STRUCTURE MOLÉCULAIRE DBS CUIVRES

apparaître la structure en attaquant la surface par une immersion dans un bain d'acide sulfurique au dixième, traversé par le courant d'une pile de Daniell. On se sert à cet effet de deux petits paniers en toile de platine superposés à 20 millimètres de distance l'un de Tautre; dans le panier inférieur qui correspond au pôle positif, on dispose l'échantillon à attaquer, la surface polie en dessus, tourné du côté du deuxième panier qui est luimême relié au pôle négatif de la pile. La durée de l'attaque est d' 1 à 2 minutes pour les laitons et de '3 à 4 minutes pour les bronzes. De temps en temps, on interrompt le courant et on regarde si l'attaque est suffisante. Lorsque le dérochage est au point voulu, on lave l'échantillon à l'eau chaude, puis à l'alcool et on le fait sécher à une douce chaleur. Une fois sec, on le frotte avec précaution sur une peau de chamois, enduite de rouge d'Angleterre, pour enlever l'acide stannique, l'oxyde d'antimoine, l'oxyde de manganèse, qui masquent les dessins produits par l'acide, puis on le port< au microscope.

L'appareil dont on se sert est un microscope Nachei avec platine munie de deux mouvements de translatioi perpendiculaires et d'un mouvement de rotation. Cei deux mouvements sont nécessaires pour explorer toub la surface de l'échantillon et choisir le point le plu intéressant dont l'image sera fixée par la photographie Le microscope est surmonté d'une chambre noire pou la microphotographie.

EXPERIENCES DE M. GUILLBMIN 93

Au moyen de cire à modeleri l'échantillon est colle sur une lamelle de verre et assujetti par des valets sur la platine du microscope. On éclaire et on met au point, en examinant, au mojen d'une loupe, l'image qui se forme sur le verre dépoli de la chambre noire.

Les alliages à base de cuivre possédant une couleur qui varie du jaune au rouge, quelquefois verdâtre, il est indispensable de faire usage de plaques orthochromatiques sensibles à l'une et à l'autre de ces couleurs.

La seule difficulté consiste dans l'éclairage de la surface à examiner ; il est nécessaire de disposer d'une source lumineuse très intense et absolument constante.

M. Guillemin se sert d'une lanterne spéciale construite sur ses indications par la maison Nachet ; elle Ke compose essentiellement d'une petite lampe à incandescence de 4 bougies (12 volts et 1 ampère) disposée BU foyer d'une première lentille intérieure, qui fait [office de condensateur.

Les rayons parallèles sortant de cette première lentille tombent sur une seconde lentille antérieure biconvexe pi fournit à son foyer une ligne d'une grande intensité lumineuse.

Cet appareil est monté sur un pied à crémaillère qui permet de le déplacer à volonté suivant un axe vertical ; ie plus, il est articulé dans tous les sens et on peut ainsi lonner au faisceau lumineux l'inclinaison convenable. Pour faire de l'éclairage oblique, on incline l'appareil k 45 degrés enyiron sur l'horizon et on le rapproche du

g^ STRUCTDHB MOLÈCULAIHE DES CUIVRES

microscope, de façon que l'objet k examiner soit aa foyer de la lentille convergente extérieare.

Pour faire de l'éclairage vertical, on se sert d*uû prisme fa réflexion totale enchâssé dans l'objectif el

Fia. 88. — Cuivn parfUtameot aCOné.

disposé le plus près possible de l'objet à éclairer, soU au-dessous, soit au-dessus de la première lentille daU l'objectif. I

Dans ces conditions les temps de pose varient, saivanl les grossissements, de 5 secondes pour un grossîssemenl de 35 diamètres à 5 minutes pour un grossissement dl

EXPËEUBNCES DE U. OUILLBIillN 95

'J5Û diamètres, et 10 minutes pour un grossisBemeat de ^ diamètres.

Les photographies, ou phologrammes, obtenues par es procédés de M. Guillemin, permettent de détermi-

Fia. S9, — CiuTre imparfâit«in«)t afflué,

r sommairement et rapidement la nature d'un bronze d'un alliage industriel, parla simple inspection d'une '^ce polie et dérochée, de reconnaître s'il a été coulé ne température convenable, et, par comparaison, s'il ■ède les qualités d'homogénéité, d'étanchéité, de Btauce et d'allongement Youluea.

ÎI6 STRUCTURE MOLECULAIRE DES CUIVRES

Parmi les lingots de cuivre rouge provenant d'une même fusion de minerai, on reconnaît ceux dont l'af^nage est parfait, et on peut classer les autres suivant \e. degré plus ou moins avancé d'affînage qu'ils ont subi;

Fio. 30, — Cuivre plioiphorsnx (8 pour tUO Pb).

on peut même, avec un peu d'habitude, déterminer 1 nature des impuretés qu'ils couttennent.

Comme exemples, les figures 3S et 39 (p. 94-91 représentent l'une, l'image d'un lingot de cuivre roal parfaitement af&né, l'autre, l'image d'un lingot in parfaitement affiné. On reconnaît dans la première u^

EXPËRŒNCBS DE M. OCILLBHIN 07

agglumératîon régulière de grains de cuivre soudés les uns aux autres; dans la seconde au contraire, un métal rempli de piqûres dues & la présence d'éléments étrangers. La figure 31 représente un bronze ordinaire pré -

Fia. 31. — Bronie ordinaire. Titre 89Cu + eZn +2Sa+Pb.

RMstancB & la rupture SS kilogramme par millimètre carré.

Allongement 24 pour 100.

iparé avec des métaux neufs très purs; son photogramme est analogue à celui du cuivre pur.

Lorsqu'on ajoute au cuivre ou aux bronzes de faibles quantités d'un réducteur, tel que le phosphore, l'alu-

Wbos, Lb enivre. 6

os STRUCTUBB MOLECULAIRE DBa CUIVRES

minium ou le silicium, l'examen micrographiijue permet de déterminer k coup sur le réducteur employé.

Le phosphore produit un quadrillage absolument caractéristique et souvent même une sorte de feuille de

Fin. 32. — BroDza phosphoreux pour coussinets,

Tilra 83,5Cu+ 16Sn -(- 0,51Ph.

Résistance ù la ruplui'e 2i kilogrammes par millimètre carré.

Allongements pour 100,

fougère ou de branche de sapin qu'on ne peut confondre avec une autre figure. Les figures 30 et 32 représentent les photogrammes d'un cuivre phosphoreux' à 8 pour 100 de phosphore, et d'un bronze pour coas-|

EXPÉRIENCES DE M. OCILLEMIN 99

sinetg de voitures et de wagons ayant pour titre 83,4Cu + 16Zn -t- 0,51Ph.

Les images s'observent plus nettement h la périphérie qu'au centre des pièces coulées. La solidification com-

Fia. 33. — LailOQ d'slumiiuuni. Titre 66Cu -V- S^Zn + 2A1.

BéEiBtaucB à la rupture 4U kilogrammes par millimètre carré.

Allangemeut 35 pour 100.

meoce en effet parla périphérie et la zone centrale, qui, restant plus longtemps liquide, sert en quelque sorte de masselotte au centre. La présence, dans les bronzes phosphoreux, d'une proportion de zinc supérieure à 4 pour 100, rend moins nette et moins lisible la réaction

100 SrRDCTDRE MOLÈCULAIRB DES CUIVRES

miorographique du phosphore, mais il suffit de refondre la prise d'essai pour vaporiser une partie du zinc et faire réapparaître le quadrillage caractéristique do phosphore.

Fia. 34. — Brome mangauiie kodr».

RéBisUnce à la rupture 36 kilogrammes par millimétra carré.

Allongement 30 pour 100.

Lorsque les cuivres ou les bronzes renferment de l'alumiDium, la surface du métal, après l'actioa de l'acide est couverte de sillons affectant constamment la forme de veines de marbre ou de conglomérats, même lorsque la proportion d'aluminium est tellement minime

BXP&RIENCB8 D

M. OniLLEHIN

que sa préseoce serait difficilement dècelèe par les procédés de la chimie analytique. La figure 33 représente le photogramme d'un laiton d'aluminium ayant pour titre 66Cu + 32Zn + 2A1, laminé à chaud et recuit.

Fio.Si. — Brante au maugaiiAie mi-dur (bronze Roma] lanÙDâ A ebaud.

RéM*Uuce â la>uptura W> k. grammciparmillimètra carré,

Altongement 30 pour 100.

Les bronzes aa manganèse donnent paiement des photogrammes très caractéristiques, comme le montrent les trois figures 34, 36 et 37, qui représentent les photogrammes d'un bronze au manganèse tendre fondu au réverbère et coulé en sable à basse température,

STRUCTDHE UOLÉCDLAIRE DES CUIVRES]

d'un bronze au manganèse mi-dur (métal Roma), et d'un bronze au manganèse très dur (métal Roma), coulés ! dans les mêmes condition?.

Fio. 36. — BroDie manganéBe mi-dur (bronze Roma).

IlésiBlaace i la rupture 37 kilogramme! par laillimélre carré.

Allongement £5 pour 100.

Dans les alliages blancs à base d'étain, plomb, antimoine et cuivre, appelés antifriction, on reconnaît facilement la présence des différents métaux et on peut en quelque sorte en déterminer approximativement la proportion.

- ' - EXPÈBIBNCES DE M. OUILLBUIN ]03

La figure 38 représente le photogramme d'un métal anttfrictioQ, plombeuz à base d'étain, ayant pour titre 2Cu + 52Sn-+-10Sb + 30Pb. Le plomb manifeste sa

Fis. 37. — Bronia mangaiièM très dur {inéUl Borna).

Kéùslance fl la rupture 45 kilogrammes par millimétré carré.

Allongement 15 pour 100.

présence par l'apparition, sur la surface du métal, de

petits îlots de forme carrée.

' Le zinc dans les laitons produit une large cristallisation analogue k celle des granits à gros grains. La figure 39 montre le photogramme d'un échantillon de laiton

104 STRDCTD&B MOLÉCCLAIRB DES CGIVHE8

ordinaire, laminé k froid et recuit ayant pour titre . 67Cu + 33Zn. !

La figure 40 représente le photogramme d'un bronze à canons légèrement phosphoreux, étiré à froid eo barres rondes et recuit.

Fia. 3S. — Métal antUriction plambeux à base d*âUin.

Pour un alliage déterminé, les photogrammes indiquent encore les circonstances qui ont accompagné la coulée ainsi que la nature du travail mécanique auquel l'alliage a pu être soumis. On peut reconnaître si le bronze a été coulé trop chaud ou trop froii, s'il a été

BXPÈRIENCfeS DB y. OtILLBHIN 105

refroidi lentemeiit ou brusquement . Lorsque le bronze a été coulé trop chaud, il roche au moment de la solidi- ScatioD ; on voit sortir des têtes de jets et des parties à jour des masseloltes, des filaments vermiculaires

Fio. 39. — Laiton ordinaire. Titre âTCu+X BéaistaDCa t la rupture 37 kilogrumnespar milliniitre carré. Allangement 6S pour IOOl

liquides, qui s'amassent en forme de champignon. La composition de ces filaments est bien difierente de celle de la pièce coulée. L'êtain et le phosphore s'y trouvent en proportion beaucoup plus considérable. Les