Munitions à percussion centrale

Deux cartouches de .357 Magnum , une cartouche à percussion centrale ; remarquez l'amorce circulaire au centre

Une cartouche à percussion centrale (ou à percussion centrale ) est un type de cartouche métallique utilisée dans les armes à feu , dont l' amorce est située au centre de la base de son boîtier (c'est-à-dire « tête de boîtier »). Contrairement aux cartouches à percussion annulaire , l'amorce à percussion centrale est généralement un composant séparé placé dans une cavité encastrée (appelée poche d'amorce ) dans la tête du boîtier et peut être remplacée en rechargeant la cartouche.

Les cartouches à percussion centrale ont supplanté la cartouche à percussion annulaire, à l'exception de quelques petits calibres. La majorité des armes de poing , des carabines et des fusils de chasse d'aujourd'hui utilisent des munitions à percussion centrale, à l'exception de certaines cartouches d'armes de poing et de fusil à percussion annulaire de calibre .17 , de calibre .20 et de calibre .22 , quelques cartouches de fusil de chasse de petit calibre (destinées principalement à utilisation dans la lutte antiparasitaire ), et une poignée de cartouches désuètes à percussion annulaire et à broche pour diverses actions d'armes à feu .

Histoire

Une première forme de munition à percussion centrale, sans amorce à percussion, a été inventée entre 1808 et 1812 par Jean Samuel Pauly . [1] Il s'agissait également de la première cartouche entièrement intégrée et utilisait une forme d' obturation utilisant la cartouche elle-même. Une autre forme de munition à percussion centrale a été inventée par le Français Clément Pottet en 1829 ; [2] [3] cependant, Pottet ne perfectionnera sa conception qu'en 1855. La cartouche à percussion centrale fut améliorée par Béatus Beringer, Benjamin Houllier, Gastinne Renette, Smith & Wesson, Charles Lancaster , Jules-Félix Gévelot, George Morse, François Schneider, Hiram Berdan et Edward Mounier Boxer . [4] [3] [5] [6] [7]

Avantages

Comparaison de l'allumage à percussion centrale et à percussion annulaire

Les cartouches à percussion centrale sont plus fiables à des fins militaires, car les douilles métalliques plus épaisses peuvent résister à une manipulation plus brutale sans dommage, et sont plus sûres à manipuler car le composé d'amorçage explosif dans un rebord saillant est plus susceptible d'être déclenché par un impact si une cartouche à percussion annulaire tombe ou est pincée. . La base plus solide d'une cartouche à percussion centrale est capable de résister à des pressions de chambre plus élevées, ce qui donne aux balles une plus grande vitesse et une plus grande énergie. Alors que les douilles de cartouches à percussion centrale nécessitent un processus de fabrication complexe et coûteux, la manipulation des explosifs est simplifiée en évitant le processus de filage nécessaire pour distribuer uniformément l'explosif d'amorçage dans la jante en raison de l'incertitude quant au segment angulaire d'une cartouche à percussion annulaire qui sera frappé par le percuteur. Les cartouches à percussion annulaire de plus gros calibre nécessitent de plus grands volumes d'explosif d'amorçage que les cartouches à percussion centrale, et le volume requis peut provoquer des pics de pression indésirables plus élevés pendant le processus d'allumage. Réduire la quantité d'explosif d'amorçage diminuera considérablement la fiabilité de l'allumage des cartouches à percussion annulaire et augmentera la probabilité d'un dysfonctionnement tel qu'un raté d'allumage ou un coup de feu suspendu . [8]

Des économies d'échelle sont réalisées grâce à des amorces interchangeables pour une grande variété de calibres de cartouches à percussion centrale. Les coûteux boîtiers individuels en laiton peuvent être réutilisés après avoir remplacé l'amorce, la poudre à canon et le projectile. La réutilisation du chargement manuel est un avantage pour les fusils utilisant des cartouches à percussion centrale obsolètes ou difficiles à trouver telles que le Mannlicher-Schönauer de 6,5 × 54 mm , ou des calibres plus gros tels que le .458 Lott , pour lesquels les munitions peuvent être coûteuses. La partie avant de certains boîtiers vides peut être reformée pour être utilisée comme cartouches obsolètes ou sauvages avec une configuration de base similaire. Les cartouches modernes de calibre supérieur à .22 sont principalement à percussion centrale. Les actions adaptées aux cartouches à percussion annulaire de plus gros calibre ont perdu en popularité jusqu'à ce que la demande ne dépasse plus les coûts de fabrication et qu'elles deviennent obsolètes.

Apprêts

L'amorce de cette cartouche non tirée a été scellée avec de la laque rouge pour empêcher l'huile ou l'humidité d'atteindre la charge de poudre et l'explosif d'amorçage.
Cartouches de fusil amorcées Berdan (à gauche) et Boxer (à droite)

La caractéristique d'identification des munitions à percussion centrale est l' amorce qui est une coupelle métallique contenant un explosif primaire insérée dans un évidement au centre de la base de la cartouche. Le percuteur de l'arme à feu écrase cet explosif entre la coupelle et une enclume pour produire du gaz chaud et une pluie de particules incandescentes pour enflammer la charge de poudre. [9] Les amorces de cartouche Berdan et Boxer sont toutes deux considérées comme « à percussion centrale » et ne sont pas interchangeables au niveau de l'amorce ; cependant, la même arme peut tirer des cartouches à amorçage Berdan ou Boxer si les dimensions hors tout sont les mêmes. [dix]

Les deux types d'amorces sont presque impossibles à distinguer en regardant la cartouche chargée, bien que les deux (ou plus) trous d'éclair puissent être vus ou ressentis à l'intérieur d'un étui Berdan tiré et le plus grand trou unique vu ou ressenti à l'intérieur d'un étui Boxer tiré. L'amorçage Berdan est moins coûteux à fabriquer et se trouve plus couramment dans les munitions militaires excédentaires fabriquées en dehors des États-Unis.

Apprêt Berdan

Les amorces Berdan portent le nom de leur inventeur américain, Hiram Berdan de New York, qui a inventé sa première variante de l'amorce Berdan et l'a brevetée le 20 mars 1866 dans le brevet américain 53 388 . Un petit cylindre de cuivre formait la coque de la cartouche et le capuchon d'amorce était enfoncé dans un évidement à l'extérieur de l'extrémité fermée de la cartouche opposée à la balle. À l'extrémité de la cartouche, sous le capuchon d'amorce, se trouvait un petit trou d'aération, ainsi qu'une petite saillie ou pointe en forme de tétine (cela sera connu plus tard sous le nom d'enclume) façonnée à partir du boîtier, de telle sorte que le percuteur pourrait écraser l'amorce contre l'enclume et enflammer le propulseur. Ce système a bien fonctionné, permettant la possibilité d'installer un capuchon juste avant l'utilisation de la cartouche chargée de propulseur, ainsi que de recharger la cartouche pour la réutiliser.

Des difficultés sont apparues dans la pratique car une pression sur le capuchon depuis l'extérieur avait tendance à provoquer un gonflement de la coque en cuivre de la cartouche, empêchant ainsi un positionnement fiable de la cartouche dans la chambre de l'arme à feu. La solution de Berdan consistait à passer à des coques en laiton et à modifier davantage le processus d'installation du capuchon d'amorce dans la cartouche, comme indiqué dans son deuxième brevet Berdan Primer du 29 septembre 1868, dans le brevet américain 82 587 . Les amorces Berdan sont restées essentiellement les mêmes fonctionnellement jusqu'à nos jours.

Les amorces Berdan sont similaires aux capuchons utilisés dans le système caplock , étant de petites coupelles métalliques contenant un explosif sensible à la pression. Les amorces Berdan modernes sont enfoncées dans la « poche d'amorce » d'une douille de type Berdan, où elles s'ajustent légèrement en dessous, au ras de la base de l'étui. À l'intérieur de la poche de l'amorce se trouve une petite bosse, "l'enclume", qui repose contre le centre de la coupelle, et généralement deux (ou plus) petits trous sur les côtés de l'enclume, qui permettent au flash de l'amorce d'atteindre l'intérieur. du cas. Les étuis Berdan sont réutilisables, même si le processus est plutôt complexe. L'amorce usagée doit être retirée, généralement par pression hydraulique , pince ou levier qui tire l'amorce hors du fond. Une nouvelle amorce est soigneusement posée contre l'enclume, puis la poudre et une balle sont ajoutées.

Apprêt monotrou centré

Des années 1880 aux années 1940, de nombreuses petites armées européennes rechargeaient leurs munitions pour des raisons économiques, et pour cette raison elles adoptèrent le système dit soit autrichien, soit du nom de l'usine George Roth de Vienne qui le breveta en 1902 [11] même s'il était connu du début au milieu des années 1880, où l'enclume avait un seul trou de feu en son centre.

Apprêt pour boxeur

Grandes (rangée du haut) et petites (rangée du bas) cartouches de pistolet Amorces Boxer. (Vue de gauche à droite, non tirée et vue intérieure.) L'objet trilobé à l'intérieur de l'amorce est l'enclume.
La même cartouche ( .45 ACP illustrée ici) peut avoir différentes tailles d'amorce selon le fabricant.

Pendant ce temps, le colonel Edward Mounier Boxer , du Royal Arsenal de Woolwich, en Angleterre, travaillait sur un modèle de capuchon d'amorce pour cartouches, le breveta en Angleterre le 13 octobre 1866 et reçut par la suite un brevet américain pour son modèle le 29 juin 1869. , dans le brevet américain 91 818 .

Les amorces Boxer sont similaires aux amorces Berdan avec une différence majeure, l'emplacement de l'enclume. Dans une amorce Boxer, l'enclume est une pièce d'étrier séparée qui se trouve à l'envers dans la coupelle d'amorce et qui offre une résistance suffisante à l'impact du percuteur lorsqu'il indente la coupelle et écrase le composé d'allumage sensible à la pression. La poche d'amorce dans la tête du boîtier comporte un seul trou pour éclair en son centre. Ce positionnement ne fait que peu ou pas de différence sur les performances de la cartouche, mais il rend les amorces tirées beaucoup plus faciles à retirer pour le rechargement , car une seule tige centrée poussée à travers le trou du flash depuis l'extrémité ouverte du boîtier éjectera les deux pièces. l'amorce de la coupelle d'amorce. Une nouvelle amorce, avec enclume incluse, est ensuite enfoncée dans le boîtier à l'aide d'une presse de rechargement ou d'un outil manuel. L’amorçage Boxer est universel pour les munitions d’usine civile fabriquées aux États-Unis.

Les munitions à amorce Boxer sont légèrement plus complexes à fabriquer, puisque l'amorce est composée de deux parties en plus du composé sensible à la pression, mais des machines automatisées produisant les amorces les plus complexes par centaines de millions ont éliminé ce problème pratique. Et même si l'amorce nécessite une étape supplémentaire au cours du processus de fabrication, l'étui de la cartouche est plus simple à fabriquer, à utiliser et à recharger.

Les premières amorces étaient fabriquées avec différentes dimensions et performances. Une certaine normalisation a eu lieu là où les économies d'échelle profitent aux fabricants de munitions. Les amorces Boxer destinées au marché américain sont disponibles en différentes tailles, en fonction de l'application. Les types/tailles d’amorces sont :

  • Petites amorces de pistolet de 0,175" (4,45 mm) de diamètre et une petite version pour fusil à coupelle métallique plus épaisse ou plus solide pour une utilisation avec des charges de pression plus élevées dans les armes à fort impact de percuteur.
  • Amorces de 0,209" (5,31 mm) de diamètre pour cartouches de fusil de chasse et chargeurs de bouche en ligne modernes , utilisant une amorce de type Boxer assemblée en usine à l'intérieur d'une coupelle en laiton conique à bride.
  • De grandes amorces de fusil de 0,210" (5,33 mm) de diamètre et une grande version de pistolet à coupelle métallique plus fine ou plus souple pour une utilisation avec des charges de pression plus faibles dans les armes à impact léger de percuteur. Les grandes amorces de fusil sont également 0,008" plus hautes que les grandes amorces de pistolet. [12] [13]
  • Amorces .50 BMG de 0,315" (8,00 mm) de diamètre , utilisées pour la cartouche de mitrailleuse Browning .50 et ses dérivés

Exemples d'utilisations :

La taille de l'amorce est basée sur la poche d'amorce de la cartouche, les types standard étant disponibles en grand ou petit diamètre. La charge explosive de l'amorce est basée sur la quantité d'énergie d'allumage requise par la conception de la cartouche ; une amorce standard serait utilisée pour les charges plus petites ou les poudres à combustion plus rapide, tandis qu'une amorce magnum serait utilisée pour les charges plus grosses ou les poudres à combustion plus lente utilisées avec de grosses cartouches ou des charges lourdes. Les amorces pour fusil, grandes et magnum augmentent l'énergie d'allumage délivrée à la poudre, en fournissant une flamme plus chaude, plus forte et/ou plus durable. Les cartouches de pistolet sont souvent plus petites que les cartouches de fusil modernes, elles peuvent donc nécessiter moins de flamme d'amorçage que les fusils. Une différence physique entre les amorces de pistolet et de carabine est l'épaisseur du boîtier de l'amorce ; Étant donné que les cartouches de pistolet fonctionnent généralement à des niveaux de pression inférieurs à ceux de la plupart des fusils, leurs coupelles d'amorce sont plus fines, plus molles et plus faciles à enflammer, tandis que les amorces de fusil sont plus épaisses et plus résistantes, nécessitant un impact plus fort du percuteur . [14] Malgré les noms de pistolet et de fusil , l'amorce utilisée dépend de la cartouche et non de l'arme à feu ; quelques cartouches de pistolet à haute pression comme la .221 Fireball et la .454 Casull utilisent des amorces de fusil, tandis que les cartouches de pistolet et de revolver à basse pression comme les .32 ACP, .380 ACP, 9mm Parabellum, .38 Special, .357 Magnum, . 44 Magnum et .45 ACP et les cartouches de revolver traditionnelles comme les .32-20, .44-40 et .45 Colt, également utilisées dans les fusils à levier , ces cartouches seraient toujours chargées d'amorces de pistolet. Pratiquement toutes les cartouches utilisées uniquement dans les fusils utilisent cependant des amorces de fusil.

Amorces pour fusils de chasse

Un étui de pistolet tiré, comme l'indique la fossette d'un percuteur et une amorce de fusil de chasse (à droite) sur une échelle en pouces et en mm.

Toutes les cartouches de fusil de chasse modernes (à l'exclusion des cartouches spécialisées à percussion annulaire de calibre .22 ou des cartouches à grenaille d'oiseau ) sont à percussion centrale. Ils utilisent une grande amorce spécifique pour fusil de chasse, basée sur le système Boxer, dans la mesure où l'amorce contient l'enclume contre laquelle l'explosif primaire est comprimé par le percuteur et la déformation de la coupelle d'amorce.

Les amorces de fusil de chasse sont également utilisées en remplacement du système d'allumage à capsule à percussion dans certaines armes à feu à poudre noire modernes, et dans certains cas comme cartouche réelle, notamment la pipette de 6 mm. [15]

Amorces à cartouche

Les cartouches d'amorce actionnées par amorce ou à piston utilisent une amorce sous la forme d'un flan pour contenir le propulseur dans une cartouche vide, ou dans certains cas comme un piston pour déverrouiller le verrou et faire fonctionner l'arme. Ces types de cartouches sont rarement utilisés et se trouvent principalement sur les fusils de repérage . [16] [17] [18] [19]

Chimie des amorces

La fabrication et l’insertion des amorces constituent la partie la plus dangereuse de la production de munitions pour armes légères. Les composés d'amorçage sensibles ont coûté la vie à de nombreuses personnes, notamment au fondateur de la célèbre société britannique de munitions Eley . Les opérations commerciales modernes utilisent un blindage de protection entre les opérateurs et les équipements de fabrication. [20]

Les premières amorces utilisaient le même fulminate de mercure que celui utilisé dans les amorces à percussion du XIXe siècle. La poudre noire pourrait être efficacement enflammée par le mercure chaud libéré lors de la décomposition. Les inconvénients des apprêts mercuriques sont devenus évidents avec les chargements de poudre sans fumée . Le fulminate de mercure se décomposait lentement pendant le stockage jusqu'à ce que l'énergie restante soit insuffisante pour un allumage fiable. [21] La diminution de l'énergie d'inflammation avec l'âge n'avait pas été reconnue comme un problème avec les charges de poudre noire, car la poudre noire pouvait être enflammée avec aussi peu d'énergie qu'une décharge d'électricité statique. La poudre sans fumée nécessitait souvent plus d’énergie thermique pour s’allumer. [22] Les ratés d'allumage et les feux suspendus sont devenus courants à mesure que le composé d'amorçage restant crachotait dans les anciennes amorces. Un raté d'allumage se produirait si le composé d'amorçage ne réagissait pas à la chute du percuteur ou s'éteignait avant d'enflammer la charge de poudre. Un tir suspendu est un délai perceptible entre la chute du percuteur et le déchargement de l'arme à feu. Dans des cas extrêmes, le retard pourrait être suffisant pour être interprété comme un raté d'allumage, et la cartouche pourrait tirer alors que le mécanisme était ouvert ou que l'arme à feu était pointée dans une direction inappropriée.

Les particules incandescentes se sont révélées plus efficaces pour enflammer la poudre sans fumée après que les gaz explosifs primaires aient chauffé les grains de poudre. Les charges d'artillerie comprenaient souvent une plus petite quantité de poudre noire devant être enflammée par l'amorce, de sorte que le carbonate de potassium incandescent propageait le feu à travers la poudre sans fumée. [23] Du chlorate de potassium a été ajouté aux mélanges d'amorçage au fulminate de mercure afin que le chlorure de potassium incandescent ait un effet similaire dans les cartouches d'armes légères.

Les mélanges d'amorçage contenant du fulminate de mercure laissent du mercure métallique dans l'alésage et la douille vide après le tir. Le mercure a été en grande partie absorbé dans l'encrassement fumeux dû aux charges de poudre noire. Le mercure recouvrait l'intérieur des boîtiers en laiton de charges de poudre sans fumée, et les pressions plus élevées des charges de poudre sans fumée forçaient le mercure dans les limites des grains entre les cristaux de laiton où il formait des amalgames de zinc et de cuivre , affaiblissant le boîtier, le rendant impropre au rechargement. L' armée américaine a cessé d'utiliser des mélanges d'amorçage au mercure en 1898 pour permettre le rechargement de l'arsenal des douilles tirées en temps de paix. [24] Les amorces Frankford Arsenal FA-70 utilisaient du chlorate de potassium comme oxydant pour le thiocyanate de plomb (II) , pour augmenter la sensibilité du chlorate de potassium, et du trisulfure d'antimoine , comme abrasif, avec des quantités mineures de trinitrotoluène . [25] Ces amorces corrosives laissent un résidu de sel de chlorure de potassium dans l'alésage après le tir d'une cartouche. Ces cristaux de sel hygroscopiques retiendront l’humidité d’une atmosphère humide et provoqueront la rouille. [26] Ces amorces corrosives peuvent causer de sérieux dommages au pistolet à moins que le canon et la mécanique ne soient soigneusement nettoyés après le tir.

Les fabricants de munitions civiles ont commencé à proposer des amorces non corrosives dans les années 1920, mais la plupart des munitions militaires ont continué à utiliser des mélanges d'amorçage corrosifs d'une fiabilité établie. [27] Les différentes formulations d'amorçage exclusives utilisées par différents fabricants ont produit des propriétés d'allumage significativement différentes [28] jusqu'à ce que les États-Unis publient des spécifications militaires pour les amorces non corrosives pour la production de cartouches OTAN de 7,62 × 51 mm . Les amorces PA-101 développées à Picatinny Arsenal utilisaient environ 50 % de styphnate de plomb avec des quantités moindres de nitrate de baryum , de trisulfure d'antimoine, d'aluminium en poudre et d'un composé de tétrazine . [25] La plupart des fabricants américains ont adopté la norme militaire PA-101 pour leur production civile d'amorces Boxer. [29] Les fabricants ont ensuite proposé des amorces magnum plus puissantes pour un allumage uniforme des cartouches civiles à longue portée ou pour gros gibier avec une capacité de poudre nettement supérieure à celle requise pour les armes d'infanterie standard.

D'autres explosifs utilisés dans les amorces peuvent inclure l'azoture de plomb , le perchlorate de potassium ou le diazodinitrophénol (DDNP). Les amorces sans plomb (voir puce verte ) sont apparues sur le marché à la fin des années 1990, afin de répondre aux préoccupations concernant le plomb et d'autres composés de métaux lourds présents dans les amorces plus anciennes. Les métaux lourds, bien que faibles en quantité, sont libérés sous forme de suie très fine. Certains champs de tir intérieurs s'apprêtent à interdire les amorces contenant des métaux lourds en raison de leur toxicité. Les apprêts sans plomb étaient à l'origine moins sensibles et avaient une plus grande sensibilité à l'humidité et une durée de conservation en conséquence plus courte que les apprêts non corrosifs normaux. [ citation nécessaire ] Depuis leur introduction, les amorces sans plomb ont amélioré leurs performances par rapport aux premières amorces sans plomb. [30] Des tests comparant les amorces sans plomb aux amorces à base de plomb menés par le Département américain de la Défense (environ 2006) ont révélé des différences significatives (à l'époque) dans la fiabilité entre les deux types d'amorces, lorsqu'elles sont utilisées dans des munitions de 7,62 × 51 mm. Lors de ces tests, les amorces sans plomb se sont révélées moins fiables que les amorces à base de plomb. Les amorces sans plomb présentaient de mauvaises performances en ce qui concerne la pression de soufflage maximale, ce qui entraînait par conséquent un mauvais allumage. La popularité des alternatives non corrosives est encore faible, car la fiabilité des apprêts est primordiale. La plupart des amorces sans plomb proviennent de Russie (MUrom ?) ou de Corée du Sud (PMC). [ citation requise ]

Les munitions militaires ou excédentaires européennes et orientales utilisent souvent des amorces Berdan corrosives ou légèrement corrosives car elles fonctionnent de manière fiable même dans des conditions difficiles et ont une durée de stockage plus longue que les amorces de type non corrosives actuellement utilisées. Les apprêts Boxer modernes sont presque toujours non corrosifs et sans mercure. La détermination des caractéristiques corrosives ou non corrosives en fonction du type d'amorce doit tenir compte de ces dates finales de production de munitions corrosives : [31]

  • .45 ACP : FA 54, FCC 53, RA 52, TW 53, WCC 52, WRA 54
  • .30-06 Springfield : FA 56, LC 52, RA 51, SL 52, TW 52, WCC 51, WRA 54
  • FN57 [32]

Voir également

Les références

  1. ^ "Munitions pour armes légères à l'Exposition internationale de Philadelphie, 1876" (PDF) . Dépôt DSpace - Smithsonian Institution . Archivé (PDF) de l'original le 29/12/2015 . Récupéré le 19/10/2015 ..
  2. ^ "Cartouches : cartouche à percussion centrale" . firearmshistory.blogspot.co.uk . Archivé de l'original le 20 octobre 2017 . Récupéré le 4 mai 2018 .
  3. ^ un b Westwood, David (2005). Fusils : une histoire illustrée de leur impact. ABC-CLIO. p. 29.ISBN 978-1-85109-401-1.
  4. ^ "Journal de l'Association internationale des munitions, numéro 504". 2015. p. 14.
  5. ^ Décisions du commissaire aux brevets et des tribunaux des États-Unis dans les affaires de brevets, de marques de commerce et de droits d'auteur. Imprimerie du gouvernement américain. 1875. p. 83.
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  8. ^ Treadwell, TJ (1873). Cartouches métalliques (réglementaires et expérimentales), telles que fabriquées et testées au Frankford Arsenal, Philadelphie, PA . Washington, DC : Imprimerie du gouvernement des États-Unis. p. 9.
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  10. ^ Institut des fabricants d'armes et de munitions de sport
  11. ^ AT 15483B  , schéma en [1]
  12. ^ "FAQ" . Archivé de l'original du 27 mars 2014 . Récupéré le 27 mars 2014 .
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  30. ^ tel que rapporté par AccurateShooter.com en octobre 2011
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  32. ^ Davis, William C., Jr. Chargement manuel (1981) National Rifle Association of America p. 12

Lectures complémentaires

  • Corrosive Primer Redux par ME Podany, ALGC. Comprend des informations plus détaillées sur l'identification des munitions corrosives et non corrosives USGI sur la base du tampon de la cartouche. Cet article fait référence à The American Rifleman, "Beginners Digest: Nonmercuric, Noncorrosive Primers", pp. 34-36, janvier 1961.
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