Aliajele de cupru au proprietăți materiale excelente și pot fi utilizate în multe scenarii. Cuprul pur a fost unul dintre cele mai importante metale de mii de ani, iar cele mai mari avantaje ale sale față de alte metale sunt:
Conductivitate electrică bună, conductivitate termică ridicată, combinație remarcabilă de rezistență și plasticitate, rezistență la coroziune în multe medii.
Multe dintre proprietățile cuprului, inclusiv diamagnetismul, sunt de asemenea prezente în aliajele sale, iar diferitele elemente de aliere adaugă alte proprietăți dezirabile. În ciuda prețului relativ ridicat al cuprului, aliajele sale alamă, bronz și cupronickel sunt încă ferm stabilite în diverse domenii, inclusiv în inginerie.
alamă
Adăugarea de zinc la cupru crește rezistența aliajului și, în același timp, crește plasticitatea acestuia, ceea ce este o caracteristică foarte importantă.
10-20 procente din aliajele de zinc sunt cunoscute ca metale aurite și sunt utilizate în industria de bijuterii și în producția de schimbătoare de căldură; 30% aliaje de zinc sunt cunoscute sub numele de alamă cartuş. Cel mai înalt prag pentru zinc în alamă formabilă este de aproximativ 35%.
Adăugarea altor elemente de aliere poate îmbunătăți și mai mult proprietățile alamei. De exemplu, staniul și aluminiul își măresc rezistența la coroziune în apa de mare.
alamă monofazată
Aplicații: bijuterii, lucrări de artă, veselă, instrumente muzicale și cartușe. Alama monofazată are un conținut de zinc de până la 37 la sută, cunoscut sub numele de alama alfa, are o structură cristalină uniformă, este mai moale și este mai ductilă. Aceste calități fac ca Alpha Brass să fie potrivit pentru prelucrare la rece, trefilare, îndoire și alte procese.
Alama duplex
Aplicatii: schimbatoare de caldura, condensatoare, piese din mese automate de taiere, etc. Alama duplex contine ambele si faze, adica sunt prezente atat structura cerealelor cat si structura granulatiei. Alama duplex este mai puțin costisitoare decât alama monofazată, deoarece folosește mult zinc și este, de asemenea, susceptibilă la coroziune. Compoziția sa chimică îi conferă rezistență și duritate mai mari, făcându-l potrivit pentru procese precum termoformarea și turnarea.
bronz
Aliajele de bronz sunt împărțite în diferite clase în funcție de elementele de aliere utilizate.
Bronz de tablă
Aplicatii: arcuri, saibe, monede, obiecte de artizanat, piese de pompe, piese turnate rezistente la presiune, rulmenti, etc. Aplicarea sa depinde de procentul de staniu folosit in aliaj. Conținutul maxim de staniu în aliajele potrivite pentru prelucrarea la rece este de aproximativ 7 procente, iar aceste aliaje de cupru au o plasticitate bună. Conținutul maxim de staniu este de aproximativ 20%, de la 5% staniu, structura aliajului se modifică și este necesar un tratament termic suplimentar care are ca rezultat o structură poroasă care, de asemenea, le face inadecvate pentru alte metode de formare decât motivul de turnare. Principala aplicație a bronzului de staniu duplex este în industria rulmenților, această structură având un echilibru bun, unde faza alfa asigură rezistența la impact, în timp ce compusul dur și casant suportă sarcina și oferă o oarecare rezistență la uzură. Zincul și plumbul sunt uneori prezente și în bronzul de staniu. Zincul a îmbunătățit calitatea pieselor turnate și a făcut ca aliajul să fie mai ieftin. Acest bronz a fost cunoscut și sub numele de bronz de armă, deoarece armele mari erau făcute din acest material în trecut. O cantitate mică de plumb ajută la îmbunătățirea proprietăților mecanice de tăiere ale bronzului. Conținutul de plumb din bronzul de plumb folosit ca material pentru rulmenți este relativ mare (cu 25 la sută mai mare decât Z).
Aluminiu Bronz
Aplicații: monede, piese de nave, feronerie de navă, rulmenți cu manșon, pompe, supape și multe altele. Bronzul de aluminiu are proprietăți similare cu bronzul de staniu, mai ales monofazat și potrivit pentru formare la rece, foarte potrivit pentru fabricarea de monede, unde conținutul de aluminiu este de obicei între 6-12 la sută . Bronzurile de aluminiu duplex pot fi folosite ca aliaje de turnare sau pentru prelucrare la cald. Bronzul de aluminiu, cu un conținut de aluminiu de aproximativ 10 la sută, este folosit pentru a face elice, supape, pompe etc.
Cupronickel
Aplicații: monede, echipamente marine, echipamente electrice, schimbătoare de căldură, sisteme de răcire, construcții navale, etc. Aliajele cupru-nichel sunt puternice și foarte maleabile. Adăugarea de nichel (de obicei 2-30 procente) la cupru face ca metalul să fie foarte rezistent la coroziune și să aibă o conductivitate electrică excelentă. Aliajul cupru-nichel nu are aproape niciun coeficient de dilatare termică la 40…50 la sută nichel, iar rezistența este și cea mai mare, astfel încât Constantan (aliaj Cu-Ni cu 45 la sută nichel) este folosit pentru echipamentele electrice cu schimbări mari de temperatură. Aliajele de cupru-nichel rezistente la coroziune conțin aproximativ 30% nichel, cu cantități mici de fier și mangan și sunt deosebit de stabile în apă sărată.