Chiunque si occupi di reperire, confrontare o documentare il rame deve innanzitutto orientarsi tra i sistemi di designazione che identificano ciascuna qualità. Queste specifiche relative al rame variano a seconda della regione; ciascuna utilizza una propria logica di lettere, numeri e suffissi per codificare la composizione, la forma del prodotto e le caratteristiche meccaniche. Questa guida spiega come funzionano i principali sistemi in Europa, negli Stati Uniti e in Giappone, e come si relazionano tra loro quando è necessario effettuare un riferimento incrociato tra i diversi gradi.
In Europa, le specifiche relative al rame sono regolate dalla norma Euronorm (abbreviata EN), un sistema armonizzato in tutti i paesi europei. La norma Euronorm identifica i gradi di rame utilizzando un codice alfanumerico di sei caratteri. La prima lettera, “C”, indica una lega di rame. La seconda lettera identifica la forma del prodotto, come segue: B per i lingotti destinati alla rifusione in prodotti fusi, C per i prodotti fusi, F per i materiali di apporto utilizzati nella brasatura e nella saldatura, M per le leghe madri, R per il rame grezzo raffinato, S per i rottami, W per i prodotti lavorati e X per i materiali non standard. Tre cifre identificano quindi il materiale, mentre una lettera finale identifica la classificazione dei singoli gruppi di materiali in rame, ampliando al contempo la capacità del sistema di designazione.
Questa ultima lettera riveste particolare importanza poiché identifica la principale proprietà obbligatoria del materiale. Ciascuna condizione del materiale è rappresentata da una lettera specifica: A per l’allungamento, B per il limite di flessione elastica, D per il materiale tal quale (senza proprietà meccaniche specificate), G per la granulometria, H per la durezza (Brinell o Vickers), M per "così come prodotto" (senza proprietà meccaniche specificate), R per resistenza alla trazione e Y per resistenza allo snervamento allo 0,2%.
Per i pezzi fusi, le proprietà applicabili dipendono dal processo di fusione, indicato da un suffisso: GS per la fusione in sabbia, GM per la fusione in stampo permanente, GZ per la fusione centrifuga, GC per la colata continua e GP per la pressofusione.
Sebbene la norma Euronorm sia accettata e applicata in tutta Europa, nella documentazione esistente sono ancora diffuse le specifiche relative al rame derivanti dai precedenti sistemi nazionali. Le denominazioni delle norme tedesche DIN, britanniche BS, francesi AFNOR e italiane UNI compaiono ancora in molti disegni, norme e documenti tecnici e, per questo motivo, continuano ad avere rilevanza nella pratica quotidiana.
Negli Stati Uniti, le specifiche relative al rame a cui si fa riferimento più frequentemente sono quelle pubblicate da ASTM, SAE e ASME. Per coordinare questi diversi sistemi di designazione in un unico quadro di riferimento e per evitare che lo stesso numero venga assegnato a due metalli diversi, è stato istituito il Sistema di numerazione unificato (UNS). L’UNS è un sistema di identificazione delle leghe commerciali; un aspetto fondamentale da comprendere è che esso identifica le leghe senza fornire specifiche dirette relative alle stesse.
In pratica, le specifiche relative al rame e ad altre leghe fanno spesso riferimento alla classificazione UNS, sia per identificare i gradi trattati in un documento, sia per collegare tali gradi ai numeri UNS. Nella terminologia di Total Materia, questa categoria di equivalenti delle leghe è definita come "Ufficiale".
Le specifiche giapponesi relative al rame (JIS) si basano sulle norme ISO. In base a questo sistema, le leghe di rame sono designate con il prefisso facoltativo JIS, seguito dalla lettera C, che sta per rame e leghe di rame, e da un numero di quattro cifre che indica gli elementi di lega.
Ad esempio, la norma JIS C1020 prevede un contenuto di rame del 99,9%, la JIS C2720 è una lega di rame e zinco (ottone), la JIS C5191 è una lega di rame, stagno e fosforo (bronzo fosforoso), lo standard JIS C3601 è una lega di rame, zinco e piombo (ottone legato al piombo), lo standard JIS C6801 è una lega di rame, zinco e alluminio (ottone), e lo standard JIS C4430 è un ottone di rame, zinco e stagno.
Questo articolo illustra i sistemi di classificazione utilizzati per identificare i gradi di rame nelle diverse regioni. Le guide correlate della serie “Rame” trattano gli argomenti che ti saranno utili da consultare insieme a questo articolo. “Gradi di rame” classifica il metallo nelle sue sei famiglie di leghe, mentre “Proprietà del rame” descrive in dettaglio la conduttività, la resistenza alla corrosione e la resistenza meccanica che tali classificazioni descrivono. "Standard del rame" definisce i quadri di riferimento più ampi che regolano questi sistemi di classificazione. Insieme, questi documenti collegano la logica di classificazione ai gradi, alle proprietà e agli standard che ne stanno alla base.
I principali sistemi sono la norma europea Euronorm (EN), le norme statunitensi pubblicate da ASTM, SAE e ASME (coordinate attraverso il Sistema di numerazione unificato) e il sistema giapponese JIS, basato sulle norme ISO. Si incontrano ancora anche sistemi nazionali più datati, quali DIN, BS, AFNOR e UNI.
Euronorm utilizza un codice alfanumerico di sei caratteri. La prima lettera "C" sta per rame, la seconda lettera indica la forma del prodotto, tre cifre identificano il materiale e l'ultima lettera identifica il gruppo di materiali e la sua principale proprietà obbligatoria.
Il sistema UNS fornisce un unico sistema di identificazione per le leghe commerciali negli Stati Uniti, garantendo che lo stesso numero non venga mai assegnato a due metalli diversi. Esso identifica le leghe ma non fornisce di per sé specifiche dirette, pertanto i documenti fanno spesso riferimento ai numeri UNS.
Le leghe di rame JIS utilizzano il prefisso opzionale JIS, seguito dalla lettera C e da un numero di quattro cifre che indica gli elementi di lega. Ad esempio, la JIS C1020 è composta per il 99,9% da rame, mentre la JIS C2720 è un ottone di rame e zinco.
Sì. Sebbene Euronorm sia ormai la norma europea armonizzata, i sistemi nazionali ormai obsoleti, come il DIN tedesco, il BS britannico, l’AFNOR francese e l’UNI italiano, compaiono ancora in molti documenti esistenti e continuano a essere utili nella pratica.