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RAME

RAME - STATION SERVICE S.R.L.

 

Il rame, in inglese copper, è un metallo di colore rosso caratterizzato da un'elevata conducibilità termica ed elettrica e da una particolare resistenza alla corrosione, caratteristiche queste che lo rendono secondo solo all'argento. In natura si trova quasi sempre sotto forma di minerali e più raramente di pepita. Il suo simbolo Cu deriva dalla parola Cuprum, ossia bronzo di Cipro, poiché al tempo dell'antica Roma grandi quantità di rame venivano estratte proprio da quest'isola. Le sue origini sono antichissime grazie soprattutto alla sua duttilità e malleabilità: probabilmente l'umanità lo conosceva già 10.000 anni fa. Nella preistoria, il rame veniva utilizzato per costruire armi, utensili ed attrezzi rudimentali. Combinato con altri metalli può formare numerose leghe metalliche: tra le più importanti certamente il bronzo e l'ottone. Ricordiamo che l'uso del bronzo è stato di notevole importanza nella storia tanto da dare vita all'età del bronzo, sancendo così la fine del neolitico.

Attualmente il rame viene utilizzato soprattutto per la realizzazione di materiale elettrico, di tubature, nelle telecomunicazioni, nella rubinetteria, nell'edilizia, nell'artigianato, nei trasporti, per gli utensili da cucina e per il conio delle monete (le monete da 10, 20 e 50 centesimi e da 1 e 2 eurosono realizzate in lega di rame, mentre quelle da 1, 2 e 5 centesimi sono d'acciaio ramato esternamente). Le miniere di rame più importanti si trovano nelle Ande, nelle Montagne Rocciose, in Canada, in Australia, negli Stati Uniti, in Cina, in Indonesia ed in Russia (vedi tabella 1). La produzione mondiale di rame è in continua crescita con oltre 15 milioni di tonnellate nel 2007 mentre le riserve si aggirano attorno a 300 milioni di tonnellate. Circa 2 milioni di tonnellate l'anno, invece, vengono riciclate poiché il rame è perfettamente riciclabile ed i suoi rottami hanno un alto valore di recupero. Il rame riciclato, infatti, ha le stesse caratteristiche chimico-fisiche e tecnologiche del rame primario, cosa che non accade per gli altri metalli.

ALLUMINIO

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L'alluminio è un metallo color grigio argento, caratterizzato da una notevole resistenza all'ossidazione ed alla corrosione, ma anche da un'elevata leggerezza, duttilità, malleabilità e robustezza. E' uno degli elementi più diffusi sulla terra, anche se piuttosto raro in forma libera. Si trova soprattutto nel minerale bauxite, che contiene approssimativamente il 25% del metallo. L'alluminio è usato in molte industrie ed è molto importante per l'economia mondiale.

Viene utilizzato principalmente nell'industria aeronautica ed aerospaziale, in quella automobilistica, nautica e meccanica, nei trasporti, nell'imballaggio, nel settore delle costruzioni, per gli elettrodomestici, per i macchinari, per i cavi elettrici, per la realizzazione di specchi e nei telescopi. L'alluminio puro forma facilmente leghe con molti elementi quale rame, zinco, magnesio, manganese e silicio.

 

La domanda di alluminio è forte soprattutto in Cina, USA e Giappone, mentre tra i maggiori paesi produttori figurano la Cina, la Russia, il Canada, gli USA e l'Australia.

FERRO

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Il ferro è l'elemento chimico di numero atomico 26.

La parola "ferro" è usata nel linguaggio comune per indicare le "leghe di ferro" a bassa resistenza definiti acciai dolci. Tale elemento lo si trova sempre legato ad altri quali: carbonio, silicio, manganese, cromo, nichel, ecc. Con il carbonio il ferro forma le sue due leghe più conosciute: l'acciaio e la ghisa. A livello industriale si riesce ad ottenere ferro con una purezza che si avvicina al 100%, tale prodotto viene poi utilizzato per essere legato ad altri elementi chimici per ottenere leghe dalle più diverse caratteristiche.

Estremamente importante nella tecnologia per le sue caratteristiche meccaniche, la sua lavorabilità, in passato fu tanto importante da dare il nome ad un intero periodo storico, l'età del ferro.

OTTONE

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Gli ottoni sono leghe di rame (Cu) e zinco (Zn).

Innanzitutto bisogna distinguere tra ottoni binari, costituiti solo da rame e zinco, e ottoni ternari, in cui è presente un terzo elemento chimico caratterizzante la lega o altri ottoni quaternari in cui sono presenti altri elementi chimici.

Considerando gli ottoni binari, si parla di fase α quando il contenuto di zinco è inferiore al 36% circa; la struttura cristallina della lega ricalca quella del rame, cioè quella cubica a facce centrate. Questi ottoni hanno eccellente lavorabilità a freddo (imbutitura e stampaggio) e buona a caldo.

Gli ottoni α-β (dove la fase β è struttura cubica a corpo centrato) hanno un titolo di zinco oscillante tra il 36 e il 45%; sono facilmente lavorabili a caldo.

Le leghe con percentuali di Zn superiori al 45% non hanno interesse pratico.

La lavorabilità alle macchine utensili delle leghe binarie rame-zinco è buona, ma la tenacità provoca la formazione di trucioli molto lunghi; allora si aggiunge del piombo (Pb) che, insolubile ed estraneo alla struttura cristallina, si disperde ai bordi dei grani: così i trucioli diventano molto corti o addirittura polverosi e gli utensili subiscono un'usura e un riscaldamento minori, con conseguente miglioramento della qualità e della velocità della lavorazione. Gli ottoni al piombo sono denominati anche ottoni secchi.

Alla lega possono essere aggiunti altri elementi per ottenere determinate proprietà:

L'influenza degli elementi in lega può essere studiata attraverso i coefficienti di Guillet: cioè l'aggiunta di un terzo elemento in lega può essere considerata equivalente alla aggiunta o sottrazione di zinco. Per esempio, l'aggiunta di silicio (coeff. =10) equivale ad una quantità di zinco 10 volte maggiore: accade cosi che se ad un ottone binario Cu Zn 30 (a totale struttura α) viene aggiunto 1-2% di silicio, diventa a struttura totalmente β. Il nichel ha un coefficiente di equivalenza negativo, mentre quello del piombo è nullo, dal momento che, disponendosi ai bordi dei grani, non entra nel reticolo cristallino.

ACCIAIO

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Acciaio è il nome dato ad una lega composta principalmente da ferro e carbonio, quest'ultimo in percentuale non superiore al 2,06%: oltre tale limite, le proprietà del materiale cambiano e la lega assume la denominazione di ghisa.

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