I. — ÉTUDE THÉORIQUE
Les alliages de cuivre et d'aluminium sont de ceux qui paraissaient le mieux étudiés. Cependant, au moment où nous avons recherché l'influence de la trempe sur les propriétés mécaniques des alliages cuivre-étain, en nous appuyant sur le remarquable travail de MM. Heycock et Neville, nous nous sommes proposé d'étudier le même phénomène dans les alliages de cuivre et d'aluminium.
Nous avons alors repris l'étude complète de ces alliages.
Courbe de fusibilité. — La courbe de fusibilité (liquidus) des alliages aluminium-cuivre a été déterminée par M. H. Le Chatelier. Cette courbe (fig. 179) comporte une droite AB, une branche BCD accusant un maximum en C, une. droite DE, une autre branche EFG comportant un autre maximum F et une droite GH. Le premier maximum correspond à l'alliage qui aurait pour formule Cu3AI. Au maximum E correspond h peu près le composé Àl?Cu. M. H. Le Chatelier a fait remarquer qu'il n'y avait pas une coïncidence absolue. l
En reprenant la détermination des points de fusion, nous avons retrouvé des résultats identiques ; la seule différence
importante réside dans ce que la droite A'B parait avoir une inclinaison beaucoup moindre; à quelques degrés près, tous
110°-s. AI Cus
- Légende -
OC Solution Cuu-Al de, SI A a, 100% Cu, p , * à,88£%CwotuAl(iu*
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Fh>. 179. — Diagramme des alliages cuivre-aluminium.
les alliages correspondant à la branche A'B fondraient à la même température, très voisine de celle du cuivre (1.035° et non 1.080°, suivant l'échelle prise par M. H. Le Chatelier). Nous avons cherché à déterminer la courbe du solidus. A
cet effet, nous avons étudié, d'une part, les courbes de solidification des différents alliages et, d'autre part, la micrographie d'alliages trempés à des . températures décroissantes à parlir du point de fusion.
Les résultats que nous avons obtenus manquent assurément de précision et nous ne saurions les donner comme certains. Très souvent la fin de la fusion n'est pas nette ; il en est de même de l'apparition du liquidas au microscope.
Toutefois nous croyons que la forme du liquidas s'écarte peu de celle que nous donnons; nous pouvons affirmer que les alliages suivants se solidifient eu môme temps dans toute leur masse :
1° Dans le voisinage immédiat de 66 0/0 d'aluminium;
2° Dans le voisinage de 46 à 48 0/0 d'aluminium ;
3° Dans le voisinage de 30 0/0 d'aluminium;
4° Dans le voisinage de H à 12 0/0 d'aluminium.
Enfin les alliages de la droite AB semblent bien n'avoir qu'un seul point de solidification.
Points de transformation. — M. Breuil a présenté , il y a quelques mois, à la section française de l'Association internationale des Méthodes d'essais, puis à l'Académie des Sciences une note à laquelle nous avons répondu (séance de janvier de l'Association des Méthodes d'essais). Dans cette note, M. Breuil signale qu'un alliage dont il ne donne pas la composition, mais qui est principalement formé de cuivre et d'aluminium, fond entre 1.010 et 1.030° et présente un point singulier entre 670 et 730°.
En étudiant les alliages cuivre-aluminium au moyen du galvanomètre double de M. H. Le Chatelier (méthode de M. Saladin), nous sommes arrivé aux résultats suivants :
Les alliages renfermant de 0 à 8 0/0 d'aluminium ou plus de 25 0/0 de ce métal ne présentent aucun point de transformation.
Les alliages qui contiennent entre 8 et 15 0/0 d'aluminium présentent tous au moins un point de transformation.
Deux faits sont à retenir :
1° La transformation à réchauffement paraît se faire en plusieurs stades ;
2° La transformation au refroidissement est plus nette; mais elle a généralement lieu à une température un peu plus élevée qu'à réchauffement.
Ceci paraît contraire à tous les faits connus. Nous en donnerons plus loin une explication.
Voici les résultats obtenus :
COMPOSITIONS
Cu 91,8
Al
POINTS DE TRANSFORMATION
A l'êcbaufkeme.nt
1er point très accentué 400-475 2e point peu net 750
1er point très accentué 390-450 2° point peu — 750
j i9r point très — 390-450 / 2e point peu — 750
AU REFR0IDI8SEME5T
Portons ces poinls à réchauffement dans la figure 179, et nous établirons ainsi le diagramme complet des alliages alumi" nium-cuivre.
Influence des chauffages successifs. — Nous avons noté que, pour certains alliages, le point de transformation au refroidissement était supérieur au point de transformation à réchauffement. Ceci semble, a priori, tout à fait contraire à la logique. On peut, toutefois, expliquer ce phénomène par ce1 fait que le métal préalablement constitué d'une solution a et du constituant (3 se transforme en une solution y, quand il passe par le point de transformation et qu'au refroidissement cette solution 7 ne donne pas les constituants a + g, mais bien une solution a différente de a et la solution g.
On peut encore penser que le phénomène est plus lent au refroidissement et que sa fin n'est pas nette.
Nous avons examiné si les chauffages réitérés n'ont pas d'influence sur la position du point de transformation.
Voici quelques-uns des résultats obtenus :
