Tipos y características del cobre y sus aleaciones
El cobre es uno de los materiales metálicos no ferrosos más representativos necesarios para la industria y la vida diaria, y existen muchos tipos. Tiene una larga historia de uso práctico y fue desenterrado en una tumba egipcia en el año 400 a. C., lo que lo convierte en un material familiar que se utilizó durante mucho tiempo en países de todo el mundo. Muchos de los cobres y aleaciones de cobre que se utilizan en la actualidad son incomparables en tipo y rendimiento en comparación con los de esa época, pero las propiedades básicas del cobre no han cambiado mucho. Son las propiedades que no tiene el hierro las que hacen que el cobre sea un material tan útil.
Propiedades del cobre y sus aleaciones
Las mejores propiedades del cobre son su procesabilidad, conductividad eléctrica y conductividad térmica. Como se puede ver en el ejemplo del cable de cobre, este material tiene la conductividad eléctrica y conductividad térmica más alta después de la plata, y se utiliza en muchas piezas eléctricas, motores, cableado y placas de circuitos.
Se dice que una de las razones por las que el cobre se ha utilizado ampliamente desde la antigüedad es que es fácil de procesar. Es un metal representativo con una excelente ductilidad y es fácil realizar procesamientos plásticos como el laminado y la extrusión. El cobre también tiene una superficie con un hermoso acabado y viene en una variedad de colores, lo que es parte de la razón por la que vemos cobre en todas partes.
Además, tiene excelentes propiedades de forjado en caliente, lo que lo hace adecuado para procesar productos complejos. También tiene excelentes propiedades de resorte y utiliza aleaciones de cobre con alta resistencia a la fatiga, como el cobre-berilio y el bronce fosforoso. A diferencia de los materiales de acero, su estructura no se rompe ni siquiera a temperaturas extremadamente bajas, lo que lo convierte en un material con una excelente fragilidad a baja temperatura. También tiene una excelente resistencia a la corrosión y, dado que es un metal noble, se dice que es resistente a la corrosión causada por contacto.
En términos generales, su temperatura de uso es inferior a los 200 grados, y aunque son excelentes en cuanto a resistencia al calor, la temperatura máxima de uso ronda los 250 a 300 grados. Hay algunas aleaciones de cobre, como el cobre blanco, que se pueden utilizar a temperaturas superiores a los 400 grados. Por otro lado, no se vuelve quebradizo a temperaturas extremadamente bajas, por lo que se puede utilizar sin ningún problema.
Diversos tipos de materiales de cobre.
Por tipo, el cobre incluye cobre puro, latón, bronce, cobre blanco, alpaca, cobre blanco y cobre-berilio. Además del cobre puro, es una aleación de cobre hecha de cobre con zinc, plomo, estaño, aluminio, níquel, etc., solo o en combinación.
Además, según el método de fabricación, el cobre se divide en dos tipos: productos de cobre laminado y productos fundidos. De hecho, casi el 90% de los productos de cobre se consideran productos de cobre laminado. El latón también es el material más utilizado entre las aleaciones de cobre, y se dice que el cobre puro y el latón ocupan la mayor parte de la demanda de cobre.
Símbolos del cobre
El símbolo de notación (elongación del cobre) de los materiales de cobre también coincide con estas clasificaciones. El cobre y las aleaciones de cobre como C1020 (cobre libre de oxígeno) se representan con la letra C y cuatro dígitos en la norma JIS. La serie 1000 de C1 es cobre puro o aleaciones que contienen una gran cantidad de cobre, y es una categoría que también incluye cobre-berilio C17 y cobre-titanio C19. La serie 2000 como C2801, C2700, etc. son aleaciones de cobre-zinc Cu-Zn como latón y bronce rojo, y la serie 3000 como C3604 son latón de fácil mecanización, y se agrega Pb para mejorar la maquinabilidad. La serie 4000 es latón naval a base de Cu-Zn con estaño (estaño) añadido, la serie C5000 es bronce fosforoso (aleación Cu-Sn-P), de la cual C5191 es un ejemplo típico, la serie 6000 como C6161, C6191 son bronce de aluminio, latón para válvulas de instrumentos, latón de alta resistencia, y la serie 7000 como C7351 tiene níquel plata y cobre blanco (aleación de cobre y níquel). Presentaremos brevemente las características de cada aleación de cobre en la página de cada aleación de cobre.
Propiedades físicas típicas del cobre
Punto de fusión alrededor de 1084 grados.
Punto de ebullición alrededor de 2360 grados.
Calor específico (20 grados) 385 J/kg·grado
Densidad 8,96 g/cm3 (20 grados)
Módulo elástico longitudinal (módulo de Young) 117,7 kN/mm2
Coeficiente de expansión térmica (20-100 grado) 16,8x10-6 / grado
Conductividad eléctrica 100% IACS
Resistividad (20 grados) 1,7241 μΩ·cm
Coeficiente de temperatura de resistencia (20 grado) 0,00397/grado
Susceptibilidad magnética -0.080x10 ^-6 unidad cgs/gramo
Tipos y clasificaciones del cobre (productos laminados de cobre)
Según el método de fabricación, el cobre se puede dividir aproximadamente en productos de cobre laminado y productos fundidos, entre los cuales los productos de cobre laminado se pueden dividir en las siguientes categorías: El cobre laminado está disponible en forma de placas, tiras, varillas, alambres, tubos, barras colectoras, etc.
Cobre puro
Existen cobre libre de oxígeno, cobre tenaz y cobre desoxidado, y la diferencia entre estos tres tipos es la cantidad de oxígeno que contienen debido al método de fabricación. El cobre tiene una pureza de más del 99,9% y tiene una excelente conductividad eléctrica y térmica, pero su resistencia es menor que la de otros metales.
Aleaciones de alto contenido de cobre
Las aleaciones con un alto contenido de cobre, como el cobre-berilio, el cobre-titanio, el cobre-circonio, el cobre que contiene estaño, el cobre que contiene hierro y las aleaciones Corson, aumentan la resistencia sin comprometer significativamente la alta conductividad eléctrica y térmica inherente del cobre. Sin embargo, para mejorar las propiedades mecánicas, la cantidad de elementos añadidos aumenta y, como resultado, la conductividad eléctrica tiende a disminuir. Algunas tienen resistencias elevadas de más de 685 N/mm2, mientras que otras tienen una alta resistencia a la recristalización y una excelente resistencia al calor.
Latón (Latón amarillo)
El latón (también conocido como latón) es conocido como el cobre más comúnmente utilizado. Existen bronces rojos, latón detonador, latón 73, latón 64, latón 65:35, latón de fácil mecanización, latón naval, latón de almirantazgo, latón de aluminio, latón de alta resistencia, etc. La base es una aleación de cobre y zinc. Luego se le agrega Pb, Sn, Al, etc. para hacer que cada material sea único.
Bronce
Existen el "bronce de estaño", que es una aleación de cobre Cu-Sn, el "bronce de fósforo" con una pequeña cantidad de "fósforo" (P) añadido, el bronce de fósforo de fácil mecanización, el bronce de aluminio, etc.
Aleaciones de cobre y níquel
Las aleaciones de cobre y níquel incluyen cobre blanco, cobre blanco, alpaca, alpaca de corte rápido, etc. Como puede imaginar fácilmente por la palabra "blanco" anterior, estas son aleaciones de cobre blanco.
