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LES ALLIAGES DE CUIVRE L es deux principaux alliages de cuivre dont il sera ques- tion pour le faux-monnayage sont les bronzes et les lai- tons. Les bronzes sont des alliages de cuivre et d’étain (Cu/Sn) et les laitons des alliages de cuivre et de zinc (Cu/ Zn). Il faut ici mentionner une ambigüité qui prend naissance dans la terminologie anglo-saxonne et la traduction qui en est faite. Les Britanniques traduisent le laiton par brass. Lorsque l’on fait le chemin inverse, de l’anglais vers le français… « brass » devient « bronze », sans changer de composition ! On a ainsi sous la dénomination de « bronze » quelque chose de beaucoup plus large que simplement la stricte définition de cet alliage. Ainsi, pendant des siècles, le terme de bronze, comme celui de « métal de cloche » a recouvert tous les al- liages de cuivre courants (des bronzes comme des laitons). Le bronze contemporain, utilisé pour les cloches en France, possède une composition de 78 % en masse de cuivre et 22 % en masse d’étain. L’ajout d’autres métaux en très petites quan- tités, comme le zinc ou le manganèse, modifie par exemple la fluidité du mélange fondu ou la dureté une fois refroidi. Il existe d’autres variantes en fonction des maîtres fondeurs et des pays (on trouve par exemple couramment des traces d’argent en Russie), mais la base reste la même (un mélange cuivre-étain) et ne s’écarte jamais vraiment (à quelques pour- cents près) de ce mélange Cu/Sn dans un rapport 78/22. Les bronzes sont classiquement utilisés pour l’armement. Ces bronzes pour les canons sont dans un rapport Cu/Sn de 90/10. Le « gunmetal » des Anglo-Saxons est composé de 85 à 90 % de cuivre, 10 % d’étain, un peu moins de 5 % de zinc, plus des traces de plomb, de fer ou d’arsenic. Les bronzes de marine sont assez proches de ceux destinés à l’armement avec 85-90 % de cuivre, 5 à 6 % d’étain, 3 à 5 % de zinc et ~1 % de nickel. Cet alliage est plus résistant à l’abrasion et à la cor- rosion que le bronze pour l’armement. Une autre grande famille d’alliages de cuivre est constituée des laitons. Toujours basé sur un mélange de cuivre, cette fois le principal métal en mélange est le zinc. Il s’agit d’un alliage plus ductile que le bronze, dont la teinte peut varier du jaune au gris en fonction du rapport cuivre/zinc. Plus l’alliage va être pauvre en cuivre (donc avec une proportion importante de zinc) plus la teinte sera grise. Les laitons de marine (marine brass), pour l’accastillage par exemple, ont des compositions très variables, de 60 à 90 % de cuivre pour 10 à 40 % de zinc. Les laitons les plus durs sont dans une plage de composition comprise entre 80 et 90 % de cuivre pour 10 à 20 % de zinc. Le bronze florentin ou vénitien (qui n’est pas un bronze mais bien un laiton) a une composition dans un rapport cuivre/ zinc de 85/15. Certains laitons de compositions particulières sont employés pour la décoration afin de mimer l’or. Il s’agit d’alliages que l’on trouve sous la dénomination de « tombac ». Il en existe un certain nombre dont la teinte est en relation avec le titre en cuivre. Le tombac de dorure a une composition de 80-82% en cuivre, 15 à 18 % en zinc, 1 à 3 % en étain et 1 à 3 % en plomb. Le tombac français (utilisé en particulier pour la garde des épées) est composé de 80 % de cuivre, de 17 % de zinc et 3 % d’étain. Le tombac appelé « jaune de Paris » est composé de 85 % de cuivre et 15 % de zinc avec des traces d’étain. Très proche de celui-ci, le tombac « de Hannovre » est dans un rapport Cu/ Zn de 85,3/14,7. Connu depuis le XVIIe siècle, période à partir de laquelle cet alliage a beaucoup servi à fabri- quer des bijoux à bas coûts, des ornements ayant la couleur de l’or, des décorations ou des éléments d’apparat, son travail remonte à des siècles plus tôt. On trouve par exemple au Moyen Âge dans le registre des métiers d’Etienne Boileau [Boileau, 1268], alors prévôt de Paris, les métiers de « batteur d’archal », de « boucliers d’archal, de quoivre [cuivre] et de laiton » ou encore « boutonniers et deyciers d’archal, de quoivre [cuivre] et de laiton ». L’archal n’est qu’un autre nom du tombac. Par « boucliers », il faut comprendre fabriquants de boucles et par « boutonniers », fabricants de boutons. Les « deyciers » fabriquaient les dés à coudre. Les « fremailliers » fabriquaient avec les mêmes alliages, les boucles et fermoirs pour les vêtements, mais aussi pour les livres ou ouvrages vo- lumineux et précieux. TECHNIQUES D’ANALYSES L ’analyse des métaux et alliages métalliques se pratique depuis très longtemps. Le laboratoire d’essai de l’Admi- nistration des monnaies et médailles possédait ses propres techniques pour l’analyse des métaux et la détermina- tion du titre de fin des métaux qui lui étaient soumis, que ce soit sous forme de lingots ou de flans [Vauquelin, 1812]. L’inconvénient majeur de ces méthodes d’analyse est leur ca- ractère destructif. En effet, la fusion, l’amalgame ou la disso- lution de l’alliage pour n’en tirer que le titre d’un seul des différents éléments constitutifs, oblige à détruire l’objet sou- mis à analyse. Aujourd’hui, en plus d’un arsenal de techniques qui im- pliquent parfois encore une perte de l’intégrité de l’objet ana- lysés, nous disposons de techniques dites « non destructives » permettant l’analyse d’objets sans les altérer d’aucune ma- nière. Différentes techniques, en particulier spectroscopiques, permettent ainsi l’analyse des alliages métalliques sans com- promettre les objets soumis à étude. La spectrométrie de fluo- rescence X est une technique d’analyse multi-élémentaire non destructive. Son principe est basé sur l’excitation des atomes sous l’effet d’un rayonnement. Dans le cas présent il s’agit de rayons X (découverts par Wilhelm Röntgen en 1895). L’ana- lyse est réalisée sur les rayonnement émis par le métal bom- bardé. Lorsque l’on soumet de la matière à un rayonnement, le dépôt d’énergie à l’échelle atomique peut modifier la répartition électronique sur les différents niveaux d’énergie possibles, jusqu’à l’ionisation (perte d’un ou plusieurs électrons) si l’énergie du rayonnement incident est suffisante. La perte d’un électron dans les couches les plus profondes place l’atome dans un état excité qui n’est pas stable. Le retour à l’état fon- damental se fait par transitions électroniques (les électrons des couches externes comblent la lacune laissée par l’électron arra- ché par le rayonnement incident). Chacune de ces transitions se fait avec libération d’énergie, avec émission d’un rayonne- ment propre à la différence d’énergie entre les différents ni- veaux impliqués. Ces réactions génèrent donc des émissions dont les énergies (ou les longueurs d’ondes) sont discrètes et propres à chaque élément puisque directement liées à leur structure électronique. Les énergies des rayonnements émis Bulletin Numismatique n°213 30