Waar wordt brons van gemaakt en waar wordt het gebruikt?

Bronzen is een van de oudste legeringen met een lange en rijke geschiedenis. Dit is een van de eerste van dergelijke materialen die aan het begin van het 3e millennium voor Christus werden verkregen. NS. De rol van brons is tot op de dag van vandaag nog steeds vrij belangrijk en significant. In dit artikel zullen we deze legering nader bekijken, de samenstelling ervan ontdekken en uitzoeken waar deze het meest wordt gebruikt.

Voordat u een gesprek begint over de gebieden waarin brons het vaakst met succes wordt gebruikt, moet u weten wat het is. Als u de definitie en kenmerken van het materiaal in kwestie in detail begrijpt, is het de moeite waard om te benadrukken dat in De legering bevat belangrijke componenten als koper en tin. Ook brons bevat en mengsel van andere elementen, maar in bescheidener percentages. Het resultaat is aantrekkelijk en multicomponent legering... Het is koper dat de hoofdrol speelt in zijn samenstelling, en al het andere wordt vertegenwoordigd door legeringselementen, waaraan niet kan worden ontkomen bij het verbeteren van de eigenschappen en kenmerken van het metaal.

Brons ziet er anders uit. De externe parameters zijn rechtstreeks afhankelijk van welke componenten de overhand hebben in de samenstelling. Dus, traditioneel bekende legering van verzadigd rode tint geeft aan dat het een hoog percentage koper bevat. Er zijn ook varianten van dit metaal die verkouden zijn staal kleur, bijna wit - dit uiterlijk geeft aan dat de legering niet meer dan 35% van de kopercomponent bevat.

De legering in kwestie is al vele jaren populair.Door de jaren heen neemt de relevantie ervan niet af, vanwege de vele voordelen die eraan verbonden zijn. Laten we eens kijken naar de belangrijkste positieve kenmerken van brons waardoor er veel vraag naar is.

1. Dit metaal heeft een rijke variëteit. Er zijn veel verschillende soorten brons, bijvoorbeeld tin, zilver, aluminium en vele andere soorten met hun eigen formules en kenmerken. Dergelijke materialen blijken op verschillende gebieden nuttig te zijn, ze bevatten verschillende elementen die de fysieke eigenschappen en kenmerken van de werking van het metaal beïnvloeden.
2. De bestaande bronslegeringen zijn onderverdeeld in gegoten en gesmeed subtypes. Dat wil zeggen, om "hun" specifieke taken op te lossen, is het mogelijk om een ​​metaal te verkrijgen dat gemakkelijk zal wijken voor koud smeden - het proces van vervorming bij normale temperatuurwaarden. Het zal ook mogelijk zijn een legering te verkrijgen die gegoten kan worden.
3. Een belangrijk voordeel is dat hoogwaardige gietstukken uit de betreffende legering de kleinste krimp vertonen - slechts 0,5-1,5%. Deze eigenschap bepaalt de brede distributie en vraag naar het materiaal, niet alleen bij professionele beeldhouwers, maar ook bij de vervaardiging van speciale industriële machines en apparaten.
4. Brons is een materiaal dat meerdere keren kan worden gebruikt. De legering verdraagt ​​absoluut rustig verder omsmelten, indien nodig. Deze procedure is niet schadelijk voor het materiaal, heeft geen nadelige invloed op de eigenschappen ervan.
5. Een van de belangrijkste voordelen van brons is dat het veilig en milieuvriendelijk is. Als er tijdens de productie van een dergelijke legering mogelijk gevaarlijke componenten zijn gebruikt, bijvoorbeeld beryllium, dan zal het eindproduct hiervan nog steeds niet giftig zijn. Tegenwoordig kan niet elk materiaal bogen op zulke belangrijke eigenschappen.
6. De bronslegering is zeer goed bestand tegen corrosie. Het kan niet worden aangetast door de vervuilde lucht of het zeewater van de stad. Onder invloed van dergelijke externe factoren verslechtert het materiaal niet, verliest het zijn vroegere aantrekkelijkheid niet. De meeste zuren brons is helemaal niet "bang" en wordt niet blootgesteld aan hun negatieve effecten. Daarom wordt dit materiaal vaak gebruikt voor de productie van speciale zuurbestendige apparatuur.
7. Brons heeft nog een andere interessante eigenschap: het is elastisch. In veel gevallen wordt de legering gebruikt voor de vervaardiging van verschillende zeer nauwkeurige veeronderdelen die zijn ontworpen voor een lange levensduur.

Ondanks de indrukwekkende lijst met voordelen, is de bronslegering nog steeds niet verstoken van zekerheid nadelen... De belangrijkste is prijs praktisch materiaal. Koper, laat staan ​​tin, zijn materialen die in veel situaties worden gebruikt, maar ze zijn duur om te verkrijgen.

De nadelen van de bronslegering omvatten niet de hoogste indicatoren van zijn warmtegeleiding... Het genoemde onderscheidende kenmerk vond echter ook zijn toepassing - bijvoorbeeld bij de productie van verschillende accessoires voor badkamers.

De kenmerken en eigenschappen van een bronslegering zijn afhankelijk van 2 hoofdfactoren - samenstelling en structuur. Zoals hierboven vermeld, is de chemische samenstelling van het materiaal in kwestie zo ontworpen dat de legering bepaalde mechanische eigenschappen en prestatiekenmerken verkrijgt. De belangrijkste daarvan zijn: hardheid, sterkte en taaiheid van de legering... Het is mogelijk om de eerste 2 parameters te corrigeren en opnieuw op te bouwen door de verhouding van tin in de compositie te wijzigen. Het aandeel ervan in de inhoud van het hoofdmateriaal is dus gerelateerd aan de graad hardheid en plasticiteit.

De indicatoren van hardheid en sterkte van brons worden het meest beïnvloed door: de hoeveelheid beryllium in de samenstelling... Bepaalde legeringen waarin het genoemde element is aangebracht, kunnen sterker zijn dan roestvrij staal. Om taaiheid toe te voegen, is de berylliumlegering vooraf geblust. In dit geval zijn het niet de kwantitatieve waarden van de geïntroduceerde stoffen die een belangrijke rol spelen, maar de mate van manifestatie van de eigenschappen die naar verwachting als resultaat zullen worden verkregen.

De structuur van de bronslegering is verantwoordelijk voor het accommoderende vermogen van materie in relatie tot verschillende elementen. Deze functie kan in meer detail worden beschouwd aan de hand van het voorbeeld van een belangrijk onderdeel - tin. Een 1-fase structuur heeft bijvoorbeeld niet meer dan 6-8% van het genoemde element. Als u de indicatoren overschrijdt met het bedrag van de oplosbaarheidslimiet (bereikt 15%), kan de 2e fase van de vaste oplossing worden gevormd.

Enkele fase grondstoffen worden gekenmerkt door hogere plasticiteitspercentages. bifasisch de bronslegering blijkt taaier, maar ook brozer. De gespecificeerde technische kenmerken zijn van invloed op het verdere gebruik van de overwogen materialen: de grondstoffen van het eerste type zijn bijvoorbeeld meer geschikt voor smeden en tweefasige opties zijn de beste oplossing voor verder gieten.

Elk type bronslegering heeft zijn eigen onderscheidende kenmerken. Laten we ze leren kennen aan de hand van het voorbeeld van een gegoten tinmateriaal.

1. De mate van dichtheid van de legering hangt af van het percentage tin - met een aandeel van 8-4% zal het variëren van 8,6 tot 9,1 kg / cu. cm.
2. Het smeltpunt is afhankelijk van de samenstelling van de legering en kan variëren van 880-1060 graden Celsius.
3. Het niveau van thermische geleidbaarheid van het materiaal in kwestie kan 0,098-0,2 cal / cm bereiken, wat een bescheiden indicator is.
4. Elektrische geleidbaarheid bereikt 0,087-0,176 Ohm * m. Ook dit cijfer is klein.
5. De corrosiesnelheid van het zeewater is 0,04 mm / jaar. Als de legering zich in een open lucht bevindt, zal deze waarde anders zijn en 0,002 mm / jaar zijn.

Bronslegering is onderverdeeld in verschillende soorten. De classificatie van het materiaal gebeurt volgens verschillende hoofdcriteria. Laten we bij elk van hen stilstaan.

Direct gebaseerd op de chemische samenstelling van brons, worden de volgende variëteiten onderscheiden.

• tin... Het materiaal van deze ondersoort bevat 3,5-7% tin. De legering heeft een hoge sterkte, betrouwbaarheid en veerkracht na een voorafgaande drukbehandeling. Het materiaal heeft uitstekende gieteigenschappen. Krimp kan oplopen tot 1% (zoals bij gietijzer het geval is).

• Tinloos... Deze categorie omvat dergelijke soorten legeringen in de chemische samenstelling waarvan er geen duur tin is. In plaats daarvan zijn meer gemakkelijk verkrijgbare en goedkope materialen opgenomen.

• Aluminium... Maximaal kunststof materiaal. De gieteigenschappen zijn lager dan die van duur tinbrons, maar er zijn geen microporiën in de samenstelling. De samenstelling omvat nikkel, fosfor en ijzer - componenten die de eigenschappen van een aluminiumlegering verbeteren.

• Silicium... Subtype materiaal met hoge sterkte, bestand tegen corrosie, is elektrisch geleidend. Het materiaal is niet bang voor lage of hoge temperaturen, alkalische omgevingen. Om ervoor te zorgen dat het metaal hogere sterkte-eigenschappen heeft, wordt de chemische samenstelling bovendien gelegeerd met mangaan en verwerkt door koude vervorming.

• Beryl-legering mag een warmtebehandeling ondergaan met behulp van afschrikken en kunstmatige veroudering... Het grootste nadeel van dit type zijn de hoge kosten van beryllium.

Bronslegeringen worden geclassificeerd op basis van het type verwerking.

• vervormbaar... Bij de productie van bronzen onderdelen worden populaire technologieën zoals smeden, brootsen, snijden en frezen gebruikt.

• Gieterij... Een apart type bronslegering. Onderdelen die uit dit metaal bestaan, worden geproduceerd door metallurgie.

Verschillende soorten bronslegeringen zijn ook onderverdeeld in hun structuur. De volgende opties worden onderscheiden.

• Enkele fase... De componenten die in een dergelijk metaal in vaste oplossing aanwezig zijn, vormen slechts één bepaalde fase.
• bifasisch... Producten worden verkregen door gieten, omdat ze uitsluitend worden vervormd onder invloed van hoge temperatuurindicatoren. Het is mogelijk om gietstukken met de meest complexe en ingewikkelde configuraties te verkrijgen uit een tweefasenlegering.

Er zijn momenteel verschillende graden van brons. Ze verschillen direct van elkaar in samenstelling, die de kenmerken, parameters en omvang van de legering bepaalt. Om het navigeren te vergemakkelijken, is een speciaal markeringssysteem ontwikkeld, dat alfabetische en numerieke symbolen bevat (weergeven de eerste waarden in de namen van chemische elementen).

De nummers in de merken geven het aantal componenten aan dat in de legering wordt geleverd (in procenten). Toegegeven, het kopervolume wordt meestal niet weerspiegeld in deze aanduidingen.

Momenteel wordt de bronslegering in veel gebieden gebruikt. Laten we kennis maken met hun lijst.

1. Een legering die slechts 2% tin bevat, is vanwege zijn goede vervormbaarheid perfect voor het smeden bij normale temperaturen. Composities waarin de concentratie van dit element 15% bereikte, werden in de oudheid veel gebruikt - er werden veel verschillende objecten van gemaakt.
2. Hoogwaardig gehard brons, dat beryllium bevat, wordt vaak gebruikt bij de vervaardiging van veeronderdelen, veren of membranen.
3. Het materiaal dat rijk is aan aluminium wordt meestal gebruikt in ongunstige omstandigheden (chemische productie, hoge luchtvochtigheid).
4. Legeringen met silicium en zink zijn ductiel en geschikt voor het vervaardigen van voorwerpen door gieten.
5. Het materiaal in kwestie wordt gebruikt voor de productie van verschillende elektrotechniek, omdat het niet gemagnetiseerd is.
6. Baden, wastafels, sanitair, die vaak (en niet alleen) thuis worden gebruikt, zijn gemaakt van een materiaal dat niet verschilt in thermische geleidbaarheid.
7. De bronslegering kan ook worden gebruikt in de auto- of vliegtuigbouw.

Brons heeft heel andere verschillen met andere vergelijkbare metalen. Er is niets moeilijks in de kunst van het "berekenen" van een bepaald materiaal. Laten we eens kijken hoe u thuis gemakkelijk en gemakkelijk brons kunt onderscheiden.

• Brons verschilt van veel andere legeringen in zijn hoge sterkte en stijfheid. Zo kan metaal gemakkelijk worden onderscheiden van koper of messing. Het is voldoende om het materiaal letterlijk "voor een tand" te controleren - er mogen geen sporen achterblijven op het oppervlak van de bronslegering, zoals in het geval van druk.

• Je kunt experimenteren met een zoutoplossing (200 g per liter water). Na 10-15 minuten krijgt een koperen stuk een intensere en pakkendere tint dan een bronzen stuk.

• Ze nemen hun toevlucht tot het verwarmen van het metaal tot ongeveer 600 graden Celsius (Een vergelijkbare temperatuur kan worden bereikt met een speciale benzinebrander).Als het instrument op bijvoorbeeld messing wordt gebracht, ontstaat er een donkere zinkoxidefilm op het materiaal. Het zal niet zichtbaar zijn op een bronzen item.

• Als je koper opwarmt, zal het buigen. Als een dergelijke bewerking met betrekking tot brons wordt uitgevoerd, verandert het zijn eigenschappen en vorm niet. Als er een mogelijkheid is en een monster van metaal, kunt u proberen het te smelten. Hetzelfde koper zal beginnen te branden met een witte vlam, waarbij sneeuwwitte vlokken worden verspreid - zo brandt het zink op.

• U kunt brons op een andere betrouwbare manier onderscheiden van messing.: Doe een paar schaafsel van elk van de metalen in aparte containers en giet dan verdund salpeterzuur (1 deel zuur en 1 deel water). Wacht even tot de meeste componenten de tijd hebben om op te lossen. Vervolgens moet je de bekers opwarmen en de oplossingen aan de kook brengen. Je moet ze 30 minuten op laag vuur laten staan. De vloeistof waarin de stukjes messing zich bevinden, wordt transparant en in een vat met bronskrullen zal zich een sneeuwwit neerslag van tin vormen.

Producten gemaakt van een bronslegering hebben goed periodiek onderhoud nodig. Ze mogen niet worden verwaarloosd. Laten we eens nader bekijken hoe we op de juiste manier voor dergelijke items kunnen zorgen.

1. Items gemaakt van edel brons zien er alleen spectaculair en aantrekkelijk uit als ze goed worden schoongemaakt en verzorgd. Alle stofophopingen en vuil die op het oppervlak van objecten verschijnen, moeten regelmatig worden verwijderd. U kunt hiervoor het beste een licht vochtige doek gebruiken. U hoeft de producten niet met al uw kracht in te wrijven - wees voorzichtig.
2. Om de originele vernis op de bronzen voorwerpen zo lang mogelijk te behouden, kunt u ze periodiek wassen met een milde zeepoplossing. Deze handelingen zullen nodig zijn zodat er geen scheuren of vernietiging van de vernislaag op de objecten verschijnen.
3. Als je een grote fan bent van dingen die letterlijk tot een perfecte glans worden gepolijst, is het aan te raden om het brons te reinigen met gespecialiseerde poeders en reagentia. Een speciale luchtreiniger voor brons "Trilon" kan bijvoorbeeld bogen op een goede reputatie.
4. Na het voltooien van de dieptereiniging van producten van bronslegeringen, is het raadzaam om het metalen oppervlak grondig te polijsten. Hiervoor is een droge wollen doek het beste.
5. Soms wordt droog tandpoeder gebruikt om brons te reinigen, eerder verdund in water met toevoeging van ammoniak. Je hebt 1 glas poeder nodig, 1 theelepel alcohol. Voor het reinigen is het raadzaam om een ​​harde borstel te gebruiken.
6. Een oude en traditionele manier om brons te zuiveren is deze optie: water gebruiken waarin eerder peulvruchten werden gekookt. Verder wordt er ook schoongemaakt met een harde borstel. Daarna moet een schoon metalen product opnieuw worden afgespoeld en met een droge doek worden schoongeveegd.

Als u van plan bent een doek te gebruiken om het brons schoon te maken, is het beter om flanel optie. Vooral voorzichtig en nauwgezet is het vereist om plaatsen met plooien en depressies schoon te maken, omdat hier stof en vuil zich het meest actief ophopen.

Over wat brons is en waar het wordt gebruikt, zie de volgende video.