thumb|300px|Ejemplo de un objeto de aleación de cobre: un "Clavo de base" neosumerio de Gudea, alrededor del 2100 a. C., hecho con el método de fundición a la cera perdida. Dimensiones totales: 17,5 × 4,5 × 7,3 cm, probablemente procedente del Irak moderno, ahora en el Museo de Arte de Cleveland (Cleveland, Ohio, EE. UU.)

Las aleaciones de cobre son compuestos metálicos en los que el cobre es el componente principal. Se caracterizan por su alta resistencia a la corrosión. Los dos tipos tradicionales más conocidos son el bronce, donde el estaño es una adición importante, y el latón, que usa zinc en su lugar. Para evitar la confusión entre las denominaciones de las dos aleaciones (especialmente en inglés, donde antiguamente se denominaban de forma indistinta como latten), hoy en día se tiende a utilizar en su lugar la expresión aleación de cobre, especialmente en los museos.British Museum, "Scope Note" for "copper alloy"

Composición La similitud en el aspecto externo de las diversas aleaciones, junto con las diferentes combinaciones de elementos que se utilizan para fabricar cada aleación, pueden generar confusión al categorizar las diferentes composiciones. Hay hasta 400 composiciones diferentes de aleaciones de cobre, agrupadas libremente en distintas categorías: cobre, aleación con alto contenido de cobre, latón, bronce, cuproníquel, cobre-níquel-zinc (alpaca), cobre al plomo y aleaciones especiales. La siguiente tabla enumera el principal elemento de aleación para cuatro de los tipos más comunes utilizados en la industria moderna, junto con el nombre de cada tipo. Los tipos históricos, como los que caracterizan la Edad del Bronce, son menos precisos, ya que la composición de las mezclas fue generalmente variable.

+Clasificación del cobre y de sus aleacionesFamiliaPrincipal elemento aleadoNúmero UNSAleaciones de cobre, latónZinc (Zn)C1xxxx–C4xxxx,C66400–C69800Bronce fosforadoEstaño (Sn)C5xxxxBronce de aluminioAluminio (Al)C60600–C64200Bronce al silicioSilicio (Si)C64700–C66100Cuproníquel, alpacaNíquel (Ni)C7xxxx

+ Propiedades mecánicas de las aleaciones de cobre comunesLyons, William C. and Plisga, Gary J. (eds.) Standard Handbook of Petroleum & Natural Gas Engineering, Elsevier, 2006 Nombre Composición nominal (porcentajes) Forma y condición Límite elástico (compensación del 0,2 %, ksi) Resistencia a la tracción (ksi) Alargamiento en 2 pulgadas (porcentaje) Dureza (Dureza Brinell) Comentarios Cobre (ASTM B1, B2, B3, B152, B124, R133) Cu 99.9 Forjado 10 32 45 42 Equipos eléctricos, techos, mamparas " " Estampado en frío 40 45 15 90 " " " Laminado en frío 40 46 5 100 " Metal dorado (ASTM B36) Cu 95.0, Zn 5.0 Laminado en frío 50 56 5 114 Monedas, camisas de balas Latón (ASTM B14, B19, B36, B134, B135) Cu 70.0, Zn 30.0 Laminado en frío 63 76 8 155 Adecuado para trabajarlo en frío; radiadores, tuberías, electricidad, cartuchería. Bronce fosforado (ASTM B103, B139, B159) Cu 89.75, Sn 10.0, P 0.25 Comportamiento elástico — 122 4 241 Alta resistencia a la fatiga y cualidades elásticas Latón amarillo o alto (ASTM B36, B134, B135) Cu 65.0, Zn 35.0 Templado 18 48 60 55 Buena resistencia a la corrosión " " Estampado en frío 55 70 15 115 " " " Laminado en frío (HT) 60 74 10 180 " Bronce de manganeso (ASTM 138) Cu 58.5, Zn 39.2, Fe 1.0, Sn 1.0, Mn 0.3 Templado 30 60 30 95 Forja " " Estampado en frío 50 80 20 180 " Latón naval (ASTM B21) Cu 60.0, Zn 39.25, Sn 0.75 Templado 22 56 40 90 Resistencia a la corrosión salina " " Estampado en frío 40 65 35 150 " Metal Muntz (ASTM B111) Cu 60.0, Zn 40.0 Forjado 20 54 45 80 Tubos de condensación Bronce de aluminio (ASTM B169 alloy A, B124, B150) Cu 92.0, Al 8.0 Forjado 25 70 60 80 — " " Dureza 65 105 7 210 " Cobre al berilio (ASTM B194, B196, B197) Cu 97.75, Be 2.0, Co or Ni 0.25 Recocido, tratado en solución 32 70 45 B60 (Rockwell) Electricidad, válvulas, bombas, herramientas para yacimientos petrolíferos, trenes de aterrizaje aeroespaciales, soldadura robótica, fabricación de moldesNational Bronze & Metals | Beryllium Copper " " Laminado en frío 104 110 5 B81 (Rockwell) " Latón de corte libre Cu 62.0, Zn 35.5, Pb 2.5 Estampado en frío 44 70 18 B80 (Rockwell) Tornillos, tuercas, engranajes, llaves Alpaca (ASTM B122) Cu 65.0, Zn 17.0, Ni 18.0 Templado 25 58 40 70 Utensilios " " Laminado en frío 70 85 4 170 " Alpaca (ASTM B149) Cu 76.5, Ni 12.5, Pb 9.0, Sn 2.0 Fundición 18 35 15 55 Fácil de mecanizar; adornos, fontaneriaLewis Brass & Company | Copper Alloy Data Cuproníquel (ASTM B111, B171) Cu 88.35, Ni 10.0, Fe 1.25, Mn 0.4 Templado 22 44 45 – Condensadores, conductos de agua salada " " Tuberías extrusionadas en frío 57 60 15 – " Cuproníquel Cu 70.0, Ni 30.0 Forjado – – – – Equipos de intercambio de calor, válvulas Onzas de metalCast copper alloy C83600 (Ounce Metal) substech.com Aleación de cobre C83600 (también conocida como "latón rojo" o "metal de composición") (ASTM B62) Cu 85.0, Zn 5.0, Pb 5.0, Sn 5.0 Moldeado 17 37 25 60 —Metal de cañones (conocido como "latón rojo" en los EE. UU.)Varias, con Cu 80-90%, Zn <5%, Sn ~10%, +otros elementos <1%

+ Propiedades mecánicas de las aleaciones de cobre según la Asociación de Desarrollo del Cobre (CDA) Familia CDA Resistencia a la tracción [ksi] Límite elástico [ksi] Elongación (típ.) [%] Dureza[Brinell 10 mm-500 kg] Maquinabilidad [YB = 100] Mín. Típ. Mín. Típ. Latón rojo 833 32 10 35 35 35 836 30 37 14 17 30 50–65 84 838 29 35 12 16 25 50–60 90 Latón semi rojo 844 29 34 13 15 26 50–60 90 848 25 36 12 14 30 50–60 90 Bronce al manganeso 862 90 95 45 48 20 170–195† 30 863 110 119 60 83 18 225† 8 865 65 71 25 28 30 130† 26 Bronce de estaño 903 40 45 18 21 30 60–75 30 905 40 45 18 22 25 75 30 907 35 44 18 22 20 80 20 Bronce al estaño con plomo 922 34 40 16 20 30 60–72 42 923 36 40 16 20 25 60–75 42 926 40 44 18 20 30 65–80 40 927 35 42 21 20 77 45 Bronce al estaño con alto contenido de plomo 932 30 35 14 18 20 60–70 70 934 25 32 16 20 55–65 70 935 25 32 12 16 30 55–65 70 936 33 30 16 21 15 79-83 80 937 25 35 12 18 20 55–70 80 938 25 30 14 16 18 50–60 80 943 21 27 13 10 42–55 80 Bronce de aluminio 952 65 80 25 27 35 110–140† 50 953 65 75 25 27 25 140† 55 954 75 85 30 35 18 140–170† 60 955 90 100 40 44 12 180–200† 50 958 85 95 35 38 25 150-170† 50 Bronce 878 80 83 30 37 29 115 40 † Escala Brinell con 3000 kg de carga

+ Comparación de estándares de aleación de cobre. Familia CDA ASTM SAE SAE modificado Federal Militar Latón rojo 833 836 B145-836 836 40 QQ-C-390 (B5) C-2229 Gr2 838 B145-838 838 QQ-C-390 (B4) Latón semi rojo 844 B145-844 QQ-C-390 (B2) 848 B145-848 QQ-C-390 (B1) Bronce de manganeso 862 B147-862 862 430A QQ-C-390 (C4) C-2229 Gr9 863 B147-863 863 430B QQ-C-390 (C7) C-2229 Gr8 865 B147-865 865 43 QQ-C-390 (C3) C-2229 Gr7 Bronce de estaño 903 B143-903 903 620 QQ-C-390 (D5) C-2229 Gr1 905 B143-905 905 62 QQ-C-390 (D6) 907 907 65 Bronce al estaño con plomo 922 B143-922 922 622 QQ-C-390 (D4) B-16541 923 B143-923 923 621 QQ-C-390 (D3) C-15345 Gr10 926 926 927 927 63 Bronce al estaño con alto contenido de plomo 932 B144-932 932 660 QQ-C-390 (E7) C-15345 Gr12 934 QQ-C-390 (E8) C-22229 Gr3 935 B144-935 935 66 QQ-C-390 (E9) 937 B144-937 937 64 QQ-C-390 (E10) 938 B144-938 938 67 QQ-C-390 (E6) 943 B144-943 943 QQ-C-390 (E1) Bronce de aluminio 952 B148-952 952 68A QQ-C-390 (G6) C-22229 Gr5 953 B148-953 953 68B QQ-C-390 (G7) 954 B148-954 954 QQ-C-390 (G5) C-15345 Gr13 955 B148-955 955 QQ-C-390 (G3) C-22229 Gr8 958 QQ-C-390 (G8) Bronce de silicio 878 B30 878

La siguiente tabla describe la composición química de varios grados de aleaciones de cobre.

+ Composición química de las aleaciones de cobre Familia CDA AMS UNS Cu [%] Sn [%] Pb [%] Zn [%] Ni [%] Fe [%] Al [%] Otros [%] Latón rojo 833 C83300 93 1.5 1.5 4 C83400. 90 10 836 4855B C83600 85 5 5 5 838 C83800 83 4 6 7 Latón semi rojo 844 C84400 81 3 7 9 845 C84500 78 3 7 12 848 C84800 76 3 6 15 Bronce de manganeso C86100. 67 0.5 21 3 5 Mn 4 862† C86200 64 26 3 4 Mn 3 863† 4862B C86300 63 25 3 6 Mn 3 865 4860A C86500 58 0.5 39.5 1 1 Mn 0.25 Bronce al estaño 903 C90300 88 8 4 905 4845D C90500 88 10 0.3 max 2 907 C90700 89 11 0.5 max 0.5 max Bronce al estaño con plomo 922 C92200 88 6 1.5 4.5 923 C92300 87 8 1 max 4 926 4846A C92600 87 10 1 2 927 C92700 88 10 2 0.7 max Bronce al estaño con alto contenido de plomo 932 C93200 83 7 7 3 934 C93400 84 8 8 0.7 max 935 C93500 85 5 9 1 0.5 max 937 4842A C93700 80 10 10 0.7 max 938 C93800 78 7 15 0.75 max 943 4840A C94300 70 5 25 0.7 max Bronce de aluminio 952 C95200 88 3 9 953 C95200 89 1 10 954 4870B4872B C95400 85 4 11 C95410. 85 4 11 Ni 2 955 C95500 81 4 4 11 C95600. 91 7 Si 2 C95700. 75 2 3 8 Mn 12 958 C95800 81 5 4 9 Mn 1 Bronce al silicio C87200. 89 Si 4 C87400. 83 14 Si 3 C87500. 82 14 Si 4 C87600. 90 5.5 Si 4.5 878 C87800. 80 14 Si 4 C87900. 65 34 Si 1 † La composición química puede variar para producir distintas propiedades mecánicas

Latones mini|Placa conmemorativa de latón

Un latón es una aleación de cobre con zinc. Los latones suelen ser de color amarillo. El contenido de zinc puede variar entre un pequeño porcentaje y aproximadamente un 40 %. Siempre que se mantenga por debajo del 15%, no disminuye notablemente la resistencia a la corrosión del cobre.

Los latones pueden ser sensibles a la corrosión por lixiviación selectiva bajo ciertas condiciones, cuando el zinc se disocia de la aleación ("descincificación"), dejando una estructura de cobre esponjosa. Ejemplos Oro nórdico

Bronces mini|Escultura de bronce, obra de Fernando Botero

Un bronce es una aleación de cobre y otros metales, generalmente estaño, pero también aluminio y silicio.

Los bronces al aluminio son aleaciones de cobre y aluminio. El contenido de aluminio oscila mayoritariamente entre el 5% y el 11%. A veces se añaden hierro, níquel, manganeso y silicio. Tienen mayor dureza y resistencia a la corrosión que otros bronces, especialmente en ambiente marino, y tienen baja reactividad a los compuestos de azufre. El aluminio forma una delgada capa de pasivación en la superficie del metal. Ejemplos Metal de campana Bronce fosforado Bronce de níquel, como la alpaca y el cuproníquel Metal de espejos UNS C69100

Aleaciones con metales preciosos mini|Moneda romana de vellón mini|Arqueta de madera recubierta con plata nielada mini|Pendiente precolombino de tumbaga

El cobre a menudo se alea con metales preciosos como el oro (Au) y la plata (Ag).

Nombre Cu [%] Au [%] Ag [%] Otros [%] Auricúprido † † Ashtadhatu † † † Fe†, Hg†, Sn†, Zn† Vellón † † Hg† Plata china 58 2 17.5 Zn, 11.5 Ni, Bronce corintio † † † CuSil 28 72 Dymalloy 20 80 C (diamante tipo I) Electro, Oro verde 6-23 75-80 0-15 0-4 Cd Oro gris † † Mn† Guanín 25 56 18 Hepatizón † trazas trazas Nielado † † sulfuros de Pb† Panchaloha † † † Fe†, Sn†, Pb†, Zn†, Oro rosado, rojo y rosa 20-50 50-75 0-5 Spangold 18-19 76 5-6 Al Shakudō 90-96 4-10 Shibuichi 40-77 0-1 23-60 Plata tibetana † † Ni†, Sn† Tumbaga 3-97 3-97 Oro blanco † † Ni†, Zn† † Cantidad no especificada

Véase también Acero recubierto de cobre Aleaciones de cobre en acuicultura Superficies táctiles antimicrobianas de aleación de cobre

Referencias

Bibliografía

Enlaces externos Pruebas y estándares de corrosión: aplicación e interpretación Asociación de Desarrollo del Cobre Copper Base Alloys

Categoría:Materiales de escultura