el bronce y sus aleaciones

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AUTORES: DANIEL LACALLE BARTOLOMÉ MIGUEL CASTILLÓN DE MIGUEL ROCÍO DEL CAMPO PEDROSA FECHA 26/11/2015

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Page 1: EL BRONCE Y SUS ALEACIONES

AUTORES:DANIELLACALLEBARTOLOMÉ

MIGUELCASTILLÓNDEMIGUEL

ROCÍODELCAMPOPEDROSA

FECHA 26/11/2015

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DEFINICIÓN

Bronceestodaaleaciónmetálicadecobreyestaño,enlaqueelprimeroconstituyesubaseyelsegundoapareceenunaproporcióndel3al20%.

PROPIEDADESGENERALES

Datosparaunaaleaciónpromediocon89%decobrey11%deestaño:

Densidad:8,90g/cm³.

Puntodefusión:de830a1020°C

Puntodeebullición:de2230a2420°C

Coeficientedetemperatura:0,0006K-1

Resistividadeléctrica:de14a16µOhmio/cm

Coeficientedeexpansióntérmica:entre20y100°C--->17,00x10-6K-1

Conductividadtérmicaa23°C:de42a50Wm-1

Elongación:<65%

DurezaBrinell:de70a200

Módulodeelasticidad:de80a115GPa

Resistenciaalacizalla:de230a490MPa

Resistenciaalatracción:de300a900MPa

HISTORIA

Laintroduccióndelbronceresultólaaleaciónmásinnovadoraenlahistoriatecnológicadelahumanidad.Herramientas,armasyvariosmaterialesdeconstruccióncomomosaicosyplacasdecorativasconsiguieronmayordurezaydurabilidadquesuspredecesoresenpiedraocobrecalcopirítico.Fuelaprimeraaleacióndeimportanciafabricadaconscientementeporelhombre.Consistíaenmezclarelmineraldecobre(calcopirita,malaquita,etc.)yeldeestaño(casiterita)enunhornoalimentadoconcarbónvegetal.Elanhídridocarbónicoresultantereducíalosmineralesametales:cobreyestañoquesefundíanyaleabanentreun5yun10%enpesodeestaño.

ElconocimientometalúrgicodelafabricacióndebroncedióorigenalallamadaEdaddeBronce.Inicialmentelasimpurezasnaturalesdearsénicopermitíanobtenerunaaleaciónnaturalsuperior,denominadabroncearsenical.Estaaleación,connomenosdeun2%dearsénico,seutilizabadurantelaEdaddeBronceparalafabricacióndearmasyherramientas,teniendoencuentaqueelotrocomponente,elestaño,noerafrecuenteenmuchasregiones,

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ydebíaserimportadodeparajeslejanos.Lapresenciadearsénicohaceaestaaleaciónaltamentetóxica,yaqueproduceentreotrosefectospatológicosatrofiamuscularypérdidadereflejos.

ALEANTES

Cobreyestaño,añadiéndoseotroscomoelzinc,plomo,aluminioomagnesio,lográndoseasíunbroncemaleableysinsopladurasquepuedautilizarseparacontarconláminas.

CobreEstaño

Broncedealuminio,formadoporun90%decobrey10%dealuminio,imitandoasílaaparienciadeloro,portalmotivoseutilizaparatrabajosartísticosasícomodecoración.Porejemplo,unusoquesepuededaraestemetalesparalaconfeccióndemedallasytrofeos.

Aluminio

Broncefosforoso,hechoporun30%deestañoyun0,5%defósforo,estaesunamezclamásdurayresistente,porlocualesidealparautilizarseenlaelaboracióndemotoresyengranajes,querequierendematerialesquepuedansoportarfuertespresionesytemperaturas.

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Broncefosforoso

Broncesalsiliciosonlosmásfuertesdelasaleacionesalcobreysonendureciblesportrabajado.Tienenpropiedadesmecánicascomparablesalasdelosacerosdemediocarbónyunaresistenciaalacorrosióncomparablealadelcobre.Seutilizaentanques,recipientesdepresión,construcciónmarítimayconductoshidráulicossujetosapresión.

Broncesalsilicio

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APLICACIONES

Modernamente,elbronceseutilizaparafabricarmuellesdeelevadaresistenciamecánica,casquillosytapones,tubosflexibles,manguitos,cojinetes,varillasparasoldadurasyotrasnumerosasaplicacionesenmetalurgia.

Laadicióndefósforoalbroncequecontengaentreel1,5%yel10%deestañodaorigenalbroncefosforoso,queaumentalafluidezdelmetalfundidoy,portanto,facilitalastareasdecoladoensuelaboración.

Elfósforo,además,formauncompuestoqueaumentalaresistenciaaldesgasteyladureza,conaplicaciónparafabricarengranajesycojinetes.

Elplomoseañadealbroncelíquidoyformaunamezclaenlaquequedadistribuidoenpequeñaspartículas,dandoorigenalbroncealplomo.Enestecaso,elmetalpesadoactúacomoautolubricanteenpiezassometidasadesgastepordeslizamiento.

Dentrodelosbroncesquenocontienenestaño,lasaleacionesquetienenaluminioenlugardeestañosedenominanbroncesalaluminio.Puedencontenerotroselementos,comosilicio,hierroyníquel,queaumentanlaresistenciamecánicadelaaleación.Seempleanenlamanufacturadeherramientasdemanoquenodesprendenchispas,talescomolasutilizadasenrefinerías.Seutilizanasimismoenlafabricacióndemotoresdeaviones,asientosyguíasdeválvulas,bujíasdeautomóvilesymanguitos.

Elbroncealmanganeso,compuestoaproximadamenteporun60%decobre,un40%dezincyun3,5%demanganeso,seaplicaenlafabricacióndehélicesdebarcos.

Porúltimo,elbroncealsiliciotienehastaun4%deesteelemento,quemejorasuresistenciamecánicayalacorrosión,altiempoquefacilitalasoldadura;seempleaenlaelaboracióndeaccesorioseléctricos,ejes,rodetesdeturbinas,cadenasy,engeneral,entodoslosprocesosindustrialesquesedesarrollanenambientescorrosivos.

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DATOSDEPRODUCCIÓNYCONSUMO(NACIONALEINTERNACIONAL)

Nosepuedenobtenerdatosdelbronceyaqueesunaaleacióndecobreyestañoporloquesecomercializanestosdoselementosporseparado.Lasempresasrealizancomúnmentelaaleaciónsegúnlascaracterísticasdelmaterialquedeseenobtener.

ActualmenteenEspañahay807empresasquefundenbronce,principalmenteenBarcelona,MadridyValencia.Enlosdosúltimosañoslaventadebroncehadisminuidonotablemente.

Acontinuaciónpresentamosalgunasempresasquecomercializanbronce:

-BroncesRiopar:esunaempresadedicadaalafundiciónenbronce,laartesaníaenbronceyalafabricacióndeartículosdebronceylatón.Especializadosenfundiciónceraperdidayesculturadebronce.

-Bronmetal:ventaydistribucióndedistintosmetalesentreelloselbronce.Lasaplicacionesactualessuusoenpartesmecánicasresistentesalroceyalacorrosión,eninstrumentosmusicales,yenlafabricacióndecuerdasdepianos,arpasyguitarras.

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RECICLADO

ELrecicladodelbronceesmuyimportanteyaquesetratadeunrecursonorenovable.Elbronceesunaaleacióncompuestaporcobreyestaño,dosmetalesqueseextraendelacortezaterrestremediantelaexplotaciónminera,consumiendograncantidaddeaguayenergía,yquepuededecantarenlacontaminaciónderíosyaguassubterráneas.Además,lavidaútildelosproductosenqueseusaestematerialpuedesermuybreve,comoeselcasodeloselectrónicos,queactualizamosconstantemente.Esdecir,conunasolallave,tecierrasaunmundocadavezmáscontaminado.Reciclandoelbronce,lasreservasmundialesdesuscomponentespuedenprolongarseparaunfuturo.Enresumidascuentas,necesitamosreutilizarloyreciclarloparaquelaextraccióndeestosmaterialessereduzcaalmínimonecesario.

Ensegundolugar,hablamosdeunmaterialdañino.Elcobre(unodesuselementosconstitutivos)contienecompuestostóxicos,inclusoletalesparalavidahumana.