DUCTILITÉ

Critiquant les résultats obtenus, Thurston fait remarquer que les courbes de résistance à différentes sortes d'efforts montrent qu'elles ont une relation déterminée dépendant de la composition dans certaines régions, mais suivant des lois très différentes dans d'autres régions.

Les alliages contenant de 17 à 30 0/0 de zinc montrent une remarquable uniformité dans toutes leurs propriétés. Ils ont presque tous la même résistance et presque la même ductilité, cette dernière décroissant légèrement quand la proportion du zinc augmente. Ils sont semblables de couleur et d'aspect, au point qu'on peut à peine les distinguer les uns des autres. Leurs modules d'élasticité sont à peu près les mêmes.

Toutes les barres contenant moins de 11 0/0 de zinc sont défectueuses et leurs résistances sont certainement plus faibles que celles que Ton aurait observées avec des moulages sains.

Entre les compositions contenant 30 à 36 0/0 de zinc, il se produit une rapide augmentation de la résistance.

Entre les compositions contenant 36 à 52 0/0 de zinc se trouve un autre groupe d'alliages, qui comprend l'alliage de résistance maximum à la flexion, la traction, la torsion, mais non à la compression. L'alliage de résistance maximum contient environ 41 0/0 de zinc. La résistance à la compression de ce groupe ne présente aucune relation avec les résistances à la traction, à la flexion, à la torsion; elle augmente régulièrement avec la proportion du zinc ; le maximum de résistance à la compression est probablement atteint pour un alliage contenant plus de 55 0/0 de zinc. La ductilité de ce groupe ne présente aucune relation avec la résistance; elle décroît toujours quand la proportion de zinc augmente. n

Les résultats obtenus par Thurston sont résumés dans les diagrammes de la figure 168.

Guettier, dans son livre la Fonderie en France (1882), s'exprime de la façon suivante sur les propriétés des alliages cuivre-zinc :

« La malléabilité, la ductilité, la douceur, la finesse du grain

semblent croître en mêine temps que la proportion de zinc augmente, disparaître quand la proportion des deux métaux tend à s'égaliser, puis revenir h un degré moins prononcé, mais sensible, quand la base est fournie par le zinc.

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F 10. 168. — Diagrammes de Thurston.

« Depuis l'alliage cuivre 99-zinc 1 jusqu'à celui de ces deux métaux en quantités égales, les alliages cuivre-zinc sont tous d'un usage industriel bien constaté1. A faibles doses de zinc, comme dans tous les alliages qui ne dépassent pas 80 de cuivre et 20 de zinc, les composés sont nerveux, tenaces, très malléables, très ductiles, et leur défaut le plus essentiel est de n'être pas économiques.

1. Ceci est faux ; on ne descend pas au-dessous de 54 0/0 Cu.

« Les composés qui prennent leur place entre les proportions cuivre 80-zinc 20 et cuivre 65-zinc 35 sont ceux que les besoins de l'industrie empruntent le plus souvent. Les cuivres dits laitons, ou alliages cuivre-zinc employés pour la construction des machines sont le plus souvent composés aux proportions cuivre 75-zinc 25 !. L'économie à obtenir indique s'il est nécessaire de tenir la proportion du zinc au-dessus ou au-dessous de celte limite.

« L'alliage par parties égales, cuivre 50-zinc 50, où déjà la combinaison est difficile parce qu'il s'y perd une grande quantité de zinc, nous a donné, en apparence, c'est-à-dire à l'examen de la texture et du poli après la lime, les caractères d'un bronze à partie d'étain (sic)... Mais si, à l'examen des qualités extérieures, cet alliage imite le bronze, on peut aisément reconnaître qu'il manque de dureté, de cohésion et même de couleur, car son poli, un instant éclatant, est bientôt terni.

« Les usines qui fabriquent du laiton en planches et en fils n'ont pas manqué d'essayer les alliages cuivre et zinc à leurs diverses proportions ; elles ont trouvé des résultats peu en rapport avec leurs besoins, en tenant le cuivre au-dessous de la proportion Gu 65. Leurs essais au-delà de cette combinaison coïncident avec les nôtres. Nous en citerons quelques-uns à titre de documents comparatifs.

CUIVRE

ZINC

Alliage sec. Cassure prise et lamelleuse à la manière du rine.

Sec et plus fragile que le verre, cassure conchoïde etbrillsnte éomme de l'argent.

Même sécheresse ; fragilité et éclat arec légère nuance jaune.

Cassant, d'une couleur gris rougefttre ou violâtre à la cassure.

Peu tenace, s'arrachent par filaments d'un beau jaune d'or. Très dur, à la lime

qui fait disparaître cette belle couleur. Plus tenace et plus résistant que le précédent; les stries de la cassure deviennent

un peu plates, avec lamelles, les unes jaunes, les autres rougeâtres. Résistant. Il a fallu commencer à l'ouvrir avec la tranche pour le rom

lamelles de la cassure sont plates et d'un gris jaune.

pour le rompre ; les

1. Noua verrons que cette appréciation de Guettier est absolument erronée; actuellement du moins, les laitons industriels les plus importants sont ceux renfermant de 72 à 55 0/0 de cuivre.

« Ces alliages viennent confirmer ce que nous avons dit en principe, que les combinaisons les plus utiles sont celles qui se trouvent placées entre les proportions Cu 80- Zn 20; et Cu 65-Zn 35.

La composition du .métal destiné au laminage demeurerait sensiblement dans les limites 2 Cu et 1 Zn, pour ce qui concerne les laitons dits de premier titre. Il semble démontré qu'une proportion de zinc plus faible ne donnerait pas un métal malléable à chaud, au même degré du moins que celui dont nous parlons et sans l'assistance plus ou moins prononcée du plomb et de rétain1. Mais, dans les laitons dits de deuxième titre, on est parvenu à introduire du zinc jusqu'à la proportion de 40 parties sur 60 parties de cuiyre. La couleur de cet alliage est d'un blanc pâle2; la cassure présente une structure fine et serrée; la densité atteint 8,45, tandis que, par le calcul, elle ne devrait donner que 8 environ, d'où il faut conclure qu'il y a contraction dans la formation de l'alliage. L'alliage, qui doit être considéré comme un composé chimique à proportions définies, est plus dur que le cuivre, très difficile à rompre, malléable au point de se forger aisément à chaud et de subir l'opération du planage h froid. »

Bien qu'il y ait dans cette description d'importantes erreurs, on y trouve tracées les principales caractéristiques des alliages cuivre, zinc, et il est très curieux de noter, dès l'époque à laquelle remonte l'ouvrage (1882), l'idée très nettement exprimée du composé défini.

D'autre part, M. Behrens, dans son remarquable livre sur les Alliages, donne quelques propriétés intéressantes.

M. Behrens dit : «A la température du rouge, tous les laitons contenant 40 à 50 0/0 dç zinc sont ductiles3. Cette propriété provient probablement de l'alliage GuZn, qui domine de plus

1. Ceci est encore faux. L'alliage Cu = 66,6, Zn = 33,3 n'est pas malléable à chaud.