Gedurende vele millennia heeft de mens geëxperimenteerd met verschillende metalen en er steeds meer hoogwaardige legeringen uit verkregen. Hiervoor werden verschillende chemische elementen gebruikt. De bronstijd is een tijdperk waarin een legering van tin en koper (CuSn6) populair werd. Wat is dit materiaal en waarom was het zo populair?
Geschiedenis van de bronstijd
Dankzij de verbetering in de verwerking van metalen zoals koper en tin, in 3000 voor Christus. de bronstijd begon. Het wordt gekenmerkt door de actieve productie van een dergelijke legering als brons, die werd gebruikt om gereedschappen en sieraden te maken.
In de moderne metallurgische industrie worden naast koper en tin ook materialen zoals aluminium, fosfor, lood en zink gebruikt. De naam zelf komt van het Perzische woord "berenj", wat zich verta alt naar "koper".
Het is bekend dat het eerste brons werd gemaakt van Cu en arseen en arseen werd genoemd. Vanwege de toxiciteit is het echter zeer snelveranderd in tin. Het is niet verrassend dat smeden vaak als lelijk en verminkt werden afgeschilderd. In feite was het dat. Langdurig contact met arseen had een zeer slecht effect op hun lichaam. Om deze reden wordt een legering van koper en tin brons genoemd, omdat het deze componenten zijn die er het vaakst in voorkomen.
Kenmerk van brons
We weten allemaal dat een metaal als koper erg zacht, kneedbaar en absoluut breekbaar is. Tegelijkertijd heeft het een zeer hoge elektrische en thermische geleidbaarheid. Een legering van tin en koper is een materiaal dat de eigenschappen van deze chemische elementen afzonderlijk aanzienlijk overtreft. Met andere woorden, brons heeft een hoge hardheid, sterkte, maar is tegelijkertijd behoorlijk smeltbaar.
De ontdekking van deze legering speelde een grote rol in de metallurgische industrie. Ondanks het feit dat later veel andere materialen werden uitgevonden, is het zelfs vandaag de dag erg populair vanwege de goede mechanische eigenschappen.
Het vermogen van brons om corrosie te weerstaan
Een van de belangrijkste eigenschappen van een legering is de corrosieweerstand. Dit geldt met name voor die samenstellingen met een aanzienlijk geh alte aan mangaan en silicium (meer dan 2%).
Er is vastgesteld dat brons een hoge corrosieweerstand vertoont in contact met water (zee- en zoetwater), geconcentreerde alkaliën en zuren, lichte metaalsulfaten en -chloriden en droge gassen (tinloze bronzen).
Natuurlijk, in het algemeende corrosie-eigenschappen van de legering zijn afhankelijk van de legeringselementen. Een hoog loodgeh alte vermindert dus het vermogen om corrosie te weerstaan, terwijl nikkel deze eigenschap verhoogt.
Soorten brons
Legeringselementen, die in de samenstelling van deze legering kunnen voorkomen, kunnen de eigenschappen ervan aanzienlijk veranderen, en het type brons hangt er ook van af. Daarnaast kan tin vervangen worden door andere elementen. BrAMTS-7-1 kan bijvoorbeeld als volgt worden ontcijferd: 92% koper, 7% aluminium, 1% mangaan. Dit merk brons bevat geen tin en heeft hierdoor een hoge weerstand tegen wisselende belasting. Het wordt gebruikt om bouten, schroeven, moeren en onderdelen voor hydraulische installaties te maken.
Een ander voorbeeld is tingieterijbrons van het merk BrO10S10. Het bevat tot 83% koper, 9% tin, 8% lood en tot 0,1% ijzer, silicium, fosfor en aluminium. Het is ontworpen voor onderdelen die onder hoge specifieke drukken werken, zoals glijlagers.
Ondanks het feit dat brons een legering van tin en koper is, wordt in sommige gevallen een chemisch element als Sn niet gebruikt. Een ander voorbeeld van tinloos brons is hittebestendig. Voor de vervaardiging ervan worden alleen koper 98-99% en cadmium 1-2% gebruikt. Een voorbeeld is het merk BrKd1. Het is een hittebestendig cadmiumbrons met een hoge hittebestendigheid en elektrische geleidbaarheid. Het kan worden gebruikt voor de vervaardiging van onderdelen van weerstandslasmachines, collectoren van elektromotoren en andere onderdelen die bij hoge temperaturen werken en goedegeleidbaarheid.
Een ander type legering dat wordt gebruikt om pakkingen in lagers en bussen van auto's te maken, is onder druk bewerkt tinbrons. Een legering van koper en tin bevat legeringselementen als lood (4%), zink (4%), aluminium (0,002%), ijzer (0,005%). De staalsoort wordt BrOTsS4-4-4 genoemd. Het is dankzij het percentage van deze chemische elementen dat deze legering door druk en snijden kan worden verwerkt. De kleur van brons is ook afhankelijk van onzuiverheden. Dus hoe minder koper de legering bevat, hoe minder uitgesproken de kleur: meer dan 90% - rood, tot 80% - geel, minder dan 35% - grijs-staal.
Brons werkend
Zoals eerder vermeld, is een legering van tin en koper een redelijk duurzaam materiaal. Het is moeilijk te slijpen, snijden en werken met druk. Over het algemeen is dit een gietmateriaal met een lage krimp - ongeveer één procent. En ondanks de lage vloeibaarheid en de neiging tot segregatie, wordt brons gebruikt om gietstukken te maken met complexe configuraties. Kunstgieten is geen uitzondering.
Legeringselementen die worden toegevoegd aan een legering van tin en koper verbeteren de eigenschappen en verlagen de prijs. Legering met lood en fosfor verbetert bijvoorbeeld de verwerking van brons, terwijl zink de corrosieweerstand verhoogt. Voor bepaalde doeleinden worden vervormde legeringen gemaakt. Ze veranderen gemakkelijk van uiterlijk bij koud smeden.
Toepassingsgebied
Natuurlijk verliest het gebruik van brons zijn populariteit niet in onze tijd. Souvenirproducten, decoratieve interieurartikelen, versieringen voor poorten en loopdeuren … Daarnaast wordt de legering gebruikt voor de vervaardiging van fittingen (handgrepen, scharnieren, sloten) en sanitaire voorzieningen (kranen, fittingen, pakkingen, kranen). Ook in industriegebieden kent brons uitgebreide toepassingsgebieden. Dus, gietlegering wordt gebruikt om lagers, afdichtingsringen, bussen te maken.
Het wijdverbreide gebruik van brons wordt vooral beïnvloed door zijn corrosieve eigenschappen. Om deze reden wordt het gebruikt voor de vervaardiging van onderdelen van mechanismen die in constant contact met water werken. De hoge elasticiteit van de legering maakt het mogelijk om er veren en onderdelen van instrumentatie uit te vervaardigen.
Smeltend brons
Natuurlijk heeft elke legering zijn voor- en nadelen. Brons is een legering die bestaat uit koper en tin en verdraagt daarom perfect elke omsmelting. Het kan meerdere keren worden gebruikt voor totaal verschillende doeleinden. Aan de andere kant, als het brons een grote hoeveelheid onzuiverheden bevat, zoals magnesium, silicium, aluminium, kunnen de mechanische eigenschappen tijdens het opnieuw smelten afnemen.
Dit komt door het feit dat de legeringselementen die de eigenschappen van brons verbeteren, worden geoxideerd tijdens het smelten en vuurvaste oxiden vormen, die zich langs de grenzen van het kristalrooster bevinden. Ze verbreken de binding tussen de korrels, waardoor het brons brozer wordt.
Hoe onderscheid je brons van messing en koper
Een van de meest gestelde vragen is het verschildeze legering van anderen die qua uiterlijk vergelijkbaar zijn. Binnen de industrie en met behulp van speciale reagentia is dit natuurlijk vrij eenvoudig. Maar wat als u het materiaal thuis moet bepalen?
Laten we beginnen met het feit dat de legering bestaat uit tin en koper. De massa's van deze stoffen in procenten kunnen verschillen. Hoe meer koper, hoe helderder de kleur, maar door het tingeh alte in de legering zal het een orde van grootte zwaarder zijn dan bijvoorbeeld puur Cu.
Als we brons vergelijken met messing, dan heeft dit laatste een meer gelige tint. Koper zelf is zeer ductiel, maar legeringen die erop zijn gebaseerd zijn behoorlijk elastisch en hard. Ook kun je door verhitting bepalen welk materiaal voor je ligt. Dus in messing komt onder invloed van hoge temperatuur zinkoxide vrij en krijgt het product een asachtige "plaque". Maar brons verandert bij verhitting zijn eigenschappen niet.
Kunstwerken
Heel vaak vind je verschillende bronzen beeldjes en beeldjes. Veel kunstwerken zijn gemaakt in de oudheid en in de middeleeuwen.
Er worden legeringen gebruikt die koper en tin bevatten:
- Hekken en poorten, die niet alleen ongelooflijk mooi zijn, maar ook duurzaam.
- Elementen van trapstructuren.
- Souvenirs en sculpturale composities.
- Decoratieve verlichtingsarmaturen: schansen en kroonluchters.
- Items voor interieurdecoratie.
Om het nodige te pissensamenstelling, maak een speciaal model van hout, gips of polymere materialen - het zogenaamde vormen. De holtes van deze figuur zijn gevuld met klei en verwijderd na het gieten. Na fabricage kan het oppervlak worden geplateerd met goud, nikkel, chroom of zilver.
Het is erg belangrijk op te merken dat in de regel een legering van tin en koper zonder legeringselementen wordt gebruikt om kunstwerken te maken. Dit is te wijten aan het feit dat hoe meer van dergelijke componenten aanwezig zijn in brons, hoe groter de krimp, wat een negatieve invloed heeft op de kwaliteit en vorm van het product.
