Brass L63: panoramica, proprietà, specifiche e caratteristiche

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-02 13:57

Molte persone hanno notato spesso maniglie lucide su porte interne, lampadari dorati o candelieri. Tutti questi elementi sono realizzati in una lega chiamata ottone. In questo articolo analizzeremo più da vicino le sue proprietà e caratteristiche, con particolare attenzione al marchio L63.

Cos'è l'ottone?

L'ottone è una delle due leghe di rame conosciute (l' altra è il bronzo). La sua base è il rame, in cui vengono disciolte diverse quantità di zinco. Come è noto, il rame ha un reticolo cristallino cubico a facce centrate (fcc). A sua volta, lo zinco puro forma una struttura esagonale compatta (hcp). Entrambi i reticoli sono incompatibili, pertanto, a parità di concentrazione atomica di zinco e rame, si possono formare i cosiddetti doppi ottoni. Sono caratterizzati dall'esistenza simultanea di due fasi (soluzioni solide fcc e hcp).

Se presti attenzione alla tabella di D. I. Mendeleev, noterai che lo zinco è al numero 30 e il rame al numero 29.hanno raggi atomici simili. Questo fatto consente, nonostante diversi reticoli cristallini, di formare soluzioni solide monofase quando il contenuto di rame nella lega supera il 13,5%, come si può vedere dal diagramma di fase Zn-Cu presentato.

Quindi, se il rame è il componente principale, in condizioni di equilibrio c'è solo una fase: una soluzione solida di zinco in rame fcc.

Marchio in ottone L63

Questa è una delle leghe fuse più comuni nel nostro paese. Non è difficile capire cosa significhino la lettera e i numeri nel nome del marchio: "L" in re altà è ottone, il numero 63 indica la percentuale del componente principale, ovvero il rame. Infatti, la re altà potrebbe differire leggermente dalla figura indicata. Quindi, nella composizione dell'ottone L63, la quantità di rame varia dal 62% al 65% e lo zinco nella lega contiene dal 34,2% al 37,5%.

Quasi tutti gli ottoni sono ben lavorati a basse temperature (ambiente). Il marchio in questione non fa eccezione. Grazie alle sue eccellenti proprietà meccaniche, viene utilizzato per produrre un'ampia gamma di parti, tra cui lamiere sottili, tubi e barre di vari spessori.

Va anche menzionato che il prodotto del marchio in questione è facilmente lucidabile, quindi molti gioielli realizzati con esso hanno un colore dorato e una tonalità brillante.

Uno degli importanti vantaggi dell'ottone L63 è la sua relativa economicità rispetto ad altre leghe contenentipiù rame.

Caratteristiche L63

Come sai, il rame puro è un materiale abbastanza morbido. La sua resistenza al taglio è di 210 MPa. La sostituzione di un terzo degli atomi di rame nel reticolo fcc con atomi di zinco, nonché un certo trattamento termico dell'ottone, portano ad un aumento della sua resistenza meccanica a taglio fino a 240 MPa.

Un altro vantaggio delle caratteristiche dell'ottone L63 rispetto alle proprietà del rame è la sua maggiore durezza pur mantenendo la duttilità. Si noti che in caso di lavorazione impropria, ad esempio ricottura insufficiente, nel prodotto della qualità in esame possono comparire seconde fasi a base di zinco. L'ottone bifase porta a un significativo deterioramento delle proprietà meccaniche e tecnologiche. In particolare la lega diventa fragile e praticamente perde la sua duttilità.

La differenza tra l'ottone e altri metalli è l'assenza di scintille durante gli shock meccanici. Questa proprietà consente l'uso di L63 nella produzione di contenitori per lo stoccaggio e il trasporto di sostanze infiammabili.

Se parliamo degli svantaggi di questo grado rispetto al rame puro, dovremmo menzionare una leggera diminuzione della tenacità. Inoltre, l'ottone L63 è un cattivo conduttore di elettricità e calore.

Gravità specifica della lega

Ricorda che la densità è un valore uguale al rapporto tra la massa di un corpo e il volume che occupa nello spazio. La densità viene calcolata utilizzando la seguente formula:

ρ=m/V.

Nel caso di leghe multicomponenti in cuisemplice miscelazione di elementi chimici con una bassa entalpia di formazione, è possibile utilizzare la seguente formula per determinarne la densità:

ρ=∑_im_i/∑_i(m _i/ρ_i).

Dove m_i e ρ_{i sono la massa e la densità dell'i-esimo componente nella miscela.}

Usando la formula scritta, puoi calcolare il peso specifico dell'ottone L63. Se l'espressione per ρ è scritta per due componenti, otteniamo la seguente uguaglianza:

ρ=ρ_znρ_cu/(ρ_zn+ x(ρ_cu-ρ_zn)), dove x=m_zn/(m _zn+m_cu).

Il parametro x riflette la frazione di massa dello zinco nella lega. Poiché le masse degli atomi dei componenti in ottone sono vicine, possiamo supporre che la frazione di massa sia uguale alla frazione atomica. Se, ad esempio, prendiamo la composizione di 63% Cu e 37% Zn e teniamo conto che ρ_cu=8960 kg/m³ e ρ _zn=7140 kg/m³, quindi otteniamo il valore ρ=8188 kg/m^3.

Tornando al valore sperimentale della densità dell'ottone L63, vediamo che corrisponde a 8440 kg/m3 a temperatura ambiente. La discrepanza con il risultato teorico è dovuta a due fattori principali:

• quando si forma una lega, c'è una certa entalpia negativa di miscelazione dei componenti;
• contiene impurità di metalli pesanti.

Caratteristiche del trattamento termico e resistenza alla corrosione

Prodotto in questionefonde a 906^oC. Nell'intervallo da 750^oC a 880^oC, mostra ancora una buona plasticità, quindi può essere lavorato a macchina. Una fase importante nella produzione della lega L63 è la ricottura, che viene eseguita nell'intervallo 550-650^{oC. Come risultato di questa elaborazione, si verificano due processi principali:}

• Le sollecitazioni meccaniche vengono rimosse;
• dissolvi le fasi metastabili per formare una struttura monofase.

La presenza di sollecitazioni meccaniche è estremamente indesiderabile per L63. È noto che l'aggiunta di zinco al rame porta ad un significativo miglioramento della sua resistenza alla corrosione, quindi tutti gli ottoni sono leghe abbastanza chimicamente passive. Vengono distrutti nel tempo solo in ambienti aggressivi, come l'acido perclorico e nitrico. Tuttavia, la presenza di sollecitazioni nelle strutture in ottone compromette notevolmente la loro resistenza alla corrosione.

A causa delle suddette sollecitazioni, il taglio veloce non è consigliato per i prodotti L63.

Applicazioni

Il marchio considerato di ottone è ampiamente utilizzato per la produzione di nastri, bacchette, lastre e tubi. La lega viene utilizzata anche per fare il filo, che viene utilizzato per i rivetti.

Riassumendo, va detto che L63 viene utilizzato ovunque sia necessario effettuare deformazioni a freddo significative nella produzione di particolari. Da esso vengono realizzati giunti, serbatoi e vari elementi decorativi.