Alama (aliaj)

Alamă
Suprafața alamei la microscop (mărire: 400X).
Caracteristici generale
Compoziţie	aliaje constând în principal din cupru și zinc
Aspect	galben auriu
Starea de agregare (în cs )	solid
Cristalinitatea	policristalin
Proprietăți fizico-chimice
Densitate (g / cm 3 , în cs )	8,4 ÷ 8,7 (8400-8700 kg / m 3 )
Temperatura de topire ( K )	1188 ÷ 1228 (915 ÷ 955 ° C) [1]
c 0 p, m (J kg −1 K −1 )	376
Coeficientul de dilatare termică liniară ( K -1 )	20 × 10 -6 [1]
Conductivitate termică ( W / m K )	120 [1]
Rezistivitate electrică ( Ω m )	0,07 × 10 -6

Alama este un aliaj oxidabil format din cupru (Cu) și zinc (Zn), similar cu orichalcum . Este necesar să se facă distincția între alamele binare , formate din cupru și zinc, alamele ternare în care există un al treilea element chimic care caracterizează aliajul și alamele cuaternare în care sunt prezente alte elemente chimice ^[2] .

Descriere

Având în vedere alama ternară, vorbim de faza α când conținutul de zinc este mai mic de aproximativ 36%; structura cristalină a aliajului o urmează pe cea a cuprului, adică pe cea cubică cu fețele centrate . Aceste alamuri au o prelucrabilitate excelentă la frig ( desen și ștanțare ) și la cald. Latunele α-β (unde β este faza către structura cubică centrată pe corp ) au un titlu de zinc oscilând între 36 și 45%; sunt ușor de operat la cald. Aliajele cu procente de Zn mai mari de 45% nu prezintă niciun interes practic .

Funcționarea la mașini-unelte a aliajelor binare cupru-zinc este bună, dar rezistența determină formarea de bărbierit foarte lungă; pentru a depăși acest dezavantaj, se adaugă plumb (Pb) care, insolubil și străin de structura cristalină , este dispersat la marginile boabelor : astfel, așchii devin scurți sau chiar prăfoși, iar uneltele suferă o uzură și încălzire mai reduse, cu îmbunătățirea consecventă de calitatea și viteza de procesare . Alama de plumb se mai numește alama uscată . Prezența plumbului în unele țări limitează sau interzice utilizarea acestuia în aplicații sanitare și alte aplicații în contact cu oamenii. ^[3]

Alte elemente pot fi adăugate la aliaj pentru a obține anumite proprietăți:

• manganul și staniul cresc rezistența la coroziune ;
• fierul de călcat crește sarcina de rupere ;
• aluminiul crește rezistența la coroziune și abraziune ;
• antimoniul și arsenul inhibă dezincificarea .
• nichelul îmbunătățește caracteristicile mecanice și rezistența la coroziune;
• siliciul servește la dezoxidare și favorizează crearea fazei β.

Influența elementelor de aliere poate fi studiată prin intermediul coeficienților Guillet , adică adăugarea unui al treilea element de aliere poate fi considerată echivalentă cu adăugarea sau scăderea zincului. De exemplu, adăugarea de siliciu (coeficient = 10) este echivalentă cu o cantitate de zinc de 10 ori mai mare: se întâmplă astfel că, dacă se adaugă siliciu 1-2% la o alamă binară Cu Zn 30 (cu structură α totală), devine o structură total β. Nichelul are un coeficient de echivalență negativ, în timp ce cel al plumbului este zero, deoarece nu intră în rețeaua cristalină, fiind plasat la marginile boabelor.

Utilizări

O sculptură din alamă

Brass are o gamă atât de vastă de aplicații încât se poate face doar o listă aproximativă.

Principalele domenii de utilizare sunt:

• electricitate (echipamente electrice , întrerupătoare, contacte, suporturi de lampă)
• camioane (radiatoare, sisteme electrice)
• sectorul marin (schimbătoare, plăci, elice)
• plite ( capace pentru arzătoare )
• muniție ( cartușe )
• sanitare ( robinete , supape, distribuitoare de apă, radiatoare, conducte)
• industria chimică (schimbătoare)
• industria mecanică (șuruburi, șuruburi, roți dințate, piese metalice mici)
• construcții și mobilier (balamale, ferestre, elemente de mobilier, mânere)
• monede și altele similare ( monede , plăci, medalii , decorațiuni)
• instrumente muzicale ( alamă )
• băutură (coloane pentru distribuirea băuturilor)
• agricultură (diverse accesorii)

Alama conținând 40 până la 60% zinc, foarte plastic , sunt denumite similare , datorită culorii asemănătoare cu cea a aurului. Sunt folosite în bijuteriile de îmbrăcăminte cu care sunt produse ceasuri. Lamele care au procente mai mari de zinc, peste 70-97,23%, au caracteristici mecanice mai mari: sunt utilizate pentru părți ale obiectelor care necesită rezistență mecanică . Cea de 28% este utilizată pentru cutii de tunuri și cartușe ; 33%, care este prelucrabil în mod optim, este recomandat pentru laminatele destinate pieselor, arcurilor și tuburilor trase profund.

Alama CuZn37 are o structură α rece ^{[ vagitate ]} , β fierbinte ^{[ vagitate ]} : oferă, prin urmare, o prelucrare ușoară la rece și la cald și este utilizat pentru prepararea barelor trase și a produselor laminate . Alama CuZn40 (alama Muntz ) este utilizată pentru piesele finisate la cald: bare cu diametru mare, foi de tuburi, piese turnate. Alama cu plumb (CuZn38Pb2, CuZn39Pb2 și CuZn40Pb2 cele mai utilizate) sunt utilizate pentru piese prelucrabile la strung , precum supape și robinete . Aliajul CuZn36Pb3 ( alamă cu tăiere liberă ) este utilizat ca referință pentru prelucrabilitatea cu îndepărtarea așchiilor , cu un indice convențional egal cu 100; toate celelalte aliaje de cupru au valori mai mici.

Printre alamele speciale ne amintim de CuZn28Sn1As, numite și alamă de amiral , utilizate în alambicuri , condensatoare , fitinguri și în aplicații marine în general. CuZn22Al2As este utilizat la schimbătoarele marine , care necesită o rezistență ridicată la coroziune și care funcționează cu viteză mare de curgere. CuZn19Sn este utilizat pentru producția de instrumente muzicale ( alamă ). Cei 10, 20 și 50 euro cenți monede sunt în CuAl5Zn5Sn1 (Nordic aur aliaj sau aur nordic ), în timp ce partea galbenă a monedelor de 1 și 2 euro este în CuZn20Ni5. Unul dintre cele mai recente aliaje utilizate pentru sectorul instalațiilor sanitare vede utilizarea alamei CuZn21Si3P care are caracteristica de a avea în compoziția sa chimică doar urme de mai puțin de 0,1% plumb, din acest motiv poate fi folosit și pentru producția de accesorii sanitare. în California, una dintre națiunile cu cea mai restrictivă reglementare în acest sens, totuși, acest aliaj pare să aibă proprietăți intrinsec antibacteriene.

De brasses sunt potrivite pentru turnarea în nisip și în coajă și diecasting , care se aplică pieselor turnate de dimensiuni mici și mijlocii. Aliajele binare cupru-zinc sunt potrivite și pentru fluxurile din jeturi : au un domeniu de solidificare restricționat, deci există un pericol mai mic de rupturi la cald și porozitate în timpul retragerii pentru solidificare .

Proprietate

Alama este un material ductil , maleabil și are o bună rezistență la coroziune. În comparație cu cuprul, are valori mai mari de duritate , rezistență și fuzibilitate . Are proprietăți acustice remarcabile, nu este surprinzător faptul că este utilizat în producția diferitelor instrumente muzicale, în special așa-numita „alamă” (trompetă, corn, trombon, tubă etc.), dar și saxofoane și percuție.

Producție

În 2008, Italia a produs 572.300 tone de produse semifabricate din aliaje de cupru, din care marea majoritate (564.800 tone) din alamă. ^[4]

Notă

Bibliografie

• (EN) William D. Callister, Știința și ingineria materialelor: o introducere , ediția a 5-a, John Wiley & Sons Inc., 1999, ISBN 0-471-35243-8 .

Elemente conexe

• Bronz
• Cupronickel
• Cupru
• Tăierea cu apă Prelucrarea grosimilor mari

Alte proiecte

• Wikționarul conține dicționarul lemma « alamă »
• Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe alamă

linkuri externe

• ( EN ) Ottone , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
• International Copper Institute , la copperalliance.org .
• European Copper Institute , pe copperalliance.eu .
• Italian Copper Institute , pe copperalliance.eu . Adus la 21 noiembrie 2013 (arhivat din original la 18 ianuarie 2014) .
• Site Brass - Copper Development Association UK , la brass.org .
• Universitatea din Trento, Instrumente de alamă , pe ing.unitn.it . Adus la 31 iulie 2010 (Arhivat din original la 17 iunie 2010) .
• Ottone , în Treccani.it - ​​Enciclopedii on-line , Institutul Enciclopediei Italiene.

Portalul chimiei

Portalul de materiale