ÉTUDE THÉORIQUE DES ANTIFRICTIONS
(Voir Album, PI. LXXXVII à XCIIJ, Phot. 343 à 367.)
Alliages plomb-étain-bismuth. — Nous avons déjà étudié la surface de fusibilité de ces alliages1.
Nous rappellerons brièvement les résultats et nous indiquerons les divers cas qui peuvent se produire au point de vue micrographie.
Considérons (fig. 198) un triangle équilatéral ABC et un point M à l'intérieur de ce triangle. Abaissons de ce point des perpendiculaires sur les trois côtés du triangle : la somme Ma -+- MA H- Me = la hauteur du triangle Ah.
B ha c Le point M sera le point figuratif de
Fig. 198. — Représentation l'alliage, qui contiendra une quantité du
î^^niartïnS11'1' ™tal A égale à Ma, du métal B égale à
Mb 'et du métal C égal h Me. La hauteur A// et, par conséquent, la somme Ma + MA + Me, sera prise comme base d unité et égale à 100.
\ • Étude théorique des alliages métalliques, par Léon Gui lie t (V*# Dunod, éditeur}.
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Quant à la température de fusion de l'alliage, elle sera portée sur une perpendiculaire menée au plan BAC par le point M. Le lieu des points ainsi obtenus, en faisant varier le point M, constituera la surface de fusibilité. Il est inutile d'insister sur la complexité d'une telle méthode, qui nécessite un nombre d'expériences extrêmement important.
Toutefois, nous résumerons, à titre d'exemples, la détermination faite par M. Gharpy de la surface de fusibilité des alliages plo m b-é tain-bismuth. Soit ABC le triangle équilatéral considéré (/ty. 199), le point A représentant le plomb; le point B, le bismuth ; le point C, rétain. La surface de fusibilité comprend trois nappes qui se coupent suivant les courbes E», E'e, E*s.
D'après ce que nous avons indiqué précédemment, les points E, E', E" correspondent aux alliages eutectiques binaires : le point E, h l'eutectique binaire plomb-bismuth ; le point E7, k l'eutectique binaire plomb-étain; le point E*, à l'eutectique binaire étain-bismuth.
Quant au point s, qui est commun aux trois courbes, c'est l'alliage eutectique ternaire, dont la composition a été étudiée par M. Gharpy. Cet eutectique correspond à :
Plomb 32 0/0
Étain 15,5 0/0
Bismuth 52,5 0/0
Cet alliage fond à 96°.
Les courbes indiquent la composition des alliages qui peuvent se trouver, h l'état liquide, en équilibre avec deux métaux solides. C'est ainsi que la courbe Es donne la composition des alliages qui se trouvent en équilibre à l'état liquide avec du plomb et du bismuth solides ; E'e représente les alliages en équilibre à l'état liquide avec du plomb et de l'étain solides; E"C correspond aux alliages en équilibre à l'état liquide avec le bismuth et l'étain solides.
Seul le point e représente l'alliage qui peut être en équilibre h l'état liquide avec le plomb, l'étain et le bismuth, tous trois
à l'état solide. On peut ainsi être fixé sur la façon dont se fera la solidification clans l'un quelconque des alliages ternaires plomb, bismuth, étain.
Considérons un alliage D correspondant h un point de Tune des trois nappes de la surface, par exemple la nappe BEsE*; cet alliage se trouvera en équilibre en présence de bismuth solide ; au moment où commence la solidification, il laisse déposer du bismuth. Un alliage situé sur Tune des trois lignes de rencontre des surfaces sur E's, par exemple, laissera déposer, au moment où commencera la solidification, du plomb et de rétain.
Quant à l'alliage correspondant à leutectique, il se solidifiera en masse, laissant à la fois déposer les trois métaux, plomb, étain, bismuth. M. Charpy a pu, de plus, tracer par interpolations graphiques les isothermes de la surface de fusibilité ; elles ont été étudiées de 25 en 25°.
Si Ton considère l'alliage dont le point figuratif est en D sur la nappe BEeE", supposons-le à l'état liquide et laissons-le refroidir; au moment où la température atteint l'isotherme qui passe par D, il se dépose du bismuth solide ; au fur et à mesure que le bismuth se dépose, la composition change; elle varie suivant la droite qui joint le point B au point D prolongée au-delà de ce point D ; quand la composition est représentée par le point de rencontre de cette droite avec la courbe eE*, il se dépose en même temps de l'étain et du bismuth ; la composition varie suivant la courbe E"e en allant vers le point s. Lorsqu'elle arrive à ce point, Teutectique ternaire se dépose.
La micrographie permet de retrouver le phénomène que nous venons d'analvser.
L'alliage dont nous avons suivi le refroidissement donnera les résultats suivants après attaque à l'acide chlorhydriquc :
1° Cristaux de bismuth ;
2° Eutectique étain-bismuth, entourant ces cristaux;
3° Eutectique ternaire, étain-plomb-bismuth, qui entoure le tout.
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Ces alliages étaia-plomb-bismuth constituent assurément l'exemple le plus simple que puissent fournir les alliages ternaires.
Alliages étain-cuivre-antimoine. — Nous avons étudié, au chapitre vu, les alliages étain-cuivre ; au chapitre xiii, les alliages étain-antimoine ; et, enfin, au chapitre xn, les alliages cuivre-antimoine.
M. Charpy a étudié les alliages étain-cuivre-antimoine, renfermant plus de 50 0/0 d'étain ; ce sont les seuls employés dans l'industrie.
En étudiant leur microstructure, ce savant y a trouvé les deux combinaisons SnCu3 et SbSn,
que Ton rencontre dans les alliages binaires. Le composé SnCu3 apparaît en aiguilles tendant à se grouper en six branches; le composé SbSn se présente en cubes très nets et d'autant plus abondants qu'il y a plus d'antimoine.
Nous donnons (Phot. 347 à 331) les micrographies de plusieurs de ces alliages.
En voici les compositions :
Fio. 199. — Surface de fusibilité des alliages plomb-étain-bismuth.
Sn
