Ajutați dezvoltarea site -ului, împărtășind articolul cu prietenii!
De-a lungul timpului, omenirea a minat bronz. O multitudine de săpături arheologice, în care s-au găsit cele mai vechi artefacte - bronz, confirmă răspândirea acestui aliaj în trecutul îndepărtat.
A fost folosită atât în scopuri militare - pentru fabricarea de arme rece, tunuri și nuclee pentru ei, cât și pentru crearea de opere de artă frumoase - bijuterii și sculpturi.
poveste
Unul dintre cele mai cunoscute locuri în care s-au găsit articole de bronz a fost situat în zona râului Kuban. În acest loc, arheologul Nikolai Veselovski în 1897 a excavat așa-numita cultură Maikop, care a existat în a doua jumătate a mileniului IV î.Hr.
Artefactele de bronz găsite în măgăriile Maikop au fost realizate în principal din cupru și arsen, deci se crede că istoric, primele erau aliajele numite bronzuri de arsen .
Nu a fost inferior în proprietățile sale cu cupru sau cu staniu sau aliaje de plumb, și chiar le-a depășit într-o serie de caracteristici . A fost folosită pe scară largă în diferite domenii ale activității umane din acele vremuri, începând de la fabricarea pieselor importante și încheind cu bijuterii.
Compoziția de bronz
Bronzul este un aliaj de cupru cu metale cum ar fi staniu, aluminiu, plumb, beriliu și nemetale - arsenic, siliciu și fosfor. În plus, astfel de aliaje pot fi dopate suplimentar cu fosfor, zinc, mangan, fier și nichel.
Compoziția de bronz depinde de gradul aliajului și este indicată în desemnarea sa. De exemplu, compoziția aliajului marcat cu BrAMts7-1, include 7% aluminiu, 1% mangan și 92% cupru .
Astfel, componenta principală a acestui metal este cuprul (de la 35% la 90% și mai mare). A doua componentă poate fi fie arsenic, fie staniu sau beriliu, plumb, aluminiu, siliciu și alte componente. Pentru a da proprietăți speciale aliajului pot fi adăugate componente suplimentare - zinc, fier, nichel, mangan, fosfor și altele.
Caracteristicile și proprietățile bronzului
Proprietățile de bază ale tuturor aliajelor de bronz sunt plasticitatea și duritatea. În funcție de raportul dintre componentele de bază și cele suplimentare, puteți obține o gamă largă de proprietăți noi. În plus, cantitatea de cupru din aliaj determină culoarea sa.
Astfel, bronzul de aur va fi obținut dacă aliajul conține aproximativ 85% cupru, iar reducerea cantității sale la 50% va determina un aliaj având o culoare de argint. Reducerea cantității de cupru la 35% și mai jos va duce la producerea de bronz cenușiu și chiar negru la ieșire, iar o creștere a cantității de cupru la 90% și mai mult va conduce la formarea de bronz roșu.
Una dintre cele mai vechi branduri de aliaje de bronz este bronzul clopot, care este încă folosit astăzi pentru turnarea clopotelor. Conține 20% staniu și 80% cupru. Dezavantajul său este creșterea fragilității datorită prezenței unui conținut ridicat de staniu în aliaj.
După cum sa menționat mai sus, cele mai utilizate sunt aliajele de cupru și staniu, cu adăugarea unei cantități mici de alte componente. Utilizarea pe scară largă a acestor aliaje se datorează în primul rând motivelor istorice care au condus la îndepărtarea bronzului de arsenic din producție.
Aceste motive sunt următoarele:
- dezvoltarea pe parcursul mai multor secole a depozitelor de tennantite și alte minereuri decolorate bogate în cupru și arsen. Astfel de minereuri erau cele mai convenabile pentru fabricarea bronzului de arsen, deoarece acestea nu au fost depuse foarte profund, ceea ce a făcut procesul de producție mai ieftin în comparație cu alte surse de cupru și arsenic;
- toxicitatea ridicată a producerii unui astfel de bronz, cauzată de prezența arsenului în depozite, ceea ce a dus, în mod inevitabil, la pierderea sănătății și capacitatea de a lucra cu metalurgiști și fierari experimentați;
- inadaptabilitatea deșeurilor metalurgice și a produselor din bronz arsenic sparte pentru reluarea în continuare a metalelor lungi. În cel mai bun caz, astfel de produse au fost folosite pentru a face bijuterii sau părți non-critice.
Aliajele de cupru și de staniu care au înlocuit bronzurile de arsenic, deși au fost mai scumpe, au fost preferabile din punct de vedere economic, deoarece dezvoltarea transportului de cai și stabilirea unor legături comerciale între orașe și țări au condus la o creștere a importurilor de bronz non-arsenic.
Tipuri de bronz și caracteristici
Dezvoltarea producției industriale pe scară largă, în general, a condus la faptul că bronzul de staniu a devenit aproape cel mai răspândit tip de bronz. Și numai în ultimii o sută de ani, acest tip a început să înlocuiască aliajele de cupru cu înlocuitori de staniu, cum ar fi aluminiul, siliciul și, în special, bronzul de beriliu.
Astfel, există următoarele tipuri:
- Tinless. Acesta include bronz, în care celelalte componente sunt aluminiu, siliciu, beriliu și alte metale și nemetale. Fiecare dintre aceste componente îi conferă proprietăți speciale. De exemplu, aluminiul conferă aliajului proprietăți îmbunătățite de anti-fricțiune și rezistență ridicată la coroziune, beriliul crește rezistența și duritatea, iar siliciul și zincul își îmbunătățesc rezistența la fluiditate și abraziune;
- staniu. Cupru-aliaj de cupru, în care prevalează cupru. Este unul dintre primii stăpâniți de om. Dispune de înaltă, în comparație cu cuprul pur, duritate și durabilitate, și, de asemenea, mai fuzibil. În astfel de aliaje, staniu este întotdeauna al doilea după cupru și principala componentă de aliere.
Al treilea în număr sunt componente suplimentare, cum ar fi arsenic, zinc și plumb . Datorită contracției foarte scăzute, acest metal este destinat în principal pentru turnare, deoarece este dificil de a lucra cu presiune, tăiere și ascuțire. Chiar și tendința la segregare și fluiditate scăzută nu interferează cu utilizarea acestui aliaj pentru fabricarea turnărilor complexe configurabile, inclusiv în piesele de artă.
Bronzul cu adaos de zinc se numește "Admiralty " și se folosește pentru fabricarea pieselor care au contact frecvent sau constant cu apa de mare (construcția navală). Această caracteristică se datorează faptului că zincul conferă aliajului o rezistență crescută la coroziune în acest mediu.
Cu toate acestea, pentru a da rezistență la coroziune din bronz în apa de mare sărată, este din ce în ce mai îmbogățită cu aluminiu și nichel . Astfel de aliaje, adesea denumite "marine", sunt folosite pentru fabricarea elementelor platformelor de petrol care operează pe rafturile maritime și oceanice.
Pentru a obține caracteristici suplimentare de bronz, sunt aliate în ea cantități mici de fosfor, argint, zinc, arsen, mangan și alte componente. Deci, introducerea unei cantități mici de argint mărește conductivitatea electrică a bronzului și o face comparabilă cu conductivitatea electrică a cuprului.
Aplicații și etichetare
Există mese speciale în care există marcaje și descrieri ale tuturor aliajelor de bronz produse de industrie. Cu toate acestea, chiar fără a se referi la astfel de tabele, este posibil să se determine tipul și compoziția chimică, dacă știți cum eticheta o reprezintă.
Prin simpla etichetare, puteți afla compoziția acestora. Caracteristica sa caracteristică în denumire sunt literele "Br", ceea ce înseamnă "Bronz ".
Mai mult, ele sunt urmate de litere care denotă, în plus față de cupru, prezența componentelor corespunzătoare. Aceste simboluri de litere stabilite în documentele de reglementare sunt următoarele: A - aluminiu, B - beriliu, K - siliciu, F - fier, nichel H, Mz - mangan, Mg - F - fosfor, C - zinc.
După simbolurile literelor, cratimele sunt urmate de numerele care indică procentajul fiecărei componente (după cupru). Și, de asemenea, sunt folosite simboluri în care conținutul procentual al unei anumite componente este indicat după fiecare literă. Pentru a afla conținutul de cupru, trebuie să scăpați procentul tuturor componentelor de la 100%.
Iată câteva exemple de marcare și decodare: Bro5C6S5 - un aliaj de bronz în care conținutul de staniu este de 5%, zinc - 6%, plumb - 5%, cupru - 84%; Conținut BrO3C8C4H1 - staniu - 3%, zinc - 8%, plumb - 4%, nichel - 1%, cupru - 84%; Conținutul de BrO10F1 - staniu - 10%, fosfor - 1%, cupru - 89%; Conținutul de BrB2 - beriliu - 2%, cuprul - 98%; BrAZHMts10-3-1, 5 - conținut de aluminiu - 10%, fier - 3%, mangan - 1, 5%, cupru - 85, 5%; BrAZhN 10-4-4 - conținutul de aluminiu - 10%, fier - 4%, nichel - 4%, cupru - 82%.
Datorită proprietăților sale diverse, acest metal găsește cea mai largă aplicație în diverse domenii. Sunt fabricate următoarele produse:
- elemente decorative (lămpi, statuete, sfeșnice, scrumiere, grătare, balustrade și alte decorațiuni);
- diverse accesorii (încuietori, mânere, balamale de patch-uri, robinete, robinete și alte instalații sanitare);
- piese de mașini și mecanisme (bucșe, garnituri, unelte, rulmenți, părți ale echipamentelor care funcționează sub apă);
- piese pentru echipamente de înaltă precizie, instrumente de navigație, scheme de mașini;
- numeroase accesorii (coturi, unghiuri, adaptoare, cuplaje, teuri etc.);
- într-o cantitate mică de bijuterii.
Bronzul este utilizat pe scară largă în tehnologia rachetelor și ingineria mecanică, aviația și construcția de nave . Din aceasta fac obiecte de artă foarte artistică pentru teatre, săli și palate, monumente și sculpturi.
Datorită dezvoltării metalurgiei, acest metal dobândește toate proprietățile noi și neobișnuite inaccesibile fierarilor și metalurgilor din trecut. Inventat de antici, fuziunea continuă să servească omenirea și să progreseze regulat timp de mai multe secole.