I mange årtusener har mennesket eksperimentert med ulike metaller og fått flere og flere høyfaste legeringer fra dem. For dette ble en rekke kjemiske elementer brukt. Bronsealderen er en epoke der en legering av tinn og kobber (CuSn6) ble populær. Hva er dette materialet og hvorfor var det så populært?
Bronsealderens historie
Takket være forbedringen i behandlingen av metaller som kobber og tinn, i 3000 f. Kr. bronsealderen begynte. Den er preget av aktiv produksjon av en slik legering som bronse, som ble brukt til å lage verktøy og smykker.
I moderne metallurgisk industri brukes i tillegg til kobber og tinn også materialer som aluminium, fosfor, bly og sink. Selve navnet kommer fra det persiske ordet "berenj", som oversettes til "kobber".
Det er kjent at den første bronsen ble laget av Cu og arsen og ble k alt arsen. Men på grunn av sin toksisitet, er det veldig rasktendret til tinn. Ikke overraskende ble smeder ofte fremstilt som stygge og lemlestet. Faktisk var det det. Langvarig kontakt med arsen hadde en svært dårlig effekt på kroppen deres. Av denne grunn kalles en legering av kobber og tinn bronse, siden det er disse komponentene som oftest finnes i den.
Karakteristisk for bronse
Vi vet alle at et metall som kobber er veldig mykt, formbart og absolutt skjørt. Samtidig har den en meget høy elektrisk og termisk ledningsevne. En legering av tinn og kobber er et materiale som betydelig overskrider egenskapene til disse kjemiske elementene separat. Bronse har med andre ord høy hardhet, styrke, men samtidig er den ganske smeltbar.
Oppdagelsen av denne legeringen spilte en stor rolle i den metallurgiske industrien. Til tross for at mange andre materialer senere ble oppfunnet, er den også i dag veldig populær på grunn av sine gode mekaniske egenskaper.
Bronsens evne til å motstå korrosjon
En av de viktigste egenskapene til en legering er dens korrosjonsbestandighet. Dette gjelder spesielt for de sammensetningene der det er et betydelig innhold av mangan og silisium (mer enn 2%).
Det er funnet at bronse viser høy korrosjonsbestandighet i kontakt med vann (marint og ferskvann), konsentrerte alkalier og syrer, lettmetallsulfater og klorider, og tørre gasser (tinnfri bronser).
Selvfølgelig, genereltlegeringens korrosjonsegenskaper avhenger av legeringselementene. Et høyt blyinnhold reduserer dermed evnen til å motstå korrosjon, mens nikkel øker denne egenskapen.
Typer bronse
Legeringselementer, som kan være i sammensetningen av denne legeringen, kan endre egenskapene betydelig, og typen bronse avhenger også av dem. I tillegg kan tinn erstattes av andre elementer. For eksempel kan BrAMTS-7-1 dechiffreres som følger: 92 % kobber, 7 % aluminium, 1 % mangan. Dette bronsemerket inneholder ikke tinn, og på grunn av dette har det høy motstand mot vekslende belastning. Den brukes til å lage bolter, skruer, muttere og deler for hydrauliske installasjoner.
Et annet eksempel er tinnstøperibronse av merket BrO10S10. Den inneholder opptil 83 % kobber, 9 % tinn, 8 % bly og opptil 0,1 % jern, silisium, fosfor og aluminium. Den er designet for deler som opererer under høyt spesifikt trykk, for eksempel glidelager.
Til tross for at bronse er en legering av tinn og kobber, brukes i noen tilfeller ikke et slikt kjemisk grunnstoff som Sn. Et annet eksempel på tinnfri bronse er varmebestandig. For fremstillingen brukes kun kobber 98-99% og kadmium 1-2%. Et eksempel er merket BrKd1. Det er en varmebestandig kadmiumbronse med høy varmebestandighet og elektrisk ledningsevne. Den kan brukes til produksjon av deler av motstandssveisemaskiner, samlere av elektriske motorer og andre deler som opererer ved høye temperaturer og krever godkonduktivitet.
En annen type legering som brukes til å lage pakninger i billager og foringer er trykkmaskinert tinnbronse. En legering av kobber og tinn inneholder legeringselementer som bly (4%), sink (4%), aluminium (0,002%), jern (0,005%). Stålkvaliteten kalles BrOTsS4-4-4. Det er takket være prosentandelen av disse kjemiske elementene at denne legeringen kan bearbeides ved trykk og kutting. Fargen på bronse avhenger også av urenheter. Så jo mindre kobber legeringen inneholder, desto mindre utt alt er fargen: mer enn 90 % - rød, opptil 80 % - gul, mindre enn 35 % - gråstål.
Bronse fungerer
Som nevnt tidligere er en legering av tinn og kobber et ganske slitesterkt materiale. Det er vanskelig å slipe, kutte og jobbe med trykk. Generelt er dette et støpemateriale med lavt svinn - omtrent én prosent. Og selv til tross for lav flyt og tendens til segregering, brukes bronse til å lage støpegods med komplekse konfigurasjoner. Kunstavstøpning er intet unntak.
Legeringselementer som tilsettes en legering av tinn og kobber forbedrer egenskapene og reduserer prisen. For eksempel forbedrer legering med bly og fosfor behandlingen av bronse, mens sink øker korrosjonsbestandigheten. For visse formål lages deformerte legeringer. De endrer enkelt utseende når de bruker kaldsmiing.
Anvendelsesomfang
Selvfølgelig mister ikke bruken av bronse sin popularitet i vår tid. Suvenirprodukter, dekorative interiørartikler, dekorasjoner for porter og wickets … I tillegg brukes legeringen til fremstilling av beslag (håndtak, hengsler, låser) og VVS-armaturer (kraner, beslag, pakninger, kraner). I industriområder har bronse også omfattende bruksområder. Så støpelegering brukes til å lage lagre, tetningsringer, foringer.
Den utbredte bruken av bronse er spesielt påvirket av dens etsende egenskaper. Av denne grunn brukes den til fremstilling av deler av mekanismer som fungerer i konstant kontakt med vann. Den høye elastisiteten til legeringen gjør det mulig å produsere fjærer og deler av instrumentering av den.
Smelting Bronse
Selvfølgelig har hver legering sine fordeler og ulemper. Bronse er en legering som består av kobber og tinn, og tåler derfor perfekt enhver omsmelting. Den kan brukes flere ganger til helt forskjellige formål. På den annen side, hvis bronsen inneholder en stor mengde urenheter som magnesium, silisium, aluminium, kan de mekaniske egenskapene reduseres under omsmelting.
Dette skyldes det faktum at legeringselementene som forbedrer egenskapene til bronse oksideres under smelting og danner ildfaste oksider, som befinner seg langs grensene til krystallgitteret. De bryter båndet mellom kornene, og gjør bronsen mer sprø.
Hvordan skille bronse fra messing og kobber
Et av de vanligste spørsmålene er forskjellendenne legeringen fra andre lignende i utseende. Selvfølgelig, innenfor industrien og ved hjelp av spesielle reagenser, er dette ganske enkelt. Men hva om du trenger å bestemme materialet hjemme?
La oss starte med at legeringen består av tinn og kobber. Massene av disse stoffene i prosent kan være forskjellige. Jo mer kobber, jo lysere blir fargen, men på grunn av innholdet av tinn i legeringen vil den være en størrelsesorden tyngre enn for eksempel ren Cu.
Hvis vi sammenligner bronse med messing, har sistnevnte en mer gulaktig fargetone. Kobber i seg selv er veldig duktil, men legeringer basert på det er ganske elastiske og harde. Du kan også bestemme hvilket materiale som ligger foran deg ved å varme opp. Så, i messing, under påvirkning av høy temperatur, frigjøres sinkoksid og produktet får en askeaktig "plakk". Men bronse, når den varmes opp, vil ikke endre egenskapene.
Artworks
Ganske ofte kan du finne ulike bronsefigurer og figurer. Mange kunstverk ble skapt i antikken og i middelalderen.
Legeringer som inneholder kobber og tinn brukes til å lage:
- Gerder og porter, som ikke bare er utrolig vakre, men også slitesterke.
- Elementer av trappekonstruksjoner.
- Suvenirer og skulpturelle komposisjoner.
- Dekorative lysarmaturer: lampetter og lysekroner.
- Gener til interiørdekorasjon.
For å pisse det nødvendigesammensetning, lage en spesiell modell av tre, gips eller polymermaterialer - den såk alte støpingen. Hulrommene i denne figuren fylles med leire og fjernes etter støping. Etter produksjon kan overflaten belegges med gull, nikkel, krom eller sølv.
Det er veldig viktig å merke seg at det som regel brukes en legering av tinn og kobber uten legeringselementer for å lage kunstverk. Dette skyldes det faktum at jo flere slike komponenter er tilstede i bronse, desto større krymping, noe som påvirker kvaliteten og formen på produktet negativt.
