parties

Métaux blancs pour coussinets et pièces de friction.

ABCDEFa HI

Cuivre ... 5829634 2.5 8

Zinc » » » » ]»40 4 » 80

Plomb ... »)>)>n)>42)» » »

Fer. .... » jt » » » » » 70.0 »

100 100 100 100 100 100 102 77.5 92 parties.

Les alliages A et B sont employés pour les pièces de peu de frottement et à faibles charges ;

Le composé C, pour grandes charges ; les composés D et T, pour arbres très lourds et pour arbres de moulins;

L'alliage E, pour transmissions à grande vitesse.

Les types G et H sont indiqués comme métaux durs, et le type I comme métal économique.

Les ingénieurs allemands établissent pour ces alliages une relation entre la dureté de l'arbre et celle du coussinet. Plus les duretés sont différentes, moins la chaleur développée par le frottement est grande.

D'un autre côté, si le coussinet est trop doux par rapport à l'arbre, plus il s'usera aisément et rapidement. En partant de ces principes, les fondeurs ont dû, en dehors des bronzes durs qui se tiennent entre 15 à 20 d'étain pour 85 à 80 de cuivre, constituer divers alliages de plomb et d'antimoine.

Les premiers usent leurs arbres et coûtent cher de graissage ; les seconds, trop doux, ne peuvent supporter de lourdes charges et fusent aisément.

C'est alors qu'on a songé aux métaux blancs, dont nous venons de donner les formules, et qui admettent comme composants le cuivre, le zinc, l'étain et l'antimoine.

On a, en outre, essayé un alliage de 85 parties de fonte grise avec 15 parties d'étain. Cet alliage raye les arbres et ne résiste pas aux chocs. C'est à la suite de ces essais qu'on est arrivé aux bronzes phosphoreux, lesquels ne sont pas encore adoptés partout avec une entière confiance.

Aux divers composés qui viennent d'être indiqués» nous sgouterons

-isola formule de Talliage fluirant, usité en Allemagne pour la construction des mesures de capacité destinées à contenir des liquides :

Cuivre 60

Zinc 38.2

Fer 1.8

100 parties.

Puis, celle d*un alliage employé en Angleterre pour la composition des rouleaux destinés à l'impression des étoffés de coton :

Cuivre • • 8

Étaîn 65

Plomb 10

Ântinoine . ••••••••...•*»»••• 11

100 parties.

Alliages particuliers par fusion ou par superposition.

Etamage. — Nous ne nous occuperons ici que de Tapplication de Tétain sur des métaux fondus, le cuivre ou la fonte, et ce sera uniquement pour donner une idée générale des procédés déjà indiqués (2« partie, pages 32 et suivantes).

Les métaux superposés doivent être appliqués Tun sur l'autre, après un décapage préalable de celui qui doit recevoir la couverte préservatrice ; il se forme, en cette situation, une sorte d'alliage qui fait que la soudure s'effectue par l'adhérence entre les surfaces en contact.

Le décapage du cuivre qui doit être recouvert d'étain s'opère à l'aide du sel ammoniac, lequel vient oxyder et dépouiller la surface & recouvrir.

S'il s'agit du fer ou de la fonte, on emploie de préférence une dissolution dans l'eau d'environ 16 à 17 p. 0/0 d'acide hydrochlorique.

On peut se servir également du chlorure double de 2inc et d'ammoniaque très soluble dans l'eau et se décomposant par la chaleur en chlorure de zinc qui se fond et en hydrochlorate d'ammoniaque qui se sublime.

Ce composé est non seulement propre à faciliter l'étamage» mais encore il peut servir à recouvrir le cuivre et la fonte de linc ou de plomb, et même l'étain de zinc ou de plomb, et réciproquement

Dans rétamage du cuivre, on étale l'étain fondu sur la pièce décapée et chauffée, si l'on n'a besoin que d'un étamage absolument superficiel. Autrement, on peut recouvrir tout d'abord le métal à préserver d'une première couche de zinc ou de plomb, sur laquèUe on applique l'étain.

Vû alliage de 6 parties d'étain et 1 de fer rend la eouverte préservatrice plus solide et plos durable que celle apportée par Tétalu seul.

On opàre cet alliage en fondant d'abord Tétain, puis en le chauffant au rouge, après avoir plongé dans le bain des rognures de ferblanc.

Cet alliage ayant été trouvé plus difficile & appliquer que Tétain employé seul, ou qu'un alliage d'étain avec 10 ft 20 parties de plomb, on a essayé de lui substituer un alliage nickelé, dans les proportions qui suivent :

Nickel O.OTl

RognoreB de fer ou de télé 0.125

Étaîû 1.134

On fait fondre cet alliage avec un flux comprenant 0.07 de borax et 0.20 de verre pilé, et Ton obtient un composé donnant une couverte plus blanche et plus solide que Tétamage ordinaire*

L'étamage du fer-blanc a lieu par des procédés en grand, basés sur lea principes qui précèdent, mais entraînant un appareillage industriel que nous ne décrirons pas, en ce sens qu'il échappe au sujet que nous traitons. De même aussi, nous mentionnerons, pour mémoire, les différents procédés de moirés mélalliques à l'usage de certaines industries.

L'étamage de la fonte est difficile et peu solide, si le métal n'est pas dépouillé de sa croûte à l'aide du tour ou de la meule et si le décapage n'est pas complet et régulier.

Cependant on peut employer un alliage qui peut dispenser de tourner ou de blanchir la fonte, en se bornant seulement à la récurer avec du grès pilé. Cet alliage, qui est aussi fusible et en même temps plus dur que l'étain, se compose de :

Étain • , . , « BO parties.

Niokel 6 -

Fer * 5 —

Il se rapproche de celui cité plus haut et il donne une couverte plus blanche que l'étamage à l'étain, ft plus forte raison que l'étamage avec l'alliage étain-plomb.

Des praticiens expérimentés ayant fait des expériences pour recouvrir la fonte avec des métaux et des composés divers ont noté cette remarque, que la fonte coulée en moules métalliques, autrement dit en coquilles, a une tendance plus marquée à recevoir l'étamage que la fonte coulée en table.

Zingage. -^ On recouvre le fer ou la fonte de dnc en plongeant ces métaux, après décapage, dans un bain de zinc fondu. Le métal zingué

est pénétré par le zinc de telle façon que ce métal viendrait à entrer en fusion, si l'immersion devait durer longtemps. Il se forme donc un alliage réel poussé d'autant plus loin, que le fer et le zinc demeurent plus longtemps dans le même bain activement chauffé. A cause de cela, pour obtenir une application plus immédiate et plus solide, on étame ou l'on plombe la tôle, avant de la zinguer.

S'il ne s'agit que de blanchir le fer, en le rendant plus propre à résister aux agents extérieurs qui le dissolvent ou l'altèrent, le zingage par alliage à la surface peut suffire dans bien des cas.

Autrement, quand il y a lieu de recouvrir le fer ou la fonte exposés «alternativement à l'air ou à l'eau, les procédés de galvanisation sont à rechercher de préférence. Ces procédés sont d'autant plus certains, que l'opération préalable du décapage a été faite dans de bonnes conditions.

Le zinc, dont on fait usage par les procédés d'immersion ou par la galvanisation, que commençait à appliquer Sorel alors que nous avons publié notre première édition, en 1844, doit être aussi parfaitement pur que possible, et les objets à recouvrir, absolument décapés. Les creusets à fondre le zinc, s'ils sont en fer ou en fonte, doivent être brasqués ou tout au moins garnis intérieurement d'un second creuset en terre, pour empêcher l'alliage de fer et de zinc qui se formerait et détruirait rapidement les creusets métalliques, au cas où le zinc se trouverait en contact avec le fer.

Le bain de zinc doit être garanti contre l'oxydation par une couche de sel ammoniac ou d'un flux composé de résine et de carbonate de soude préservant le métal de l'atteinte de l'air.

Les objets à recouvrir de zinc doivent être chauffés dans des fours appropriés, après avoir été décapés et récurés. S'il est quelques surfaces réservées, ne devant pas être recouvertes de zinc, on a soin de les garnir d'une couche plus ou moins épaisse d*argile. Les menus objets, clous, chevilles, etc., sont placés dans un vase percé de trous qu'on plonge dans le bain, en ayant soin de l'agiter, et qu'on secoue une fois sorti du bain, pour égoutter le métal et détacher le zinc en excès. Le tout est, du reste, versé dans l'eau, afin qu'un refroidissement rapide s'opère avant que tout le zinc adhérent soit complètement figé. Puis les objets refroidis sont limés ou grattés aux endroits où le zinc se montre en excès. Les petites pièces sont passées au tonneau avec de la sciure de bois ou du sablon humide. Les plus grosses sont polies avec de la pierre ponce et du grès frottés à l'aide d'un morceau de cuir ou de liège.

Dorure, argenture, etc. — Nous ne parlerons pas des procédés de dorure ou d'argenture qui, s'exerçant sur des métaux d'un autre ordre que

ceux dont nous avons à nous occuper dans un traité de fonderie, n'offrent pas à nos lecteurs un intérêt direct.

On emploie aujourd'hui, du reste, plus sûrement, les procédés de galvanisation, devenus pratiques et assez connus pour que nous n'ayons pas à les décrire ici.

On dore, on argenté ou Ton bronze la fonte d'art par ces procédés et, à défaut, dans les cas plus simples, à l'aide de peintures, vernis ou applications diverses, qui sont du domaine du décorateur plutôt que de celui du fondeur.

Cuivrage de la fonte. — Quelques fabricants anglais emploient le procédé suivant pour cuivrer la fonte, lequel diffère peu de celui indiqué page 32, deuxième partie :

On nettoie le métal avec l'acide chlorhydrique étendu, en y laissant les pièces jusqu'à ce qu'elles soient suffisamment décapées. Puis on les plonge dans un bain composé de :

Oxyde de cuivre • 25 grammes.

Acide chlorhydrique. . • , 170 —

Alcool 1 demi-litre.

Eau 1 —

Il se dépose sur la fonte une couche homogène et égale de cuivre. On a soin d'enlever à la brosse le chlorure adhérent au métal après qu'il a été séché. La rapidité du dépôt dépend de la quantité d'alcool employée.

Perfectionnements et procédés nouveaux concernant

les alliages.

Depuis vingt ans, un certain nombre de métaux ont pris faveur et ont donné lieu à des applications nouvelles très intéressantes ; d'autres, à peine connus, sont passés dans l'industrie et sont, en ce moment encore, sous le coup d'études incessantes, ayant déjà abouti à des découvertes importantes.

Tels sont, parmi les premiers, le nickel et le platine ; parmi les seconds, le manganèse, l'aluminium, le tungstène, le phosphore, etc.

A ces points de vue, il nous paraît bon de laisser ici une trace de ce qui s'est fait jusqu'à présent.

Nickel, — On trouvera aux pages 64 et 108 de ce volume diverses données sur le nickel et ses alliages.

Ce métal a pris aujourd'hui une grande extension qui ne semble pas avoir atteint sa limite extrême.

Un nouveau minerai de nickel a été découvert en 1864, dans la Nouvelle-Calédonie, par un ingénieur, M. J. Oamier. — De là le nom de gamiériit donné au métal extrait de ce dernier, et qui présente toutes les propriétés du nickel, dont il a l'apparence d'ailleurs.

La garniérite diffère du nickel en ce que sa composition n'accuse ni le soufre, ni l'arsenic, ni l'antimoine, ni le cobalt, qu'on rencontre à divers degrés dans les minerais de nickel et dans l^LpiméUie de Beudant.

Celle-ci est un oxyde ou plutôt un silicate d'oxyde de nickel avec gangue ordinairement alumineuse, tandis que la garniérite est formée d'un silicate à double base de nickel et de magnésie.

L'analyse de ce minerai a donné, en effet, les résultats suivants :

Silice 41.00 Oxygène 22.00

Protoxyde de nickel. 19.00 — 4.07

Magnésie 16.40 — 0.56

Alumine 0.60 — 0.28

Chaax traces — traces

Eau et gangue. . . 23.00 — 18.00

La quantité de 19 p. 0/0 de protoxyde de nickel correspond à environ 15 p. 0/0 de nickel pur.

Nous avons dit que le nickel fat découvert en 1731 par Cronstedt. Bergmann en étudia depuis les propriétés, et ce ne fût que vers la fin du xviii^ siècle que Richter parvint à obtenir ce métal à l'état de pureté.

Cependant son extraction sous forme métallique est encore assez coûteuse. Les principaux minerais de nickel connus sont :

Le kupper-nickel ou nickel arsenical ;

Le nickel gris ;

Le nickel-'arsémO'Sulfuré*

On rencontre les deux premiers en France, dans le Dauphiné. Et tous les trois dans les terrains de transition, en Angleterre et en Ecosse, en Suède, en Saxe et en Styrie. Dans la vallée de la Sesia, en Piémont, on trouve des gisements importants de pyrite blancHe magnétique, contenant 5 p. 0/0 de nickel et 1 1/2 p. 0/0 de cuivre. Dans d'autres pays, on a trouvé le nickel, sous le nom de cuivre blanc, parmi les scories perdues d'anciennes usines à cuivre d'où les exploitants n'avaient pas songé à exploiter d'autre métal.

L'alliage de 1 partie de nickel et 2 parties de cuivre donne un métal gris d'un aspect un peu cristallisé à la surface, tenace, ductile et passablement fusible.

Le nickel pur est, lui-même, très ductile ; sa couleur blanche persiste dans les alliages, et l'oxydation due à l'eau, à l'air ou aux acides

a peu dlûfluenee sur lui. Il est presque aussi magnôtique que le fer ; mais il perd cette qualité aux environs de 40(y^.

La gamiérite» qui montre les marnes propriétés, est facilement traitée par la voie sèche. On n'a pas & s'occuper d'éliminer le soufre^ l'arsenic et l'antimoine. .

De là un abaissement du prix de revient de ce métal, lequel a permis d'aider l'extension du nickel dans l'industrie.

On a trouvé que le nickel, comme d'autres métaux, notamment le phosphore et le manganèse, devait donner de la résistance au bronze ordinaire, formé de cuivre et d'étain ; mais c'est un fait à approfondir. En attendant, le nickel prend aujourd'hui une part importante dans la fabrication des métaux blancs, qu'ils s'appellent maillechort, argyrine» métal de la reine ou métal anglais, etc.

On emploie beaucoup un métal blanc, dit minargent, qui nous est venu d'Amérique et qui est composé de :

Caîvre 108 parties.

Nickel 714 —

Tungstène. . . .- 58 —

Aluminium 10 —

Cet alliage présente une blancheur, une malléabilité, une ductilité et une ténacité presque égales à celles de l'argent. Supérieur à l'argent comme éclat métallique, il n'est pas attaquable par le soufre ou ses composés.

On opère la fusion des trois premiers métaux ensemble ; puis le produit amené à l'état de grenailles est de nouveau fondu en ajoutant l'aluminium avec 1 ou 2 p. 0/0 de flux, composé de borax et de chlorure de chaux.

On fait, en dehors des compositions pour la fausse orfèvrerie, des alliages pour la robineterie, pour des pièces d'ornementation et divers usages, dans des conditions assez avantageuses, qui permettent de substituer souvent les composés de nickel à ceux du laiton nickelé.

Le laiton bon titre, pour la robineterie, peut valoir en efifet :

2 fr. 20 à 2 fr. 50 le kilog.

Pour les petites pièces :

2 fr. 75 à 3 fr. 50 le kilog.

Le nickelage payé suivant le poids des pièces à recouvrir, dans les limites au-dessous de 2 kilog. 50 à 3 kilogrammes, peut valoir 2flr. 26 à 2 fr. 50 le kilogramme ;

Pour les pièces très légères et ornementées, 5 à 8 francs au moins.

Avec les nouveaux alliages de nickel, il faut compter : pour la robi*

neterie, sur le prix de 4 fr. 50 environ par kilogramme, et pour les petites pièces, sur le prix de 7 à 10 francs.

Mais alors le consommateur a dans les mains, en cas de vieux métal hors de service, une valeur de 2 fr. 50 à 4 francs par kilogramme, suivant le titre de l'alliage au nickel, au lieu de 1 fr. 20 à 1 fr. 30 qu'il aurait avec la mitraille de laiton.

En général, les alliages du nickel ne doivent pas être opérés de toutes pièces. Ils ne présentent aucun intérêt à comporter des métaux à bas prix, tels que le plomb et le zinc .

Leur adjuvant principal est certainement le cuivre à dose plus ou moins élevée, et si l'étain, le zinc, le plomb, Taluminium, etc., doivent entrer dans l'alliage, ce ne peut être qu'en petites quantités et par dosages successifs gradués.

On retrouvera du reste, au chapitre qui précède, différents alliages blancs où la présence du nickel est la base indispensable de ces composés.

Platine. — Les alliages du platine sont pour la plupart sans objet dans l'industrie. Les expériences des chimistes indiquent :

Que les alliages platine-cuivre peuvent être obtenus en toutes proportions ; qu'à parties égales le composé donne un métal d'un jaune p&le, cassant et peu malléable;

Que les alliages platine-zinc sont à peu près impraticables par les procédés ordinaires ;

Que les alliages du platine avec les autres métaux sont plus ou moins possibles, mais toujours très difficiles et demeurent, jusqu'à présent, sans portée.

Le prix élevé du platine et la haute température nécessaire à sa fusion rendent ses usages assez rares.

On ne pourrait songer à l'employer dans les travaux industriels qu'en très faibles doses et pour le cas où, comme le phosphore, le manganèse et autres métaux que conseille la chimie moderne, il pourrait apporter aux alliages des qualités nouvelles et imprévues, sans déplacer leurs prix.

Jusque-là, le platine peut tout au plus servir à quelques rares objets, tels que des capsules ou des creusets minuscules ou des instruments de précision, dans lesquels son infusibilité et son inaltérabilité peuvent le rendre indispensable.

C'est ainsi qu'il a servi à la construction du mètre étalon, créé sous les auspices d'une commission internationale, lors de l'Exposition de 1878.

On se préoccupait de l'inaltérabilité du métal destiné à l'établissement de cette mesure fixe, qui doit être à l'abri de toutes aventures de

dilatation, de contraction, d'oxydation, etc., et Ton se demandait si un métal formé de platine et d'iridium pouvait subir, étant exposé à l'air, une modification quelconque.

Des expériences de M. Péligot vinrent démontrer que des réglettes de fer, de cuivre et de divers alliages ayant été préalablement lavées à l'acide chlorhydrique et à l'éther, puis placées sous une cloche de verre où se trouvait un mélange d'eau et d'acide, à volumes égaux, se sont recouvertes en peu de jours d'une couche plus ou moins épaisse de chlorure, alors que deux réglettes semblables de platine iridié sont demeurées brillantes et absolument intactes, leur poids n'ayant subi aucune dépréciation.

De même, les échantillons de platine iridié ayant été soumis, pendant plusieurs jours, dans une étuve chauffée à 200^, n'ont accusé aucune différence de poids avec celui qu'elles donnaient avant l'expérience.

On fit alors un lingot du poids de 250 kilogrammes dont l'analyse accusa, en dehors du platine et de l'iridium, la présence du ruthénium et du fer. On admit que celui-ci avait pu être fixé sur le métal des règles par les outils, limes ou grattoirs ayant servi à leur confection. Il ne dépassait pas, du reste, une quantité de plus de 7 à 8 millièmes par 100 grammes d'alliage.

Quant au ruthénium, qui se montrait en proportion moindre, on attribua son incorporation à une imperfection du traitement que dut subir le minerai ayant fourni le platine.

En tout cas, les propriétés du platine, saturé d'iridium, employé pour la confection des mètres-étalons, ont été déclarées convenables et satisfaisantes par la commission française.

Dire ce qu'ont coûté la composition d'un lingot de 250 kilogrammes de métal, la fabrication des étalons et les frais d'expériences, c'est ce que nous ne savons et ce que les comptes du Conservatoire des arts et métiers savent mieux que nous. Mais au moins il est dit que le platine iridié fournit un métal absolument inaltérable.

C'en est assez pour donner au platine le droit de cité. Puisse-t-il en être de même pour les autres métaux qui sont encore à l'état de découverte expectative et que la chimie actuelle, pratiquée comme, on n'a jamais fait, est appelée à faire passer dans le domaine de l'industrie.

Ainsi en est-il de l'aluminium et du tungstène dont nous avons parlé dans notre Guide des alliages, auquel nous empruntons les notes qui suivent :

Aluminium. — Nous ne suivrons pas pour ces alliages la marche que nous avons admise à l'égard des métaux qui précèdent. L'aluminium,

métal nouveaui n'a encore été que très peu essayé comme combinaison avec les autres métaux. Nous ne connaissons jusqu'à présent que ses alliages avec le cuivre qui aient été soumis à des applications industrielles sérieuses.

Avant que l'aluminium fftt obtenu à l'état métallique, ses combinaisons n'ont offert qu'un intérêt très relatif et tout au plus susceptible d'éveiller l'attention de la science. Il ne s'agissait pas alors d'alliages proprement dits, et les expérimentateurs s'étaient attachés à des assimilations chimiques plutôt qu'à des alliages mécaniques dans le sens absolu du mot.

En recherchant dans les ouvrages qui ont traité le sujet qui lious occupe, nous trouvons peu d'indications données sur l'introduction de l'alumine, et non de l'aluminium, dans les autres corps métalliques.

L'alumine qui est combinée dans la nature avec un certain nombre de métaux, notamment avec le fer, enlève plutôt à ces métaux, quand elle reste dans la combinaison, après leur fusion, une partie de leurs qualités normales, qu'elle ne leur en apporte de nouvelles.

Se fondant sur ce que le wootz ou acier de l'Inde devait emprunter à la présence de l'alumine son caractère particulier, consistant à présenter après la forge et le poli une surface damassée, quelques savants ont fait des études sur l'alliage de l'acier et de l'alumine.

En soumettant de l'acier en menus fragments à une température intense et prolongée, ils ont obtenu des carbures ou des graphites qui, réduits en poudre et mêlés à de l'alumine pure, ont donné sous un chauffage énergique au creuset un alliage blanc, très fragile et d'une structure granuleuse.

60 à 70 parties de cet alliage fondues avec 500 à 700 parties d'acier de bonne qualité ont fourni un métal qui, travaillé au marteau et poli» a présenté, après l'application de l'acide sulfurique étendu sur les faces polies, le damassé qui est particulier au wootz.

La pesanteur spécifique de ce composé avant l'écrouissage était 7.665. Quoique d'une cassure lamelleuse, le métal était malléable et à même de s'étirer sans fentes ni gerçures. Le grain, après la trempe, devenait d'une finesse extrême et d'une grande dureté.

Il est permis de penser que ces résultats, provenant d'expériences plus ou moins authentiques, auraient besoin d'être confirmés par de nouvelles épreuves plus sérieuses et plus complètes. Tant de savants ont prétendu, à l'aide de quantités insignifiantes de métaux divers ajoutées à l'acier, améliorer et transformer les propriétés de ce métal, sans qu'il se soit produit, jusqu'à ce jour, aucun fait bien saillant, qu'on doit désirer voir se répéter des études qui, trop souvent, ne sont pas sorties des laboratoires et ont emprunté leurs résultats à des causes

tontes particulières» que la pratique de Tindustrie ne saurait peut-être plus retrouver.

Sans doute, aujourd'hui que rindustrie produit Taluminium métallique, on parviendra à combiner ce métal en toutes proportions avec la plupart des métaux connus. On obtiendra des composés qui, par leur nature métallique, seront sujets à des applications industrielles plus ou moins sérieuses, plus ou moins utiles, mais, dans tous les cas, plus précises et plus pratiques que les données toutes scientifiques qu'on avait pu recueillir.

L'aluminium métallique, tel que l'industrie l'extrait de l'alumine, base des argiles et des kaolins, corps des plus répandus dans la nature, se rapproche par ses propriétés chimiques du fer, du cobalt, du chrome et du nickel; par ses propriétés physiques, de l'or, de l'argent, du cuivre, de Tétain, du zinc, etc. Sa densité, toutefois, lui attribue un rang exceptionnel parmi les autres métaux. Elle est tellement faible, qu'elle accuse à peine 2.60, quand la densité moyenne des métaux connus atteint 7.20.

L'aluminium a été pour la première fois, il y a un demi-siècle, isolé de l'alumine par Yohler, chimiste allemand ; mais ce métal ne s'est réellement révélé que depuis les travaux de Sainte-Claire Deville, qui datent d'une vingtaine d'années environ.

. Les applications de l'aluminium ont été quelque peu surfaites au début. Métal léger, facile à travailler au laminage, à l'estampage, à l'étirage, facile à monter et à ciseler, il fut accueilli par la mode avec une faveur trop grande pour que cette faveur fût durable.

On est revenu aujourd'hui d'un engouement trop vif pour ce métal, en réalité sans caractère assez riche pour se placer sur la même ligne que les métaux précieux. Terne, mou, d'une patine douteuse, l'aluminium devait rester trop cher pour que ses applications fussent susceptibles d'une vulgarisation étendue. Toutefois, après avoir été beaucoup prôné, l'aluminium ne laisse pas de marquer une des conquêtes les plus intéressantes de la métallurgie moderne. Sa fabrication et son emploi, encore limités, ne sont pas sans utilité dans les arts industriels ; et l'usine de Nanterre, où se produit, s'affine et se travaille l'aluminium, paraît avoir pris définitivement sa place parmi les établissements de production qui, devenus réellement industriels, n'empruntent plus au laboratoire que des perfectionnements et des résultats nouveaux. Diverses usines, en Angleterre et en Allemagne, se sont du reste montées à l'égal de l'usine de Nanterre et produisent, depuis plusieurs années, l'aluminium et ses alliages d'une manière industrielle.

On forme avec l'aluminium des alliages d'étain, de zinc, d'argent, de fer, de platine, de cuivre, etc. Mais la plupart de ces alliages sont sans intérêt pratique. Allié aux métaux précieux, l'aluminium leur enlève

une partie de leur valeur sans leur apporter des qualités nouvelles en compensation; combiné avec certains métaux industriels, le zinc, rétain ou le fer, etc., il perd lui-même de sa valeur, sans acquérir, à en juger du moins par ce qui est connu jusqu'à présent, aucune propriété particulière qui soit de nature à développer ses emplois utiles.

Ses alliages avec le cuivre sont les seuls qui paraissent devoir être pratiqués sérieusement en l'état actuel dos choses.

A proprement parler, les combinaisons de l'aluminium avec les autres métaux sont plutôt des affiliations que des alliages. La faible densité de l'aluminium ne permet pas un alliage direct et facile. On est en quelque sorte obligé, en introduisant lentement et par petites quantités l'aluminium dans le bain que lui offrent les autres métaux, de saturer ceux-ci, plutôt que de les combiner.

Pour les composés de cuivre et d'aluminium, on recherche des cuivres de première qualité, parfaitement épurés.

Les proportions atomiques paraissent se trouver entre 10 parties d'aluminium et 00 parties de cuivre.

Au moment où dans le cuivre en fusion on introduit, au centre de la masse liquide, l'aluminium en lingot, il se produit un refroidissement instantané du cuivre, qui se fige presque entièrement. Ce n'est que par un brassage énergique et continu qu'on parvient, en remuant la matière presque solidifiée, à la réchauffer à mesure que la combinaison se produit. D'après M. Morin, directeur de l'usine de Nanterre, on obtient des alliages très homogènes avec les proportions 5, 7 1/2 et 10 p. O.'tt d'aluminium, toute abstraction faite de la quantité évaporée; tandis qu'avec les proportions 6, 7 ou 8 p. 0/0, par exemple, on n'arrive pas à obtenir des mélanges où l'aluminium est en combinaison complète. L'alliage à 5 p. 0/0 et celui à 10 p. 0/0 ont une couleur jaune d'or, tandis que l'alliage à 7 1/2 p. 0/0 fournit un métal d'une nuance verdâtre, pai> faitement différent des deux autres. Il est permis de penser qu'il se produit dans ces circonstances quelque tour de main qui échappe aux appréciations de l'observateur, et que les indications avancées cidessus ne doivent pas être considérées comme étant, dans tous les cas, d'une exactitude rigoureuse.

Le mélange de toutes pièces, par première fusion, de 10 parties d'aluminium et 90 parties de cuivre, fournit un métal fragile, qui n'augmente de force et de ténacité qu'après plusieurs fusions successives, lesquelles enlèvent chaque fois une partie de l'aluminium.

Toutefois, lorsque le composé a été refondu trois ou quatre fois, la dose d'aluminium paraît devoir rester fixe, et il semble qu'on peut refondre indéfiniment l'alliage sans l'altérer. Les refontes se font au creuset. Le bronze d'aluminium, lorsqu'il a été mis en fusion plusieurs

fois, est homogène et d'une expansion suffisante pour remplir les moules les plus délicats. 11 atteint dans les pièces minces les surfaces les plus fines et se conduit presque aussi bien que les bons bronzes de statuaire. Mais, dans les pièces massives, il est susceptible de tassement et exige l'application de jets abondants et de fortes masselottes.

Le bronze d'aluminium peut être forgé à chaud à la température rouge brun et martelé jusqu'à refroidissement, sans présenter de pailles, de criques ou de gerçures. La trempe agit sur cet alliage comme sur le cuivre rouge, en le rendant plus doux et plus ductile.

La densité des alliages de cuivre et d'aluminium est sensiblement proportionnelle à la dose d'aluminium introduit dans l'alliage. D'après MM. Bell frères, de Newcastle, la densité d'un composé de cuivre et d'aluminium est :

Pour un alliage à 3 p . 0/0 aluminium 8.691

Des expériences du colonel Strange, relatées dans les Bulletins de la Société royale d'astronomie de Londres, indiquent que :

La résistance à la traction du bronze d'aluminium est de 5,328 kilogrammes, celle du bronze ordinaire des canons de Woolwich étant de 2,552 kilogrammes par centimètre carré.

La résistance à la compression est faible; le métal s'aplatit et s'amollit sous la charge, comme font, en général, tous les métaux mous.

La malléabilité est grande, bien qu'aucune expérience ne l'ait déterminée par des chiffres. Le bronze d'aluminium peut se forger avec une grande facilité. Depuis la température rouge sombre jusqu'aux limites les plus approchées du point de fusion, ce métal se comporte parfaitement sous l'action du marteau.

La rigidité absolue n'a pas été déterminée. M. Strange s'est borné à chercher la rigidité relative du laiton, du bronze ordinaire et du bronze d'aluminium. Il a trouvé que le bronze d'aluminium devait être quarante fois environ plus rigide que le laiton, et trois fois plus que le bronze ordinaire.

D'autres expériences ont fait voir encore :

Que le bronze d'aluminium était beaucoup moins susceptible de dilatation et de contraction que le bronze ordinaire et surtout que le laiton ;

Que, sous Foutil, le bronze d'aluminium se coupe par longs copeaux résistants ; qu'il n'empâte pas la lime, etc. ;

Que, comme fusion, ce métal est doué de grandes propriétés d'expansion et atteint parfaitement les empreintes les plus délicates ; mais que.

Sttsceptible de se refiroidir promptement, il eftt sujet an tassement et au déchirement par le retrait.

Qu'enfin, s'il n'est pas d'une inoxydabilité absolue» il se ternit moins et se comporte mieux & l'air que les métaux polis, laiton, brome» fer, acier, etc.

Quoi qu'il en soit de ces observations incomplètes, il est certain quo le bronze d'aluminium n'a pas encore pris dans les arts industriels une place bien accusée. Le prix de ce métal, qui se tient entre 15 et 50 francs le kilogramme, suivant qu'il est brut ou plus ou moins travaillé, •- nous ne parlons pas des objets d'art, --- est certainement un empêchement à sa vulgarisation rapide. Si nous ajoutons que sa couleur au poli n'est pas heureuse et est loin, par son ton et son éclat, de rappeler celle des métaux précieux; que son inaltérabilité n'est pas. Jusqu'à présent, parfaitement démontrée, on s'expliquera, non pas l'insuccès du bronze d'aluminium, mais la lenteur de ses progrès.

Les objets qu'on fabrique aujourd'hui en bronze d'aluminium, sont pour la plupart empruntés à des copies de l'orfèvrerie. On fait des couverts, des couteaux de dessert, des dessous de carafes, des cafetières, etc.i dans lesquels on emploie l'alliage le plus riche. Avec les alliages à dose faible d'aluminium, on produit des flambeaux, des objets de menue b^outerie, des broches, des boucles, des garnitures de nécessaire, etc., des parties accessoires d'instruments de chirurgie ou de précision .

Enfin on cherche à introduire ces alliages parmi tous les usages où il leur est possible de remplacer la dorure, l'argenture et le plaqué, et où ils peuvent, à l'aide de leurs qualités particulières, prendre une place à peu près équivalente.

Alliages du manganèse. -^ Découvert à l'état métallique, en 1774, par Scheele et Gahn. Densité, 7.05 environ. Cassure cristalline fasciculée, d'un blanc gris, ressemblant ft la cassure des fontes blanches. Plus difficilement fusible que la fonte. Sans odeur ni saveur. Fragile et se laissant difficilement attaquer par la lime. Possédant toutefois, d'après Regnault, une certaine ductilité et une certaine malléabilité, qui se développeraient à Tégal des mêmes qualités observées dans le fer, ai le manganèse pouvait être obtenu chimiquement pur.

Pour conserver le manganèse, il faut le tenir à Tabri du contact de l'air. Ce métal, très avide d'oxygène, voit ses surfaces se ternir rapidement et se couvrir d'oxyde brun foncé, dès qu'il est exposé à Tair humide.

Le manganèse s'unit au cuivre, suivant Bergmann, et fournit un alliage très malléable, de couleur rouge, ayant une tendance à passer au brun terdàtre avec le temps.

D'après Berthiar» tous les alliages de cuivre et de manganèse sont dactiles, et les deux métaux ont beaucoup d'affinité Tun pour l'autre.

Le même savant a essayé les alliages suivants» en chauffant les composés dans un creuset brasqué, pour obtenir des culots métalliques :

Pirotozjde de manganèse. .... 4.46 8.92 6.93 17.84

Cuivre métaUiqae 31.64 81.64 15.82 15.83

Charbon 0.50 1.00 1.00 2.00

Borax 0.50 1.00 1.00 1.00

L'alliage n* 1 a donné un métal compact, d'un gris blanc, nuancé de rouge, parfeitement ductile, très tenace, à cassure grenue et écailleuse ; il devait contenir environ 0.10 de manganèse.

L'alliage n*' 2 était d'un gris de platine, ductile, tenace et susceptible de prendre un beau poli.

L'alliage n^ 3 donnait des résultats semblables aux précédents, bien que cet alliage n'indiqu&t après la fusion que 2 atomes de cuivre pour 1 de manganèse, l'alliage n<> 2 ayant montré 4 atomes de cuivre pour 1 de manganèse.

L'alliage n''4 a fourni un alliage bien fondu, d'un gris de fer, ductile, très tenace, à cassure écailleuse et un peu fibreuse, susceptible de prendre un très beau poli. Cet alliage, qui pouvait accuser environ 4 atomes de cuivre pour 3 atomes de manganèse, exhalait une odeur prononcée d'hydrogène sous le souffle de l'haleine.

Les proportions acquises aux alliages, après la fusion, démontrent la propension à l'affinité entre les deux métaux ; car, sans la présence du cuivre, le manganèse ne se serait pas réduit en aussi grande quantité.

L'or, comme le cuivre, peut s'allier au manganèse. Le manganèse fondu avec 33 p. 0/0 d'or forme un alliage peu ductile, d'un gris clair, dur, à cassure grenue. Avec 10 p. 0/0 d'or seulement, cet alliage devient tout à fait ductile, d'un gris pâle, à grains fins.

L'alliage contenant 12 p. 0;t) de manganèse et 88 p. 0/0 d'or est d'un gris Jaune pâle, avec un très grand éclat, analogue à celui de l'acier poli. Cet alliage, plus difScilement fusible que l'or, est très dur quoique cependant pourvu de quelque ductilité. Sa cassure est d'aspect spongieux, à gros grains, d'un gris rougeâtre. 11 ne s'altère pas à l'air. D'après M. Dumas, c'est la limite des proportions suivant lesquelles on peut introduire utilement le manganèse dans l'or.

Le manganèse se trouve combiné fréquemment dans certaines fontes. Mais ces combinaisons forcées se produisant dans des fontes blanches, lamelleusesi très cassantes, n'ont pas été de nature & faire rechercher les alliages directs de manganèse avec la fonte.

. Toutefois on a reconnu que la présence du manganèse pouvait fournir des fontes aciéreuses de qualités à rechercher. S'il en était ainsi, il serait intéressant d'étudier» plus sérieusement, quelle doit être sur les fontes destinées à la fabrication des aciers Tinfluence du maganèse. L'important serait justement d'isoler le manganèse et de le laisser seul en combinaison avec la fonte dégagée, du moins, de la présence d'autres corps aussi susceptibles, sinon plus susceptibles d'altérer ses qualités. Dans les fontes où les essais ont fait voir du manganèse, les résultats ont montré du cuivre, du zinc, de la silice, de l'alumine, du phosphore, etc.; et la plupart de ces corps exerçant une action plus ou moins désastreuse sur la nature de la fonte, qu'elle soit destinée aux moulages, à la fabrication du fer ou à la production de l'acier, il est évident qu'on ne saurait attribuer au manganèse exclusivement une influence fâcheuse (1).

Berthier a cité un alliage de :

Cuirre 0.662

Tungstène 0.216

Fer 0.091

Manganèse • . » • » . . • 0.031

qui est demi-ductile, très dur, susceptible de prendre un beau poli et d'un rouge aussi foncé que le cuivre pur. L'habile chimiste a pensé qu'en augmentant un peu la proportion du cuivre on aurait un alliage tout à fait malléable, aussi beau que le cuivre, plus dur et beaucoup moins fusible.

C'est une expérience à faire, si elle n'a pas été faite déjà; car, en matière d'alliages, il faut s'attendre souvent à des résultats imprévus, le déplacement dans les proportions des composés n'assurant pas toujours les transformations normales que l'étude d'un premier alliage aurait pu faire supposer.

Il ne s'est pas produit, que nous sachions, d'autres tentatives d'alliages du manganèse que celles qui précèdent, ou tout au moins ces tentatives n'ont pas été publiées.

Aujourd'hui, on fabrique du bronze manganèse destiné aux pièces de frottement, ainsi qu'on fait depuis quelques années avec le phosphore.

Chrome. — Découvert en 1797 par Vauquelin. — Densité 5.9. — Très fragile, très dur,rayant facilement le verre, très peu fusible. Sacouleur rappelle celle de l'étain ; au poli, elle prend un bel éclat métallique.

(1) Voilà ce que nous disions en 1865. On peut voir anjonrdliai quel est le rôle important pris par le manganèse* Qu'on se reporte pour cela aux pages 96 et 211 de notre deuxième volume.

Le chrome se trouve, dans la nature, en combinaison avec le fer et le plomb sous les noms de fer chromé et de plomb chromaté ou crocoîde. Il est difficile de l'obtenir à l'état absolument métallique; les traitements connus le fournissent sous forme d'une masse grise agglutinée ou sous forme de poudre gris foncé. Dans l'un ou dans l'autre de ces deux états, on ne l'obtient pas absolument pur. Le chrome ne s'oxyde pas notablement au contact de l'air, à la température ordinaire; mais, chaufié au rouge et exposé à l'air pendant le chauffage, il prend feu et, se combinant avec l'oxygène, amène de l'oxyde de chrome vert.

Le chrome fournit, dans le domaine de la chimie, des combinaisons remarquables par leur belle coloration en vert.

Les expérimentateurs ne paraissent avoir étudié que les combinaisons du chrome avec le fer ou l'acier.

De leurs recherches, il est reconnu que le chrome a une très grande affinité pour le fer et peut s'allier avec ce métal en toutes proportions.

D'après Berthier, si l'on chauffe très fortement dans un creuset brasqué un mélange d'oxyde de chrome et d'oxyde de fer, ces oxydes sont parfaitement réduits, et l'on peut obtenir en toutes proportions des combinaisons intimes et homogènes des deux métaux.

Ces alliages sont généralement durs, cassants, cristallins, d'un gris blanc et d'un poli plus éclatant que celui du fer. Ils sont aussi, suivant que le mélange renferme davantage de chrome^ plus réfractaires, beaucoup moins magnétiques et beaucoup moins attaquables par les acides que le fer.

L'alliage composé de :

Fer 68.(50

Chrome 31.40

est d'une structure fibreuse, d'un blanc presque argentin, très cassant et difficilement attaquable par la lime.

Les alliages de fer et de chrome n'ont pas, jusqu'à présent, un degré d'utilité notable dans la pratique industrielle. Si l'on devait chercher à les utiliser, on ferait mieux, dit Berthier, de substituer dans les mélanges le minerai de chrome, fer chromé, à l'oxyde de chrome pur. Le minerai de chrome n'est pas très rare ; il en existe, en France, une mine abondante dans le département du Yar.

Dans ses essais sur les combinaisons du chrome avec le fer et l'acier, le même savant s'est servi des alliages du fer et du chrome pour introduire ce dernier métal dans l'acier fondu.

Les alliages d'acier et de chrome, ainsi obtenus, dans des proportions telles que l'acier peut contenir 1 à 2 p. 0/0 de chrome, ont fourni un métal qui, de même que le wootz, a paru susceptible d'être poli et

damasquiné à Taide de Tacide sulfùrique étendu. Le damassé, laissant des parties blanches de chrome sur lesquelles l'acide n*a pas d'action, offlrit des veines très variées et d'un blanc d'argent très brillant, semblables & celles qu'on obtient dans l'alliage de l'argent et de l'acier.

Diverses fabriques d'armes, en Belgique, s'appuyant sur les données qui précèdent, ont cherché pratiquement les alliages d'acier et de chrome pour la décoration des lames damassées. Ces alliages sont encore employés, croyons-nous ; mais on a dû substituer l'acier cémenté à l'acier fondu qui avait d'abord été admis dans les expériences.

D'autres essais de Berthier indiquent des alliages de chrome et de cuivre, de chrome et d'étain, qui paraissent n'avoir pas eu d'applications industrielles.

Nous les citerons, à titre de renseignements, en engageant nos lecteurs à ne pas perdre de vue que, parmi les rapides indications que nous leur donnons, ils peuvent du moins trouver des bases pour des études nouvelles, dont les résultats, amenés pratiquement» se produiraient peut-être sous une forme utile inconnue Jusqu'ici.

D*après Berthier, l'alliage composé de :

Cuivre • . • 0.912

Chrome , 0,088

est malléable et plus dur que le cuivre. Il a la même couleur que ce métal, et il est susceptible de prendre un beau poli. L'alliage composé de :

Chrome . 0.192

est d'un blanc gris, mou, à demi ductile, plus dur que Tétain, et non susceptible d'être travaillé au laminoir. Sa cassure est grenue, d'un gris de fer (1).

Jhmgstène, — Le tungstène a été isolé du wolfram vers 1790, par les frères <FElhuyart, Il s'est produit jusqu'à présent sous la forme d'une poudre noirâtre ou en masse consistante, plutôt coagulée que fondue, susceptible de prendre sous la lime un éclat métallique d'un gris terne.

Ce métal est très dur, peu fusible; sa densité est considérable; elle s'élève à 17.6.

On trouve le tungstène, en combinaison avec la chaux ou le plomb, dans la schéelite ou dans la schéeliiine, avec le fer et le manganèse dans le wolfram.

(1) De même que le manganèse, on a vu, par ce que nous en avons dit préeé« demment, qna le chrome joue aujourd'hui un r61e important dans la métallurgie du ftr et de l'acier.

On s'est préoccupé, dans ces dernières années, des alliages du tungstène avec la fonte, le fer et Tacier, pour donner à ces métaux des qualités nouvelles de résistance et de dureté. M. Leguen, chef d'escadron d'artillerie, a suivi tout particulièrement les expériences qui ont été entreprises, dans ce sens, pour améliorer la qualité des métaux servant à la fabrication des bouches à feu et des armes.

Nous ne pensons pas, quoi qu'on en ait dit, que ces expériences aient amené des résultats concluants, du moins Jusqu'à présent. Quoi qu'il en soit, nous relaterons ici, pensant que cela peut être intéressant, les points principaux qu'a fait ressortir M. Leguen, dans son rapport au ministre de la guerre.

Une légère quantité de wolfram donne à la fonte une dureté et une ténacité exceptionnelles. Cette dernière propriété augmente plus rapide* ment que l'autre lorsque l'addition du wolfiram s'élève dans une certaine limite. Il importe donc de faire varier la dose de wolfram suivant l'usage auquel la fonte doit être employée. La proportion peut varier et être généralement comprise entre les limites de 1/2 à 5 p. 0/0 de wolfram. Le wolfram, admis dans les essais dont parle M. Leguen, provenait de la mine de Puy-les-Vignes , près de Saint-Léonard, dans la Haute- Vienne. C'est la seule mine de ce genre qu'on connaisse en France. Le minerai, engagé dans une roche de quartz très dure, contient environ 60 parties de tungstène ; le reste est complété par le fer, le manganèse et l'oxygène.

D'après la composition du wolfram, on peut, dit M. Leguen, présumer que le tungstène, dont la quantité est au moins égale & trois fois la somme des deux autres métaux réunis. Jouera le rôle principal dans les modifications que recevra la fonte en s'alliant avec ce métal. M. Leguen explique que le manganèse, introduit d'ailleurs en petite dose dans l'alliage, ne doit pas avoir d'influence sur celui-ci ; que le fer vient, par sa présence, augmenter, sans modifications appréciables, la quantité qui s'en trouve d^à dans la fonte, et que, par conséquent, le tungstène seul est la cause de l'amélioration produite dans la résistance et dans la dureté. Si l'on examine la question d'après les travaux de Stirling, en Angleterre, travaux affirmant que la ténacité de la fonte doit être considérablement augmentée par une addition de fer ; si l'on constate aussi que plusieurs savants ont prétendu que la présence du manganèse dans la fonte était également pour cette substance une cause d'augmentation de résistance, on se demande si c'est bien au tungstène seul, comme le prétend M. Leguen, qu'il faut attribuer les résultats obtenus par les alliages de wolfram comme accroissement de la résistance de la fonte.

Nous avons fait nous-même, à l'aide du minerai fritte et préparé que nous a adressé le propriétaire des mines de Puy-les-Vignes» des expé*

riences sur l'introduction du wolfram dans la fonte, lesquelles répétées à plusieurs reprises nous ont donné des échantillons qui, soumis aux essais, ont été tantôt favorables au wolfram, tantôt défavorables. Les chiffres accusés par les essais n'ont jamais indiqué, dans tous les cas, que des différences assez peu sensibles pour qu'il fût logique de les attribuer, bien plutôt aux variations possibles dans la nature de la fonte, d'une fusion à l'autre, qu'à la présence ou à l'absence du wolfram.

Tout le monde sait, en effet, que les métaux en général, et la fonte surtout en particulier, sont sujets à donner de grands écarts de résistance, même étant traités dans des conditions uniformes de mélange, de fusion, de refroidissement, etc. Nous avons démontré ailleurs que quatre barreaux ou quatre coussinets de chemin de fer, coulés en fonte, dans un même moule, d'un même jet, pouvaient, dans certains cas, accuser des écarts assez saillants pour dérouter l'observateur. A plus forte raison ces écarts doivent se produire si les barreaux sont coulés à des fusions différentes, sous des températures variables, bien que la fabrication semble devoir rester régulière, se conduire sur des bases en apparence les mêmes, et admettre les mêmes qualités et les mêmes proportions dans les mélanges.

Il ne faut donc pas s'étonner si certains résultats constatés par les essais ont pu faire, au premier abord, considérer le wolfram comme augmentant particulièrement la résistsmce de la fonte.

Des barreaux essayés au Conservatoire des arts et métiers auraient montré que le wolfram avait amélioré la fonte. Mais on n'a pas examiné que les barreaux wolframisés avaient été coulés un jour et que les barreaux sans wolfram avaient été coulés un autre jour ; et que, dans les mêmes conditions, quelles qu'aient été les précautions prises pour reproduire, pendant les deux fois, des circonstances identiques de fabrication, de semblables barreaux, coulés chaque jour sans wolfram, auraient accusé des différences semblables à celles qu'on a trouvées.

Il nous suffira, pour nous faire mieux comprendre, de citer les résultats de quelques-unes des expériences que nous avons faites, nousmême, à Marquise, en 1862 (1).

A. — Fonte grise de Marquise, pure. — 6 barreaux essayés au choc :

1*' barreau, rupture à • . . 0.65

(1) Ces résultats sont indiqués par des chiffres donnant les résistances relatives. Dans les essais au choc, il s*agit de barreaux de O^'yOé de côté, placés sur couteaux espacés de O^yie et recevant le choc d'un boulet de 12 kilogrammes*

Dans les essais à la flexion, les chiiBfreg indiquent la charge de rupture de barreaux de OB,Ofô de côté, placés sur couteaux espacés de 0",50.

4* barreauy rupture à 0.80

Moyenne, 0.77.5.

B. — La même fonte avec 1/2 p. 0/0 de wolfram. —6 barreaux essayés au choc :

!•' barreaui rupture à 0.55

gt à 0.60

Moyenne, 0.65.8,

• C. — La même fonte avec 1 p. 0/0 de wolfram. — 6 barreaux essayés an choc :

l«r barreau, rupture à 0.75

Moyenne, 0.86.6*

D. — La même fonte avec 8 p. 0/0 de tournure de fer, sans addition de wolfram. — 6 barreaux essayés au choc :

1" barreau, rupture à 0.80

Moyenne, 0.82.5.

A'. — Répétition de l'essai A. — 6 barreaux essayés au choc :

!•' barreau, rupture à • . 0.65

Moyenne, 0.69.2.

B'. — Répétition de l'essai B. -- 6 barreaul essayés ati ehoc t

l«r barrean, rupture à 0.70

Moyenne, 72,5.

E. — Fonte grise de Marquise, pure^ la même qui a servi dans les essais précédents. — 6 barreaux essayés à la flexion :

1** barreau, rupture à. ..•«•»«••.. • 2900kilog,

Moyenne, 3066kilog.

P. — La même fonte avec 1/2 p. 0/0 de wolfram. — 6 barreaux essayés à la flexion :

l*' barreau, rupture à« • • • • . « 2700kilog.

Moyenne, 8133 kilog»

G. — La môme fonte avec 1 p. 0/0 de wolfiram. ~ 6 barreaux essayés à la flexion :

l»' barreau, rupture à SMOkilog.

Moyenne, 2850 kilog.

H. — La même fonte avec 8 p. 0/0 de tournure de fer. — barreaux essayés à la pression :

!« barreau, rupture à. ». * 2700 kilog.

fr — — à 2900

Moyenne, 8688 Idlog.

Un premier exâmen fait voir que les fontes sans wolfram, comme celles au wolfram, donnent, sauf pour les résultats des essais B» des chiflOres qui ne sont pas tellement différents qu'on ne puisse en attribuer les variations aux anomalies que présente une même fonte dans des essais pareils. L'influence du wolfram n'est pas assez démontrée, même dans les essais C où elle parait le plus sensible, pour qu'elle puisse être admise sans conteste. Les essais D, d'ailleurs, où le fera été ajouté à la fonte, en opposition avec le wolfram, sont assez rapprochés, comme moyenne, des essais G, pour qu'on ne puisse pas dire, en admettant qu'il y ait eu une influence quelconque, que la fonte aurait emprunté au wolfram, plutôt qu'au fer, une augmentation de résistance.

D'autre part, les essais A' et B', répétés identiquement de même façon que ceux qui ont présidé aux épreuves A et B, viennent renverser les résultats accusés par ces épreuves et montrer le wolfram exerçant une influence utile sur la fonte, là où, en premier lieu, il avait paru au contraire influer d'une manière fâcheuse.

On nous objectera que la préparation des alliages a pu laisser à désirer. Il est difflcile, en effet, d'amener à la fusion le wolfram qui est presque infusible seul. Dans la fonte de fer, la nature des éléments avec lesquels il se trouve en contact paraît en rendre la fusion plus facile. Mais l'alliage n'en est pas moins très scabreux, en raison de la densité considérable du tungstène. Malgré ces difficultés, nous avons la certitude d'avoir pris toutes les précautions utiles pour obtenir le mélange le plus intime, soit que les fusions aient eu lieu au creuset, soit qu'on les ait obtenues au cubilot.

Les essais auxquels s'est livré M. Leguen ont eu lieu, d'ailleurs, pour ce qui concerne la fonte au creuset, dans des conditions analogues. On chargeait en même temps, dans des creusets chauffés au rouge, la fonte et le wolfram, puis on continuait d'activer le feu. Les épreuves ont été faites, comme les nôtres, sur des barreaux de 0.04 de côté, d'abord avec de la fonte pure, puis en ajoutant successivement à la même fonte 1, 1 1/2, 2 et 2 l/2p. 0/0 de wolfram. Les résultats des essais ont démontré une augmentation de ténacité correspondante à chaque addition de wolfram, mais non proportionnelle aux quantités Routées. La ténacité parait néanmoins avoir été en augmentant avec la dose du wolfram, tant que celle-ci n'a pas dépassé 2 1/2 p. 0/0.

M. Leguen infère de ses expériences que, par les alliages de wolfram, la résistance de la fonte pouvant être augmentée dans la proportion d'un tiers, toutes les pièces d'artillerie devraient être reconstituées sur de nouvelles bases. Cette conclusion est d'autant plus exagérée que M. Leguen reconnaît lui-même que les essais ont été InsufQsants et devraient être poussés plus loin dans divers sens.

De la fonte, M. Leguen passe à Tacier qui, selon lui, serait bien autrement amélioré par le wolft*am.

Les aciers au wolfram doivent acquérir des qualités semblables à celles qui leur sont apportées par leurs alliages avec le tungstène isolé, ou encore avec le molybdène, le chrome, le titane et l'aluminium, dont la présence dans l'acier peut donner lieu, selon ce qu'on prétend, à de beaux produits damassés. De sérieuses applications pratiques ont eu lieu, d'après M. Leguen, pour arriver, par le wolfram, à donner à l'acier destiné à la fabrication des limes, des instruments tranchants, des armes blanches, etc., divers degrés de dureté et de ténacité. Malgré cela, rien ne s'est produit jusqu'aujourd'hui de particulier en ce sens, que nous puissions citer, parmi les objets de ce genre que l'industrie livre au commerce. Nous savons, au contraire, qu'une usine importante qui avait fondé de grandes espérances sur l'introduction du wolfram dans l'acier, a cessé de poursuivre des essais qui lui ont sans doute démontré la difficulté d'arriver à des résultats pratiques sérieux.

D'après cela, il semble raisonnable d'ajourner, quant à ce qui concerne l'influence du wolfram sur l'acier, de même que sur la fonte , la fixation d'une opinion définitive. Il faut se dire que le wootz des Indiens, que le métal du damas oriental et les divers composés dans lesquels l'acier se présente avec des conditions particulières, sont plutôt des produits naturels que des alliages proprement dits, et que, sous ce rapport, ces produits sont difficilement comparables avec des alliages de la nature de ceux dont nous parlons ici.

M. Leguen met aussi en question les alliages de wolfram avec le cuivre et l'étain pour améliorer le bronze des bouches à feu. Ces alliages sont excessivement difficiles à réussir, en raison des difiTérences de densité et de fusibilité entre le wolfram et les métaux qui composent le bronze. On réussit à peine à obtenir l'alliage du cuivre et du wolfram, et là, comme dans la fonte, rien ne prouve que le wolfram augmente la dureté et la résistance du cuivre. Les essais que nous avons faits ne nous ont rien montré de sérieux à cet égard, et trop souvent, après la coulée du cuivre ou celle du bronze, nous avons retrouvé le wolfram à l'état pulvérulent au fond du creuset, sans qu'il se fût combiné, malgré toutes les précautions prises par le fondeur pour une fusion active, un brassage énergique, une coulée rapide, etc.

Terminons en disant que le tungstène, si l'on parvenait à l'isoler économiquement du wolfram, pourrait plutôt, dans notre opinion et dans celle des chimistes qui se sont intéressés à cette question, être à même, mieux que cette substance, de fournir des alliages à la fois sérieux et plus concluants.

Bronzes phosphoreux* — Après de longs essais et bien des déboires, la plupart des fonderies de cuivre sont parvenues à créer des bronzes phosphoreux d'une façon industrielle, c'est-à-dire avec la dureté et la résistance voulues, en même temps qu'en pièces saines et d'une densité régulière, ce qui n'avait pas été obtenu par les premiers fabricants spéciaux, Montefiore'Levy et autres, qui se sont occupés de spécialiser ce produit. Ces fabricants, de même que leurs imitateurs^ donnaient, il y a peu de temps encore, des bronzes piqués, souffleux, manquant de résistance et de ténacité, qui effrayaient avec raison les constructeurs et avaient écarté les ingénieurs chargés du matériel roulant des chemins de fer.

Aujourd'hui, diverses fonderies de Paris et de Lyon sont arrivées à régler leur fabrication pour donner couramment, en bonne qualité, des bronzes phosphoreux servant non seulement à la fabrication des coussinets de machines, mais à toutes pièces demandant de la dureté et de la résistance au frottement, telles que bourroirs, masses et marteaux de mines, engrenages et pignons pour laminoirs, tuyères de cubilots et de hauts-fourneaux, et toutes pièces diverses entrant dans les constructions.

En même temps, divers établissements en France, en Allemagne et en Angleterre, se sont mis à fabriquer exclusivement des lingots devant être livrés aux fonderies, tout préparés et n'ayant plus qu'à être mis au creuset pour la coulée des pièces.

Le phosphor^bronze de la Compagnie anglaise, le bronze normal Hoper, dit bronze phosphoreux Kûnzel perfectionné, du nom de l'ingénieur allemand à qui sont dus les premiers travaux sur ces alliages, et les divers composés appelés phosphor-metal, chimic'fneial, métal Compound, etc., sont vendus en lingots à des prix qui se tiennent entre 2 fr. 25 et 2 fr. 50 le kilog. pour les numéros moins chargés d'étain ou comportant du zinc, et 2 ft*. 75 à 3 fr. 25 pour ceux qui représentent un alliage plus complet et plus riche en étain.

Les composés dits bronzes phosphoreux, que chaque société productrice, qu'elle soit anglaise, allemande, américaine, belge ou française, indique à grand renfort de prospectus comme étant les meilleurs, résultent de recettes plus ou moins mystérieuses reposant sur un système de combinaisons progressives, dans lesquelles on amène d'abord à petites doses, puis à doses plus grandes, le phosphore allié au cuivre et qui, par l'effet de ce métal où il se trouve en plus ou moins grande abondance, vient s'incorporer subsidiairement aux alliages bronzes ou laitons.

Dès qu'un bronze comporte 5 ou 6 p. 0/0 de phosphore, sa cassure devient grenue, d'un jaune grisâtre, et sa dureté s'afiBnue davantage que dans les bronzes ordinaires.

au point de yua chimique, le phospliorei agissant dans ces composés comme principe réducteari fait disparaître les oxydes métalliques qui se forment pendant la fusion des alliages de cuivre etd'étain. D'un autre côtéi Ton prétend qu'il agit aussi comme dissolrant à l'endroit des métaux composant les bronzes et que, par ce fait, il augmente leur fluidité et les rend plus homogènes.

Quelques Compagnies de chemins de fer, et entre autres celle du 'chemin de fer d'Orléans, se sont chargées d'études concernant les propriétés et l'usage des bronzes phosphoreux (1).

M. de Fontenay, ingénieur de la Compagnie d'Orléans, s'est occupé dès 1853, avec M. de Ruolz, de l'application industrielle du phosphore aux alliages bronzes. — Cette application étendue aux coussinets et aux tiroirs des machines comptait dans les services des lignes d'Orléans, dès la fin de 1877| plus de 2,000 tiroirs de distribution et de 25,000 coussinets en bronze phosphoreux installés sur les locomotives et les wagons.

Le bronze phosphuré présente dans ces applications spéciales une homogénéité et une dureté graduées à volonté, que n'offrent pas les bronzes ordinaires.

La Compagnie d'Orléans a adopté l'usage exclusif du bronze phosphuré pour les pièces à frottement de son matériel. — Elle fait fabriquer ce bronze dans des conditions particulièreSi qu'il est intéressant de relater ici.

On opère sur des groupes de dix à douze creusets, dans des fours à cémenter ordinaires, pouvant fournir chacun 10 kilogrammes de phosphuré de cuivre par vingt-quatre heures, ou bien avec des groupes isolés de quatre creusets pouvant donner ensemble 40 kilogrammes dans le même temps.

On a ainsi préparé en 1877 environ 6,000 kilogrammes de phosphuré au titre de 9 p. 0/0 de phosphore, revenant au maximum à 5 francs le kilogramme.

Les creusets sont en plombagine; le cuivre provient des rognures de foyers ou de lingots des meilleurs cuivres du commerce, spécialement convertis en copeaux & la raboteuse. L'agent de phosphuration est le phosphate acide sirupeux ou pâte à phosphore, mélangé avec 4/b de son poids de charbon de bois et chauffé au rouge sombre.

La charge est ordinairement par creuset :

(1) Motii trouvons lei détails intéreisants qui suiTent dans une 6tude trôa complète sur les locomotives, qui vient d'être publiée par notre camarade Fumo,

OopeattZ de OoitTf rongé. •<••.«......«« 9,75

Pâte à phosphore «..•••••*...•• 6.00

Charbon de bois « 0.75

Pâte à phosphore épnisée provenant d'opérations antérieures 1 . 50