Cu"Sn

Métal à balles.

Le poids spécifique de ces alliages est déterminé sur des échantillons obtenus en limant les extrémités supérieure et inférieure de la pièce, et prenant la moyenne des deux den-

sites. Dans les alliages riches en étain, il y a dilatation jusqu'à CuSn*, c'est-à-dire que le poids spécifique est moindre que les poids spécifiques moyens des deux métaux ; dans les alliages plus riches en cuivre, il y a contraction: petite dans Sn^'Cu, elle devient rapidement très grande, atteint son maximum dans SnCu^ et diminue alors graduellement; la plus grande densité (8,91) est trouvée pour SnCu% les alliages les plus cuprifères ayant des densités plus faibles (le bronze pour canons a une densité égale à 8,84).

La dureté des alliages, comptée à partir de l'étain pur, augmente avec la proportion de cuivre jusqu'à CuSn. Cet alliage et tous ceux qui sont plus riches en cuivre jusqu'à Cu'Sn sont extrêmement cassants, et à partir de ce dernier, la dureté diminue comme la proportion de cuivre augmente. La dureté de l'alliage contenant 66,66 de cuivre et 33,33 d'étain est la môme que celle du cuivre pur.

L'alliage SnCu^ se distingue des autres par quelques caractères ; il présente la même composition homogène après des fusions répétées ; sa couleur est particulière ; il a la plus grande densité, présente le plus grand degré de contraction et est si cassant qu'il peut être pulvérisé dans un mortier.

La densité des bronzes contenant de 18 à 22 p. 100 d'étain augmente par la chaleur et un refroidissement rapide dans l'eau ; maissiaprèsles avoir de nouveau chauffés au rouge, on les refroidit lentement, la densité est abaissée ; cependant elle n'atteint pas la valeur qu'elle avait avant le refroidissement rapide. Par un traitement mécanique, comme ime simple compression ou l'action d'un balancier, accompagnée d'un refroidissement rapide ou lent, la densité de ces alliages augmente, plus par la pression et le refroidissement rapide (de 8,77o à 8,932) que par la pression et le refroidissement lent (de 8,782 à 8,834). Ces bronzes se conduisent donc d'une ma-

nière opposée à l'acier, quant au refroidissement rapide et au recuit. lis ne peuvent pas Atre travaillés à la température ordinaire, parce qu'ils se brisent trop facilement ; de même ils sont cassants au rouge et entre 100° et 200° C. Mais aux températures un peu inférieures au rouge sombre, ils peuvent être forgés comme le fer, facilement martelés en feuilles minces, et par le laminage, ils peuvent donner des lames de 1 1/2 à 13 mm. Celte propriété les rend avantageux pour la fabrication des gongs qui sont identiques aux fameux instruments chinois, tant au point de vue de l'aspect extérieur et des qualités sonores qu'au point de vue de la composition chimique. Par le même traitement à chaud, ces bronzes sont rendus plus denses et amenés plus facilement à avoir une densité donnée que par un traitement similaire à froid.

Les alliages contenant de 94 à 88 0/0 de cuivre et 6 à 12 0/0 d'étain peuvent être laminés et martelés aux températures ordinaires; leur densité n'augmente pas par un refroidissement rapide ou lent. S'ils sont en même temps soumis à un traitement mécanique, leurs poids spécifiques sont légèrement augmentés. Un bronze contenant 6 0/0 d'étain a sa densité augmentée de 8,924 à 8,932 par 72 coups alternant avec 24 recuits ; par le même traitement, en substituant le refroidissement rapide au refroidissement lent, la densité était augmentée de 8,928 à 8,933.

Selon la quantité d'étain présent dans le bronze, la couleur varie du rouge au blanc ; avec un grand excès d'étain, la couleur devient gris d'acier. D'une manière générale, l'étain blanchit le cuivre plus que le zinc ; 73 parties de cuivre et 27 d'étain donnent un alliage blanc. Les alliages contenant 89 0/0 de cuivre et plus sont rouges ou jaune-rougcàtre ; celui de 88 de cuivre et 12 d'étain est jaune-orange, et

celui contenant 85 de cuivre est d'un jaune pur; de 85 à 74 0/0 de cuivre, la couleur jaune devient plus faible et disparaît avec 72 0/0 de cuivre. Les alliages avec 1 à 2 0/0 d'étain sont malléables, ductiles et tenaces, mais moins que le cuivre pur. Avec une plus grande quantité d'étain, le métal devient moins malléable ; un alliage à 5 0/0 ne peut être travaillé qu'à chaud ; il craque par le martelage à froid. Les alliages à 15 0/0 d'étain ne peuvent pas être forgés à chaud ou à froid. La plus grande résistance, comme il a déjà été remarqué, a été trouvée pour le bronze des canons contenant 90 0/0 de cuivre et 10 0/0 d'étain. Des expériences ont montré que l'on obtenait la plus grande résistance en produisant les cristaux de l'alliage aussi petits que possible ; la nature même du moule dans lequel est faite la coulée exerce une influence sur le grain, par suite sur la résistance. Dans les moules en fer, on doit couler à une température plus haute que dans les moules en sable; la température de 1600°G. est nécessaire pour les premiers, et celle de 1400°C. est suffisante pour les seconds, surtout pour les grandes pièces.

§ 67. — Le tableau suivant des alliages cuivre-étain a été dressé par la Commission des alliages pour les États-Unis [Report, vol. I, 1879, p 390).

ALLIAGES METALLIQUES

bu

ce

a. Poids spécifiq.de la barre t.Poids spécifiq. des rognures du lingot.

Cuivre fondu.

Cuivre en

feuilles.

(liions.

Barre défec-

û te

Résiste à l'action de l'acide chlorhydrique

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