Din ce este făcut bronzul și unde este folosit?

Bronz este unul dintre cele mai vechi aliaje cu o istorie lungă și bogată. Acesta este unul dintre primele astfel de materiale obținute în zorii mileniului III î.Hr. NS. Rolul bronzului este încă destul de important și semnificativ până astăzi. În acest articol, vom arunca o privire mai atentă asupra acestui aliaj, vom afla compoziția acestuia și vom afla unde este cel mai des folosit.

Înainte de a începe o conversație despre zonele în care bronzul este folosit cel mai des cu succes, ar trebui să aflați despre ce este vorba. Dacă înțelegeți în detaliu definiția și caracteristicile materialului în cauză, merită subliniat faptul că în Aliajul conține componente atât de importante precum cuprul și staniul. De asemenea bronzul conține și amestec de alte elemente, dar în procente mai modeste. Rezultatul este atractiv și multicomponent aliaj... Este cuprul care joacă rolul principal în compoziția sa, iar orice altceva este reprezentat de elemente de aliere, de care nu se poate renunța în îmbunătățirea proprietăților și caracteristicilor metalului.

Bronzul arată diferit. Parametrii săi externi depind direct de componentele care predomină în compoziția sa. Deci, cunoscut în mod tradițional aliaj de saturate nuanță roșie indică faptul că conține un procent mare de cupru. Există și varietăți ale acestui metal care au o răceală culoare oțel, aproape de alb - acest aspect indică faptul că aliajul nu conține mai mult de 35% din componenta de cupru.

Aliajul în cauză este popular de mulți ani.De-a lungul anilor, relevanța sa nu scade, datorită numeroaselor avantaje care îi sunt inerente. Să luăm în considerare principalele caracteristici pozitive ale bronzului care îl fac să fie solicitat.

1. Acest metal se mândrește cu o varietate bogată. Există multe tipuri diferite de bronz, de exemplu, cositor, argint, aluminiu și multe alte soiuri cu formule și caracteristici proprii. Astfel de materiale se dovedesc a fi utile în diverse domenii, ele conțin diverse elemente care afectează proprietățile fizice și caracteristicile funcționării metalului.
2. Aliajele de bronz existente sunt împărțite în subtipuri turnate și forjate. Adică, pentru a rezolva sarcinile „lor” specifice, este posibil să se obțină un metal care va ceda cu ușurință forjării la rece - procesul de deformare la valori normale de temperatură. De asemenea, se va putea obține un aliaj care poate fi turnat.
3. Un avantaj semnificativ este că piese turnate de înaltă calitate din aliajul în cauză demonstrează cea mai mică contracție - doar 0,5-1,5%. Această proprietate determină distribuția largă și cererea pentru material nu numai în rândul sculptorilor profesioniști, ci și în fabricarea de mașini și dispozitive industriale speciale.
4. Bronzul este un material care poate fi folosit de mai multe ori. Aliajul tolerează cu absolut calm retopirea ulterioară, dacă este necesar. Această procedură nu dăunează materialului, nu afectează negativ proprietățile acestuia.
5. Unul dintre cele mai importante beneficii ale bronzului este că este sigur și ecologic. Dacă, în timpul producției unui astfel de aliaj, au fost implicate componente potențial periculoase, de exemplu, beriliu, atunci produsul finit din acesta nu va fi încă toxic. Astăzi, nu orice material se poate lăuda cu calități atât de importante.
6. Aliajul de bronz este foarte rezistent la coroziune. Nu poate fi afectat negativ nici de aerul poluat al orașului, nici de apa de mare. Sub influența unor astfel de factori externi, materialul nu se deteriorează, nu își pierde atractivitatea anterioară. Majoritatea acizilor bronzului nu se tem deloc și nu este expus efectelor lor negative. De aceea, acest material este adesea folosit pentru producerea de echipamente speciale rezistente la acizi.
7. Bronzul are o altă calitate interesantă - este elastic. În multe cazuri, aliajul este utilizat pentru fabricarea diferitelor piese de arc de înaltă precizie care sunt proiectate pentru o durată lungă de viață.

În ciuda listei impresionante de avantaje, aliajul de bronz nu este încă lipsit de anumite dezavantaje... Principalul este Preț material practic. Cuprul, cu atât mai puțin staniul, sunt materiale care se folosesc în multe situații, dar sunt costisitoare de obținut.

Dezavantajele aliajului de bronz includ nu cei mai înalți indicatori ai acestuia conductivitate termică... Cu toate acestea, trăsătura distinctivă numită și-a putut găsi și aplicația - de exemplu, în producția de diverse accesorii pentru băi.

Caracteristicile și proprietățile unui aliaj de bronz depind de 2 factori principali - compoziția și structura. După cum sa menționat mai sus, compoziția chimică a materialului în cauză este proiectată pentru ca aliajul să obțină anumite proprietăți mecanice și caracteristici de performanță. Cele mai importante dintre ele sunt duritatea, rezistența și ductilitatea aliajului... Este posibil să corectați și să reconstruiți primii 2 parametri prin modificarea raportului de staniu din compoziție. Deci, ponderea sa în conținutul materialului principal este legată de grad duritate și plasticitate.

Indicatorii durității și rezistenței bronzului sunt cel mai influențați de cantitatea de beriliu din compoziție... Anumite clase de aliaj în care este furnizat elementul numit pot fi mai rezistente decât oțelul inoxidabil. Pentru a adăuga ductilitate, aliajul de beriliu este pre-stins. În acest caz, nu valorile cantitative ale substanțelor introduse joacă un rol important, ci gradul de manifestare a proprietăților care sunt planificate a fi obținute ca urmare.

Structura aliajului de bronz este responsabilă de capacitatea de acomodare a materiei în raport cu diferitele elemente. Această caracteristică poate fi luată în considerare mai detaliat folosind exemplul unei componente importante - cositor. De exemplu, o structură cu 1 fază nu are mai mult de 6-8% din elementul numit. Dacă depășiți indicatorii săi cu valoarea limită de solubilitate (atinge 15%), atunci se poate forma a doua fază a soluției solide.

Fază singulară materiile prime se caracterizează prin rate mai mari de plasticitate. Bifazic aliajul de bronz se dovedește a fi mai dur, dar și mai fragil. Caracteristicile tehnice specificate afectează utilizarea ulterioară a materialelor luate în considerare: de exemplu, materiile prime de primul tip sunt mai potrivite pentru forjare, iar opțiunile în două faze vor fi cea mai bună soluție pentru turnarea ulterioară.

Fiecare tip de aliaj de bronz are propriile sale caracteristici distinctive. Să facem cunoștință cu ele pe exemplul unui material de tablă turnat.

1. Gradul de densitate al aliajului depinde de procentul de staniu - cu ponderea sa de 8-4%, acesta va varia de la 8,6 la 9,1 kg / cu. cm.
2. Punctul de topire va depinde de compoziția aliajului și poate varia între 880-1060 de grade Celsius.
3. Nivelul de conductivitate termică a materialului în cauză poate ajunge la 0,098-0,2 cal/cm, ceea ce este un indicator modest.
4. Conductivitatea electrică atinge 0,087-0,176 μOhm * m. Această cifră este, de asemenea, mică.
5. Rata de coroziune a apei de mare este de 0,04 mm/an. Dacă aliajul se află într-un mediu în aer liber, atunci această valoare va fi diferită și va fi de 0,002 mm/an.

Aliajul de bronz este împărțit în mai multe tipuri diferite. Clasificarea materialului are loc după mai multe criterii principale. Să ne oprim asupra fiecăruia dintre ele.

Pe baza direct compoziției chimice a bronzului, se disting următoarele soiuri.

• Coton... Materialul acestei subspecii conține 3,5-7% staniu. Aliajul se mândrește cu rezistență ridicată, fiabilitate și rezistență după tratamentul preliminar cu presiune. Materialul are proprietăți excelente de turnare. Contracția poate fi de până la 1% (cum este cazul fontei).

• Fără tablă... Această categorie include astfel de tipuri de aliaje în compoziția chimică a cărora nu există staniu scump. În schimb, sunt incluse materiale mai ușor disponibile și mai ieftine.

• Aluminiu... Material plastic maxim. Proprietățile sale de turnare sunt mai mici decât cele ale bronzului de staniu scump, dar nu există micropori în compoziție. Compoziția include nichel, fosfor și fier - componente care îmbunătățesc proprietățile unui aliaj de aluminiu.

• Siliciu... Subtipul de material de înaltă rezistență, rezistent la coroziune, este conductiv electric. Materialul nu se teme de temperaturi scăzute sau ridicate, mediu alcalin. Pentru ca metalul să aibă caracteristici de rezistență mai mari, compoziția chimică este aliată suplimentar cu mangan și prelucrată prin deformare la rece.

• Aliajul de beril este lăsat să sufere tratament termic folosind călire și îmbătrânire artificială... Principalul dezavantaj al acestui tip este costul ridicat al beriliului.

Aliajele de bronz sunt clasificate în funcție de tipul de prelucrare.

• Deformabil... În producția de piese din bronz se folosesc tehnologii populare precum forjarea, broșarea, tăierea și frezarea.

• Turnătorie... Un tip separat de aliaj de bronz. Piesele care constau din acest metal sunt produse prin metalurgie.

Diferite tipuri de aliaje de bronz sunt, de asemenea, împărțite în structura lor. Se disting următoarele opțiuni.

• Fază singulară... Componentele prezente într-un astfel de metal în soluție solidă formează doar o fază definită.
• Bifazic... Produsele sunt obținute prin turnare, deoarece sunt deformate exclusiv sub influența indicatorilor de temperatură ridicată. Este posibil să se obțină piese turnate din cele mai complexe și complicate configurații dintr-un aliaj cu două faze.

În prezent există mai multe diferite grade de bronz. Ele diferă unele de altele direct în compoziție, ceea ce determină caracteristicile, parametrii și domeniul de aplicare al aliajului. Pentru a facilita navigarea, a fost dezvoltat un sistem special de marcare, care include simboluri alfabetice și numerice (reflectează primele valori în numele elementelor chimice).

Numerele din mărci indică numărul de componente furnizate în aliaj (în procente). Adevărat, volumul de cupru nu este de obicei reflectat în aceste denumiri.

În prezent, aliajul de bronz este folosit în multe domenii. Să facem cunoștință cu lista lor.

1. Un aliaj care conține doar 2% staniu este perfect pentru forjare la temperaturi normale datorită ductilității sale bune. Compozițiile în care concentrația acestui element a ajuns la 15% au fost utilizate pe scară largă în antichitate - din ele s-au făcut multe obiecte diferite.
2. Bronzul întărit de calitate, care conține beriliu, este adesea folosit la fabricarea pieselor de arc, arcuri sau membrane.
3. Materialul bogat în aluminiu este cel mai des folosit în condiții nefavorabile (producție chimică, umiditate ridicată).
4. Aliajele cu siliciu și zinc sunt ductile și sunt potrivite pentru producerea de obiecte prin turnare.
5. Materialul în cauză este utilizat pentru producerea diferitelor lucrări de inginerie electrică, deoarece nu este magnetizat.
6. Băile, chiuvetele, corpurile sanitare, care sunt adesea folosite acasă (și nu numai), sunt realizate dintr-un material care nu diferă în ceea ce privește conductivitatea termică.
7. Aliajul de bronz poate fi folosit și în construcția de automobile sau avioane.

Bronzul are diferențe destul de diferite față de alte metale similare. Nu este nimic dificil în arta de a „calcula” un anumit material. Să vedem cum poți distinge ușor și ușor bronzul acasă.

• Bronzul diferă de multe alte aliaje prin rezistența și rigiditatea ridicată. Astfel, metalul poate fi distins cu ușurință de cupru sau alamă. Este suficient să verificați literalmente materialul „pentru un dinte” - nu trebuie să rămână urme pe suprafața aliajului de bronz, ca în cazul presiunii.

• Puteți experimenta cu soluție salină (200 g per litru de apă). După 10-15 minute, o piesă de cupru va căpăta o nuanță mai intensă și mai atrăgătoare decât o piesă de bronz.

• Aceștia apelează la încălzirea metalului la aproximativ 600 de grade Celsius (O temperatură similară poate fi obținută folosind un arzător special pe benzină).Dacă instrumentul este adus, de exemplu, la alamă, pe material va apărea o peliculă închisă de oxid de zinc. Nu va fi vizibil pe un articol din bronz.

• Dacă încălziți alama, aceasta se va îndoi. Dacă se efectuează o astfel de operație cu privire la bronz, acesta nu își va schimba proprietățile și forma. Dacă există o oportunitate și o probă de metal, puteți încerca să-l topiți. Aceeași alamă va începe să ardă cu o flacără albă, împrăștiind fulgi albi ca zăpada - așa se arde zincul.

• Puteți distinge bronzul de alamă într-un alt mod sigur.: Puneți câteva așchii din fiecare dintre metale în recipiente separate, apoi turnați acid azotic diluat (1 parte acid și 1 parte apă). Așteptați puțin până când majoritatea componentelor au timp să se dizolve. Apoi, trebuie să încălziți paharele și să aduceți soluțiile la fierbere. Trebuie să le țineți la foc mic timp de 30 de minute. Lichidul în care se află bucățile de alamă va fi transparent, iar într-un vas cu așchii de bronz se va forma un precipitat alb ca zăpada de cositor.

Produsele realizate dintr-un aliaj de bronz necesită întreținere periodică adecvată. Ele nu trebuie neglijate. Să aruncăm o privire mai atentă asupra modului în care să îngrijim corect astfel de articole.

1. Articolele din bronz nobil arată spectaculos și atractiv doar dacă sunt bine curățate și îngrijite. Orice acumulări de praf și murdărie care apar pe suprafața obiectelor trebuie îndepărtate în mod regulat. Cel mai bine este să folosiți o cârpă ușor umedă pentru aceasta. Nu trebuie să freci produsele cu toată puterea - fii atent.
2. Pentru a păstra cât mai mult timp lacul original pe articolele din bronz, le puteți spăla periodic cu o soluție blândă de săpun. Aceste acțiuni vor fi necesare pentru ca pe obiecte să nu apară fisuri sau distrugerea stratului de lac.
3. Dacă sunteți un mare fan al lucrurilor care sunt literalmente lustruite până la o strălucire perfectă, este recomandat să curățați bronzul folosind pulberi și reactivi specializati. De exemplu, un purificator special pentru bronz „Trilon” se poate lăuda cu o bună reputație.
4. După finalizarea lucrărilor de curățare profundă a produselor din aliaj de bronz, este recomandabil să lustruiți bine suprafața metalică. O cârpă uscată de lână va face cel mai bine pentru asta.
5. Uneori, pentru curățarea bronzului se folosește pulberea de dinți uscată, diluată în prealabil în apă cu adaos de amoniac. Ai nevoie de 1 pahar de pudră, 1 linguriță de alcool. Este recomandabil să folosiți o perie rigidă pentru curățare.
6. Un mod străvechi și tradițional de purificare a bronzului este această opțiune: folosirea apei în care leguminoasele au fost gătite anterior. În plus, curățarea se face și cu o perie rigidă. După aceea, un produs metalic curat trebuie clătit din nou și șters cu o cârpă uscată.

Dacă intenționați să folosiți o cârpă pentru a curăța bronzul, este mai bine să luați flanel opțiune. Mai ales atent și scrupulos este necesar să curățați locurile cu pliuri și depresiuni, deoarece aici praful și murdăria se acumulează cel mai activ.

Despre ce este bronzul și unde este folosit, vezi următorul videoclip.