Production expérimentale de laiton par cémentation en creuset ouvert selon les recettes médiévales.
A. Doridot*, L. Robbiola**, F. Téreygeol logo_tutelle logo_tutelle 
Production expérimentale de laiton par cémentation en creuset ouvert selon les recettes médiévales.

Laiton produit par cémentation du cuivre avec de la calamine

Pour les périodes médiévales, la fabrication du laiton (alliages Cu-Zn) repose sur le procédé de cémentation - le laiton étant un alliage recherché tant pour ces qualités mécaniques que pour sa couleur imitant celle de l’or. Rappelons que ce procédé thermochimique d’élaboration vise à libérer, sous forme gazeuse, du zinc issu d’un minerai (calamine) qui diffuse dans du cuivre solide, en présence de charbon. La calamine peut être au préalable grillée (oxydée). Le charbon a pour rôle de maintenir un milieu réducteur et notamment de réduire l’oxyde de zinc formé lors du grillage. Les recettes médiévales dont nous disposons mentionnent exclusivement une cémentation à l’aide de creusets « ouverts » (par exemple : Théophile XIIe siècle, Biringuccio XVIe siècle, Agricola XVIe siècle). Cependant, les traces archéologiques de ce procédé, connues à ce jour en Europe et essentiellement données pour antique, reposent sur l’existence de creusets lutés et totalement fermés. Il y a donc ici un problème de concordance des sources entre les textes et les données archéologiques sur la nature des creusets employés. En d’autres termes peut-on élaborer du laiton par cémentation à partir d’un creuset ouvert ? Pour répondre à ce point précis de métallurgie, une approche expérimentale a été réalisée en variant la nature du minerai de zinc. Les essais ont été effectués à partir 1° d’oxyde de zinc, 2° de calamine non grillée, 3° de calamine grillée 30 minutes et 4° de minerai grillé pendant 12 heures. Les expérimentations ont été conduites en milieu réducteur en utilisant du cuivre sous forme de tournure et du poussier de charbon pendant 2 heures à des températures comprises entre 950 et 1050°C. Les échantillons métalliques obtenus pour l’ensemble des essais ont été caractérisés par EDS-MEB. Les résultats confirment la formation de laiton. Les données analytiques et structurales, notamment les teneurs en Zn et les hétérogénéités de composition, ont permis de conclure à la pertinence des recettes médiévales. Ces résultats ouvrent d’ors et déjà de nouvelles pistes de recherche notamment dans la reconnaissance des creusets destinés à la préparation de cet alliage. *   LAMOP, Université Paris I ** Laboratoire de Métallurgie Structurale, ENSCP, Paris

 

Maj : 23/03/2010 (329)

 

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