CHAPITRE II

Du cuivre.

Le cuivre s’extrait d’une assez grande variété de roches qui le contenaient à l’état de cuivre natif, de sulfure ,

Carbonate , d’arséniale, de phosphate, de muriate , d’hy* drate, etc.

La France ne possède que deux mines de cuivre , à Chessy et à Saint-Bel, près de Lyon. La Cornouaille anglaise, l’ile JCAngleser, le pays de Galles, le Yorkshire, et le comté de Wicklow, en Irlande, forment la principale richesse de l’Angleterre, en cuivre. La Russie possède les belles mines des bords de la Touria, eu Sibérie; la Suède, la belle exploi- , talion de Falun; la Norwège, celle de Raerras ; l'Autriche, les carbonates de Hongrie-, de la Trausylvanie, de la Slyrie, du Tyrol, de la Carinthie, de la Moravie, etc.; la Prusse, les mines de Silésie et du Mansfeld , dont une partie appartient à la Saxe; l’Espagne, la mine de Riotinto. Toutes ces exploitations ne dépassent pas aoo quintaux métriques de cuivre livré à la consommation.

Nous ne dirons que peu de choses sur l’art d’extraire le cuivre des miuérais que noqs venons de citer. Il est loin d’exiger des opérations au«si difficiles et aussi multipliées que celles employées pour le traitement du fer. Aussi n’est-il pas étonnant que les anciens se soient servis d’abord de ce métal. Le fer ne s’est répandu que lentement et difficilement chez les nations modernes.

Si l'on traite des minerais oxidés ou carbonates , on les met fondre en contact avec le charbon , et l’on obtient de suite uu métal , sinon pur , au moins déjà ductile et sonore que les fondeurs nomment cuivre noir.

Mais comme ce minerai est généralement peu abondant, force est d’employer les minerais sulfureux , c’est-à-dire , qui contiennent le soufre allié au cuivre pur.

Le soufre a une grande affinité pour le cuivre : on ne parvient à l’en séparer qu’en réunissant le minerai en tas avec du bois ou tout autre combustible, et grillant la masse. Le grillage s’exécute eu plein air, d’abord à l’aide du combustible; puis, pour plus d’économie, à l’aide du soufre même du minérai.

Le iftinérai ainsi préparé est en grande partie séparé de son soufre; cependant, comme le grillage n’opère guère qu’à la surface, il en résulte un sous -sulfate qu’il faut foudre, afin d’obtenir une malle qu’on brise et que l’on grille de nouveau. Les derniers grillages ont lieu dans des fourneaux à manche , ou dans des fours à réverbère.

( èg )

Cès grillages et ces fontes se répètent plusieurs fois. Avant M. Brard, le minerai de Servoz, en Savoie, avait exigé jusqu’à trente grillages et six fontes.

La mal te , outre le soufre, renferme encore du fer, de l’argent, du plomb ou du zinc. Débarrassée de son soufre, elle est à l’état de cuivre noir , et contient quatre-vingt-dix ponr cent de cuivre pur.

L’argent se sépare par un procédé qu’on nomme liquation, et dont nous donnerons la description en parlant de l’argent obtenu des minérais de cuivre.

Pour séparer les autres métaux , on suit un autre procédé : on sait que le fer, le plomb, etc., ont beaucoup plus d’affinité pour l’oxigèuc que le cuivre, et qu’en conséquence, ils peuvent s’oxider beaucoup plus facilement et se réduire en scories : c’est sur cette propriété qu’est fondé le traitement du cuivre noir.

On fait fondre ce cuivre dans un fourneau particulier , et on dirige sur la surface du bain un courant d'air très fort; on a soin d’enlever les scories à mesure qu’elles se forment ; et d’examiner, à l’aide de touches , où en est l’affinage. Lorsqu’il est arrivé au point , on arrête les soufflets, on jette de l’eau sur le bain, on enlève la croûte qui se fige, on la porte dans un bassin plein d’eau, et l’on continue ainsi jusqu’à ee que tout le cuivre soit retiré.

Les plaques que l’on a ainsi formées sont d’un beau rouge cramoisi , ce qui leur a fait donner le nom de rosettes.

Avant de l’étirer et de le réduire en planches, en plaques ou en coupes, le cuivre doit être, le plus souvent, soumis à un nouvel affinage. On suit l’opération avec soin et l’on connaît le degré d’opération, en frappant avec le marteau sur la touche. Si , après avoir été trempée dans l’eau , elle s’aplatit sans se gercer, elle est suffisamment affinée.

Le cuivre métallique pur est d’un beau rouge orangé ; il est susceptible d’un beau poli , mais il 11e tarde pas à le perdre à l’air et à devenir terne. Quelquefois il s’oxide et se couvre de vert-de-gris. Cette propriété le rend fort dangereux et contribue a eu restreindre l’usage; surtout dans les instrumens de ménage.

Le cuivre est le plus tenace des métaux , après le fer : un fil de 0,002 de diamètre porte saus sc rompre un poids de près de 275 livres. Il se lamine avec la plus grande facilité

et donne des feuilles minces qui servent à la préparation des clinquans et des oripeaux ; il se tire à la filière eu fil trèsfin, et se forge très- bien sous le marteau.

Le cuivre devient beaucoup plus compacte et plus pesant après qu’il a été comprimé ou battu : fondu, sa pesanteur spécifique est de 8 85 ; laminé, elle s’élève à 8,878; forgé, à 8.95. Le cuivre rosette lui-méme présente cette preuve de la capacité pour la chaleur : sa densité , lorsqu’il n’a pas été été remué dans le bain, est de 8 , 5 i, et à l’état de cuivre rosette ordinaire, de 7,843.

Ce cuivre est peu employé à l’état de cuivre rouge; ce sont surtout ses alliages qui sont du plus grand usage.

Le laiton ou cuivre jaune est composé de cuivre rouge et de zinc, que l’on met à fondre ensemble dans un creuset. Comme ce métal est souvent employé par le coutelier, dans la fabrication des instrumens de chirurgie, nous allons en dire un mot.

Le laiton est jaune, très-malléable et très-ductile à froid, fragile à une température élevée , moins conducteur du calorique que le cuivre rouge, mais plus fusible.

Les alliages de laiton sont composés de 20 à 40 parties de zinc avec 80 à 60 parties de cuivre.

On obtient le laiton par deux moyens : ou en chauffant ensemble uu mélange de charbon , de cuivre , de carbonate de zinc; ou en fondant ensemble du cuivre et du zinc.

Dans le premier procédé, le zinc se réduit, passe à l'état de gaz et est absorbé par le cuivre.

Le second procédé exige beaucoup de circonspection ; car ces deux métaux s’échauffent au moment de leur union , et sont lancés de tous côtés avec explosion, quand ils atteignent l’un et l’autre la température de cuivre fondant.

Les ouvriers prétendent que le laiton préparé par ce dernier moyen est moins dense et moins propre à la confection d’instrumens qui exigent de la précision.

Depuis long-temps nous étions obligés de tirer de l’étranger la calamine ou oxide de zinc, que nous employions dans la fabrication du laiton. M. Boucher , de l’Aigle , employa le premier dans ses manufactures le sulfure de zinc , appelé blende , qui à la vérité avait bieu été indiqué par Gellert, Jars et Duhamel père, mais qui n’avait jamais été essayé,

Le sulfure de zinc étant grillé , devient absolument de même que la calamine. Nous n’avons aucune mine de ce dernier minérai, tandis que le premier est, au contraire, abondamment répandu eu France. Ainsi , par les soins de cet industriel remarquable , nous sommes aujourd’hui affranchis du tribut que nous payions à l’étranger, soit pour les laitons de la Suède , de Namur et de l’Angleterre, soit pour l’importation des calamines.

D’après les expérienc2s de M. Chaudet, le laiton n’est pas seulement formé de cuivre et de zinc : il contient encore uupeu de fer et quelquefois 2 à 3 pour cent de plomb. Ce dernier métal a la propriété de le rendre sec et cassant.

Les tourneurs préfèrent le laiton allié à une petite quantité de plomb , parce que cet alliage étant plus sec, devient plus facile à tourner. La proportion la plus estimée pour ce travail est de 2,1 5 à 2,86 pour cent, d’après les analyses de M. Chaudet.

Lorsque le laiton doit être étiré $ la filière, laminé ou forgé au marteau , il faut bien se garder d’y allier du plomb.

En faisant varier les proportions de cuivre et de zinc , on obtient divers alliages très -employés dans les arts et connus sous le nom de similor, métal du prince Robert , or de Manheim.

Le tombac se compose de

Cuivre pur 5 7, 7 5 ou 7 parties

Laiton 41, 25 — 5 —

Etain 1, » — 1/8 —

Le pinchbeck se compose de

Cuivre 52 , 63 ou to parties.

Zinc. 4^, xi — 8 —

Fer 5 , 26 — r . —

Ce métal se forge avec autant de succès et de facilité que le fer.

La brazure est un alliage de cuivre et de zinc , dans différentes proportions, suivant qu’on veut l’établir forte, or-

diuaire ou aigre. En augmentant la quantité de zinc , on obtieut un métal fusible , mais aussi plus aigre. Nous en parlerons en traitant de la soudure.

Le bronze ou l'airain est un alliage de cuivre et d’élain dans des proportions variées.

Le métal des canons est composé de 6 à io parties de cuivre et d'une partie d’étain ; le métal des cloches contient de 20 à 25 pour cent d’étain; le lam-tam ou long des Chinois, 20 pour cent.

1 Les différens alliages de cuivre et d’élain possèdent une propriété très-remarquable, qui est de devenir malléables par la trempe , contrairement à ce qu’on obtient pour les alliages du fer. En trempant une pièce d’étain allié au cuivre, lorsqu’elle est rouge, dans l’eau froide, le métal se ramollit et se laisse ciseler, buriner et marteler. On lui rend sa dureté, en le chauffant de nouveau et le laissant refroidir lentement.

En faisant varier les proportions de cuivre et d’étain , on augmente ou on diminue la dureté de l’alliage , c’est probablement à l’observation exacte de ces proportions, que les anciens ont dû la bonté de leurs armes , dont la trempe était si renommée. M. Darcet est parvenu à composer un alliage de cuivre et d’étain susceptible de fournir des laines de canifs.

Le cruzocale ou chrysocalque est une espèce de similor formé de

Cuivre 66, 67 ou 16 parties.

Zinc 4, 16 — 1 —

Platine 29, 17 — 7 —

Ce métal ressemble parfaitement à l’or de 16 carats, ou 667 millièmes. Il est très-malléable, et quand il ne contient point de fer, on peut le réduire en feuilles minces et l’étirer en fil délié. Ce métal, composé dans les proportions ci • dessus, ne change point à l’air et n’est point attaqué par l’eau forte à la température ordinaire. Voici la manière de le préparer.

On fait fondre d’abord le mélange de cuivre et de platine sous une couche de charbon pulvérisé et en se servant

borax comme fondant; puis on retire le mélange du feu, et on y ajoute le zinc en remuant la masse.

Le cuivre rouge et le laiton ne présentent pas une trcsgrande différence pour le passage à la filière; mais à la forge cette différence est très-grande. Le cuivre rouge est plus ductile , plus malléable et se prête plus facilement aux formes qu’on veut lui donner; il peut être forcé à chaud et à froid.

Le cuivre rouge est plus gras à la lime , il empâte l’instrument. D’un autre côté, le laiton l’use plus facilement, surtout lorsqu’il est formé d*un alliage dur.