CH86881A - Alliage métallique dur à base de plomb et procédé pour sa fabrication. - Google Patents

Description

      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.

Claims (1)

1. . REVENDICATIONS: I Alliage métallique dur à base de plomb, contenant au moins 90 % de plomb, puis une certaine quantité d'au moins titi métal capable de durcir le plomb, et un faible pourcentage de mercure coopérant avec le métal précité pour augmenter la dureté de l'alliage.

   Il Procédé pour la fabrication de l'alliage métallique dur à base de plomb suivant la revendication I, selon lequel on établit titi alliage de plomb comme base ou ma tière principale avec ait moins un métal capable de durcir le plomb et ajoute à cet alliage un faible pourcentage de mer cure. SOUS-REVENDICATIONS 1 Alliage métallique suivant la revendica tion I, t'enfermant comme métal durcissant le plomb un métal du groupe alcaline- terreux. 2 Alliage métallique suivant la revendica tion 1 et la sous-revendication 1, renfer mant du calcium comme métal durcissant le plomb.

   3 Alliage métallique suivant la revendica tion I, renfermant chi calcium et du ba- ry um comme métaux durcissant le plomb. 4 Alliage métallique suivant la revendica tion I et les sous-revendications 1 et 2, renfermant entre 0,1 % et 0,

   25 % de mer- cure. Alliage métalliq@ie suivant la revendica tion<B>1</B> et la sous-revendication 3, caracté- EMI0004.0001 risf' <SEP> en <SEP> ce <SEP> qu'il <SEP> renferme <SEP> eu <SEP> dehors <SEP> du <SEP> ba ryuni <SEP> et <SEP> du <SEP> calcium, <SEP> une <SEP> faible <SEP> proportion <tb> d'al>>miniuni. <tb> 6 <SEP> Alliage <SEP> métallique <SEP> suivant <SEP> la <SEP> revendica tion <SEP> 1 <SEP> et <SEP> les <SEP> sous-revendications <SEP> 3 <SEP> et <SEP> 5, <tb> renfermant <SEP> 97,58"/o <SEP> de <SEP> plomb, <SEP> 1% <SEP> de <SEP> ba r#,-uni, <SEP> <B>0,50,M</B> <SEP> 0 <SEP> de <SEP> calcium, <SEP> 0,

   25('/o <SEP> de <SEP> mer cure. <SEP> 0,27 <SEP> 0",. <SEP> d'étain, <SEP> <B>0,101)/o</B> <SEP> de <SEP> zinc <SEP> et <tb> 0,02 <SEP> 0i'o <SEP> d'altiniiniuni. <tb> 7 <SEP> Pr(,cédé <SEP> suivant <SEP> la <SEP> revendication <SEP> II, <SEP> carac térisA <SEP> en <SEP> ce <SEP> que <SEP> le <SEP> plomb <SEP> est <SEP> combiné <SEP> avec <tb> un <SEP> métal <SEP> alca!:no-terreui, <SEP> en <SEP> quantité <SEP> dé terminée <SEP> pour <SEP> produire <SEP> un <SEP> certain <SEP> degré <tb> de <SEP> dureté <SEP> et <SEP> que <SEP> cette <SEP> dureté <SEP> est <SEP> augmen tée <SEP> ,jusqu'à <SEP> titi <SEP> point <SEP> également <SEP> déterminé.

   en introduisant un faible pourcentage de mercure dans la composition. 8 Procédé suivant la revendication I1, carac- térisé en ce que l'alliage comportant le.

   métal durcissant le plomb est d'abord constitué par voie électrolytique, la dureté de cet alliage étant ensuite au-nientée par haddition d'une petite quantité de inurcure. 9 Procédé suivant la revendication 11.

   carac- térisé en ce qu'on mélange de l'aluininiUin avec au moins un métal susceptible (le s'allier d l'aluminium et au plomb, et qu'on introduit ledit mélange dans l'alliage com portant le métal durcissant le plomb.