Cobre, Latón, Bronce y Plomo: Propiedades, Aleaciones y Aplicaciones

Características y Propiedades del Cobre

El cobre es un metal de transición con propiedades excepcionales que lo hacen indispensable en numerosas aplicaciones industriales y tecnológicas. A continuación, se detallan sus características principales:

• Densidad: 8,9 g/cm³
• Temperatura de fusión: 1.083 °C
• Resistencia a la tracción (Rm) del cobre fundido: 150 a 170 MPa
• Ductilidad (A) del cobre fundido: 40% al 50%
• Alta conductividad eléctrica y térmica: Esta es una de las propiedades más destacadas del cobre, superada solo por la plata.
• Excelente ductilidad y maleabilidad: Permite ser conformado en láminas, hilos y tubos con facilidad.
• Facilidad de soldadura: Tanto con soldadura blanda como fuerte.
• Resistencia a la corrosión: Forma una capa protectora de óxido que lo protege en ambientes agresivos.
• Color atractivo: Su color rojizo característico varía según la aleación.
• Propiedades antibacterianas: Ideal para aplicaciones donde la higiene es crucial, como pomos de puertas, pasamanos y accesorios de fontanería.

Latones: Aleaciones de Cobre y Zinc

Los latones son las aleaciones de cobre más comunes, donde el zinc (Zn) es el principal elemento aleante.

• Se endurecen por solución sólida y deformación en frío.
• La solubilidad máxima del zinc en el cobre es del 37%.
• Al aumentar el contenido de zinc, incrementan tanto la resistencia como la ductilidad. Un ejemplo notable es el "latón de cartucho" (30% Zn), utilizado en la fabricación de municiones.
• La adición de plomo (Pb) mejora significativamente la maquinabilidad. El latón con 3% Pb se considera el estándar de referencia (100% de maquinabilidad) en aleaciones de cobre.

Descincificación (o Descincado)

En latones bifásicos (con dos fases cristalinas distintas), se puede producir un fenómeno de corrosión conocido como descincificación. Se forma un par galvánico donde la fase β (rica en zinc) actúa como ánodo y se disuelve, dejando una estructura porosa y debilitada de cobre.

Bronces: Aleaciones de Cobre con Otros Elementos

Los bronces son aleaciones de cobre con otros elementos distintos del zinc, principalmente estaño (Sn), aunque existen otras variantes:

Bronces Fosforados

La adición de fósforo (P) evita la formación de óxido de estaño (SnO) y aumenta considerablemente la resistencia del bronce, llegando a niveles comparables a los de algunos aceros.

Bronces al Aluminio

Contienen entre un 3% y un 13% de aluminio (Al). Se endurecen por tratamiento térmico (temple). Ofrecen una mayor resistencia a la corrosión que los bronces fosforados.

Bronces al Silicio

Presentan una excelente resistencia a la corrosión, similar a los bronces al aluminio, pero con mejores propiedades de soldabilidad y conformabilidad.

Cuproníqueles

Aleaciones de cobre con níquel (Ni) en proporciones que varían del 3% al 30%. Son altamente resistentes a la corrosión en ambientes marinos, lo que los hace ideales para aplicaciones como tubos condensadores de agua de mar.

Propiedades y Aplicaciones del Plomo

El plomo es un metal pesado con características particulares:

• Densidad: 11,3 g/cm³
• Flexible e inelástico.
• Bajo punto de fusión.
• Superficie brillante al corte, pero se oxida rápidamente formando una capa protectora de óxidos y sales.
• Mal conductor de la electricidad.
• Toxicidad: El plomo es tóxico, lo que limita su uso en algunas aplicaciones.

Aplicaciones principales:

• Baterías
• Revestimiento de cables eléctricos
• Redes de tuberías (uso en declive debido a la toxicidad)
• Protección contra radiaciones (rayos X)
• Pigmentos (uso restringido)