Cos'è l'ottone e perché è così ampiamente utilizzato
L'ottone è una lega di rame e zinco, con i due elementi normalmente in un rapporto di circa due parti di rame e una parte di zinco, sebbene la proporzione vari ampiamente da grado a grado. Regolando il rapporto rame/zinco e aggiungendo piccole quantità di piombo, stagno, alluminio, manganese o ferro, i produttori mettono a punto la lega per un compito particolare. L'aumento dello zinco aumenta la resistenza e migliora la lavorazione a caldo, ma riduce la duttilità e la resistenza alla corrosione, quindi i gradi di zinco a basso-vengono utilizzati per l'imbutitura profonda e i gradi di zinco a-superiore per la forgiatura a caldo e la fusione. Viene aggiunto piombo per migliorare la lavorabilità, stagno e alluminio per resistere all'acqua di mare e manganese e ferro aumentano la resistenza. Questa flessibilità è il motivo per cui l’ottone appare in così tanti prodotti non correlati.
Le proprietà utili dietro ogni applicazione
| Proprietà | Conseguenza pratica |
|---|---|
| Resistenza alla corrosione nella maggior parte delle atmosfere | Raccordi, valvole e hardware per esterni continuano a funzionare senza rivestimento protettivo; le prestazioni in acqua di mare richiedono i gradi di stagno-o di alluminio-. |
| Malleabilità e duttilità | Facile da tagliare, pressare, ruotare, imbutire profondamente e modellare in forme complesse come tubi di strumenti e custodie per cartucce. |
| Lavorabilità | Produzione ad alta-velocità di parti precise e complesse come corpi di valvole, connettori e componenti di strumenti. |
| Basso attrito e comportamento anti-grippaggio | Le parti mobili resistono al grippaggio in condizioni di umidità, il che si adatta a cuscinetti, ingranaggi e meccanismi di scorrimento. |
| Conducibilità termica ed elettrica | Buona conduttività, anche se inferiore a quella del rame puro, per parti di quadri e connettori dove è necessaria anche resistenza. |
| Non-magnetico e non-scintillante | Ideale per strumenti, lavori con bussole marine e strumenti e accessori per aree pericolose-. |
| Comportamento antimicrobico delle leghe di rame | Ampiamente utilizzato per ferramenta per porte, rubinetti e raccordi per il contatto manuale in edifici-sensibili dal punto di vista igienico. |
| Aspetto dorato e lucidabilità | Hardware decorativo, strumenti musicali e finiture architettoniche che mantengono una finitura attraente. |
Usi dell'ottone nella vita quotidiana e negli edifici
Idrotermosanitaria: rubinetti, miscelatori, soffioni, valvole, raccordi, connettori e componenti di pompe, dove la resistenza alla corrosione e un funzionamento affidabile nel corso di decenni sono essenziali.
Ferramenta per la casa: maniglie per porte, pomelli, cerniere, maniglie per cassetti e accessori per l'illuminazione, che combinano aspetto estetico, resistenza e igiene-a contatto con le mani.
Impianti a gas e di riscaldamento: corpi valvola, raccordi e parti del regolatore che devono rimanere a tenuta di gas-e privi di grippaggi.
Strumenti musicali: tubi, guide e valvole degli strumenti a fiato, dove la formabilità, la risposta acustica e la resistenza al respiro umido sono tutte cose importanti.
Illuminazione e articoli decorativi in metallo: raccordi per lampade, griglie e finiture lucidate anziché verniciate.
Usi dell'ottone in edilizia
La costruzione consuma l’ottone sia in ruoli strutturali che decorativi. Le rifiniture architettoniche, le ringhiere, le balaustre, i mobili per porte e finestre, i giunti di dilatazione e i profili di rivestimento sono realizzati in ottone perché, con le intemperie, forma una patina uniforme e necessita di poca manutenzione. Nei servizi edili, giunti, giunti, connettori, valvole e rubinetti sono solitamente in ottone, poiché queste sono le parti complesse che devono essere lavorate con precisione e quindi rimanere affidabili per tutta la vita dell'installazione. Le tubazioni e i tubi nei sistemi idrici sono più spesso in rame, perché il rame offre una maggiore conduttività e una fabbricazione più semplice, ma l'ottone domina ovunque sia richiesto un raccordo meccanicamente resistente e dimensionalmente stabile. L'ottone viene utilizzato anche per gli accessori elettrici negli edifici, compresi i componenti di interruttori e prese, dove la resistenza meccanica e la resistenza all'usura contano più dell'ultimo punto percentuale di conduttività.
Usi dell'ottone nell'ingegneria e nell'industria
Gli usi ingegneristici sfruttano l'equilibrio delle proprietà meccaniche, chimiche ed elettriche offerte dall'ottone. Cuscinetti, boccole, ingranaggi, ruote elicoidali e parti interne delle valvole sono realizzati in ottone perché funziona in modo pulito a ritmi di produzione elevati, forma una superficie liscia dei cuscinetti e resiste al grippaggio quando scorre contro l'acciaio solo con lubrificazione intermittente. Strumenti di precisione come calibri, bussole e meccanismi di orologeria si affidano all'ottone per la stabilità dimensionale e l'assenza di interferenze magnetiche. Elementi di fissaggio, raccordi e piccoli meccanismi nelle apparecchiature elettriche utilizzano l'ottone per la sua conduttività combinata con la resistenza. Nell'ingegneria navale, i tipi con contenuto di stagno-e di alluminio-vengono utilizzati per tubi di condensatori e scambiatori di calore e per raccordi per acqua di mare, poiché le leghe semplici di rame-zinco perdono zinco nell'acqua salata. I fabbricanti preferiscono anche l'ottone perché può essere saldato, brasato e lucidato con i normali strumenti di officina.
Gradi e standard comuni di ottone
| Grado | Composizione tipica | Utilizzo tipico |
|---|---|---|
| C23000 ottone rosso | Circa l'85% di rame, il resto di zinco | Tubi idraulici, servizio condensatore, raccordi generali resistenti alla corrosione- |
| Cartuccia C26000 in ottone | Circa 70% rame, 30% zinco | Parti imbutite, ferramenta, prodotti in nastri e lamiere |
| C27200 e C28000 | 60 - 65% rame, resto zinco | Raccordi forgiati a caldo, sezioni architettoniche, viteria |
| C36000 ottone-a taglio libero | Circa il 61% di rame con il 3% di piombo | Parti lavorate ad alta-velocità, connettori, componenti di valvole |
| C44300 ottone dell'Ammiragliato | Circa 71% rame, 1% stagno, arsenico inibito | Condensatore acqua di mare e tubo dello scambiatore di calore |
| C68700 alluminio ottone | Circa 77% rame, 2% alluminio, arsenico inibito | Condensatori per acqua di mare ad alta-velocità |
Gli standard di prodotto che vale la pena citare in una richiesta includono ASTM B16 per barre di ottone a taglio libero-, ASTM B135 per tubi di ottone senza saldatura, ASTM B111 per tubi condensatori, EN 12164 per barre e barre a taglio libero- e GB/T 5231 per le designazioni di leghe di rame lavorato. Dichiarare insieme grado, stato d'animo e standard del prodotto rimuove l'ambiguità che altrimenti circonda la parola ottone.
Limitazioni da tenere a mente
L'ottone non è un materiale universale. I gradi standard di rame-zinco vengono attaccati dall'acqua di mare e dagli ambienti ammoniacali, dove lo zinco viene rimosso selettivamente in un processo chiamato dezincificazione; i gradi inibiti con aggiunta controllata di arsenico e i gradi Admiralty contenenti stagno- superano questo problema. Gli ottoni con un elevato contenuto di zinco sono anche suscettibili alla tensocorrosione in presenza di ammoniaca o umidità, quindi le parti formate a freddo potrebbero richiedere una ricottura di distensione. Le qualità da taglio senza piombo-lavorano in modo eccellente, ma il loro contenuto di piombo le rende inadatte al contatto con l'acqua potabile in molte giurisdizioni. Infine, l'ottone conduce calore ed elettricità meno bene del rame puro, quindi non è selezionato dove la conduttività è il requisito fondamentale.
Domande frequenti
D: Perché viene utilizzato l'ottone per i raccordi e le valvole idrauliche?
L'ottone resiste alla corrosione nell'acqua e nell'atmosfera, alle macchine dalle forme complesse e precise e non si grippa quando le parti mobili sono esposte all'umidità, il che lo rende ideale per rubinetti, valvole e connettori.
D: L'ottone può essere utilizzato nell'acqua di mare?
L'ottone rame-zinco perde zinco nell'acqua di mare, quindi il servizio marittimo richiede gradi inibiti come l'ottone Admiralty C44300 o l'ottone alluminio C68700, che contengono aggiunte di stagno o alluminio per una protezione extra.
D: Quali macchine per la lavorazione dell'ottone sono più facili?
L'ottone a taglio libero-come le macchine C36000 è più veloce perché il suo contenuto di piombo agisce come un rompitruciolo, rendendolo la scelta standard per componenti torniti e fresati ad alto volume-.
D: L'ottone è magnetico?
No. L'ottone non è-magnetico e questo è uno dei motivi per cui viene utilizzato per strumenti, componenti di bussole e altre apparecchiature in cui è necessario evitare interferenze magnetiche.
D: L'ottone si corrode all'aperto?
L'ottone si comporta bene all'aperto e sviluppa una patina opaca anziché corrodersi. Può essere pulito e lucidato riportandolo al suo colore originale e non necessita di verniciatura.
D: Quali standard si applicano ai prodotti in ottone?
I riferimenti comuni sono ASTM B16 per aste da taglio libero-, ASTM B135 per tubi di ottone senza saldatura, ASTM B111 per tubi condensatori, EN 12164 ed EN 12165 per aste e materiale forgiato e GB/T 5231 per le denominazioni cinesi di pezzi lavorati.
