Si definiscono leghe di rame tutte quelle che hanno tale metallo in percentuale non inferiore al 50% e si possono suddividere in quattro categorie:
a) leghe rame-zinco (ottoni);
b) leghe rame-zinco-nichelio (alpacche);
c) leghe rame-stagno (bronzi);
d) leghe di rame diverse (cuproleghe).
Leghe rame-zinco (ottoni)
Gli ottoni si dividono a loro volta in due sottocategorie: ottoni binari e ottoni speciali.
Ottoni binari
A seconda delle caratteristiche possono essere raggruppati in due gruppi:
– ottoni α, molto plastici e quindi adatti a deformazione a freddo per laminazione, trafilatura, imbottitura, ecc.;
– ottoni β, che sopportano bene la deformazione a caldo e pertanto si prestano alle lavorazioni di estrusione e stampaggio a caldo.
L’aggiunta di zinco cambia le proprietà del rame, si tratta di variazioni di resistenza meccanica, plasticità, conducibilità elettrica e termica di calore, ecc. Anche il colore muta a seconda della percentuale dello zinco aggiunto. Si parte dal tombacco (95% Cu, 5% Zn) fino ad assumere il colore simile all’oro (15-20% Zn, appunto denominati “similoro”).
Gli impieghi principali sono nel settore dell’elettronica (contatti, interruttori, ecc.), arredamento (lampadari portalampade, cerniere, elementi decorativi, ecc.), nella meccanica (viti, bulloni, ingranaggi, ecc.), nei trasporti (radiatori), nell’armamento (bossoli e particolari di armi da fuoco), nella bigiotteria.
Ottoni speciali
Sono quegli ottoni dove esiste la presenza non preponderante rispetto allo zinco, di altri elementi: questo modifica le caratteristiche dell’ottone binario e permette l’utilizzo in diverse applicazioni.
La parola stessa indica un impiego speciale di tali ottoni, tra i più comuni ricordiamo l’ottone al piombo (appunto considerato un ottone comune) per la lavorazione alle macchine automatiche, l’ottone all’alluminio resistente all’acqua salata e dolce (pompe, condensatori), l’ottone al manganese per eliche navali, l’Ammiragliato (Cu, Zn, Sn), gli ottoni al nichel, gli ottoni al silicio.
Leghe rame-zinco-nichel (alpacche)
Sono leghe ternarie di rame contenenti zinco in percentuali superiori al 10% e nichelio variabile dal 12% al 18%, fino al 25%.
Tale lega si presenta assai plastica e quindi può essere laminata a freddo. Generalmente sono usate per posaterie e oggetti casalinghi, sottoposti anche ad argentatura e per parti meccaniche resistenti all’acqua di mare. Oltre che alpacche normali esistono anche talune leghe complesse, per presenza di Fe, Mn, Sn, Pb, Al che si possono usare anche per la lavorazione del vetro.
Leghe rame-stagno (bronzo)
Il bronzo è più resistente all’usura rispetto all’ottone e più facilmente colabile. Il bronzo laminato o estruso è usato principalmente per elettronica, parti navali, molle, monetazione. I getti di bronzo sono impiegati in parti meccaniche, cuscinetti, valvole, campane, statue e altre realizzazioni artistiche.
Leghe di rame diverse (cuproleghe)
Sono leghe di rame contenenti un elemento capace di conferire al materiale proprietà particolari. La lega forse più utilizzata e conosciuta è il cuproallumini o bronzo d’alluminio con elevata resistenza meccanica e alla corrosione.
Altre leghe speciali sono:
Cuproberillio: ha un’elevata conducibilità elettrica che lo rende particolarmente adatto per la fabbricazione di molle, membrane, parti di orologeria, elettrodi, utensili antifiamma.
Cupronichel: ha impieghi più svariati quali tubi per condensatori, monetazione, utensileria, fili per resistenze, mentre per le resistenze elettriche la lega è chiamata costantana (55%Cu-45%Ni).