Qual è la lega di rame e nichel chiamato?
doc-3800
La lega di rame e nichel, chiamata cupronichel, viene utilizzata nelle monete di piccolo taglio, spesso per il rivestimento esterno. La moneta statunitense da 5 centesimi chiamata nichel è costituita per il 75% da rame e per il 25% da nichel ed ha una composizione omogenea. La lega costituita al 90% da rame e 10% nichel è notevole per la sua resistenza alla corrosione ed è utilizzata in varie parti esposte ad acqua di mare. Le leghe di rame con alluminio (circa il 7%) hanno un piacevole colore dorato e sono utilizzate nelle decorazioni. Alcune saldature senza piombo sono costituite da stagno legato con una piccola percentuale di rame e altri metalli.
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doc-645
Il termine lega è utilizzato per descrivere una miscela di atomi in cui il costituente primario è un metallo. Il metallo primario è chiamato base, matrice o solvente. I costituenti secondari sono spesso chiamati soluti. Se c' è una miscela di soli due tipi di atomi, senza contare le impurità, come ad esempio una lega di rame-nichel, allora si chiama una lega binaria. Se ci sono tre tipi di atomi che formano la miscela, come ferro, nichel e cromo, allora si chiama lega ternaria. Una lega con quattro costituenti è una lega quaternaria, mentre una lega in cinque parti è denominata lega quinary. Poiché la percentuale di ogni componente può essere variata, con qualsiasi miscela l' intera gamma di possibili variazioni è chiamata sistema. A questo proposito, tutte le varie forme di una lega contenente solo due costituenti, come il ferro e il carbonio, è chiamato sistema binario, mentre tutte le combinazioni possibili di leghe con una lega ternaria, come le leghe di ferro, carbonio e cromo, è chiamato sistema ternario.
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doc-652
Quando un metallo fuso viene miscelato con un' altra sostanza, ci sono due meccanismi che possono causare la formazione di una lega, chiamata scambio atomico e meccanismo interstiziale. La dimensione relativa di ciascun elemento del mix gioca un ruolo primario nel determinare quale meccanismo si verificherà. Quando gli atomi sono di dimensioni relativamente simili, di solito avviene il metodo di scambio atomico, dove alcuni degli atomi che compongono i cristalli metallici sono sostituiti con gli atomi dell' altro costituente. Questo è chiamato una lega sostitutiva. Esempi di leghe sostitutive sono il bronzo e l' ottone, in cui alcuni degli atomi di rame sono sostituiti da atomi di stagno o di zinco. Con il meccanismo interstiziale, un atomo è di solito molto più piccolo dell' altro, quindi non può sostituire con successo un atomo nei cristalli del metallo base. Gli atomi più piccoli rimangono intrappolati negli spazi tra gli atomi nella matrice cristallina, detti interstizi. Si parla di lega interstiziale. L' acciaio è un esempio di lega interstiziale, perché gli atomi di carbonio molto piccoli si inseriscono negli interstizi della matrice di ferro. L' acciaio inossidabile è un esempio di combinazione di leghe interstiziali e sostitutive, perché gli atomi di carbonio si inseriscono negli interstizi, ma alcuni degli atomi di ferro sono sostituiti da atomi di nichel e cromo.
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doc-644
Alcune leghe si verificano naturalmente, come l' elettro, che è una lega che è nativo della Terra, costituito da argento e oro. Le meteoriti sono talvolta costituite da leghe naturali di ferro e nichel, ma non sono originarie della Terra. Una delle prime leghe prodotte dall' uomo fu il bronzo, ottenuto mescolando i metalli stagno e rame. Il bronzo era una lega estremamente utile per gli antichi, perché è molto più forte e difficile di entrambi i suoi componenti. L' acciaio era un' altra lega comune. Tuttavia, nell' antichità, poteva essere creato solo come sottoprodotto accidentale dal riscaldamento del minerale di ferro durante gli incendi (smelting) durante la fabbricazione del ferro. Altre leghe antiche includono peltro, ottone e ghisa. In età moderna, l' acciaio può essere creato in molte forme. L' acciaio al carbonio può essere prodotto variando solo il contenuto di carbonio, producendo leghe morbide come l' acciaio dolce o leghe dure come l' acciaio per molle. Gli acciai legati possono essere fabbricati aggiungendo altri elementi, come il molibdeno, il vanadio o il nichel, che risultano in leghe come l' acciaio ad alta velocità o l' acciaio per utensili. Piccole quantità di manganese sono generalmente legate con la maggior parte degli acciai moderni a causa della sua capacità di rimuovere impurità indesiderate, come fosforo, zolfo e ossigeno, che possono avere effetti dannosi sulla lega. Tuttavia, la maggior parte delle leghe non sono state create fino al 1900, come varie leghe di alluminio, titanio, nichel e magnesio. Alcune superleghe moderne, come incoloy, inconel e hastelloy, possono consistere in una moltitudine di componenti diversi.
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doc-12937
La saldatura opaca è solitamente fusa per fornire una migliore superficie di incollaggio o spogliata al rame nudo. Trattamenti, come il benzimidazolettiolo, impediscono l' ossidazione superficiale del rame nudo. I punti in cui i componenti saranno montati sono tipicamente placcati, perché il rame nudo non trattato si ossida rapidamente e quindi non è facilmente saldabile. Tradizionalmente, qualsiasi rame a vista è stato rivestito con saldatura ad aria calda livellamento saldatura (HASL). La finitura HASL previene l' ossidazione dal rame sottostante, garantendo così una superficie saldabile. Questa saldatura era una lega al piombo di stagno, tuttavia ora vengono utilizzati nuovi composti di saldatura per ottenere la conformità alla direttiva RoHS nell' UE e negli USA, che limita l' uso del piombo. Uno di questi composti senza piombo è SN100CL, composto da 99,3% di stagno, 0,7% di rame, 0,05% di nichel e un valore nominale di 60 ppm di germanio.
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doc-649
Le leghe sono spesso fatte per alterare le proprietà meccaniche del metallo base, per indurre durezza, tenacità, duttilità o altre proprietà desiderate. La maggior parte dei metalli e delle leghe può essere temprata creando difetti nella loro struttura cristallina. Questi difetti sono creati durante la deformazione plastica, come il martellamento o la flessione, e sono permanenti a meno che il metallo non sia ricristallizzato. Tuttavia, alcune leghe possono alterare le loro proprietà anche attraverso il trattamento termico. Quasi tutti i metalli possono essere ammorbiditi da ricottura, che ricristallizza la lega e ripara i difetti, ma non come molti possono essere indurito da riscaldamento e raffreddamento controllati. Molte leghe di alluminio, rame, magnesio, titanio e nichel possono essere rinforzate in una certa misura con un qualche metodo di trattamento termico, ma poche rispondono allo stesso grado dell' acciaio.
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doc-653
L' uso delle leghe da parte degli esseri umani è iniziato con l' uso del ferro meteorico, una lega naturale di nichel e ferro. È il principale costituente dei meteoriti di ferro che cadono occasionalmente sulla Terra dallo spazio esterno. Non essendo stati utilizzati processi metallurgici per separare il ferro dal nichel, la lega è stata utilizzata così com' era. Il ferro meteorico potrebbe essere forgiato da un calore rosso per creare oggetti come strumenti, armi e chiodi. In molte culture è stato modellato da colpi di martello a freddo in coltelli e punte di freccia. Sono stati spesso utilizzati come incudini. Il ferro meteorico era molto raro e prezioso e difficile da lavorare per gli antichi.
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doc-3788
Le superfici tattili in lega di rame hanno proprietà intrinseche naturali che distruggono un' ampia gamma di microrganismi (ad esempio, E. coli O157: H7, Staphylococcus aureus (MRSA), Staphylococcus, Clostridium difficile, virus dell' influenza A, adenovirus e funghi). È stato dimostrato che circa 355 leghe di rame hanno ucciso più del 99,9% dei batteri patogeni in sole due ore dopo essere state pulite regolarmente. L' Environmental Protection Agency (EPA) degli Stati Uniti d' America ha approvato la registrazione di queste leghe di rame come "materiali antimicrobici con benefici per la salute pubblica", che permette ai produttori di rivendicare legalmente i benefici positivi per la salute pubblica dei prodotti realizzati con leghe di rame antimicrobico registrate. Inoltre, l' EPA ha approvato un lungo elenco di prodotti antimicrobici in rame ottenuti da queste leghe, come corrimano, corrimano, tavoli per letto eccessivo, lavandini, rubinetti, manopole per porte, ferramenta per toilette, tastiere per computer, attrezzature per club sanitari, maniglie per carrelli della spesa, ecc. Per un elenco completo dei prodotti, vedere: Superfici a contatto con leghe di rame antimicrobiche#Prodotti approvati. Le maniglie in rame sono utilizzate dagli ospedali per ridurre il trasferimento di malattie e la malattia del legionario viene eliminata dai tubi di rame nei sistemi idraulici. I prodotti antimicrobici in lega di rame sono attualmente installati nelle strutture sanitarie di Regno Unito, Irlanda, Giappone, Corea, Francia, Danimarca, Brasile[citazione necessaria] e nel sistema di transito della metropolitana di Santiago del Cile, dove saranno installati corrimano in lega rame-zinco in circa 30 stazioni tra il 2011 e il 2014.
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doc-3792
Le applicazioni principali del rame sono nel settore dei fili elettrici (60%), delle coperture e degli impianti idraulici (20%) e delle macchine industriali (15%). Il rame viene utilizzato principalmente come metallo puro, ma quando è richiesta una maggiore durezza è combinato con altri elementi per ottenere una lega (5% del totale d' uso) come ottone e bronzo. Una piccola parte dell' offerta di rame è utilizzata nella produzione di composti per integratori alimentari e fungicidi in agricoltura. La lavorazione del rame è possibile, anche se di solito è necessario utilizzare una lega per pezzi complessi per ottenere buone caratteristiche di lavorabilità.
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doc-642
Quando la lega si raffredda e solidifica (cristallizza), le sue proprietà meccaniche sono spesso molto diverse da quelle dei suoi singoli costituenti. Un metallo normalmente molto morbido e malleabile, come l' alluminio, può essere modificato legandolo con un altro metallo morbido, come il rame. Sebbene entrambi i metalli siano molto morbidi e duttili, la lega di alluminio risultante sarà molto più dura e resistente. L' aggiunta di una piccola quantità di carbonio non metallico al ferro produce una lega chiamata acciaio. Grazie alla sua resistenza e tenacità molto elevate (che è molto più elevata del ferro puro) e alla sua capacità di essere notevolmente alterata dal trattamento termico, l' acciaio è una delle leghe più comuni nell' uso moderno. Aggiungendo cromo all' acciaio, la sua resistenza alla corrosione può essere migliorata, creando acciaio inossidabile, mentre l' aggiunta di silicio ne altera le caratteristiche elettriche, producendo acciaio al silicio.
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doc-648
Legare un metallo è fatto combinandolo con uno o più altri metalli o non-metalli che spesso ne esaltano le proprietà. Ad esempio, l' acciaio è più resistente del ferro, il suo elemento primario. La conducibilità elettrica e termica delle leghe è solitamente inferiore a quella dei metalli puri. Le proprietà fisiche, come densità, reattività, modulo di Young di una lega non possono differire notevolmente da quelle dei suoi elementi, ma le proprietà tecniche come la resistenza alla trazione e al taglio possono essere sostanzialmente diverse da quelle dei materiali costituenti. Questo è a volte un risultato delle dimensioni degli atomi nella lega, perché gli atomi più grandi esercitano una forza di compressione sugli atomi vicini, e gli atomi più piccoli esercitano una forza di trazione sui vicini, aiutando la lega a resistere alla deformazione. Talvolta le leghe possono presentare notevoli differenze di comportamento anche quando sono presenti piccole quantità di un elemento. Ad esempio, le impurità nelle leghe ferromagnetiche semiconduttrici portano a proprietà diverse, come previsto per la prima volta da White, Hogan, Suhl, Tian Abrie e Nakamura. Alcune leghe sono realizzate fondendo e mescolando due o più metalli. Il bronzo, una lega di rame e stagno, fu la prima lega scoperta, durante il periodo preistorico ormai noto come l' età del bronzo; era più difficile del rame puro e originariamente utilizzata per la fabbricazione di strumenti e armi, ma fu successivamente sostituita da metalli e leghe con proprietà migliori. In tempi più tardi il bronzo è stato utilizzato per ornamenti, campane, statue e cuscinetti. L' ottone è una lega di rame e zinco.
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