Qualités diverses des métaux et alliages

i°. — On classe les métaux et -alliages d'après leurs propriétés, ductilité, malléabilité, dureté, fragilité... Tous ces mots ont des sens vagues, ne répondant à rien de défini, en tous cas à rien d'exprimable OU nombres, pour les ingénieurs exceptés.

« La malléabilité est, dit Littré, la propriété de se laisser forger, battre, étendre... La ductilité est la propriété de se laisser tirer, allonger, étendre sans se rompre. » Vous dites que Littré n'est pas un spécialiste : sous ce rapport, les spécialistes sont logés à la même enseigne, malgré ce qu'ils pensent et les airs entendus qu'ils prennent.

Un corps fragile casse sous le choc : le verre est fragile. Mais doit-on dire que l'acier trempé sec est fragile ? L'ébonite a une cassure nette : est-ce un corps fragile?

Je nô perdrai donc pas mon temps à établir des définitions sans intérêt. Pratiquement, il suffit de savoir comment se conduit un mé? tal sous les diverses opérations que nous verrons, manière de les classer infiniment plus intelligente que de donner a priori des définitions ayant le grand tort de ne rien signifier du tout. J'ai déformé pendant dix ans des corps solides : j'en sais là-dessus autant que n'importe quel spécialiste.

Dans ce qui suit, je prends les termes dur, mou, cassant,... dans le sens le plus usuel; ils ne servent que d'indications vagues qui devront être précisées.

r>o Les métaux pratiquement purs sont rarement utilises dans

la construction des machines et des instruments; ils se travaillent mal et empâtent les outils. Parmi les usuels citons Tor (cher, par-

fois employé en raison de sa densité), l'argent (ne s'oxyde pas, se sulfure, employé pour les graduations), le cuivre (dit cuivre rouge; se travaille très mat, uniquement employé pour les appareils d'observation magnétique), le platine (encore plus cher que l'or, employé pour les graduations), le fer (utilisé doux seulement pour ses propriétés magnétiques), l'aluminium (montures d'appareils portatifs; se travaille mal;, le plomb (canalisation), l'étain (élainage), le zinc (galvanisation du fer). Ces trois derniers métaux ne se rencontrent qu'exceptionnellement dans les instruments.

Les instruments sont donc fabriqués avec des alliages.

2, Fontes et aciers.

Tout le monde sait que Les fontes et aciers sont constitués par du fer et du carbone; la teneur en carbone diminue quand on passe des fontes aux aciers (G à 2,5 p. 100 de carbone dans' les fontes; 1,5 à 0,15 p. 100 dans les aciers). Ce n'est pas le lieu de faire la théorie des fontes et des aciers; on la trouvera dans le second volume de ma Thermodynamique. Je ne parle ici de ces corps qu'au point de vue de leur usage dans la construction des appareils.

Les pièces lourdes (bâtis...) qui n'ont besoin que d'une résistance limitée, sont en fonte. On se rappellera que la composition chimique ne suffit pas à- déterminer les propriétés de la fonte; les conditions de la fusion, de la coulée et du refroidissement ont une importance considérable. Une fonte coulée dans un moule de métal (fonte trempée), par conséquent brusquement refroidie, blanchi/, corrélativement devient plus dure et plus cassante. Dans la fonte grise, qui est douce et peu cassante, le carbone est cristallisé à l'état de graphite; la fonte noire contient beaucoup de graphite cristallisé en gros grains. Si, au contraire, le carbone reste combiné (ce qu'on obtient par un refroidissement rapide), la fonte est blanche, dure, cassante et sonore.

Les corps étrangers communiquent aux fontes des propriétés spéciales.

Le silicium -facilite la séparation du carbone; c'est grâce à lui qu'on obtient aisément des fontes grises. Le phosphore et l'arsenic abaissent le point de fusion, mais diminuent la ténacité. Le soufre joue le rôle inverse du silicium ; il maintient le carbone en combinaison et facilite la production des fontes blanches; de même le manganèse.

h* acier est obtenu à partir de la fonte par oxydation du carbone. L'addition de petites quantités d'aluminium facilite son emploi dans la fonderie. Les aciers au nickel (1 à 4 p. 100 de nickel), les ferronickels (15 a 30 p. 100 de nickel), sont de plus en plus employés.