Ejemplo trabajo cobre

Fundamentos de Ciencia
de los Materiales
Asignatura:

El cobre y sus aleaciones
 Introducción
 Cobre puro:
 Propiedades principales
 Producción de cobre
 Cobres comerciales
 Aleaciones de cobre:
 Efecto de los principales aleantes
 Aleaciones base cobre de mayor interés en ingeniería:
 Latones
 Bronces
 Cuproaluminios
 Cuproníqueles
 Cuproberilios
 Reciclado del cobre y de sus aleaciones.
Índice

Introducción
6
0
4
0
2
0
0
Alargamiento,%
100 9
0
8
0
7
0
6
0Cobre, %
5
0
Propiedades
Procesado
Estructura
Objetivos
Función
Introducción Cobre puro Aleaciones de cobre Reciclado

Introducción
Fuente: Codelco Chile
Fundamental en el desarrollo de la humanidad…

Introducción… y con una historia muy larga

Introducción
3500 – 2500 a.C. : Edad de Bronce
… y con una historia muy larga

Introducción
1500 a.C. : Primeros instrumentos musicales
700 a.C.: Monedas

Introducción
100 a.C. : Objetos decorativos de latón y bronce

Introducción
1400: Instrumentos astronómicos en latón
1447: Imprenta en Alemania (cobre y latón)

Introducción
1510: Engranajes y caja de relojes de bolsillo
1608: Telescopio de latón en Holanda

Introducción
1710: Más instrumentos musicales…

Introducción
1795: Máquina de vapor

Introducción
1830: Hélices de bronce

Introducción
1876: Teléfono

Introducción
1881: Primera bombilla con cables de cobre

Introducción
1906: Radio eléctrica

Introducción
1931: Televisión

Introducción
1954: Células solares

El cobre y sus aleaciones
 Introducción
 Cobre puro:
 Propiedades principales
 Producción de cobre
 Cobres comerciales
 Aleaciones de cobre:
 Efecto de los principales aleantes
 Clasificación de cobres y aleaciones de cobre
 Aleaciones base cobre de mayor interés en ingeniería:
 Latones
 Bronces
 Cuproaluminios
 Cuproníqueles
 Cuproberilios
 Reciclado del cobre y de sus aleaciones.
Índice

Cobre puroCobre

CobrePropiedades principales
Cobre
Excelente
conductor
No magnético
Dúctil y
maleable
Nutriente
esencial
Mecanizable
y
conformable
Excelente
transmisor
de calor
Altamente
duradero y
reciclable
Alta
resistencia a
la corrosión
Excelentes
características
aleantes
Cu
29
1s22s2p63s2p1
Cobre
26.98154
Número atómico
Símbolo
Peso atómico
Configuración electrónica

Propiedad Valor
Densidad, r 8.94 g/cm3
Límite elástico,
sy
33.3 MPa
Resistencia, st 210 MPa
Módulo
elástico, E
110 GPa
Ductilidad
60%
alargamiento
Conductividad
térmica, kc
385 W/m·K
Conductividad
eléctrica
100% IACS
Apariencia Brillo rojizo
Cu
29
1s22s2p63s2p1
Cobre
26.98154
Número atómico
Símbolo
Peso atómico
0
100
200
300
400
500
600
Ti Fe Cu Al Acero
Resistencia,st(MPa)
Fuente: http://www.matweb.com
0
50
100
150
200
250
300
350
Ti Fe Cu Al Acero
Límiteeléstico,sy(MPa)

Propiedad Valor
Límite elástico,
sy
33.3 MPa
Módulo
elástico, E
110 GPa
Ductilidad
60%
alargamiento
Conductividad
térmica, kc
385 W/m·K
Conductividad
eléctrica
100% IACS
Cu
29
1s22s2p63s2p1
Cobre
26.98154
Número atómico
Símbolo
Peso atómico
Móduloelástico,E(GPa)
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
Ti Fe Cu Al Acero
Ductilidad(%alargamiento)
0
10
20
30
40
50
60
Ti Fe Cu Al Acero

Propiedad Valor
Límite elástico,
sy
33.3 MPa
Módulo
elástico, E
110 GPa
Ductilidad
60%
alargamiento
Conductividad
térmica, kc
385 W/m·K
Conductividad
eléctrica
100% IACS
Cu
29
1s22s2p63s2p1
Cobre
26.98154
Número atómico
Símbolo
Peso atómico
Conductividadtérmica(W/m·K)
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Ti Fe Cu Al Acero
0
10
20
30
40
50
60
Ti Fe Cu Al Acero
Resistividadeléctrica(mo/cm)

{111}
<110>
<110>
Sistemas de deslizamiento
12 {111} <110>ζC bajo
0.65-0.94 MPa
FCC
Estructura cristalina

Cobre
Conductividad
eléctrica
Resistencia a la
corrosión
Conductividad
térmica
Usos
estructurales
Estética
60%
1%7%
11%
21%
Fuente: Copper Development Association
Principales
razones de uso
Propiedades principales

Producción de cobreCobre
 Zona oxidada (ley < 0.5%)
 Zona de sulfuros secundarios
(ley: 1-5%)
 Zona de sulfuros primarios
(ley: 1%)
Río Tinto

Zona oxidada (ley < 0.5%)
Zona de sulfuros secundarios (ley: 1-5%)
Zona de sulfuros primarios (ley: 1%)
Fuente: Museo Geominero - ITGE, Madrid
Malaquita: Cu2(CO3)(OH)2 Azurita: Cu3(CO3)2(OH)2
Fuente: Museo Ciencias Naturales de La
Salle, Son Rapinya (Palma de Malorca)
Pórfidos

Pórfidos
Calcosina: Cu2S
Fuente: Museo Don Felipe de Borbón y Grecia - ETSI de Minas, Madrid / Colección Elduayen

Pórfidos
Bornita: Cu5FeS4
Fuente: Colección de D. Benjamín Calvo, Madrid
Fuente: Museo Mollfulleda de Mineralogía,
Arenys de Mar (Barcelona)
Calcopirita: CuFeS2

Pórfidos
Pirometalurgia
ÁnodosCátodos
Hidrometalurgia

Cobre
Proceso
pirometalúrgico

Proceso
hidrometalúrgico
Cobre

CobreCobre puro: Productos
Semitransformados
del cobre
55%
8%
11%
17% 9% Alambrón
Laminados y planchas
Tubos
Aleaciones
Otros
Fuente: Atlantic Copper, S.A.
Fuente: CSEPEL METAL WORKS Corp.

CobreCobre puro: Aplicaciones
Consumos por
sector
40%
25%
15%
10%
10%
Construcción
Eléctrico y Electrónica
Equipos y Maquinaria Industrial
Transportes
Consumo y Productos Generales

CobreCobres comerciales
Cobres afinados
(cátodo electroafinado) 0.02-0.05 % O
Cobres desoxidados
(con fósforo)
Formación de
P2O5
Cobre
electrorrecuperado
Calidad 99.9 %
1100
1150
Temperatura,ºC
1050
1000
Cu 0.4
% en peso, O
0.8 1.2
a 0.39
Líquido
1066º
a + Cu2O
Cobres sin oxígeno < 0.001 % O

CobreCobre calidad cátodo electroafinado: tenaz (ETP)
 En el Cu tenaz fundido, formación de dendritas y de eutéctico Cu-
Cu2O interdendrítico.
125 mm

CobreCobre calidad cátodo electroafinado: tenaz (ETP)
 En el Cu tenaz fundido, formación de dendritas y de eutéctico Cu-
Cu2O interdendrítico.
 En el Cu tenaz laminado en caliente, granos pequeños con maclas
de recocido y alineamiento de la porosidad residual.
 O2 beneficioso para la conductividad eléctrica.
125 mm 50 mm

CobreCobre tenaz (ETP): Fragilización
Cu2O + H2 (disuelto en Cu) → 2Cu + H2O (vapor)
1.50
1.25
1.00
0.75
0.50
0.25
60
Profundidaddelazonafragilizada Tiempo, min
120 180 240
125 mm
 Problemas de soldabilidad asociados a roturas.

CobreCobre libre de oxígeno
 Obtenido por tratamiento del Cu fundido en atmósfera inerte o reductora.
 La estructura del metal colado no contiene eutéctico interdendrítico ni
porosidad apreciable.
 No sufre fragilización por hidrógeno: soldabilidad adecuada.
 Cu sin oxígeno de calidad electrónica.
125 mm

CobreCobre desoxidado
 Se añade P, por lo que el oxígeno forma P2O5.
 Si queda poco P residual (<0.009%) mantiene la conductividad eléctrica.
 Con mucho P residual (0.04%) la conductividad baja hasta 85% IACS 
aplicaciones no eléctricas.
 Tiene calidad para soldadura.
Desaprovechamiento de
parte del material
500 mm
Grandes rechupes
durante la solidificación

AleacionesdeCobre Efecto de los principales aleantes
Cu
P
Zn
Cr
Zr
Sn
Al
Fe
Si
Ni
Mn
Zn
Ni
Sn
ZnTe
S
Pb
SnCd
Ag
Si
Al
Sn
As
Si
Fe
Mn
Al
Ni
Color
Resistencia
Desgaste
Corrosión
Maquinabilidad

100
80
60
40
20
10
30
70
50
90
0
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
P
Fe
Si
As
Be
Al
Mg
Ni
Sn
Zn
Cd
Ag
Aleante, %
Conductividadeléctrica,%IACS
100
99
98
97
96
95
94
Conductividadeléctrica,%IACS
0 0.05 0.10 0.15 0.20
Aleante, %
Ag
Cd
Zn
Sn
MgNi
As
AlP Fe
Pb
Te
S
O

80
70
60
50
40
30
20
10
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Cd
Cd
Al
Al
Sn
Sn
Zn
Zn
Ni
Ni
Recocido
100% deformación
Resistencia,kg/mm2
Aleante, %
d
ke
psde  sssss 0
Relación de Hall-Petch
Precipitación
Solución sólida
Dislocaciones
Límite elástico del metal
puro monocristalino

80
70
60
50
40
30
20
10
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Cd
Cd
Al
Al
Sn
Sn
Zn
Zn
Ni
Ni
Recocido
100% deformación
Resistencia,kg/mm2
Aleante, %
Endurecimiento por
formación de solución
sólida a.
La distorsión introducida en la red está
relacionada con las diferencias
relativas de los tamaños de los átomos.
Elemento
Radio
atómico (nm)
Cu 0.128
Zn 0.133
Sn 0.151
Mn 0.112
Mecanismos de endurecimiento:

80
70
60
50
40
30
20
10
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Cd
Cd
Al
Al
Sn
Sn
Zn
Zn
Ni
Ni
Recocido
100% deformación
Resistencia,kg/mm2
Aleante, %
Endurecimiento por
formación de solución
sólida a.
Mecanismos de endurecimiento:
Endurecimiento por
formación de compuestos
u otra fase.
Endurecimiento por
precipitación.
Endurecimiento por
formación de estructuras
martensíticas.

Aleante Aleación
Zn Latón
Sn Bronce
Sn + P Bronce fosforoso
Ni Cuproníquel
Al Cuproaluminio
Be Cuproberilio

Aleaciones de mayor interés en ingenieríaLatones

Cu Zn20 40 60 80
0
200
400
600
800
1000
1200
L
a
b
b’
g
d
e
h
1084.5º
903º
456º 468º
835º
700º
598º
558º
424º
419.58º
Temperatura,ºC
% en peso, Zn
LatonesAleaciones Cu-Zn: Latones
Hasta 40% Zn
Latones aleados:
Sn, Al, Si, Mn,
Ni, Pb (x < 4%)
• latones rojos
• latones semi-rojos
• latones amarillos

Aleaciones Cu-Zn: LatonesLatones
250
600
800
1000
1200
Temperatura,ºC
400
Cu Zn2010 30 40 50
% en peso, Zn
Líquido
a
b
b’
ab
ab’
835º
1084,5º
903º
32,5
456º
468º
45,5
48,9
bg
b’g
Latones a
 Hasta un 39% Zn
 Pueden contener pequeñas
proporciones de fase b
Latones a+b
 37,5 - 46% Zn
 Porcentajes de fase b
mayores al aumentar el
contenido de Zn
Latones b
 A partir de un 46% Zn
 Incrementos de Zn hasta un
50% provocan la aparición
de la fase g

Latones a: Microestructura
95/5
90/10 70/30
70/30
Latones

Latones a: Propiedades mecánicasLatones
60
60
50
40
30
Resistencia,kg/mm2
20
40
20
0
Alargamiento,%
100 90 80 70 60
Cobre, %
50
Efecto del
endurecimiento por
solución sólida
Aumento de la
ductilidad con el
contenido de Zn
La aparición de la fase b
frágil modifica la tendencia
en estas propiedades

Latones a: Propiedades mecánicasLatonesEspaciadoentrelíneasdedeslizamiento,A
30201510
% Alargamiento
50 25
0
1000
2000
3000
4000
5000
30% Zn
15% Zn
3% Zn
Cu
Tamaño de grano: 0.01 mm
5
30201510 255
30
20
15
40
25
35
45
% en peso de Zn
Energíadefallodeapilamiento,J/m2x103

Líquido
a
ab
ab’ b’
b
La
Lb
ZONA DE TRABAJO EN CALIENTE
ZONA DE RECRISTALIZACIÓN
ZONA DE ALIVIO DE
TENSIONES
Baja maquinabilidad
Buena formabilidad en frío Baja formabilidad en frío
Alta maquinabilidad
Baja formabilidad en caliente
Buena
formabilidad
en caliente
Buena
formabilidad en
caliente
902ºC
454ºC
Cu 20 4010 30
% en peso, Zn
50
200
400
600
800
1000
1083
1100
Temperatura,ºC
LatonesLatones a: Propiedades mecánicas

Latones
Corrosión bajo tensiones (“season cracking”)
Latones a: Corrosión
Latones con
contenidos de
Zn elevados
(>20% Zn)
Deformación
en frío
Atmósferas
amoniacales
+
+

LatonesLatones a: Corrosión
    


4OHNHZnNHCu
O2HO8NHZnCu
2
43
2
43
223
Disolución anódica del metal:

 4OH4eO2HO 22
Reacción catódica:
Disolución en los
límites de grano
conduce a
concentración de
tensiones y a
rotura corrosión
bajo tensión

Descincado / Desaleación
Latones con
contenidos de
Zn moderados
(>15% Zn)
Ausencia de
inhibidores
Condiciones
de servicio
adecuadas
+
+

Descincado / Desaleación
 Disolución de la aleación
 Posterior deposición de
cobre poroso poco
adherente
As, Sb y Sn como
inhibidores
Zn

Latones
250
600
800
1000
1200
Temperatura,ºC
400
Cu Zn2010 30 40 50
% en peso, Zn
Líquido
a
b
b’
ab
ab’
835º
1084,5º
903º
32,5
456º
468º
45,5
48,9
bg
b’g
Latón de cartuchería
70Cu-30Zn
Latones a: Aleaciones comerciales
 Excelente deformabilidad en frío
 Excelente formabilidad
 Buena soldabilidad
 Susceptibles a la corrosión bajo
tensiones y al descincado

250
600
800
1000
1200
Temperatura,ºC
400
Cu Zn2010 30 40 50
% en peso, Zn
Líquido
a
b
b’
ab
ab’
835º
1084,5º
903º
32,5
456º
468º
45,5
48,9
Latones
bg
b’g
Latón bajo (tombac)
80Cu-20Zn

Latones
250
600
800
1000
1200
Temperatura,ºC
400
Cu Zn2010 30 40 50
% en peso, Zn
Líquido
a
b
b’
ab
ab’
835º
1084,5º
903º
32,5
456º
468º
45,5
48,9
bg
b’g
Latón rojo
85Cu-15Zn

Latones
250
600
800
1000
1200
Temperatura,ºC
400
Cu Zn2010 30 40 50
% en peso, Zn
Líquido
a
b
b’
ab
ab’
835º
1084,5º
903º
32,5
456º
468º
45,5
48,9
bg
b’g
Bronce comercial
90Cu-10Zn

Latones
250
600
800
1000
1200
Temperatura,ºC
400
Cu Zn2010 30 40 50
% en peso, Zn
Líquido
a
b
b’
ab
ab’
835º
1084,5º
903º
32,5
456º
468º
45,5
48,9
bg
b’g
Latón de dorar (metal Gilding)
95Cu-5Zn

Latones a+bLatones
37,5% < Zn% < 46%
% en peso, Zn
Líquido
ab
ab’ b’
b
Lb
ZONA DE ALIVIO DE
TENSIONES Baja formabilidad en frío
Alta maquinabilidad
Buena
formabilidad
en caliente
Buena
formabilidad en
caliente
902ºC
454ºC
4030 50
a
La
Baja maquinabilidad
Buena formabilidad en frío
Cu 2010
200
400
600
800
1000
1083
1100
Temperatura,ºC
Cu Zn
50% Cu, 50% Zn
Desordenada:
Ordenada:
Fase b
Fase b’
456ºC

Latones a+bLatones
60/40

Latones b
Líquido
a
ab
ab’ b’
b
La
Lb
ZONA DE ALIVIO DE
TENSIONES
Baja maquinabilidad
Buena formabilidad en frío Baja formabilidad en frío
Alta maquinabilidad
Buena
formabilidad
en caliente
Buena
formabilidad en
caliente
902ºC
454ºC
Cu 20 4010 30
% en peso, Zn
50
200
400
600
800
1000
1083
1100
Temperatura,ºC
Latones
Zn% ~ 46%

Latones bLatones
50/50
Enfriamiento lento:
formación de
dendritas de b
primaria rodeadas
de fase a
Enfriamiento rápido:
sólo aparece fase b

LatonesLatones aleados
 Mejorar su maquinabilidad
 Mejorar su resistencia mecánica
 Mejorar su resistencia a la corrosión
 Otras razones especiales
Razones para alear los latones:
Pb
(hasta 4%)
Forma una fase
globular dispersa
Si
Aumenta el
contenido de
fase b
Sn
(aprox. 1%)
Latón almirantazgo (base 70/30)
Latón naval (base 60/40)
As
Protege contra la descinficación
Ni
10-20%: alpacas

Latones
Cu Pb2010 30 40 50
% en peso, Pb
60 70 80 90
200
600
800
1000
1200
400
300
500
700
900
Líquido1
aL2
1084,5º
36 955º
87
326º
99,94
Latones aleados: Latones al Pb
Líquido1 (36% Pb)  a (100% Cu) + líquido2 (87% Pb)
Líquido2 (99.94% Pb)  a (100% Cu) + b (99.993% Pb)

LatonesLatones aleados: Latones al Sn y Al
Latón de cartuchería (70/30) + 1% Sn Latón de almirantazgo
Resistencia a la corrosión
77.5% Cu / 20.5% Zn / 2.0% Al% Latón al Al
Metal de Muntz (60/40) + 1% Sn
Fundición
Latón naval
Laminado en caliente

Aleaciones de mayor interés en ingenieríaBronces

 1% < Sn% < 20% + Otros elementos (Zn, Pb, P)
 Sn: aumenta la resistencia mecánica y la resistencia
a la corrosión.
 Suelen contener hasta un 11% Sn, y también P 
bronces al P.
 P: aumenta la resistencia al desgaste y la rigidez
 Algunos bronces contienen Pb como aditivo: mejora
su maquinabilidad.
 Buena soldabilidad.
Aleaciones Cu-Sn: BroncesBronces
Elemento
Radio
atómico (nm)
Cu 0.128
Zn 0.133
Sn 0.151

% en peso, Sn
200
400
600
800
1000
1100
Temperatura,ºC
300
500
700
900
70 80 90 Sn
Líquido
a
b g
d
ae
e
h
h’
520º
350º
586º
798º
11,0
15,8
13,5
Cu 20 4010 30 50 60
BroncesAleaciones Cu-Sn: Bronces
 Fase a: solución
sólida FCC.
 Fase b: Cu5Sn.
 Fase g.
 Fase d: Cu31Sn8.
 Fase e: Cu3Sn.
R. Peritéctica
Líquido + a → b
R. Eutectoides
b → a + g
g → a + d
d → a + e

% en peso, Sn
Temperatura,ºC
Cu 20 4010 30 50
200
400
600
800
1000
1100
300
500
700
900
60
a
b g
d
e520º
350º
586º
798º
11,0
15,8
13,5
70
Líquido
h
h’
BroncesAleaciones Cu-Sn: Bronces
90 Sn
% en peso, Sn
Temperatura,ºC
Cu 20 4010 30 50
200
400
600
800
1000
1100
300
500
700
900
60
a
b g
d
e520º
350º
586º
798º
13,5
70 80
Líquido
h
h’
90 Sn
% en peso, Sn
Temperatura,ºC
Cu 20 4010 30 50
200
400
600
800
1000
1100
300
500
700
900
60
a
b g
d
e520º
350º
586º
798º
13,5
70 80
Líquido
h
h’
90 Sn
% en peso, Sn
Temperatura,ºC
Cu 20 4010 30 50
200
400
600
800
1000
1100
300
500
700
900
60
a
b g
d
e520º
350º
586º
798º
13,5
70 80
Líquido
h
h’
90 Sn
% en peso, Sn
Temperatura,ºC
Cu 20 4010 30 50
200
400
600
800
1000
1100
300
500
700
900
60
a
b g
d
e520º
350º
586º
798º
13,5
70 80
Líquido
h
h’

90Cu - 10Sn + trazas P
BroncesBronces ordinarios: Microestructura
Eutectoide a + d
Segregación
80Cu - 15Sn
Maclas de
recocido

Bronces
90Cu - 10Sn
Bronces ordinarios: Aplicaciones

Aleaciones de mayor interés en ingenieríaCuproaluminios

Cuproaluminios
 Buena resistencia mecánica
 Excelente resistencia a la
corrosión
 Buenas propiedades a alta
temperatura
 Buena resistencia a fatiga
 Resistencia a la oxidación
 Elevadas dureza y resistencia al
desgaste
 Ductilidad
 Buena soldabilidad (según fases
presentes)
 Fáciles de mecanizar
 Color dorado
9-12% Al
Hasta 6% Fe, Ni
Aleaciones Cu-Al: Cuproaluminios

Cuproaluminios
11,8
% en peso, Al
a
b
g1
1037º7,5
g2
Líquido
9,5
565º
Temperatura,ºC
600
800
1000
1100
500
700
900
2 4 8 106 12 14 16 18 20Cu
9,4
Cuproaluminios: Microestructura
Fase a
 7.5 - 9.4% Al
 Muy dúctil, admite deformación
en frío
Fase b
 BCC
 Fácilmente deformable en
caliente
 Descomposición eutectoide
Fases g1 / g2
 Cu9Al4
 g2 muy dura y frágil

a
b
g1
1037º7,5
g2
Líquido
9,5
565º
Temperatura,ºC
600
800
1000
1100
500
700
900
2 4 8 106 12 14 16 18 20Cu
9,4
Cuproaluminios: MicroestructuraCuproaluminios Fase a
(Estructura
Windmanstätten)

Cuproaluminios
Temperatura
Tiempo
a
b
g1
1037º7,5
g2
Líquido
9,5
565º
11,8
% en peso, Al
Temperatura,ºC
600
800
1000
1100
500
700
900
2 4 8 106 12 14 16 18 20Cu
9,4
Cuproaluminios: Microestructura

Cuproaluminios: Propiedades mecánicas
 La fase g2 es frágil  la aparición
de la estructura eutectoide debe
evitarse en aleaciones
comerciales.
 Estructura completamente
martensítica  resistencia y
dureza elevadas, poca ductilidad.
 Martensita revenida  buenas
resistencia y ductilidad.
 Adiciones de 5% Fe + 5% Ni 
resistencia y tenacidad
excepcionales, además de
resistencia a la corrosión y
oxidación a elevadas temperaturas.
Cuproaluminios
% en peso, Al
2 4 8 106
20
10
30
40
50
60
70
80
Resistencia(ton/pulg.2)yAlargamiento,%
Alargamiento
Resistencia
Cuproaluminios a Aparece b

Aleaciones de mayor interés en ingenieríaCuproníqueles

CuproníquelesAleaciones Cu-Ni: cuproníqueles
 Muy resistentes a la corrosión, sobre todo en ambientes
marinos.
 Resistentes a la biocontaminación marina.
 Térmicamente estables.
 Adiciones de Fe, Cr, Nb y/o Mn  mejora su resistencia
mecánica y a la corrosión.
2-30% Ni
Fuente: Copper Development Association, U.S.A.

Cuproníqueles: Propiedades mecánicasCuproníqueles
20
10
30
40
50
60
70
80
Tensión(ksi)
Alargamiento,%
% en peso, Ni
20 40 80 10060
0
0
20
10
30
40
50
60
0
0
0.006
0.005
0.004
0.003
0.002
0.001
Resistividad(mo·cm)
Coeficientedetemperatura
% en peso, Ni
20 40 80 10060

Cuproníqueles
30% Ni
10% Ni
Cuproníqueles: Microestructura
% en peso, Ni
20 40 80 Ni6010 30 50 70 90Cu
200
300
1100
1200
1300
1400
1500
aCu,Ni
1455º
Líquido
1084,5º
a1
a2
322º
358º
TEMPERATURA DE CURIE
a1  a2

Aleaciones de mayor interés en ingenieríaCuproberilios

Cuproberilios
Aleaciones con alto contenido de cobre:
cobre-berilio / cobre-berilio-cobalto
Aleaciones Cu-Be de alta
resistencia
Aleaciones Cu-Be de alta
conductividad
Forja
1.6-2% Be
0.3% Co
Fundición
Hasta 2.7% Be
0.2-0.7% Be
Mayores cantidades de Ni y Co
 Elevada resistencia mecánica.
 Buenas conductividades térmica y
eléctrica.
 Dureza y límite elástico elevados.
 Características no explosivas (industria
química).
 Coste elevado.
 Tratables térmicamente: endurecibles por
precipitación.
Fuente: Copper Development Association, Reino Unido

500
1000
Tiempo
Temperatura
Cuproberilios
1100
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
21 3 4 5 6 7 8 9 10Cu
% en peso, Be
Líquido
6.0
g1  g2
(Cu)  g2
g1(Cu)
1.55
2.7 4.1
4.3866º 853º, 5.0%
605º
Maduración
Solubilización
Temple
Solución sólida
metaestable
Cu-Be
Cuproberilios: Microestructura

500
1000
Tiempo
Temperatura
Cuproberilios
Solubilización
a
a sobresaturada
Temple
Maduración
Zonas GP
a sobresaturada
a saturada
g2
a sobresaturada
g2
Sólida sólida
sobresaturada
Zonas
Guinier-Preston
g’ g
(barritas, placas)
BCT
a = b = 2.79 Å
c = 2.54 Å
CuBe (ordenada)
BCC
a = 2.70 Å

Moldeo
Forja
(sobreenvejecida)
Forja
CuproberiliosCuproberilios: Microestructura

Reciclado
Reciclado del cobre y de sus aleaciones

Bibliografía
 Herenguel, J. Metalurgia especial. Tomo II: El cobre y sus aleaciones.
Ediciones URMO. Bilbao, 1970.
 Avner, S.H. Introducción a la metalurgia física. Ediciones del Castillo.
Madrid, 1969.
 Barroso Herrero, S. e Ibáñez Ulargui, J. Introducción al conocimiento de
materiales. Ediciones UNED. Madrid, 2002.
 Smith, W.F. Structure and properties of engineering alloys. 2nd edition.
McGraw-Hill International Editions. 1993.
 Sancho, J., Verdeja, L.F. y Ballester, A. Metalurgia extractiva. Volumen II:
Procesos de obtención. Editorial Síntesis. Madrid, 2000.
 http://www.copper.org
 http://www.eurocopper.org
 http://www.cda.org.uk
 http://www.codelco.com

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