Voir à V Appendice les remarques de M. Shepherd

3° La préparation du métal pour l'amener sous la forme commerciale voulue.

Disons de suite que la plus grande quantité de bronze est préparée sous forme de pièces moulées.

On peut utiliser comme matières premières des métaux purs ; mais, généralement, on y ajoute de vieux bronzes (masselottes, tournures, etc.). Ceux-ci peuvent d'ailleurs être traités préalablement en vue d'obtenir une composition déterminée et n'avoir besoin que d'une refonte ; cette industrie de l'utilisation de vieux bronzes est particulièrement intéressante en France, où Ton utilise le water-jaquet ou un petit cubilot pour traiter ces matières et obtenir des bronzes au titre. On cherche notamment à acheter des produits, très bon marché, tels que les bronzes très chargés en zinc, et Ton fait évaporer ce dernier.

Quoi qu'il en soit des matières premières, les bronzes sont obtenus ordinairement par fusion dans des creusets ou dans les fours à réverbère, lorsqu'il est nécessaire d'avoir en même temps une quantité importante de métal fondu.

Nous avons d'ailleurs donné dans le premier chapitre des détails sur les fours employés.

On fond d'abord le cuivre, on ajoute ensuite les déchets, et ce n'est qu'à la fin que Ton ajoute l'étain.

Il est fort important de fondre le cuivre le plus rapidement possible pour éviter son oxydation.

Nous ne parlons pas ici des autres produits qui peuvent intervenir, n'envisageant que les alliages cuivre-étain.

Souvent on a soin de chauffer l'étain à une température très voisine de son point de fusion, avant de l'introduire dans le cuivre fondu, ceci afin d'éviter un refroidissement trop grand de ce dernier.

Il est nécessaire d'empêcher le métal de s'oxyder pendant la fusion : à cet effet, on recouvre la surface du métal de petits morceaux de coke ou d anthracite en poussière. On évite aussi de cette façon que les gaz de l'atmosphère ou du foyer se dissolvent dans le métal, ce qui peut occasionner des soufflures

ALLIAGES DE CUIVRE ET d'ÉTAIN. — BRONZES ORDINAIRES 471

dans la coulée. Dans le cas d'un four à réverbère, on cherche avant tout à créer une atmosphère neutre ou même réductrice.

On peut admettre qu'un bon creuset fait, avec un bronze de composition moyenne, environ de vingt-cinq à trente coulées. Mais cette durée dépend surtout de la conduite du feu.

La coulée du bronze ne présente aucune particularité.

La température de coulée est généralement appréciée par la fluidité de l'alliage.

Le cuivre pur doit être coulé aussi bas que possible.

On peut se proposer soit l'obtention de pièces moulées, soit l'obtention de barres laminées ou étirées.

Dans le premier cas, qui est d'ailleurs le plus fréquent, le moulage relève d'un art spécial, dans les détails duquel nous ne saurions entrer ici ; au sortir du moule, la pièce n'a plus qu'à être ébarbée, brossée, et, s'il y a lieu, polie, ajustée, etc.

On coule parfois le bronze en coquilles. On obtient ainsi de meilleurs résultats avec les alliages contenant peu d'élain (moins de 4 à 5 0/0) qu'en coulant en sable. Pour des alliages riches renfermant plus d'étain, on utilise dans la généralité des cas les moules faits avec cette dernière matière.

Dans le cas de barres (nous verrons plus loin qu'il n'y a que quelques alliages qui peuvent subir les traitements que nécessite cette fabrication) on coule le métal comme il sera indiqué pour les laitons, qui doivent être laminés à froid.

PROPRIÉTÉS

Couleur. — La couleur des alliages cuivre-étain varie du rouge au blanc suivant la composition.

Les alliages qui contiennent de 95 à 100 0/0 de cuivre conservent la couleur rouge du cuivre métallique. De 90 à 95 0/0 de cuivre, la coloration tend vers le jaune or; elle est fran-

chement or pour les alliages renfermant 85 à 90 0/0 de cuivre; lorsqu'on abaisse la teneur en cuivre, la coloration jaune devient de plus en plus pâle. A partir de 50 0/0, les alliages de cuivre-étain sont blancs.

Traitement mécanique. — Les alliages de cuivre et d'étain offrent généralement une faible malléabilité. Il suffit de petites quantités d'étain introduites dans le cuivre pour modifier considérablement la façon dont il se travaille. Les alliages renfermant au moins 98 0/0 de cuivre se travaillent bien à froid et a chaud ; toutefois, un travail trop brusque (martelage, étirage, etc.), sans action mauvaise sur le cuivre, fera cependant apparaître des criques à la surface de cet alliage, ce qui dénote déjà une grande différence de malléabilité avec le cuivre.

On peut laminer à froid, étirer, des alliages contenant de 90 à 100 0/0 de cuivre1; mais ceux qui contiennent moins de 90 0/0 de cuivre ne supportent guère un travail mécanique.

Toutefois Riche a montré que l'alliage renfermant de 80 à 82 0/0 de cuivre, qui est utilisé pour la confection des tamtams, se travaille au rouge sombre, tandis qu'il crique de la température ordinaire à 300°. Un peu au-dessus du rouge sombre il est presque aussi mou que le plomb. Au rouge cerise, il est aussi cassant qu'à la température ordinaire.

Ceci correspond nettement à la transformation indiquée par MM. Heycock et Neville et peut être généralisé pour toute une catégorie de bronzes.

Le forgeage a sur les bronzes une influence très grande ; il les durcit considérablement ; mais la fragilité est toutefois considérablement accrue.

Propriétés mécaniques. — Les propriétés mécaniques des alliages cuivre-étain ont été étudiées d'une façon systématique ; mais les résultats obtenus ne sont pas toujours concordants. Ceci s'explique fort bien par ce fait que la vitesse de refroidissement

1. Toutefois il faut que l'alliage soit fait en partant de métaux très purs et ne contienne pas d'oxydule ; d'où traitement par le phosphure de cuivre.

ALLIAGES DE CUIVRE ET d'ÉTAIN. BRONZES ORDINAIRES 473

a une action extrêmement grande sur les propriétés du métal. Celles-ci dépendent donc non seulement de la composition, mais aussi de la coulée et du moule où elle se fait, de la rapidité avec laquelle on démoule, etc.

Ces irrégularités ont été notamment mises en vue pour les alliages renfermant de 90 à 92 0/0 de cuivre, de 10 à 8 0/0 d'étain qui, nous le verrons, constituent l'ancien métal à canons. Elles s'expliquent d'ailleurs fort bien par le diagramme d'Heycock et Neville, comme nous le verrons plus loin à propos de la trempe.

On peut cependant résumer les principales expériences faites.

Voici, tout d'abord, le tableau établi par la Commission des Alliages pour les États-Unis en 1879.

PROPRIÉTÉS DES

COMPOSITION

•Cri H u

FORMULE

co ?

iZ < v

ATOMIQUE

ORIGINALE

d'après analyse

COULEUR

CASSURE

rouge

fibreuse

cuivre

rouge brique

friable

SnCu»6

rouge

vésiculaire

rouge

vésiculaire

SnCu's

jaune rouge

vésiculaire

jaune d'or

SnCuw

jaune rougeâtre

id.

vésiculaire

SnCu*>

jaune gris

friable

ALLIAGES DE CUIVRE ET d'ÉTAIN. — BRONZES ORDINAIRES 475

ALLIAGES CUIVRE-éTAIN