Descubre la aleación Bronce : Propiedades, aplicaciones y cómo se fabrica esta aleación clave

 1.     Nombre, Tipo y Composición

• Nombre: Bronce
• Tipo: Aleación metálica
• Composición: Principalmente cobre (Cu) y estaño (Sn)

Elemento	Porcentaje (%)	Función Principal
Cobre (Cu)	88 - 95	Componente base, ductilidad, conductividad
Estaño (Sn)	5 - 12	Aumenta dureza y resistencia a la corrosión
Aluminio (Al)	0 - 3 (opcional)	Mejora resistencia y dureza
Fósforo (P)	0 - 0.35 (opcional)	Aumenta dureza y resistencia al desgaste
Manganeso (Mn)	0 - 1 (opcional)	Mejora resistencia a la corrosión
Silicio (Si)	0 - 1 (opcional)	Mejora fundibilidad y resistencia

2.     Diagrama de fases Cu – Sn

Interpretación

• Zona líquida: A altas temperaturas y ciertos porcentajes, la aleación está completamente fundida.
• Zona sólida: A temperaturas bajas, la aleación está completamente sólida, formando diferentes fases sólidas, por ejemplo:
• Fase alfa (α): solución sólida rica en cobre con poco estaño disuelto, dúctil y blanda.
• Fase delta (δ) o beta (β): fases intermetálicas más duras y quebradizas, con más estaño.
• Líneas de liquidus y solidus: Marcan temperaturas donde comienza y termina la solidificación.
• Zona “mixta” líquido + sólido: donde coexisten ambas fases, típico durante la solidificación o fusión.
• Punto eutéctico: composición y temperatura donde la aleación funde o solidifica a una temperatura mínima, generando una microestructura fina y particular.

Aplicación

• Para fabricar bronce con ciertas propiedades mecánicas (dureza, ductilidad), es importante controlar el % de estaño y la velocidad de enfriamiento, lo que influye en la estructura que se forma según el diagrama.
• Por ejemplo, un bronce con bajo % de estaño (menos del 10%) es más dúctil, mientras que con más estaño es más duro pero más frágil.

 3.     Propiedades físicas:

Propiedad	Valor / Descripción
Densidad	8.7 – 8.9 g/cm³
Punto de fusión	900 – 950 °C
Color	Rojo marrón a dorado
Conductividad eléctrica	Moderada (inferior al cobre puro)
Resistencia a la corrosión	Alta, especialmente en ambientes marinos

4.     Propiedades mecánicas:

Propiedad	Valor / Descripción
Resistencia a la tracción	300 – 550 MPa
Dureza	Moderada, puede aumentar con tratamiento térmico
Maleabilidad	Buena, facilita conformado y mecanizado
Tenacidad	Alta, buena resistencia al impacto

5.     Usos Industriales del Cobre

Industria eléctrica:

ü  Cables eléctricos y alambres por su excelente conductividad eléctrica.

ü  Bobinas y componentes en motores eléctricos, generadores y transformadores.

ü  Contactos eléctricos y conectores.

Industria electrónica:

ü  Circuitos impresos (PCB) y microelectrónica.

ü  Componentes semiconductores y dispositivos electrónicos.

Construcción:

ü  Tuberías para agua y sistemas de calefacción y refrigeración por su resistencia a la corrosión.

ü  Material para techos y revestimientos decorativos debido a su durabilidad y aspecto estético.

Industria automotriz:

ü  Radiadores, frenos y sistemas electrónicos.

ü  Motores eléctricos y componentes de baterías (especialmente en vehículos eléctricos).

Industria mecánica:

Partes de maquinaria y equipos donde se requiere buena conductividad térmica y resistencia a la corrosión.

Aleaciones (como el latón y bronce) para fabricar piezas de maquinaria especializadas.

Industria de energías renovables:

ü  Componentes en paneles solares, turbinas eólicas y sistemas de almacenamiento de energía.

Imágenes

 

"El bronce, una aleación de cobre y estaño, se utiliza ampliamente en componentes mecánicos y eléctricos por su buena resistencia al desgaste y a la corrosión" 

(Smith & Hashemi, 2010).