ottone, caratteristiche e applicazioni

OTTONE
caratteristiche, tipologie e applicazioni
SOMMARIO:
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Cos’è l’ottone
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Differenti tipologie di ottone
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Gradi commerciali dell’ottone
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Ottone,Bronzo e Rame, differenze
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Vantaggi e svantaggi dell’ottone
1. Cos’è l’ottone
L’ottone è una lega metallica composta dall’aggregato di Rame e Zinco con ulteriori elementi quali Ferro,piombo e altri. Generalmente la composizione dell’Ottone comprende il 66% di Rame e il 34% di Zinco.
2.Differenti tipologie di Ottone
Poichè la percentuale di Rame e Zinco può variare in funzione delle proprietà specifiche richieste al materiale, allo stesso modo l’aggiunta di altri elementi di lega, quali alluminio,stagno,manganese, aiutano a modificare le proprietà del metallo. I tipi più comuni di materiale in ottone sono:
OTTONE ALFA:
Gli ottoni alfa sono leghe monofase con una composizione tipica di 35-45% di Zinco e 55-65% di Rame.
La loro struttura cristallina è cubica a facce centrate(FCC). La loro estrema duttilità contribuisce ad una eccellente lavorabilità a freddo.
Per queste caratteristiche gli Ottoni alfa sono spesso utilizzati per sagomatura e trafilatura.
Piccole aggiunte di Ferro,Alluminio e Silicio possono migliorare le proprietà meccaniche e indurirle mediante lavorazione a freddo.
La famiglia degli Ottoni alfa, presenta numertosi vantaggi, I principali sono la resistenza superiore alla corrosione, l’ottima lavorabilità a freddo e non ultimo l’aspetto accattivante, derivante dal loro colore vibrante e dal mantenimento di lucentezza.
OTTONE BETA:
Gli ottoni beta si distinguono per un’elevato contenuto di Zinco, circa l’85% a fronte di un contenuto di Rame di circa il 15%.
Mostrano una struttura monofase e struttura cristallina BCC.
A causa della loro elevata fluidità e dal basso punto di fusione, questa famiglia di ottoni viene prevalentemente impiegata nella pressofusione.
Mediante trattamento termico possono essere rinforzati aumentando la resistenza all’usura, ma rispetto ad altri gradi di ottone sono più inclini alla tensocorrosione.
In virtù della loro qualità di fusione e resistenza all’usura, gli Ottoni beta ad alto contenuto di zinco, sono spesso impiegati nella produzione di parti pressofuse.
OTTONE ALFA-BETA:
Gli Ottoni alfa-beta o duplex, contengono circa il 55-60% di Rame e il 35-45% di Zinco.
Comprendono le fasi strutturali sia alfa che beta, offrendo maggiore durezza e bassa duttilità a freddo rispetto all’ottone alfa.
Il maggiore contenuto di zinco li rende compatibili con la lavorazione a caldo. Inoltre, rispetto agli ottoni alfa, gli alfa-beta sono più luminosi e possiedono la massima resistenza con un contenuto di Zinco del 45%
Le applicazioni tipiche di questa tipologia di ottoni includono: valvole per radiatori, apparecchi a gas, raccordi per tubi, rubinetti.
Altri materiali comuni in ottone includono:
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Ottone giallo
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Ottone rosso
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Ottone al piombo
3.Gradi commerciali dell’Ottone:
I gradi commerciali dell’Ottone variano in base alla loro composizione elementare, tra I tipi più comuni sono annoverati:
Lega 260:La lega 260, comunemente chiamata Ottone a Cartuccia, è composta precisamente dal 70% di Rame e dal 30% di Zinco. Questo tipo di ottone presenta una buona formabilità ed è compatibile con la lavorazione a freddo.
Lega 280:La lega 280 (talvolta chiamata metallo Muntz) è composta principalmente da circa il 60% di Rame e il 40% di Zinco.Questa lega include anche tracce significative di ferro.
Lega 360:La lega 360 (volgarmente Ottone a lavorazione libera) è composta principalmente dal 60% di Rame, dal 35,5% di Zinco, il 3,7% di piombo e tracce di ferro. Risulta una delle leghe più lavorabili adatto per applicazioni di brasatura/saldatura.
Lega 385:la lega 385 o più volgarmente definito Bronzo architettonico, è composta dal 59% di Rame, dal 42% di Zinco a sua volta con tenore di Piombo del 3,5%. L’utilizzo principale, data la notevole formabilità e lavorabilità, è in ambito architettonico.
Lega 464:La lega 464 anche denominata Ottone navale è composta da 59% di Rame, dal 40% di Zinco e dall’1% di stagno con una piccola porzione di Piombo.Caratteristica principale di questa lega è l’elevata resistenza alla corrosione ed agli sbalzi di temperatura.Inoltre, questa lega è adatta a svariate applicazione grazie alla sua adattabilità alla formatura a freddo che a calco, ai processi di saldatura,brasatura e piegatura.
4 Ottone, Bronzo e Rame, differenze:
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Proprietà |
Ottone |
Bronzo |
Rame |
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Composizione degli elementi della lega |
È una lega di Rame e Zinco. Le leghe possono comprendere elementi come Ferro, Piombo, Alluminio, Manganese, Silicio e altro |
Quali elementi primari il Rame e lo Stagno; le leghe possono includere anche Nickel, Zinco, Alluminio, Fosforo e altro |
È un metallo non ferroso allo stato puro |
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Punto di fusione |
927°C |
913° |
1085° |
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Peso |
8720 Kg/mc circa |
Da 7400 a 8900 Kg/mc |
8930 Kg/mc |
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Durabilità |
L’ottone è il meno durevole a causa della sua bassa resistenza alla corrosione; inoltre si rompe e si sspacca facilmente |
Il bronzo è un materiale robusto e durevole grazie alla sua elevata resistenza alla corrosione; inoltre non si piega facilmente |
Il rame è un materiale flessibile e robusto che permette di piegarsi e di allungarsi, tuttavia non si rompe o graffia facilmente |
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Resistenza alla corrosione |
L’ottone non è resistente alla corrosione come il bronzo e il rame, tuttavia alcune leghe risultano più resistenti |
Il bronzo ha la più alta resistenza alla corrosione tra l’ottone e il rame, sviluppa uno strato protettivo dopo l’esposizione all’aria. |
Il rame subisce un processo di ossidazione per rendere la sua superficie resistente alla corrosione |
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Snervamento |
95-124 Mpa |
125-800 Mpa |
33,3 Mpa |
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Trazione |
338-469 Mpa |
350-635 Mpa |
210 Mpa |
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Aspetto |
Giallo-oro |
Bruno-rossastro con sfumature dorate opache |
Bruno-rossastro con sfumature rosa-arancio |
5.Vantaggi e svantaggi del’ottone:
Vantaggi:
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Basso coefficiente d’attrito: I diversi tipi di materiali presenti nelle leghe di ottone presentano un basso coefficiente di attrito, pertanto risultano adatti per componenti antiusura.
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Buona resistenza alla corrosione: il materiale in lega di ottone sviluppa uno strato protettivo di pellicola di ossido a causa dell’esposizione all’aria, prevenendo ulteriore corrosione.
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Antibatterico: le leghe di ottone hanno proprietà antimicrobiche innate grazie al loro contenuto di rame, di conseguenza la superficie impedisce la crescita di batteri, alghe e germi.
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Riciclabilità:La ricicklabilità dell’ottone è una delle proprietà che lo rende prezioso, in quanto la rifusione e la riformatura può avvenire all’infinito. Grazie a questa caratteristica il riciclaggio degli scarti di ottone riduce I costi di fabbricazione e la necessità di risorse minerarie aggiuntive con benefici impatti in termini economici ed ambientali.
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Proprietà fisiche: grazie al suo aspetto accattivante è adatto oltre che ad un uso prettamente industriale, anche per la realizzazione di elementi decorativi, strumenti musicali, opere artistiche arredi etc.
Svantaggi:
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Costo alto
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Incline all’appannamento dovuto all’ossidazione
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fumi pericolosi di ossido di zinco sviluppantesi in alcune lavorazioni
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Redatto il 10/12/24 da P.R. Quality Manager