17

Repérer facilement du palladium à l’état naturel

admin 16 heures

Oubliez tout ce que vous pensez savoir sur les métaux précieux : le palladium, discret compagnon de l’or blanc, change la donne sur les établis des bijoutiers et dans les laboratoires de métallurgie. Loin des projecteurs braqués sur l’or et le platine, il impose ses propres règles dans l’univers des alliages haut de gamme. Voici ce que révèle une exploration sans détour des alliages blancs et de la place réelle du palladium à l’état naturel.

Les grands classiques, or, argent, platine, trônent depuis toujours dans les vitrines, célébrés pour leur éclat et leur rareté. Mais la modernité esquive les extrêmes et préfère l’équilibre subtil des combinaisons. Depuis plusieurs décennies, l’innovation pousse les métallurgistes à réinventer les alliances. Désormais, on ne se contente plus d’un métal unique : l’inventivité contribue à façonner des alliages porteurs de nuances et de performances inédites.

Alliages blancs, et notamment or blanc 18 carats, occupent une place de choix dans ce renouveau. Leur réputation doit autant à leur élégance discrète qu’à leur robustesse. Mais l’apparente sobriété cache bien des secrets : le choix de la technique, le cadre réglementaire ou les contraintes de production viennent complexifier l’envers de ces bijoux de laboratoire.

1) OR BLANC

Des alliages en mouvement perpétuel

L’or blanc a longtemps représenté la réponse économique au prix du platine. L’or pur demeure une référence pour la valeur, mais c’est l’aspect de l’alliage qui dicte l’usage en joaillerie. Avec les exigences de la mode, du cadre légal et de la rentabilité, les recettes et compositions n’ont cessé d’évoluer ces quarante dernières années.

Dans les années 70, le désir montait pour l’or blanc, mais la technique n’était pas toujours à la hauteur. Aujourd’hui, l’offre se diversifie, souvent dictée par les contraintes environnementales et la chasse aux dépenses excessives.

Les solutions techniques pour obtenir la blancheur attendue sont nombreuses :

  • Utiliser platine ou palladium pour une teinte blanche éclatante ;
  • Privilégier argent et zinc pour une nuance de blanc plus douce, moins marquée ;
  • Solliciter, sous certaines circonstances, manganèse, cobalt, ruthénium, indium, germanium, gallium ou étain qui contribuent alors à blanchir l’or.

Or blanc au nickel

La législation européenne, à travers la directive 94/27/CE, a durci les conditions d’usage du nickel pour prévenir les risques allergènes.

Les alliages or-nickel séduisent par leur éclat comparable à celui du platine. Ce choix esthétique n’est pas un long fleuve tranquille : la dose élevée de nickel rend l’alliage dur, parfois cassant, et plus sensible à la corrosion. Mieux vaut surveiller sa tenue dans le temps, et sa compatibilité dermatologique.

Tour d’horizon des recettes courantes

Alliages binaires argent-cuivre (premier et second titre) : c’est la base la plus répandue, souvent avec un ratio à 930 ‰. Cette simplicité n’exclut pas les complications : des oxydes de cuivre s’accumulent parfois en amas, témoin de traitements thermiques imparfaits. Le phosphore est l’ennemi de la solidité. Teinte finale : un blanc proche de l’argent, rattrapé au besoin par un rhodiage pour conserver l’éclat.

Alliages ternaires et quaternaires : la base argent-cuivre s’ouvre à un troisième composant pour cibler une application. Limitation de la solubilité, meilleure robustesse, mais aussi gestion des rebuts plus délicate et refonte complexe. Aluminium, zinc, cadmium, nickel ou manganèse sont intégrés par petites touches, entre 10 et 20 ‰, selon le but recherché, soudure, couleur ou résistance à la ternissure. La palette de tons et de performances en découle naturellement.

En résumé : Les alliages argent-cuivre fondus sous vide et recuits sous atmosphère bien contrôlée sont les plus souples. Une réduction d’épaisseur de 60 à 75 % impose un recuit obligatoire. Passez la pièce à la flamme ou à l’air, l’oxygène s’invite et des taches apparaissent. Cadmium et zinc limitent l’oxydation au moment du recuit pour la soudure, mais la malléabilité dépend surtout de l’absence d’oxydes dans l’alliage.

Depuis les années 1940, l’or blanc 18 carats à base or-cuivre-zinc-nickel s’est répandu. On apprécie leur facilité de mise en forme, mais attention à la chaleur qui accélère leur oxydation. Ces alliages réagissent brusquement lors des dilatations, demandant une main avisée à la mise en œuvre. Leur couleur fait la part belle au dosage de nickel et de zinc. Utilisés pour les éléments techniques (vis, systèmes d’oreille, certains montages), ils séduisent par leur dureté. La coulée sous pression, en revanche, les rend vulnérables : porosités, perte de zinc après plusieurs refontes, structure en dendrites, autant d’obstacles à maîtriser.

Or blanc au palladium

Pour compenser la fragilité des recettes or-cuivre-nickel-zinc, l’intégration du palladium à hauteur de 50 à 150 ‰ augmente nettement la souplesse des pièces. Ces alliages se révèlent techniques à élaborer et travailler, mais permettent de limiter la présence de nickel en restant dans le cadre exigeant des normes en vigueur. Aujourd’hui, des variantes 18 carats gris existent avec des taux de palladium et de nickel extrêmement bas, destinées à des applications très ciblées.

Voici trois types majeurs d’alliages au palladium selon leur complexité :

  1. Alliages ternaires or-argent-palladium : dotés d’une excellente formabilité et d’un point de fusion au-delà de 1200°C, mais avec une résistance mécanique modeste. Stables face au recuit, faciles à travailler à la torche, ils conviennent parfaitement au formage à froid et à l’emboutissage. Leur structure, souvent cubique centrée, facilite ces usages.
  2. Alliages polyvalents, avec une dose de palladium entre 50 et 200 ‰. Leur teinte, variable selon la quantité de palladium, nécessite quasi systématiquement un placage au rhodium si l’aspect gris est visé. On parle alors d’alliages quaternaires or-argent-cuivre-palladium.
  3. Alliages multicomposants : construits sur une base or-argent-cuivre-palladium, renforcée par des apports de platine, cobalt, fer, zinc, ruthénium ou iridium (10-30 ‰). Chacun de ces adjuvants modifie la manière dont se solidifie l’alliage ou ses capacités mécaniques. Le zinc, par exemple, s’évapore facilement en refonte, ce qui modifie les taux d’or et retentit sur la vitrification de l’émail. Le platine tire vers une fusion plus haute et une robustesse renforcée, tout comme le cobalt ou le fer. À la clé : une brillance nette et une vraie défense contre l’oxydation comme le ternissement.

Or blanc sans palladium ni nickel

Certains industriels, à l’instar de Cookson-Clal, ont développé des alliages totalement dépourvus de nickel et de palladium, détenus sous brevet. Adaptés à une diversité d’utilisations, chaînes, usinage, fonte à cire perdue,, ces formules bannissent tout écart dans leur mise en œuvre. Leur force : des propriétés mécaniques constantes et un coût réduit grâce à l’absence de palladium.

L’obtention et le façonnage de ces alliages ne laissent aucune place à l’improvisation : chaque réglage métallurgique se décide pièce par pièce.

Pour élaborer correctement les alliages blancs 18K, certaines règles s’imposent :

  • Alliages au nickel : abaisser l’épaisseur de 50 à 75 % avant recuit, recuire entre 700 et 800°C durant 30 minutes puis tremper à l’eau ou à l’alcool à 500-600°C, recuit sous atmosphère neutre ou réductrice.
  • Alliages au palladium et au nickel : appliquer méthodiquement les mêmes gestes que pour le nickel seul.
  • Alliages palladiés sans nickel : ajuster la température de coulée à 100°C de plus que le point de fusion afin d’assurer l’homogénéité, éviter le recuit sous hydrogène avec beaucoup de palladium, consulter systématiquement la documentation technique adaptée.

Il existe également des soudures grises sans cadmium ni nickel, assorties de plusieurs températures et teintes, spécifiquement étudiées pour ces alliages. Si vous souhaitez aller plus loin, il suffit de vous rapprocher de notre équipe technique.

2) PLATINE

Repères historiques

Osmium, iridium, palladium, rhodium, ruthénium et platine forment un groupe de métaux à la chimie très voisine, reconnu depuis la classification de Mendeleïev. Mais le platine n’a pas fait parler de lui chez les Anciens ; c’est seulement au début du XIXe siècle qu’apparaissent, coup sur coup, l’osmium, l’iridium, le palladium et le rhodium, puis le ruthénium isolé par Claus en 1844.

Le platine dans tous ses états

Sur le marché, la demande de platine monte à nouveau comme dans les années folles. Les titres les plus courants restent Pt 999 ‰, Pt 950 ‰, Pt 900 ‰ et Pt 850 ‰. Température de fusion très haute, elle impose d’ajouter d’autres métaux pour travailler le platine plus facilement et renforcer ses qualités mécaniques.

Zoom sur les options binaire :

  • Alliages binaires de platine

Pour les titres supérieurs à 950 ‰, la combinaison la plus fréquente est platine-cuivre. On rencontre aussi platine-cobalt, platine-iridium, platine-palladium ou platine-tungstène. Les duos platine-iridium et platine-palladium affichent une dureté moyenne (60–80 HV), quand les autres montent facilement à 120–130 HV.

Pour des alliages titrant plus de 900 ‰, on retrouve le même type de binaires, mais la dureté grimpe de 10 %. Même à l’état écroui, la dureté ne dépasse pas 220 HV. Dès qu’on vise plus de 850 ‰, l’introduction de ruthénium, d’iridium ou de tungstène pousse encore la résistance, mais impose alors une attention particulière à l’utilisation.

  • Alliages ternaires de platine (titre >950 ‰)

L’accord de référence, notamment testé chez FCP, se compose de platine, cuivre et 18 ‰ de cobalt. Le cobalt, mais aussi le fer ou le nickel, confèrent des propriétés magnétiques passés certains seuils. Cet alliage a l’avantage d’offrir une blancheur accrue et moins de casse lors de la fonte à la cire. Dans le même esprit, certains mélanges reçoivent du palladium, du cobalt, de l’indium ou du gallium pour doper les capacités mécaniques ou pousser la température de travail vers le haut. D’autres comme les mélanges platine-or-gallium étendent le champ de travail entre 90 et 150°C. Globalement, oxydation et trempe perturbent peu ces alliages ; certains peuvent être trempés à l’eau à 850°C pendant une demi-heure.

Soudure au platine

Cookson-Clal propose une gamme complète de soudures au platine, souvent enrichies de palladium. Il existe aussi des combinaisons binaires ou ternaires couvrant de 900 à 1400°C en température de travail.

Fonte à la cire du platine

La mise en forme du platine réclame une expertise pointue : matériaux réfractaires adaptés, liant au phosphate et revêtement spécifique sont obligatoires. La température du cylindre varie entre 900 et 1000°C, la coulée atteint 1900–1980°C suivant le type d’alliage et le volume de pièce. Les arbres fondus pèsent de 150 à 300 g, mais les équipements de dernière génération permettent d’aller plus loin. Privilégier la centrifugation, c’est accéder à une qualité de détail remarquable.

3) ARGENT

Tout-terrain brillant

L’argent n’égale ni la dureté ni la solidité mécanique de ses cousins les plus chers, mais il a d’autres arguments. Personne ne peut rivaliser avec son pouvoir réfléchissant, et il se prête sans difficulté à tous les procédés de travail, du formage à froid à la fonte. Bijoux, pièces techniques, objets d’art : l’argent façonne toutes les envies.

Alliages d’argent : ce que l’on attend

Dans la bijouterie et l’orfèvrerie, un bon alliage d’argent doit combiner plusieurs qualités :

  • Affirmer une couleur s’approchant de l’argent pur, tout en restant apte à la mise en forme et à la résistance.
  • Permettre la réalisation en fonte à la cire perdue, ou d’autres méthodes de fabrication poussées.
  • Offrir une vraie résistance à la corrosion pour durer dans le temps.

Les alliages argent-cuivre proposés par Cookson-Clal répondent parfaitement à ces exigences et assurent ce délicat équilibre.

4) MÉTAL RHODIÉ

Le rhodium dans la boîte à outils

Découvert par Wollaston en 1803, la même année que le palladium, le rhodium existe naturellement aux côtés des autres membres du groupe platine.

Les premiers bains de rhodiage destinés aux métiers d’art naissent aux États-Unis en 1932, puis gagnent rapidement l’Angleterre et l’Europe. C’est un tournant majeur dans la lutte contre le ternissement des surfaces blanches.

Etat de l’art du placage au rhodium

Le rhodium, impassible face aux attaques chimiques à température ambiante, s’utilise généralement en dépôt électrolytique décoratif. C’est la référence indispensable pour l’or ou le groupe platine. Plus loin, le bijou, la prothèse dentaire, l’instrumentation scientifique ou d’autres secteurs misent aussi sur ce revêtement inaltérable.

Pourquoi miser sur le rhodium ?

L’argent pur et ses alliages subissent régulièrement le noircissement par le sulfure d’hydrogène ambiant. Longtemps, les fabricants ont multiplié les essais pour stopper ce phénomène en recouvrant la pièce d’un métal blanc inattaquable. Le rhodium l’a emporté sans conteste pour plusieurs raisons claires :

  • Teinte quasi identique à l’argent pur. Les analyses des dépôts métalliques révèlent que le chrome tire vers le bleu, le nickel vers le jaune, le platine et le palladium tirent sur le gris. Seul, le rhodium reproduit vraiment la teinte d’un argent légèrement grisé.
  • Dureté de surface impressionnante. En électrolyse, elle s’approche de celle du verre, jusqu’à 8 fois supérieure à celle des alliages d’argent classiques. La résistance à l’usure est donc vraiment remarquable.
  • Excellent pouvoir réfléchissant, juste après l’argent mais devant le platine et l’or.
  • Résistant à la corrosion sans faille.
  • Bains de rhodiage pratiques et stables, plus simples d’utilisation que ceux du reste de la famille platine. Cette stabilité et cette flexibilité expliquent leur adoption croissante.

Pour toute question sur les alliages blancs ou les métaux précieux, les spécialistes Cookson-Clal restent disponibles.