Llautó
aliatge From Wikipedia, the free encyclopedia
Remove ads
El llautó és un aliatge de coure i zinc. Quan té un origen natural és considerat un mineral de la classe dels elements natius, també conegut com a llautó α.
Remove ads
Característiques
El llautó és de color groc amb llustre metàl·lic. És un compost intermetàl·lic de fórmula química és Cu3Zn, i cristal·litza en el sistema isomètric. El llautó més dur que el coure, és dúctil i es pot forjar en planxes fines (mal·leable). Presenta paramagnetisme.[2]
Segons la classificació de Nickel-Strunz, el llautó pertany a «01.AB - Metalls i aliatges de metalls, família zinc-coure» juntament amb els següents minerals: cadmi, reni, zinc, titani, danbaïta, zhanghengita, α-llautó, tongxinita i zinccopperita, així com de tres espècies més encara sense nom definitiu.[2]
Remove ads
Llautó artificial
L'aliatge actual es començà a utilitzar cap al segle xvi.[3] Antigament, s'anomenava llautó qualsevol aliatge de coure, especialment aquell realitzat amb estany. És possible que el llautó dels temps antics estigués fet amb coure i estany, el que coneixem avui per bronze.
La seva mal·leabilitat varia segons la seva composició i la temperatura, i es pot barrejar amb altres substàncies, fins i tot en quantitats mínimes. Alguns tipus de llautó són mal·leables només en fred, altres només en calent, i alguns no ho són a cap temperatura. Tots els tipus d'aquest aliatge es tornen trencadissos quan s'escalfen a una temperatura pròxima al punt de fusió.
Història
Al nord de l'Iraq s'excavaren grans de coure que tenien més de 10 000 anys d'antiguitat i que foren presumiblement elaborats amb coure natiu, del qual de vegades se'n poden trobar palletes a la superfície de la Terra. Aquest metall de color daurat ataronjat és fàcil de treballar i es pot estirar en un fil prim. La fosa de les menes de coure començà al voltant del 5 000 aC i totes les cultures feren ús d'aquest metall per a armes, eines i joieria; el coure generalment s'extreia de la malaquita, una mena verda fàcilment identificable, que és un carbonat de coure bàsic, Cu2CO3(OH)2.[4]
Per altra banda, s'han trobat nombrosos exemples aïllats de l'ús de zinc impur en èpoques històriques. Les menes de zinc foren utilitzades per a produir llautó mil·lennis abans del descobriment del zinc com a element separat. El llautó de Judea, datat entre el segle xiv i el segle x aC, conté un 23 % de zinc.[5]
.jpg)
El coneixement dels mètodes per a l'elaboració del llautó arribà a l'antiga Grècia al segle vii aC, però se'n fabricaren poques varietats. Es descobriren ornaments de 2500 anys d'antiguitat fets d'aliatges que contenen entre un 80 % i un 90 % de zinc, i la resta la constitueixen plom, ferro, antimoni i altres metalls. En un jaciment arqueològic daci fou descoberta una estatueta possiblement prehistòrica que contenia un 87,5 % de zinc.[5]
La producció de llautó era coneguda pels romans al voltant del 30 aC. Fabricaren el llautó escalfant en un gresol una mixtura de calamina[a] en pols, carbó vegetal i coure. El llautó de calamina resultant era llavors fos o bé martellejat per a donar-li forma i produir armes. Algunes monedes encunyades pels romans en l'era cristiana són fetes del que possiblement és llautó de calamina.[5]
El geògraf, filòsof i historiador grec Estrabó (64 o 63 aC - c. 24 dC), en els seus escrits del segle i aC (però citant una obra ara perduda de l'historiador i retòric grec Teopomp, c. 380-315 aC), tracta de les «gotes d'argent fals» que, en barrejar-se amb el coure, produeixen llautó. Això podria fer referència a petites quantitats de zinc que eren un subproducte de la fosa de menes de sulfur. El zinc d'aquestes restes presents en els forns de fosa generalment es llençava, car es considerava inútil.[5]
Després de la caiguda de l'Imperi Romà, la producció de llautó va disminuir a l'Europa occidental, mentre que romangué vibrant a l'Europa oriental i florint al món islàmic. Aquest últim introduí nombroses innovacions metal·lúrgiques, incloent-hi tècniques avançades per al refinament del coure i el zinc. Aquests mètodes van satisfer la creixent demanda d'objectes decoratius, científics i utilitaris, consolidant el paper del llautó com a material clau de l'època.[6] Del segle xiii al segle xvii a Europa, s'utilitzaren plaques monumentals de llautó gravades, que representaven els difunts, i que s'incrustaven a la superfície de la tomba i sovint estaven embellides amb inscripcions, dispositius heràldics i altres dissenys adequats a la vida i les circumstàncies de l'individu.[7]
.jpg)
A l'Àfrica, el llautó ocupa un lloc únic, sovint considerat un material tan valuós com l'or en certes cultures. El poble ioruba del Regne d'Ife, entre el segle xii i el segle xiv, és reconegut pel seu domini excepcional de la metal·lúrgia. Les seves escultures de llautó, que representen rostres reials i figures sagrades, reflecteixen l'associació simbòlica del metall amb la reialesa, l'espiritualitat i la immortalitat. A partir del segle xiii, el Regne de Benín continuà aquesta tradició, produint obres d'una complexitat impressionant, com ara plaques esculpides i màscares cerimonials. Aquests objectes, sovint destinats a adornar palaus o acompanyar rituals, encarnen una tradició artística i espiritual profundament arrelada.[6]
Amb el final de l'edat mitjana, el llautó experimentà un ressorgiment espectacular a Europa. La introducció de nous mètodes, com ara l'ús de gresols i alts forns, permeté el refinament de la seva producció. Aleshores es convertí en un substitut econòmic de l'or i l'argent en decoracions, sobretot abans que l'afluència de metalls preciosos de les Amèriques transformés el mercat. Aquest renaixement també permeté que el llautó s'empri en aplicacions més tècniques, com ara la producció d'instruments de precisió per astronomia i d'altres activitats científiques, instruments per a navegació, peces de rellotgeria i mobles de luxe.[6][7]
Característiques de l'aliatge
Depenent del percentatge de coure el llautó adquireix més duresa i canvia de color:
- Proporció baixa de coure, el color és gris clar groguenc.
- Proporció mitjana de coure, el color és groc ataronjat.
- Proporció alta de coure, el color és vermell groguenc.[8]
El llautó és un aliatge dúctil i mal·leable que depèn del contingut de zinc. Amb un contingut de zinc inferior al 36 % el llautó forma una solució sòlida de substitució (estructura monofàsica) d'una gran ductilitat i mal·leabilitat (fase α), emprada principalment en operacions de deformació, tant en fred com en calent.
En augmentar el contingut de zinc apareix una segona fase (fase β), i l'aliatge perd mal·leabilitat en fred, però guanya mecanitzabilitat, la qual pot ésser augmentada, a més a més, amb l'addició d'alumini, estany, plom i silici. La mal·leabilitat en fred és afavorida per l'addició de níquel, manganès i ferro.[9] Els llautons que contenen més del 45 % de zinc no es poden treballar, ni en calent ni en fred. Aquests llautons, coneguts com a llautons blancs tenen poca importància industrial, tot i que s'utilitzen en forma granulada en la soldadura; també formen la base de certs aliatges fets servir en la fosa a pressió.
Els llautons mal·leables es poden subdividir encara més en els que es poden treballar en fred (generalment els que tenen menys del 40 % de zinc) i els que tenen un contingut de zinc més elevat, que requereixen treball en calent.
- El primer grup, conegut com a llautons α s'utilitzen àmpliament en la fabricació de passadors, perns, caragols i beines de cartutxos de municions.
- Els llautons β són menys dúctils, però més resistents i, per tant, són adequats per a la fabricació de manetes d'aixetes, capçals d'aspersors, accessoris de finestres i portes i altres accessoris.
- Un tercer grup de llautons inclou aquells amb altres elements a més del coure i el zinc, afegits per millorar les propietats físiques i mecàniques, la resistència a la corrosió o la mecanitzabilitat o per modificar el color. Entre aquests hi ha els llautons de plom, que es mecanitzen més fàcilment; el naval i llautons d'almirallat, en què una petita quantitat d'estany millora la resistència a la corrosió per l'aigua de mar; i els llautons d'alumini, que proporcionen força i resistència a la corrosió on els llautons navals poden fallar.[7]
La resistència a la corrosió, especialment als àcids no oxidants i a les solucions salines, és molt elevada en el llautó amb menys d'un 15% de zinc.[9] La majoria dels llautons resisteixen bé a la corrosió. A la zona de 0 a 40% de zinc, l'addició d'una petita quantitat d'estany produeix una excel·lent resistència a les atmosferes salines. El llautó de cartutxeria amb estany es transforma en el «coure de l'Almirallat»; el metall Muntz amb estany sol conèixer-se com a llautó naval. Els llautons amb un 20 % a 3 6% de zinc pateixen una corrosió selectiva, anomenada descincat, quan s'introdueixen en solucions àcides o salines. Un altre problema de corrosió als llautons amb més d'un 15 % de zinc és la corrosió intergranular, o fissuració per corrosió. Això ho produeixen les tensions internes combinades amb exposició a un ambient corrosiu i pot causar trencaments; per això, abans de posar-se en servei, els llautons solen patir un tractament d'alleujament de tensions per eliminar les tensions residuals induïdes pel treball en fred.[10]
Obtenció
Per a obtenir llautó es barreja zinc amb coure en gresols o en un forn de reverber o de cubilot. Els lingots es laminen en fred. Les barres o planxes es poden laminar en barretes o tallar-se en tires susceptibles d'estirar-se per fabricar filferro.
Tipus
N'hi ha de molts tipus, puix que, segons la utilització a què estigui destinat, el llautó té una composició química diferent. Alguns exemples són els següents:
- Metall Muntz: un llautó que conté nominalment un 60 % de Cu i un 40 % de Zn, i generalment disponible en productes plans, varetes, filferros i tubs. Rep el nom de l'empresari anglès George Muntz (1794-1857), que patentà un procés per a la fabricació de llautó 60Cu-40Zn el 1832.[11] S'empra en arquitectura i en tubs de condensadors.[10]
- Llautó naval: Un aliatge que conté nominalment 60 % Cu, 0,75 % Sn i 39,25 % Zn, generalment disponible en varetes, barres, filferro, formes, tubs i, fins a cert punt, en productes plans. S'utilitza en la construcció marina on es requereix un material fort i dur.[11]
- Llautó groc: Un aliatge que conté nominalment un 65 % de Cu i un 35 % de Zn, i generalment disponible en productes plans, filferro i vareta. S'empra per a la fabricació de radiadors, molles, caragols, etc.[10]
- Llautó roig o tumbaga. Un llautó una elevada proporció de coure, nominalment un 85 % de Cu i un 15 % de Zn, i generalment disponible en productes plans, varetes, filferro i tubs.[11]
- Llautó de cartutxeria: Un aliatge que conté nominalment un 70 % de Cu i un 30 % de Zn, i generalment disponible en productes plans, varetes, filferro i tubs. S'empra per a la fabricació de municions, material de ferreteria (aixetes, connexions...), instruments musicals, etc.[10]
- Llautó de forja: Un aliatge que conté nominalment un 59 % de Cu, un 2 % de Pb i un 39 % de Zn, generalment disponible en varetes, barres, tubs i formes, i recomanat per a la fabricació mitjançant forja en calent i premsat en calent. Té una excel·lent maquinabilitat, propera a la del llautó de tall lliure.[11]
- Llautó amb alt contingut de plom: Aliatges que contenen nominalment un 65 % de Cu, un 2 % de Pb i un 33 % de Zn; i un 62 % de Cu, un 2 % de Pb i un 36 % de Zn, generalment disponibles en productes plans i varetes. S'utilitzen on es desitja una fàcil estampació i mecanització, com ara en els fons i engranatges de rellotges i rellotges de paret i per al gravat.[11]
Remove ads
Vegeu també
- Plata alemanya, un llautó amb níquel usat a bijuteria, instruments musicals i altres coses
Notes
- Actualment, la calamina no és una espècie en si mateixa, sinó que es tracta d'un sinònim antic emprat per referir-se als minerals hemimorfita, hidrozincita i smithsonita, els quals sovint es troben en associació íntima entre si. En la indústria minera el terme de calamina s'ha utilitzat històricament per referir-se tant a tots tres minerals de forma indiscriminada.
Referències
Wikiwand - on
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Remove ads