BRONZE DES CLOCHES
composé ordinairement de 78 parties de cuivre et de 22 parties d'étain ; sa couleur est blanc- jaunâtre ; il est dur, cassant et se laisse difficilement attaquer à la lime.
Les cloches anciennes, fabriquées rarement avec des métaux neufs, contiennent souvent des métaux nuisibles à leurs qualités, qui proviennent des vieux bronzes ayant servi à leur fabrication, notamment du zinc, du fer et du plomb.
Elles contiennent rarement de Tor et de l'argent, bien que les récits populaires racontent que des âmes pieuses aient apporté à la fusion de certaines cloches des objets précieux en or et en argent, en vue d'obtenir des indulgences. M. Guettier, dans son beau livre sur la fonderies cite la composition de la cloche du beffroi de Lyon, dite cloche d'argent, dans laquelle la tradition indiquait une quantité considérable de métaux précieux. L'analyse des chimistes de la Monnaie de Paris a donné comme composition de cette cloche:
Cuivre 71
Etain 26
Zinc 1,8
Fer 1,2
Elle ne contenait donc aucune trace d'argent ; il est probable que les fondeurs ont été assez habiles pour faire passer les métaux précieux, que les esprits crédules leur apportaient, dans des foyers moins brûlants que leur fournaise.
* Guettier, Le Fondeur en métaux ^ Paris, Bernard et C*«.
320 BRONZES ET LAITONS
Le zinc à petites doses ne diminue pas la sonorité des cloches ; il rend l'alliage plus dur et plus fusible, et a l'avantage de le rendre plus économique. Le plomb, au contraire, même en quantités très faibles, enlève au métal des cloches une partie de sa sonorité et de sa dureté.
Le métal des cloches doit être dur, ferme et résistant ; mais sa bonne qualité ne suffit pas pour assurer la sonorité, qui est subordonnée à des conditions très délicates de tracé, de moulage et de coulée.
H. Ijaitons
Les laitons sont des alliages de cuivre et de zinc, qui ont de nombreux usages industriels et domestiques. On les emploie sous forme de planches pour la construction des chaudières, des ustensiles de ménage et de divers instruments de physique, et sous forme de fils pour la fabrication des toiles métalliques, des épingles, des agrafes, des rivets, des clous à chaussures, des ressorts, etc. A cause du zinc qu'ils contiennent, les laitons sont moins chers que le cuivre, et le remplacent pour bien des usages.
Pendant longtemps, on a obtenu le laiton par le traiteme;it direct des calamines mêlés à des minerais de cuivre dans des fours à manche ; ce n'est qu'en 1816 qu'aux usines de Romilly on parvint à le fabriquer par l'union
Plomb 2,20
— 0,25 Fer 0,7 à 0.9
Plomb 1,60
Arsenic 1
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322 BRONZES ET LAITONS
directe du cuivre et du zinc; mais le métal, quoic^ue tenace, était peu malléable. On le rendit plus doux et plus ductile à la filière en y ajoutant un peu de plomb.
Les laitons ont des compositions diverses selon les usages auxquels ils sont destinés ; si on force la proportion de cuivre, le laiton devient plus dur et plus gras; si on augmente la proportion de zinc, le métal devient moins homogène et moins tenace.
La malléabilité du laiton varie avec sa composition et avec la température ; elle est affectée d'une manière très sensible par la présence de certains métaux étrangers, même lorsqu'ils sont en très faible proportion. Certains laitons ne sont malléables qu'à froid, d'autres seulement à chaud ; quelques-uns même ne le sont à aucune température. Lorsqu'on chauffe le laiton un peu au-dessous de son point de fusion, il devient cassant et peut se réduire en poudre par la trituration.
Les laitons comme les bronzes des canons s'améliorent par des fusions successives.
Bronzes ordinaires, — Les bronzes sont employés par les constructeurs de machines, pour toutes les pièces demandant de la résistance, de la durée et de l'aptitude au frottement. On fabrique en bronze des corps de pompes, des coussinets, des écrous, des bielles mo-
Zn
Sn
triées, des colliers d'excentriques et une foule d'autres pièces. Ces bronzes contiennent en moyenne 80 à 85 parties de cuivre, 20 à 12 d'étain et 2 à 3 de zinc. Nous citerons, comme types, les alliages admis par les grandes usines de Seraing, près de Liège, pour la construction des locomotives des chemins de fer belges.
Cu
Bronze des coussinets des essieux moteurs. 89 Bronze des coussinets des bielles pour le
mouvement des tiroirs 85
Bronze des régulateurs 87
Bronze des presse-étoupes 90
Bronze des pistons 89
Plusieurs administrations de chemins de fer anglais emploient, pour la construction de leurs machines, les alliages de Fenton, qui sont des intermédiaires entre les bronzes et les laitons. Ces alliages sont plus économiques que les bronzes, à cause de la proportion de zinc qu'ils contiennent ; ils forment la transition entre les bronzes proprement dits et les métaux blancs, qui sont très recherchés par les constructeurs à cause de leur prix moins élevé que celui des bronzes et de l'économie qu'ils donnent pour le graissage.
Les métaux blancs sont des alliages de cuivre, étain, antimoine, plomb et zinc, dans lesquels le cuivre entre en petites proportions ; nous ne donnerons pas les nombreuses recettes, imaginées pour la composition de ces
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alliages, qui ont eu à un moment donné une très grande vogue. Par l'usage, on a reconnu qu'ils ne pouvaient être utilisés, avantageusement que pour les frottements des machines marchant à très petite vitesse et peu chargées ; ils ne conviennent pas aux wagons de chemin de fer, où les frottements sont trop énergiques et déterminent une usure rapide du métal; on les remplace aujourd'hui par les bronzes phosphoreux.
Bronzes au manganèse.— Ces alliages, fabriqués surtout en Angleterre, ont une très grande résistance. On les obtient en ajoutant le ferro-manganèse au cuivre rouge, que l'on allie ensuite à l'étain ou au zinc pour former des bronzes et des laitons. Une partie du manganèse intervient comme désoxydant, et l'excédent reste avec le fer incorporé à l'alliage.
Avec des proportions de cuivre et d'étain sensiblement égales à celles du bronze à canons et une quantité suffisante de ferro-manganèse, on obtient un composé tout à fait remarquable, que l'on peut couler en masses considérables au four à réverbère, et qui convient particulièrement pour les pièces demandant à la fois dureté et élasticité, telles que les pignons, les crémaillères et les roues d'angles. On l'emploie aussi à la fabrication des hélices de navires, le métal ayant l'avantage de résister à l'action corrosive de l'eau de mer, si rapidement destructive pour les hélices en acier.
Le bronze au manganèse rend de grands services dans l'exploitation des mines dont les eaux sont acides ;
on l'emploie en particulier pour les clous de boisage et les câbles des signaux et les diverses pièces des pompes d'exhaure.
Les roues des pompes centrifuges, en bronze au manganèse restent, après un an de fonctionnement, presque intactes et peuvent être remises en service sans réparations, tandis que des roues en acier sont, au bout du même temps, rongées et mises hors de service.
Bronzes phosphoreux. — L'alliage de cuivre et de phosphore se prépare dans les laboratoires en fondant du cuivre avec de la pâte à phosphore, mélange d'acide phosphorique sirupeux et de charbon. Dans rindustrie, chaque fabricant a ses recettes plus ou moins mystérieuses, reposant sur un système de combinaisons pro gressives, à Taide desquelles on allie le phosphore au cuivre, d'abord à petites doses, puis à doses plus grandes. Les diverses fonderies de France, d'Allemagne et d'Angleterre produisent ainsi des bronzes phosphoreux servant à la fabrication de toutes les pièces demandant de la dureté et de la résistance au frottement, telles que que bourroirs, marteaux, engrenages, coussinets de machines, etc.
Les Compagnies de chemins de fer font un assez grand usage des bronzes phosphoreux. La Compagnie d'Orléans, depuis 1877, a fait exécuter la plupart des pièces à frottement de son matériel en bronze phosphoreux.
La fabrication se fait dans des creusets en plombagine,
Wkws, Le Cuivre. 19
326 BRONZES ET LAITONS
placés par groupes de dix ou douze dans des fours à cémenter. La charge par creuset se compose de
Cuivre 9,75
Pftte à phosphore 6 »
Charbon de bois 0,75
Après une fusion qui dure douze heures, on laisse refroidir les creusets; on retire le phosphure de cuivre, qui se trouve dans la masse sous forme de grenailles, on le lave, on le sèche, puis on le refond en lingots contenant 9 pour 100 de phosphore. Ces lingots sont employés à la fabrication de bronzes, dont la composition varie suivant la qualité des pièces à fabriquer.
COMPOSITION de l'alliage
