bronce y sus aleaciones

1. AUTORES: DANIEL LACALLE BARTOLOMÉ
MIGUEL CASTILLÓN DE MIGUEL
ROCÍO DEL CAMPO PEDROSA
FECHA 26/11/2015

2. DEFINICIÓN
Bronce es toda aleación metálica de cobre y estaño, en la que el primero constituye su base y
el segundo aparece en una proporción del 3 al 20 %.
PROPIEDADES GENERALES
Datos para una aleación promedio con 89 % de cobre y 11 % de estaño:
Densidad: 8,90 g/cm³.
Punto de fusión: de 830 a 1020 °C
Punto de ebullición: de 2230 a 2420 °C
Coeficiente de temperatura: 0,0006 K-1
Resistividad eléctrica: de 14 a 16 µOhmio/cm
Coeficiente de expansión térmica: entre 20 y 100 °C ---> 17,00 x 10-6 K-1
Conductividad térmica a 23 °C: de 42 a 50 Wm-1
Elongación: <65 %
Dureza Brinell: de 70 a 200
Módulo de elasticidad: de 80 a 115 GPa
Resistencia a la cizalla: de 230 a 490 MPa
Resistencia a la tracción: de 300 a 900 MPa
HISTORIA
La introducción del bronce resultó la aleación más innovadora en la historia tecnológica de la
humanidad. Herramientas, armas y varios materiales de construcción como mosaicos y placas
decorativas consiguieron mayor dureza y durabilidad que sus predecesores en piedra o cobre
calcopirítico. Fue la primera aleación de importancia fabricada conscientemente por el
hombre. Consistía en mezclar el mineral de cobre (calcopirita, malaquita, etc.) y el de estaño
(casiterita) en un horno alimentado con carbón vegetal. El anhídrido carbónico resultante
reducía los minerales a metales: cobre y estaño que se fundían y aleaban entre un 5 y un 10%
en peso de estaño.
El conocimiento metalúrgico de la fabricación de bronce dió origen a la llamada Edad de
Bronce. Inicialmente las impurezas naturales de arsénico permitían obtener una aleación
natural superior, denominada bronce arsenical. Esta aleación, con no menos de un 2% de
arsénico, se utilizaba durante la Edad de Bronce para la fabricación de armas y herramientas,
teniendo en cuenta que el otro componente, el estaño, no era frecuente en muchas regiones,

3. y debía ser importado de parajes lejanos. La presencia de arsénico hace a esta aleación
altamente tóxica, ya que produce entre otros efectos patológicos atrofia muscular y pérdida de
reflejos.
ALEANTES
Cobre y estaño, añadiéndose otros como el zinc, plomo, aluminio o magnesio, lográndose así
un bronce maleable y sin sopladuras que pueda utilizarse para contar con láminas.
Cobre Estaño
Bronce de aluminio, formado por un 90% de cobre y 10% de aluminio, imitando así la
apariencia del oro, por tal motivo se utiliza para trabajos artísticos así como decoración. Por
ejemplo, un uso que se puede dar a este metal es para la confección de medallas y trofeos.
Aluminio
Bronce fosforoso, hecho por un 30% de estaño y un 0,5% de fósforo, esta es una mezcla más
dura y resistente, por lo cual es ideal para utilizarse en la elaboración de motores y engranajes,
que requieren de materiales que puedan soportar fuertes presiones y temperaturas.

4. Bronce fosforoso
Bronces al silicio son los más fuertes de las aleaciones al cobre y son endurecibles por
trabajado. Tienen propiedades mecánicas comparables a las de los aceros de medio carbón y
una resistencia a la corrosión comparable a la del cobre. Se utiliza en tanques, recipientes de
presión, construcción marítima y conductos hidráulicos sujetos a presión.
Bronces al silicio

5. APLICACIONES
Modernamente, el bronce se utiliza para fabricar muelles de elevada resistencia mecánica,
casquillos y tapones, tubos flexibles, manguitos, cojinetes, varillas para soldaduras y otras
numerosas aplicaciones en metalurgia.
La adición de fósforo al bronce que contenga entre el 1,5% y el 10% de estaño da origen al
bronce fosforoso, que aumenta la fluidez del metal fundido y, por tanto, facilita las tareas de
colado en su elaboración.
El fósforo, además, forma un compuesto que aumenta la resistencia al desgaste y la dureza,
con aplicación para fabricar engranajes y cojinetes.
El plomo se añade al bronce líquido y forma una mezcla en la que queda distribuido en
pequeñas partículas, dando origen al bronce al plomo. En este caso, el metal pesado actúa
como autolubricante en piezas sometidas a desgaste por deslizamiento.
Dentro de los bronces que no contienen estaño, las aleaciones que tienen aluminio en lugar de
estaño se denominan bronces al aluminio. Pueden contener otros elementos, como silicio,
hierro y níquel, que aumentan la resistencia mecánica de la aleación. Se emplean en la
manufactura de herramientas de mano que no desprenden chispas, tales como las utilizadas
en refinerías. Se utilizan asimismo en la fabricación de motores de aviones, asientos y guías de
válvulas, bujías de automóviles y manguitos.
El bronce al manganeso, compuesto aproximadamente por un 60% de cobre, un 40% de zinc y
un 3,5% de manganeso, se aplica en la fabricación de hélices de barcos.
Por último, el bronce al silicio tiene hasta un 4% de este elemento, que mejora su resistencia
mecánica y a la corrosión, al tiempo que facilita la soldadura; se emplea en la elaboración de
accesorios eléctricos, ejes, rodetes de turbinas, cadenas y, en general, en todos los procesos
industriales que se desarrollan en ambientes corrosivos.

6. DATOS DE PRODUCCIÓN Y CONSUMO (NACIONAL E INTERNACIONAL)
No se pueden obtener datos del bronce ya que es una aleación de cobre y estaño por lo que se
comercializan estos dos elementos por separado. Las empresas realizan comúnmente la
aleación según las características del material que deseen obtener.
Actualmente en España hay 807 empresas que funden bronce, principalmente en Barcelona,
Madrid y Valencia.En los dos últimos años la venta de bronce ha disminuido notablemente.
A continuación presentamos algunas empresas que comercializan bronce:
-Bronces Riopar: es una empresa dedicada a la fundición en bronce, la artesanía en bronce y a
la fabricación de artículos de bronce y latón. Especializados en fundición cera perdida y
escultura de bronce.
-Bronmetal: venta y distribución de distintos metales entre ellos el bronce. Las aplicaciones
actuales su uso en partes mecánicas resistentes al roce y a la corrosión, en instrumentos
musicales, y en la fabricación de cuerdas de pianos, arpas y guitarras.

7. RECICLADO

8. EL reciclado del bronce es muy importante ya que se trata de un recurso no renovable. El
bronce es una aleación compuesta por cobre y estaño, dos metales que se extraen de la
corteza terrestre mediante la explotación minera, consumiendo gran cantidad de agua y
energía, y que puede decantar en la contaminación de ríos y aguas subterráneas. Además, la
vida útil de los productos en que se usa este material puede ser muy breve, como es el caso de
los electrónicos, que actualizamos constantemente. Es decir, con una sola llave, te cierras a un
mundo cada vez más
contaminado. Reciclando el
bronce, las reservas
mundiales de sus
componentes pueden
prolongarse para un futuro.
En resumidas cuentas,
necesitamos reutilizarlo y
reciclarlo para que la
extracción de estos
materiales se reduzca al
mínimo necesario.
En segundo lugar, hablamos de un material dañino. El cobre (uno de sus elementos
constitutivos) contiene compuestos tóxicos, incluso letales para la vida humana.