En este objeto de aprendizaje se presentan las características de las aleaciones de cobre, así como sus usos más comunes.
Metales y aleaciones no ferrosas
Cobre y sus aleaciones
Las aleaciones de cobre han sido muy utilizadas desde la antigüedad. Cuando el cobre no está aleado es muy maleable y resiste la corrosión en muchos medios, como la atmósfera y el agua de mar. Las aleaciones le agregan principalmente resistencia mecánica y a la corrosión. La aleación más conocida del cobre es el latón, que tiene principalmente zinc. Otras aleaciones bien conocidas del cobre son los bronces, que tienen componentes como el estaño, aluminio, silicio y níquel. El cobre en forma no aleada es un excelente conductor eléctrico y ése es precisamente uno de sus principales usos. El cobre tiene por lo general una estructura cristalina cúbica centrada en las caras CCC.
Las aleaciones de cobre suelen ser más pesadas que las de hierro, y la resistencia mecánica es menor que las aleaciones de alumnio y magnesio, al tiempo que tienen una mejor resistencia a la fatiga, a la termofluencia y al desgaste. La mayoría de las aleaciones de cobre se pueden soldar fácilmente, por lo que son muy utilizadas en componentes eléctricos como alambres, válvulas y algunos componentes de plomería. Para un material con baja impureza basta una aleación de proporción pequeña de cadmio o plata para mejorar su dureza sin disminuir su conductividad. En la siguiente tabla podremos ver algunas características de las aleaciones de cobre.
Nombre |
Composición |
Resistencia a la tracción (MPa) |
Límite elástico (Mpa) |
Porcentaje de elongación |
Uso más común |
Aleaciones forjables |
|||||
Cobre refinado electrolítico |
0.04% O |
220 |
69 |
55 |
Remaches, radiadores, diafragmas. |
Cobre al berilio |
1.9% Be, 0.2% Co |
470 |
172 |
48 |
|
Latón |
30% Zn |
303 |
76 |
66 |
Municiones. |
Bronce fosforoso |
5% A, 5% Sn, trazas de P |
342 |
131 |
64 |
Fuelles, varillas de soldar. |
Cobre al Níquel |
30% Ni |
372 |
138 |
45 |
Tuberías para agua salada. |
Aleaciones moldeables |
|||||
Latón ordinario con plomo |
29% Zn, 1% Sn, 3% Pb |
234 |
83 |
35 |
Elementos de contacto eléctrico, sujeción y contacto de pilas. |
Bronce estañado |
2% Zn, 10% Sn, 4% Fe |
310 |
152 |
25 |
Cojinetes, forros metálicos. |
Bronce al aluminio |
11% Al |
586 |
241 |
241 |
Engranajes, asiento de válvulas. |
Los cobres al berilio constituyen una generación reciente de aleaciones de cobre de alta resistencia, poseen gran resistencia a la tracción, a la corrosión y al desgaste en presencia de lubricantes, y su uso se extiende hasta los instrumentos quirúrgicos y dentales. Varias aleaciones de cobre como las de circonio, cromo y berilio poseen alta resistencia y rigidez, y capacidad para no producir chispas, lo que las hace útiles en la fabricación de herramienta que se emplearán cerca de líquidos y gases inflamables.