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BRVET D'INVENTION PERFECTIONNEMENTS A LA FABRICATION DU PLOMB ET DES ALLIAGES
DE PLOMB.
L'invention comprend des perfectionnements à la fabrica- tion du plomb et des alliages de plomb, et elle a pour objet de procurer du plomb possédant des propriétés mécaniques amélio- rées ainsi qu'une plus grande résistance aux influences oorro- sives que le plomb commercial ordinaireo fln sait que du plomb peut être allié au tellure, mais pareils alliages n'ont, à la connaissance de la demanderesse, pas reçu d'application industrielle.
La demanderesse a découvert que du plomb, auquel on a ajouté une très petite proportion de tellure, possède des pro- priétés entièrement nouvelles, bien que dans ces alliages la proportion de tellure soit tellement faible que la matière peut presque être considérée comme du plomb plut8t que comme un alliage, mais, pour la facilité, dans la présente demande, le
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métal est désigné comme un alliage de plomb-tellure.
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Un avantage très substantiel obtenu par l'emploi de ces alliages, même lorsque la proportion de tellure est très faible, comme, par exemple, 0,02 % de tellure, réside dans le fait, qu'a- lors que la matière,tandis qu'elle est fondue ou coulée,est aussi douce que du plomb commercial ordinaire pur, elle est toutefois susceptible d'être durcie d'une façon permanente par le travail en sorte qu'elle possède une résistance à traction de beaucoup plus élevée, dans la mesure de plus de 50 en et, dans certains cas, plus que deux fois la résistance du plomb commercial.On a égale- ment oonstaté qu'un semblable alliage n'est pas aisément attaqué par de l'acide sulfurique bouillant comme le sont le plomb ou d'autres alliages de plomb antérieurement utilisés.
Même des pro- portions extrêmement faibles de tellure, telles par exemple que
0,04 % à 0,07 % de tellure, servent à élever le point dit "d'é- clair" du plomb lorsqu'il est soumis à l'action de l'acide sul- furique, des températures de 310 C., ou supérieures, étant néces- saires pour atteindre le " point d'éclair", tandis que dans des proportions dépassant 0,07 %, le tellure communique au plomb une résistance à l'attaque de l'acide telle qu'il ne fait pas "éclair*' même s'il est exposé à l'acide sulfurique bouillant.
La présente invention comprend par conséquent du plomb contenant une faible proportion de tellure (par exemple 0,02 à
0,1 % ), telle qu'elle communique les propriétés désirables men- tionnées plus haut, tandis qu'elle laisse le plomb suffisamment ductile- pour le travail à froid. L'alliage de plomb-tellure peut être travaillé par laminage à froid ou analogue, et une propriété extrêmement importante de la matière réside dans le tenace fait que, par les effets du travail à froid, il est rendu tenace.
La ductilité de l'alliage, même à l'état complètement tra- vaillé à froid, est telle qu'il peut être replié sur lui-même sans se rompre. Du plomb commercial pur, doux, possède une ré- sistance à traction de l'ordre de 147,63 K par cm2 et une dure- té dans la feuille laminée comprise entre 4 et 5 de l'échelle Brinell.''
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Un alliage d'un plomb analogue auquel on a ajouté 0.02 % de tellure, présente après laminage à froid une résistance à traction de 272,4 K par cm2 et une dureté de 7 à 8 à l'échelle
Brinell, tandis que l'addition de 0,04 % de tellure au même plomb donne un produit ayant uns résistance à traction de 351 K par cm2.
Les feuilles et, ou recouvrements formés d'alliage de plomb-tellure présentent une moindre tendance à "ramper" ou à cheminera
Un alliage plomb-tellure, lorsqu'il est refoulé ou flué à des températures élevées, est doux, et l'on peut obtenir divers degrés de tenacité en modifiant la température de fluage*
Il a été constaté que lorsque des échantillons d'alliage plomb-tellure et de plomb commercial flués à chaud sont essayés dans une machine de traction, une différence marquée se mani- feste dans la manière de se comporter de ces deux matériaux*
Dans le cas du premier matériau, la distribution uniforme de tension, comme résultat de l'écrouissage ou durcissement dû @ telle au travail,
est que le matériau s'allonge plus régulièrement et dans une mesure beaucoup plus considérable que du plomb pur avant que la rupture ne se produise.
Par exemple lorsque des éprouvettes des deux matériaux, de mêmes dimensions, ont été essayées dans la même machine de trac- tion, au même taux de charge, l'alliage de plomb-tellure a montré un accroissement d'allongement de 100 par rapport au plomb com- mercial, mesuré sur une longueur de 203,2 m/m, tout en supportant une charge plus élevée.
Les résultats de l'écrouissage ou durcissement de travail semblent être retenus indéfiniment aux températures atmosphéri- ques normales; à des températures plus élevées, l'adoucissement ou le recuit se produit. Des articles ou objets manufacturés, tels des conduites ou des gaines de câbles, formés à l'aide de cet alliage, par exemple, par fluage à chaud, bien que doux au et .-sortir de fabrication faciles à travailler pour un plombier, dur- cissent ou deviennent plus tenaces lorsqu'ils sont soumis au
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travail à froid. Par conséquent des conduitessous pression, si elles viennent à céder en un endroit quelconque, se renforcent ou deviennent automatiquement plus résistantes en ce point, ce qui se traduit par une dilatation plus égale de la conduite.
Ainsi par exemple,on a constaté que des conduites formées de cet alliage résistent, avant d'éclater, à deux fois le nombre de gelées que peuvent supporter des conduites de plomb traitées d'une manière analogue et en même temps. C'est une propriété remarquable de l'alliage qu'à l'état flué à chaud et sans av oir subi de travail à froid, il possède une échelle de fatigue presque trois fois aus- si étendue que celle du plomb.
Des efforts appliqués en long,dans tout objet formé de plomb ordinaire, ne provoquent pas seulement la déformation continue, mais encore la rupture en raison de l'écoulement graduel de la matière.Un alliage de plomb-tellure peut supporter ces efforts d'une façon plus satisfaisante, du fait que la tendanoe à l'écoulement est automatiquement enrayée par l'écrouissage ou durcissement de la matière*
L'examen microscopique montre que durant le ohauffage et le refroidissement,l'alliage conserve un grain fin dans toutes ses parties*Gomme résultat de cette propriété,l'alliage à l'état flué possède une surface extrémement lisse et est d'apparence su- périeure à celle du plomb.
Il s'en suit que les alliages flués peuvent être chauffés sans affecter leurs propriétés cristallines-
L'invention comprend en outre l'addition de tellure, dans des proportions de l'ordre précédemment mentionné,à des alliages du plomb avec d'autres métaux, c'est-à-dire aux alliages binaires de plomb et d'antimoine, de plomb et d'étain,de plomb et de cadmium; aux alliages ternaires de plomb-antimoine-cadmium et de plomb-étain-cadmium, et aux alliages quartenaires comprenant tous cag métaux.
L'application de l'invention aux alliages de plomb ternai- res et quartenaires, c'est-à-dire aux alliages de plomb-antimoine cadmium, et plomb-étain-cadmium est d'importance particulière.
Non seulement elle rend les alliages plus aptes au travail à froid et,.par conséquent y produit les propriétés caractéristi...
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ques de l'alliage plomb-tellure précédemment mentionnées, mais les propriétés désirables connues de ces alliages sont conser- vées. Par suite, lorsqu'ils sont appliqués à la fabrication des tuyauteries, les conduites résisteront à l'action de l'eau y congelée, un bien plus grand nombre de fois qu'en cas d'absenoe de tellure.
Par exemple, on a constaté que des conduites formées de semblables alliages contenant du telluree ont résisté à cinq ou six gelées successives avant d'éclater, en contraste avec les deux ou trois gelées usuelles* En raison de la fine microstructu- re communiquée à ces alliages par l'addition de tellure, l'in- vention permet une échelle plus étendue de températures de flua- ge que précédemment*
Un avantage important, supplémentaire, de l'invention réside dans le fait que la dureté ou tenacité d'objets de plomb manu- facturés peut être contrôlée conformément à l'intention par le degré de travail à froid qui leur est communiqué. Ainsi,
des objets ou articles durs ou tenaces peuvent être fabriqués en trav aillant le métal à froid et des objets ou articles de di vers degrés de ténacité ou dureté peuvent être obtenus à volon- té en travaillant à des températures réglées ou par variation de la quantité de travail, pu par recuisson.
REVENDICATIONS.
1.- Du plomb contenant une faible proportion de tellure (par exemple de 0,02 à 0,1%), telle qu'elle communique les pro- priétés désirables mentionnées tout en laissant?¯le plomb suffi- samment ductile pour être travaillé à froid.
2.- Les alliages de plomb et d'antimoine, étain ou cadmium, ou de plus d'un de ces métaux, contenant une faible proportion de tellure (par exemple 0,02 à 0,1%), telle qu'elle communique les propriétés désirables définies tout en laissant le plomb suffisamment ductile pour le travail à froid.