Alliage métallique dur à base de plomb et procédé pour sa fabrication. La présente invention comprend un alliage métallique dur à base de plomb et titi pro cédé pour sa fabrication, cet alliage pouvant avantageusement servir à l'établissement de supports ou autres pièces analogues.
Cet alliage contient au moins #90'/o .dl plomb, puis une certaine quantité d'au moins un métal capable de durcir le plomb, et un faible pourcentage de mercure coopérant avec le métal précité pour augmenter la dureté de l'alliage.
Suivant le procédé pour la fabrication de cet alliage, on établit titi alliage de plomb comme base ou matière principale avec au moins un métal capable de durcir le plomb et ajoute à cet alliage titi faible pourcentage de mercure.
Comme métal durcissant le plomb, il con vient, par exemple, de prendre un ou plu sieurs métaux du groupe alcalino-terreux, tel que le calcium, mais on pourrait aussi faire exercer l'action durcissante du mercure sur des alliages à base de plomb qui renferment de petites quantités de sodium, de potassium, de magnésium, de lithium, ou des combinai- MIS de ces métaux durcissant le plomb, avec on sans autres produits additionnels.
Comme exemple de l'effet de durcissement produit par le mercure sur les alliages de ce genre, on peut indiquer que l'addition de 0,.\35 ;'o de mereure à un alliage renfermant 99,51) .'o de plomb et 0,51'/o de calcium, aug mente la dureté jusqu'à la rendre égale à celle d'un alliage de plomb renfermant deux fois plus de calcium, toutes choses égales d'ailleurs.
Le calcium est l'un des métaux de durcissement du plomb qui est le mieux approprié pour se combiner au plomb par dépôt électrolytique, en partant de ses sels fondus, et il est évident que l'addition de mercure réduit le temps de l'électrolyse, et par conséquent le prix de revient de l'alliage, alors que le prix du mercure lui-même est comparativement tout à fait sans importance.
Le mercure améliore également l'alliage au point de vue de son emploi pour la cou lée en le rendant plus fluide lorsqu'il est fondu. On obtient les mêmes avantages, à diffé- ren'#s degrés. avec d'autres alliages à base de plomb. La quantité de mercure à ajouter est variable suivant le degré de dureté que l'on veut obtenir et la nature du métal ou des métaux utilisés comme agent de durcis sement du plomb; ort ne peut, par conséquent, indiquer un pourcentage bien défini pour tous les produits et dans toutes les conditions.
L'f'iendue de ces pourcentages commence bien au-dessous de ceux qui correspondent à l'obtention d'amalgames, qui ne conviennent pas lorsqu'il s'agit d'un métal destiné à des supports;
pratiquement, actuellement l'éten due précitée est généralement comprise entre 0,1''/'o et 0,25''/" de la totalité de l'alliage, mais avec qat--lques alliages un pour cent et même des p@MiIcerrtages plus élevés produi sent les améliorations caractéristiques décrites ci-dessus. La limite maximum pour chaque composition est le point où le mercure cesse de durcir l'alliage, et en général la limite sup#@rieure pratique d'utilité est évaluée à 3 "/" environ.
On peut introduire des produits addition nels dans les alliages ainsi durcis par le mercure et) vite d'obtenir des propriétés spé ciales, telles, par exemple, la résistance à;. la formation d'écume, la modification de l'aspect, du poids etc. On a constaté que l'aluminitarn ajouté en très petite quantité tend à empêcher la formation d'écume dans les alliages à base de plomb, ce qui fait qu'il est avantageux d'employer l'aluminium lorsque cela est né cessaire.
Lorsqu'on ajoute de la sorte des quantités d'aluminium voisines de 0.0.\3 "/o de la tota lité de l'alliage, étant donné que l'aluminium rie se mélange pas facilement ait plomb, on réalise le mieux cette introduction d'alumi nium en le mélangeant avec une petite quantité d'étain, de zinc oui de magné sium, agissant comme véhicule en pouvant s'allier à l'aluminium et au plomb, ou un mélange de ces métaux en petites quantités, 0.>>";\o de l'alliage total approximativement, dans le cas oit l'on veut éviter la formation d'écume.
Le prüc('dé (le :'abr:c:ftion peut étre réa lisé en combinant par f@@:i@ r ou par voie électrolytique, le plomb aa@-cc le principal tué- tal durcissant, par exemple ]'(ni quelconque des métaux spécifiés précédemment (calcium, strontium;
magnésium, sodium, potassiitn t ou lithium), avec ou saris baryum, puis et) ajou tant la petite quantité de mercure nécessaire pendant que l'alliage est encore fondu ou ramolli, et le produit finalement obtenu peut alors être coulé en lingots pour l'expédition et la vente. Au lieu d'un seul principal mé tal durcissant, ou peut en employer plusieurs.
Lorsque le principal métal durcissant est allié, au plomb par un procéflé électrolytique. le plomb fondu constitue la cathode de la cellule électrolytique, dont l'électrolyte est constitué par un sel fondu du métal durcis sant, tandis que l'anode est constituée par l'électrode usuelle et) charbon de la cellule. L'électrolyse est continuée jusqu'à ce qu'une quantité déterminée de métal durcissant ait été absorbée par le plomb; après quoi l'@tllia@;e fondu est transvasé dans un autre récipient; le mercure est ajouté alors en quantité suffi sante pour élever la dureté au point qui a été préalablement déterminé. En même temps.
l'agent destiné à empêcher la formation d'écume ainsi que les autres produits désirés peuvent être ajoutés :t l'alliage.
De bons résultats peuvent être obtenus en employant comme agents durcissants deux métaux alcalino-terreux, comme du baryum entre 0,90 et 1,10'/o du poids de l'alliage final et du calcium entre 0,40 et O,GO ,',@ en combinaison avec 0,10 à<B>0,25i.)</B> de mercure et environ<B>0,35'l</B> " d'un mélange de zinc, ou de magnésium avec de l'aluminium en quan tité suffisante pour que l'alliage renferme environ 0,02'/o d'aluminium, le reste de l'alliage étant constitué par du plomb.
Dans la fabrication de cet alliage, le ba ryum et le calcium sont d'abord alliés au plomb par électrolyse comme ci-dessus décrit, l'électrolyse étant, continuée pendant le temps suffisant pour produire les proportions indi quées de ces métaux, et une dureté moindre que celle que doit présenter l'alliage qu'il s'agit de fabriquer. Ensuite, dans un autre récipient, on ajoute une quantité de mercure suffisante pour amener la dureté de l'alliage au point voulu en même temps que le pro duit destiné à empêcher là formation d'écume.
On peut obtenir de cette manière avec exactitude titi degré de dureté déterminé à l'avance. Les proportions indiquées ci-dessus donnent un degré de dureté qui est approxi- inativement égal à 25 ou même davantage de l'échelle Brinell. L'alliage dur ainsi obtenu est particulièrement approprié pour toutes les applications aux supports métalliques et pour la fonte de matrices. L'agent destiné à empêcher la formation d'écume, tel que l'aluminium, peut être em ployé dans un alliage dur de plomb suivant l'invention, quel que soit cet alliage, mais on a constaté qu'il était particulièrement effi cace dans le cas d'emploi pour le durcisse ment de métaux alcalino-terreux.
Dans ce cas, l'alliage est constitué, de préférence, de manière à contenir: Zinc 0,10 0/0 Etain 0,250/0 Aluminium 0,02 o/. On peut employer des proportions plus élevées de l'uti ou de plusieurs de ces élé ments, si on le désire, le résultat de cette augmentation étant simplement de communi quer au produit les propriétés caractéristiques des métaux respectifs dont il s'agit.
Lorsqu'on emploie le magnésium comme métal servant de véhicule, il exerce sur le plomb unie action durcissante qui vient s'a jouter à celle des autres éléments durcissants, et c'est pour cette raison qu'il peut parfois être employé de préférence au zinc et à l'étain, ou à ces deux métaux.
Le plomb s'emploiera de préférence, en quantité de 95/o. On petit donner comme exemple d'un alliage à base de plomb du genre dont il s'agit et renfermant de l'alu minium, un alliage présentant la composition suivante
EMI0003.0017
Baryum <SEP> environ <SEP> 1 <SEP> %
<tb> Calcium <SEP> " <SEP> 0,5 <SEP> 0/0
<tb> Mercure <SEP> 0,25 <SEP> 0,'u
<tb> Etain <SEP> 0,25 <SEP> 0/0
<tb> Zinc <SEP> " <SEP> 0.10 <SEP> 0@ô
<tb> Aluminium <SEP> 0;02
<tb> Plomb <SEP> 97,88 <SEP> 0;
<SEP> o Bien entendu la formule qui précède n'est nullement limitative, et l'on peut obtenir d'autres alliages ii base de plomb, qui don nent des résultats équivalents.