Bronze er sammensætningen af legeringen. Kemisk sammensætning af bronze

Mange ved kun om bronze, at skulpturer og monumenter støbes fra det. Faktisk er dette metal berøvet populær opmærksomhed ufortjent. Faktisk var ikke noget i menneskehedens historie endog bronzealderen - en helt æra, hvor legeringen tog en dominerende stilling. Dette er et af de få materialer, der anvendes både i industri og kunst. De kvaliteter, der besidder legeringen af kobber med tin, er simpelthen uerstattelige i mange produktionsgrener. Det bruges til fremstilling af våben, i maskinbygning, i støbning af kirkeklokker og så videre. Samtidig er der i dag et stort antal metalmærker, der hver især har visse præmodellerede egenskaber.

Brugen af bronze i fortiden

Den første omtale af legeringen af kobber og tin er dateret til det 4. årtusinde f.Kr. Det er dette teknologiske gennembrud, som historikere mener, der tillod, at Mesopotamiens civilisation indtog en ledende stilling på det tidspunkt. Arkæologiske udgravninger, der udføres i Sydiran, vidner om den udbredte brug af bronze til fremstilling af pilehoveder, dolke, spyd, akser, sværd. Blandt fundene er der endda indvendige emner, for eksempel møbler og spejle, samt kanne, amforer, vaser og plader. Til minering af gamle mønter og fremstilling af smykker blev den samme legering brugt.

Bronze i middelalderen begynder at blive brugt aktivt i Europa. Det producerer så massive genstande som kanoner og kirke kupler. I en senere periode, med udviklingen af maskinbygning, gik det ikke altid med almindeligt metal. Det blev i høj grad værdsat for antifrikations- og korrosionsegenskaber. Samtidig skal det bemærkes, at det materiale, der tidligere blev anvendt, var noget anderledes end det der i dag er bronze. Sammensætningen af legeringen indeholdt et antal mindre urenheder, der signifikant forværrede dets kvalitet.

Den kemiske sammensætning af moderne bronze

I dag i materialevidenskab kaldes bronze en legering af to metaller: kobber og tin, som kan anvendes i forskellige proportioner. Zink, fosfor, magnesium, bly og silicium kan tilsættes til dette metal for at give metallet de specificerede kvaliteter. Tilstedeværelsen af tilfældige urenheder ved hjælp af moderne teknologier reduceres praktisk talt til nul.

I de fleste tilfælde er forholdet mellem kobber og tin i proportioner på 85 til 15 procent acceptabelt. At reducere andelen af den anden komponent under dette niveau rejser en række problemer, hvoraf den primære er adskillelse. Denne term metallurgister kalder processen for stratificering af legeringen og dens ujævn kongealing.

Indflydelse af legeringenes farve på dens kvalitet

Kyndige mennesker kan lære meget om materialet, kun ved at se på den farve, bronzen besidder. Sammensætningen påvirker direkte denne parameter. Det er ikke svært at gætte, kobber giver en rød tinge til legeringen. Derfor vil et fald i procentforholdet til fordel for andre komponenter betyde en gradvis overgang af farve til lysere toner.

Med den sædvanlige balance af bestanddele (85% kobber) kaster bronze yellowness. Denne form for sort kan findes oftest. En hvid legering opnås efter justering af forholdet til et forhold på 50:50. Men for at gøre bronzegrået, skal du reducere mængden af kobber til 35%.

Med hensyn til at ændre legeringens praktiske egenskaber, når de eksperimenterer med dens sammensætning, er situationen her som følger. Materialets formbarhed vil afhænge direkte af indholdet af tin i det. Jo mindre, jo mere bøjelig bronze, men denne udsagn gælder kun op til en vis grænse. Så når mærket når 50% bliver legeringen igen blød.

Bronze i kunst

Stærkt og slidstærkt materiale, mens det har et tilstrækkeligt lavt smeltepunkt og god formbarhed, kunne ikke men interessere kreative mennesker, især billedhuggere. Allerede i 5.-4. Århundrede f.Kr. i Grækenland blev teknologien til fremstilling af bronze statuer udarbejdet til de mindste detaljer, som stadig er relevant i dag. Det består i, at statuen af brandsikkert materiale først er erstattet med voks, som er direkte ødelagt under støbning. For at gøre dette skal gipsmodellen først laves, og derefter støbeformen til støbning. Voksindholdet, når det udsættes for temperatur smelter simpelthen, og dets sted er optaget af bronze, som afkøler og størkner. Derefter forbliver det kun at behandle og bringe til perfektion.

Artilleri metal

Til fremstilling af våben, og senere af andet militært udstyr, blev der altid brugt bronze. Sammensætningen af legeringen, der anvendes til disse formål, indeholder sædvanligvis 90% kobber og kun 10% tin. Dette skyldes, at materialet til redskaberne skal være meget stærkt og have øget modstandsdygtighed mod ruptur. Sådanne kvaliteter besidder bronze mærke BRAZhM10-3-1.5. Ud over hovedkomponenterne indeholder den 1-2% mangan, hvilket øger antifriktion og temperaturegenskaber.

Gør kirkeklokker

Bell-ringet skal være melodisk, og lyden skal have en god afstand til hørelsen. Ironisk nok har bronze sådanne musikalske talenter. For at forbedre lyden af klokken er den lavet af en legering med et forøget indhold af tin (fra 20 til 22%). Nogle gange tilføjer det også lidt sølv. Bronzekvaliteter, der anvendes til fremstilling af klokker og andre percussionsinstrumenter, er absolut uegnede til praktisk anvendelse i andre industrier. Dette skyldes det faktum, at en sådan legering har en finkornet struktur og øget sprødhed.

Fosfor og aluminium bronze

For første gang blev en legering bestående af 90% kobber, 9% tin og 1% phosphor påført af Künzel i 1871. Det blev kaldt fosforbrons, og materialet fandt sin anvendelse hovedsageligt inden for ingeniørvirksomhed. Forskellige dele af maskiner er støbt fra den, som er udsat for øget friktion. Fosfor er nødvendig for at øge elasticiteten og øge anti-korrosionsegenskaberne. Den største fordel ved dette metal er, at det perfekt fylder nogen riller i støbningen.

Aluminium bronze, hvis sammensætning er kendetegnet ved et forøget indhold af kobber (op til 95%), i udseende er meget lig guld. Udover skønhed har den en række andre ubestridelige fordele. For eksempel tillader tilsætningen af 5% aluminium legeringen at modstå langvarig eksponering for et aggressivt medium, såsom forøget surhed.

Som et materiale til fremstilling af forskellige dele af maskiner erstattede dette metal næsten universalt fosforbrons i papirfabrikker og i pulverproduktion på grund af højere modstandsdygtighed over for rivning.

Silicium og mangan bronze

Silikium tilsættes legeringen for at øge elektrisk ledningsevne. Dette er dets kvalitet, der anvendes til produktion af telefonledninger. Referencekompositionen af siliciumbrons er som følger: 97,12% kobber, 1,14% tin, 0,05% silicium.

Den mest komplekse produktionsproces kan prale af en legering indeholdende mangan. Hele proceduren går gennem flere faser. For det første tilsættes ferromangan til smeltet kobber. Efter at have opretholdt det givne temperaturregim, tilsættes tin og om nødvendigt zink. Det engelske firma Bronce Company fremstiller flere kvaliteter af manganbrons, som har forskellig viskositet og hårdhed. Denne legering kan bruges i stort set alle industrier.