosphore et du silicium. Pour pouvoir juger de l'usure des rails, le profil de chacun d'eux est figuré, dans le mémoire original, en grandeur naturelle avec le tracé ponctué du profil primitif. On peut constater ainsi que la déformation proprement dite
est à peu près nulle, même dans le cas des rails les plus doux, et que la différence entre les deux profils provient bien uniquement de l'enlèvement du métal par frottement. L'usure elle-même a été déterminée en comparant le poids
du yard courant des vieux rails à celui des rails neufs ; mais comme le poids des rails sortant des forges n'est pas rigoureusement constant, et que celui des divers rails soumis aux études en question n'avait pas été déterminé lors de la pose, il a fallu y arriver indirectement. A cet effet, on a comparé l'aire du profil usé à l'aire du profil primitif, en se servant d'un planimètre intégrateur, et l'on a fixé directement la densité du métal de chaque rail, en pesant, à l'air et dans l'eau distillée, des sections normales d'un demi-pouce d'épaisseur de chacun de ces rails. On a pu arriver ainsi à la perte en métal par chaque yard courant des rails, et, en divisant ces chiffres par le nombre de millions de tonnes, représentant le trafic supporté par le rail, on trouve finalement la mesure de l'usure, c'est-à-dire la perte par million de tonnes. Pour un trafic de 4o à 5o
millions de tonnes, la perte totale de poids par yard est généralement comprise entre 2 et 4 liv. ; soit 1 à 2 kilog. par mètre courant ; ce qui fait 20 à 4o grammes par mètre courant et par chaque million de tonnes de
trafic. D'après les moyens employés pour déterminer les divers éléments de l'usure en question, M. Dudley estime,