Az ember sok évezreden keresztül kísérletezett különféle fémekkel, és egyre több nagy szilárdságú ötvözetet nyert belőlük. Ehhez különféle kémiai elemeket használtak. A bronzkor egy olyan korszak, amikor az ón és a réz ötvözete (CuSn6) népszerűvé vált. Mi ez az anyag, és miért volt olyan népszerű?
A bronzkor története
A fémek, például a réz és az ón feldolgozásában történt fejlődésnek köszönhetően Kr.e. 3000-ben. megkezdődött a bronzkor. Olyan ötvözet aktív előállítása jellemzi, mint a bronz, amelyet szerszámok és ékszerek készítésére használtak.
A modern kohászati iparban a réz és ón mellett olyan anyagokat is használnak, mint az alumínium, foszfor, ólom és cink. Maga a név a perzsa „berenj” szóból származik, ami „réz”-t jelent.
Ismerhető, hogy az első bronz rézből és arzénből készült, és arzénnek hívták. Mérgező hatása miatt azonban nagyon gyorsanónra változott. Nem meglepő, hogy a kovácsokat gyakran csúnyának és megcsonkítottnak ábrázolták. Valójában az volt. Az arzénnel való hosszan tartó érintkezés nagyon rossz hatással volt szervezetükre. Emiatt a réz és ón ötvözetét bronznak nevezik, mivel ezek az összetevők vannak benne leggyakrabban.
A bronzra jellemző
Mindannyian tudjuk, hogy az olyan fémek, mint a réz, nagyon puha, képlékeny és teljesen törékeny. Ugyanakkor nagyon magas elektromos és hővezető képességgel rendelkezik. Az ón és a réz ötvözete olyan anyag, amely külön-külön jelentősen meghaladja ezen kémiai elemek jellemzőit. Más szóval, a bronz nagy keménységgel, szilárdsággal rendelkezik, ugyanakkor meglehetősen olvadó.
Ennek az ötvözetnek a felfedezése nagy szerepet játszott a kohászati iparban. Annak ellenére, hogy később sok más anyagot is feltaláltak, még ma is nagyon népszerű jó mechanikai tulajdonságai miatt.
A bronz korrózióálló képessége
Az ötvözetek egyik legfontosabb tulajdonsága a korrózióállósága. Ez különösen igaz azokra a kompozíciókra, amelyekben jelentős a mangán- és szilíciumtartalom (több mint 2%).
Azt találták, hogy a bronz vízzel (tengeri és édesvízzel), tömény lúgokkal és savakkal, könnyűfém-szulfátokkal és -kloridokkal, valamint száraz gázokkal (ónmentes bronzok) érintkezve nagy korrózióállóságot mutat.
Természetesen általábanaz ötvözet korróziós tulajdonságai az ötvöző elemektől függenek. Így a magas ólomtartalom csökkenti a korrózióállóságot, míg a nikkel növeli ezt a tulajdonságot.
Bronztípusok
Az ötvözőelemek, amelyek az ötvözet összetételében lehetnek, jelentősen megváltoztathatják tulajdonságait, és a bronz típusa is tőlük függ. Ezenkívül az ón helyettesíthető más elemekkel. Például a BrAMTS-7-1 a következőképpen fejthető meg: 92% réz, 7% alumínium, 1% mangán. Ez a márkájú bronz nem tartalmaz ónt, és ennek köszönhetően nagy az ellenállása a váltakozó terhelésekkel szemben. Csavarok, csavarok, anyák és hidraulikus berendezések alkatrészeinek készítésére használják.
Egy másik példa a BrO10S10 márkájú ónöntödei bronz. Legfeljebb 83% rezet, 9% ónt, 8% ólmot és legfeljebb 0,1% vasat, szilíciumot, foszfort és alumíniumot tartalmaz. Olyan alkatrészekhez tervezték, amelyek nagy fajlagos nyomás alatt működnek, például siklócsapágyakhoz.
Annak ellenére, hogy a bronz ón és réz ötvözete, bizonyos esetekben nem használnak olyan kémiai elemet, mint az Sn. Az ónmentes bronz másik példája a hőálló. Gyártásához csak 98-99% rezet és 1-2% kadmiumot használnak. Példa erre a BrKd1 márka. Ez egy hőálló kadmium bronz, nagy hőállósággal és elektromos vezetőképességgel. Használható ellenálláshegesztő gépek alkatrészeinek, villanymotorok kollektorainak és egyéb magas hőmérsékleten üzemelő, jót igénylő alkatrészek gyártására.vezetőképesség.
Az autóipari csapágyak és perselyek tömítéseinek készítéséhez használt ötvözet másik típusa a nyomással megmunkált ónbronz. A réz és ón ötvözete olyan ötvözőelemeket tartalmaz, mint ólom (4%), cink (4%), alumínium (0,002%), vas (0,005%). Az acélminőség neve BrOTsS4-4-4. Ezen kémiai elemek százalékos arányának köszönhetően ez az ötvözet nyomással és vágással feldolgozható. A bronz színe a szennyeződésektől is függ. Tehát minél kevesebb rezet tartalmaz az ötvözet, annál kevésbé hangsúlyos a szín: több mint 90% - vörös, legfeljebb 80% - sárga, kevesebb, mint 35% - szürke-acél.
Bronz munkás
Ahogy korábban említettük, az ón és a réz ötvözete meglehetősen tartós anyag. Nehéz élezni, vágni és nyomással dolgozni. Általában ez egy alacsony zsugorodású öntőanyag - körülbelül egy százalék. És még az alacsony folyékonyság és a szegregációra való hajlam ellenére is, a bronzot összetett konfigurációjú öntvények készítésére használják. Ez alól a művészeti casting sem kivétel.
Az ón és rézötvözethez hozzáadott ötvözőelemek javítják annak tulajdonságait és csökkentik az árat. Például az ólommal és foszforral történő ötvözés javítja a bronz feldolgozását, míg a cink növeli a korrózióállóságát. Bizonyos célokra deformált ötvözetek készülnek. Könnyen megváltoztatják megjelenésüket hidegkovácsoláskor.
Alkalmazási kör
Természetesen a bronz használata korunkban sem veszít népszerűségéből. Ajándéktárgytermékek, dekoratív lakberendezési cikkek, dekorációk kapukhoz és kapukhoz … Ezenkívül az ötvözetet szerelvények (fogantyúk, zsanérok, zárak) és vízvezeték-szerelvények (csaptelepek, szerelvények, tömítések, csapok) gyártására használják. Az ipari területeken a bronznak is széles körű felhasználási területei vannak. Tehát az öntvényötvözetet csapágyak, tömítőgyűrűk, perselyek készítésére használják.
A bronz széles körben elterjedt használatát különösen korrozív tulajdonságai befolyásolják. Emiatt olyan mechanizmusok alkatrészeinek gyártására használják, amelyek folyamatosan vízzel érintkeznek. Az ötvözet nagy rugalmassága lehetővé teszi rugók és műszeralkatrészek gyártását belőle.
Bronz olvasztása
Természetesen minden ötvözetnek megvannak a maga előnyei és hátrányai. A bronz egy rézből és ónból álló ötvözet, ezért tökéletesen tolerál minden újraolvasztást. Többször is használható teljesen különböző célokra. Másrészt, ha a bronz nagy mennyiségű szennyeződést tartalmaz, például magnéziumot, szilíciumot, alumíniumot, akkor az újraolvasztás során a mechanikai tulajdonságok csökkenhetnek.
Ez annak köszönhető, hogy a bronz tulajdonságait javító ötvözőelemek az olvadás során oxidálódnak, és tűzálló oxidokat képeznek, amelyek a kristályrács határai mentén helyezkednek el. Megszakítják a szemcsék közötti kötést, így a bronz törékennyé válik.
Hogyan lehet megkülönböztetni a bronzot a sárgaréztől és a réztől
Az egyik leggyakoribb kérdés a különbségezt az ötvözetet a többi hasonló megjelenésű. Természetesen az iparon belül és speciális reagensek segítségével ez meglehetősen egyszerű. De mi van akkor, ha otthon kell meghatároznia az anyagot?
Kezdjük azzal, hogy az ötvözet ónból és rézből áll. Ezeknek az anyagoknak a tömege százalékban eltérő lehet. Minél több réz, annál világosabb lesz a szín, de az ötvözet óntartalma miatt egy nagyságrenddel nehezebb lesz, mint például a tiszta réz.
Ha összehasonlítjuk a bronzot a sárgarézzel, az utóbbi sárgásabb árnyalatú. Maga a réz nagyon képlékeny, de az alapú ötvözetek meglehetősen rugalmasak és kemények. Melegítéssel is meghatározhatja, hogy melyik anyag van Ön előtt. Tehát a sárgarézben magas hőmérséklet hatására cink-oxid szabadul fel, és a termék hamu „lepedéket” kap. De a bronz hevítéskor nem változtatja meg tulajdonságait.
Műalkotások
Gyakran találhatunk különféle bronz figurákat és figurákat. Számos műalkotás született az ókorban és a középkorban.
Réz- és óntartalmú ötvözetek a következők előállításához használatosak:
- Kerítések és kapuk, amelyek nemcsak hihetetlenül szépek, de tartósak is.
- Lépcsőszerkezetek elemei.
- Ajándéktárgyak és szobrászati kompozíciók.
- Dekoratív világítótestek: lámpák és csillárok.
- Belső dekorációs elemek.
Annak érdekében, hogy felpiszkálja a szükségeskompozíció, hozzon létre egy speciális modellt fából, gipszből vagy polimer anyagokból - az úgynevezett fröccsöntést. Ennek a figurának az üregeit agyaggal töltik meg, és öntés után eltávolítják. A gyártás után a felület bevonható arannyal, nikkellel, krómmal vagy ezüsttel.
Nagyon fontos megjegyezni, hogy általában ón és réz ötvözőelemek nélküli ötvözetét használják műalkotások készítéséhez. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy minél több ilyen komponens van jelen a bronzban, annál nagyobb a zsugorodása, ami negatívan befolyásolja a termék minőségét és alakját.
