COMBINAISONS DU TUNGSTÈNE AVEC LES MÉTAUX

Le tungstène s’unit difficilement avec les métaux ; dans le cas le plus favorable, on obtient des masses fondues, mais jamais, sauf peut-être dans le cas de l’aluminium, de matières présentant les caractères de composés définis. Le plus souvent, l’union du métal avec le tungstène ne s’effectue pas lorsqu’on chauffe simultanément les deux métaux; on obtient plus facilement l’alliage en réduisant le mélange de leurs oxydes.

Les frères d’Elhujart, Berthier, Bernoulli, le capitaine Caron, particulièrement, ont tenté d’allier le tungstène avec un certain nombre de métaux; les résultats obtenus, parfois contradictoires, dépendent du mode opératoire. C’est probablement en s’appuyant sur les expériences très sommaires des frères d’Elhujart, qui n’ont pas analysé les produits qu’ils avaient obtenus, que Berzelius a été conduit à dire : « Il est facile d’allier le tungstène avec d’autres métaux ; quelques-uns de ces alliages conservent un certain degré de malléabilité, par exemple ceux qqe le tungstène forme avec le plomb et le cuivre. »

122 ENCYf.LOPÉDIE CHIMIQUE.

Or, — Les frères d’EIhujart, en cliauiïant de l’or avec un mélange d’acide lungstique et de charbon, n’ont pas obtenu d’alliage fondu. Bernoulli (Pogg. Ann., t. CXI, p. ^88) ne réussit pas davantage à allier l’or et le tungstène; 8 grammes d’or et 2 grammes de tungstène métallique n’ont pas donné dé régule fondu, mais une masse spongieuse.

Platine. — L’acide tungsfique, réduit par l’hydrogène dans une nacelle de platine, paraît s’allier à ce métal, car celui-ci devient aigre et cassant (Dumas).

Argent. — Les frères d’Elhujart obtinrent un alliage fondu, s’aplatissant sous le marteau, mais cassant, en chauffant le métal et l’acide tungstique avec du charbon.

Dans un essai fait par Berthier (fe’ssrt/.s- par la voie sèche, t. II, p. 793), 279'',03 d’argent et 7i''‘,r)3 d’acide tungstique, cbauffés dans un creuset brasqué, ont donné un culot pesant 3“2"'',8, très bien fondu, mais creux et renfermant des grenailles isolées. La partie compacte était ductile et a pu être réduite en feuilles minces; ces feuilles avaient plus d’élasticité et de raideur que l’argent, et étaient d’un blanc aussi éclatant. Aucune analyse n’a été faite, soit des grenailles, soit de la masse compacte.

Bernoulli fit deux essais. Dans l’un, 90 d’argent et 10 de tungstène ont donné un régule un peu plus dur que l’argent, et qui paraissait homogène ; mais l’acide nitrique, en attaquant l’argent, mettait à nu le tungstène disséminé dans la masse. Avec 75 d’argent et 25 de tungstène, on n’obtint qu’une masse spongieuse infusible.

Plomb. — En chauffant du plomb avec un mélange d’acide tungstique et de charbon, les frères d’Elhujart ont obtenu un bouton métallique spongieux, très ductile et d’une couleur brune.

D’après Berthier, les alliages de plomb et de tungstène ont les mêmes propriétés que les alliages de plomb et de molybdène ; culot caverneux, scoriforme, ayant la couleur du plomb pur, susceptible d’être aggloméré sous le marteau et réduit en feuilles minces au laminoir.

On n’obtient, d’après Bernoulli, en fondant ensemble les deux métaux, qu’une masse hétérogène, mélange de plomb et de tungstène. On réussit mieux en réduisant par le charbon un mélange des deux oxydes dans les rapports PbTu ou PbTu® à obtenir un régule ; mais, en chauffant au rouge vif, le plomb est volatilisé, il ne reste que du tungstène.

Zmc. — Le zinc peut être fondu en présence du tungstène sans s’allier à lui ; au rouge vif, le zinc se volatilise et le tungstène reste. La réduction simultanée des deux oxydes (10 et 20 pour 100 d’acide tungstique) donne un régule fondu qui perd du zinc quand on prolonge la chauffe et finit par n’en plus contenir du tout.

Ëtain. — Berthier, en chauffant au creuset brasqué 1 équivalent d’acide tungstique avec 12, 4 et 2 équivalents d’étain, a obtenu des matières fondues

TONGSTÈNE. 123

d’im blanc aussi pur et aussi brillant que l’étaiii, ductiles; l’acide chlorhydrique en séparait du tungstène métallique. L’analyse de ces alliages n’ayant pas été faite, on ne sait pas ce qu’ils renfermaient de tungstène; leur homogénéité est douteuse, car Berthier fait remarquer que le troisième alliage était caverneux.

Bernoulli n’a pu obtenir d’alliage fondu, aussi bien avec l’étain qu’avec l’an timoinc et le bismuth, qu’en réduisant simultanément les deux composés oxygénés; dès que l’on met en réaction plus de 10 équivalents d’acide tungstique, on ne peut obtenir de régule, et, lorsqu’on chauffe les alliages au rouge vif, on n’obtient qu’un résidu de tungstène.

Le capitaine Caron (.4mm. de chim. etdephys.{S),LhXNUl, p. 143.1863), en essayant d’allier l’étain au tungstène réduit (matière complexe obtenue en chauffant le wolfram avec du charbon), ou même avec du tungstène pur, n’a jamais obtenu que deux couches : la couche supérieure, formée d’étain pur; la couche inférieure, très riche en tungstène et d’aspect non homogène. Celle-ci, attaquée par l’acide nitrique, laissait du tungstène métallique comme résidu ; il est donc probable que le tungstène n’était pas allié à l’étain, mais simplement mélangé.

Cuivre. Bronzes. — Le cuivre et le tungstène ne paraissent pas s’allier plus facilement que les métaux précédents. Les frères d’Elbujart, Berthier, Bernoulli, en chauffant au creuset brasqué des mélanges d’oxyde de cuivre et d’acide tungstique, ont obtenu, pourvu que la proportion d’acide tungstique ne fut pas trop élevée, des régules fondus. Mais l’homogénéité du métal est douteuse, et, comme dans la plupart des cas précédents, le métal est disséminé dans la masse.

Mais ni Bernoulli, ni le capitaine Caron n’ont réussi à allier les deux métaux en chauffant le tungstène métallique avec du cuivre. Ainsi, en chauffant à la température de fusion de l’acier, du cuivre pur avec du tungstène (5 pour 100) et laissant refroidir lentement, le capitaine Caron a obtenu deux couches distinctes : la partie supérieure du culot avait toutes les propriétés du cuivre pur ; la couche inférieure était grise et ne paraissait pas homogène ; le métal, assez dur, se laminait fort mal; traité par l’acide nitrique, il laissait un résidu métallique, inattaquable à la température ordinaire et composé surtout de tungstène.

Dans la pratique industrielle, on a tenté d’allier le tungstène au bronze. Des essais faits par le capitaine Caron sur un bronze de canon (100 de cuivre, 11 d’étain), il résulte que l’addition de petites quantités de tungstène rend le bronze plus dur, pourvu que l’addition du tungstène ne dépasse pas 5 pour 100. Mais, en présence des résultats obtenus avec le cuivre pur et l’étain, il est possible que ce résultat soit dû à la dissémination dans la masse d’un métal plus dur ou à la présence du fer et du manganèse, lorsqu’on opère avec du tungstène réduit du wolfram naturel.

On trouve cependant, dans le commerce, des bronzes ou des laitons dits au tungstène, durs, susceptibles d’un beau poli ; mais le rôle que joue le tungstène dans ces alliages est inconnu.

m ENCYCLOPÉDIE CHIMlgUE.

Nickel. Cobalt. — D’après les essais faits par Bernoulli sur ces métaux, ils se comportent vis-à-vis du tungstène comme l’étain et le cuivre.

Fer. Aciers. — Contrairement à ce qui se passe avec les métaux précédents, le tungstène s’allie au fer, et de petites quantités de tungstène introduites dans les aciers communiquent à ceux-ci des qualités précieuses.

Le fer et le tungstène, le fer ou la fonte et l’acide tungslique, le mélange des deux oxydes, chauffés au creuset br.asqué, donnent des alliages blancs, très durs, qui deviennent difficilement fusibles lorsque la proportion du fer dépasse 80 pour 100 (Bernoulli). Le wolfram naturel, débarrassé de soufre et d’arsenic par le grillage, fond, au creuset brasqué, à la température la plus élevée d’un fourneau à vent, en donnant un alliage d’un gris blanc assez semblable à la fonte blanche.

Les essais de Bernoulli ont montré que lorsqu’on chauffe des fontes grises ou blanches, des fontes miroitantes, avec des proportions diverses d’acide tungstique (jusqu’à 60 pour 100), on obtient des alliages d’une très grande dureté, dans lesquels le carbone interposé a disparu, sans que la proportion de carbone combiné ait varié d’une façon sensible.

Dans la pratique, les proportions de tungstène allié au fer sont très petites et suffisent pour changer les propriétés physiques du métal.

Ainsi, dans une série d’essais faits par le capitaine Caron, l’addition de tungstène réduit à la fonte (1/8 à 1 pour 100 de tungstène) a augmenté la dureté et la ténacité du métal proportionnellement au poids de tungstène introduit; le grain de la fonte était régulier, fin et homogène.

Mais c’est surtout dans le cas de l’acier que le tungstène, à des doses très faibles, augmente la dureté et la ténacité. La proportion de tungstène ajouté varie d’ailleurs suivant les qualités que l’on veut communiquer au métal. Nous n’insisterons pas ici sur ces questions purement techniques et nous renverrons aux traités spéciaux. Nous rappellerons cependant que les véritables damas renferment du tungstène, et que l’on a reproduit l’acier Wootz en fondant des aciers avec du wolfram.

Le tungstène est allié au fer, et non mélangé mécaniquement dans les aciers au tungstène, car, en attaquant par l’acide nitrique faible, ce n’est plus du tungstène qui reste comme résidu, mais bien de l’acide tungsti(iue.

Aluminium. — Le tungstène et l’aluminium forment une combinaison cristallisée TuAl* qui a été décrite par Wohler et Michel {Ann. Chem.und Pharm., t. CXV, p. 102). Celte combinaison a été préparée en fondant à une bonne température rouge 15 parties d’acide tungstique, 30 parties de cryolithe, 30 parties de chlorure double de sodium et de potassium et 15 parties d’aluminium. En reprenant par l’acide chlorhydrique, l’aluminium en excès a été dissous, et il est resté une poudre cristalline gris de fer et quelques cristaux de plusieurs millimètres de longueur. Ces cristaux sont des prismes rhombiques ; la densité est 5,58. Les acides concentrés et froids sont sans action; l’acide nitrique bouillant les attaque en donnant de l’acide tungstique ; une lessive de soude boqiHante djssoui )’a)uininiun] et laisse le tungstène.

tüNGSTÈNË.