CUIVRE ET ZINC
Cet alliage, bien connu sous le nom de laiton, se prépare par la fusion directe des deux métaux, ou d’un mélange de cuivre en grenailles, d’oxyde de zinc et de charbon. Le cuivre chauffé au rouge en présence de vapeurs de zinc, se convertit superficiellement en laiton sans changer de forme.
Par un refroidissement lent, on peut faire cristalliser tous les alliages renfermant depuis 99,14 jusqu’à 29,07 de cuivre (1). On opère comme pour obtenir les cristaux de bismuth. Le métal décanté a la même composition que les cristaux. Ceux-ci ont la forme d’octaèdres un peu allongés, à arêtes arrondies, appartenant au système régulier. Les plus belles cristallisations s’obtiennent avec des laitons renfermant de 80 à 45 pour 100 de cuivre.
Les alliages renfermant de 43 à 58 pour 100 de cuivre, ont une grande tendance à prendre une structure fibreuse ; elle disparaît dans les alliages plus riches ou plus pauvres.
L’alliage à 60 pour 100 de cuivre et 40 pour 100 de zinc, est à la limite supérieure, et c’est précisément l’alliage le plus riche en zinc qui puisse encore être laminé. On le connaît dans l’industrie sous le nom de laiton malléable, ou de métal de Muntz ; il sert au doublage des navires.
La couleur du laiton passe du rouge au blanc, en passant par le jaune, à mesure que l’on augmente la porportion de zinc. Le laiton contenant 75 à 80 pour lOO de cuivre est d’un jaune pur.
La dureté du laiton dépasse celle de chacun des métaux qui entrent dans sa constitution : elle augmente avec la proportion du zinc, et, dès que celui-ci dépasse 50 pour 100, le laiton devient cassant (2). L’alliage Zn^Cu^ et l’alliage Zn^Cu sont d’une extrême fragilité (Calvert et Johnson).
La contraction des deux métaux dans ces alliages est considérable; elle esta son maximum dans le voisinage de l’alliage Zn^CuL
La trempe augmente la densité du cuivre jaune recuit. D’autre part, le recuit diminue sa densité; mais comme elle s’accroît par le laminage, il en résulte que même après une longue série d’opérations, la variation subie est peu sensible (Riche).
La fusibilité du laiton augmente avec la proportion de zinc, L’alliage à
(1) Storcr, Memoirs of the American Academtj, new sériés, t. Vlll, p. 22.
(2) Dingîer’s Polijtechnisches Journal, t. CLIII, p. 415.
50 pour 100 de zinc fond à 912 degrés ; celui qui n’en contient que 25 pour 100, fond à 921 (Daniell).
Galvert et Johnson ont trouvé qu’un alliage répondant à la formule 4 Gu 3 Zn, et contenant par suite près de 50 pour 100 de zinc, était à peine attaqué par l’acide chlorhydrique concentré. Après deux heures de conlact, il ne s’en était dissous que 0,2 pour 100. Avec l’acide sulfurique à 1,60, l’action a été nulle. Enfin l’acide nitrique d’une densité de 1,100 n’en a dissous que 0,03 pour 100.
L’alliage correspondant à la formule ZnGu est beaucoup plus facilement attaquable par l’acide azotique (densité, 1,14), qui dissout équivalents égaux des deux métaux. De petites différences dans la composition de l’alliage modifient considérablement sa résistance aux acides. En général, plus un laiton est riche en zinc, plus il est facilement attaqué par les acides. La même remarque est applicable à l’action de l’acide chlorhydrique. L’alliage ZnGu, et tous ceux qui contiennent plus de 50 pour 100 de zinc, sont attaqués par l’acide concentré, qui, à la longue, finit par dissoudre la totalité du zinc. L’acide étendu (densité, 1,05) n’agit pas sur l’alliage ZnGu, non plus que sur les laitons plus riches en cuivre (1).
D’après Karsten, les alliages contenant plus de 50 pour 100 de zinc précipitent les sels de cuivre en se transformant en cuivre pur.
Le laiton lavé avec de l’ammoniaque caustique devient blanc, parce que le cuivre est oxydé et dissous avant le zinc. Si on le lave avec de l’acide chlorhydrique, c’est le zinc qui est dissous le premier, et sa surface devient rouge (Berzelius).
Le tableau suivant, dû à M.allet, résume les propriétés principales des divers alliages de cuivre et de zinc :
(1) Journal of tite Chemical Society (2), t. IV, p. 435.
Les nombres placés dans la colonne de la cohésion, indiquent le poids, en tonnes, nécessaire pour amener la rupture d’une barre d’un pouce carré de section. La ductilité est déterminée à 15 degrés.
Le maximum de dureté correspond à 1. Le composé ZnCu® est le métal de Bath; ZnCu* est le laiton allemand et, hollandais; ZnCu® est le laiton laminé en feuilles; ZnCu® est le laiton anglais; ZnCu est un laiton allemand; Zn’Gu est le laiton allemand pour l’horlogerie (1).
Toutefois, dans la pratique, il est rare que le laiton ne contienne pas de petites quantités de métaux étrangers.
L’alliage pur de cuivre et de zinc ne convient bien que pour le travail au marteau, mais il est trop dur pour se laisser tourner. Pour le rendre propre à cet usage, on y ajoute d’ordinaire un peu d’étain et de plomb : après cette addition, il devient aussi plus facile à limer, parce qu’il ne graisse pas la lime.
Le tableau suivant donnera une idée de la composition des principaux alliages employés dans l’industri^ (2) :
(1) Gmelin-Kraut’s, Handbuch der Chemie, t. III, p. 711,
{tj Dictionnaire de chimie de Wuitz.
KNCYCI-OPÉDIE CHIMIQDE.
