Rame
Fra i metalli di uso industriale è il miglior conduttore dell’elettricità.
La corrosione del rame per effetto dell’aria rimane superficiale, in quanto si riveste di uno straterello protettivo di carbonato basico, detto verderame. Può ossidarsi a freddo solo in presenza di acidi; l’aceto e gli acidi degli alimenti possono così dar luogo a sali tossici, perciò gli utensili da cucina in rame vengono di solito stagnati. Viene attaccato dall’acido solforico concentrato, e si scioglie facilmente nell’acido nitrico anche diluito.
Le principali proprietà del rame puro, alle quali si devono i suoi impieghi industriali, sono:
- la più elevata conducibilità elettrica fra i metalli industriali (pari al 95% della conducibilità dell’argento, il metallo più conduttore). Pertanto viene utilizzato per cavi e fili conduttori, apparecchiature elettriche (parti di motori, interruttori, contattori, ecc.);
- un’eccellente conducibilità termica. Ottimo quindi per la costruzione di caldaie, alambicchi, scambiatori di calore, ecc.;
- una sufficiente resistenza alla corrosione atmosferica. Si utilizza per tubazioni, rivestimenti di edifici (la formazione di verderame protegge da ulteriori ossidazioni). Allo scopo di migliorarne talune caratteristiche (resistenza alla trazione e alla fatica, durezza, lavorabilità alle macchine utensili, aumento della temperatura di ricristallizzazione con conseguente possibilità di meglio conservare l’incrudimento, migliore resistenza alla corrosione) viene addizionato di taluni elementi, in piccole quantità: 0,5% di arsenico, o 0,1 % di argento, oppure 0,8% di cadmio, o infine 0,5% di tellurio, selenio o zolfo.
I vari tipi di rame impiegato industrialmente sono i seguenti: rame comune, per tutte le normali applicazioni che non richiedano una alta conducibilità; rame disossidato, generalmente al fosforo, per le applicazioni che richiedano una saldatura o una brasatura (la presenza del fosforo dà al rame buone qualità di disossidazione, ma ne riduce la conducibilità); rame elettrolito, impiegato per la sua conducibilità e per la sua purezza (elaborazione di leghe ad alta purezza); rame affinato alla fiamma (trattamento del rame impuro al forno a riverbero), di impiego corrente nelle costruzioni meccaniche ed elettriche per la sua buona conducibilità; rame OFHC (oxygen free high conductivity), di origine americana, particolarmente esente da ossigeno e perciò apprezzato per le applicazioni che richiedano altissima conduttività, malleabilità e saldabilità col vetro (elettronica, valvole radio, ecc.).
Leghe di rame
Numerosi elementi sono solubili nel rame liquido o solido, e tale caratteristica ha permesso da lungo tempo l’elaborazione di leghe dalle più svariate proprietà. L’addizione al rame di altri elementi riduce la conducibilità elettrica e quella termica di alcune leghe, in compenso consente di ottenere migliori caratteristiche meccaniche, maggiore colabilità in getti dato il minore punto di fusione, e maggiore resistenza alla corrosione.
Le principali leghe di rame di uso industriale sono i bronzi comuni e speciali, gli ottoni comuni e speciali, le cuproleghe (cuproberillio, cuprocromo, cuprofosforo, cupromagnesio, cupromanganese, cupronichel, cupropiombo, cuprosilicio, cuprotitanio, cuprovanadio), le argentane. Il rame bianco è una lega formata da rame, zinco e arsenico.
Le leghe di rame sono utilizzabili sotto forme svariatissime, il che ne facilita l’impiego come getti di fonderia (finiti o grezzi), o come prodotti lavorati a caldo o a freddo per fucinatura, laminazione, trafilatura, estrusione, imbutitura, ecc. (lamiere, piastre, tubi, barre, fili) o infine come pezzi finiti, ottenuti con i procedimenti della metallurgia delle polveri.
L’ottone è un lega rame-zinco. Innanzitutto bisogna distinguere tra ottoni binari, costituiti solo da rame e zinco, e ternari, in cui è presente un terzo elemento caratterizzante la lega. Considerando gli ottoni binari, si parla di fase α quando il contenuto di Zn è inferiore al 36% circa; la struttura cristallina della lega ricalca quella del rame, cioè cubica a facce centrate. Questi ottoni hanno eccellente lavorabilità a freddo (imbutitura e stampaggio) e buona a caldo. Gli ottoni α-β (dove la fase β è cubica a corpo centrato) hanno un titolo di zinco oscillante tra il 36 e il 45%; sono facilmente lavorabili a caldo. Le leghe con percentuali di Zn superiori al 45% non hanno interesse pratico.
La lavorabilità alle macchine utensili dell’ottone è buona, ma la tenacità provoca la formazione di trucioli molto lunghi; allora si aggiunge del piombo che, insolubile ed estraneo alla struttura cristallina, si disperde ai bordi dei grani: così i trucioli diventano molto corti o addirittura polverosi e gli utensili subiscono un usura e un riscaldamento minori, con conseguente miglioramento della qualità e della velocità della lavorazione. Gli ottoni al piombo sono denominati anche ottoni secchi.
La Consonni Srl effettua la cromatura ottone
