CW614N (OT 58) / CuZn39Pb3

Gli ottoni contenenti piombo hanno caratteristiche specifiche e sono utilizzati per particolari applicazioni. Il piombo è un elemento che non forma soluzione solida con il rame o con la soluzione Cu-Zn, ma rimane completamente separato; essendo l’ultimo elemento a solidificare (per la sua più bassa temperatura di fusione) esso si troverà distribuito ai bordi dei grani della lega Cu-Zn. Un ottone binario Cu-Zn, per la sua plasticità si lavora con difficoltà alle macchine utensili, ove si “impasta” e forma trucioli lunghi, per la continuità microstrutturale della lega. Se all’ottone binario si aggiungono alcune unità percentuali di piombo (2-3%), questo si dispone ai bordi dei grani e l’attrezzo della macchina utensile romperà il truciolo ad ogni strato discontinuo di piombo che esso incontra nella lavorazione meccanica. La presenza di piombo ha anche il vantaggio di facilitare le operazioni meccaniche di finitura con asportazione della sbavatura, foratura, …

Gli ottoni al piombo hanno basso contenuto in rame: le alte percentuali di struttura β riducono la duttilità della lega ma migliorano la sua deformabilità nello stampaggio a caldo. Dati i vasti campi di utilizzazione, gli ottoni al piombo rappresentano un materiale di grande consumo.

Le materie prime di carica sono in genere rottami da riciclo; la maggior parte di questi sono sottoforma di trucioli, provenienti dalle lavorazioni dei pezzi alle macchine utensili. Questi trucioli sono impregnati del lubrificante e pertanto devono subire un trattamento di eliminazione di questi prodotti, la cui presenza nella fusione favorirebbe lo sviluppo di vapori con formazione di soffiature, porosità,… Questa operazione di pulitura si esegue o per combustione del lubrificante o per sgrassaggio con opportuni solventi.

La carica dei trucioli nel forno fusorio richiede alcune precauzioni:

• o essi sono impacchettati e come tali facilmente immersi nel bagno fuso di un forno;
• o essi sono caricati disciolti e quindi molto voluminosi; in questo caso, si dispone sopra il forno fusorio una sorta di mestolo automatico con un movimento di immersione ed emersione per favorire l’affondamento dei trucioli dentro il bagno.

Se i trucioli sono stati sgrassati per combustione, la loro superficie è ricca di ossidi di rame e di zinco e pertanto nella fusione si produce una notevole quantità di scoria che poi dovrà essere eliminata.

Una buona qualità della lega Cu-Zn-Pb richiede una distribuzione omogenea e fine del piombo, che è favorita da un raffreddamento, e quindi da una solidificazione, molto rapidi, ciò che si ottiene facilmente con il sistema di colata semicontinua o continua.

Negli ottoni aventi struttura α occorre tenere basso il contenuto di piombo, a tutte le temperature, per non comprometterne la lavorabilità. Gli ottoni al Pb con più alto tenore di zinco, in cui è presente fase β alle temperature di lavorazione, sono formabili a caldo: la solubilità del Pb in fase β evita la presenza di una fase liquida a bordo grano. Leghe al Pb con elevata % di fase β sono dunque adatte alla lavorazione a caldo; in genere sono fornite sottoforma di barre a diversa sezione.

Le barre in ottone al piombo, specialmente quelle in grandi sezioni, presentano notevoli tensioni interne distribuite in modo disuniforme nella sezione, per il diverso grado di deformazione, che subiscono nelle zone vicine alla filiera nella trafila di finitura a freddo; tali tensioni possono indurre rotture per corrosione sottosforzo, fenomeno favorito dall’alta percentuale di fase β presente; le barre devono essere quindi sottoposte a trattamento di normalizzazione.

Gli ottoni al Pb sono inoltre molto sensibili ai fenomeni di dezincificazione, che si manifestano con facilità nella fase β; la dezincificazione della fase β non può essere inibita per aggiunta di arsenico, antimonio, fosforo: questi elementi sono efficaci soltanto nella fase α. (Fonte: ing.unitn.it)