Aleaciones de Cobre

Definición El cobre es un cuerpo simple, brillante, de color rojizo, notable por su conjunto de propiedades que lo hacen extraordinario, útil y conveniente para una diversidad de usos. El cobre se encuentra en la naturaleza, aproximadamente, en 165 minerales diferentes. Los más comunes se pueden agrupar de la siguiente manera:

 Cobre nativo Se encuentra relativamente escaso en estado metálico o elemental, sin transformaciones.

 Minerales oxidados Se originan en la descomposición y oxidación de los minerales sulfurados. Fueron los primeros explotados. En las minas chilenas, los principales son los siguientes: o Malaquita. o Azurira. o Crisolita. o Cuprita. o Brochantita

 Minerales sulfurados Frecuentemente son mezclas compuestas de sulfuros de cobre y fierro, combinados con compuestos de otros elementos diferentes. Los más importantes en minas chilenas son: o Calcopirita. o Bornita. o Enargita. o Tetrahedrita o Calcosita. o Cavelina.

 Aleaciones de cobre Las mezclas de metales son llamadas aleaciones. Las aleaciones se pueden obtener fundiendo los elementos que la conforman o mezclando los elementos constitutivos en forma de polvos, y luego calentándolos y comprimiéndolos hasta formar una pieza sólida.

 Aleaciones de cobre Desde el punto de vista físico, el cobre puro posee una resistencia muy baja a la tracción y una dureza escasa. En cambio, unido en aleación con otros elementos, el cobre adquiere características mecánicas muy superiores y ofrece otras ventajas para los usuarios que buscan propiedades distintas de fabricación o en el uso.

 Aleaciones de cobre Los cobres débilmente aleados son aquellos que contienen un porcentaje inferior a 3% de algún elemento añadido. Un ejemplo para este caso seria cuando se le añade Pb para mejorar su mecanizado.

 Ejemplos de Aleaciones de Cobre Hay varios tipos de aleaciones, las más conocidas son las siguientes: o Cobre – Zinc (Latón). o Cobre – Estaño (Bronce).

 Cobre – Zinc Los latones son la aleación de cobre más común. Contienen Cu como disolvente y Zn como soluto, variando su concentración entre el 20 y el 50 %. No hay aleaciones comerciales de latones con un contenido en Zn superior al 50 % ya que la presencia de la fase γ, hace a la aleación muy frágil por lo que pierde el interés industrial.

 Cobre – Zinc

En la zona de utilidad hay dos fases: la α que es una solución sólida de Zn en Cu con y la fase β que esuna disolución. La fase α presenta mayor elasticidad y buenas propiedades para ser trabajado en frío, son relativamente blandos, dúctiles y fáciles de deformar plásticamente.

 Cobre – Zinc Para los procesos de laminado en caliente se prefiere los latones α+β, que más duros y resistentes que los anteriores. El latón 80/20 tiene un color parecido al oro y se utiliza mucho en joyería para fabricar bisutería. El latón 70/30 contiene un 30 % de Zn y se conoce como latón de cartuchería y lo más característico es su alta ductilidad.

 Cobre – Zinc El latón naval se le añade Sn (≈ %) para evitar la corrosión. A los latones se le puede añadir otros metales para mejorar las propiedades mecánicas como el Pb, Al o Ni.

 Cobre – Zinc

 Cobre – Estaño Los bronces son aleaciones de cobre con estaño, y pueden contener otros elementos. Estas aleaciones son más resistentes mecánicamente y a la corrosión que los latones.

 Cobre – Estaño

Dependiendo de los porcentajes del estaño, se obtienen bronces de distintas propiedades. Con un bronce de 5-10% de estaño se genera un producto de máxima dureza (usado en el pasado para la fabricación de espadas y cañones).

 Cobre – Estaño El bronce que contiene entre 17-20% de estaño tiene alta calidad de sonido, ideal para la elaboración de campanas, y sobre un 27%, una óptima propiedad de pulido (utilizado en la Antigüedad para la fabricación de espejos).

 Cobre – Estaño En la actualidad, las aleaciones de bronce se usan en la fabricación de bujes, cojinetes y descansos, entre otras piezas de maquinaria pesada, y como resortes en aplicaciones eléctricas.

 Cobre – Estaño

 Otras aleaciones Hoy en día el cobre se utiliza en una amplia gama de aleaciones, como por ejemplo: cobre con plomo, manganeso, berilio, aluminio, níquel y fierro.