El Bronce

El Bronce

Propiedades:

El bronce es una aleación de cobre y estaño, en diversas proporciones, con un mínimo de 75% de cobre, pero no puede pasar de ciertos límites porque se vuelve frágil. El estaño trasmite al cobre la resistencia y dureza. Con un 6% no se puede trabajar en frío, alcanzándose con un 17% la máxima resistencia a la tracción.

Existen 2 tipos de propiedades: las mecánicas y las físicas.

Propiedades mecánicas:

La fuerza de tensión: Esta medida es la fuerza necesaria para tirar de algo hasta que se parte. La aleación del bronce alfa tiene una fuerza de presión muy alta comparada con otros metales. La del alfa/beta tiene menor fuerza.

Elongación: La elongación en un metal se refiere a la propiedad que tiene el mismo para estirarse antes de romperse (piensa en el caramelo estirado). En la aleación alfa, en la que el porcentaje de zinc es más bajo, la elongación es menor; lo contrario pasa con la aleación del alfa/beta que tiene una elongación considerablemente mayor. En realidad, la elongación aumenta con la cantidad de zinc de la aleación.

Dureza: La dureza de una aleación de un metal se refiere al nivel de resistencia que tenga a las marcas y los rasguños. A las aleaciones de bronce, generalmente, se las considera de buena dureza.

Propiedades físicas:

Densidad: La densidad es la masa por unidad de volumen, o matemáticamente, la densidad es la masa dividida por el volumen. Las aleaciones de bronce, densidad = 8 g/cm al cubo, tienen una densidad parecida a las de otras sustancias. Por ejemplo, la densidad de aire es aproximadamente de 1.4 kg/m al cubo.

Punto de fusión: La temperatura en la cual una sustancia se derrite es llamada punto de fusión. El punto de fusión de las aleaciones de bronce es de aproximadamente 916 C, lo que lo hace muy resistente al fuego.

Módulos de elasticidad: Los módulos de elasticidad se refieren a la tendencia que tiene el metal a estirarse y volver a su forma original (piensa en una banda de goma). Para las aleaciones de bronce, el módulo de elasticidad es de alrededor de 103 GPa o 15000000 psi (presión por pulgada cuadrada). Esta medida, 103 GPa, significa que como metal, las aleaciones de bronce tienen un bajo módulo de elasticidad comparadas con otros metales.

Características:

• Exceptuando al acero, las aleaciones de bronce son superiores a las de hierro en casi todas las aplicaciones.

• Por su elevado calor específico, el mayor de todos los sólidos, se emplea en aplicaciones de transferencia del calor Comparación entre bronces y aceros

• Aunque desarrollan pátina no se oxidan bajo la superficie, son más frágiles y tienen menor punto de fusión. Son aproximadamente un 10% más pesadas que el acero, a excepción de las compuestas por aluminio o sílice.

• También son menos rígidas, por lo tanto en aplicaciones elásticas como resortes acumulan menos energía que las piezas similares de acero.

• Resisten la corrosión, incluso la de origen marino, el umbral de fatiga metálica es menor, y son mejores conductores del calor y la electricidad.

• Otra característica diferencial de las aleaciones de bronce respecto al acero, es la ausencia de chispas cuando se le golpea contra superficies duras. Esta propiedad ha sido aprovechada para fabricar martillos, mazas, llaves ajustables y otras herramientas para uso en atmósferas explosivas o en presencia de gases inflamables.

Posibles usos:

El bronce es utilizado principalmente para aplicaciones en cañerías, herrajes artísticos, chapas, carpintería metálica y en la fabricación de elementos cubiertos con níquel o cromo. Una de sus aplicaciones más comunes era la fabricación de monedas hacia el año de 1950, donde los centavos de 5, 10 y 20 eran elaborados de cobre y aluminio, creando una apariencia de centavos dorados.

Hay 2 tipos de bronces:

• Bronces Ordinarios: Contienen  entre  un  5%  y  un  30%  de  estaño.  Su  dureza aumenta  con  el  porcentaje  de  este  elemento.  En  piecería  mecánica  se  emplean bronces de alrededor del 10% de estaño.

• Bronces Especiales: Provienen de la adición de otros elementos aleantes. Así, los  bronces  al  fósforo,  por  sus  buenas  características  mecánicas,  se  utilizan  en  la fabricación de elementos sometidos a fricción ( engranajes, cojinetes, válvulas, etc) y los  bronces  al  silicio,  por  su  elevada  conductividad  eléctrica en  la  fabricación  de ciertos hilos conductores.