CHAPITRE VII
■5 106. — Le plomb forme des alliages avec la plupart des métaux ; quelques-uns ont déjà été décrits. C'est un métal mou, facilement fusible, qui tend généralement à communiquer ces propriétés aux métaux auxquels il est combiné. Quelques-uns de ces alliages sont considérés comme des composés définis, capables de se dissoudre dans un excès de plomb. Une addition de quelque autre métal au plomb le durcit et modifie sa malléabilité. Le zinc et le fer s'allient au plomb en proportions limitées, les constituants se séparant d'après leurs poids spécifiques. Les alliages les plus importants du plomb sont le potin, la soudure tendre, le métal pour caractères d'imprimerie, le plomb de chasse.
§ 107. — Caractères d'imprimerie. — Un tel alliage doit être facilement fusible, sans grande tendance à cristalliser près de la surface du moule, suffisamment dur pour éviter l'écrasement des lettres au moment de l'impression, capable de se dilater par refroidissement pour remplir exactement le moule.
Pour remplir ces conditions, le plomb a généralement été adopté comme base de ces alliages, les autres métaux étant ajoutés pour le durcir et lui communiquer les propriétés énoncées ci-dessus. Le zinc a été essayé, mais il ne s'allie pas bien avec le plomb. L'antimoine répond bien au but cherché, mais s'il y en a une certaine quantité, les alliages deviennent très cristallins, durs et cassants. Les alliages plomb-anti-
ALLIAGES METALLIQUES
moine, ne contenant pas plus de 15 0/0 d'antimoine, ont l'importante propriété de se dilater pur refroidissement, ce qui les rend très convenables pour la fabrication des caractères d'imprimerie. L'allia°;e à 15 0/0 d'antimoine est celui qui est le plus satisfaisant, au point de vue de la fluidité et de la dilatation par refroidissement. 11 est plus fusible que chacun des constituants. Cependant cet alliage, quoiqu'ayant le degré voulu de dureté, a une structure vitreuse, et résiste imparfaitement à l'action de la presse et des agents de décapage. On essaya alors d'augmenter la résistance sans perdre les autres qualités.
Ce résultat fut obtenu en employant l'étain ou le bismuth. La meilleure pro[)ortion d'étain semble être de 6 à 8 0/0, Une plus grande quantité cause des pertes par oxydation : l'alliage devient aussi trop cassant, avec une grande tendance pour l'étain et l'antimoine à cristalliser. D'autres métaux ont été ajoutés au plomb et à l'antimoine pour des usages spéciaux. Le cuivre et le fer sont additionnés en petite quantité pour produire un alliage dur et résistant pour l'impression des journaux. Le tableau suivant donne la composition de quelques alliages pour caractères d'imprimerie :
Pb
Sb
Sn
Bi
Gu
Zo
Autres métaux.
Caractères d'imprimerie. ...
id. ....
id. ....
Arsenic: 0,S
id. ....
Petits caractères et stéréotypes.
id.
id.
id.
id.
in
Flanelles pour graver la musique,etc.
id.
id:
Ifi
id.
La fabrication des caractères par estampage ou pression n'est adoptée que dans certains cas, les caractères étant génc'ralement coulés. Les alliages qui se prêtent bien aux coulées sont employés pour certains genres de travaux ornementaux.
Un alliage pour clefs de flûtes et parties similaires dans les instruments de musique consiste en 2 parties de plomb et 1 d'antimoine.
§ 108. — Plomb et arsenic. — L'arsenic s'unit facilement au plomb pour donner des alliages qui sont durs et cassants s'il y a beaucoup d'arsenic. La fusibilité du plomb est augmentée en même temps. On ajoute une petite quantité d'arsenic au plomb pour faire le plomb de chasse. On laisse tomber dans l'eau des gouttes de plomb d'une liauteur considérable ; la présence de l'arsenic permet aux grains de prendre la forme sphérique.
Le plomb est fondu dans un creuset en fonte avec de l'oxyde d'arsenic et du charbon de bois. Ce dernier réduit l'oxyde à l'état métallique, et les deux métaux se combinent pour former un alliage. En Angleterre, on emploie 10 parties d'arsenic pour HOO de plomb. En France, 8 parties d'arsenic sont considérées comme suffisantes pour 1000 parties de plomb. La quantité d'arsenic doit être d'autant plus grande que le plomb est plus pur. S'il y a trop peu d'arsenic, les grains ne sont pas sphériques. Quelques fabricants ajoutent en petite quantité d'autres métaux, comme l'antimoine et le cuivre.
L'alliage fondu est versé dans un bassin percé de trous situé en haut d'une tour, et il est reçu dans de l'eau contenue dans un bassin situé en bas. La grandeur des trous du bassin correspond aux dimensions des grains que l'on veut obtenir, et chaque trou est séparé du voisin de trois fois son diamètre,
ALLIAGES METALLIQUES
pour éviter que deux gouttes de plomb ne viennent se réunir pendant la chute. L'eau doit être fréquemment cliangée ; sans quoi elle s'échaufferait trop. Quelquefois, on met une couche d'huile à la surface de l'eau, le grain prenant alors mieux sa forme sphérique que s'il tombait directement dans l'eau. Pour empêcher l'oxydation du métal lorsqu'on le retire de l'eau, on ajoute une petite quantité (0,2o 0/0) de sulfure de sodium à l'eau qui reçoit les grains de plomb ; il se forme à la surface de ceux-ci une petite couche de sulfure, de couleur gris foncé, qui n'est pas affectée par l'atmosphère.
A cette méthode de chute, on a substitué un procédé fondé sur la force centrifuge. Le métal est versé, sous forme d'un mince tilet, sur un disque tournant rapidement, entouré d'un écran contre lequel les grains sont projetés. L'action centrifuge divise le métal, et les dimensions des grains sont régularisées par la rapidité avec laquelle tourne le disque. Les grains sont arrêtés par l'écran.
M. Smith, de New- York, a imaginé une méthode dans laquelle le métal fondu tombe à travers un courant d'air ascendant, le traversant avec une rapidité considérable ; le métal descendant vient au contact de beaucoup de molécules d'air sur une faible hauteur, tout comme dans le cas où il tombe du haut d'une tour élevée.
§ 109. — Plomb et fer. — Ces métaux ne s'allient ensemble qu'en petites proportions, et ils ne forment pas de combinaisons très employées dans les arts. Dans quelques expériences faites par Guettier à Angers en 1848, le plomb, dans la proportion de 2 à 3 0/0, était complètement mélangé avec de la fonte fondue, mais il était presque entièrement oxydé ou rassemblé au fond du moule. La fonte ainsi traitée était plus dure, et ses grains plus unis et sans brillant. Aussitôt que le plomb est introduit dans la fonte fondue, une certaine
agitation apparaît à la surface, et même à travers tout le bain ; ia fonte semble plus fluide. Guettier ajoute que si l'on doit couler des pièces petites ou grandes, quelques fondeurs jettent du plomb dans le fer fondu pour empêcher le métal de se solidifier trop tôt sur les côtés de la poche de coulage.
Le défaut d'affinité du fer pour le plomb, et inversement, est employé pour séparer le plomb des autres métaux ayant une plus grande affinité pour le fer. D'autre part, le plomb peut être employé pour séparer le fer des autres métaux, comme l'argent, par exemple. Ainsi, lorsque le plomb est ajouté en quantité suffisante à un alliage fondu de fer et d'argent, il se combine à l'argent, et le fer flotte à la surface du bain (1).
§ 110. — Plomb et cuivre. — Ces métaux ne s'unissent pas en toute proportion, et les combinaisons se font plus facilement si le cuivre est en excès. Lorsque le plomb est en excès, le métal se sépare en grande partie du cuivre, ou s'oxyde beaucoup si la température est trop haute. Pour préparer les alliages cuivre-plomb, le cuivre doit d'abord être fondu sous une couche de charbon de bois, puis le plomb est introduit. L'alliage est vigoureusement agité avec une tige de fer pendant quelque temps avant de le verser dans les moules. Si l'on refond l'alliage, l'union des constituants devient plus intime, la couleur plus uniforme, la^cassure plus homogène et l'alliage plus fort.
Si le cuivre contient un peu d'argent et un excès de plomb, et s'il est lentement amené à la température de fusion du plomb, ce dernier se liquate entraînant avec lui l'argent et un peu de cuivre. Le cuivre résiduel retient aussi une portion du plomb.
(1) GuETTiBR, Guide pratique des alliages, 1865.
HlORNS 19
ALLIAGES METALLIQUES
Le plomb est fréquemment ajouté à certains alliages de cuivre, destinés à être tournés comme le laiton ; il les rend plus fusibles et plus faciles à travailler. Pour ces alliages, faits sur une grande échelle, dans lesquels on veut introduire du plomb, il est préférable de préparer d'abord un alliage de cuivre et de plomba parties égales et d'en ajouter une portion à l'alliage cherché, au lieu d'employer du plomb à l'état libre.
Un alliage de 4 parties de plomb et 1 de cuivre a été employé pour couler de grands caractères d'imprimerie.
§ 111. — Plomb et manganèse. — » Lorsqu'un mélange de 892 parties de peroxyde de manganèse et 2789 parties d'oxyde de plomb est chauffé avec du charbon de bois dans un creuset brasqué, on obtient un alliage homogène, compact, malléable, pouvant être laminé en feuilles d'un grand éclat, susceptibles d'être polies (1). »
§ 112. — Plomb et bismuth. — Ces métaux s'unissent par simple fusion, en proportions variables. Les alliages sont malléables et ductiles, tant que la proportion de bismutii n'excède pas celle du plomb ; ils sont aussi plus tenaces que le plomb. D'après Guettier, « l'alliage de 2 parties de bismuth pour 3 de plomb est dix fois plus dur que le plomb pur. Un alliage à parties égales de bismuth et de plomb est plus dur et plus malléable que le plomb. La ductilité et la malléabilité diminuent si on augmente le bismuth. »
Un alliage de 2 parties de plomb et \ de bismuth est très ductile et très malléable : Berthier indique qu'il fond à \ 66°C.
(1) Watt, Dict. of Chem., vol. III, p. 534.
