OTTONE

OTTONE (XX, p. 771; XXV, p. 796)

Classificazione.-Una classificazione moderna dei varî tipi di ottoni comuni e speciali può essere la seguente basata sulla esistente unificazione italiana:

a) Ottoni comuni in semilavorati ottenuti da lavorazione plastica. - Le norme UNI di cui alla tabella 2012 contemplano 9 tipi di ottone con tenore di rame variabile dal 58 al 90% e precisamente i tipi OT 58, OT 60, OT 63, OT 65, OT 67, OT 72, OT 80, O T 85, OT 90 (il valore numerico del simbolo corrisponde al tenore di rame).

Nell'ottone OT 58 è prescritta una aggiunta di circa il 2% di piombo per facilitare la lavorabilità alle macchine utensili, essendo questo tipo di ottone il più adatto per la bulloneria.

Normalmente gli ottoni a titolo più basso di rame vengono usati per viteria; in generale pezzi da tornire, da stampare, a caldo, ecc., e quelli a titolo più alto sono usati per fogli, minuterie metalliche, falsa oreficeria, pezzi da smaltare, ecc.; quelli a titolo medio dal 63 al 72% sono gli ottoni commerciali da costruzione propriamente detti e vengono usati per barre, fili, lamiere per imbutimento profondo, bossoli per cartucce, ecc.

b) Ottoni speciali. - La tabella UNI 2012 contempla 5 tipi di ottoni speciali a composizione ben definita e 3 tipi per i quali la composizione viene fissata solo in modo qualitativo e semiquantitativo. I cinque tipi di ottoni speciali del 1° gruppo sono i seguenti: OTS-58 (Cu 58, Zn 40, Al 1, Mn 1: indicato per barre, lamiere, tubi in particolare per costruzioni navali); OTS-65 (Cu 65, Zn 34, Be 1); OTS-68 (Cu 68, Zn 31,5, P 0,5): questi due tipi sono indicati per parti sottoposte a forti sollecitazioni meccaniche e corrosive; OTS-70 (Cu 70, Zn 29, Sn 1): è il classico ottone cosidetto "ammiragliato" usato per lamiere per piccole piastre di condensatori, tubi per condensatori; OTS-76 (Cu 76, Zn 21,5, Al 2,5): si usa come il precedente per tubi per condensatori.

Gli altri tre tipi di ottoni speciali vengono indicati rispettivamente con le sigle OTS-1, OTS-2 ed OTS-3: non viene fissata per questi una prescrizione ben definita della composizione chimica, ma vengono piuttosto stabiliti dei limiti massimi entro i quali rientrano la maggior parte dei tipi speciali commerciali brevettati o no e le marche più note (p. es. Admiro, Stan, Biak, Hy-Ten-Sil, Pearson, Rubel, AR₂F, Immadium, ecc.): le norme UNI si limitano a prescrivere per tutti e tre i tipi suddetti Cu 50 ÷ 62%, Fe + Al + Mn ≤ Sn 7,5% Ni ≤ 5,5% Pb ≤ 0,8% Zn per differenza. Nella tabella I sono riportate le composizioni di alcuni ottoni speciali. Questi ottoni sono impiegati principalmente per la fabbricazione di profilati, barre, tubi, pezzi fucinati e stampati ad alta resistenza, palette per turbine a vapore, viteria, bulloneria, parti resistenti a corrosione.

Proprietà fisiche. - La densità degli ottoni industriali varia in modo praticamente lineare da 8,4 per la lega 60:40 a 8,66 per la lega 80:20. Il coefficiente di dilatazione termica negli ottoni dal 62 al 72% di Cu è in media 18.8 × 10^-6 fra 25 e 100°C e di circa 20 × 10^-6 fra 25 e 300°C. La conducibilità elettrica è fortemente influenzata dal tenore di zinco (fig.1). La conducibilità termica, espressa in cal/cm. × sec. × grado, di un ottone al 70% di Cu è di 0,242 a 90°C, 0,262 a 191°C, 0,274 a 315°C e 0,280 a 430°C. Il calore specifico in cal/gr. × grado per i diversi tipi di ottone α varia in modo pmticamente lineare con la temperatura da 0,093 a 100°C a circa 0,102 a 700°C; per l'ottone α + β si hanno valori più elevati specie alle temperature alte (p. es., 0,112 a 700°C). Il ritiro di solidificazione lineare di un ottone industriale è di circa 1,5%.

Proprietà meccaniche. - Le caratteristiche meccaniche degli ottoni variano in funzione del titolo in rame, del contenuto di impurezze, delle lavorazioni di deformazione plastica subite e delle condizioni di trattamento termico. Gli ottoni α (100 ÷ 61% Cu) sono a parità di trattamento di ricottura più dolci degli ottoni α + β: le migliori caratteristiche di tenacità si hanno negli ottoni dal 67 al 72% di Cu. Gli ottoni α + β sono più duri e, specie quando contengono piombo, sono più indicati per lavorazioni all'utensile a taglio rapido (ottoni secchi). Nella tabella II sono riportate le caratteristiche meccaniche medie praticamente approssimate di alcuni ottoni tipici allo stato crudo di laminazione e dopo ricottura. La resistenza alla fatica alla flessione rotante è, in generale, di poco inferiore alla metà della resistenza alla trazione. La resistenza al taglio ammonta a circa 2/3 del carico di rottura alla trazione. Il modulo elastico è di 8000 ÷ 10.000 kg/m² per l'ottone in getti e di circa 10 ÷ 12.000 kg/mm² per l'ottone lavorato ricotto: con l'incrudimento non si osservano notevoli variazioni nel modulo elastico.