I. - ÉTUDE THÉORIQUE
Courbes de fusibilité et courbes de refroidissement. — La courbe de fusibilité des alliages étain-cuivre a été étudiée pour la première fois par M. H. Le Chatelier. — On y note trois branches se raccordant en deux points anguleux correspondant aux alliages à 3 et 72 0/0 de cuivre. La branche intermédiaire, bien que ne présentant pas de maximum bien net, semble cependant indiquer le composé SnCu*.
D'autre part, Roberts-Austen et le Dr Stansfield, étudiant le refroidissement des alliages cuivre-étain, démontrèrent, en 1895, qu'il se produit des dégagements importants de chaleur bien au-dessous du point de solidification totale.
Dans les alliages contenant plus de 75 0/0 de cuivre, ces savants ont trouvé, en dehors du point de solidification commençante, un dégagement de chaleur à 770° et parfois un autre fait analogue entre 500 et 600°.
Les alliages riches en étain donnent un dégagement de chaleur aux environs de 227°.
Enfin MM. Heycock et Neville, qui, comme nous le verrons, ont travaillé tout spécialement cette importante question des alliages cuivre-étain, ont publié un remarquable mémoire qui semble la mettre complètement au point.
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ALLIAGES DE CUIVRE ET d'ÉTAIN. — BRONZES ORDINAIRES 457
En étudiant les courbes de refroidissement des différents alliages, MM. Heycock et Neville ont reconnu qu'elles offraient toutes un palier extrêmement net, indiquant le commencement de la solidification et enfin, au-dessous du point de solidification totale, des dégagements de chaleur qui sont parfois importants.
Réunissant tous les résultats obtenus sur un seul diagramme, MM. Heycock et Neville sont arrivés à la figure 144, que Ton doit interpréter comme suit :
La courbe ÀBLCDEFGHIK représente les points de solidification commençante. Elle est formée de six branches partant des points A, C, D, G et I.
L'existence de ces six branches démontre d'ores et déjà l'existence de six constituants. Il est bien évident qu'au-dessus de cette courbe on est en présence d'un liquide homogène, immédiatement au-dessous d'un liquide mélangé de solide.
Pour déterminer la courbe de fin de solidification, on a utilisé la métallographie microscopique dans les conditions que nous étudierons ultérieurement. On a obtenu ainsi la ligne brisée Àô/cm</*/E2E3H'H"K'.
Les courbes de refroidissement et l'élude micrographique ont permis de diviser le plan en différentes régions indiquées sur le diagramme.
Les phases qui en constituent les différentes portions sont au nombre de sept :
1° La phase liquide que l'on trouve toujours entre la courbe de première solidification et la courbe de seconde solidification ;
2° Les cristaux a formés par des solutions solides isomorphes avec le cuivre pur et renfermant de 0 à 9 0/0 d'étain;
3° Les cristaux (3 constitués par des solutions solides renfermant de 22,5 à 27 0/0 d'étain. MM. Heycock et Neville semblent avoir bien établi qu'il n'existe aucune solution homogène qui renferme des proportions d'étain intermédiaires entre 9 et 22,5;
4° Les cristaux y qui paraissent présenter une forme cris-
talline différente des solutions précédentes et dont la composition varie de 28 à 37 0/0 d'étain ;
5° Un corps 8 qui possède une structure cristallisée très nette. Ce peut être une solution solide de composition variable ; mais on est plutôt porté à voir, en ces cristaux, la combinaison CorSn1.
6° Le corps tj que Ton peut isoler aisément; c'est le composé Cu3Sn.
7° La substance H qui pourrait être regardée comme la combinaison GuSn; mais il est à noter que sa composition, qui est constante, annonce toujours un pourcentage de cuivre un peu plus élevé que celui correspondant à cette combinaison. Peutêtre serait-ce le composé GuSn renfermant en solution solide une très faible quantité de Gu3Sn
Métallographie (Album, PI. XXXIX à XLVI).— C'est la métallographie microscopique qui nous permettra d'être fixés sur les différents constituants que nous venons d'énumérer.
Mais peut-être n'est-il pas inutile d'examiner les travaux micrographiques antérieurs à ceux d'Heycock et Neville. Ils sont dus à MM. Behrens, Gharpy et Campbell.
Les conclusions des études de M. Behrens furent les suivantes :
1° Les alliages contenant de 2 à 6 0/0 d'étain sont constitués par un réseau de fils jaunâtres enchâssés dans un métal de couleur rouge;
2° Les alliages renfermant de 8 à 15 0/0 d'étain contiennent des groupes dendritiques et cruciformes de cristaux cubiques possédant une couleur qui varie de l'orange au jaune. Ces cristaux sont noyés dans une pâte homogène de couleur jaune clair.
3° Les produits qui contiennent de 15 à 20 0/0 d'étain sont constitués par des cristaux jaune clair qui sont situés suivant des lignes se croisant les unes et les autres à angles droits. Ils sont euchàssés dans une pâte blanche qui est plus dure que les cristaux.
