CONDUCTIBILITÉ

Cu pur 0,02 à 0,05 0/0 Si 0,05 à 0,10 0/0 Si + 1 0/0 Sn

0,5 0/0 Si

3,5 0/0 Si

Étude théorique(Pl. LXXVI, Phot. 301 à304, et PI. LXXV1I, Phot. 305). — Nous avons préparé un certain nombre d'alliages de cuivre et de vanadium, en réduisant par l'aluminium un mélange d'acide vànadique et de cuivre. Bien que cette étude ne soit pas terminée, nous pourrons déjà signaler les trois points suivants :

1° Jusqu'à 7.0/0 de vanadium, le cuivre et le vanadium forment une solution solide, dont la couleur passe du rouge au jaune verdàtre;

2° Pour une teneur plus élevée en vanadium, il se forme un composé blanc bleuté, qui tend à remonter à travers la masse comme le carbure de vanadium dans les aciers (Phot. 304).

Pour des teneurs en vanadium supérieures à 10 0/0 et inférieures à 25 0/0, on obtient des culots hétérogènes, dont la partie supérieure, qdé Ton détaché facilement, est formée du constituant bleuté (Phot. 301). La partie basse est jaune verdàtre.

Pour une teneur eji vanadium supérieure. à 25 0/0, on obtient des culots gris qui sont assez homogènes. Leur constitution indique l'existence de deux composés (Phot. 302).

Étude industrielle. — Les alliages de cuivre et de vanadium sont préparés soit au four électrique, soit par voie aluminothermique.

L'industrie commence à livrer des alliages renfermant de 3 à 5 0/0 de vanadium.

Ils servent de matières premières pour introduire le vanadium soit dans le cuivre, soit dans les bronzes ou les laitons.

Les alliages de cuivre et de vanadium ne sont pas encore utilisés, du moins en quantités importantes.

Étude théorique (PI. LXXVII, Phot. 306). — Nous avons étudié les alliages de cuivre et de chrome.

Le chrome ne se mélange pas au cuivre. — Quelle que soit l'importance de l'un ou de l'autre de ces métaux, on les trouve entièrement séparés.

Si le cuivre est en plus grande quantité que le chrome, ce dernier métal forme des paillettes grises que Ton trouve dans la masse métallique et que Ton aperçoit même à l'œil nu.

La micrographie les indique après simple polissage.

De plus, une attaque par l'acide azotique étendu dissout tout le cuivre et laisse tout le chrome intact1.

Étude industrielle. — On fabrique à l'heure actuelle dans l'industrie des alliages cuivre-chrome, par union directe du chrome au cuivre ou en réduisant l'oxyde de chrome par l'aluminium en présence de cuivre.

Le type courant contient environ :

Cu 55 0/0

Cr 45 0/0

1. Au dernier moment, la Société la Néo-Métallurgie m'a confié un cu prochrome à 80 0/0 de chrome environ. Cet alliage renferme le chrome à l'état de solution. Nous en déduisons que le premier produit que nous avons observé était probablement mal préparé.

On fait aussi des alliages cuivre-chrome-manganèse qui seraient plus faciles à dissoudre dans les bains en fusion.

Mais ces alliages sont peu homogènes.

On a cherché à utiliser ces alliages pour faire des bronzes au chrome. Nous ayons vu qu'ils n'avaient donné jusqu'ici aucun résultat intéressant.

Étude théorique (PI. LXXV1I, Phot. 307). — Les alliages de cuivre et de tungstène donnent exactement les mêmes résultats que les alliages cuivre-chrome.

L'analyse micrographique accuse du tungstène englobé dans une masse de cuivre.

Étude industrielle. — On trouve, en Allemagne, des alliages de cuivre et de tungstène qui correspondent à la composition

Cu 55 0/0

Comme le cupro-chrome, le cupro-tungstène est peu homogène. Ces alliages ont été essayés concurremment à ceux de cuivre et de chrome et n'ont guère eu plus de succès.

Étude théorique. — L'étude théorique des alliages cuivrearsenic a été faite par Hiorns, qui a publié un fort intéressant mémoire dans YEleclro-Chemist and Metallurgist (1904) et fait une communication à la Société de Faraday (13 avril 1901).

Nous résumerons ce travail, d'après la Revue de Métallurgie de juillet 1904 :

L'objet de ces expériences était d'étudier les relations du cuivre et de l'arsenic. Pour la fabrication de ces alliages, on ajoutait à du cuivre électrolytique fondu des quantités pesées d'arsenic enveloppé dans un morceau de papier; l'on agitait vigoureusement à l'aide d'un morceau de bois carbonisé. Les deux métaux s'unissent énergiquement, et aux faibles teneurs il n'y a que très peu d'arsenic volatilisé. La masse mé-

tallique, recouverte ensuite de charbon de bois pulvérisé, était maintenue pendant une heure à la température d'environ 800° G. Au bout de ce temps, on arrêtait le gaz et on laissait l'alliage se refroidir lentement.

Après refroidissement, le lingot était soigneusement lavé à l'alcool, puis à la potasse, puis rapidement à l'acide nitrique étendu, afin d'obtenir une surface claire pour la photographie. . La surface supérieure des échantillons fut photographiée avec l'éclairage oblique sous un grossissement de 25 diamètres.

En outre, des coupes furent effectuées à travers le culot métallique pour en étudier la structure interne.

Ces coupes étaient orientées tantôt parallèlement, tantôt perpendiculairement à la surface de refroidissement dans le but de rechercher si la structure externe était le résultat des effets de contraction provenant de la solidification et du refroidissement accusés par la structure interne. Une contraction de cette nature a été reconnue pour les alliages renfermant jusqu'à 5 0/0 d'arsenic; mais au-dessus de cette teneur jusqu'à 28 0/0, l'analogie n'existe plus. Elle se manifeste à nouveau entre 28 et 32 0/0 d'arsenic.

Dans presque tous les cas, l'examen microscopique confirme les indications de la courbe des points de solidification ; on y distingue quatre phases n'existant cependant pas toutes dans un même alliage : ABC, CD, DEF et FGH.

A correspond au cuivre pur (fig. 185); D, à l'alliage Cu'As; E, à Cu5As- ; et G, à Cu2As presque pur.

O S lO JS 20 2S 30 3S kO 4tS SO

Arsenic %

Fig. 186. — Courbe de fusibilité des alliages cuivre-arsenic.

Les figures que présente la surface d'attaque dépendent de la position sur la courbe des points de solidification des alliages. Vers le sommet d'une courbe en A, E ou G, par exemple, la section est formée généralement de grains cristallisés parfaitement limités.

Quand, par suite de l'addition de cuivre ou d'arsenic, on quitte le sommet de la courbe, les intervalles qui séparent ces grains s'élargissent et se remplissent d'un réseau d'une substance présentant l'aspect strié caractéristique des eutectiques.

Lorsqu'on arrive au bas d'une courbe, la surface est entièrement formée d'eutectique. Des alliages de cuivre-arsenic, celui qui a le poinVde fusion minimum est d'un aspect strié extrêmement fin.

Tout écart de composition à partir de Teutectique provoque l'apparition des grains de l'un des constituants au milieu de l'eutectique. La nature de ces grains varie suivant le côté de l'angle eutectique auquel correspond l'alliage. Les grains cristallisent dès le début du refroidissement et s'orientent souvent suivant des lignes à angle droit les unes des autres, donnant la structure dendritique. Ces grains sont probablement le squelette de cristaux qui se sont graduellement remplis de façon à être de véritables composés chimiques.

Le point de solidification des différents alliages a été déterminé par fusion, dans un creuset percé latéralement d'une ouverture pour l'introduction du couple thermo-électrique. On notait avec soin le commencement et la fin de la solidification.

Courbe de fusibilité. — La figure 186 représente la courbe des points de solidification des différents alliages. La composition est donnée en As pour 100. Les alliages furent analysés et les microphotographies faites avant et après la deuxième fusion.

L'addition d'arsenic jusqu'à 14 0/0 environ abaisse uniformément le point de fusion du cuivre; puis il se produit une chute rapide donnant le point le plus bas à 685°. Cet alliage contient 19,2 0/0 d'arsenic. L'alliage à 22 0/0 d'arsenic se solidifie à 708°. La courbe s'élargit graduellement jusqu'à ce

que Ton atteigne 747° et l'alliage à 28,34 0/0 (Cu3As), qui offre des caractères particuliers dont nous parlerons à propos de la microstructûre.

A 807°, se solidifie le composé chimique Cu5AsH, 32 0/0 d'arsenic, composé bien défini, ainsi que le montrent sa coloration, sa cassure, son point de fusion, sa structure interne et sa solidification à température fixe.

A partir de ce point, la température descend insensiblement vers un minimum, correspondant à l'alliage renfermant 35 0/0 d'arsenic.

La courbe se relève ensuite jusqu'à 740°, correspondant au composé Cu2As, 37,24 0/Od'arsenic. A la température de 702° C, on arrive à l'alliage à 41 0/0 d'arsenic, limite pratique de combinaison directe du cuivre avec l'arsenic.