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Diferencia entre revisiones de «Bronce»
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==Etimología== | ==Etimología== | ||
El término '''''bronce''''' deriva probablemente del persa ''"biring"'', (cobre). Otras versiones lo relacionan con el latín ''"aes brundisium"'' (mineral de [[Brindisi]]) por el antiguo puerto de Brindisium. Se cree que la aleación puede haber sido enviada por mar a este puerto, y desde allí distribuida a todo el [[Imperio romano]].<ref> [http://www.archaeometallurgie.de/impressum/glossar.en.html#b Glosario de arqueometalúrgica] </ref> | El término '''''bronce''''' deriva probablemente del persa ''"biring"'', (cobre). Otras versiones lo relacionan con el latín ''"aes brundisium"'' (mineral de [[Brindisi]]) por el antiguo puerto de Brindisium. Se cree que la aleación puede haber sido enviada por mar a este puerto, y desde allí distribuida a todo el [[Imperio romano]].<ref>[http://www.archaeometallurgie.de/impressum/glossar.en.html#b Glosario de arqueometalúrgica]</ref> | ||
==Historia== | ==Historia== | ||
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La técnica consistía en mezclar el mineral de [[cobre]] -por lo general [[calcopirita]] o [[malaquita]]- con el de [[estaño]] ([[casiterita]]) en un horno alimentado con carbón vegetal. El dióxido de carbono resultante de la combustión reducía los minerales a cobre y estaño que se fundían y aleaban con 5 a 10% de peso de estaño. El conocimiento [[metalúrgico]] de la fabricación de bronce dio origen en las distintas civilizaciones a la llamada Edad de Bronce. | La técnica consistía en mezclar el mineral de [[cobre]] -por lo general [[calcopirita]] o [[malaquita]]- con el de [[estaño]] ([[casiterita]]) en un horno alimentado con carbón vegetal. El dióxido de carbono resultante de la combustión reducía los minerales a cobre y estaño que se fundían y aleaban con 5 a 10% de peso de estaño. El conocimiento [[metalúrgico]] de la fabricación de bronce dio origen en las distintas civilizaciones a la llamada Edad de Bronce. | ||
Inicialmente las impurezas naturales de [[arsénico]] permitían obtener una aleación natural superior, denominada ''bronce arsenical''. Esta aleación, con no menos de un 2% de arsénico, se utilizaba durante la Edad de Bronce para la fabricación de armas y herramientas, teniendo en cuenta que el otro componente, el [[estaño]], no era frecuente en muchas regiones, y debía ser importado de parajes lejanos. Un ejemplo de arma con este material es el [[hacha]] de [[Ötzi]]{{ | Inicialmente las impurezas naturales de [[arsénico]] permitían obtener una aleación natural superior, denominada ''bronce arsenical''. Esta aleación, con no menos de un 2% de arsénico, se utilizaba durante la Edad de Bronce para la fabricación de armas y herramientas, teniendo en cuenta que el otro componente, el [[estaño]], no era frecuente en muchas regiones, y debía ser importado de parajes lejanos. Un ejemplo de arma con este material es el [[hacha]] de [[Ötzi]]{{cita requerida|cita requerida}}, momia datada en el año [[3300 a. C.|3300 a. C.]], que se halló en los [[alpes italianos]] en 1991. | ||
La presencia de arsénico hace a esta aleación altamente tóxica, ya que produce –entre otros efectos patológicos– [[atrofia muscular]] y pérdida de reflejos. | La presencia de arsénico hace a esta aleación altamente tóxica, ya que produce –entre otros efectos patológicos– [[atrofia muscular]] y pérdida de reflejos. | ||
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En el Antiguo Egipto la mayoría de los elementos metálicos que se elaboraban consistían en aleaciones de cobre con [[arsénico]], [[estaño]], oro y plata. En tumbas del [[Imperio Nuevo]], o en el templo de Karnak, se encuentran [[bajorrelieve]]s mostrando una [[fundición]] datada en el [[siglo XV a. C.|siglo XV a. C.]] | En el Antiguo Egipto la mayoría de los elementos metálicos que se elaboraban consistían en aleaciones de cobre con [[arsénico]], [[estaño]], oro y plata. En tumbas del [[Imperio Nuevo]], o en el templo de Karnak, se encuentran [[bajorrelieve]]s mostrando una [[fundición]] datada en el [[siglo XV a. C.|siglo XV a. C.]] | ||
En el caso de la [[antigua Grecia|Grecia clásica]], conocida por su tradición escultórica en [[mármol]], se sabe que desarrollaron igualmente técnicas de fundición de bronce avanzadas,<ref> Probablemente, ''fundición directa'' mediante original de barro, capa de cera que será sustituida por el bronce fundido, y contra[[molde]] exterior de barro: es una técnica muy difícil, en la que el mínimo error destruye la pieza.</ref> como lo prueban los [[bronces de Riace]], originados en el [[siglo V a. C.|siglo V a. C.]] | En el caso de la [[antigua Grecia|Grecia clásica]], conocida por su tradición escultórica en [[mármol]], se sabe que desarrollaron igualmente técnicas de fundición de bronce avanzadas,<ref>Probablemente, ''fundición directa'' mediante original de barro, capa de cera que será sustituida por el bronce fundido, y contra[[molde]] exterior de barro: es una técnica muy difícil, en la que el mínimo error destruye la pieza.</ref> como lo prueban los [[bronces de Riace]], originados en el [[siglo V a. C.|siglo V a. C.]] | ||
[[Archivo:Bronzes-Chola-1.jpg|thumb|200px|Bronces de la [[dinastía Chola]], India, aprox. [[Siglo X]].]] | [[Archivo:Bronzes-Chola-1.jpg|thumb|200px|Bronces de la [[dinastía Chola]], India, aprox. [[Siglo X]].]] | ||
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==Propiedades== | ==Propiedades== | ||
Exceptuando al [[acero]], las aleaciones de bronce son superiores a las de [[hierro]] en casi todas las aplicaciones.<ref> [http://omega2.inin.mx/publicaciones/documentospdf/35%20SUPERALEACIONES.pdf Historia de las aleaciones - ININ]</ref> | Exceptuando al [[acero]], las aleaciones de bronce son superiores a las de [[hierro]] en casi todas las aplicaciones.<ref>[http://omega2.inin.mx/publicaciones/documentospdf/35%20SUPERALEACIONES.pdf Historia de las aleaciones - ININ]</ref> | ||
Por su elevado calor específico, el mayor de todos los sólidos, se emplea en aplicaciones de transferencia del calor | Por su elevado calor específico, el mayor de todos los sólidos, se emplea en aplicaciones de transferencia del calor | ||
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Datos para una aleación promedio 89 % [[cobre]] y 11 % [[estaño]]: | Datos para una aleación promedio 89 % [[cobre]] y 11 % [[estaño]]: | ||
* Densidad: 8,90 g / cm3. | * Densidad: 8,90 g / cm3. | ||
* Punto de fusión: 830 a 1020 | * Punto de fusión: 830 a 1020 °C | ||
* Coeficiente de temperatura: 0,0006 K<sup> | * Coeficiente de temperatura: 0,0006 K<sup>−1</sup> | ||
* Resistividad eléctrica: 14 a 16 µ[[Ohm]]/cm | * Resistividad eléctrica: 14 a 16 µ[[Ohm]]/cm | ||
* Coeficiente de expansión térmica: entre 20 y 100 | * Coeficiente de expansión térmica: entre 20 y 100 °C ---> 17,00 x 10<sup>−6</sup> K-1 | ||
* Conductividad térmica a 23 | * Conductividad térmica a 23 °C : 42 a 50 W<sup>m-1</sup> | ||
===Propiedades mecánicas=== | ===Propiedades mecánicas=== | ||
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===Tipos básicos=== | ===Tipos básicos=== | ||
[[Archivo:Llave_bronce.jpg|thumb|200px|right|Llave de bronce.]] | [[Archivo:Llave_bronce.jpg|thumb|200px|right|Llave de bronce.]] | ||
La aleación básica de bronce contiene aproximadamente un 88% de [[cobre]] y 12% de [[estaño]].<ref>Knapp, Brian. (1996) Copper, Silver and Gold. Reed Library, Australia</ref> El bronce ''"alfa"''<ref>[http://www.engnetglobal.com/tips/glossary.aspx?word=Alpha+Bronze Glosario Enginnering network] </ref> es la mezcla sólida de estaño en cobre. La aleación alfa de bronce con 4 a 5 % de estaño se utiliza para acuñar monedas y para fabricar [[resorte]]s, [[turbina]]s, y herramientas de corte. | La aleación básica de bronce contiene aproximadamente un 88% de [[cobre]] y 12% de [[estaño]].<ref>Knapp, Brian. (1996) Copper, Silver and Gold. Reed Library, Australia</ref> El bronce ''"alfa"''<ref>[http://www.engnetglobal.com/tips/glossary.aspx?word=Alpha+Bronze Glosario Enginnering network]</ref> es la mezcla sólida de estaño en cobre. La aleación alfa de bronce con 4 a 5 % de estaño se utiliza para acuñar monedas y para fabricar [[resorte]]s, [[turbina]]s, y herramientas de corte. | ||
En muchos países se denomina ''"bronce comercial"'' al [[latón]], que contiene un 90% de cobre y 10% de zinc, pero no estaño. Es más duro que el cobre, y tiene una ductilidad similar. Se le utiliza en [[tornillo]]s y [[alambre]]s. | En muchos países se denomina ''"bronce comercial"'' al [[latón]], que contiene un 90% de cobre y 10% de zinc, pero no estaño. Es más duro que el cobre, y tiene una ductilidad similar. Se le utiliza en [[tornillo]]s y [[alambre]]s. | ||
===Bronce arsenical=== | ===Bronce arsenical=== | ||
La aleación de [[cobre]] con [[arsénico]] es el primer bronce utilizado por el hombre.<ref>[http://www.artehistoria.jcyl.es/arte/contextos/3028.htm Edad del bronce] </ref> Es una aleación blanquecina, muy dura y frágil. Se fabrica en una proporción de 70% de cobre y 30% de arsénico, aunque es posible fundir bronces con porcentajes de arsénico de hasta 47,5 %. En estos casos, el resultado es un material gris brillante, fusible al rojo y no alterado por el agua hirviente. | La aleación de [[cobre]] con [[arsénico]] es el primer bronce utilizado por el hombre.<ref>[http://www.artehistoria.jcyl.es/arte/contextos/3028.htm Edad del bronce]</ref> Es una aleación blanquecina, muy dura y frágil. Se fabrica en una proporción de 70% de cobre y 30% de arsénico, aunque es posible fundir bronces con porcentajes de arsénico de hasta 47,5 %. En estos casos, el resultado es un material gris brillante, fusible al rojo y no alterado por el agua hirviente. | ||
La simple exposición al aire del bronce arsenical produce una pátina oscura. Esta circunstancia, y la alta toxicidad del arsénico la convirtieron en una aleación muy poco utilizada, especialmente a partir del descubrimiento de la ''[[alpaca (aleación)|alpaca]]'', ''plata alemana'' o ''bronce blanco'', conocida desde tiempos antiguos en [[China]] y fabricada en [[Alemania]] desde fines del [[siglo XVIII]]. | La simple exposición al aire del bronce arsenical produce una pátina oscura. Esta circunstancia, y la alta toxicidad del arsénico la convirtieron en una aleación muy poco utilizada, especialmente a partir del descubrimiento de la ''[[alpaca (aleación)|alpaca]]'', ''plata alemana'' o ''bronce blanco'', conocida desde tiempos antiguos en [[China]] y fabricada en [[Alemania]] desde fines del [[siglo XVIII]]. | ||
===Bronce sol=== | ===Bronce sol=== | ||
El denominado bronce sol (en [[idioma alemán|alemán]]; ''Sonnenbronze'') es una aleación utilizada en joyería, tenaz, dúctil y muy dura, que funde a temperaturas próximas a las del cobre (1.357 | El denominado bronce sol (en [[idioma alemán|alemán]]; ''Sonnenbronze'') es una aleación utilizada en joyería, tenaz, dúctil y muy dura, que funde a temperaturas próximas a las del cobre (1.357 °C) y está constituida hasta por un 60% de [[cobalto]]. | ||
===Bronce para armas de fuego=== | ===Bronce para armas de fuego=== | ||
[[Archivo:Dardanelles Gun Turkish Bronze 15c.png|thumb|200px|Cañón pesado de los Dardanelos, utilizado por los turcos en el sitio de Constantinopla ([[1453]]).]] | [[Archivo:Dardanelles Gun Turkish Bronze 15c.png|thumb|200px|Cañón pesado de los Dardanelos, utilizado por los turcos en el sitio de Constantinopla ([[1453]]).]] | ||
A partir del descubrimiento de la [[pólvora]] se utilizó un bronce para [[cañón (artillería)|cañones]] compuesto por 90% a 91% de cobre y 9% a 10% de [[estaño]], proporción que se denomina comúnmente ''"bronce ordinario"''. Estas armas eran conocidas en [[China]] en épocas tan tempranas como el [[siglo XI a. C.|siglo XI a. C.]], y en [[Europa]] se utilizaron a partir del [[siglo XIII]]<ref>Los primeros registros de uso de cañones en [[España]] refieren al sitio de [[Sevilla]] por los moros en 1248. </ref> tanto para cañones como en [[falconete]]s. | A partir del descubrimiento de la [[pólvora]] se utilizó un bronce para [[cañón (artillería)|cañones]] compuesto por 90% a 91% de cobre y 9% a 10% de [[estaño]], proporción que se denomina comúnmente ''"bronce ordinario"''. Estas armas eran conocidas en [[China]] en épocas tan tempranas como el [[siglo XI a. C.|siglo XI a. C.]], y en [[Europa]] se utilizaron a partir del [[siglo XIII]]<ref>Los primeros registros de uso de cañones en [[España]] refieren al sitio de [[Sevilla]] por los moros en 1248.</ref> tanto para cañones como en [[falconete]]s. | ||
Para el [[siglo XV]] la artillería del Imperio otomano contaba con grandes bombardas de bronce. Construidas en dos piezas, con un largo total de 5,20 m y 16,8 toneladas de peso, lanzaban balas de 300 kg a una distancia de hasta 1.600 metros. De operación difícil, con un rango de tiro de no más de 15 disparos diarios, fueron utilizadas en el sitio de [[Constantinopla]] en [[1453]]. | Para el [[siglo XV]] la artillería del Imperio otomano contaba con grandes bombardas de bronce. Construidas en dos piezas, con un largo total de 5,20 m y 16,8 toneladas de peso, lanzaban balas de 300 kg a una distancia de hasta 1.600 metros. De operación difícil, con un rango de tiro de no más de 15 disparos diarios, fueron utilizadas en el sitio de [[Constantinopla]] en [[1453]]. | ||
===Bronce para campanas=== | ===Bronce para campanas=== | ||
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===Kara kane=== | ===Kara kane=== | ||
[[Archivo:Kamakura Budda Daibutsu right 1879.jpg|thumb|200px|Estatua de bronce de Buda Daibutsu, en [[Kamakura]], [[Japón]], tiene 11,40 m de altura y 93 toneladas de peso.]] | [[Archivo:Kamakura Budda Daibutsu right 1879.jpg|thumb|200px|Estatua de bronce de Buda Daibutsu, en [[Kamakura]], [[Japón]], tiene 11,40 m de altura y 93 toneladas de peso.]] | ||
El ''kara-kane''<ref> ''Kara-kane'' significa "metal chino" en [[idioma japonés|japonés.]] </ref> es un bronce para campanas y orfebrería tradicional del [[Japón]] constituido por 60% de cobre, 24% de estaño, y 9% de zinc, con agregados de [[hierro]] y plomo.<ref> [http://www.ganoksin.com/borisat/nenam/japanese-alloys.htm Aleaciones japonesas] </ref> | El ''kara-kane''<ref>''Kara-kane'' significa "metal chino" en [[idioma japonés|japonés.]]</ref> es un bronce para campanas y orfebrería tradicional del [[Japón]] constituido por 60% de cobre, 24% de estaño, y 9% de zinc, con agregados de [[hierro]] y plomo.<ref>[http://www.ganoksin.com/borisat/nenam/japanese-alloys.htm Aleaciones japonesas]</ref> | ||
Muchos orfebres suelen agregarle pequeñas cantidades de [[arsénico]] y [[antimonio]] para endurecer al bronce sin perder fusibilidad, y lograr mayor detalle en la impresión de los moldes. | Muchos orfebres suelen agregarle pequeñas cantidades de [[arsénico]] y [[antimonio]] para endurecer al bronce sin perder fusibilidad, y lograr mayor detalle en la impresión de los moldes. | ||
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===Aleaciones que imitan la plata=== | ===Aleaciones que imitan la plata=== | ||
* '''Metal de Tonca''': aleación compuesta por un 36% de [[cobre]], 28% de níquel y cantidades iguales de [[estaño]], [[plomo]], [[hierro]], zinc y [[antimonio]]. Es un metal difícil de fundir, poco dúctil, que se utiliza con poca frecuencia. | * '''Metal de Tonca''': aleación compuesta por un 36% de [[cobre]], 28% de níquel y cantidades iguales de [[estaño]], [[plomo]], [[hierro]], zinc y [[antimonio]]. Es un metal difícil de fundir, poco dúctil, que se utiliza con poca frecuencia. | ||
*''' Mina plata''': fabricada con 57% de cobre, 40% de níquel, 3% de | *''' Mina plata''': fabricada con 57% de cobre, 40% de níquel, 3% de tungsteno y trazas de [[aluminio]], tiene la propiedad de no ser atacada por el azufre y presenta propiedades muy similares a la plata. | ||
===Aleaciones con plomo=== | ===Aleaciones con plomo=== | ||
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! Aplicaciones | ! Aplicaciones | ||
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| SAE40<ref> [http://www.sae.org/standardsdev/ Society of Automotive Engineers SAE] </ref> | | SAE40<ref>[http://www.sae.org/standardsdev/ Society of Automotive Engineers SAE]</ref> | ||
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| [[Cu]] 85 [[Pb]] 5 [[Sn]] 5 [[Zn]] 5 | | [[Cu]] 85 [[Pb]] 5 [[Sn]] 5 [[Zn]] 5 | ||
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| UNS<ref>UNS: Unified Numbering System (Sistema numerador unificado): Estándard de clasificación de metales operado conjuntamente por la American Society for Testing and Materials y la Society of Automotive Engineers (SAE) </ref> C22000 | | UNS<ref>UNS: Unified Numbering System (Sistema numerador unificado): Estándard de clasificación de metales operado conjuntamente por la American Society for Testing and Materials y la Society of Automotive Engineers (SAE)</ref> C22000 | ||
| Comercial 90-10 | | Comercial 90-10 | ||
| [[Cu]] 89/91 Fe < 0,05 [[Pb]] < 0,05 [[Zn]] 12,5 | | [[Cu]] 89/91 Fe < 0,05 [[Pb]] < 0,05 [[Zn]] 12,5 | ||
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| 3,91<sup> | | 3,91<sup>−06</sup> | ||
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| 55 | | 55 | ||
| 115 | | 115 | ||
| 4,30<sup> | | 4,30<sup>−06</sup> | ||
| 173 | | 173 | ||
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