martedì 15 dicembre 2020

Step #26- La chimica e gli strumenti scientifici

 L'ottone

Ho scelto in questo ambito di parlare dell'ottone, uno dei materiali principali e più usati, anche nel passato, nella costruzione di cerchi azimutali.

L'ottone è una lega di rame (Cu) e zinco (Zn), numeri atomici rispettivamente 29 e 30. L'ottone trova vastissime applicazioni e questo è dovuto alle sue proprietà. Esso è un materiale duttile, malleabile e ha ottima resistenza alla corrosione; ha valori più elevati del rame in durezza, resilienza e fusibilità. Infine ha eccellenti qualità acustiche. Addentriamoci con un punto di vista più chimico.

Gli ottoni sono soluzioni solide di tipo sostituzionale, dovuto alla simile dimensione dei due atomi costituenti la lega. Per contenuti di zinco compresi tra 33% e 42%, (tipici degli ottoni più usati), la densità è circa 8700kg/m^3 mentre la temperatura di fusione è 900°C. Zinco e rame hanno completa miscibilità allo stato liquido, ma solo parziale a quello solido. Ciò comporta che in base alle percentuali dei due elementi in lega, la soluzione ottenuta presenti diverse microstrutture e di conseguenza differenti proprietà. Mi limito ad esemplificare la differenza fra fase alpha e fase beta.

Alpha è la fase che si ottiene miscelando basse quantità di zinco con rame, presenta struttura cubica a facce centrate e ottima deformabilità a freddo. Beta si ottiene con maggiori quantità di zinco, a partire dal 35-40% in poi. Presenta struttura cubica a corpo centrato e deformabilità a caldo.

Ottoni con sola fase alpha si dicono rossi, quelli con fase alpha+beta gialli. Riporto un' immagine della struttura microscopica dei due tipi di ottoni. I granuli scuri sono proprio la fase beta.

ottone giallo


ottone rosso
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Mi sono rifatto anche a personali conoscenze dovute all'esame di scienze dei materiali.


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