Fonderie de bronzes et laitons et d’aluminium

moulages d’acier. On charge dans ces fours environ
50% de scraps d’acier, 20 à 25%
de débris de pièces d’acier, 5 à 6% de fontes
blanches. puis environ 10% de spiegel et autant
de ferrosilicium. Enfin on a réalisé égaIPment
l’affinage au four électrique dont les
systèmes les plus employés sont ceux de Stassano,
Héroult, Girod, etc.
Recuit. – La plupart des pièces d’acier doivent
subir, après le démoulage un recuit. qui
améliore la qualité des· aciers moulés, en trans”
formant leur texture à gros grains, indice
d’une certaine fragilité due aux tensions moléculaires
produites par le retrait inégal des
rlifférentes parties de la pièce, Pn une texture
à !trains fins, homogène et serré.
Tous les procédés que nous venons de décrire
permettent d’obtenir, pour les moulai:res
d’acier, toutes les diverses nuances de durPté
qui caractérisent les aciers laminés: très dur,
dur, mi-dur, doux et extra doux; et on devra
choisir parmi ces nuances celle qui conviendra
le mieux au genre de travail que la pièce
aura à supporter.
V
Fonderie de bronzes
et de laitons
141. BRONZES ET LAITONS. – On sait
que les bronzes et les laitons sont des alliages
de cuivre avec une proportio-n variable d’étain
pour les premiers, de zinc pour les seconds.
Les alliages de cuivre sont employés depuis
la plus haute antiquité; le bronze, que les anciens
appelaient << airain », fut Je premier métal
industrie] connu. L’âire d’airain, c’est-à-dire
l’époque où les outils. les armes. les instruments
les plus utiles à l’humanité étaient fabriqués
en ce métal vient, dans l’histoire des siècles,
aussitôt après l’âge de la pierre polie, et
précède l’ère du fer, dans laquelle nous vivons
encore actuellement. Dans le chapitre de cet
ouvrage réservé à la Métallurgie on a parlé
des différents alliages du cuivre, nous n’Pn
dirons ici que quelques mots nécessaires à l’intelligence
de cette étude.
On distingue les bronzes nnrmm1:r contenant
environ 87% de cuivre et 13% d’étain.
Ces bronzes fondent vers 900°, supportent à la
rupture un effort de 22 à 25 kg par mm2 avec
un allongement de 12 à 15%. Ces bronzes
sont les plus employés dans la construction
mécanique. On leur tolère 2% de métaux
autres que les deux prin.cipaux constituants
(antimoine, fer, plomb. zinc). Les brom:ps à
90% de cuivre et 10o/r rl’étain sont les plus
résistants CR = 26 à 30 kg par mm~. A = 16%
Pnviron), c’est cette composition qui était employée
pour la fabrication des canons. La construction
mécanique emploie également pour
les pièces de haute résistance, les bronzes
phosphoreux, désoxydés et affinés par une adrlition
de phosphore.
Les laitons sont des alliages dans lesquels
lE’ zinc remplace l’étain des hronzes. Les laitons
normaux contiennent 67o/r dP cuivre et
33% dC’ zinc. Ils fondent vers 1050° et présentent
un<‘ résistance par mm2 d’environ 16 kg
avec un allongement atteignant 60%.
Moulage.-Le moulage des pièces en brom~e
ou en laiton s’effectue toujours par les mêmes
méthodes que celles que nous avons décrites
au sujet de la t-Onderie de fer. Comme pour la
fonte malléable, par suite du grand nombre
de pièces en série. exécutées en bronze ou
en laiton, toute la robinetterie par exemple,
les machines à mouler sont extrêmement employées
dans la fonderie de cuivre. D’ailleurs
la température relativement basse de fusion
de ces alliages: 800 à 1100°, facilite beaucoup
le moulage, en réduisant fortement la production
des gaz au contact du moule, ces gaz étant
beaucoup moins abondants que dans la coulée
de la fonte. On utilise pour le moulage des
bronzes et laitons des sables très fins, afin
d’obtenir, pour ces pièces destinées souvent
à être polies, des surfaces aussi douces et propres
que possible. ·
Fusion. – La fusion des alliages s’effectue
le plus souvent dans des creusets chauffés au
four potager ou aux fours oscillants système
Piat ou Rousseau. On utilise beaucoup actuellement
le four américain Charlier chauffé à
l’huile lourde, et qui rend de très grands
services. Enfin, pour les gros moulages, le four
réverbère est assez employé, surtout d’un type
oscillant, tel que le système Bollée. Les procédés
de coulée sont les procédés ordinaires,
avec poches et appareils de levage à manutention
rapide pour éviter la liquation de l’alliage,
c’est-à-dire la séparation des éléments
le composant.
Il faut prendre à ce su.iet d’assez sérieuses
précautions lors de la coulée, le cuivre est
d’abord fondu dans le creuset sous une couche
de charbon de bois finement pulvérisé, on
ajoute ensuite, .lorsque la température est convenable,
l’étain ou Je zinc nécessriire. L’adhérence
du cuivre à une barre de fer plongée
dans le bain est la méthode pratique de vérification
de la bonne température. On a.ioule
souvent au bain queloues fondants: carbonate
de potasse, borax, puis une addition de zinc
pour désoxyder le métal fondu. U faut brasser
soigneusement pour combattre la séparation
des métaux constitutifs de l’alliage, et pour assurer
l’homogénéité parfaite du métal. On a
<l’ailleurs soin de ne c011ler définitivement dans
les moules qu’après refusion de l’alliage coulé
préalablement dans des lingotières ad hoc, ou
fusion d’un vieux bronze auquel est additionné
le cuivre et l’étain nécessaires pour l’obtention
ifu ·titre demandé.
VI
Fonderie d’aluminium
142. ALUMINIUM. – Nous devons dire
quelques mots des moulages d’aluminium à la
suite du chapitre réservé à la fonderie de
bronze et de laiton, car le métal utilisé industriellement
sous le nom d’ «Aluminium», est,
en réalité, un alliage de cuivre et d’aluminium,
à forte proportion de ce dernier métal.
Nous avons vu dans le Chapitre de la Métalluri~
ie (TITnE Il) que l’aluminium pur, (Fusion
625° environ – Densité 2,65 – R = 11 kg,5
-A= 3% environ), Sf:l préparait industriellement
par réduction sur la sole d’un four
à réve!’bère du chlorure double d’aluminium
et de sodium, ou par extraction au four électrique
Héroult de la cryolithe et de l’alumine.
L’aluminium, qui s’allie facilement à différents
métaux, donne avec le fer un métal blanc,