L'ottone è una lega binaria composta da rame e zinco, prodotta da millenni e apprezzata per la sua lavorabilità, durezza, resistenza alla corrosione e aspetto gradevole.
Jindalai (Shandong) Steel Group Co., Ltd. offre una varietà di prodotti in ottone in diverse dimensioni e quantità per soddisfare le esigenze di qualsiasi progetto.
1. Proprietà
● Tipo di lega: Binaria
● Composizione: Rame e Zinco
● Densità: 8,3-8,7 g/cm³
● Punto di fusione: 1652-1724 °F (900-940 °C)
● Durezza Mohs: 3-4
2. Caratteristiche
Le proprietà precise dei diversi tipi di ottone dipendono dalla composizione della lega, in particolare dal rapporto rame-zinco. In generale, tuttavia, tutti gli ottoni sono apprezzati per la loro lavorabilità, ovvero la facilità con cui il metallo può essere modellato nelle forme desiderate mantenendo un'elevata resistenza.
Sebbene esistano differenze tra le leghe di ottone con alto e basso contenuto di zinco, tutte sono considerate malleabili e duttili (le leghe a basso contenuto di zinco lo sono ancor di più). Grazie al suo basso punto di fusione, l'ottone può essere fuso con relativa facilità. Tuttavia, per le applicazioni di fusione, si preferisce generalmente una lega con un alto contenuto di zinco.
Le leghe di ottone con un basso contenuto di zinco possono essere facilmente lavorate a freddo, saldate e brasate. Un elevato contenuto di rame permette inoltre al metallo di formare uno strato protettivo di ossido (patina) sulla sua superficie, che lo protegge da ulteriore corrosione, una proprietà preziosa in applicazioni che espongono il metallo all'umidità e agli agenti atmosferici.
Questo metallo possiede una buona conduttività termica ed elettrica (la sua conduttività elettrica può variare dal 23% al 44% di quella del rame puro), ed è resistente all'usura e alle scintille. Come il rame, le sue proprietà batteriostatiche ne hanno determinato l'impiego in sanitari e strutture sanitarie.
L'ottone è considerato una lega a basso attrito e non magnetica, mentre le sue proprietà acustiche ne hanno determinato l'utilizzo in molti strumenti musicali per banda. Artisti e architetti apprezzano le qualità estetiche del metallo, poiché può essere prodotto in una vasta gamma di colori, dal rosso intenso al giallo dorato.
3. Applicazioni
Le preziose proprietà dell'ottone e la relativa facilità di produzione lo hanno reso una delle leghe più utilizzate. Compilare un elenco completo di tutte le applicazioni dell'ottone sarebbe un'impresa titanica, ma per avere un'idea dei settori e dei tipi di prodotti in cui si trova, possiamo categorizzare e riassumere alcuni usi finali in base al tipo di ottone utilizzato:
● Ottone a lavorabilità migliorata (ad esempio C38500 o ottone 60/40):
● Dadi, bulloni, parti filettate
● Terminali
● Jet
● Rubinetti
● Iniettori
4. Storia
Le leghe di rame e zinco venivano prodotte già nel V secolo a.C. in Cina e ampiamente utilizzate in Asia centrale tra il II e il III secolo a.C. Tuttavia, questi oggetti metallici decorativi possono essere definiti più correttamente "leghe naturali", poiché non vi sono prove che i loro produttori abbiano consapevolmente legato rame e zinco. È più probabile, invece, che le leghe venissero ottenute dalla fusione di minerali di rame ricchi di zinco, producendo metalli grezzi simili all'ottone.
Documenti greci e romani suggeriscono che la produzione intenzionale di leghe simili all'ottone moderno, utilizzando rame e un minerale ricco di ossido di zinco noto come calamina, avvenne intorno al I secolo a.C. L'ottone di calamina veniva prodotto mediante un processo di cementazione, in cui il rame veniva fuso in un crogiolo con minerale di smithsonite (o calamina) macinato.
Ad alte temperature, lo zinco presente in questo minerale si trasforma in vapore e permea il rame, producendo così un ottone relativamente puro con un contenuto di zinco del 17-30%. Questo metodo di produzione dell'ottone fu utilizzato per quasi 2000 anni, fino all'inizio del XIX secolo. Non molto tempo dopo che i Romani scoprirono come produrre l'ottone, la lega iniziò a essere utilizzata per la coniazione di monete in alcune zone dell'odierna Turchia. Questa pratica si diffuse presto in tutto l'Impero Romano.
5. Tipi
Il termine "ottone" è un termine generico che si riferisce a una vasta gamma di leghe di rame e zinco. Esistono infatti oltre 60 diverse tipologie di ottone specificate dalle norme EN (Norme Europee). Queste leghe possono presentare una vasta gamma di composizioni diverse a seconda delle proprietà richieste per una particolare applicazione.
6. Produzione
L'ottone viene prodotto il più delle volte a partire da rottami di rame e lingotti di zinco. Il rame di scarto viene selezionato in base alle sue impurità, poiché sono necessari determinati elementi aggiuntivi per produrre l'esatta qualità di ottone richiesta.
Poiché lo zinco inizia a bollire e vaporizzare a 907 °C (1665 °F), al di sotto del punto di fusione del rame di 1083 °C (1981 °F), il rame deve essere prima fuso. Una volta fuso, lo zinco viene aggiunto in un rapporto appropriato per il tipo di ottone che si sta producendo. Si tiene comunque conto di una certa perdita di zinco per vaporizzazione.
A questo punto, alla miscela vengono aggiunti altri metalli, come piombo, alluminio, silicio o arsenico, per creare la lega desiderata. Una volta pronta, la lega fusa viene versata in stampi dove si solidifica in grandi lastre o lingotti. I lingotti, il più delle volte di ottone alfa-beta, possono essere trasformati direttamente in fili, tubi e condotti tramite estrusione a caldo, che consiste nel far passare il metallo riscaldato attraverso una matrice, oppure tramite forgiatura a caldo.
Se non vengono estrusi o forgiati, i lingotti vengono riscaldati e fatti passare attraverso rulli d'acciaio (un processo noto come laminazione a caldo). Il risultato sono lastre con uno spessore inferiore a mezzo pollice (<13 mm). Dopo il raffreddamento, l'ottone viene fatto passare attraverso una fresatrice, o scalpellatrice, che asporta un sottile strato di metallo per rimuovere i difetti di fusione superficiali e l'ossido.
In atmosfera gassosa per prevenire l'ossidazione, la lega viene riscaldata e laminata nuovamente, un processo noto come ricottura, prima di essere laminata ancora a temperature più basse (laminazione a freddo) fino a ottenere lamiere di circa 2,5 mm di spessore. Il processo di laminazione a freddo deforma la struttura granulare interna dell'ottone, rendendo il metallo molto più resistente e duro. Questa fase può essere ripetuta fino al raggiungimento dello spessore o della durezza desiderati.
Infine, le lamiere vengono segate e tranciate per ottenere la larghezza e la lunghezza desiderate. Tutte le lamiere, i materiali in ottone fusi, forgiati ed estrusi vengono sottoposti a un bagno chimico, solitamente a base di acido cloridrico e solforico, per rimuovere la scaglia di ossido di rame nero e l'ossidazione.
Jindalai dispone di lamiere e bobine di ottone in spessori da 0,05 a 50 mm, con tempra ricotto, a un quarto di durezza, a metà durezza e completamente duro. Sono disponibili anche altre tempere e leghe. Inviateci la vostra richiesta e saremo lieti di fornirvi una consulenza professionale.
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Data di pubblicazione: 19 dicembre 2022
