Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!
Od pamtivijeka čovječanstvo je miniralo broncu. Mnogo arheoloških iskopavanja u kojima su nađeni najstariji artefakti - bronca, potvrđuju širenje ove legure u dalekoj prošlosti.
Koristio se i za vojne svrhe - za proizvodnju hladnih oružja, topova i jezgara za njih, te za stvaranje lijepih umjetničkih djela - nakita i skulptura.
priča
Jedno od najpoznatijih mjesta gdje su pronađeni brončani predmeti nalazili su se na području rijeke Kuban. Na ovom mjestu arheolog Nikolaj Veselovski 1897. godine iskopao je tzv. Kulturu Maikop, koja je postojala u drugoj polovici 4. tisućljeća prije Krista.
Brončane artefakte pronađene u barikama Maikopa uglavnom su izrađene od bakra i arsena, pa se vjeruje da su povijesno prve takve legure, koje se nazivaju arsenske bronce .
Po svojim svojstvima nije slabije od bakra ili kositra ili olovnih legura, te ih je čak nadmašio u brojnim svojstvima . Bio je naširoko korišten u raznim područjima ljudskog djelovanja tih vremena, počevši od izrade važnih dijelova i završavajući nakitom.
Brončana kompozicija
Bronza je legura bakra s metalima kao što su kositar, aluminij, olovo, berilij i ne-metali - arsen, silicij i fosfor. Osim toga, takve legure mogu se dodatno dopirati fosforom, cinkom, manganom, željezom i niklom.
Sastav bronce ovisi o stupnju legure i označen je njegovom oznakom. Na primjer, sastav legure označene s BrAMts7-1 uključuje 7% aluminija, 1% mangana i 92% bakra .
Dakle, glavna komponenta ovog metala je bakar (od 35% do 90% i više). Druga komponenta može biti ili arsen, ili kositar ili berilij, olovo, aluminij, silicij i druge komponente. Da biste dali posebna svojstva leguri mogu se dodati dodatne komponente - cink, željezo, nikal, mangan, fosfor i drugi.
Brončane značajke i svojstva
Osnovna svojstva svih brončanih legura su plastičnost i tvrdoća. Ovisno o omjeru osnovnih i dodatnih komponenti, možete dobiti široku paletu novih svojstava. Osim toga, količina bakra u leguri određuje njegovu boju.
Tako će se dobiti zlatna bronca ako legura sadrži oko 85% bakra, a smanjenje njegove količine na 50% rezultirat će legurom srebrne boje. Smanjenje količine bakra na 35% i niže rezultirat će proizvodnjom sive, pa čak i crne bronce na izlazu, a povećanje količine bakra na 90% i više će dovesti do stvaranja crvene bronce.
Jedna od najstarijih marki brončanih legura je brončana zvona, koja se i danas koristi za lijevanje zvona. Sadrži 20% kositra i 80% bakra. Njegov nedostatak je povećana krhkost zbog prisutnosti visokog sadržaja kositra u leguri.
Kao što je gore spomenuto, najčešće se koriste legure bakra i kositra s dodatkom male količine drugih komponenti. Široko rasprostranjena uporaba takvih legura ponajprije je zbog povijesno utemeljenih razloga koji su doveli do uklanjanja arsen bronce iz proizvodnje.
Ti su razlozi sljedeći:
- razvoj tijekom mnogih stoljeća naslaga tennantita i drugih izblijedjelih ruda bogatih bakrom i arsenom. Takve rude bile su najpogodnije za proizvodnju arsenove bronce jer nisu bile duboko deponirane, što je proizvodni proces učinilo jeftinijim u usporedbi s drugim izvorima bakra i arsena;
- visoka toksičnost proizvodnje takve bronce, uzrokovana prisutnošću arsena u naslagama, što je neminovno dovelo do gubitka zdravlja i daljnje sposobnosti rada s iskusnim metalurzima i kovačima;
- neprikladnost metalurškog otpada i razbijenih proizvoda od arsen bronce za daljnje pretapanje u dugi metal. U najboljem slučaju, takvi su proizvodi korišteni za izradu nakita ili dijelova koji nisu kritični.
Legure bakra i kositra koje su zamijenile arsenske bronce, iako su bile skuplje, bile su ekonomski poželjnije, budući da je razvoj prijevoza konjskom vučom i uspostava trgovinskih veza između gradova i zemalja doveo do povećanja uvoza ne-arsenske bronce.
Vrste bronce i svojstva
Razvoj industrijske proizvodnje velikih razmjera doveo je do toga da su limene bronce postale gotovo najraširenija vrsta bronce. I samo u posljednjih sto godina, ovaj tip je počeo istiskivati bakrene slitine s kositrnim zamjenama, kao što su aluminij, silicij i posebno berilij bronca.
Dakle, postoje sljedeće vrste:
- Tinless. To uključuje broncu, u kojoj su druge komponente aluminij, silicij, berilij i drugi metali i nemetali. Svaka od tih komponenti daje joj posebna svojstva. Na primjer, aluminij daje leguri poboljšana svojstva protiv trenja i visoku otpornost na koroziju, berilij povećava čvrstoću i tvrdoću, a silicij i cink poboljšavaju njegovu fluidnost i otpornost na abraziju;
- kositra. Legura bakra i kositra, u kojoj prevladava bakar. Jedan je od prvih koje je čovjek ovladao. Posjeduje visoku, u usporedbi s čistim bakrom, tvrdoću i izdržljivost, a također i topljiviji. U takvim legurama, kositar je uvijek drugi nakon bakra i glavne komponente za legiranje.
Treći broj su dodatne komponente kao što su arsen, cink i olovo . Zbog vrlo niskog skupljanja, ovaj metal je uglavnom namijenjen lijevanju, jer je teško raditi s tlakom, rezanjem i oštrenjem. Čak i sklonost segregaciji i niskoj fluidnosti ne ometaju upotrebu ove legure za proizvodnju konfiguracijski složenih odljevaka, uključujući i umjetne odljevke.
Bronca s dodatkom cinka naziva se "Admiralitet " i koristi se za proizvodnju dijelova koji imaju česte ili stalne kontakte s morskom vodom (brodogradnja). Ova značajka je posljedica činjenice da cink leguri daje veću otpornost na koroziju u tom okruženju.
Međutim, da bi se dobila otpornost na koroziju u bronci u slanoj morskoj vodi, ona se sve više obogaćuje aluminijem i niklom . Takve legure, koje se često nazivaju "morskim", koriste se za proizvodnju elemenata naftnih platformi koje djeluju na morskim i oceanskim policama.
Da bi se dobile dodatne značajke bronce, u njega se legiraju male količine fosfora, srebra, cinka, arsena, mangana i drugih komponenti. Dakle, uvođenje male količine srebra povećava električnu vodljivost bronce i čini je usporedivom s električnom vodljivošću bakra.
Primjene i označavanje
Postoje posebne tablice u kojima se nalaze oznake i opisi svih brončanih legura proizvedenih u industriji. Međutim, čak i bez pozivanja na takve tablice, moguće je odrediti vrstu i kemijski sastav, ako znate kako oznaka stoji za to.
Jednostavnim označavanjem možete saznati njihov sastav. Njegova karakteristična značajka u oznaci su slova "Br", što znači "bronca ".
Zatim slijede slova koja označavaju, uz bakar, prisutnost odgovarajućih komponenti. Ovi simboli slova uspostavljeni regulativnim dokumentima su: A - aluminij, B - berilij, K - silicij, F - željezo, H - nikal, Mz - mangan, Mg - magnezij, C - olovo, O - kositar, T - titan, F - fosfor, C - cink.
Nakon slovnih simbola, oznake se prate brojevima koji označavaju postotak svake komponente (nakon bakra). Također se koriste simboli u kojima se postotni sadržaj određene komponente označava nakon svakog slova. Da biste saznali sadržaj bakra, morate oduzeti postotak svih komponenti od 100%.
Primjeri oznaka i njihovo dekodiranje: Bro5C6S5 - brončana legura u kojoj je sadržaj kositra 5%, cink - 6%, olovo - 5%, bakar - 84%; BrO3C8S4N1 - sadržaj kositra - 3%, cink - 8%, olovo - 4%, nikal - 1%, bakar - 84%; BrO10F1 - sadržaj kalaja - 10%, fosfor - 1%, bakar - 89%; BrB2 - sadržaj berilija - 2%, bakar - 98%; BrAZHMts10−3−1, 5 - sadržaj aluminija - 10%, željezo - 3%, mangan - 1, 5%, bakar - 85, 5%; BrAZhN 10−4−4 - sadržaj aluminija - 10%, željezo - 4%, nikal - 4%, bakar - 82%.
Zbog raznovrsnih svojstava, ovaj metal pronalazi najširu primjenu na raznim poljima. Od njega su napravljeni sljedeći proizvodi:
- ukrasni elementi (svjetiljke, statuete, svijećnjaci, pepeljare, rešetke, ograde i druge dekoracije);
- razni dodaci (brave, ručke, spojnice, slavine, slavine i ostali vodovodni kanali);
- dijelovi strojeva i mehanizama (čahure, brtve, zupčanici, ležajevi, dijelovi opreme koji rade pod vodom);
- dijelovi za preciznu opremu, navigacijski instrumenti, sheme automobila;
- brojni priključci (koljena, kutovi, adapteri, spojnice, T-komadi, itd.);
- u maloj količini nakita.
Bronza se široko koristi u raketnoj tehnologiji i strojarstvu, zrakoplovstvu i brodogradnji . Iz nje se stvaraju umjetnički predmeti za kazališta, dvorane i palače, lijevani spomenici i skulpture.
Zahvaljujući razvoju metalurgije, ovaj metal stječe sva nova i neobična svojstva koja su nedostupna kovačima i metalurzima iz prošlosti. Stvoren od strane drevnih naroda, fuzija nastavlja služiti čovječanstvu i napredovati redovito mnogo, mnogo stoljeća.