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Lureentsge de Cie, en olerrie
Fig. 51. — Kusibilité de AI Cu suivant M. Gwyer (1908).
L'étude des propriétés électriques de ces alliages est peu avancée. M. IH. Le Chatelier (?) détermine la variation de la résistance d’un alliage à 10 pour 100 de cuivre entre 0° et 8009 et trouve entre 50° et 650° une zone critique correspondant probablement à un changement de structure.
(!) Gwyer, Zs. anorg. Chem., t. LVII, 1908, p. 113. (?) I. Le Cna-rezrer, Comptes rendus, t. III, 1890, p. 454.
MM. Déwar et Fleming (1) étudient la variation de la résistance de + 1002 à — 1820 de deux alliages dont un à 6 pour 100 et l’autre à 97 pour 100 de cuivre.
M. Battelli (?) détermina la force thermo-électrique par rapport au plomb de 0° à 1009 des alliages à 90, 83 et 91 pour 100 de cuivre.
M. Steinmann (?) détermina dans les mêmes conditions la force thermo-électrique des aliages à 90,92 et95 pour 100 de cuivre.
M. Pouchine (*) étudie la force électromotrice de dissolution des alliages aluminium-cuivre, en ne marquant que les valeurs limites. Il ne trouve ainsi que le composé AlCu.
M. Pécheux (5) étudie la résistance électrique et le pouvoir thermo-électrique par rapport au cuivre de quelques échantillons marchands.
Il obtient les nombres suivants :
Pour 100 Pouvoir
de Cu thermo-électrique en poids. Résistance électrique. en microvolts. 4,0... 3,10(1+0,0038 {+0,000003{2) —(2,21 +0,00680t) 90,0.. 12,61(1+—0,00032{ + 0,000002€?) —(1,21 +0,00104ét) 92,5.. 13,62(1+0,00036{+0,000001€) —(1,59 +—o,noogof) 94,0.. 11,62(1+0,00055{+—0,000002€?) —(1,78 +o,o0o4o) 95,0.. 10,21(1+ 0,00070 { + 0,000002/?) —(2,53 +0,00320{) 98,0... 8,26(1+0,00102{ + 0,000003{?) —(2,31 +0,00300t)
Les nombres de M. Pécheux pour la conductivité et le coefficient de température sont sensiblement plus
() Dewar et Fremine, Phil. Mag., 5e série, t. XX XVI, 1893, Dn271e
(2) Barrezzr, Aüti R. Inst. Veneli, 6€ série, t. V, 1886-87, p. 1148.
(3) Srernmann, Comptes rendus, t. CXXX, 1900, p. 1300.
(*) Poucmine, Journ. Soc. phys. chim. russe, t. XXXIX, 1907, Dn026;
(5) Pécneux, Comptes rendus, t. CXVTIIT, 1909, p. 1041.
86 W. BRONIEWSKI.
petits que ceux que J'ai obtenus; le pouvoir thermo-électrique se rapproche, dans ses expériences, davantage de la ligne du plomb. Ces différences tiennent probablement aux impuretés (Fe, Mn) contenues dans les bronzes d'aluminium industriels.
J'ai employé du cuivre électrolytique qui ne contenait les impuretés qu’à l’état de traces. Pour le calcul du pourcentage en volume, la densité du cuivre a été admise égale à 8,94.
L'étude des propriétés électriques des alliages aluminium-cuivre a donné des nombres indiqués dans les Tableaux suivants et qui ont servi à la construction des diagrammes reproduits sur les figures 52, 53, 54 et 55.
Ces nombres nous conduisent à admettre l’existence de quatre composés définis Al? Cu, AlCu, Al Cu* et A Cu’, dont le composé Al?Cu’ n’a pas encore été signalé jusqu’à présent.
La courbe de la conductivité (fig. d2) et celle du coefficient de température (fig.53) prennent, dans leurs tranches successives, les formes C, À, C’, D et D de notre classification (voir p. 14). La trempe produit une déformation très sensible dans la forme de ces courbes. Il est probable que la décomposition du composé Al? Cu avant la fusion, signalée par M. Gwyer, est la cause principale de la diminution de la conductivité et du coeflicient de température par la trempe des alliages entre l'aluminium et le composé AI Cu. L’augmentation de l’étendue des solutions solides par la trempe des alliages entre le composé Al Cu et le cuivre produit le même effet.
Nous voyons, au contraire, une augmentation de la conductivité par la trempe du composé AlCu? et des alliages environnants. Ce changement se produit entre 5509 et 6509, où M. I. Le Chatelier a remarqué un point critique. On pourrait expliquer ce phénomène par la polymérisation du composé stable à haute température
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BRONIEWSKI.
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es ge de Ce €. ds 20 A0 % 40 LEE
40 A0 6 &o Burcenlage de Ci. en volime Fig. 52. — Al Cu, Conductivité
électrique.
Parcentage de Gr. enr ports 50 4060 CA
Z0 A0 60 do PRourcentige de Cu. en volume
Fig 53. — Al Cu. Coefficient de température.
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Fig. 54. — Al Cu. Pouvoir thermo-électrique.
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Fig.55.— Al: Cu. F. e. m.
de dissolution.
90 W. BRONIEWSKI.
(variété 8) en une variété stable à la température ordinaire (variété ) et d’une résistance spécifique supérieure Suivie au microscope, la transformation de la variété 5 en variété z se manifeste par la décomposition des grosses cellules cristallines (fig. 89) en une série uniforme de cristaux très fins (fig. 88).
La courbe du pouvoir thermo-électrique (fig. 54-A) et celle de la variation du pouvoir thermo-électrique (fig. 54-B) ont une allure semblable pour les alliages aluminium-cuivre. Elles prennent dans leurs tranches successives les formes D', A, D’ (ou A), F' et F’ de notre classification (voir p. 30).
L'étude de la force électromotrice de dissolution (fig. 55) a été reprise plusieurs fois, et les nombres indiqués sont constitués par la moyenne des différentes mesures. Les composés définis se manifestent assez nettement pour les valeurs maxima de la force électromotrice de dissolution.
Les deux tranches reproduites sur la figure 68 étant juxtaposées représentent la filiation complète aluminiumcuivre, traitée successivement par un mélange très dilué d’acide chlorhydrique et d’acide chromique, qui attaque les parties riches en aluminium et par du perchlorure de fer, qui colore surtout les parties riches en cuivre. Au commencement de la filiation, nous voyons les cristaux arborescents de l’aluminium pénétrer dans l’eutectique, qui les sépare du composé AI? Cu formé par des gros cristaux. Le composé AI Cu se manifeste aussi en cristaux arborescents qui pénètrent jusqu’au composé Al? Cu. Ensuite, on voit une zone foncée, formée probablement par un mélange de deux constituants, qui sépare le composé Al Cu du composé Al? Cu. Enfin, le dernier composé AlCu* est visible sur le fond de ses solutions solides, qui sont plus attaquables que le composé pur, On voit ces solutions solides former des mélanges ;
d’un côté, avec le composé Al Cu’; de l’autre côté, avec le cuivre.
Les figures 69, 70 et 792 montrent que la structure des alliages, répondant à la composition Al Cu?, Al° Cu‘ et Al Cu‘ est hétérogène et qu’ils ne peuvent pas, par conséquent, correspondre à des composés définis. L'attaque a été faite par du perchlorure de fer acide.
Sur la figure 71, on voit les cellules cristallines du composé Al?Cu* mises en évidence par une forte attaque avec du perchlorure de fer acide.
L’étude des propriétés électriques des alliages aluminium-cuivre a donc confirmé l'existence des composés Al? Cu, Al Cu et AI Cu’, elle nous a indiqué un nouveau composé défini Al? Cu’. Le composé Al?Cu forme dans l'aluminium une faible solution solide qui se mélange avec le composé. Entre Al? Cu et AlCu, il n'existe qu’un mélange mécanique. Entre les composés AI Cu et Al? Cu, nous voyons une solution solide du côté de Al?Cu, et un mélange de cette solution avec AI Cu. Entre Al? Cu’ et Al Cu? ainsi que entre Al Cu? et le cuivre, nous avons deux solutions solides limites et un mélange mécanique de ces solutions. L'existence des composés Al’ Cu?, Al? Cu’ et AlCu' n’a pas été confirmée.
Alliages du composé AlCu* avec le composé Al’ Ag. Principes de l’étude. Propriétés électriques et micrographie.
L'étude des alliages ternaires est à peine esquissée, à cause des difficultés théoriques et expérimentales bien supérieures à celles des alliages binaires.
Dans certains cas, cette étude peut être simplifiée et réduite à l’étude d’un alliage binaire, dans lequel on aurait pris comme constituants deux composés définis binaires renfermant un métal commun. La règle des phases nous
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indique que, dans ce cas, trois phases peuvent au plus coexister, la composition de ces phases étant dépendante des affinités chimiques possibles dans lalliage. Si l’affinité chimique est la plus grande dans la formation des composés définis mis en œuvre, ces composés devaient rester stables. Le nombre de phases serait alors réduit à deux ou à une, comme cela a lieu, par exemple, pour deux sels fondus ensemble.
Mon but était de voir si, dans les alliages formés par les composés définis Al Cu’ et Al? Ag°, il n'y aurait pas formation d’une troisième phase constituée par l’alliage cuivre-argent ou par un composé défini de trois métaux.
Les deux composés définis, pris comme constituants, ont dans leur série la moindre force électromotrice de dissolution et, par conséquent, on pouvait leur supposer la moindre énergie libre et la plus grande stabilité.
Les alliages cuivre-argent, dont la formation était possible, ne sont composés que de deux solutions solides limites et d’un mélange de ces solutions.
Les deux composés définis ont été considérés comme des métaux, et leur pourcentage est indiqué en volume, en prenant la densité de Al Cu’ égale à 7,0 et celle de Al? Ag? égale à 7,5.
Les nombres obtenus dans l’étude des propriétés électriques sont indiqués dans le Tableau suivant et ont servi à la construction des diagrammes, reproduits sur les figures 56, 57, 58 et 59.
Ces courbes nous montrent la formation d’une troisième phase.
En effet, si cela n’avait pas eu lieu, les courbes des propriétés électriques auraient pris une des formes simples et typiques pour les alliages binaires, et non pas les formes relativement compliquées que présentent les figures 56,
57 et 58.
La formation de la phase argent-cuivre apparaît
