Ingegneria lega del rame bronzo

Lega del Rame: Bronzo
Il bronzo è una lega rame-altro metallo, dove il metallo aggiuntivo può essere l'alluminio, nichel, berillio e stagno, anche se spesso il termine bronzo viene inteso come la lega rame-stagno.                         ComposizioneQuesta lega composta principalmente di rame, viene arricchito con stagno fino al 8-9% dà luogo a leghe con buone caratteristiche meccaniche e grande resistenza alla corrosione: queste leghe sono ancora lavorabili plasticamente e sia possono laminare, estrudere, forgiare, stampare e trafilare. Aumentando ulteriormente il tenore di stagno, la durezza raggiunge livelli tali da consentire solo pezzi ottenuti per fusione, chiamati anche getti.
A livello industriale si arriva a produrre bronzi con tenori fino al 30% di stagno. Il diagramma di equilibrio rame-stagno è piuttosto complicato.In genere i bronzi contengono sempre elementi aggiunti oltre allo stagno:Il fosforo disossida e aumenta la durezza; nei bronzi al fosforo vi è un tenore dello 0,4-0,8%. Il piombo viene aggiunto in tenori compresi tra l'1 al 5%. Esso rimane confinato ai bordi dei grani rendendo così più facile la lavorazione alle macchine utensili. Se invece il piombo raggiunge percentuali molto più elevate (dal 10 al 30%) la lega presenta un particolare comportamento alla frizione: per questo sono impiegate per i cuscinetti. Lo zinco viene usato come disossidante. Il berillio viene aggiunto per aumentare la durezza. BRONZI: leghe Cu-Sn, si hanno bronzi da lavorazione plastica, che contengono dal 2 al 9% Sn, offrono elevate caratteristiche meccaniche, in particolare elevato limite elastico, trovando importanti applicazioni in componenti a molle. Mentre i bronzi da getti contengono fino al 25% Sn e offrono elevate caratteristiche meccaniche e di resistenza alla corrosione ed all’usura.
CUPRALLUMINI: bronzi al Al, contengono dal 6 al 12% di Al. Essi offrono favorevoli caratteristiche meccaniche e di resistenza alla corrosione o all’erosione.CUPRONICKEL: leghe Cu-Ni ad elevata resistenza alla corrosione ed all’erosione anche in acque marine. Trovano applicazione soprattutto sotto forma di tubi scambiatori di calore di turbine, centrali elettriche, ecc. Contengono dal 10 al 30% Ni. L’aggiunta di 1÷2% di ferro e manganese eleva maggiormente la loro resistenza all’erosione. La lega al 25% Ni è utilizzata in diversi paesi per monetazione BRONZI AL BERILLIO: leghe Cu-Be, sono leghe pregiate, contenenti 23% Be. Sottoposte a trattamento termico di disossidazione ad alta temperatura, quindi a tempra ed invecchiamento, offrono caratteristiche meccaniche molto elevate, superiori ad ogni altra lega di rame e tali da competere con molti acciai legati, ai quali si possono sostituire in particolari applicazioni.ALPACCHE O LEGHE BIANCHE: leghe terziarie Cu-Ni-Zn, con i seguenti limiti di composizione: Cu 70÷50%, Ni 10÷18%, Zn il resto. Le alpacche ricche in rame e nickel, per le loro caratteristiche di plasticità e resistenza alla corrosione, per il loro colore argenteo, sono utilizzate per posateria e vasellame. Le alpacche povere in rame, per le loro elevate caratteristiche elastiche, sono utilizzate per industrie elettromeccaniche, telefonia e simili.
Tecnologia Le leghe a base di rame hanno punto di fusione più basso rispetto all'acciaio, e sono più facilmente prodotte a partire dai loro costituenti. Hanno una densità superiore in media del 10% a quella dell'acciaio (alcuni tipi di bronzo contenenti molto alluminio o silicio possono essere meno densi), ma tutti i vari tipi di bronzo sono comunque più morbidi e meno resistenti di esso. Sono però più elastici e più resistenti alla corrosione, soprattutto da acqua di mare, e resistono alla fatica meglio di quanto faccia l'acciaio: sono anche dei migliori conduttori di calore ed elettricità. Una lega a base di rame costa più dell'acciaio, ma meno di una equivalente lega a base di nichel.
Usi del bronzo I bronzi vengono usati per numerose applicazioni. Per le monete e le medaglie si usa un contenuto di stagno variabile tra il 3 e l'8 per cento: in questo range la resistenza all'usura e alla corrosione si accompagnano ad una discreta coniabilità.Il bronzo è molto usato dagli scultori per le loro opere, perché molte leghe di bronzo hanno l'insolita e molto utile proprietà di espandersi lievemente poco prima di solidificare, riempiendo ogni minimo vuoto dello stampo che le contiene. Questo permette, nella scultura finita, di rendere perfettamente ogni minimo dettaglio del lavoro dell'artista.Il bronzo ha inoltre un attrito molto basso con altri metalli, cosa che lo rese prezioso nella fabbricazione di palle di cannone, visto che quelle di ferro tendevano a grippare all'interno della canna. Oggi questa caratteristica lo rende utile in piccoli motori elettrici per cuscinetti a sfera, bronzine e spazzole. BRONZI: leghe Cu-Sn, si hanno bronzi da lavorazione plastica, che contengono dal 2 al 9% Sn, offrono elevate caratteristiche meccaniche, in particolare elevato limite elastico, trovando importanti applicazioni in componenti a molle. Mentre i bronzi da getti contengono fino al 25% Sn e offrono elevate caratteristiche meccaniche e di resistenza alla corrosione ed all’usura.CUPRALLUMINI: bronzi al Al, contengono dal 6 al 12% di Al. Essi offrono favorevoli caratteristiche meccaniche e di resistenza alla corrosione o all’erosione.CUPRONICKEL: leghe Cu-Ni ad elevata resistenza alla corrosione ed all’erosione anche in acque marine. Trovano applicazione soprattutto sotto forma di tubi scambiatori di calore di turbine, centrali elettriche, ecc. Contengono dal 10 al 30% Ni. L’aggiunta di 1÷2% di ferro e manganese eleva maggiormente la loro resistenza all’erosione. La lega al 25% Ni è utilizzata in diversi paesi per monetazione.BRONZI AL BERILLIO: leghe Cu-Be, sono leghe pregiate, contenenti 23% Be. Sottoposte a trattamento termico di disossidazione ad alta temperatura, quindi a tempra ed invecchiamento, offrono caratteristiche meccaniche molto elevate, superiori ad ogni altra lega di rame e tali da competere con molti acciai legati, ai quali si possono sostituire in particolari applicazioni.ALPACCHE O LEGHE BIANCHE: leghe terziarie Cu-Ni-Zn, con i seguenti limiti di composizione: Cu 70÷50%, Ni 10÷18%, Zn il resto. Le alpacche ricche in rame e nickel, per le loro caratteristiche di plasticità e resistenza alla corrosione, per il loro colore argenteo, sono utilizzate per posateria e vasellame. Le alpacche povere in rame, per le loro elevate caratteristiche elastiche, sono utilizzate per industrie elettromeccaniche, telefonia e simili.