Latón

Brass astrolabe

Brass lectern con un águila. Atribuido a Aert van Tricht, Limburg (Países Bajos), c. 1500.

El latón es una aleación de cobre (Cu) y zinc (Zn), en proporciones que pueden variar para conseguir diferentes propiedades mecánicas, eléctricas y químicas. Es una aleación de sustitución: los átomos de los dos constituyentes pueden reemplazarse entre sí dentro de la misma estructura cristalina.

El latón es similar al bronce, otra aleación de cobre que utiliza estaño en lugar de zinc. Tanto el bronce como el latón pueden incluir pequeñas proporciones de una variedad de otros elementos, como arsénico (As), plomo (Pb), fósforo (P), aluminio (Al), manganeso (Mn) y silicio (Si). Históricamente, la distinción entre las dos aleaciones ha sido menos consistente y clara, y la práctica moderna en museos y arqueología evita cada vez más ambos términos para objetos históricos en favor del más general "aleación de cobre".

El latón ha sido durante mucho tiempo un material popular para la decoración debido a su aspecto brillante y dorado; se utiliza para tiradores de cajones y pomos de puertas. También ha sido ampliamente utilizado para fabricar utensilios debido a su bajo punto de fusión, alta trabajabilidad (tanto con herramientas manuales como con modernas máquinas de torneado y fresado), durabilidad y conductividad eléctrica y térmica.

El latón todavía se usa comúnmente en aplicaciones donde se requiere resistencia a la corrosión y baja fricción, como cerraduras, bisagras, engranajes, cojinetes, casquillos de municiones, cremalleras, plomería, acoplamientos de mangueras, válvulas y enchufes y enchufes eléctricos. Se utiliza mucho para instrumentos musicales como cuernos y campanas. La composición del latón, generalmente 66% de cobre y 34% de zinc, lo convierte en un sustituto favorable del cobre en bisutería y bisutería, ya que presenta una mayor resistencia a la corrosión. El latón no es adecuado para elementos como las hélices de los barcos porque el zinc reacciona con los minerales en el agua salada, dejando atrás el cobre poroso. El estaño en bronce no reaccionará con estos minerales.

El latón se usa a menudo en situaciones en las que es importante que no salten chispas, como en accesorios y herramientas que se usan cerca de materiales inflamables o explosivos.

Propiedades

Microestructura de latón enrollado y amasado (magnificación de 400×)

El latón es más maleable que el bronce o el zinc. El punto de fusión relativamente bajo del latón (900 a 940 °C, 1650 a 1720 °F, según la composición) y sus características de flujo lo convierten en un material relativamente fácil de moldear. Variando las proporciones de cobre y zinc, se pueden cambiar las propiedades del latón, permitiendo latones duros y blandos. La densidad del latón es de 8,4 a 8,73 g/cm³ (0,303 a 0,315 lb/cu in).

Hoy en día, casi el 90 % de todas las aleaciones de latón se reciclan. Debido a que el latón no es ferromagnético, la chatarra ferrosa se puede separar pasando la chatarra cerca de un imán potente. La chatarra de latón se funde y se refunde en palanquillas que se extruyen en la forma y el tamaño deseados. La suavidad general del latón significa que a menudo se puede mecanizar sin el uso de fluido de corte, aunque hay excepciones a esto.

El aluminio hace que el latón sea más fuerte y más resistente a la corrosión. El aluminio también hace que se forme una capa dura muy beneficiosa de óxido de aluminio (Al₂O₃) en la superficie que es delgada, transparente y autorreparable. El estaño tiene un efecto similar y encuentra su uso especialmente en aplicaciones de agua de mar (latones navales). Las combinaciones de hierro, aluminio, silicio y manganeso hacen que el latón sea resistente al desgaste. La adición de tan solo un 1 % de hierro a una aleación de latón dará como resultado una aleación con una notable atracción magnética.

Diagrama de fase binaria

El latón se corroerá en presencia de humedad, cloruros, acetatos, amoníaco y ciertos ácidos. Esto sucede a menudo cuando el cobre reacciona con el azufre para formar una capa superficial marrón y finalmente negra de sulfuro de cobre que, si se expone regularmente a agua ligeramente ácida, como el agua de lluvia urbana, puede oxidarse en el aire para formar una pátina de carbonato de cobre azul verdoso.. Dependiendo de cómo se formó la capa de pátina, puede proteger el latón subyacente de daños mayores.

Aunque el cobre y el zinc tienen una gran diferencia en el potencial eléctrico, la aleación de latón resultante no experimenta corrosión galvánica interna debido a la ausencia de un ambiente corrosivo dentro de la mezcla. Sin embargo, si el latón se pone en contacto con un metal más noble como la plata o el oro en dicho entorno, el latón se corroerá galvánicamente; por el contrario, si el latón está en contacto con un metal menos noble como el zinc o el hierro, el metal menos noble se corroerá y el latón estará protegido.

Contenido principal

Para mejorar la maquinabilidad del latón, a menudo se agrega plomo en concentraciones de alrededor del 2 %. Dado que el plomo tiene un punto de fusión más bajo que los demás componentes del latón, tiende a migrar hacia los límites de los granos en forma de glóbulos a medida que se enfría después de la fundición. El patrón que forman los glóbulos en la superficie del latón aumenta el área superficial de plomo disponible que, a su vez, afecta el grado de lixiviación. Además, las operaciones de corte pueden esparcir los glóbulos de plomo sobre la superficie. Estos efectos pueden conducir a una importante lixiviación de plomo a partir de latones con un contenido de plomo comparativamente bajo.

En octubre de 1999, el Fiscal General del Estado de California demandó a 13 fabricantes y distribuidores clave por contenido de plomo. En pruebas de laboratorio, los investigadores estatales encontraron que la llave de latón promedio, nueva o vieja, excedía los límites de la Proposición 65 de California por un factor promedio de 19, suponiendo que se manipula dos veces al día. En abril de 2001, los fabricantes acordaron reducir el contenido de plomo al 1,5% o enfrentar el requisito de advertir a los consumidores sobre el contenido de plomo. Las llaves enchapadas con otros metales no se ven afectadas por el asentamiento y pueden continuar usando aleaciones de latón con un mayor porcentaje de contenido de plomo.

También en California, se deben usar materiales sin plomo para "cada componente que entre en contacto con la superficie húmeda de tuberías y accesorios de tubería, accesorios de plomería y accesorios". El 1 de enero de 2010, la cantidad máxima de plomo en "latón sin plomo" en California se redujo del 4% al 0,25% de plomo.

Latón resistente a la corrosión para entornos hostiles

Bola de muestreo con mango de acero inoxidable

Los latones resistentes a la pérdida de zinc (DZR o DR), a veces denominados latones CR (resistentes a la corrosión), se utilizan cuando existe un gran riesgo de corrosión y los latones normales no cumplen los requisitos. Las aplicaciones con altas temperaturas del agua, presencia de cloruros o calidades del agua desviadas (agua blanda) juegan un papel importante. DZR-brass es excelente en sistemas de calderas de agua. Esta aleación de latón debe producirse con mucho cuidado, con especial atención a una composición equilibrada y temperaturas y parámetros de producción adecuados para evitar fallas a largo plazo.

Un ejemplo de latón DZR es el latón C352, con aproximadamente un 30 % de zinc, un 61-63 % de cobre, un 1,7-2,8 % de plomo y un 0,02-0,15 % de arsénico. El plomo y el arsénico suprimen significativamente la pérdida de zinc.

Los "latones rojos", una familia de aleaciones con una alta proporción de cobre y generalmente menos del 15 % de zinc, son más resistentes a la pérdida de zinc. Uno de los metales llamado "latón rojo" es 85% cobre, 5% estaño, 5% plomo y 5% zinc. La aleación de cobre C23000, que también se conoce como "latón rojo", contiene un 84-86 % de cobre, un 0,05 % de hierro y otro de plomo, y el resto es zinc.

Otro de estos materiales es el bronce de cañón, de la familia de los latones rojos. Las aleaciones de bronce de cañón contienen aproximadamente un 88 % de cobre, un 8-10 % de estaño y un 2-4 % de zinc. Se puede agregar plomo para facilitar el mecanizado o para aleaciones de cojinetes.

"Latón naval", para uso en agua de mar, contiene un 40 % de zinc pero también un 1 % de estaño. La adición de estaño suprime la lixiviación de zinc.

La NSF International requiere que los latones con más del 15 % de zinc, utilizados en tuberías y accesorios de plomería, sean resistentes a la pérdida de zinc.

Uso en instrumentos musicales

Una colección de instrumentos de latón

La alta maleabilidad y trabajabilidad, la resistencia relativamente buena a la corrosión y las propiedades acústicas tradicionalmente atribuidas al latón, lo han convertido en el metal elegido habitualmente para la construcción de instrumentos musicales cuyos resonadores acústicos consisten en tubos largos y relativamente estrechos, a menudo plegados o doblados. enrollado para compacidad; la plata y sus aleaciones, e incluso el oro, se han utilizado por las mismas razones, pero el latón es la opción más económica. Conocidos colectivamente como instrumentos de metal, estos incluyen el trombón, la tuba, la trompeta, la corneta, el fliscorno, el cuerno barítono, el bombardino, el cuerno tenor y el cuerno francés, y muchos otros 'cuernos', muchos en familias de varios tamaños. como los saxhorns.

Otros instrumentos de viento pueden estar hechos de latón u otros metales y, de hecho, la mayoría de las flautas y flautines modernos para estudiantes están hechos de alguna variedad de latón, generalmente una aleación de cuproníquel similar a la alpaca (también conocida como plata alemana). Los clarinetes, especialmente los clarinetes bajos como el contrabajo y el subcontrabajo, a veces se fabrican de metal debido a los suministros limitados de maderas duras tropicales densas y de grano fino que tradicionalmente se prefieren para instrumentos de viento de madera más pequeños. Por la misma razón, algunos clarinetes bajos, fagotes y contrafagotes presentan una construcción híbrida, con secciones largas y rectas de madera y juntas curvas, mástil y/o campana de metal. El uso de metal también evita los riesgos de exponer los instrumentos de madera a cambios de temperatura o humedad, que pueden provocar resquebrajaduras repentinas. Aunque los saxofones y los sarrusofones se clasifican como instrumentos de viento de madera, normalmente están hechos de latón por razones similares y porque sus amplios orificios cónicos y sus cuerpos de paredes delgadas se fabrican más fácil y eficientemente formando láminas de metal que mecanizando madera.

El teclado de la mayoría de los instrumentos de viento de madera modernos, incluidos los instrumentos con cuerpo de madera, también suele estar hecho de una aleación como la alpaca. Estas aleaciones son más rígidas y duraderas que el latón que se usa para construir los cuerpos de los instrumentos, pero aún se pueden trabajar con herramientas manuales simples, una gran ayuda para las reparaciones rápidas. Las boquillas de los instrumentos de metal y, con menos frecuencia, de los instrumentos de viento de madera, a menudo también están hechas de latón, entre otros metales.

Junto a los instrumentos de metal, el uso más notable de los metales en la música es en varios instrumentos de percusión, sobre todo címbalos, gongs y campanas orquestales (tubulares) (las campanas grandes de "iglesia" normalmente están hechas de bronce). Campanillas pequeñas y "cascabeles" también son comúnmente hechos de latón.

La armónica es un aerófono de lengüeta libre, también a menudo hecho de latón. En los tubos de órgano de la familia de las lengüetas, se utilizan tiras de latón (llamadas lenguas) como lengüetas, que golpean contra la chalota (o golpean "a través" de la chalota en el caso de una "libre").; Junco). Aunque no forman parte de la sección de metales, los tambores a veces también están hechos de latón. Algunas partes de las guitarras eléctricas también están hechas de latón, especialmente los bloques de inercia en los sistemas de trémolo por sus propiedades tonales, y las tuercas de las cuerdas y las monturas por sus propiedades tonales y su baja fricción.

Aplicaciones germicidas y antimicrobianas

Las propiedades bactericidas del latón se han observado durante siglos, particularmente en ambientes marinos donde previene la bioincrustación. Según el tipo y la concentración de patógenos y el medio en el que se encuentren, el latón mata estos microorganismos en unos pocos minutos u horas de contacto.

Un gran número de estudios independientes confirman este efecto antimicrobiano, incluso contra bacterias resistentes a los antibióticos como MRSA y VRSA. Los mecanismos de acción antimicrobiana del cobre y sus aleaciones, incluido el latón, son objeto de una investigación intensa y continua.

Temporada de grietas

Cracking en latón causado por ataque de amoníaco

El latón es susceptible al agrietamiento por corrosión bajo tensión, especialmente por amoníaco o sustancias que contienen o liberan amoníaco. El problema a veces se conoce como agrietamiento estacional después de que se descubrió por primera vez en cartuchos de latón utilizados para municiones de rifle durante la década de 1920 en el ejército indio británico. El problema fue causado por las altas tensiones residuales de la formación en frío de las cajas durante la fabricación, junto con el ataque químico de las trazas de amoníaco en la atmósfera. Los cartuchos se almacenaron en establos y la concentración de amoníaco aumentó durante los calurosos meses de verano, iniciando así grietas quebradizas. El problema se resolvió recociendo las cajas y almacenando los cartuchos en otro lugar.

Tipos

Otras fases además de α, β y γ son ε, un CuZn₃ intermetálico hexagonal, y η, una solución sólida de cobre en zinc.

Historia

Aunque se han utilizado formas de latón desde la prehistoria, su verdadera naturaleza como aleación de cobre y zinc no se comprendió hasta el período posmedieval porque el vapor de zinc que reaccionaba con el cobre para producir latón no se reconocía como metal. La Biblia King James hace muchas referencias al "bronce" para traducir "nechoset" (bronce o cobre) del hebreo al inglés. Los primeros latones pueden haber sido aleaciones naturales hechas mediante la fundición de minerales de cobre ricos en zinc. En la época romana, el latón se producía deliberadamente a partir de minerales metálicos de cobre y zinc mediante el proceso de cementación, cuyo producto era latón de calamina, y las variaciones de este método continuaron hasta mediados del siglo XIX. Eventualmente fue reemplazado por la fundición, la aleación directa de cobre y zinc que se introdujo en Europa en el siglo XVI.

A veces, históricamente, se ha hecho referencia al latón como "cobre amarillo".

Primeras aleaciones de cobre y zinc

En Asia Occidental y el Mediterráneo Oriental, las aleaciones tempranas de cobre y zinc ahora se conocen en pequeñas cantidades en varios sitios del tercer milenio antes de Cristo en el Egeo, Irak, los Emiratos Árabes Unidos, Kalmykia, Turkmenistán y Georgia y del segundo milenio antes de Cristo. sitios en India Occidental, Uzbekistán, Irán, Siria, Irak y Canaán. Se conocen ejemplos aislados de aleaciones de cobre y zinc en China desde el siglo I d. C., mucho después de que el bronce se usara ampliamente.

Las composiciones de estos primeros "metales" los objetos son muy variables y la mayoría tiene contenidos de zinc de entre 5% y 15% en peso, que es inferior al del latón producido por cementación. Estos pueden ser "aleaciones naturales" fabricado por fundición de minerales de cobre ricos en zinc en condiciones redox. Muchos tienen contenidos de estaño similares a los de los artefactos de bronce contemporáneos y es posible que algunas aleaciones de cobre y zinc fueran accidentales y quizás ni siquiera se distinguieran del cobre. Sin embargo, la gran cantidad de aleaciones de cobre y zinc que ahora se conocen sugiere que al menos algunas se fabricaron deliberadamente y muchas tienen contenidos de zinc de más del 12% en peso, lo que habría dado como resultado un color dorado distintivo.

Entre los siglos VIII y VII a. C., las tablillas cuneiformes asirias mencionan la explotación del "cobre de las montañas" y esto puede referirse a "natural" latón. "Oreikhalkon" (montaña de cobre), la traducción griega antigua de este término, se adaptó más tarde al latín aurichalcum que significa "cobre dorado" que se convirtió en el término estándar para el latón. En el siglo IV a. C., Platón sabía que orichalkos era raro y casi tan valioso como el oro y Plinio describe cómo aurichalcum procedía de los depósitos de mineral chipriota que se habían agotado en el siglo I d.C.. El análisis de fluorescencia de rayos X de 39 lingotes de oricalco recuperados de un naufragio de 2600 años frente a Sicilia encontró que eran una aleación hecha con 75-80% de cobre, 15-20% de zinc y pequeños porcentajes de níquel, plomo y hierro.

Mundo romano

S. 7th-century Ewer persa en bronce con incrustaciones de cobre

Durante la última parte del primer milenio antes de Cristo, el uso del latón se extendió por una amplia área geográfica desde Gran Bretaña y España en el oeste hasta Irán e India en el este. Esto parece haber sido alentado por las exportaciones y la influencia del Medio Oriente y el Mediterráneo oriental, donde se había introducido la producción deliberada de latón a partir de minerales metálicos de cobre y zinc. El escritor del siglo IV a. C., Teopompo, citado por Estrabón, describe cómo el calentamiento de la tierra de Andeira en Turquía produjo "gotas de plata falsa", probablemente zinc metálico, que podría usarse para convertir el cobre en oreichalkos. En el siglo I a. C., el griego Dioscórides parece haber reconocido un vínculo entre los minerales de zinc y el latón, describiendo cómo se encontró cadmia (óxido de zinc) en las paredes de los hornos utilizados para calentar el mineral de zinc o el cobre y explicando que luego se puede utilizar para hacer latón.

Para el siglo I a. C., el latón estaba disponible en cantidad suficiente para acuñar monedas en Frigia y Bitinia, y después de la reforma monetaria de Augusto del 23 a. C., también se usó para fabricar dupondii y sestercios. El uso uniforme del latón para la acuñación de monedas y equipo militar en todo el mundo romano puede indicar un grado de participación estatal en la industria, y el latón incluso parece haber sido boicoteado deliberadamente por las comunidades judías de Palestina debido a su asociación con la autoridad romana.

El latón se produjo mediante el proceso de cementación en el que el cobre y el mineral de zinc se calientan juntos hasta que se produce vapor de zinc que reacciona con el cobre. Existe buena evidencia arqueológica de este proceso y se han encontrado crisoles utilizados para producir latón por cementación en sitios de la época romana, incluidos Xanten y Nidda en Alemania, Lyon en Francia y en varios sitios en Gran Bretaña. Varían en tamaño desde diminutas bellotas hasta grandes ánforas como vasijas, pero todas tienen niveles elevados de zinc en el interior y están tapadas. No muestran signos de escoria o perlas de metal que sugieran que los minerales de zinc se calentaron para producir vapor de zinc que reaccionó con el cobre metálico en una reacción de estado sólido. La tela de estos crisoles es porosa, probablemente diseñada para evitar una acumulación de presión, y muchos tienen pequeños orificios en las tapas que pueden estar diseñados para liberar presión o agregar minerales de zinc adicionales cerca del final del proceso. Dioscórides mencionó que los minerales de zinc se usaban tanto para el trabajo como para el acabado del latón, lo que quizás sugiera adiciones secundarias.

El latón fabricado durante el período romano temprano parece haber variado entre un 20 % y un 28 % en peso de zinc. El alto contenido de zinc en las monedas y los objetos de latón disminuyó después del siglo I d. C. y se ha sugerido que esto refleja la pérdida de zinc durante el reciclaje y, por lo tanto, una interrupción en la producción de latón nuevo. Sin embargo, ahora se piensa que esto fue probablemente un cambio deliberado en la composición y, en general, el uso de latón aumenta durante este período y representa alrededor del 40% de todas las aleaciones de cobre utilizadas en el mundo romano en el siglo IV d.C.

Epoca medieval

Bautismo de Cristo en la fuente bautismal del siglo XII en la Iglesia de San Bartolomé, Liège

Poco se sabe sobre la producción de latón durante los siglos inmediatamente posteriores al colapso del Imperio Romano. La interrupción en el comercio de estaño por bronce de Europa occidental puede haber contribuido a la creciente popularidad del latón en el este y, entre los siglos VI y VII d. C., más del 90% de los artefactos de aleación de cobre de Egipto estaban hechos de latón. Sin embargo, también se utilizaron otras aleaciones, como el bronce con bajo contenido de estaño, y varían según las actitudes culturales locales, el propósito del metal y el acceso al zinc, especialmente entre el mundo islámico y el bizantino. Por el contrario, el uso del latón verdadero parece haber disminuido en Europa occidental durante este período a favor de los metales de cañón y otras aleaciones mixtas, pero alrededor de 1000 artefactos de latón se encuentran en tumbas escandinavas en Escocia, el latón se usaba en la fabricación de monedas en Northumbria y existe evidencia arqueológica e histórica de la producción de latón de calamina en Alemania y los Países Bajos, áreas ricas en calamina.

Estos lugares seguirían siendo importantes centros de fabricación de bronce durante la época medieval, especialmente en Dinant. Los objetos de latón todavía se conocen colectivamente como dinanderie en francés. La pila bautismal de la iglesia de San Bartolomé, en Lieja, en la Bélgica moderna (antes de 1117), es una obra maestra destacada de la fundición de latón románica, aunque también se la suele describir como bronce. El metal del candelabro de Gloucester de principios del siglo XII es inusual incluso para los estándares medievales por ser una mezcla de cobre, zinc, estaño, plomo, níquel, hierro, antimonio y arsénico con una cantidad inusualmente grande de plata, que va desde el 22,5% en el base al 5,76% en el recipiente debajo de la vela. Las proporciones de esta mezcla pueden sugerir que el candelabro se hizo a partir de un tesoro de monedas antiguas, probablemente tardorromanas. Latten es un término para los bordes decorativos y objetos similares cortados de láminas de metal, ya sea de latón o bronce. Los aguamaniles se fabricaban típicamente en latón tanto en el mundo europeo como en el islámico.

Brass aquamanile from Lower Saxony, Germany, c. 1250

Se siguió utilizando el proceso de cementación, pero las fuentes literarias tanto de Europa como del mundo islámico parecen describir variantes de un proceso líquido a mayor temperatura que tuvo lugar en crisoles abiertos por la parte superior. La cementación islámica parece haber utilizado óxido de zinc conocido como tutiya o tutty en lugar de minerales de zinc para la fabricación de latón, lo que resultó en un metal con menos impurezas de hierro. Varios escritores islámicos y el Marco Polo italiano del siglo XIII describen cómo se obtuvo por sublimación de minerales de zinc y se condensó en arcilla o barras de hierro, cuyos ejemplos arqueológicos se han identificado en Kush, Irán. Luego podría usarse para la fabricación de latón o con fines medicinales. En el siglo X, Yemen al-Hamdani describió cómo esparcir al-iglimiya, probablemente óxido de zinc, sobre la superficie del cobre fundido producía vapor de tutiya que luego reaccionaba con el metal. El escritor iraní del siglo XIII al-Kashani describe un proceso más complejo mediante el cual tutiya se mezclaba con pasas y se tostaba suavemente antes de agregarse a la superficie del metal fundido. Se añadió una tapa temporal en este punto presumiblemente para minimizar el escape de vapor de zinc.

En Europa se llevó a cabo un proceso líquido similar en crisoles abiertos que probablemente fue menos eficiente que el proceso romano y el uso del término tutty por parte de Albertus Magnus en el siglo XIII sugiere una influencia de la tecnología islámica. El monje alemán del siglo XII, Teófilo, describió cómo los crisoles precalentados se llenaban hasta la sexta parte con calamina en polvo y carbón, y luego se cubrían con cobre y carbón antes de derretirlos, agitarlos y volver a llenarlos. El producto final se fundió y luego se fundió nuevamente con calamina. Se ha sugerido que esta segunda fusión puede haber tenido lugar a una temperatura más baja para permitir que se absorba más zinc. Albertus Magnus señaló que el "poder" de calamina y tutty podría evaporarse y describió cómo la adición de vidrio en polvo podría crear una película para unirlo al metal. Se conocen crisoles alemanes de fabricación de latón de Dortmund que datan del siglo X dC y de Soest y Schwerte en Westfalia que datan de alrededor del siglo XIII confirman que Theophilus' en cuenta, ya que tienen la parte superior abierta, aunque los discos cerámicos de Soest pueden haber servido como tapas sueltas que pueden haber sido utilizadas para reducir la evaporación del zinc y tener escoria en el interior como resultado de un proceso líquido.

África

Siglo XII "Cabeza Bronce de Ife", en realidad de "brass de zinc conducido con gran intensidad"

Algunos de los objetos más famosos del arte africano son las piezas fundidas a la cera perdida de África Occidental, en su mayoría de lo que ahora es Nigeria, producidas primero por el Reino de Ife y luego por el Imperio de Benín. Aunque normalmente se describen como "bronces", los Bronces de Benin, ahora en su mayoría en el Museo Británico y otras colecciones occidentales, y las cabezas de retratos grandes como la Cabeza de bronce de Ife de "cinc-latón fuertemente emplomado& #34; y la Cabeza de Bronce de la Reina Idia, ambas también del Museo Británico, se describen mejor como bronce, aunque de composiciones variables. El trabajo en latón o bronce siguió siendo importante en el arte de Benin y otras tradiciones de África occidental, como los pesos de oro de Akan, donde el metal se consideraba un material más valioso que en Europa.

Europa renacentista y posmedieval

El Renacimiento vio cambios importantes tanto en la teoría como en la práctica de la fabricación de latón en Europa. En el siglo XV hay evidencia del uso renovado de crisoles de cementación con tapa en Zwickau en Alemania. Estos grandes crisoles eran capaces de producir alrededor de 20 kg de latón. Hay restos de escoria y piezas de metal en el interior. Su composición irregular sugiere que se trató de un proceso a menor temperatura, no del todo líquido. Las tapas de los crisoles tenían pequeños orificios que se bloquearon con tapones de arcilla cerca del final del proceso, presumiblemente para maximizar la absorción de zinc en las etapas finales. Luego se usaron crisoles triangulares para fundir el latón para la fundición.

Escritores técnicos del siglo XVI como Biringuccio, Ercker y Agricola describieron una variedad de técnicas de fabricación de latón de cementación y se acercaron más a la comprensión de la verdadera naturaleza del proceso al señalar que el cobre se volvió más pesado a medida que cambiaba a latón y que se volvía más dorado. a medida que se añadía calamina adicional. El zinc metálico también se estaba volviendo más común. En 1513, los lingotes de zinc metálico de India y China llegaban a Londres y los gránulos de zinc condensados en los conductos de humos de los hornos en Rammelsberg en Alemania se explotaron para la fabricación de latón de cementación alrededor de 1550.

Finalmente, se descubrió que el zinc metálico se podía alear con cobre para hacer latón, un proceso conocido como estampación, y en 1657 el químico alemán Johann Glauber había reconocido que la calamina era "nada más que zinc infundible" y que el zinc era un "metal medio maduro". Sin embargo, algunos latones anteriores con alto contenido de zinc y bajo contenido de hierro, como la placa conmemorativa de latón de Wightman de 1530 de Inglaterra, pueden haberse fabricado aleando cobre con zinc e incluir trazas de cadmio similares a las que se encuentran en algunos lingotes de zinc de China..

Sin embargo, el proceso de cementación no se abandonó, y hasta principios del siglo XIX hay descripciones de cementación en estado sólido en un horno abovedado a alrededor de 900-950 °C y con una duración de hasta 10 horas. La industria europea del latón continuó floreciendo en el período posmedieval impulsada por innovaciones como la introducción en el siglo XVI de martillos accionados por agua para la producción de artículos como ollas. En 1559, solo la ciudad alemana de Aquisgrán era capaz de producir 300.000 quintales de latón al año. Después de varios comienzos en falso durante los siglos XVI y XVII, la industria del latón también se estableció en Inglaterra aprovechando los abundantes suministros de cobre barato fundido en el nuevo horno de reverbero alimentado con carbón. En 1723, el fabricante de latón de Bristol, Nehemiah Champion, patentó el uso de cobre granulado, producido vertiendo metal fundido en agua fría. Esto aumentó el área superficial del cobre ayudándolo a reaccionar y se informaron contenidos de zinc de hasta un 33 % en peso utilizando esta nueva técnica.

En 1738, el hijo de Nehemías, William Champion, patentó una técnica para la primera destilación a escala industrial de zinc metálico conocida como destilación por descenso o "el proceso inglés". Este zinc local se utilizó en la fundición y permitió un mayor control sobre el contenido de zinc del latón y la producción de aleaciones de cobre con alto contenido de zinc que habría sido difícil o imposible de producir mediante cementación, para su uso en objetos costosos como instrumentos científicos, relojes, botones de latón y bisutería. Sin embargo, Champion continuó utilizando el método de cementación con calamina más barato para producir latón con bajo contenido de zinc y se han identificado restos arqueológicos de hornos de cementación en forma de colmena en su obra en Warmley. A mediados y finales del siglo XVIII, los desarrollos en la destilación de zinc más barata, como los hornos horizontales de John-Jaques Dony en Bélgica y la reducción de los aranceles sobre el zinc, así como la demanda de aleaciones con alto contenido de zinc resistentes a la corrosión, aumentaron la popularidad de la granza y, como resultado, la cementación se abandonó en gran medida a mediados del siglo XIX.

Referencias generales