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Lingotti e fusioni in tutte le leghe non ferrose,

boccole industriali e disegno, centrifugazione metalli non ferrosi

Come designare una lega di rame - Standard Internazionali

Nell’antichità c’era poca distinzione tra il rame e le sue leghe, pare infatti che la prima documentazione in cui si distinguono risalga a Plinio il Vecchio (I sec. d.C.), che appunto discrimina tra aes cyprum o cuprum (rame), aes (bronzo) e aurichalcum o aurum chalcos (ottone).

Oggigiorno, chiaramente, la situazione è ben più complessa, dato che si distinguono e commerciano oltre 400 diverse leghe di rame e tanto che si è resa necessaria una suddivisione in famiglie di leghe di rame: gli ottoni (rame + zinco), i bronzi (rame + stagno), i cupronichel (rame + nichel), le alpacche (rame + zinco + nichel) e poi esistono una grande varietà di bronzi in cui lo stagno non è l’elemento aggiuntivo principale, leghe comunque importanti per vari utilizzi come i bronzi all’alluminio, al fosforo, al silicio, al berillio ecc.

Per una semplificazione e una comprensione immediata riportiamo di seguito uno schema delle leghe di rame utilizzate per impieghi strutturali (fonte www.unibs.it):

designare leghe di rame



Da qui e in modo spontaneo, anche improprio a volte, sono emerse denominazioni interne ad alcune famiglie per identificare specifiche leghe, come ad esempio l’ottone ammiragliato, o l’ottone Muntz, il similoro, il bronzo architettonico (questo un caso di denominazione impropria poiché trattasi di ottone, e non di bronzo).
In conseguenza quindi, da un lato dell’uso del rame e delle leghe derivate da tempi così remoti, e, dall’altro lato, della grande varietà di leghe di rame esistenti in conseguenza sia della grande attitudine di questo metallo a formarne ma anche dei vari utilizzi specifici oggi richiesti, ogni paese ha sviluppato un proprio sistema di classificazione.
Chiaramente però, in un sistema economico e produttivo in cui c’è una grande circolazione di merci come è quello attuale, si rende necessario arrivare a degli standard più largamente riconosciuti. Ed è così infatti che, pian piano, si è arrivati ad affidarsi ai 3 sistemi più diffusi: il Sistema Americano, il Sistema ISO/TR 7003, il Sistema ISO 1190-1.

IL SISTEMA AMERICANO


Indubbiamente il più diffuso, ha subito un’evoluzione passando da sistema a 3 cifre (stabilito dal Copper Development Association) a sistema con lettera seguita da 3 + 2 cifre (per essere inserito con il codice UNS americano, Unified Numbering System).
Le leghe di rame nell’attuale sistema americano sono designate con la lettera C, che sta per copper (appunto, rame in inglese). Le prime tre cifre indicano la famiglia di leghe di riferimento, le ultime due indicano le variazioni dei metalli nella composizione della lega.

SISTEMA ISO/TR 7003 E DESIGNAZIONE UNI


Sempre più diffuso, è un codice formato da sei caratteri, cifre (0-9) e lettere maiuscole (A-Z). La prima posizione, per le leghe di rame, è sempre occupata dalla lettera C (analogamente al Sistema Americano di cui sopra). Anche la seconda posizione è occupata da una lettera che sta ad indicare la tipologia di materiale. Si hanno infatti:
B = lingotti per fusione; C = getti (cast); M = leghe primarie (master alloys); R = rame raffinato (refined); S = materiali d’apporto per brasatura e saldatura (solder alloys); W = semilavorati (wrought); X = materiali non unificati.
Le posizioni da 3 a 5 vedono poi una serie numerica in cui, se il materiale è unificato, va da 000 a 799, se non lo è da 800 a 999. In ultima posizione una lettera che definisce il gruppo di materiali: A o B = rame; C o D = leghe di rame con meno del 5% di altri elementi; E o F = leghe varie di rame con più del 5% di altri elementi; G = leghe rame + alluminio; H = leghe rame + nichel; J = leghe rame + nichel + zinco; K = leghe rame + stagno; L o M = leghe binarie rame + zinco; N o P = leghe rame + zinco + piombo; R o S = leghe complesse rame + zinco.
Si consideri inoltre che esiste poi un sistema di designazione dello stato metallurgico secondo la UNI EN 1173 che si indica con un’ulteriore stringa composta da una lettera seguita da tre (o più cifre in casi eccezionali). Questo codice esprime particolari valori (minimi fino alla G; medi dalla F in poi) per specifiche proprietà della lega e corrispondenti, appunto, a lettere univoche (per fare un esempio, R rappresenta la resistenza a trazione).

SISTEMA ISO 1191-1 E CR 13388


È decisamente il codice alfanumerico più immediato dei tre. La lega in questo caso è designata da un codice a lunghezza variabile che riporta direttamente i simboli chimici degli elementi che compongono la lega nonché la loro percentuale nominale (o la media) in numero intero.
Per convenzione, all’inizio deve essere riportato il metallo base della lega, nel nostro caso “Cu”. Non è necessario elencare ogni elemento in lega, mentre è fondamentale indicare quelli che consentono una corretta identificazione, come nel caso di elementi anche in scarse percentuali e che però alterano significativamente la composizione e quindi le proprietà del metallo. Si noti, inoltre, che per percentuali al di sotto del 1%, sempre di elementi significativi, si lascia la sigla del componente ma si omette il numero.
Discorso a parte meritano quelle leghe con percentuali di rame oltre il 99,9%, ma che nel restante 0,1% hanno elementi che ne caratterizzano altamente le proprietà chimico-fisiche. In questo caso si ricorre ad acronimi che sono divenuti di uso comune nel settore. Tra questi, ad esempio il Cu-DHP (Deoxidized High residual Phosphor, lega di rame deossidata con alti residui di fosforo), il Cu-ETP (Electrolytic Tough Pitch, lega di rame raffinata con elettroliti), il Cu-OF (Oxygen Free, lega di rame bassissimi livelli di ossigeno) e pochi altri.