STEP #26 - La chimica e gli strumenti scientifici

Nello STEP #08 - I materiali viene detto che i primi barografi avevano capsule aneroidi in ottone o argentana (anche detta alpacca). Ecco un approfondimento su questi materiali.

Ottoni

L'ottone si ottiene da una lega ossidabile di rame (Cu) e di zinco (Zn). Si tratta di un metallo noto soprattutto per la sua duttilità, la sua malleabilità e la sua resistenza alla corrosione.

Messo a confronto con il rame ha il pregio di avere valori più alti di durezza, resilienza e fusibilità. Grazie alle sue considerevoli proprietà acustiche viene utilizzato nella realizzazione di molti strumenti musicali: gli “ottoni” (tromba, corno, trombone, tuba) ma anche percussioni e sassofoni.

Esistono diversi tipi di ottoni: gli ottoni ternari, costituiti solo da rame e da zinco, e gli ottoni quaternari, caratterizzati dalla presenza nella lega di un quarto elemento chimico o di altri ottoni binari in cui si trovano altri elementi chimici. Con riferimento agli ottoni ternari, quando la percentuale di zinco è inferiore al 36% circa si parla di fase a: in questo caso la struttura cristallina della lega è cubica a facce centrate, simile a quella del rame. Si tratta di ottoni caratterizzati da un'ottima lavorabilità a freddo (imbutitura e stampaggio) e da una buona lavorabilità a caldo.

Quando la percentuale di zinco va dal 36% al 45% si parla invece di ottoni a-ß, caratterizzati dalla loro facile lavorazione al caldo.

Per migliorare determinate proprietà dell'ottone, è possibile aggiungere anche altri elementi alla lega originaria di rame e di zinco: 

• il piombo viene aggiunto per accorciare o addirittura polverizzare i trucioli che si formano durante la lavorazione dell'ottone nelle macchine utensili, in modo da sottoporre gli utensili a minore usura e riscaldamento: in questo modo si consentono lavorazioni di ottima qualità in tempi brevi; 
• il ferro serve per aumentare il carico di rottura; l'alluminio garantisce una maggiore resistenza alla corrosione e all'abrasione;
• l'antimonio e l'arsenico si usano per inibire la dezincificazione;
• il nichel ha il pregio di migliorare le caratteristiche meccaniche e la resistenza alla corrosione;
• il silicio viene usato per disossidare e favorire la creazione della fase ß;
• il manganese e lo stagno vengono utilizzati per aumentare la resistenza alla corrosione;
• lo stagno, se presente nella lega in una percentuale minima tra il 40 e il 60%, rende l'ottone molto plastico.

fonte: https://www.metaldesign.org/le-proprieta-dell-ottone/33#:~:text=L'ottone%20si%20ottiene%20da,di%20durezza%2C%20resilienza%20e%20fusibilit%C3%A0.

Argentana

L’alpàcca è una lega bianca non preziosa, lucente e dura, dall’aspetto simile all’argento (per questo chiamata anche argentana).

Questa lega metallica contiene perlopiù rame (50-65%), zinco (20-30%) e nichel (10-30%). Ad alcune leghe di alpacca viene aggiunto il piombo per migliorarne la lavorabilità.

Nei paesi anglosassoni la lega è conosciuta come nickel-silver oppure german silver.

Questa lega è generalmente più dura ed elastica dell’argento, ha bassa conducibilità elettrica ed è eccellente per le lavorazioni a freddo. La sua formabilità a caldo è limitata.

Offre una buona resistenza alla corrosione atmosferica, ai composti organici e alle soluzioni saline neutre e alcaline. È poco resistente agli acidi ossidanti. La sensibilità alla tensocorrosione di questa lega è molto più bassa di quella dell’ottone.

L’alpacca può essere facilmente lucidata o placcata e può essere utilizzata per brasatura o saldatura. Tuttavia la saldabilità con il laser non è buona.

Quando le alpacche contengono nichel oltre una certa percentuale, hanno un alto grado di resistenza all’alterazione, oltre a una buona elasticità e durezza. A differenza dell’argento possono perdere lucentezza, ma non anneriscono mai.

L’argento rispetto all’alpacca ha migliore risonanza acustica, tuttavia quest’ultima risulta più economica.

fonte: http://www.infoacciaio.com/glossario/alpacca/