Oxy-coupage

Principe: Le fer, chauffé au rouge en un point, brûle dans une atmosphère d'oxygène.
L'oxy-coupage est principalement un procédé chimique basé sur l'étonnante affinité des métaux ferreux pour l'oxygène.

Le fer, exposé à l'air, s'oxyde pour former un oxyde de fer (Fe2O3) communément appelé rouille. A froid, cette réaction se produit lentement parce que l'oxygène ne forme que la cinquième partie de l'atmosphère. Si le fer est chauffé au rouge, la combinaison chimique s'accélère et l'on observe une croûte d'oxyde (scale) sur toute pièce soudée ou travaillée à chaud. Tous les métaux sont sujets à l'oxydation. Les aciers inoxydables, l'aluminium, le magnésium, les métaux cuivreux, etc., n'en sont pas même exempts. Cependant, la couche d'oxyde formée à la surface de ces métaux rend l'intérieur inaltérable à l'oxygène.

L'oxy-coupage est l'application industrielle de l'expérience de Lavoisier. Ce chimiste français découvrit, vers 1776, avec la collaboration de Priestley et d'autres savants, le phénomène suivant. Lorsque l'on plonge dans une atmosphère d'oxygène une tige de fer dont on a chauffé un point au rouge (entre 1400° et 1600° F.), cette tige se consume avec dégagement de chaleur et d'étincelles (fig. 34).

Fig. 34 - Le fer brûle dans une atmosphère d'oxygène

La réaction produite au point rouge de la tige développe suffisamment de chaleur pour porter au rouge le point adjacent et la combustion se continue jusqu'à l'épuisement de l'oxygène. Les étincelles ne sont que des particules de fer magnétique (Fe3 O4) appelé aussi oxyde de fer noir par comparaison avec la couleur caractéristique de le rouille. Notons immédiatement les faits suivants:

1 — Seuls les métaux ferreux brûlent dans une atmosphère d'oxygène; par conséquent, ce procédé ne s'applique en principe qu'à ces seuls alliages.

2 — Pour amorcer la réaction, on doit porter au rouge un point de la pièce à couper.

3 — Malgré le dégagement de chaleur causé par la réaction, il faut constamment chauffer la pièce à l'endroit où l'on coupe afin de maintenir un point rouge. La seule chaleur de la réaction ne suffit pas parce que la masse de métal cherche toujours à refroidir l'endroit où l'on coupe; l'atmosphère vient aussi s'interposer et refroidir la pièce.

4 — Si la température du métal en contact avec le jet d'oxygène s'abaisse, la coupe s'arrête. Dans ce cas, on recommence l'opération, c'est-à-dire le préchauffage et on applique de nouveau le jet de coupe.

5 — Le rejet de la scorie doit être facilité afin de laisser libre la surface de la pièce à couper.

6 — Les flammes de chauffe et la pression d'oxygène varient suivant l'épaisseur du métal et le type de chalumeau que l'on emploie.