Ottoni

Gli ottoni sono leghe (di colore giallo) di rame (Cu) e zinco (Zn). Esistono anche ottoni con CuZn + altri elementi (es. Pb, Mn, Sn, Fe, Si, Ni, Al) per un massimo complessivo del 4%.

• Con Zn<36% sono lavorabili a freddo e poco a caldo
• 36<Zn<45% sono lavorabili a caldo
• Zn>45% non trovano applicazioni

(Mn) e (Sn) aumentano la resistenza alla corrosione; (Fe) aumenta il carico di rottura; (Al) aumenta la resistenza alla corrosione e all’abrasione; (Sb) e (As) inibiscono la dezincificazione; (Ni) migliora le caratteristiche meccaniche e la resistenza alla corrosione; (Si) serve a disossidare e favorisce la lavorabilità a caldo.

Bronzi

I bronzi sono leghe di colore rosso-bruno composte da rame (Cu) e stagno (Sn),a cui possono essere aggiunti altri elementi (es. Al, Ni, Be, P o Sn).

• Il bronzo con Sn fino al 9%, da luogo a leghe con buone caratteristiche meccaniche e grande resistenza alla corrosione: sono leghe ancora lavorabili plasticamente e si possono laminare, estrudere, forgiare, stampare e trafilare.
• Con Sn > 9% la durezza raggiunge livelli tali da consentire solo pezzi ottenuti per fusione (getti).

(P) disossida e aumenta la durezza; (Pb) aggiunto in tenori compresi tra l’1 al 5%, rimane confinato ai bordi dei grani rendendo così più facile la lavorazione alle macchine utensili; (Zn) viene usato come disossidante; (Be) aggiunto per aumentare la durezza.

Quasi tutti gli ottoni e i bronzi sono facilmente brasabili con leghe ad alto contenuto d’argento e disossidante, per gli ottoni senza Ni è possibile utilizzare anche leghe AgCuP con l’aggiunta del disossidante qualora la % di Zn sia > del 15%. Gli ottoni con un contenuto di Pb superiore al 5% (aggiunto per renderlo più lavorabile alle macchine utensili) sono molto difficili da brasare perché durante la fase di riscaldamento producono una scoria superficiale che impedisce alla lega di scorrere.

E’ possibile utilizzare leghe brasanti di ottone per brasare materiali base in ottone solo nel caso in cui il materiale base abbia una temperatura di solidus opportunamente superiore alla temperatura di liquidus della lega brasante

Per gli ottoni brasati in forno ad atmosfera protettiva si consiglia comunque l’aggiunta del disossidante per migliorare la bagnabilità della lega e prevenire la volatilizzazione dello Zn a temperature superiori ai 420 °C. Gli ottoni vanno riscaldati in modo omogeneo per evitare shock termici che possono provocare cricche e rotture; per sopperire al problema è possibile impiegare ottoni contenenti elementi come Sn, Mn, Pb, As, Ni o Al.

In alcuni casi gli ottoni sono soggetti al fenomeno della decolorazione durante il processo di brasatura, è possibile evitare il problema utilizzando il disossidante specifico BrazeTec F che mantiene inalterata la normale colorazione del giunto.

Per ottoni e bronzi contenenti Al >8% è necessario utilizzare un disossidante apposito come il BrazeTec L in quanto si forma sulla superficie del materiale base l’ossido di alluminio molto tenace da rimuovere tramite in ormali disossidanti.

I bronzi al silicio (Si =1,25-3,5%) devono essere riscaldati uniformemente in quanto possono essere soggetti a rottura per shock termico, è consigliabile effettuare sui pezzi un trattamento di normalizzazione a 300-350°C prima del processo di brasatura.

I bronzi al fosforo (P=0,03-0,5%) in condizioni di stress sono soggetti a rottura durante la fase di brasatura per evitare il problema si consiglia di modificare le geometrie che concentrano le tensioni in determinate aree del giunto.