Hvad er bronze lavet af, og hvor bruges det?

Bronze er en af ​​de ældste legeringer med en lang og rig historie. Dette er et af de første sådanne materialer opnået ved begyndelsen af ​​det 3. årtusinde f.Kr. NS. Bronzes rolle den dag i dag er stadig ret vigtig og betydningsfuld. I denne artikel vil vi se nærmere på denne legering, finde ud af dens sammensætning og finde ud af, hvor den oftest bruges.

Før du starter en samtale om de områder, hvor bronze oftest bruges med succes, bør du finde ud af, hvad det er. Hvis du i detaljer forstår definitionen og funktionerne i det pågældende materiale, er det værd at fremhæve det faktum, at i Legeringen indeholder så vigtige komponenter som kobber og tin. Også bronze indeholder og blanding af andre elementer, men i mere beskedne procenter. Resultatet er attraktivt og multikomponent legering... Det er kobber, der spiller hovedrollen i dets sammensætning, og alt andet er repræsenteret af legeringselementer, som ikke kan undværes for at forbedre metallets egenskaber og egenskaber.

Bronze ser anderledes ud. Dens eksterne parametre afhænger direkte af, hvilke komponenter der er fremherskende i dens sammensætning. Så, traditionelt kendt legering af mættet rød nuance angiver, at den indeholder en stor procentdel kobber. Der er også varianter af dette metal, der er forkølede stål farve, tæt på hvid - dette udseende indikerer, at legeringen ikke indeholder mere end 35% af kobberkomponenten.

Den pågældende legering har været populær i mange år.I årenes løb bliver dens relevans ikke mindre på grund af de mange fordele, der er iboende i den. Lad os overveje de vigtigste positive egenskaber ved bronze, der gør det efterspurgt.

1. Dette metal kan prale af et rigt udvalg. Der findes mange forskellige typer bronze, for eksempel tin, sølv, aluminium og mange andre varianter med deres egne formler og egenskaber. Sådanne materialer viser sig at være nyttige på forskellige områder, de indeholder forskellige elementer, der påvirker de fysiske egenskaber og funktioner ved metallets drift.
2. De eksisterende bronzelegeringer er opdelt i støbte og bearbejdede undertyper. Det vil sige, for at løse "deres" specifikke opgaver, er det muligt at opnå et metal, der let vil give efter for kold smedning - processen med deformation ved normale temperaturværdier. Det vil også være muligt at få en legering, der kan støbes.
3. En væsentlig fordel er, at støbegods af høj kvalitet fra den pågældende legering viser det mindste svind - kun 0,5-1,5%. Denne egenskab bestemmer den brede distribution og efterspørgsel efter materialet ikke kun blandt professionelle billedhuggere, men også i fremstillingen af ​​specielle industrielle maskiner og enheder.
4. Bronze er et materiale, der kan bruges flere gange. Legeringen tåler helt roligt yderligere omsmeltning, hvis det er nødvendigt. Denne procedure skader ikke materialet, påvirker ikke dets egenskaber negativt.
5. En af de vigtigste fordele ved bronze er, at den er sikker og miljøvenlig. Hvis der under fremstillingen af ​​en sådan legering var involveret potentielt farlige komponenter, for eksempel beryllium, så vil det færdige produkt fra denne stadig ikke være giftigt. I dag kan ikke alle materialer prale af så vigtige kvaliteter.
6. Bronzelegeringen er meget modstandsdygtig over for korrosion. Den kan ikke påvirkes negativt af hverken byens forurenede luft eller havvand. Under påvirkning af sådanne eksterne faktorer forringes materialet ikke, mister ikke sin tidligere tiltrækningskraft. De fleste af syrerne bronze er slet ikke "bange" og er ikke udsat for deres negative virkninger. Derfor bruges dette materiale ofte til produktion af specielt syrefast udstyr.
7. Bronze har en anden interessant kvalitet - den er elastisk. I mange tilfælde bruges legeringen til fremstilling af forskellige højpræcisions fjederdele, der er designet til en lang levetid.

På trods af den imponerende liste over fordele er bronzelegeringen stadig ikke blottet for sikker ulemper... Den vigtigste er pris praktisk materiale. Kobber, langt mindre tin, er materialer, der bruges i mange situationer, men de er dyre at skaffe.

Ulemperne ved bronzelegeringen omfatter ikke de højeste indikatorer for dens varmeledningsevne... Det navngivne særpræg var dog også i stand til at finde sin anvendelse - for eksempel i produktionen af ​​forskellige tilbehør til badeværelser.

Karakteristika og egenskaber af en bronzelegering afhænger af 2 hovedfaktorer - sammensætning og struktur. Som nævnt ovenfor er den kemiske sammensætning af det pågældende materiale designet til, at legeringen opnår visse mekaniske egenskaber og ydeevneegenskaber. De vigtigste af dem er hårdhed, styrke og duktilitet af legeringen... Det er muligt at rette og genopbygge de første 2 parametre ved at ændre forholdet mellem tin i sammensætningen. Så dens andel i indholdet af hovedmaterialet er relateret til graden hårdhed og plasticitet.

Indikatorerne for hårdhed og styrke af bronze er mest påvirket af mængden af ​​beryllium i sammensætningen... Visse legeringskvaliteter, hvori det navngivne element er tilvejebragt, kan være stærkere end rustfrit stål. For at tilføje duktilitet er berylliumlegeringen forhærdet. I dette tilfælde er det ikke de kvantitative værdier af de indførte stoffer, der spiller en vigtig rolle, men graden af ​​manifestation af de egenskaber, der planlægges opnået som et resultat.

Bronzelegeringens struktur er ansvarlig for stoffets kapacitet i forhold til forskellige elementer. Denne funktion kan overvejes mere detaljeret ved at bruge eksemplet på en vigtig komponent - tin. For eksempel har en 1-faset struktur ikke mere end 6-8% af det navngivne element. Hvis du overskrider dets indikatorer med mængden af ​​opløselighedsgrænsen (når 15%), kan den 2. fase af den faste opløsning dannes.

Enkelt fase råvarer er kendetegnet ved højere plasticitetsværdier. Bifasisk bronzelegeringen viser sig at være hårdere, men også mere skør. De angivne tekniske egenskaber påvirker den videre brug af de overvejede materialer: for eksempel er råmaterialerne af den første type mere egnede til smedning, og tofasede muligheder vil være den bedste løsning til yderligere støbning.

Hver type bronzelegering har sine egne karakteristiske træk. Lad os stifte bekendtskab med dem på eksemplet med et støbt tinmateriale.

1. Graden af ​​densitet af legeringen afhænger af procentdelen af ​​tin - med sin andel på 8-4% vil den variere fra 8,6 til 9,1 kg / cu. cm.
2. Smeltepunktet vil afhænge af sammensætningen af ​​legeringen og kan variere fra 880-1060 grader Celsius.
3. Niveauet af termisk ledningsevne af det pågældende materiale kan nå 0,098-0,2 cal / cm, hvilket er en beskeden indikator.
4. Elektrisk ledningsevne når 0,087-0,176 μOhm * m. Dette tal er også lille.
5. Havvandets korrosionshastighed er 0,04 mm/år. Hvis legeringen er i et friluftsmiljø, vil denne værdi være anderledes og vil være 0,002 mm / år.

Bronzelegering er opdelt i flere forskellige typer. Klassificeringen af ​​materialet sker efter flere hovedkriterier. Lad os dvæle ved hver af dem.

Baseret direkte på den kemiske sammensætning af bronze skelnes følgende sorter.

• Tin... Materialet af denne underart indeholder 3,5-7% tin. Legeringen kan prale af høj styrke, pålidelighed og elasticitet efter foreløbig trykbehandling. Materialet har fremragende støbeegenskaber. Svindet kan være helt op til 1 % (som det er tilfældet med støbejern).

• Blikfri... Denne kategori omfatter sådanne typer legeringer i den kemiske sammensætning, hvoraf der ikke er dyrt tin. I stedet medfølger mere let tilgængelige og billige materialer.

• Aluminium... Maksimalt plastmateriale. Dens støbeegenskaber er lavere end for dyr tinbronze, men der er ingen mikroporer i sammensætningen. Sammensætningen omfatter nikkel, fosfor og jern - komponenter, der forbedrer egenskaberne af en aluminiumslegering.

• Silicium... Højstyrke undertype af materiale, modstandsdygtig over for korrosion, er elektrisk ledende. Materialet er ikke bange for lave eller høje temperaturer, alkalisk miljø. For at metallet skal have højere styrkeegenskaber, er den kemiske sammensætning desuden legeret med mangan og behandlet ved kold deformation.

• Beryllegering får lov til at gennemgå varmebehandling ved hjælp af bratkøling og kunstig ældning... Den største ulempe ved denne type er de høje omkostninger ved beryllium.

Bronzelegeringer klassificeres baseret på typen af ​​forarbejdning.

• Deformerbar... I produktionen af ​​bronzedele bruges sådanne populære teknologier som smedning, broching, skæring og fræsning.

• Støberi... En separat type bronzelegering. Dele, der består af dette metal, er fremstillet af metallurgi.

Forskellige typer bronzelegeringer er også opdelt i deres struktur. Der skelnes mellem følgende muligheder.

• Enkelt fase... Komponenterne til stede i et sådant metal i fast opløsning danner kun én bestemt fase.
• Bifasisk... Produkter opnås ved støbning, fordi de udelukkende deformeres under påvirkning af højtemperaturindikatorer. Det er muligt at opnå støbegods af de mest komplekse og indviklede konfigurationer fra en tofaset legering.

Der er i øjeblikket flere forskellige kvaliteter af bronze. De adskiller sig direkte fra hinanden i sammensætning, som bestemmer legeringens egenskaber, parametre og omfang. For at gøre det lettere at navigere er der udviklet et specielt mærkningssystem, som inkluderer alfabetiske og numeriske symboler (afspejler de første værdier i navnene på kemiske elementer).

Tallene i mærkerne angiver antallet af komponenter i legeringen (i procent). Sandt nok afspejles mængden af ​​kobber normalt ikke i disse betegnelser.

I øjeblikket bruges bronzelegeringen på mange områder. Lad os stifte bekendtskab med deres liste.

1. En legering, der kun indeholder 2% tin, er perfekt til smedning ved normale temperaturer på grund af dens gode duktilitet. Sammensætninger, hvor koncentrationen af ​​dette element nåede 15%, blev meget brugt i oldtiden - mange forskellige genstande blev lavet af dem.
2. Kvalitetshærdet bronze, som indeholder beryllium, bruges ofte til fremstilling af fjederdele, fjedre eller membraner.
3. Materialet rigt på aluminium bruges oftest under ugunstige forhold (kemisk produktion, høj luftfugtighed).
4. Legeringer med silicium og zink er duktile og er velegnede til fremstilling af genstande ved støbning.
5. Det pågældende materiale bruges til fremstilling af diverse elektroteknik, da det ikke er magnetiseret.
6. Bade, håndvaske, VVS-armaturer, som ofte bruges derhjemme (og ikke kun), er lavet af et materiale, der ikke adskiller sig i termisk ledningsevne.
7. Bronzelegeringen kan også bruges i bil- eller flykonstruktion.

Bronze har ret forskellige forskelle fra andre lignende metaller. Der er ikke noget svært i kunsten at "beregne" et givet materiale. Lad os se, hvordan du nemt og nemt kan skelne bronze derhjemme.

• Bronze adskiller sig fra mange andre legeringer i sin høje styrke og stivhed. Metal kan således let skelnes fra kobber eller messing. Det er nok bogstaveligt talt at kontrollere materialet "for en tand" - ingen spor bør forblive på overfladen af ​​bronzelegeringen, som i tilfælde af tryk.

• Du kan eksperimentere med saltvandsopløsning (200 g pr. liter vand). Efter 10-15 minutter vil et kobberstykke få en mere intens og fængende nuance end et bronzestykke.

• De tyr til at opvarme metallet til omkring 600 grader Celsius (En lignende temperatur kan opnås ved hjælp af en speciel benzinbrænder).Hvis du bringer apparatet i nærheden af ​​for eksempel messing, vil der komme en mørk zinkoxidfilm på materialet. Det vil ikke være synligt på en bronzegenstand.

• Hvis du varmer messing op, bøjes det. Hvis en sådan operation udføres med hensyn til bronze, vil den ikke ændre dens egenskaber og form. Hvis der er en mulighed og en prøve af metal, kan du prøve at smelte det. Den samme messing vil begynde at brænde med en hvid flamme og sprede snehvide flager - det er sådan, zinken brænder ud.

• Du kan skelne bronze fra messing på en anden pålidelig måde.: Kom et par spåner af hvert af metallerne i separate beholdere, og hæld derefter fortyndet salpetersyre i (1 del syre og 1 del vand). Vent lidt, indtil de fleste af komponenterne når at opløses. Dernæst skal du varme bægreglassene op og bringe opløsningerne i kog. Du skal holde dem ved lav varme i 30 minutter. Væsken, hvori messingstykkerne er placeret, vil være gennemsigtig, og et snehvidt bundfald af tin vil dannes i et kar med bronzespåner.

Produkter fremstillet af en bronzelegering kræver korrekt periodisk vedligeholdelse. De bør ikke negligeres. Lad os se nærmere på, hvordan man korrekt plejer sådanne genstande.

1. Genstande lavet af ædel bronze ser kun spektakulære og attraktive ud, hvis de er godt rengjorte og velplejede. Eventuelle støvansamlinger og snavs, der opstår på overfladen af ​​genstande, skal regelmæssigt fjernes. Det er bedst at bruge en let fugtig klud til dette. Du behøver ikke at gnide produkterne af al din magt – vær forsigtig.
2. For at beholde den originale lak på bronzegenstandene så længe som muligt, kan du med jævne mellemrum vaske dem med en mild sæbeopløsning. Disse handlinger vil være nødvendige, så der ikke opstår revner eller ødelæggelse af laklaget på genstandene.
3. Hvis du er en stor fan af ting, der bogstaveligt talt er poleret til en perfekt glans, anbefales det at rense bronzen med specielle pulvere og reagenser. For eksempel kan en speciel renser til bronze "Trilon" prale af et godt ry.
4. Efter endt arbejde med dybderensning af bronzelegeringsprodukter anbefales det at polere metaloverfladen grundigt. En tør ulden klud vil gøre det bedste til dette.
5. Nogle gange bruges tørt tandpulver til rengøring af bronze, tidligere fortyndet i vand med tilsætning af ammoniak. Du skal bruge 1 glas pulver, 1 tsk alkohol. Det er tilrådeligt at bruge en stiv børste til rengøring.
6. En gammel og traditionel måde at rense bronze på er denne mulighed: brugen af ​​vand, hvor bælgfrugter tidligere blev kogt. Yderligere rengøring udføres også med en stiv børste. Derefter skal et rent metalprodukt skylles igen og tørres af med en tør klud.

Hvis du planlægger at bruge en klud til at rense bronzen, er det bedre at tage flannel mulighed. Særligt omhyggeligt og omhyggeligt er det nødvendigt at rense steder med folder og fordybninger, da det er her, støv og snavs samler sig mest aktivt.

Om hvad bronze er, og hvor det bruges, se næste video.