sábado, 7 de diciembre de 2019

Las principales aleaciones de cobre: bronce, latón

Cobre, latón y bronce son conocidos como los "metales rojos" y aunque comparten caracteristicas, en realidad son bastante diferentes. En el siguiente artículo vamos a describir las principales características de las diferentes aleaciones de cobre, las aplicaciones donde se utilizan y las ventajas que aportan.

Cobre

El cobre se utiliza en una amplia gama de productos debido a su excelente conductividad eléctrica y térmica, buena resistencia, buena formabilidad y resistencia a la corrosión. Las tuberías y accesorios de tubería se fabrican comúnmente a partir de estos metales debido a su resistencia a la corrosión. Se puede soldar fácilmente mediante métodos de gas, arco y resistencia. También se puede pulir a casi cualquier textura y brillo deseado.

Hay aleaciones de cobre sin alear y pueden variar en la cantidad de impurezas que contiene. Las aleaciones de cobre sin oxígeno se usan específicamente en aplicaciones donde se necesita alta conductividad y ductilidad.

Una de las propiedades más importantes del cobre es su capacidad para combatir las bacterias. Después de extensas pruebas antimicrobianas realizadas por la Agencia de Protección Ambiental, se descubrió que más del 99.9% de las bacterias morían antes de 2 horas de haber estado en contacto con 355 aleaciones diferentes de cobre. También se demostró en el estudio que cambio de color del cobre no afectaba a la efectividad antimicrobiana.
Aplicaciones de cobre

El cobre fue uno de los primeros metales descubiertos. Los griegos y los romanos lo convirtieron en herramientas o adornos, e incluso hay detalles históricos que muestran la aplicación de cobre para esterilizar heridas y purificar el agua potable. Hoy en día se encuentra más comúnmente en materiales eléctricos como el cableado debido a su capacidad para conducir electricidad de manera efectiva.

Latón

El latón es principalmente una aleación que consiste en cobre con zinc agregado. Las aleaciones de latón pueden contener cantidades variables de zinc u otros elementos añadidos. Estas mezclas producen una amplia gama de propiedades y variaciones en el color. Mayores cantidades de zinc proporcionan al material una mayor resistencia y ductilidad. El latón puede variar en color, del rojo al amarillo dependiendo de la cantidad de zinc agregado a la aleación.

  • Si el contenido de zinc del latón oscila entre el 32% y el 39%, tendrá mayores capacidades de trabajo en caliente, pero el trabajo en frío será limitado. 
  •  ​Si el latón contiene más del 39% de zinc (por ejemplo, Muntz Metal), tendrá una mayor resistencia y menor ductilidad (a temperatura ambiente).
El latón se usa comúnmente para fines decorativos principalmente debido a su parecido con el oro. También se usa comúnmente para hacer instrumentos musicales debido a su alta trabajabilidad y durabilidad.

Cobre estañado: Esta es una aleación que contiene cobre, zinc y estaño. El estaño se ha agregado para inhibir la deszincificación (la lixiviación del zinc de las aleaciones de latón) en muchos entornos. Este grupo tiene baja sensibilidad a la deszincificación, resistencia moderada, alta resistencia a la corrosión atmosférica y acuosa y excelente conductividad eléctrica. Poseen buena forjabilidad en caliente y buena conformabilidad en frío. Estas aleaciones se usan típicamente para fabricar sujetadores, herrajes marinos, piezas de máquinas de tornillo, ejes de bombas y productos mecánicos resistentes a la corrosión.

Bronce

El bronce es una aleación que consiste principalmente en cobre con la adición de otros elementos. En la mayoría de los casos, el ingrediente agregado es típicamente estaño, pero el arsénico, el fósforo, el aluminio, el manganeso y el silicio también se pueden usar para producir diferentes propiedades en el material. Todos estos elementos producen una aleación mucho más dura que el cobre solo.

El bronce se caracteriza por su color dorado mate. Se puede reconocer la diferencia entre bronce y latón porque el bronce tendrá anillos débiles en su superficie.

El bronce se usa en la construcción de esculturas, instrumentos musicales y medallas, y en aplicaciones industriales como bujes y cojinetes, donde su baja fricción es una ventaja. El bronce también tiene aplicaciones náuticas debido a su resistencia a la corrosión.

Bronce de fósforo (o bronce de estaño): Esta aleación típicamente tiene un contenido de estaño que varía de 0.5% a 1.0%, y un rango de fósforo de 0.01% a 0.35%. Estas aleaciones son notables por su tenacidad, resistencia, bajo coeficiente de fricción, alta resistencia a la fatiga y grano fino. El contenido de estaño aumenta la resistencia a la corrosión y la resistencia a la tracción, mientras que el contenido de fósforo aumenta la resistencia al desgaste y la rigidez. Algunos usos finales típicos para este producto serían productos eléctricos, fuelles, resortes, arandelas, equipos resistentes a la corrosión.

Bronce aluminio: Esta aleación tiene un rango de contenido de aluminio del 6% - 12%, un contenido de hierro del 6% (máximo) y un contenido de níquel del 6% (máximo). Estos aditivos combinados proporcionan una mayor resistencia, combinada con una excelente resistencia a la corrosión y al desgaste. Este material se usa comúnmente en la fabricación de productos para uso marino, cojinetes, bombas y válvulas que manejan fluidos corrosivos.

Bronce silicio: Es una aleación que puede cubrir tanto el latón como el bronce (latón rojo de silicio y bronce rojo de silicio). Por lo general, contienen 20% de zinc y 6% de silicio. El latón rojo tiene alta resistencia y resistencia a la corrosión y se usa comúnmente para vástagos de válvulas. El bronce rojo es muy similar pero tiene concentraciones más bajas de zinc. Se usa comúnmente en la fabricación de componentes de bombas y válvulas.

Níquel Latón (o Níquel Plata): Es una aleación que contiene cobre, níquel y zinc. El níquel le da al material una apariencia casi plateada. Este material tiene una resistencia moderada y una resistencia a la corrosión bastante buena. Este material se usa típicamente para fabricar instrumentos musicales, equipos de alimentos y bebidas, equipos ópticos y otros artículos donde la estética es un factor importante.

Cobre Níquel (o Cuproníquel): Esta aleación contiene entre un 2% y un 30% de níquel. Este material tiene una resistencia a la corrosión muy alta y una buena estabilidad térmica. Esta aleación también exhibe una muy alta tolerancia a la fisuración por corrosión bajo estrés y oxidación en un ambiente de vapor o aire húmedo. Un mayor contenido de níquel en este material tendrá una resistencia a la corrosión mejorada en el agua de mar y resistencia a la contaminación biológica marina. Este material se usa típicamente en la fabricación de productos electrónicos, equipos marinos, válvulas, bombas y cascos de barcos.

diferencias aleaciones cobre bronce latón
Diferencias aleaciones cobre bronce latón