El cobre y sus aleaciones

Cobre y sus aleaciones
El cobre es un metal de transición rojizo, que presenta una conductividad eléctrica y térmica muy alta, sólo superada por la plata en conductividad térmica y el oro en conductividad eléctrica. La mayor parte del cobre del mundo se obtiene de los sulfuros minerales como la calcocita, covelita, calcopirita, bornita y enargita. Los minerales oxidados son la cuprita,tenorita, malaquita, azurita, crisocola y brocantita. El grado del mineral empleado en la producción de cobre ha ido disminuyendo regularmente, conforme se han agotado los minerales más ricos y ha crecido la demanda de cobre. Hay grandes cantidades de cobre en la Tierra para uso futuro si se utilizan los minerales de los grados más bajos, y no hay probabilidad de que se agoten durante un largo periodo.Expuesto al aire, el color rojo salmón inicial se torna rojo violeta por la formación de óxido cuproso (Cu2O) para ennegrecerse posteriormente por la formación de óxido cúprico (CuO). Expuesto durante mucho tiempo al aire húmedo forma una caрa adherente e impermeable de carbonato básico de color verde, característico de sus sales, denominada «cardenillo» («рátina» en el caso del bronce) que esvenenoso.
Entre sus propiedades mecánicas destacan su excepcional capacidad de deformación y ductilidad. En general sus propiedades mejoran con las bajas temperaturas lo que permite utilizarlo en aplicaciones criogénicas. En la tabla se muestran algunas de las propiedades de este metal:


Efecto de los elementos de aleación e impurezas 
- Efecto de las impurezas: Como ya se ha comentado, lascantidades residuales de impurezas ejercen un efecto nocivo sobre las propiedades de las aleaciones de cobre. Así, los elementos más perjudiciales son el bismuto y el antimonio que provocan fragilidad intergranular al ser elementos poco solubles y con tendencia a segregar.
- Efecto de los elementos de aleación: En la tabla se resumen los efectos de los algunos de los elementos de aleación:



Lautilidad del cobre se debe a la combinación de sus propiedades químicas, físicas y mecánicas, con sus propiedades eléctricas y su abundancia. Tiene diversas aplicaciones, sin embargo los usos más frecuentes son en los sectores de la construcción (tuberías de cobre para agua y gas) que representa el 40% del destino de la producción y el sector eléctrico (cables) que representa el 27%. Otros usos seencuentran en el sector de las telecomunicaciones (cables telefónicos y redes), transporte y aleaciones con otros metales.

Aleaciones de cobre 
Las aleaciones de cobre se pueden clasificar en:
1. Cobres débilmente aleados: Los cobres débilmente aleados son aquellos que poseen un contenido inferior al 1% de elementos de aleación. De este tipo de cobres destacan:
Cu-Cd: presentan una buenaresistencia mecánica con una mínima reducción de la ductilidad.
Cu-Ag y Cu-Cr: presentan una muy buena combinación de ductilidad y resistencia mecánica por tratamiento térmico de solubilización y maduración.
Cu-S y Cu-Te: son aleaciones fáciles de mecanizar.
Cu-As: son aleaciones con una muy baja ductilidad pero que presentan una muy buena resistencia mecánica y resistencia a la corrosión (tantoatmosférica como marina).
2. Aleaciones base cobre: Las principales aleaciones base cobre son:
Latones (Cu-Zn) : Los latones son la aleación de cobre más común. Comprenden una amplia zona de aleaciones que va desde un 45 al 95% de cobre y el resto de cinc, con o sin la adicción de cantidades relativamente pequeñas de otros elementos (estaño, plomo, manganeso, níquel, aluminio y silicio). Debetenerse en cuenta que los latones con más del 50 % de cinc son muy frágiles, por lo que no se emplean industrialmente. Los latones se clasifican en función de la fase que predomine, es decir en función del contenido en cinc, en:
           - Latones alfa: Contienen hasta un 39% de cinc. Estos latones se emplean mucho cuando se necesita embutir, aunque por su tendencia a empañarse o deslustrarse...