AREA I - ARTE TECNICO SCIENTIFICA (ATS)
Capitolo ATS.G12: "Proprietà e Metallurgia dell'Ottone" - Pagina 01

Gli argomenti di questa pagina sono stati inseriti da Ing. Michele Cuzzoni nel 2012, aggiornati il 21/04/2016, e sono desunti dalla Bibliografia riportata a fondo pagina.

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Generalità, tipi e metallurgia dell'Ottone

 

 

INDICE:

 

OTTONE

Lega metallica costituita da Cu e Zn con Zn minore o uguale al 50%, ma possono contenere anche altri metalli in lega.

Peso specifico (ottone fuso) 8.48; temperatura di fusione 1015°.

 

L’ottone è una lega di rame e zinco che presenta una durezza maggiore di quella del rame. Malleabile, con un punto di fusione meno elevato del rame, si lavora molto bene e resiste più del rame agli agenti atmosferici.

 

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Metallurgia antica

 

In antico era improbabile che si producesse ottone dalla fusione di rame e zinco dato che lo zinco ha un punto di fusione più basso rispetto al rame, per cui la maggior parte dello zinco tende ad evaporare. Solo con le tecniche moderne si è potuto ottenere questa lega per fusione.

Il sistema che quindi si adoperava in antico era la cementazione, sin dalla fine del I millennio a.C., impiegando direttamente i minerali zinciferi.

 

Il procedimento consisteva nel porre in un crogiolo chiuso carbonato (calamina) od ossido di zinco e rame macinati, insieme a polvere di carbone.

Riscaldando il tutto ad una temperatura fra i 917 (ebollizione dello zinco) e i 1083° (fusione del rame) si ottenevano vapori di zinco che diffondendosi nel rame davano l’ottone con una percentuale di zinco del 28% circa.

 

L’introduzione dell’ottone (oricalco) diffusamente avviene con il processo della cementazione solo intorno al II – I sec. a.C.. Tuttavia uno dei pezzi più antichi risale al XIII sec. a.C. (Ugarit). Tenuto in gran pregio sia nella Grecia classica che preclassica, l’ottone si ritrova sul territorio italiano intorno al VII sec. a.C. per poi diffondersi in epoca romana soprattutto in età augustea.

 

Con la caduta dell’impero romano l’ottone mantenne la sua diffusione anzi sostituendo il bronzo dato che si persero le province produttrici di stagno.

Durante il periodo medievale, soprattutto con i Carolingi, l’ottone mantenne la sua diffusione soprattutto per gli apparati decorativi liturgici.

 

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In età moderna e contemporanea l’ottone ha trovato larga applicazione nell’industria con particolari varianti nella composizione della lega a secondo dei suoi usi (soprattutto nel campo delle costruzioni navali): ottoni speciali (al piombo, all’alluminio, al ferro).

COLORI: rosso rame a basso tenore di zinco, giallo oro freddo ad alto tenore di zinco, giallo oro caldo ad un medio tenore di zinco.

L'Ottone che contiene il 67% di rame si chiama TOMBACCO ( ottone rosso ) o similoro.

L’ottone si ottiene per fusione e successivo raffreddamento di Cu,Zn, Pb ed eventuali tracce di Sn.

L’ottone viene aggiunto per migliorare la piallabilità e quindi la lavorazione con macchine.

In commercio gli ottoni si trovano sotto forma di pani,getti, lastre, lamiere, nastri, tubi, fili e molle.

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Denominazioni commerciali

Gli ottoni speciali sono ottenuti aggiungendo metalli additivi in percentuali non molto elevate per migliorarne le caratteristiche meccaniche.

Per gli ottoni speciali si usano denominazioni del tipo: ottone per eliche marine, delta, Muntz.

La lega ammiraglio ha Cu 70%, Sn 1%, Zn il resto, resiste a corrosione ed è usata per condensatori navali.

Ottone dell’alluminio Cu 76%, Al 2%, Zn il resto, resiste a corrosioni ed erosioni, è usato per condensatori sottoposti a forte corrosione.

Ottone al piombo Cu tra 56% e 61%, Pb 1,5%, Fe 0,5%, Mn 1,5%, Zn il resto, è molto usato per lavorazioni con macchine automatiche per parti stampate a caldo.

L’ottone viene impiegato per costruire strumenti musicali a fiato: trombe, tromboni, sassofoni e per costruire bossoli (proiettili), maniglie, portasciugamani ed altri elementi decorativi, ha buone proprietà meccaniche e resiste a corrosione. A seconda della percentuale di Zn, gli ottoni si dividono in ottoni di tipo a (tenore di Zn fino al 33%) e ottoni ab (con tenore di zinco dal 33% al 48%).

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Ottoni di prima categoria

Sono quelli preceduti dalla lettera P (lavorazione plastica), si divide in:

1) P Cu Zn 37     37% di zinco, percentuale di rame del 63%. Per tubi, barre e fili.

2) P Cu Zn 10     10% di zinco, percentuale di rame del 90%. Per tubi, barre e fili.

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Ottoni di seconda categoria

Preceduti dalla lettera G (getti o pani). Si divide in:

1) G Cu Zn 40      40% di zinco, percentuale di rame del 60%. Per rubinetteria e getti navali.

2) G Cu Zn 36      36% di zinco, percentuale di rame del 64%. Per rubinetteria e getti navali.

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Classificazione degli ottoni

Da norma UNI 6898/71

Esempio:  

P-Cu Zn 36 - Ottone con impegno in lavorazioni plastiche.   Zn=36%   Cu=64%.

G-Cu Zn 30 Pb 4 - Ottone speciale per impiego in getto.      Zn=30%     Pb=4%

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Bibliografia


Bib-TS-010 - M. Cavallini, F. Iacoviello - Materiali Metallici - Francesco Ciolfi Editore, via E. De Nicola, Cassino
Bib-TS-011 - W. Nicodemi - Metallurgia - Masson, Milano
Bib-TS-012 - A. Cigada - Struttura e proprietà dei materiali metallici - Città Studi, Milano
Bib-TS-092 - L. Mugnani - Manuale pratico di fonderia - Milano, 1928
Bib-TS-093 - Dispense di Chimica - A.A. 1992/1993 - Facoltà di Ingegneria Edile / Architettura - Pavia

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