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Christian Cavallo
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Molto prima dell’età dell’alluminio e dell’acciaio venne l’invenzione della lega metallica, cioè un materiale creato integrando insieme due metalli sinergici. In questo modo, la lega risultante non solo conserva alcune proprietà di ciascun elemento, ma può avere nuove proprietà non viste in entrambi, il che ha rivoluzionato la nostra moderna selezione dei materiali., Le due leghe che hanno iniziato questo cambiamento sono il bronzo e l’ottone, che sono antiche leghe metalliche che sono state utilizzate per migliaia di anni dai greci e da altri imperi passati. Questi metalli hanno fornito il punto di partenza per tutte le altre leghe, e questo articolo esplorerà bronzo e ottone e come differiscono. Le proprietà fisiche, chimiche e meccaniche del bronzo e dell’ottone saranno dettagliate, così come il modo in cui vengono utilizzate ancora oggi., Questo articolo si propone di mostrare come questi metalli, pur essendo più arcaico rispetto alla maggior parte degli altri materiali di ingegneria, sono ancora componenti necessari per il nostro successo in epoca moderna.
Bronzo
Il bronzo è il risultato dell’aggiunta di stagno al rame, anche se ci sono spesso molti elementi laterali aggiuntivi perché il bronzo è stato scoperto in circa 3500 AC, prima che venissero sviluppati metodi chimici esatti. Nell’età moderna, il bronzo è considerato una classe di leghe di rame che sono state definite in base alle loro proprietà di lavoro e agli elementi di lega specifici., Metalli come piombo, manganese, antimonio, nichel, zinco, silicio e altro ancora sono stati trovati per migliorare il bronzo e così i progettisti hanno ora una vasta gamma di gradi di bronzo tra cui scegliere. Per saperne di più sui diversi tipi di bronzo disponibili, sentitevi liberi di leggere il nostro articolo sui tipi di bronzo.
Il tipico bronzo è di colore bruno-rossastro / oro ed è fragile, ma meno della ghisa. Ha una densità relativa di circa 8,8 g / cm3 e presenta un basso attrito a contatto con altri metalli., Conduce prontamente calore ed elettricità e ha un intervallo di punto di fusione di 950-1050 °C, a seconda della quantità di stagno presente. Si ossida nell’aria grazie al suo alto contenuto di rame, che conferisce al bronzo una distinta patina screziata. Questa ossidazione impedisce al bronzo di corrodersi, specialmente in ambienti di acqua salata; tuttavia, se i composti del cloro possono reagire con il bronzo, un processo noto come “malattia del bronzo” inizia dove la corrosione genera più corrosione, distruggendo lentamente la lega nel tempo., La sua resistenza all’acqua salata ha reso il bronzo utile per gli accessori per barche e le parti marine sommerse, così come le sculture che devono resistere al degrado nell’ambiente esterno. Ritrae eccellenti proprietà di fusione e può essere facilmente fuso come cuscinetti, clip, collegamenti elettrici, molle e molto altro.
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Ottone
L’ottone è stato scoperto intorno al 500 a.C. ed è una lega di rame e zinco, anche se contiene altri elementi proprio come nel bronzo., Poiché c’è molta sovrapposizione tra ottone e bronzo, l’ottone è solitamente indicato dalla sua grande percentuale di zinco e dalla relativa assenza di stagno (anche se, in modo confuso. esistono anche leghe di ottone stagnato, che sfocano ulteriormente le linee). Il piombo è un additivo comune in ottone che aumenta la sua lavorabilità, così come altri elementi unici che hanno costruito la classe di leghe di ottone.
L’ottone è un colore oro brillante, rame o anche argento, a seconda del rapporto tra zinco e rame. È più duttile del bronzo e presenta un attrito altrettanto basso a contatto con altri metalli., Ha una densità di circa 8,73 g / cm3 e ha un basso punto di fusione di 900-1000 °C, a seconda della lega. L’ottone è un grande conduttore di calore ed è resistente alla corrosione, specialmente alla corrosione galvanica dell’acqua di mare. Si getta bene, è ragionevolmente durevole e attraente, e possiede anche alcune qualità antimicrobiche grazie al suo alto contenuto di rame. Gli usi più comuni per l’ottone sono in strumenti musicali, finiture decorative, viti, radiatori, involucri di proiettile e altro ancora.
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Confronto bronzo&Ottone
Anche se questi metalli sono correlati sia nella composizione, aspetto, e anche applicazioni, ottone e bronzo sono spesso riservati per scopi diversi. Sarà utile esplorare ciò che rende queste due leghe di rame distinte l’una dall’altra esaminando alcune proprietà meccaniche comuni, mostrate di seguito nella Tabella 1.
Tabella 1: Confronto delle proprietà dei materiali tra bronzo e ottone.,
La conducibilità termica è una buona misura per sapere se un metallo verrà utilizzato in applicazioni termiche, perché mostra quanta energia può trasferire attraverso il materiale e a quale velocità. La conduttività termica dell’ottone è molto più alta di quella del bronzo, rendendolo la scelta ideale per i radiatori. Il bronzo può essere utilizzato anche in applicazioni termiche, ma l’ottone avrà sempre la precedenza se c’è una scelta tra i due.
Lo stress da fatica è lo stress causato da un elevato ciclo di piccole sollecitazioni, che possono introdurre micro e anche macro fratture in un materiale per un lungo periodo di tempo., Questo valore è fondamentale per capire se il materiale sarà sotto stress costante come frequenti cambiamenti di temperatura o carichi, che possono scheggiare l’integrità della lega dato abbastanza cicli. I punti di forza a fatica di bronzo e ottone sono indicati come intervalli nella Tabella 1, in quanto vi sono molte leghe di ciascun metallo. Bronzo ha generalmente una maggiore resistenza alla fatica di ottone, che può essere visto confrontando il limite inferiore delle loro gamme di resistenza a fatica. Questa qualità rende il bronzo più utile per parti marine e molle che subiscono sollecitazioni costanti quando sono in uso.,
L’ottone ha un punto di fusione medio inferiore rispetto al bronzo (917 vs. 1010 °C), ma sono entrambi facilmente fusi. Se si utilizza uno di questi metalli per lanciare forme, considerare le proprietà meccaniche desiderate; un progetto più resiliente molto probabilmente trarrà beneficio dal bronzo, mentre uno più decorativo può utilizzare l’ottone con grande effetto.
La durezza è una misura della risposta di un materiale alle sollecitazioni superficiali locali e di come reagisce a graffi, ammaccature, ecc., La scala di durezza Brinell è una delle numerose scale di durezza disponibili e utilizza la propria macchina per il penetratore di durezza per classificare la risposta di un materiale a una forza standardizzata. Per riferimento, i punteggi tipici di vetro 1500 sulla scala di durezza Brinell e i punteggi di piombo 5; usando questi come parametri di riferimento, la Tabella 1 mostra chiaramente che il bronzo è in media più duro dell’ottone. Un materiale più duro è solitamente più fragile e il bronzo segue questa regola essendo molto più incline alla frattura rispetto all’ottone. Se la lavorabilità è una necessità, l’ottone è di gran lunga la scelta migliore rispetto al bronzo., Tuttavia, se la forza e la resistenza all’usura sono preoccupanti, il bronzo potrebbe essere l’opzione migliore.
La lavorabilità è un punteggio comparativo dato ai metalli per mostrare come reagiscono alle sollecitazioni di lavorazione come tornitura, fresatura, stampaggio e altre procedure. È importante capire il punteggio di lavorabilità di un metallo, in quanto determina quali tipi di lavorazione possono essere eseguiti, se presenti. La percentuale di lavorabilità di un metallo è in confronto a un metallo di riferimento, dove questo metallo ha una valutazione del 100% (facilmente lavorabile)., Un metallo più difficile da lavorare ha una valutazione inferiore al 100%, come nel caso del bronzo e dell’ottone. Ci sono alcune leghe sviluppate specificamente per lavorare (per esempio la lega d’ottone C360), ma la maggior parte delle leghe di rame è troppo duttile lavorare. Entrambi i metalli hanno eccellenti caratteristiche di fusione, quindi considera una procedura di fusione prima di lavorare questi metalli. Se deve essere lavorato, assicurati che la lega che scegli sia fatta per la lavorazione o rischi di gommare il tuo mulino.
Sia il bronzo che l’ottone sono disponibili in molte forme, dimensioni e composizioni., Come sempre, chiedi al tuo fornitore le informazioni più aggiornate su ciò che è disponibile e quale tipo di bronzo o ottone si adatta meglio alla tua applicazione.
Sommario
Questo articolo ha presentato un breve confronto tra le proprietà, la resistenza e le applicazioni tra metallo bronzo e ottone. Per informazioni su altri prodotti, consulta le nostre guide aggiuntive o visita la piattaforma Thomas Supplier Discovery per individuare potenziali fonti di approvvigionamento o visualizzare i dettagli su prodotti specifici.,per: Guida alla Lega di 260 Cartuccia in Ottone Giallo
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