Come viene classificato il bronzo in Nord America?
Il bronzo è una lega metallica costituita principalmente da rame, da circa il 12% al 12,5% di stagno e altri metalli come alluminio, manganese, zinco o nichel. A volte contiene non metalli o metalloidi come arsenico, fosforo e silicio. Diversi componenti aggiuntivi metallici e non metallici producono una gamma di leghe di bronzo con qualità diverse.
Il bronzo è generalmente una lega molto resistente. Di solito si ossida solo in superficie e, una volta formato lo strato di ossido di rame, il nucleo metallico è protetto da ulteriore corrosione. Questo processo può essere visto su statue antiche. Le leghe a base di rame come il bronzo hanno un punto di fusione inferiore rispetto all'acciaio o al ferro, il che le rende più facili da produrre. Il bronzo è circa il 10% più denso dell'acciaio, sebbene le leghe che utilizzano alluminio o silicio possano avere densità leggermente inferiori. Il bronzo ha una migliore conduttività termica ed elettrica rispetto alla maggior parte degli acciai. Generalmente è più costoso dell’acciaio ma più economico delle leghe a base di nichel. È di colore oro opaco con un debole anello sulla superficie.
Questo articolo esamina diversi tipi di bronzo, in particolare diverse leghe, le loro applicazioni e proprietà.
Bronzo allo stagno
Bronzo con stagno come principale elemento di lega. Il contenuto di stagno è generalmente compreso tra il 3 e il 14%, e viene utilizzato principalmente per realizzare componenti elastici e parti resistenti all'usura. Il bronzo allo stagno deformato contiene non più dell'8% di stagno e talvolta vengono aggiunti fosforo, piombo, zinco e altri elementi. Il fosforo è un buon disossidante e può anche migliorare la fluidità e la resistenza all'usura. Il piombo viene aggiunto al bronzo allo stagno per migliorare la lavorabilità e la resistenza all'usura, mentre lo zinco viene aggiunto per migliorare le proprietà di fusione. Questa lega ha elevate proprietà meccaniche, proprietà antiattrito e resistenza alla corrosione, è facile da tagliare, ha buone proprietà di brasatura e saldatura, ha un piccolo coefficiente di ritiro ed è non magnetica. Rivestimenti come boccole, manicotti ed elementi antimagnetici in bronzo possono essere preparati mediante spruzzatura a fiamma con filo e spruzzatura ad arco.
Bronzo al silicio
Il bronzo al silicio, a volte chiamato bronzo al silicio rosso, contiene rame, silicio e zinco. Di solito contiene fino al 6% di silicio. Può anche essere composto da rame, silicio e altre leghe come manganese, stagno, ferro e zinco. È una lega ad alta resistenza con facile capacità di colata, elevata resistenza alla corrosione e un'attraente finitura superficiale. È più comunemente utilizzato per parti di pompe e valvole.
Bronzo fosforoso
Il bronzo fosforoso, noto anche come bronzo allo stagno, contiene rame, fino all'11% di stagno e fino allo 0,35% di fosforo. L'aggiunta di fosforo aumenta la resistenza all'usura e la rigidità del bronzo. La lega è nota per la sua tenacità, durevolezza, basso coefficiente di attrito e granulometria fine. Il bronzo fosforoso viene spesso utilizzato per realizzare apparecchiature resistenti alla corrosione, componenti elettrici, rondelle, molle, soffietti e strumenti musicali.
Bronzo alluminio
Il bronzo all'alluminio contiene rame, circa dal 6% al 12% di alluminio e talvolta altre aggiunte come ferro, nichel, manganese e silicio. È una lega ad alta resistenza, resistente alla corrosione e all'appannamento. Le applicazioni comuni sono l'hardware marino e le pompe che trasportano fluidi corrosivi grazie alla sua resistenza alla corrosione, in particolare all'acqua di mare. Viene utilizzato anche nell'industria petrolifera, petrolchimica e dell'approvvigionamento idrico.
Bronzo al manganese
Il bronzo al manganese è composto fino al 3% di manganese, rame, zinco, alluminio e ferro. È resistente agli urti e si deforma anziché rompersi. È altamente resistente alla corrosione dell'acqua salata, quindi viene spesso utilizzato nelle eliche marine. Il bronzo al manganese viene utilizzato anche per parti di valvole e pompe, ingranaggi, dadi e bulloni.
Cuscinetto di bronzo
Come suggerisce il nome, il bronzo per cuscinetti viene spesso utilizzato per realizzare cuscinetti e boccole. Il bronzo per cuscinetti ha un contenuto di piombo compreso tra il 6% e l'8% circa. Il maggiore contenuto di piombo conferisce proprietà di basso attrito, rendendolo adatto per ambienti ad alta usura, in particolare aree di difficile accesso o manutenzione.
Rame-Nichel
Il bronzo rame-nichel, detto anche rame bianco, contiene una maggiore quantità di nichel, dal 2% al 30%. Come altri tipi di leghe di bronzo, è durevole e resistente alla corrosione, soprattutto all'acqua salata. Ha anche un'elevata stabilità termica. Il bronzo rame-nichel viene utilizzato in componenti elettronici, apparecchiature marine, scafi, pompe e valvole.
Bronzo bismuto
Il bronzo al bismuto contiene dall'1% al 6% di bismuto. È molto resistente alla corrosione, più duttile e termicamente conduttivo. Lucida bene, quindi a volte viene utilizzato nei riflettori di luce e negli specchi. L'applicazione industriale più comune è nei cuscinetti. Il bronzo bismuto è stato spesso utilizzato anche per realizzare utensili da cucina nel corso della storia. Ora è talvolta usato come sostituto del bronzo al piombo.
