Charles Delon

“ L'or, sans doute, se révéla tout d'abord, attira les regards par son éclat; mais ce n'était pas un métal usuel capable de jouer un rôle dans les destinées de l'humanité naissante. Le CUIVRE fut la première grande découverte ; mais trop mou, trop peu résistant par lui-même, il eût été d'un faible secours pour le travailleur, si l'on n'eût inventé de lui donner la dureté qui lui manquait en l'alliant avec l'étain.
Dès- lors l'homme eut en son pouvoir une matière précieuse, susceptible de prendre toutes les formes pour répondre à tous les besoins, se pliant aux usages les plus divers. ”

“ Quand il est argentifère, c'est une raison de plus pour ne pas le dédaigner.
Maintenant imaginez une association — non plus de simple voisinage, cette fois, mais un mélange intime de ce cuivre gris, si compliqué, avec la pyrite cuivreuse ; vous aurez le cuivre panaché des minéralogistes, une substance assez fragile, de couleur fausse et changeante, mélangée de rouge cuivreux et de brun, irisée de reflets bleuâtres, violacés. Cette matière qui accompagne souvent les précédentes, est le minerai dominant à Monte-Catini (Toscane) et tient un rang assez important en Sibérie. ”

“ Réduction. Nous venons de voir le cuivre s'unir à l'oxygène; l'opération inverse, qui consistera à séparer les deux substances et nous rendra le cuivre isolé, sous sa forme métallique, la décomposition de l'oxyde porte le nom de réduction : opération d'importance majeure au point de vue de la métallurgie, puisque c'est elle qui doit mettre à notre disposition le métal renfermé dans les minerais oxydés où la nature nous l'offre engagé. Quand, il s'agit de décomposer une combinaison,
d'en séparer les éléments, le chimiste dispose de moyens très-divers, qu'il emploie suivant les cas. ”

“ De plus, s'il y a quelque imperfection dans la fonte, c'est le plus souvent à cette même partie supérieure qu'elle se produit, vers la surface, là où le métal fondu n'est pas comprimé par le poids d'une masse fluide et lourde. La quantité de métal qui forme la masselotte est justement destinée à exercer, par son poids, une pression sur celui qui remplit le reste du moule, lorsqu'il est liquide et tandis qu'il se solidifie. Sous ce tassement, l'alliage se fige plus doux, plus égal, d'un grain plus fin, d'une texture plus serrée et plus résistante. ”

“ On avait quelque vieille cloche fêlée, dont on voulait tirer parti; des bourgeois ont envoyé leur batterie de cuisine hors de service ; le petit marchand, l'ouvrier, ont bien trouvé dans quelque coin quelque vieille pièce d'airain, un chandelier brisé, un bassin sans fond, des monnaies hors de cours, qu'ils sont venus jeter sur le tas. On dit même que tel riche bourgeois, tel pieux seigneur, afin que le bronze eût un timbre plus argentin, ont envoyé à la fonte leur vaisselle d'argent. ”

“ Le métal des cloches, des tamtams, des cymbales, plongé tout rouge dans l'eau, perd sa dureté, son élasticité; il devient mou, malléable et ductile, dépourvu de toute sonorité : le bronze ramollit par la trempe et durcit par le recuit. Cette propriété constatée, on put la mettre à profit nonseulement pour la fabrication des instruments dont nous parlons, mais en mainte autre circonstance. La pièce coulée est donc portée au rouge vif et trempée ; malléable alors et docile, on la travaille au marteau, comme on ferait d'une plaque de cuivre rouge. ”

“ Affinage du cuivre brut. L'air qui pénètre dans le foyer à travers les barreaux de la grille et traverse toute la masse embrasée du combustible, apporte une quantité considérable d'oxygène , qui sert à entretenir la combustion, se combine au carbone, comme nous l'avons exposé. Si le foyer est profond, la couche de combustible, bien épaisse et bien tassée, le tirage fort sans être exagéré, l'air qui a traversé et qui se mêle dans la flamme aux gaz brûlants dégagés par le combustible, cet air, dis-je, a cédé à peu près tout son oxygène. ”

“ La chaleur seule, plus ou moins intense, peut dissocier un très-grand nombre de substances. Mais ici elle ne suffirait pas ; la chaleur la plus violente que nous puissions produire est impuissante à rompre le lien invisible qui unit le métal à l'oxygène. En pareil cas il nous reste à faire appel aux forces chimiques, aux énergies d'affinité de quelque autre substance, qu'il faudra savoir mettre aux prises avec celles dont nous voulons triompher. ”

“ Pour opérer la réduction du cuivre pur 1 hydrogène, le chimiste met de Y oxyde noir en poudre (Cu 0) dans un tube de verre effilé à l'une de ses extrémités et légèrement chauffé par une lampe à esprit-de-vin; il amène dans ce tube du gaz hydrogène préparé dans un appareil spécial, et qui se répand autour de l'oxyde. L'hydrogène, avec son extrême énergie d'affinité, arrache l'oxygène au métal. Deux atomes d'hydrogène (H2) s'emparent de chaque atome d'oxygène enlevé au cuivre. ”

“ La puissante machine obéit avec une docilité extrême. Le marteau pilon a ici pour rôle de préparer la besogne au laminoir. Il est réservé exclusivement pour les lingots larges et épais, d'un poids considérable, tels qu'on en coule dans les grandes usines de Swansee. La lourde masse de métal toute rouge de feu est portée sur l'enclume; l'ouvrier agissant sur un levier met en mouvement la machine, dont le pesant mouton alternativement se soulève et retombe. ”

“ Il y a des lieux, il y a des peuples pour lesquels l'âge de pierre dure encore : des sauvages qui n'ont pour arme, pour - outil, que la pierre éclatée ou polie, et qui mettent sous nos yeux le tableau d'une vie toute semblable à celle que menaient nos pauvres aïeux des cavernes, à l'époque des grands ours et des rennes. On peut donc se demander non-seulement quand, mais où a commencé l'âge de bronze. ”

“ Suivant la nature des travaux à accomplir le sable peut être employé de deux manières différentes. Ou bien le moule une fois achevé devra recevoir immédiatement le métal : les ouvriers disent alors qu'ils coulent en sable vert. Ou bien tout au contraire, le moule avant la coulée devra être fortement desséché dans une étuve, opération qui raffermit le moule en donnant plus de consistance et de cohésion au sable, et qui permet de compter sur plus de finesse dans le rendu des détails : c'est le moulage en sable d'étuve. ”

“ Dans le fourneau à réverbère, une même température règne au même instant sur toute l'étendue de la sole : toute la charge- à la fois subit le dessèchement et l'expulsion de l'acide carbonique, puis la réduction, puis la complète fusion de la gangue et du métal ”

“ C'est la seconde étape de l'humanité. Mais à l'obstiné travailleur du second âge quelque chose surtout fait défaut : l'outil, ou plutôt la matière première d'un outil, une matière plus docile à la fois et plus résistante que la pierre. En un mot il lui manque le métal. ”

“ Si le travail est lent et pénible, la faute en est encore aux impuretés de toute sorte qui accompagnent le métal dans le minerai ; surtout à l'odieux arsenic, et à l'antimoine, que le soufre doit entraîner avec lui en s'en allant, et qui demeureraient dans le métal si l'on ne procédait avec lenteur et précaution. ”

“ C'est celui qui se produit quand le cuivre est fortement chauffé, et que l'oxygène de l'air peut se porter sur lui en abondance. Si au contraire l'oxygène n'est qu'en petite quantité relativement à la masse du métal, ou si le cuivre est moins fortement chauffé, l'action est moins intense ; alors le métal est obligé de se contenter, du moins provisoirement, d'une dose d'oxygène deux fois moindre : chaque atome d'oxygène s'associe à deux atomes de cuivre. Ce composé moins oxygéné que l'on figure habituellement par la formule abrégée Cu20 est désigné par le nom diminutif d'oxydule (petit oxyde) . ”

“ Mais l'opération mécanique la plus importante qu'aient à subir les minerais de cuivre, c'est la division, qui les réduit en fragments, en sable, en poudre, suivant les exigences de la fabrication. Dans certains cas les blocs ou morceaux de minerai, tels qu'ils sortent de la mine ou ayant déjà subi l'action du feu, doivent être simplement concassés en moyens fragments. Si le minerai se brise facilement, ce concassage peut se faire au marteau à la main. Si au contraire le minerai est dur ou engagé dans une gangue dure, il faut le broyer mécaniquement sous les pilons d'une machine appelée Bocard. ”

“ Ce moule de plâtre où les jets et les évents, les orifices d'écoulement ont été convenablement ménagés, doit être desséché par un long séjour à l'étuve.
Le procédé que nous venons de décrire, porte le nom de moulage en cire perdue. Il est connu depuis la plus haute antiquité. C'est ainsi qu'autrefois on fondait les statues et statuettes, les candélabres de bronze, les vases, etc. C'est un procédé éminemment artistique ; il réalise un rendu parfait, et tout le travail délicat est accompli par le sculpteur lui-même, le fondeur n'intervenant que pour la partie purement mécanique de l'opération. ”

“ Le métal qui s'amasse dans le creuset est du cuivre noir, assez impur, et contenant surtout beaucoup de fer, apporté dans le minerai et les gangues. Alors, et comme dans la période correspondante du travail au fourneau à réverbère, les silicates de cuivre, s'il y en a, rebelles à l'action du charbon, qui se sont fondus et mêlés à la scorie, sont réduits par l'action du fer contenu dans le cuivre en fusion. ”

“ A l'état de pureté il offre une belle couleur jaune de bronze, presque dorée, souvent nuancée de reflets bleus et verdâtres. Tantôt en cristaux, tantôt en masses compactes, en grains, en croûtes, c'est dans les plus vieilles roches qu'il se cache, en filons, en amas.
Il faut le chercher dans les rudes contrées granitiques, comme dans la vieille Cornouaille aux sombres rochers déchiquetés, blanchis de l'écume des eaux ; dans les massifs montagneux, comme dans les Pyrénées (Baigorry) , au Rammelsberg (Hartz) . ”

“ Mais, d'autre part, l'oxyde de zinc peut se réduire facilement par l'action du charbon qui lui enlèvera son oxygène et laissera le métal isolé : Zn 0 + C = Zn + C 0 Oxyde de zinc. Carbone. Zinc. Oxyde de carbone.
Ceci compris, la fabrication du laiton par la seule cémentation s'explique d'elle-même. La calamine est d'abord grillée, c'est-à-dire calcinée de manière à dégager l'acide carbonique. Réduite dès lors à l'état d'oxyde de zinc, elle est broyée en poudre et mêlée à la proportion convenable de charbon. — Le cuivre, de son côté, est réduit en grenailles ou en menus fragments. ”

“ On ensevelit le modèle ainsi préparé dans du sable tassé avec précaution ; le sable, qui forme chape, n'a plus d'autre rôle que de soutenir de toutes parts, par sa pression, l'enveloppe mince d'argile. On fait évacuer la cire fondue par les jets ou par des ouvertures qu'on obstrue ensuite ; et tout est prêt pour la coulée. Souvent aussi on remplace la chape de sable battue en châssis par une couche épaisse de 'plâtre, coulée sur les couches de barbotine. Le plâtre alors constitue la grande masse du moule, l'argile ne formant que la couche mince qui rend les plus fins détails. ”

“ Fabrication des fils de cuivre. L'art de réduire les métaux en fils est assez ancien : il porte le nom de tréfilerie. — Imaginez dans une épaisse plaque d'acier un trou percé, légèrement conique, c'est-à-dire évasé d'un côté, rétréci de l'autre. Prenez une barre ronde de métal, d'un diamètre un peu plus petit que l'orifice évasé du trou, un peu plus fort que le côté rétréci. Cette barre ne saurait passer par le trou ; mais en l'amincissant vers le bout avec la lime, nous
pourrons l'engager par le côté évasé de telle so que son extrémité traverse, et ressorte de l'aut côté. ”

“ A Perm, sur le versant de la chaîne Ouralienne, le minerai est abondant, mais pauvre ; c'est une roche imprégnée de cuivre natif, d'oxydes et de carbonates de cuivre et de fer. L'arsenic et l'antimoine sont heureusement absents ; mais le fer est en proportion telle que le minerai est à la fois traité pour l'un et l'autre métal. Les mines sont situées sous un ciel rigoureux, dans un pays accidenté et sauvage. ”

“ Chaque paire de cylindres constitue ce qu'on appelle un équipage ; une série de plusieurs équipages se faisant suite forme un train de laminoirs.
Le laminoir joue un très-grand rôle dans la métallurgie. Ceux qu'on emploie dans l'industrie des cuivres sont de diverses sortes. Ceux qui doivent faire subir au métal ses premières façons, et l'amener de l'état de lingot ou de grosse plaque à la forme de longues et larges feuilles d'épaisseur moyenne, sont des appareils d'une grande puissance et de fortes dimensions, mus par de grosses machines à vapeur ou de vastes chutes d'eau. ”

“ Le laiton de cuivre et de zinc a un inconvénient très-grave pour certaines pièces; il se taille mal au fil de l'acier, il empâte la lime, il graisse l'outil qui glisse sans mordre au lieu d'entamer vif et net. Pour le rendre propre au travail de la lime, du burin, pour pouvoir le ciseler, le tourner, il suffit d'ajouter à l'alliage une très-faible quantité de plomb : de 1 à 3 °/0.
L'étain, au contraire, nuit à l'alliage; il le rend trop sec, trop cassant. On introduit, cependant, par exception, de très-petites quantités d'étain dans le laiton destiné à la ciselure. ”

“ Le noyau est desséché à l'étuve. Cela fait, e modèle enlevé, il ne s'agit plus que d'ajuster le aoyau, de le coucher, bien au centre, dans le vide du moule, et de l'y soutenir.
Quelle que soit l'habileté du mouleur, les précautions prises, il peut arriver un accident. Qu'un peu de sable s'écroule, qu'un noyau se dérange de sa place, qu'une pièce de rapport se brise ou s'écorne, cela arrive à chaque instant. Mais rien n'est encore perdu. A mesure qu'il rajuste les parties du moule dans le remmoulage, le fondeur répare, retouche, ragrée. ”

“ Des évents, nombreux et habilement disposés, ont été ménagés ; des jets doivent porter directement le métal en fusion en diverses parties du moule. Le métal qui doit être en masse considérable, est fondu dans un ou plusieurs fourneaux à réverbère ; l'alliage fait, le bain métallique soigneusement écumé et brassé, la percée est pratiquée ; et le bronze en fusion se précipite du fourneau dans la rigole, de la rigole dans le moule. ”

“ Le beau métal obtenu au prix de tant de labeur, le cuivre, à l'état pur, à l'état de cuivre rouge, tient beaucoup moins de place dans l'industrie que ses alliages. Flexible, tenace pourtant, peu altérable à l'air, il manque de dureté. Rarement on en fabrique des objets de gros volume ; c'est sous forme de plaques, de feuilles, de fils, de tubes qu'on l'utilise. Il trouve son principal emploi dans la chaudronnerie et le doublage des vaisseaux. ”

“ Le marteau-pilon, qui tient dans la métallurgie du fer une place si importante, est secondaire dans le travail du cuivre. Cette machine consiste essentiellement en un lourd mouton de fonte jouant le rôle de marteau, que la vapeur soulève, pour le laisser retomber ensuite de tout son poids sur un bloc de métal solidement établi, représentant l'enclume. Un massif bâti de fonte, supporte le marteau et le mécanisme qui le met en mouvement, et qui est une machine à vapeur, mais réduite au dernier degré de simplicité. ”