Aleaciones de Cobre-Níquel - Uso en el Ámbito Marino: Una Introducción
Antecedentes Históricos y Propiedades del Cobre
El cobre, reconocido como uno de los metales más nobles en uso común, posee una excelente resistencia a la corrosión tanto en la atmósfera como en el agua. Su combinación con el níquel mejora significativamente estas propiedades, especialmente en ambientes marinos.
Orígenes en la Navegación
Desde el siglo XVIII, se utilizó el revestimiento de cobre en los buques de madera para prevenir daños causados por insectos y gusanos xilófagos. Además, se descubrió que el cobre prevenía la bioincrustación por algas y moluscos, contribuyendo así al éxito naval de figuras como Nelson en la Batalla de Trafalgar.
Hallazgos en Restos Submarinos
Muchos restos de naufragios conservan sus accesorios de aleaciones de cobre en buen estado, como las poleas del Mary Rose del siglo XVI, que solo necesitan limpieza para ser reutilizables.
Mejoras con la Adición de Níquel
Fortaleza y Durabilidad
La adición de níquel al cobre mejora su resistencia y durabilidad, así como su resistencia a la corrosión, erosión y cavitación en todas las aguas naturales, incluyendo el agua de mar y las aguas salobres, tratadas o contaminadas.
Resistencia a la Corrosión y Bioincrustación
Las aleaciones de cobre-níquel muestran una excelente resistencia a la corrosión por tensión y la fatiga por corrosión. Su resistencia a la bioincrustación las hace ideales para aplicaciones marinas y entornos químicos.
Aplicaciones Típicas de las Aleaciones de Cobre-Níquel
Aplicaciones Marinas y Más
Estas aleaciones se utilizan en cascos de barcos y buques, plantas de desalinización, equipos de intercambio de calor, tuberías de agua de mar y sistemas hidráulicos, plataformas petrolíferas, jaulas para la acuicultura y pantallas de toma de agua de mar.
Aleaciones Principales
Las dos aleaciones principales de esta familia contienen respectivamente 10% o 30% de níquel, además de pequeñas cantidades de hierro y manganeso. Las Tablas 1 y 2 presentan los estándares internacionales y las composiciones estandarizadas para estas aleaciones.
Normas y Composiciones Estándar
Tabla 1. Estándares Aplicables para Diversos Productos Forjados y Fundidos
Lista los números de estándares aplicables para productos forjados y fundidos, incluyendo normas ASTM, EN y ISO.
| Estándares | Números de Estándares Aplicables |
|---|---|
| Composición | |
| ASTM | |
| EN† | |
| ISO |
† Se está preparando un nuevo estándar para materiales de uso marino.
Nota: Este resumen cubre estándares americanos (ASTM), europeos (EN reemplaza todos los estándares nacionales anteriores) e internacionales (ISO). No incluye estándares militares.
Tabla 2. Composiciones Estándar de Aleaciones de Cobre-Níquel Forjadas, Designaciones Norteamericanas y Europeas
Detalla las designaciones americanas y europeas, mostrando las composiciones de las aleaciones de cobre-níquel, incluyendo los porcentajes de cobre, níquel, hierro, manganeso y otros elementos.
Las aleaciones de cobre-níquel representan una combinación superior para aplicaciones marinas y otras condiciones adversas, aprovechando las propiedades excepcionales del cobre y mejorándolas con la adición de níquel. Estas aleaciones no solo cumplen con demandas técnicas modernas, sino que también continúan demostrando su valor en una variedad de aplicaciones, desde históricas hasta contemporáneas.
Designaciones Americanas
| UNS Alloy No. | Composición, % (Rango o Máx.) |
|---|---|
| Cu | |
| C70600 | Rem |
| C71500 | Rem |
| C71640 | Rem |
*Límites especiales aplican cuando el producto va a ser soldado.
Designaciones Europeas
| Símbolo | Número | Composición, % (Rango o Máx.) |
|---|---|---|
| Cu | C | |
| CuNi10-Fe1Mn | CW352H | Rem |
| CuNi30-Fe2Mn2 | CW353H | Rem |
| CuNi30-Mn1Fe | CW354H | Rem |
*Co máximo 0.1% se cuenta como Ni.