Las tres calidades de cobre que se usan en tubos de lingotera de colada continua son TP2 / Cu-DHP, CuAg0,1 y CuCrZr. Las tres tienen más del 99 % de cobre y las tres conducen bien el calor. La diferencia está en cómo se comportan en el menisco, donde el cobre trabaja a 200–350 °C bajo ciclos térmicos: cuanto mayor es la temperatura de ablandamiento, más tiempo mantiene el tubo su conicidad.
| Material | Posición típica | Ventaja principal |
|---|---|---|
| TP2 / Cu-DHP | Colada estándar de palanquilla | Buena conductividad térmica, económico, fácil de mecanizar |
| CuAg0,1 | Mayor estabilidad térmica | Mayor resistencia al ablandamiento / recristalización |
| CuCrZr | Aplicaciones exigentes | Mayor resistencia y estabilidad térmica |
Cobre desoxidado con fósforo con 0,015–0,040 % P. Conductividad térmica en torno a 340 W/m·K, el ablandamiento empieza aproximadamente a 250–320 °C. Es el material de tubo de palanquilla más común del mundo porque, para velocidades de colada de hasta unos 2,5 m/min en secciones pequeñas, simplemente funciona, y es el que menos cuesta. Su debilidad: a temperaturas de menisco más altas el cobre recristaliza, la pared se ablanda y la conicidad se abre, de modo que el tubo pierde su forma antes de que se desgaste el cromo.
Añadir 0,08–0,12 % de plata eleva la temperatura de recristalización unos 80–100 °C sin reducir la conductividad; de hecho el CuAg es el mejor conductor de los tres. Para máquinas que trabajan a 2,5–4 m/min, o que cuelan grados calientes, los tubos CuAg conservan su conicidad notablemente más tiempo que el Cu-DHP con un sobrecoste moderado. Es la calidad que más recomendamos para palanquillas de 100–150 mm a velocidades actuales.
El cromo (0,3–1,2 %) y el circonio (0,03–0,3 %) forman precipitados que mantienen la resistencia del cobre hasta 450–500 °C. La dureza es de 120–160 HB frente a 80–110 del Cu-DHP, y la resistencia a la tracción es aproximadamente un 50 % mayor. La conductividad es algo menor pero sigue siendo alta. El CuCrZr es la elección para lingoteras de bloom, placas de lingotera, máquinas de alta velocidad y cualquier planta que mida la vida de la lingotera en semanas y no en días. Cuesta más, se mecaniza peor y necesita un proveedor que controle el tratamiento térmico; un tubo CuCrZr mal envejecido no es mejor que uno de Cu-DHP.
No dé por hecho que la aleación más resistente es siempre la correcta. En una máquina lenta con buena refrigeración, el CuCrZr no aporta ninguna mejora medible de vida útil sobre el CuAg y cuesta más. A la inversa, usar Cu-DHP en una máquina rápida significa sustituir tubos por pérdida de conicidad con el cromo todavía intacto, que es la forma más cara de operar una lingotera.
Los rangos de propiedades típicos de las tres calidades están en la página de datos técnicos; las tablas de composición, en la página de materiales de cobre.
Sí. CuAg0,1, Cu-Ag, cobre plata y OFE-Ag describen todos un cobre con aproximadamente 0,1 % de plata.
Sí; muchas plantas usan CuAg en las líneas rápidas y Cu-DHP en las lentas.
Cada tubo se envía con certificado de material y un control por espectrómetro de Cu, P, Ag, Cr y Zr.
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