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Artículo

Refining processes in the copper casting technologyProcesos de refinado en la tecnología de fundición de cobre

Resumen

El artículo presenta el análisis de la tecnología del cobre y el cobre aleado destinados a fundiciones de ingeniería energética. La calidad de las fundiciones se evaluó a partir de pruebas de microestructura, análisis del contenido químico y propiedades de resistencia. Se utilizaron fórmulas características de desoxidación (Logas, Cup) y modificación (ODM2, Kupmod2) para el cobre en el que se requería una alta conductividad eléctrica. Se estudiaron ejemplos escogidos de cobre aleado con contenidos variados de Cr y Zr, y se probaron los parámetros óptimos de tratamiento térmico para un contenido escogido de cobre cromado, basándose en el criterio de las pruebas de dureza y conductividad eléctrica. Buscando materiales con alta resistencia al desgaste, se investigó la influencia del contenido variable de silicona en las propiedades de la aleación CuNiSi.

INTRODUCCIÓN

La industria moderna impone normas muy estrictas a los materiales utilizados. Deben ser resistentes al desgaste mecánico y químico. Muchas ramas de la industria exigen materiales con elevadas propiedades fisicoquímicas y funcionales, como alta conductividad eléctrica y térmica, alta resistencia, resistividad a la abrasión y resistividad a la corrosión. El material que cumple estos criterios es el cobre y sus aleaciones. El cobre, como material matriz, tiene una elevada conductividad térmica y eléctrica, la más alta de todos los materiales utilizados en la fundición de metales técnicos (58 MS). Por eso es el principal material utilizado en la fabricación de piezas moldeadas para el sector de la ingeniería energética. Pero las propiedades mecánicas del cobre son relativamente bajas, por lo que a menudo se le añaden otros elementos para mejorar su resistencia al desgaste mecánico. El cobre con estas pequeñas adiciones constituye el grupo de los cobres aleados, que presentan elevadas propiedades mecánicas y funcionales, así como una buena conductividad térmica y eléctrica. Un ejemplo de ello es el cobre al cromo, así como otros ejemplos de cobre aleado, como el berilio (hasta el 2 %), el níquel (hasta el 2,5 %), el cromo (hasta el 1,2 %), el manganeso (hasta el 1,3 %), así como el cobre al cadmio y al circonio [1-4]. Mayores cantidades de aditivos de aleación crean otros grupos de bronces especiales, entre los que hay bronces multicomponentes resistentes al desgaste, entre otros bronces de aluminio, níquel, manganeso, aluminio-hierro, así como bronces de níquel-silicona CuAlFeNi y CuAlFeMn. En estos bronces desempeñan un papel especial las adiciones de manganeso y níquel. En el caso de la interacción de las adiciones de manganeso y silicona, se observa una influencia especialmente reforzante en la estructura y las propiedades de los bronces de aluminio. Éstas dan lugar a unas propiedades fisicoquímicas y tecnológicas especiales de las coladas fabricadas a partir de bronces alúmina-silicona [5-7].

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