Copper and Copper Alloys
El cobre es uno de los metales más
extendidos. Es el único metal de color rojizo y sólo es superado por la plata
en cuanto a conductividad eléctrica. Su uso como material estructural es
limitado debido a su gran peso. Sin embargo, algunas de sus características más
destacadas, como su alta conductividad eléctrica y térmica, compensan en muchos
casos el factor peso.
Al ser muy maleable y dúctil, el cobre es
ideal para fabricar alambre. Se corroe con el agua salada, pero no le afecta el
agua dulce. La resistencia a la tracción final del cobre varía mucho. En el
caso del cobre fundido, la resistencia a la tracción es de unos 25.000 psi, y
cuando se lamina o estira en frío, su resistencia a la tracción aumenta hasta
un rango de 40.000 a 67.000 psi.
En los aviones, el cobre se utiliza
principalmente en el sistema eléctrico para las barras colectoras, la conexión
y el cable de cierre.
El cobre de berilio es una de las aleaciones
base de cobre que más éxito ha tenido. Se trata de una aleación desarrollada
recientemente que contiene aproximadamente un 97% de cobre, un 2% de berilio y
suficiente níquel para aumentar el porcentaje de alargamiento. La
característica más valiosa de este metal es que sus propiedades físicas pueden
aumentar considerablemente mediante el tratamiento térmico, ya que la
resistencia a la tracción pasa de 70.000 psi en estado recocido a 200.000 psi
en estado tratado térmicamente. La resistencia del cobre de berilio a la fatiga
y al desgaste lo hace adecuado para diafragmas, cojinetes y casquillos de
precisión, jaulas de bolas y arandelas de presión.
El latón es una aleación de cobre que
contiene zinc y pequeñas cantidades de aluminio, hierro, plomo, manganeso,
magnesio, níquel, fósforo y estaño. El latón con un contenido de zinc del 30 al
35% es muy dúctil, pero el que contiene un 45% tiene una resistencia
relativamente alta.
El metal Muntz es un latón compuesto por un
60% de cobre y un 40% de zinc. Tiene excelentes cualidades de resistencia a la
corrosión en agua salada. Su resistencia puede aumentarse mediante un tratamiento
térmico. Tal y como está fundido, este metal tiene una resistencia a la
tracción de 50.000 psi, y puede alargarse un 18%. Se utiliza en la fabricación
de pernos y tuercas, así como en piezas que entran en contacto con el agua
salada. El latón rojo, a veces denominado "bronce" por su contenido
de estaño, se utiliza en accesorios de tuberías de combustible y aceite. Este
metal tiene buenas propiedades de fundición y acabado y se mecaniza sin
problemas.
Los bronces son aleaciones de cobre que contienen
estaño. Los verdaderos bronces tienen hasta un 25 por ciento de estaño, pero
los que tienen menos del 11 por ciento son los más útiles, especialmente para
artículos como los accesorios de los tubos en los aviones.
Entre las aleaciones de cobre se encuentran
las aleaciones de cobre y aluminio, de las cuales los bronces de aluminio
ocupan un lugar destacado en el uso aeronáutico. Tendrían una mayor utilidad en
las estructuras si no fuera por su relación resistencia-peso en comparación con
los aceros aleados. Los bronces de aluminio forjados son casi tan fuertes y
dúctiles como el acero de medio carbono, y poseen un alto grado de resistencia
a la corrosión por aire, agua salada y productos químicos. Se forjan
fácilmente, se laminan en caliente o en frío y muchos reaccionan al tratamiento
térmico.
Estas aleaciones con base de cobre contienen
hasta un 16% de aluminio (normalmente entre un 5% y un 11%), al que se pueden
añadir otros metales, como hierro, níquel o manganeso. Los bronces de aluminio
tienen buenas cualidades de desgarro, gran fuerza, dureza y resistencia a los
golpes y a la fatiga. Debido a estas propiedades, se utilizan para diafragmas,
engranajes y bombas. Los bronces de aluminio están disponibles en varillas,
barras, placas, láminas, tiras y piezas forjadas.
Los bronces de aluminio fundido, que utilizan
aproximadamente un 89% de cobre, un 9% de aluminio y un 2% de otros elementos,
tienen una alta resistencia combinada con ductilidad y son resistentes a la
corrosión, los golpes y la fatiga. Debido a estas propiedades, el bronce de
aluminio fundido se utiliza en rodamientos y piezas de bombas. Estas aleaciones
son útiles en zonas expuestas al agua salada y a los gases corrosivos.
El bronce al manganeso es una aleación de
cobre y zinc excepcionalmente fuerte, resistente a la corrosión, que contiene
aluminio, manganeso, hierro y, ocasionalmente, níquel o estaño. Este metal
puede moldearse, extruirse, estirarse o laminarse con cualquier forma deseada.
En forma de varilla, se utiliza generalmente para piezas mecanizadas de los
trenes de aterrizaje y los soportes de los aviones.
El bronce al silicio es un desarrollo más
reciente compuesto por un 95% de cobre, un 3% de silicio y un 2% de manganeso,
zinc, hierro, estaño y aluminio. Aunque no es un bronce propiamente dicho por
su escaso contenido de estaño, el bronce al silicio tiene una gran fuerza y una
gran resistencia a la corrosión.