Bronzul este compoziția aliajului. Compoziția chimică a bronzului

Mulți oameni știu despre bronz numai că sculpturile și monumentele sunt aruncate de la el. De fapt, acest metal este lipsit de atenție populară nemeritat. Într-adevăr, nu pentru nimic în istoria omenirii a fost chiar epoca bronzului - o eră întreagă, în timpul căreia aliajul deținea o poziție dominantă. Acesta este unul dintre puținele materiale utilizate atât în ​​industrie, cât și în artă. Calitățile posedate de aliaj de cupru cu staniu sunt pur și simplu de neînlocuit în multe ramuri ale producției. Se folosește la fabricarea de arme, în construcția de mașini, în turnarea clopotelor bisericești și așa mai departe. În același timp, astăzi există un număr mare de mărci de metal, fiecare având anumite proprietăți pre-modelate.

Folosirea bronzului în trecut

Prima mențiune a aliajului de cupru și staniu este data de mileniul al IV-lea î.Hr. Este această descoperire tehnologică, potrivit istoricilor, să civilizația din Mesopotamia pentru a lua un timp o poziție de lider. Excavari arheologice, a avut loc în sudul Iranului, indică utilizarea pe scară largă a bronz pentru a face vârfuri de săgeți, pumnale, sulițe, topoare, săbii. Printre descoperirile există chiar și mobilier pentru casă, cum ar fi mobila si oglinzi, precum și borcane, amfore, vase și plăci. Pentru coinarea monedelor antice și fabricarea bijuteriilor, a fost folosit același aliaj.

Bronzul din Evul Mediu începe să fie utilizat în mod activ în Europa. Produce astfel de obiecte masive ca tunurile și cupolele bisericii. Într-o perioadă ulterioară, odată cu dezvoltarea mașinilor, metalul atât de universal nu a trecut neobservat. Valoarea sa a fost apreciată, în principal, pentru proprietățile antifricțiune și anticorozive. În același timp, trebuie remarcat faptul că materialul folosit anterior a fost oarecum diferit de cel folosit astăzi în bronz. Compoziția aliajului conținea un număr de impurități minore, înrăutățindu-și semnificativ calitatea.

Compoziția chimică a bronzului modern

Astăzi, în materiale numite aliaj de bronz din două metale cupru și staniu, care pot fi utilizate în diferite proporții. Se pot adăuga zinc, fosfor, magneziu, plumb și siliciu acestui metal pentru a da metalului calitățile specificate. Prezența impurităților întâmplătoare cu ajutorul tehnologiilor moderne este practic redusă la zero.

În majoritatea cazurilor, este acceptabil raportul dintre cupru și staniu în proporție de 85 până la 15 procente. O scădere a fracțiunii celei de-a doua componente sub acest nivel dă naștere la o serie de probleme, dintre care principala este segregarea. Acest termen metalurgiști numesc procesul de stratificare a aliajului și înghețarea neuniformă a acestuia.

Efectul culorii aliajului asupra calității sale

Cunoștințele pot învăța multe despre material, doar dacă privesc culoarea pe care o posedă bronzul. Compoziția afectează în mod direct acest parametru. Nu este greu de ghicit, cuprul dă o nuanță roșie aliajului. Prin urmare, o scădere a raportului său procentual în favoarea altor componente va însemna trecerea treptată a culorilor la tonuri de dimmer.

Cu echilibrul obișnuit al constituenților (85% cupru), bronzul aruncă galben. Acest tip de varietate poate fi găsit cel mai adesea. Aliajul alb este obținut după ajustarea raportului la o proporție de 50:50. Dar pentru a face gri de bronz, este necesar să se reducă cantitatea de cupru la 35%.

În ceea ce privește modificarea caracteristicilor practice ale aliajului la experimentarea compoziției sale, situația de aici este după cum urmează. Malleabilitatea materialului va depinde direct de conținutul de staniu din acesta. Cu cât bronzul este mai mic, cu atât este mai flexibil, dar această afirmație este adevărată doar la o anumită limită. Deci, când marca atinge 50%, aliajul devine din nou moale.

Bronz în artă

Material puternic și durabil, având în același timp un nivel suficient de scăzut punctul de topire și maleabilitate bună, nu ar putea ajuta decât să intereseze oamenii creativi, în special sculptorii. Deja în secolul V-IV î.Hr., în Grecia, a fost elaborat la cel mai mic detaliu tehnologia de fabricație a statui de bronz, care este încă relevantă astăzi. Se compune din faptul că statuia materialului rezistente la foc este înlocuită inițial cu ceară, care este distrusă în mod direct în timpul turnării. Pentru a face acest lucru, trebuie mai întâi să se facă modelul de ghips și apoi turnarea pentru turnare. Conținutul de ceară atunci când este expus la temperatură se topește, iar locul său este ocupat de bronz, care se răcește și se solidifică. După care rămâne doar să proceseze și să aducă la perfecțiune.

Artilerie de metal

Pentru producția de arme și mai târziu de alte echipamente militare, bronzul a fost întotdeauna folosit. Compoziția aliajului, care este utilizată în aceste scopuri, conține de obicei 90% cupru și numai 10% staniu. Acest lucru se datorează faptului că materialul pentru scule trebuie să fie foarte puternic și să aibă o rezistență crescută la rupere. Astfel de calități sunt posedate de brandul BRAZhM10-3-1.5 din bronz. În plus față de componentele principale, conține 1-2% mangan, ceea ce mărește caracteristicile antifricțiune și temperatură.

Efectuarea clopotelor bisericești

Semnalul sonor trebuie să fie melodic, iar sunetul său ar trebui să fie plăcut la audiere la o distanță mare. În mod ironic, Bronz are astfel de talente muzicale. Pentru a îmbunătăți clopotul sunetului este realizat dintr-un aliaj cu un conținut de staniu ridicat (20 la 22%). Uneori adaugă un pic de argint. Ștampilele de bronz, care sunt utilizate la fabricarea clopoței și a altor instrumente de percuție pentru aplicarea practică în alte industrii, este absolut nepotrivită. Acest lucru se datorează faptului că un astfel de aliaj are o structură cu granulație fină și fragilitate sporită.

Fosforic și bronz din aluminiu

În primul aliaj constând din cupru 90%, iar 9% staniu și 1% fosfor a fost aplicat la 1871 Kuntzel an. Acesta a fost numit bronz fosforic, iar materialul sa găsit în principal în inginerie. Diferite părți ale mașinilor sunt turnate din acesta, care sunt supuse unei frecări crescute. Fosforul este necesar pentru a crește elasticitatea și pentru a crește proprietățile anticorozive. Principalul avantaj al acestui metal este acela că umple perfect toate canelurile din turnare.

Bronzul din aluminiu, a cărui compoziție se caracterizează printr-un conținut crescut de cupru (până la 95%), pare foarte asemănătoare cu aurul. În plus față de frumusețe, are și alte avantaje incontestabile. De exemplu, adăugarea unui aluminiu de 5% permite aliajului să reziste unei expuneri îndelungate la un mediu agresiv, cum ar fi creșterea acidității.

Ca material pentru fabricarea diferitelor piese de mașini, metal activ este înlocuită aproape universal de bronz fosforic în fabricile de hârtie și în producția de pulbere din cauza unei contra rupere mai mare.

Siliciu și bronz de mangan

Se adaugă siliciu la aliaj pentru a crește conductivitatea electrică. Aceasta este calitatea sa utilizată în producția de fire telefonice. Compoziția de referință a bronzului de siliciu este după cum urmează: 97,12% cupru, 1,14% staniu, 0,05% siliciu.

Cel mai complex proces de producție se poate mândri cu un aliaj care conține mangan. Întreaga procedură trece prin mai multe etape. Mai întâi, la cuprul topit se adaugă feromangan. Apoi, după ce a fost menținut regimul de temperatură dat, se adaugă staniu și, dacă este necesar, zincul. Compania engleză Bronce Company produce mai multe tipuri de bronz de mangan, care are vâscozitate și duritate diferite. Acest aliaj poate fi utilizat în aproape toate industriile.