Ce sombre et vertical édifice reste un témoin unique en son genre, spectaculaire et quelque peu mystérieux, d'une longue histoire métallurgique. Il se dresse au coeur d'un ensemble de bâtiments industriels plus ou moins anciens. Ancré dans le paysage des habitants de la vallée de l'Ondaine, il peut sembler insolite aux nouveaux arrivants et aux visiteurs qui peuvent le découvrir depuis la passerelle de la gare SNCF de Firminy. Et si beaucoup savent sans doute qu'il n'est plus utilisé actuellement, il n'est pas sûr que chacun comprenne au juste quelle a été son utilité dans le processus industriel.

Note d'introduction de Forez Info: René Commère, ancien professeur d'Université, auteur de l'ouvrage "Mémoires d'acier en Ondaine" (publié en 2000 par les éditions de l'Université de Saint-Etienne) nous invite à  faire connaissance avec la célèbre tour de trempe d'Unieux, un des éléments les plus marquants de la mémoire industrielle. Cet article, à  peine augmenté, a été mis en ligne sur un blog, le blog unieutaire, entièrement consacré au patrimoine de la vallée de l'Ondaine.

La tour de trempe est  située dans l'usine Aubert et Duval (anciennement : Tecphy, et avant 1983 : Creusot-Loire) sur les communes de Firminy et Unieux.  Sa construction remonte au début des années trente. Elle fut achevée en 1935.

Situées loin des frontières menacées, riches d'un savoir-faire industriel séculaire dans le travail du fer, les aciéries de Firminy avaient été fondées en 1854 par Felix Verdié. La Société Anonyme des Aciéries et Forges de Firminy fut créée en 1867. Deux ans plus tôt, les fours à  creusets étaient munis de récupérateurs Siemens et en 1867 c'est à  Firminy que le four Martin était réellement mis au point et prenait son premier développement industriel. De cette époque date la physionomie si particulière des Usines de Firminy dans lesquelles l'on voit grandir parallèlement les énormes halles où s'élaborent les lingots de 100 tonnes.

Vue des aciéries de Firminy. Cette photographie fut publiée à  la fin des années 1920 dans une édition spéciale de l'Illustration. Le bâtiment noir en hauteur à  gauche est sans doute le four de trempe vertical à  gazogènes accolés, construit en 1901,  modernisé à  diverses reprises depuis cette époque, et remplacé par la tour de trempe. Dans un document technique datant de 1935 (sauvé par une secrétaire lorsqu'elle vida son bureau au moment de partir à  la retraite, transmis à  M.Commère qui l'a mis en ligne sur son blog) nous lisons que "tout en ayant donné jusqu'ici des résultats équivalents à  ceux généralement obtenus en fabrications similaires [ce four] n'a pu suffire aux exigences qui ont vu le jour ces dernières années. Son remplacement par une installation entièrement nouvelle et susceptible de donner les garanties les plus complètes pour le traitement des pièces de forge les plus grosses actuellement envisagées a été décidé en août 1934." (voir lien en bas de page).

Les aciéries reçurent le soutien de la Défense Nationale pour se doter d'une halle verticale permettant la trempe des pièces de grande longueur forgées en acier dans l'usine, essentiellement des canons de marine et les arbres de marine exigeant une élaboration de grande précision. Il est donc nécessaire d'éviter les déformations en cours de traitement, d'où le choix d'un processus de trempe verticale, en plaçant côte à  côte un four de chauffe par résistances électriques et une fosse de trempe, profonds chacun de 31 mètres, avec un diamètre d'environ 5 mètres. Pour dresser les pièces, et les déplacer du four à  la fosse, un treuil de 150 tonnes et un pont roulant sont perchés au sommet de la "tour", haute de 53 mètres. Au sol, une surface allongée de 24,4 mètres sur 10 est nécessaire pour les manipulations.

Tant par sa forme que par les fabrications qui l'ont impliqué, cet ensemble a donc constitué l'une des originalités fortes de l'usine de l'Ondaine. Il a représenté un dispositif jamais égalé dans la région stéphanoise, et d'une dimension rarement atteinte  dans le monde. Il semble du moins qu'elle n'ait pas d'équivalent en Europe.

Photo/René Commère

Son architecture

La tour est accolée à  la halle des traitements thermiques, édifiée en 1913, longue de 170 mètres sur 24 de large, dont elle constitue l'extrémité occidentale et sur laquelle elle est largement ouverte.  La réalisation a été confiée à  "Constructions métalliques et entreprises" (C.M.E.), ancien établissement Dérobert, Lyon.

C'est une prouesse de construction métallique. L'ossature métallique est faite d'un assemblage de poutrelles de fer riveté, avec une base renforcée par des moellons cimentés. Le sommet doit pouvoir supporter pour les manipulations une charge de 150 tonnes, non compris le poids propre du treuil et du pont roulant. Les façades se répartissent entre :
- des moellons
- un habillage en tôles ondulées d'acier de construction (norme AFNOR XC 38), à  0,8% de cuivre devant ajouter de la souplesse.
- de grandes baies vitrées aux niveaux inférieur, moyen et supérieur.

Photo/FI

Productions les plus notables

- canons de marine : pour les cuirassés Jean Bart et Richelieu (1935, 1550 officiers et matelots). Ces deux cuirassés, les derniers cuirassés français, de 35 000 tonnes étaient des versions agrandies des croiseurs de bataille de 26 000 tonnes Dunkerque et Strasbourg dont les canons furent aussi fabriqués à  Firminy. Ils étaient équipés de "tubes" de canon de 330 à  380 mm de diamètre, atteignant jusqu'à  22 mètres de long et pouvant tirer des obus d'une tonne jusqu'à  25 kilomètres. Ces tubes étaient monoblocs, entièrement réalisés par l'aciérie, depuis la fusion de l'acier (fours Martin ou fours électriques à  arc) jusqu'à  l'usinage. A noter que l'usine fabriqua aussi les obus, que l'on numérotait car il fallait les tirer dans un ordre donné, pour tenir compte de l'usure du "tube" à  chaque coup...

Photo/FI

- arbres de marine ou "arbres de ligne". Dans les bateaux, c'était la pièce la plus longue, allant des machines jusqu'à  l'hélice. Sur un bateau de 200 mètres, l'arbre mesurait 100 mètres. On le faisait par éléments de 20-25 mètres. Sont ainsi sortis de Firminy les arbres du "Foch", du "Clémenceau" (refaits à  Firminy en 1976 et en 1982) , de la "Glissonnière", du porte-hélicoptère "Jeanne d'Arc". Un arbre de marine mesure 400 mm de diamètre. Il est foré à  l'intérieur. Il exige des caractéristiques mécaniques bien précises, et surtout de ne pas être exposé au risque de déformation.

Le cuirassé Richelieu croquis/Orbis, publié dans l'Encyc. des Armes n°18 (Edit.Atlas 1988)

Le fonctionnement

Le four vertical était divisé en 14 zones de chauffage électrique, dont 12 seulement étaient équipées. Le chauffage absorbait une puissance d'environ 1500 kwh. Les pièces à  tremper étaient forgées à  partir de lingots étirés à  la presse. De plus, en cours d'usinage, plusieurs trempes pouvaient être nécessaires pour "adoucir" le métal : c'était le "recuit", ou le "revenu" précédant la finition.

La pièce arrivait sur des wagons. Depuis le pont, on l'amarrait et on la soulevait pour la mettre en position verticale. Avec des étriers et des cales, on la suspendait, puis on la descendait dans le four qui avait été préchauffé pendant 5 à  6 heures. L'étrier supportait tout le poids de la pièce pendant qu'elle s'échauffait. La montée en température durait environ 6 heures, suivies d'un maintien en température de 2/3 à  4/5 heures suivant l'épaisseur de la pièce, pour être sûr d'avoir une température égale sur toute la pièce.

A la sortie du four, pour aller vers la trempe, il fallait faire le plus vite possible, sauf pour déplacer la pièce, car on devait éviter l'effet de balancier. Ensuite, la descente dans le bain de trempe devait être rapide. Il faut s'imaginer l'effet de geyser quand la pièce chauffée à  environ 875 degrés, surtout si elle était creuse, entrait en contact avec le liquide froid !

Coupe de la canonnière établi en 2004 par les services d'urbanisme d'EPURES pour une plaquette de présentation.

A noter que le four et la fosse de 31 m. n'avaient pas été fabriqués pour fonctionner en permanence. Ils servaient à  traiter des pièces très spéciales pour lesquelles les autres aciéristes n'étaient pas équipés. Donc ils ne servaient que quand on en avait besoin, tandis que les autres fours de traitement thermique (un vertical de 11 m et une dizaine d'horizontaux), étaient utilisés de façon plus continue.

Faute de document précis sur l'arrêt de ce fonctionnement, des témoignages oraux le situent vers la fin des années 70.  Pour des raisons de coût et de sécurité, l'évolution s'est faite vers la généralisation des opérations en position horizontale, avec pour corollaire l'allongement des bâches de trempe, et l'installation d'une "presse à  arcade mobile" destinée à  "dresser" c'est-à -dire à  rectifier et à  uniformiser les épaisseurs. A noter aussi que le marché évolue : les bateaux modernes (exemple le Queen Mary II) n'ont plus le système traditionnel de motorisation, avec leurs moteurs proches des hélices (elle-mêmes orientables).  Mais l'installation demeure... Actuellement, les puits servent à  l'entraînement des pompiers... Aux dires d'un ingénieur de l'entreprise, sa remise en service pourrait être envisagée si l'entreprise devait satisfaire une commnade importante répondant à  des critères ès spécifiques d'élaboration, exigeant une trempe en position verticale. En quelques mois de travaux, la remise en marche intégrale serait possible.

Cet édifice suscite depuis quelques années une attention et un intérêt nouveaux. Même si sa valeur symbolique prend plus de poids que son intérêt esthétique, il entre de façon originale et unique dans le catalogue des formes et dimensions architecturales qui ont caractérisé l'équipement industriel du 20ème siècle. S'ajoutera-t-il un jour à  la liste des monuments historiques du bassin de Firminy ?

Notes

Quelques informations sur l'architecture et le fonctionnement sont empruntées au mémoire non publié de M. Mathieu Blanchardon (DESS gestion et valorisation du patrimoine industriel), Université Condorcet, Le Creusot, année universitaire 2001-2002. Il s'appuie lui-même sur des entretiens avec M. Léon Glénat, ancien chef du service de contrôle de l'usine de l'Ondaine (1950-1980) et avec M. Pierre Laurençon, ancien chef du service de pyrométrie dans la même usine (1952-1979).

Que ce soit aussi l'occasion de remercier à  nouveau la Direction locale d'Aubert et Duval pour avoir autorisé et accompagné en mai 2007 une visite de l'édifice par les stagiaires en formation du CILAC (association qui édite notamment le périodique semestriel :"Archéologie industrielle").

> Le document technique