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Metallurgia dei metalli e delle leghe
AREA I - ARTE TECNICO-SCIENTIFICA (ATS)
Cap. ATS-H02 - Metallurgia - Pag. ATS-H02.05
Gli argomenti trattati sono stati inseriti da Ing. Arch. Michele Cuzzoni nel 2012 - © Copyright 2007- 2024 - e sono desunti dalla documentazione indicata in Bibliografia a fondo pagina
Rame elettrolitico rifuso (99.9%)
Tf
= 1083°CR
m = 23 MPa (ricotto)R
p0.2 = 7 MPa (ricotto)A% = 50 (ricotto)
HB = 40 (ricotto)
R
m = 50 MPa (incrudito)R
p0.2 = 31 MPa (incrudito)A% = 8 (incrudito)
HB = 80 (incrudito)
E = 125 GPa
Ottoni del primo titolo, od ottoni alfa (Zn < 36%), sono adatti alla lavorazione a freddo (imbutitura e stampaggio)
• Ottoni del secondo titolo, od ottoni alfa-beta (36 < %Zn < 45), sono lavorabili a caldo.
E = 105 GPa
Intervallo di solidificazione esteso (rischio di liquazioni).
Resistenza alla corrosione analoga al rame puro.
L’aggiunta di Sn aumenta la durezza, le proprietà elastiche e la resistenza in misura maggiore dello Zn ma ne abbassa maggiormente la malleabilità e la duttilità.
Particolarmente elevata è la resistenza alla corrosione dei bronzi allo stagno che giustifica il largo uso che veniva una volta fatto nelle costruzioni navali o per manufatti in contatto con atmosfere corrosive anche a elevata temperatura, o con liquidi corrosivi (soluzioni acide, petrolio …)
L’aggiunta di Al fino all’11% comporta un aumento fortissimo della durezza e della resistenza meccanica.
Possono essere utilizzate sia allo stato di getto che dopo lavorazione plastica.
Sopra il 10% di Al appare la fase
g dura ma fragilissima.
Sono caratterizzati da una elevata resistenza alla ossidazione e da una buona resistenza meccanica a caldo (fino oltre i 700°C)
Denominate anche cupronichel (Ni< 30%), hanno una durezza ed un Rm che aumentano con il tenore di Ni, con la duttilità simile a quella del Cu e buona resistenza alla corrosione (specialmente in ambienti marini).
Si usano solo leghe con un tenore massimo del 3,5% e, quindi, non sono possibili trattamenti termici. Le proprietà sono le stesse della soluzione solida a, ma con una enorme capacità di incrudimento per lavorazione a freddo.
E’ possibile raggiungere elevatissime caratteristiche meccaniche (le maggiori raggiungibili con leghe di Cu). Be = 2-3%.
Tali caratteristiche si ottengono mediante tempra (ottenendo la soluzione solida a sovrassatura, duttile e malleabile) seguita da un rinvenimento con precipitazione dispersa della fase g.
Il ciclo di lavorazione dei bronzi al Be è il seguente:
• tempra di soluzione
• lavorazione a freddo (trafilatura, laminazione…)
• invecchiamento artificiale
- OTTONE: lega Cu-Zn (Cu > 50%) con altri elementi a volte aggiunti
- BRONZO: lega Cu-Sn (Cu compreso fra 84 e 78%) con altri elementi a volte aggiunti (Zn, Pb, Ni, allora il Cu arriva fino al 65%)
- Bronzi all’alluminio (CUPROALLUMINIO), Bronzi al berillio, Bronzi al silicio
Si parlerà quindi di:
• Ottoni comuni
• Bronzi comuni e speciali
• Bronzi all’alluminio (Cuproalluminio)
• Bronzi al nichel (Cupronichel)
• Leghe speciali del rame
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