Diverses activités étroitement liées à la présence de vastes massifs boisés s’exerçaient dès le moyen âge à Champsecret. La forêt d’Andaine accueillit ainsi généreusement bûcherons et charbonniers et livra l’essentiel de leur combustible aux industries du feu : verreries, poteries, tuileries, briqueteries et, surtout, forges et hauts fourneaux. Au nord-ouest du bourg, en limite de la commune de Saint-Bômer-les-Forges, la forge de Varenne est sans doute le témoignage le plus saisissant de ce long passé industriel. C’est aussi l’un des établissements de sidérurgie au bois les mieux conservés en Europe, ce qui lui a valu d’être classé parmi les Monuments historiques en 1987.
Tradition du fer
Plusieurs toponymes, simples lieux-dits ou noms de communes - la Ferronnerie, le bois des Minières, la Cloutière, La Ferrière-aux-Etangs, Saint-Bômer-les-Forges… - rappellent que le travail du fer s’est exercé de longue date dans cette partie du Bocage, sans doute dès l’époque romaine. L’étude attentive des sources écrites, malgré leur caractère lacunaire, montre quant à elle la réalité d’une production continue du métal depuis le XIIe siècle au moins.
Dans cette région, le minerai de fer, de type ordovicien, est un carbonate de fer à structure oolithique constitué d’hématite brune en affleurement et de sidérose en profondeur. Il pouvait être aisément exploité à ciel ouvert par simple grattage, mais il est également possible que l’on ait procédé assez tôt, peut-être dès le XVIe siècle, au creusement de quelques galeries à partir de l’affleurement. Cette technique, exigeant la mise en œuvre de moyens plus complexes que ceux requis pour une simple exploitation en surface, est en tout cas avérée au XVIIIe siècle : une enquête menée en 1773 mentionne que le minerai était parfois extrait « en creusant, dans l’affleurement, des trous coniques de six pieds de diamètre, les blocs étant remontés au moyen de paniers accrochés à un treuil ». En 1816, à La Ferrière, l’exploitation se faisait « par des fossés plus ou moins profonds, suivant que le roc était plus ou moins éloigné de la surface de la terre, et que l’on pratiquait quelquefois des galeries, peu conséquentes ». De « larges tranchées, plus ou moins profondes […] et parfois très longues, ce qui les fait assez ressembler à de grands chemins creusés par les ans », qui ne sont autres que d’anciens lieux d’extraction, sont aujourd’hui encore visibles dans les bois de cette commune et dans ceux de Halouze.
Le fer produit à Varenne, dit « cassant et froid », servait à la fabrication d’objets d’usage courant, tels que des poêles à frire, des pelles et diverses tuyauteries, d’instruments aratoires, de fers à chevaux, de serrures et, surtout, de clous, dont la qualité faisait, dès le XIVe siècle au moins, la réputation des proches villages de Chanu et de Tinchebray. Durant la période révolutionnaire, la forge avait aussi assuré occasionnellement celle de boulets pour la marine.
L’ère industrielle
A la fin du XVe siècle, la province normande connut une importante révolution technique. Jusqu’alors obtenu directement à partir du minerai réduit dans des bas-foyers détruits après chaque coulée, le fer va désormais être produit en deux temps et dans deux ateliers distincts : le haut fourneau, dans lequel le minerai est transformé en fonte, et l’affinerie, où la fonte est épurée, c’est-à-dire débarrassée du carbone qu’elle contient pour donner une épaisse pâte de fer transformée en barres sous les coups répétés d’un lourd marteau hydraulique dont témoigne celui, remarquablement conservé, de la forge d’Aube.
Progressivement mis au point en Pays de Liège à partir de la fin du XIVe siècle, ce nouveau procédé, dit procédé indirect ou procédé wallon, permit de produire du fer en masse et à bon marché. Du Perche, où il est précisément attesté à partir des années 1470, il gagne le pays d’Ouche une vingtaine d’années plus tard, avant de conquérir, au cours de la première moitié du XVIe siècle, les régions d’Alençon, du Houlme et, enfin, du Bocage où sont créés les hauts fourneaux et affineries de Halouze, Beauchêne et Sept-Forges (vers 1530), du Châtellier (vers 1545), du Moulin-Colin à Magny-le-Désert (vers 1562), de Larchamp (vers 1566), de La Chaux (1571), de Cossé à Saint-Patrice-du-Désert (1574), de Forge Neuve à Saint-Front (vers 1580), du Béziers à Saint-Michel-des-Andaines (1581)... C’est également dans le Bocage qu’apparurent au tout début du XVIIe siècle, en Normandie, la première fenderie hydraulique (Larchamp, 1608) : dans ces ateliers, mis au point à la fin du XVIe siècle dans les pays rhénans, les barres de fer produites à l’affinerie étaient découpées en tiges ou en verges.
Plusieurs facteurs expliquent cette remarquable « conquête de l’ouest » menée par le procédé indirect. Sans doute doit-on prendre en considération l’isolement de la région et la rudesse du territoire. Les rapports des Intendants, au XVIIIe siècle, soulignent inlassablement la médiocrité voire l’absence de routes et de chemins, l’importance des landes et bruyères, la pauvreté des sols, plus qu’ailleurs difficiles à travailler. L’introduction d’activités de type industriel, susceptibles de devenir sources de profit, ne pouvait qu’être accueillie favorablement. Mais l’élément le plus attractif fut plus certainement la présence de matières premières, jusqu’alors peu sollicitées eu égard à leur abondance. Le Bocage offrait aux hauts fourneaux et aux forges, particulièrement gourmands de combustible, de vastes massifs forestiers sur lesquels ne s’exerçait jusqu’alors que peu de prélèvements. Au premier chef, la forêt d’Andaine, mais aussi un ensemble non négligeable de bois privés, plus ou moins étendus, dont les propriétaires avaient bien compris l’intérêt de les valoriser. Un faisceau de présomption conduit également à penser que le glissement observé du procédé indirect depuis le Perche et le Pays d’Ouche vers le Bocage s’explique aussi par des considérations minières, concernant à la fois les techniques d’extraction et les problèmes de réduction au haut fourneau.
Les forges de Champsecret
Du XVIe au XIXe siècle, Champsecret abrita deux établissements de sidérurgie indirecte. La forge dite de Champsecret, dont la construction fut engagée en 1558, réunissait sur un même site, au confluent des ruisseaux de l’Andainette et de la Fieffe, un haut fourneau et une affinerie
La date de construction de la seconde forge, dite forge de Varenne, n’est pas précisément connue, mais elle est sans doute contemporaine de celles, voisines, de Halouze et de Messei, soit entre 1530 et 1550. D’un aveu rendu en 1614 au roi Louis XIII par le seigneur de La Ferrière, il ressort une répartition des ateliers sur deux emplacements, distants de quelques kilomètres l’un de l’autre : à Varenne, ne se trouvaient alors que l’affinerie et la fenderie ; cette dernière, construite vers 1610, occupait vraisemblablement déjà l’emplacement que nous lui connaissons aujourd’hui. Le haut fourneau était établi sur la paroisse voisine de Dompierre, en contrebas de l’étang dit du fourneau. Son abandon, signalé en 1770, semble correspondre à une réorganisation de la production du fer au sein de la seigneurie de La Ferrière, marquée, notamment, par la construction en 1767 d’un nouveau fourneau sur le site de Varenne, près de l’affinerie.
Plusieurs aménagements (interventions sur la halle du fourneau, la chambre des soufflets et la salle de moulerie, réfection du marteau, construction de six nouvelles maisons de forgerons et de deux halles à charbon) furent effectués au cours de la décennie 1660, mais il faut attendre le début du XIXe siècle pour avoir une idée plus précise de l’organisation du site. Un bail passé en 1814 au bénéfice de Pierre Jean Joly de Tillières mentionne alors un haut fourneau, une forge avec deux affineries et une chaufferie, une fenderie, cinq halles à charbon, des magasins à fer et à bois, des maisons propres à loger les ouvriers avec les jardins qui en dépendent, une maison de maître avec deux jardins légumiers, cours d’eau avec deux biefs servant de retenue d’eau pour la forge et la fenderie, parterres à mine et à castine, un chantier à bois et autres emplacements. Il conviendrait d’ajouter à cette description synthétique la présence d’un bocambre, machine hydraulique destinée à concasser le minerai avant qu’il ne soit chargé dans le fourneau, d’un moulin à blé et d’une chapelle de forgerons.
Rare forge du Bocage à poursuivre son activité au début du XIXe siècle, la forge de Varenne peine à se moderniser : un four à puddler y est installé vers 1848, un four de fusion, destiné à la refonte des scories et des ferrailles pour la production de marmites et de roues de wagons en 1854, data à laquelle le fourneau et l’affinerie sont dotés d’une soufflerie unique. Ces modestes aménagements ne permirent cependant pas de relancer l’activité. En 1853, Pierre Niaux, propriétaire de la forge, demanda vainement l’autorisation de la convertir en filature de coton et fabrique de tissus. La forge cessa de fonctionner quelques années plus tard et aucune autre activité ne lui succéda.
Varenne est aujourd’hui un centre d’accueil pour handicapés mentaux adultes. Ouvert aux visiteurs, le site permet de découvrir un ensemble remarquablement bien conservé et particulièrement représentatif de l'ancienne métallurgie au bois.
Le système hydraulique
La dispersion des ateliers et la nécessité de disposer pour chacun d’eux d’une source d’énergie à la fois régulière et modulable imposèrent le creusement de deux bassins de retenue, l’un destiné à la fenderie, l’autre à la forge et au fourneau.
Quelques mètres en amont du pignon nord de l’atelier, le canal d'amenée de la fenderie se divise en deux bras longeant chacune des élévations latérales du bâtiment. Chacun donnait l’eau à une roue, l’une de type par en dessus, l’autre de type par en dessous. Les deux canaux se réunissent en aval de la fenderie pour alimenter le bassin de retenue de la forge et du fourneau. Celui-ci, autrefois d’un seul tenant, a été partagé en deux à la fin du XIXe siècle, dans les années 1872, lorsque fut transformé l’actuelle route départementale qui longe le site de Varenne. De belles proportions, il donnait l’eau à la roue du fourneau ainsi qu’aux quatre roues qui longeaient deux par deux les élévations est et ouest de l’affinerie. Chaque canal donnait l’eau à deux roues de type par en dessous, trois d’entre elles servant à animer des soufflets, la quatrième mettant en mouvement un marteau.
Le haut fourneau
Le 
C’est dans cet atelier que l’on procédait à la réduction du minerai de fer en fonte. Le chargement s’effectuait par le sommet ou « gueulard », auquel on accède aujourd’hui par un escalier en pierre : on y déversait alternativement charbon de bois, minerai et castine, pierre calcaire à usage de fondant. Le fourneau était autrefois protégé par une charpente couverte en tuile plate, dite bédière. Encore visible sur une photographie du début du siècle, celle-ci a été détruite vers 1955. La cuve, appareillée en grès, est enserrée dans un épais massif de maçonnerie en granite, dont les élévations sud et est sont renforcées par des gueuses de fonte. La présence de parties saillantes confère heureusement à l’édifice une allure moins massive.
L’élévation sud est celle de la coulée. A sa base, un orifice, obturé par de l’argile durant la phase de réduction du minerai, était, au terme de celle-ci, percé par le fondeur au moyen d’un ringard. La fonte liquide s’écoulait alors dans une rigole préalablement aménagée et garnie de sable humide. Après refroidissement, on obtenait une pièce de fonte dite « gueuse », pesant environ huit cents kilos. De telles pièces ont été utilisées pour renforcer les élévations de la coulée et de la soufflerie. Il arrivait également que l’on procède directement, au moment de la coulée, au moulage d’objets utilitaires, chaudrons et marmites notamment, ainsi qu’à la confection de taques de cheminée.
L’élévation est est celle de la soufflerie. La paire de soufflets du fourneau était animée par une roue hydraulique, établie au débouché d’un canal recevant l’eau du bassin de retenue voisin. Celui-ci et ses vannages ont disparu, tout comme un ensemble de bâtiments annexes (chambre des soufflets, chambre des mouleurs), ou encore patouillet et bocambre, machines respectivement destinées au nettoyage et au concassage du minerai avant enfournement.
L’affinerie
C’est le lieu où l’on procédait à la transformation en fer des lourdes pièces de fonte coulées au haut fourneau. L’affinerie de Varenne n’a conservé que ses foyers et leurs cheminées, mais le bâtiment était conforme à celui que l’on peut découvrir à Aube, à l’est du département.
Dans les deux foyers d’affinerie qui s’alignent à l’ouest, le long du chemin menant à la chapelle, s’effectuait la décarburation des pièces de fonte, introduites dans les foyers depuis l’extérieur du bâtiment par une petite ouverture large de 75 cm. Chaque foyer était équipé d’une paire de soufflets. Au terme d’une longue combustion, on obtenait une épaisse pâte de fer, brassée énergiquement au moyen de ringards et soulevée au moyens de pinces. Le foyer de la chaufferie, opposé aux deux fours d’affinerie, était également pourvu d’une paire de soufflets. On y réchauffait régulièrement la barre de fer en cours de martelage sous le marteau. Celui-ci, installé dans le prolongement du four de chaufferie a disparu.
Les cheminées, qui présentent une belle construction à chaînage en pierre, datent peut-être été de la fin du XVIIe siècle, plus vraisemblablement du siècle suivant. Hautes d’environ 9 mètres, elles sont édifiées en grès. L’aspect architectural le plus spectaculaire réside dans la forme voilée qui a été obtenue pour la paroi frontale des cheminées d’affinerie, de manière à réunir l’arête oblique de la base et l’arête droite du sommet.
A proximité de l’affinerie, se trouvait une halle à charbon. Celle-ci, restaurée, se dresse en bordure du canal de décharge du four de chaufferie et du marteau. Le logement ouvrier qui fait face aux fours d’affinage et au bassin de retenue est l’unique vestige d’un ensemble qui s’alignait le long du chemin menant à la chapelle des forgerons.
La fenderie
L’étroitesse du bâtiment suggère que la fenderie de Varenne, à l’image des autres fenderies normandes, était de type « simple » : elle ne comportait qu’un seul jeu de deux cylindres en fonte tournant en sens contraire, destinés à former et à diviser les fers. Selon qu’on utilisait des cylindres plats ou munis de disques en fer aciéreux plus ou moins espacés, dits « taillants », on effectuait soit un aplatissage, soit une fente. Les cylindres étaient montés sur une charpente en bois reposant sur un jeu de poutres horizontales. Leur maintien, par un système compliqué de clavettes, permettait de régler les épaisseurs et les largeurs. L’utilisation d’une roue de type par en dessous et d’une roue par en dessus permettait de leur donner une rotation opposée.
Alentour, se lisent les traces de constructions à usage de logements 
Le magasin à fer
Situé en bordure de la route départementale, face à l'entrée du site, cet édifice de belle facture a sans doute été construit à la fin du XVIIe siècle. De part et d’autre du corps central, s’alignent deux bâtiments annexes, disposés symétriquement. L’ensemble est construit en pierre de blocage, la pierre de granite marquant les chaînes d’angle et encadrant les ouvertures.On entreposait dans ce bâtiment les barres de fer en attente de leur traitement à la fenderie, ainsi que les bottes de verges qui sortaient de cet atelier.
Bien que la présence d'une chapelle soit assez courante sur un site de forge, deux seulement sont connues en Normandie, à Varenne et à Conches, dans l'Eure. La chapelle de Varenne est un édifice modeste à un seul vaisseau couvert d’un lambris, construit à la fin du XVIe siècle ou au début du XVIIe siècle. De part et d’autre de l’autel, prennent place Sainte-Anne, peut-être au titre de patronne des mineurs, et Saint-Eloi, patron des forgerons. Le clocher a été ajouté en 1806.