III. - TRAITEMENTS DES ALLIAGES

Les différents traitements que les alliages peuvent subir en vue d'acquérir la forme et les propriétés commerciales voulues sont de trois catégories :

1° Traitements mécaniques;

2° Traitements thermiques ;

3° Traitements chimiques.

1° Traitements mécaniques. — Les principaux traitements mécaniques que peuvent subir les alliages sont : le laminage, le martelage, l'étirage, l'ébarbage, le polissage.

Le laminage et le martelage prennent le lingot brut de coulée et l'amènent sous une forme et à des dimensions déterminées.

Les alliages qui peuvent subir ce traitement se partagent en deux groupes :

1° Les alliages qui se laminent et se martèlent à chaud : les aciers au carbone, de nombreux aciers spéciaux, certains laitons (alliages de cuivre et de zinc), quelques bronzes, etc.;

2° Les alliages se laminant et se martelant à froid : les laitons renfermant plus de 62 0/0 de cuivre, certains bronzes (moins de 10 0/0d'étain),des melchiors (cuivre-nickel-zinc), etc.

Il arrive qu'un alliage peut subir le traitement dont nous parlons soit à froid, soit à chaud. Nous citerons comme exemples les laitons renfermant de 58 à 61 0/0 de cuivre.

Il ne nous paraît pas nécessaire d'insister ici sur les prin-

cipes du laminage et du martelage, qui son-t décrits dans tous les ouvrages de Métallurgie Générale.

L'étirage a pour but de parfaire la forme donnée aux barres par le laminage, voire même de donner au métal un profil que Ton ne peut obtenir dans le laminage. Les alliages et métaux qui peuvent subir ce traitement, lequel suit toujours le laminage, sont assez nombreux et correspondent sensiblement à ceux qui se laminent.

Le principe de Té tirage consiste essentiellement dans le passage de la barre métallique h travers une filière dont le diamètre est inférieur à celui de la barre primitive. L'extrémité de là barre préalablement diminuée de diamètre est passée dans la filière et pincée dans un appareil de traction qui force toute la barre à s'allonger et à diminuer de diamètre en passant par la filière. Ordinairement la passe a pour effet de diminuer de 2 millimètres environ le diamètre de la barre. La traction peut être obtenue soit au moyen d'une chaîne de galle sans fin sur laquelle on vient, par un contrepoids, accrocher l'appareil à griffes (banc à tirer ordinaire), soit au moyen d'un banc hydraulique qui donne un effort plus régulier.

La filière peut épouser des formes très différentes suivant le profil que Ton veut obtenir; on peut môme aider son travail par un outil qui enlève le métal, pendant que la barre est tractionnée, aidant ainsi à l'obtention du profil final.

L'ébarbageet le polissage sont des traitements qui n'ont pour but que d'améliorer la surface donnée par coulée et notamment d'enlever toutes les bavures et de régulariser les surfaces qui rejoignent la pièce aux masselottes. Le polissage a souvent, il est vrai, pour but de donner à la surface de la pièce un brillant spécial, voire même de la préparer à un traitement ultérieur, tel que le nickelage. De toutes façons, ces traitements ont lieu par l'intermédiaire de meules en émcri, carborundum, etc., de brosses, etc.

L'influence du laminage et du martelage est de la plus haute importance; dans ces traitements, les grains du métal sont resserrés et l'alliage possède des propriétés tout autres que

lorsqu'il est brut de coulée. La charge de rupture a généralement augmenté; il en est de même des allongements.

Voici l'exemple d'un laiton spécial. Brut de coulée, il a donné :

Laminé à chaud, étiré et recuit (nous verrons plus loin l'influence du recuit) :

11 est même des alliages pour lesquels l'influence du laminage est encore beaucoup plus importante.

Quant à Tétirage, il occasionne dans le métal un état d'écrouissage plus avancé que dans le laminage. Si Ton considère le métal laminé et le métal étiré, on trouvera une augmentation de la charge de rupture et une diminution très nette des allongements.

Voici, par exemple, un alliage (celui déjà cité), qui nous a donné :

Brut de laminage, c'est-à-dire laminé et non recuit :

Brut d'étirage, l'étirage ayant été fait sur le métal laminé :

Il est de toute évidence que la différence des propriétés du

métal laminé et du métal étiré seront d'autant plus accentuées que la passe d'étirage aura été plus forte K

Nous verrons d'ailleurs plus loin les études si intéressantes qui ont été faites, à ce point de vue, sur quelques métaux ou alliages. Mais nous tenons d'ores et déjà à signaler que l'écrouissage produit parfois une véritable transformation intermoléculaire; nous en verrons des exemples frappants à propos des aciers au nickel, au manganèse, etc.

2° Traitements thermiques. — Les principaux traitements thermiques que peuvent subir les métaux ou alliages sont :

Le recuit, la trempe et le revenu.

Dans le traitement du recuit, le métal est porté à une température qui dépend essentiellement de la nature du métal ou de l'alliage, mais qui est toujours assez élevée.

Le recuit a pour effet de détruire complètement l'influence des traitements mécaniques ou physiques déjà subis par le métal. C'est ainsi que, si le métal a été laminé, martelé ou étiré, le recuit aura pour effet de détruire l'état d'écrouissage dans lequel se trouve le métal ; on voit alors la charge de rupture et la limite élastique diminuer, tandis que les allongements augmentent. Voici, par eexmple, un alliage qui, écroui, donnait:

et qui, après recuit complet, c'est-à-dire recuit ayant détruit entièrement l'écrouissage, a fourni :

11 est bien évident que l'effet du recuit est d'autant plus sensible que l'effet de l'écrouissage a été plus important.

1 . Cette expression — passe d'étirage — signifie la diminution de section amenée dans la barre par étirage, sans qu'il y ait de recuit.

Le recuit a aussi pour effet de détruire les tensions internes qui ont pu être développées par certains traitements : forgeage, martelage, matriçage, etc. Enfin, il détruit aussi les effets d'un traitement spécial que nous allons étudier et que Ton appelle l&trempe. Pour bien définir l'influence du recuit etde Técrouissage, nous résumerons les principaux résultats obtenus par M. André Le Chatelier, qui est arrivé à montrer qu'un métal possède une limite d'écrouissage qui est pratiquement atteinte pour une déformation relativement faible et qu'il est impossible de dépasser, quelle que soit la déformation ultérieure que Ton impose au métal.

On peut ajouter que, pour tous les métaux étudiés par M. André Le Chatelier (sauf pour l'argent), la charge de rupture, après écrouissage complet, est le double de celle obtenue après recuit complet.

Cuivre * — Nickel1....

Aluminium

Argent

Cadmium..