Le leghe metalliche in gioielleria

Le leghe

Pochi metalli si usano puri: normalmente, infatti, si utilizzano miscugli chiamati Leghe.

Le leghe sono una combinazione (miscugli omogenei), sia in soluzione o in miscela, di due o di più elementi, di cui almeno uno è un metallo (l’elemento presente in percentuale più alta è sempre un metallo) e dove il materiale risultante ha proprietà metalliche differenti da quelle dei singoli componenti.

Una lega con due componenti è denominata una lega binaria; una con tre è una lega ternaria ed una con quattro è una lega quaternaria.

Questi materiali mantengono le caratteristiche proprie dei metalli: lavorabilità, elevata conducibilità elettrica e termica. Inoltre possiedono alcune caratteristiche, tra cui la principale è la resistenza meccanica, che gli elementi metallici spesso non hanno. A temperatura ambiente le leghe sono solide ad eccezione degli amalgami, le leghe con mercurio.

Le leghe di oro

Anche l’oro che viene usato in gioielleria è una lega (in genere una lega con il 25% di

un altro elemento) perché l’oro puro è troppo tenero.

A seconda del metallo che viene aggiunto avremo diversi tipi di oro; ad esempio se viene aggiunto del rame la lega risultante tenderà al rosso, se viene aggiunto del ferro tenderà al verde, con l’alluminio al violaceo con il bismuto al nero, con l’argento dal verde chiaro fino diventare bianco quando l’argento raggiunge il 50%. Possono, però, essere aggiunti anche platino, palladio, nichel e zinco.

L’oro puro quasi mai provoca allergie ma dato che spesso quello che compriamo non è oro puro ma una lega che contiene, mediamente, il 25% di un altro elemento, dovremo fare attenzione a quello viene a contatto con la nostra epidermide (la pelle), in quanto diverse persone possono risultare allergiche ad alcuni degli elementi presenti come, ad esempio, al rame o al nichel.

Gli ottoni (dal sito http://www.copperalliance.it/il-rame/leghe/ottone)

L'ottone è una lega rame-zinco, il cui tenore di quest'ultimo determina le proprietà come la resistenza meccanica, il colore, la lavorabilità all'utensile, la duttilità, la conduzione di elettricità e calore, la resistenza all'abrasione e alla corrosione.

Gli ottoni, a seconda del tenore di zinco presente, offrono caratteristiche molto diverse.
La tabella riassumono le principali caratteristiche e applicazioni dei diversi tipi di ottoni binari, costituiti cioè da rame e zinco, e ternari, costituiti da rame zinco e un altro elemento.
Considerando gli ottoni primari, si parla di fase α quando il contenuto di Zn è inferiore al 36% circa. Questi ottoni hanno eccellente lavorabilità a freddo (imbutitura e stampaggio) e buona a caldo.
Gli ottoni α-β hanno un titolo di zinco oscillante tra il 36 e il 45%; sono facilmente lavorabili a caldo.
Le leghe con percentuali di Zn superiori al 45% non hanno interesse pratico.

Si noti che la lavorabilità alle macchine utensili è buona, ma la tenacità provoca la formazione di trucioli molto lunghi; allora si aggiunge del piombo che, insolubile ed estraneo alla struttura cristallina, si disperde ai bordi dei grani: così i trucioli diventano molto corti o addirittura polverosi e gli utensili subiscono un'usura e un riscaldamento minori, con conseguente miglioramento della qualità e della velocità della lavorazione.
Alla lega possono essere aggiunti altri elementi per ottenere determinate proprietà:

• il manganese e lo stagno aumentano la resistenza alla corrosione;
• il ferro aumenta il carico di rottura;
• l’alluminio aumenta la resistenza alla corrosione e all’abrasione;
• l’antimonio e l’arsenico inibiscono la dezincificazione.

Il colore

Il giallo è il classico colore dell'ottone, ma non è l'unico. Se si aggiunge l'1% di manganese, una volta esposto agli elementi acquisirà un colore marrone cioccolato. Una lega con il 10% di zinco è chiamata similoro, per la sua tonalità e brillantezza simile all'oro. Un'altra lega spesso impiegato nei serramenti, viene comunemente chiamata "bronzo architettonico", perchè richiama il bronzo. Non sorprende allora che gli architetti e designer sfruttino gli ottoni nell'arredamento interno e per i rivestimenti degli edifici.

L'antibattericità

Il rame e le sue leghe come l'ottone vengono impiegati nella produzione di oggetti che vengono toccati di frequente (come rubinetti, maniglie e corrimano), perchè sono materiali antibatterici. Così, i batteri patogeni che si depositano sopra di essi vengono eliminati in brevissimo tempo.

La lavorabilità

L'ottone CuZn36Pb3 viene preso come materiale di riferimento per la lavorazione all'utensile, con un indice pari a 100: si tratta di una lega ad altissima lavorabilità.

Leghe ferrose

Sono formate da un metallo , il Ferro ( simbolo Fe) e da un non metallo , il Carbonio ( simbolo C ). Sono chiamate anche leghe Ferro-Carbonio.

In base al tenore di carbonio si dividono in :

ACCIAIO:        tenore carbonio C da 0,06 % a 2,06%

GHISA:            tenore carbonio C da 2,06 % a 6,67%
 

Il bronzo: la più antica delle leghe metalliche (Enciclopedia dei ragazzi (2006) Treccani)

Il bronzo, anche se oggi non è più molto in voga, è una delle leghe metalliche più usate nella storia dell’umanità e resta probabilmente la prima lega scoperta e massicciamente usata in epoche preistoriche. Nella cronologia usata dagli storici, subito dopo l’Età del Ferro viene infatti, diversi millenni prima di Cristo, l’Età del Bronzo: un periodo storico caratterizzato, appunto, dalla scoperta della tecnica per realizzare questa lega e dal suo uso.

Con il termine bronzo si indica in realtà non una sola lega, ma un’intera famiglia, ottenuta mescolando il rame con lo stagno, lo zinco e altri materiali. Nel corso del tempo si sono creati molti tipi diversi di bronzo, ottenuti perfino con l’aggiunta di arsenico, un elemento che notoriamente è un potente veleno, ma che rende la lega particolarmente dura e resistente. I primi esempi di uso del bronzo risalgono circa al 2300 a.C. e sono stati ritrovati in Egitto e Mesopotamia. Pur essendo più duro e resistente del ferro, il bronzo ha avuto un uso limitato per molto tempo, a causa dei costi notevoli della sua produzione. Per esempio, le spade di bronzo erano riservate, nell’esercito dell’Impero Romano, sostanzialmente agli ufficiali, mentre i soldati avevano in dotazione armi realizzate con il ferro, meno efficaci e resistenti, ma assai più economiche.

I metalli e le leghe metalliche nella storia dell’umanità