LANCE TR LL
ture ou de la dimension des FU IL est probable que, l'on trouverait qu’il en est ainsi de tous les métaux, si,les densités déterminées par les procédés ordinaires étaient moins variables; mais pour la densité des métaux enparticulier,on observe de grandes différences, suivant que le métal a été fondu puis solidifié tranquillement, ou bien qu'il a été écroui au marteau, laminé, tiré en fil, etc... Le rplus souvent ces actions mécaniques compriment la, masse et accroissent sa densité d’une manière considérable ; quelquefois, au contraire, elles l’altèrent peu ou, point du tout, ou même elles la diminuent. Presque tous: les métaux sont dans le premier cas ; le plomb se trouve, dans le second, et il est possible que cette propriété se: retrouve dans les métaux très-mous et qui ne passédens, pas d’ailleurs la ct RE de cristalliser d’une manière distincte. |
7x4. Malléabilité st ductilité. Certains métaux souris. aw.choc du marteäu s'étendent en lames ; quelques-uns se-réduisent en poudre ; d’autres enfin.se laissent aplatir, mais imparfaitement, et en se gerçant ou se divisant par de nombreuses.fissures. Les premiers prennent le nom de métaux malléables ; les autres sont considérés comme métaux plus où moins cassans. On en tend donc par malléabilité la propriété dont jouissent certains métaux de s'étendre en lames sous le marteau ou par tout autre moyen.
En effet, c’est rarement au moyen du marteau que s’obtiennent re lames métalliques. Leur fabrication s'exécute de préférence avec l'instrument | connu sous le nom de laminoir. Celui-ci se compose de deux. cylindres d’acier ou de fonte placés horizontalement en général, et maintenus à une distance fixe l'un de l’autre. On fait marcher ces cylindres dans le même sens , et on présente dans leur intervalle la lame qu il s agit d'amincir. Il est évident que la distance des deux cylindres doit être moindre que l’épaisseur actuelle de la. lame. Il est aussi bien clair que le
bout de celle-ci doit être aminci au point de pouvoir péné- trer entre les deux cylindres. Une fois que la lame est engagée entre les deux cylindres, elle est obligée d'en suivre le mouvement, et elle s’amincitet s’allonge tout à la fois.
* Cependant l'allongement n’est pas proportionnel à l’amincissement de la lame, le volume de la masse métallique se trouvant diminué en général par cette opération. Il résulte de là que le métal devient à la fois plus dur et plus cassant. Si on voulait continuer le laminage, on éprouverait de grandes difficultés , en raison de cette dureté, et les lames obtenues seraient remplies de gerçures. Pour rendre au métal sasmollesse et sa malléabilité premières, il-sufft de le chauffer au rouge et de le laïsser refroidir léntement : c est ce qu'on ippellé recuire. L'objet de l'opération du recuit est évident. Par le passage au laminoir,, les molécules du métal ont été rapprochées de force, audelà du point d'équilibre qu’elles atteignent naturellement. Ces molécules se trouvent ainsi disposées de manière à glisser plus difficilement les unes sur les autres’; le‘métal ‘est alors dévént plus dur et plus cassant. Mais si l'ôn vient à le chauffer à rouge, la dilatation que la chaleur fait éprouver au métal écarte ses molécules ‘plus qu elles n'avaient été rapprochées par le laminoir et par un refroidissement lent, elles reprennent leur place accoutumée. Voici la Tite des métaux ductiles ‘ou malléables, ainsi que celle des métaux. cassans.
Métaux bn ou malléables.
Argent. Or.
Cadmium. , Osmium ?
Cuivre. Palladium.
Étain. k Platine.
Fer. Plomb.
Toidium? Potassium.
* Mercure. Sodium.
: Nickel Line. 5
ki Métaux cassans.
Antimoine. Molybdène.
Bismuth. Rhodium. je Cérium. Tellure. #4 À Chrôme. Titane.
Cobalt. Tungstène.
Columbium. Urane.
Manganèse. R
715. Il existe d’assez grandes différences entre l’action du laminoir et celle de la filière sur les métaux, pour qu’il soit nécessaire de séparer ces deux points de vue. Nous allons en conséquence étudier d’abord les métaux sous le rapport de la malléabilité ; nous reprendrons ensuite leur étude sous le point de vue de la ductilité. |
Voici un tableau comparatif où les métaux sont rangés dans l’ordre de leur malléabilité ou à peu près. Les plus malléables sont les premiers ; ceux qui le sont le moins viennent ensuite.
Métaux rangés dans l'ordre de la plus grande facilité à passer au laminotr.
Or.
Argent.
K Cuivre.
Etain.
Platine.
Plomb.
Zinc.
Fer. Nickel.
Palladium ?
Cadmium ?
Nous avons dit plus haut que l’on se servait ordinaire- ment du laminoïir pour étendre les métaux en lames; cependant il faut ici distinguer deux cas : tantôt on se pro=
14 LIV. nil: CH, 1. MÉTAUX.
pose d’obtenir des lames d’une épaisseur très-sensible, ét alors, si le métal est fusible, on le coule en plaques qui sont soumises à l’action du laminoir jusqu’à ce qu'elles soient parvenues à l'épaisseur désirée; tantôt on se RIT pose d’obtenir des lames d’une épaisseur infiniment moins grande, et alors on a recours au marteau : tel est le cas pour les feuilles d’or, d'argent et de cuivre. Il suffit de les voir pour comprendre qu’elles ne pourraient être maniées de manière à subir l'action du laminoir , et que cet instrument ne pourrait jamais être assez parfait pour offrir dans toute la surface de ses cylindres une régularité telle qu’il la faudrait pour comprimer avec précision des feuilles aussi ténues dans toute leur ARR
Enfin , lorsque lé marteau n’a plus d'action sur la féitie DeiqUE, on peut encore parvenir à l’amincir prodigieusement en l’appliquant à un fil ou une lame plus épaisse d’un autre métal, et faisant agir de nouveau le laminoir, le marteau ou “ filière.
716. Réaumur a fait sur l’or des expériences et des x culs remarquables qui doivent trouver leur place ici. Comme l'or est de beaucoup le plus ductile des métaux, il ne faudrait pas en conclure que les mêmes procédés permissent de réaliser les mêmes résultais pour les au-
tres.
Une once d’or qui formerait un cube de 5 lignes et 1/5 de côté, et qui couvrirait alors une surface de 27 lignes carrées environ , devient capable , sous le marteau du batteur d’or, de couvrir une surface de 146 pieds carrés; de telle sorte qu’un grain d’or couvre plus de 36 pouces carrés de surface. Dans beaucoup de feuilles, l’épaisseur est réduite à 1/30000 de ligne.
Il semble, au premier abord, que ces feuilles sont déjà bien minces ; mais on peut les ne éncore 30 fois plus minces, en les appliquant aux travaux du üreur d or. En effet, on prend un cylindre d’argent, on le recouvre de
ee MÉTAUX. 15 feuilles d'or, et on le passe à la filière. Lorsque le fil est suffisamment fin, on l’écrase ou on l’aplatit sous le laminoir. Pendant ces diverses opérations, le cylindre d’argent s’allonge et la feuille d’or s’allonge également, de manière à recouvrir toujours la surface et toute la surface -du fil. Par cet artifice, on recouvre avec une once d’or 1200 pieds carrés au moins, et quelquefois jusqu'à {000 ou 5000 pieds carrés de surface, de telle sorte que l’épaisseur de la feuille d’or se trouve atténuée au point de n'avoir plus que 1/175000 de ligne, et même un millionième de ligne.
Pour se faire une idée de ces grandeurs à il faut néces-. sairement choisir quelque terme de comparaison. Or, nous savons qu’au moyen des instrumens les plus précis et les plus parfaits on ne peut guère tracer plus de 1200 divisions dans l’espace d’une ligne. Ces divisions sont déjà si fines que l’œil ne les aperçoit point, et qu'elles ne deviennent distinctes qu'au moyen des microscopes les plus parfaits, Or, chacune de ces divisions serait encore assez grande pour contenir 800 feuilles d’or de l’épaisseur la plus faible que le üreur d’or puisse leur donner.
. Quand on parvient à de tels résultats, on ne peut se défendre de quelque crainte sur la solidité des données qui les ont fournis. Cependant il est difhicile de conserver le moindre doute à cet égard. Les fils dorés soumis à l’action de l’acide nitrique se transforment en autant de tuyaux creux à parois excessivement minces et fragiles. L’acide a dissous le cylindre d’argent et a laissé intacte la petite pellicule d’or qui le recouvrait. Dans celle-ci, on ne peut apercevoir aucune solution de continuité notable, et l’on est bien obligé d'admettre que la feuille d’ors "était étendue comme nous l'avons dit.
717. Il semble, au premier abord, qu'entre le passage des métaux à la filière et leur passage au laminoir , il ne doit pas exister de grandes différences ; mais l'expérience
démontre qu’il n’en est pas ainsi. Il suffit de comparer le tableau qui précède avec le suivant pour en acquérir la certitude.
Métaux rangés à peu près dans l’ordre de leur plus he | facilité à BEEE à la filière. |
Or.
Argent.
Platine.
Fer.
Cuivre.
Zinc.
Étain.
Plomb.
Nickel.
Palladium ?
Cadmium ?
Excepté l'or et l’argent, tous les autres métaux ont subi des changemens considérables dans leur position relative. Ainsi, le fer, qui se trouvait le huitième au laminoir devient le quatrième à la filière, etc. |
D'après les résultats DEL E ») en ce qui concerne le laminage des métaux , il était assez probable qu’au moyen de procédés convenables on parviendrait à les tirer «en fils d’une finesse extrême. C’est ce que M. Wollaston a réalisé par un procédé fort ingénieux. Quand on tire un simple fil à la filière, la finesse qu’on peut lui donner est toujours limitée. Passé un certain point, il devient diflicile de manier le fil, de le tirer sans le rompre, et même de percer des trous réguliers d’un diamètre microscopique. Tous ces. ‘obstacles sont éludés par le procédé de M. Wollaston. Il prend un cylindre de métal, il le perce, suivant l’axe, d’un trou qu'il remplit d’un fil du métal qu’il s’agit d'obtenir en fils très-fins. Il passe cé système à la filière; les deux métaux s'allongent ensemble et conservent le même
diamètre RER pourvu que les différences de dureté entre les deux métaux ne soient pas trop grandes. - M. Wollaston a très-bien réussi à tirer ainsi des fils trèsfins de platine, en employant une enveloppe d'argent qu’il dissolvait ensuite au moyen de l'acide nitrique pur et affaibli. Dans ce cas particulier ,\à cause de l’infusibilité du platine, » il pouvait préparer 1e) système en mettant un fil de platine dans l'axe d’une lingotière cylindrique, et coulant autour de lui la baguette d'argent qui devait l’envelopper. En faisant usage de la première disposition, M. Wollaston s’est procuré des fils d'or très-fins. :
M. Becquerel a pu tirer‘de même en fils d’une grande finesse de l’acier enveloppé par de l'argent qu’il dissolvait ensuite au moyen du mercure. Cette opération exige quelques précautions que nous allons rappeler succinctement.
Le fil d'acier couvert d'argent étant tiré au point convenable, on prend un tube bouché par un bout, on le remplit de mercuré, qu’on y fait bouillir pendant quelques instans, pour expulser l’air et l'humidité adhérens au vase ou au mercure. On renverse ensuite cétte éprouvette sur un bain de mercure et on y introduit les fils dont on veut séparer l'argent. Ceux-ci doivent avoir été chauffés eux-mêmes jusqu’au rouge, dans un tube de verre, pour les sécher exactement. On porte ensuite à 15o° environ l’'éprouvette remplie de mercure, et on la maintient à cette température pendant une demi-heure ou trois quarts d'heure. Enfin, on laisse refroidir l” appareil, on renverse l'éprouvette et on retire les fils d’acier.
Toutes ces précautions sont nécessaires, Car dans cet état de division l’acier devient si oxidable que la moindre trace d'air ou d'eau dans l’appareïlsuffit pour détruire les fils au moment où ils sont mis à nu. Il en serait de même si on les sortait du mercure avant leur cape refroidissement; ils s’oxideraient à l'air avec une éxtrème rapidité.
Ces fils sont toujours très-cassans. Îls sortent du mer-
II,.- = du - 2
cure à l’état magnétique, probablement par suite de l'acton de la filière.
Le procédé 8 général étant connu, il n’est pas inutile de : ‘joitidre i ici les didmètres de quelques-uns de cés fils, afin qu'on puisse s'en former une idée précise. M. Wollaston à obtenu des fils d’or de 1/200 de millimètre de diamètre. Il est clair qu’on pourrait aller bien plus loin: Le mème physicien s’est procuré des fils de platine de 1/1206 de millimètre de diamètre , et très-facilement des fils de 1/600 à r/800 dé HAlhétie. Enfin M. Becquerel 4 pu tirer des fils d’ acier, Jusqu'au point de Îés amener à 1/80 de millimètre avec une longueur de 128 millimètres. Nous terminerons cet éxamen des propriétés gériéralés des métaux , en consignant ici quelques résultats sur leur ténacité, leur durété, leur sonorité, leur odeur et leur saveur. | 718. T'énacité. La ténacité des métaux est quelquefois fort grande et constitue alors une de leurs qualités les plus précieuses. Le fer est surtout dans ce cas. Îl est évident que cette propriété doit être altérée par des modifications en apparence assez légères. Aussi reviendrons-nous sur sa détermination dans chaque cas particulier. Voici un ta-
bleau de la ténacité de quelques métaux.
Nombre de Rilogr. nécessaires pour rompre un fil de 2 millim.
de diamètre. dis A RM ER A CN dUËT 7 MER . + 240,65 L'HIVER M dite Les D AR SE NT re ds | Sickingen. Platine. 47. 74 RE CASE 124,690 Guyton-Morveau. AUBRY AE UN OAI: UN dr 65068 Sickingen.
BRAUN A à 68,216. j "26 Zint.s..5 à PR er 0 - Naivkele, or. x RO En PEN | DEA run . more. He 18510 Guyion-Morveau.
Plomb mesuré avant la rupture. 12,555 Id. mesuré après la rupture. : 5,623 .
MÉTAUX. | ei 19 Ces différences sont énormes, et pourtant la table ne comprend pas des métaux cassans tels que l’antimoine , le bismuth , qui certainement doivent avoir une ténacité peu considérable. . FE 719. Dureté. La dureté des métaux est une propriété qui de prime abord semblerait se rattacher à leur ténacité, et qui néanmoins ne paraît pas avoir de rapport avec elle. On peut en juger en comparant la table qui suit avec celle qui précède.
Métaux rangés dans l’ordre de leur plus grande dureté.
Manganèse. . Plus dur que l'acier trempé.
Chrôme. . . Mu du Rhodium. . yes par 1€ verre.
Nickel. . .
Cobalt. . . } Éer-h4..). Rayés par le verre. MIT ; Antimoine. |