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Gli ottoni sono leghe rame (Cu) -zinco (Zn) .Innanzitutto bisogna distinguere tra ottoni binari, costituiti solo da rame e zinco, e ottoni ternari, in cui è presente un terzo elemento caratterizzante la lega o altri ottoni quaternari in cui sono presenti altri elementi chimici.Considerando gli ottoni binari, si parla di fase α quando il contenuto di zinco è inferiore al 36% circa; la struttura cristallina della lega ricalca quella del rame, cioè cubica a facce centrate. Questi ottoni hanno eccellente lavorabilità a freddo (imbutitura e stampaggio) e buona a caldo.Gli ottoni α-β (dove la fase β è cubica a corpo centrato) hanno un titolo di zinco oscillante tra il 36 e il 45%; sono facilmente lavorabili a caldo.Le leghe con percentuali di Zn superiori al 45% non hanno interesse pratico.La lavorabilità alle macchine utensili delle leghe binarie rame-zinco è buona, ma la tenacità provoca la formazione di trucioli molto lunghi; allora si aggiunge del piombo (Pb) che, insolubile ed estraneo alla struttura cristallina, si disperde ai bordi dei grani: così i trucioli diventano molto corti o addirittura polverosi e gli utensili subiscono un'usura e un riscaldamento minori, con conseguente miglioramento della qualità e della velocità della lavorazione. Gli ottoni al piombo sono denominati anche ottoni secchi.Alla lega possono essere aggiunti altri elementi per ottenere determinate proprietà:
Ottoni binari
Leghe Cu-Zn, di corrente uso industriale. A seconda del contenuto in Zn gli ottoni si dividono strutturalmente in:
Usi
L'ottone ha un campo di applicazioni talmente vasto che se ne può fare solo un elenco di massima.I principali campi di utilizzo sono:
Gli ottoni contenenti dal 10 al 20% di zinco, molto plastici, sono nominati similori, per via della colorazione simile a quella dell'oro. Vengono impiegati in bigiotteria.Gli ottoni che hanno percentuali maggiori di zinco, sopra il 25-30%, hanno caratteristiche meccaniche più elevate: vengono usati per parti di oggetti che necessitano resistenza. Quello al 28% viene usato per i bossoli dei cannoni e cartuccieria; quello al 33%, ottimamente lavorabile, è raccomandato per i laminati destinati a pezzi imbutiti, molle e tubi.L'ottone CuZn37 ha struttura α a freddo, β a caldo: offre pertanto una facile lavorabilità a freddo e a caldo ed è utilizzato per la preparazione di barre e laminati trafilati.L'ottone Muntz è utilizzato per i pezzi finiti a caldo: barre di grande diametro, piastre tubiere, pezzi stampati.Gli ottoni al piombo sono impiegati per i pezzi lavorabili al tornio, come valvole e rubinetti.La lega CuZn36Pb3 (free-cutting brass) è utilizzata come riferimento per la lavorabilità ad asportazione di truciolo, con un indice convenzionalmente pari a 100; tutte le altre leghe di rame Gli ottoni sono adatti per la colata in sabbia e in conchiglia e la pressocolata, che si applica a getti di piccole e medie dimensioni.Le leghe binarie rame-zinco sono adatte anche per le colate in getti: hanno un intervallo di solidificazione ristretto, quindi vi è un pericolo minore di rotture a caldo e porosità durante il ritiro per solidificazione.
Ottoni binari
Leghe Cu-Zn, di corrente uso industriale. A seconda del contenuto in Zn gli ottoni si dividono strutturalmente in:Ottoni monofasici a, che contengono dal 4 al 33% Zn; essi hanno struttura f.c.c., sono facilmente deformabili a freddo e meno facilmente deformabili a caldo, specialmente se contengono impurezze.Ottoni bifasici a+b o ottoni misti, che contengono dal 34 al 46% Zn; la struttura è di tipo b.c.c., sono facilmente deformabili a caldo e meno facilmente a freddo. E’ da tenere presente che gli ottoni misti, quando contengono un massimo di 37% Zn, con adatto trattamento termico (lento raffreddamento da temperature di 800°C) possono essere trasformati totalmente nella struttura a. Gli ottoni misti per la presenza di due fasi, sono più soggetti a fenomeni di corrosione elettrochimica rispetto agli ottoni monofasici a.Ottoni binari per torneria, sono leghe Cu-Zn aggiunte di Pb, che rende la lega capace di essere lavorata alle macchine utensili, a causa della formazione di un truciolo molto corto. Le composizioni di tali ottoni sono entro i seguenti limiti: Cu 63¸56%, Pb 1,5¸4%, Zn il resto. Essi sono generalmente utilizzati per torneria e per stampaggio (la presenza della fase beta permette una favorevole lavorazione a caldo).Ottoni speciali, sono ottoni contenenti altri elementi aggiunti alla lega binaria Cu-Zn, i quali elevano notevolmente alcune caratteristiche degli ottoni binari. Hanno assunto così notevole importanza ad esempio gli ottoni allo Sn, gli ottoni al Al e gli ottoni al Si per applicazioni speciali.
Fonte: http://www.itisconegliano.it/studenti/Mariottel_RAME.doc
Sito web da visitare: http://www.itisconegliano.it
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