QCM : Technologie des métaux et alliages (25 questions)

Explication

L’or bleu contient 750/1000 d’or et 250/1000 d’un alliage à base de fer ; l’or gris comprend 35/1000 de cuivre, 50/1000 de zinc et 165/1000 de nickel. L’or gris palladié utilise 190/1000 de palladium, et non de nickel ; l’or bleu n’est pas complété par de l’argent, tandis que les proportions de zinc et de nickel de l’or gris sont inversées dans la dernière composition.

Explication

L’or rose 750/1000 contient 60/1000 d’argent et 190/1000 de cuivre, et l’or vert associe 750/1000 d’or à 250/1000 d’argent. L’or jaune contient 125/1000 d’argent et 125/1000 de cuivre ; l’or rouge contient 250/1000 de cuivre sans argent indiqué.

Explication

Le fondeur à bas point de fusion part d’une maquette métallique, réalise un moule en plusieurs pièces avec du silicone vulcanisé à chaud, puis y injecte le métal. L’orfèvre travaille notamment le plané pour confectionner des couverts et des services de table, tandis que le gemmologiste étudie et identifie les pierres précieuses, les pierres fines de qualité gemme et leurs imitations.

Explication

L’argent fin est blanc, peu dur, de densité 10,5 et fond à 962 °C. Il est décrit comme le métal le plus conductible, avec une excellente malléabilité et ductilité, juste après l’or ; les producteurs cités sont les États-Unis, le Canada et le Mexique.

Explication

Les cinq métaux cités sont le palladium, l’iridium, l’osmium, le rhodium et le ruthénium ; les plus couramment utilisés en bijouterie sont le palladium, le rhodium et l’iridium. Le poinçon montre une tête de chien de profil droit, et le cuivre ne fait pas partie des cinq métaux énumérés.

Explication

Le plomb est dissous par l’acide sulfurique pur à chaud et attaque l’or, l’argent et le platine sous l’action de la chaleur. La litharge est l’oxyde de plomb ordinaire utilisé pour l’analyse et les essais par coupellation ; l’acide sulfurique dilué et l’oxyde de mercure ne correspondent pas aux faits indiqués.

Explication

L’or fin résiste aux acides à basse température, mais l’eau régale l’attaque. Sa densité est 19,3 ; les vapeurs de brome n’agissent que superficiellement, le chlore requiert de l’humidité et le mercure peut le dissoudre à très haute température.

Explication

La dissolution du zinc par l’acide chlorhydrique forme du chlorure de zinc, appelé eau à souder ; le zinc entre aussi dans le maillechort, le laiton et certaines soudures. Ses valeurs sont 7,14 et 419 °C, et l’acide nitrique l’attaque plus rapidement que les deux autres acides cités. L’étain a une densité de 7,2 et fond à 232 °C ; ce sont les bronzes et les alliages à bas point de fusion qui sont associés à l’étain.

Explication

Les acides font effervescence sur la craie, ont une saveur piquante et attaquent les métaux. Les appellations azotique, vitriol et muriatique correspondent respectivement aux acides nitrique, sulfurique et chlorhydrique ; la saveur douce contredit la caractéristique piquante.

Explication

L’eau régale chaude dissout le platine fin, tandis que le plomb, l’étain, le soufre et le cyanure de potassium l’attaquent ; le mercure n’a pas d’action sur lui. Ses propriétés physiques comprennent une densité de 21,4 et un point de fusion de 1772 °C. Le platine constitue l’exception parmi les métaux précieux quant à sa présence combinée ; les pays producteurs cités sont l’ex-U.R.S.S., l’Afrique du Sud et le Canada.

Explication

Le sertisseur pose les pierres dans les emplacements ou sertissures préparés par le bijoutier-joaillier ; le diamantaire travaille le diamant ou en fait le négoce. L’émaillage associe une matière siliceuse et des oxydes métalliques fondus au four, et la polisseuse intervient avant le sertissage puis reprend le poli après le contrôle et le sertissage. Le diamantaire ne taille pas les pierres de couleur.

Explication

Un changement d’état modifie l’état d’une substance sous l’effet d’un phénomène extérieur. Un solide possède une forme et un volume propres ; un liquide conserve son volume et présente une surface plane et horizontale dans son réceptacle. La modification de la masse ne définit pas le changement d’état, et le solide garde sa forme propre.

Explication

La densité compare les masses de volumes égaux, en prenant l’eau comme référence pour un solide ou un liquide. La malléabilité permet l’extension en feuilles, et l’or peut atteindre un micron. L’étude des techniques, matériaux, outils et machines définit la technologie ; pour les gaz, la référence de densité est l’air.

Explication

À 800/1000, l’alliage argent-cadmium a un point de fusion supérieur à celui de l’alliage argent-cuivre et conserve sa cohésion jusqu’à la fusion. Cette propriété permet le soudage automatique des chaînes mécaniques ; l’alliage ne devient pas pâteux avant de fondre. Le cadmium est dissous par l’acide sulfurique dilué et l’acide chlorhydrique, et non par l’acide nitrique dilué.

Explication

Pour réparer le bijou, il faut dissoudre l’étain et repérer les soudures appropriées au support. L’étain est attaqué beaucoup plus lentement par l’acide chlorhydrique que par les acides nitrique ou sulfurique pur à chaud ; il entre dans les bronzes et constitue le principal composant des alliages à bas point de fusion.

Explication

Le nickel entre dans le maillechort, le cupronickel et les alliages d’or gris ; le nickel fin a une densité de 8,9 et fond à 1453 °C. Il est dissous par l’acide nitrique et l’eau régale froide. Son usage galvanique est interdit, notamment comme sous-couche.

Explication

Un alliage est un mélange d’au moins deux métaux obtenu par fusion, et la ténacité concerne la résistance à la rupture sous étirement. L’étude de la matière indépendamment de sa masse et de son mouvement relève de la chimie, non de la physique. La résistance à la pénétration définit la dureté, pas la ténacité.

Explication

Les titres officiels sont 833/1000 pour 20 carats et 917/1000 pour 22 carats, tandis que 14 carats correspond à 585/1000. Sous 750/1000, l’alliage ne peut pas porter l’appellation commerciale « or », et le poinçon des gros ouvrages ou essais par coupellation est entouré d’un chiffre 1, 2 ou 3.

Explication

Le vermeil est de l’argent au titre plaqué d’or titrant au minimum 500/1000 ; l’épaisseur minimale est de 3 microns en bijouterie et de 5 microns en orfèvrerie. Le titre minimal de l’or est donc inférieur à 750/1000. Les titres officiels de l’argent sont 925/1000 au premier titre et 800/1000 au deuxième, et le poinçon de garantie d’État est une tête de Minerve de profil droit.

Explication

Le ciseleur déforme le métal par embouti-contre-embouti sans en retirer, alors que le graveur incise au burin ou à l’échoppe. La reperceuse ajourait le métal selon un tracé établi, et le guillocheur réalisait mécaniquement des décors de lignes ; l’incision au burin décrit le graveur, pas le ciseleur.

Explication

L’eau régale associe trois volumes d’acide chlorhydrique à un volume d’acide nitrique, et l’acide nitrique peut dissoudre l’argent et le nickel. L’acide sulfurique compose le déroché et dissout notamment le bronze. L’acide chlorhydrique entre dans la composition de l’eau régale, tandis que l’acide nitrique est aussi appelé acide azotique.

Explication

La dureté correspond à la résistance à l’entame et à la pénétration ; Vickers s’emploie pour les métaux, tandis que Mohs concerne les pierres. La ductilité permet l’étirement sans rupture et la conductibilité transmet chaleur et électricité. La fusibilité désigne la fusion sous l’effet de la chaleur, du solide vers le liquide.

Explication

Le mercure n’exerce aucune action sur le platine. L’acide nitrique dissout le mercure, alors que l’acide chlorhydrique et l’acide sulfurique dilué restent sans action sur lui. Le mercure dissout l’or à froid et attaque l’argent à chaud comme à froid.

Explication

Le maillechort sert notamment aux prototypes réalisés par fonte à cire perdue et aux gabarits de forme ; les ouvrages fondus ou estampés destinés à être argentés, dorés ou plaqués sont associés au laiton. Les ors rouges et roses 750/1000 ainsi que les alliages d’argent aux premier et deuxième titres figurent parmi les alliages précieux à fort pourcentage de cuivre.

Explication

Le cuivre fin est rouge rosé, de densité 8,96, de faible dureté et fond à 1084 °C ; sa ductilité et sa malléabilité sont bonnes. Le laiton est un alliage cuivre-zinc, le bronze cuivre-étain et le maillechort cuivre-zinc-nickel. Le cuivre est dissous par l’acide sulfurique concentré à chaud.