Seit vielen Jahrtausenden experimentiert der Mensch mit verschiedenen Metallen und erhält daraus immer mehr hochfeste Legierungen. Dazu wurden verschiedene chemische Elemente verwendet. Die Bronzezeit ist eine Ära, in der eine Legierung aus Zinn und Kupfer (CuSn6) populär wurde. Was ist dieses Material und warum war es so beliebt?
Geschichte der Bronzezeit
Dank der Verbesserung der Verarbeitung von Metallen wie Kupfer und Zinn im Jahr 3000 v. Die Bronzezeit begann. Es zeichnet sich durch die aktive Herstellung einer solchen Legierung wie Bronze aus, die zur Herstellung von Werkzeugen und Schmuck verwendet wurde.
In der modernen Hüttenindustrie werden neben Kupfer und Zinn auch Materialien wie Aluminium, Phosphor, Blei und Zink verwendet. Der Name selbst kommt vom persischen Wort „berenj“, was übersetzt „Kupfer“bedeutet.
Es ist bekannt, dass die erste Bronze aus Cu und Arsen hergestellt wurde und Arsen genannt wurde. Aufgrund seiner Toxizität wird es jedoch sehr schnellin Zinn geändert. Es überrascht nicht, dass Schmiede oft als hässlich und verstümmelt dargestellt wurden. Tatsächlich war es so. Längerer Kontakt mit Arsen hatte eine sehr schlechte Wirkung auf ihren Körper. Aus diesem Grund wird eine Legierung aus Kupfer und Zinn als Bronze bezeichnet, da diese Komponenten am häufigsten darin enth alten sind.
Eigenschaft von Bronze
Wir alle wissen, dass ein Metall wie Kupfer sehr weich, dehnbar und absolut zerbrechlich ist. Gleichzeitig hat es eine sehr hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit. Eine Legierung aus Zinn und Kupfer ist ein Material, das die Eigenschaften dieser chemischen Elemente separat deutlich übertrifft. Mit anderen Worten, Bronze hat eine hohe Härte und Festigkeit, ist aber gleichzeitig ziemlich schmelzbar.
Die Entdeckung dieser Legierung spielte eine große Rolle in der metallurgischen Industrie. Obwohl später viele andere Materialien erfunden wurden, ist es aufgrund seiner guten mechanischen Eigenschaften auch heute noch sehr beliebt.
Die Korrosionsbeständigkeit von Bronze
Eine der wichtigsten Eigenschaften einer Legierung ist ihre Korrosionsbeständigkeit. Dies gilt insbesondere für solche Zusammensetzungen, in denen ein erheblicher Geh alt an Mangan und Silizium (mehr als 2 %) vorhanden ist.
Es wurde festgestellt, dass Bronze eine hohe Korrosionsbeständigkeit in Kontakt mit Wasser (Meer- und Süßwasser), konzentrierten Laugen und Säuren, Leichtmetallsulfaten und -chloriden sowie trockenen Gasen (zinnlose Bronzen) aufweist.
Natürlich im AllgemeinenDie Korrosionseigenschaften der Legierung hängen von den Legierungselementen ab. So verringert ein hoher Bleigeh alt die Korrosionsbeständigkeit, während Nickel diese Eigenschaft verstärkt.
Arten von Bronze
Legierungselemente, die in der Zusammensetzung dieser Legierung enth alten sein können, können ihre Eigenschaften erheblich verändern, und auch die Art der Bronze hängt davon ab. Außerdem kann Zinn durch andere Elemente ersetzt werden. Beispielsweise kann BrAMTS-7-1 wie folgt entziffert werden: 92 % Kupfer, 7 % Aluminium, 1 % Mangan. Diese Bronze ist zinnfrei und hat dadurch eine hohe Wechsellastfestigkeit. Es wird zur Herstellung von Bolzen, Schrauben, Muttern und Teilen für hydraulische Anlagen verwendet.
Ein weiteres Beispiel ist Zinngießereibronze der Marke BrO10S10. Es enthält bis zu 83 % Kupfer, 9 % Zinn, 8 % Blei und bis zu 0,1 % Eisen, Silizium, Phosphor und Aluminium. Es ist für Teile ausgelegt, die unter hohen spezifischen Drücken arbeiten, wie z. B. Gleitlager.
Trotz der Tatsache, dass Bronze eine Legierung aus Zinn und Kupfer ist, wird in einigen Fällen ein solches chemisches Element wie Sn nicht verwendet. Ein weiteres Beispiel für zinnlose Bronze ist hitzebeständig. Für seine Herstellung werden nur Kupfer 98-99% und Cadmium 1-2% verwendet. Ein Beispiel ist die Marke BrKd1. Es ist eine hitzebeständige Cadmiumbronze mit hoher Hitzebeständigkeit und elektrischer Leitfähigkeit. Es kann zur Herstellung von Teilen von Widerstandsschweißmaschinen, Kollektoren von Elektromotoren und anderen Teilen verwendet werden, die bei hohen Temperaturen arbeiten und gute Eigenschaften erfordernLeitfähigkeit.
Eine andere Art von Legierung, die zur Herstellung von Dichtungen in Automobillagern und Buchsen verwendet wird, ist druckbearbeitete Zinnbronze. Eine Legierung aus Kupfer und Zinn enthält Legierungselemente wie Blei (4 %), Zink (4 %), Aluminium (0,002 %), Eisen (0,005 %). Die Stahlsorte heißt BrOTsS4-4-4. Dem Anteil dieser chemischen Elemente ist es zu verdanken, dass diese Legierung durch Druck und Schneiden bearbeitet werden kann. Die Farbe von Bronze hängt auch von Verunreinigungen ab. Je weniger Kupfer die Legierung enthält, desto weniger ausgeprägt ist die Farbe: mehr als 90 % - rot, bis zu 80 % - gelb, weniger als 35 % - grau-stahl.
Bronze arbeitet
Wie bereits erwähnt, ist eine Legierung aus Zinn und Kupfer ein ziemlich h altbares Material. Es ist schwierig zu schärfen, zu schneiden und mit Druck zu arbeiten. Im Allgemeinen ist dies ein Gussmaterial mit geringer Schrumpfung – etwa ein Prozent. Und trotz der geringen Fließfähigkeit und Seigerungsneigung wird Bronze zur Herstellung von Gussteilen mit komplexen Konfigurationen verwendet. Kunstguss ist da keine Ausnahme.
Legierungselemente, die einer Legierung aus Zinn und Kupfer zugesetzt werden, verbessern deren Eigenschaften und senken den Preis. Beispielsweise verbessert das Legieren mit Blei und Phosphor die Verarbeitung von Bronze, während Zink die Korrosionsbeständigkeit erhöht. Für bestimmte Zwecke werden verformte Legierungen hergestellt. Beim K altschmieden verändern sie leicht ihr Aussehen.
Geltungsbereich
Natürlich verliert die Verwendung von Bronze auch in unserer Zeit nicht an Popularität. SouvenirProdukte, dekorative Einrichtungsgegenstände, Dekorationen für Tore und Pforten … Darüber hinaus wird die Legierung zur Herstellung von Beschlägen (Griffe, Scharniere, Schlösser) und Sanitärarmaturen (Wasserhähne, Armaturen, Dichtungen, Wasserhähne) verwendet. Auch im industriellen Bereich hat Bronze umfangreiche Einsatzmöglichkeiten. So wird Gusslegierung zur Herstellung von Lagern, Dichtungsringen und Buchsen verwendet.
Die weitverbreitete Verwendung von Bronze wird besonders durch seine korrosiven Eigenschaften beeinträchtigt. Aus diesem Grund wird es zur Herstellung von Teilen von Mechanismen verwendet, die in ständigem Kontakt mit Wasser arbeiten. Die hohe Elastizität der Legierung ermöglicht die Herstellung von Federn und Instrumententeilen daraus.
Schmelzbronze
Natürlich hat jede Legierung ihre Vor- und Nachteile. Bronze ist eine Legierung, die aus Kupfer und Zinn besteht und daher jedes Umschmelzen perfekt verträgt. Es kann mehrfach für völlig unterschiedliche Zwecke verwendet werden. Wenn die Bronze andererseits eine große Menge an Verunreinigungen wie Magnesium, Silizium, Aluminium enthält, können sich die mechanischen Eigenschaften während des Umschmelzens verschlechtern.
Dies liegt daran, dass die Legierungselemente, die die Eigenschaften von Bronze verbessern, beim Schmelzen oxidiert werden und feuerfeste Oxide bilden, die sich an den Grenzen des Kristallgitters befinden. Sie brechen die Bindung zwischen den Körnern und machen die Bronze spröder.
Wie man Bronze von Messing und Kupfer unterscheidet
Eine der häufigsten Fragen ist der Unterschieddiese Legierung von anderen ähnlich im Aussehen. Innerhalb der Industrie und mit Hilfe spezieller Reagenzien ist das natürlich ganz einfach. Aber was ist, wenn Sie das Material zu Hause bestimmen müssen?
Beginnen wir damit, dass die Legierung aus Zinn und Kupfer besteht. Die Massen dieser Stoffe in Prozent können unterschiedlich sein. Je mehr Kupfer, desto heller die Farbe, aber aufgrund des Zinngeh alts in der Legierung um eine Größenordnung schwerer als beispielsweise reines Cu.
Wenn wir Bronze mit Messing vergleichen, hat letzteres einen gelblicheren Farbton. Kupfer selbst ist sehr duktil, aber darauf basierende Legierungen sind ziemlich elastisch und hart. Durch Erhitzen können Sie auch feststellen, welches Material vor Ihnen liegt. So wird in Messing unter dem Einfluss hoher Temperaturen Zinkoxid freigesetzt und das Produkt erhält eine aschige „Plakette“. Aber Bronze ändert ihre Eigenschaften nicht, wenn sie erhitzt wird.
Kunstwerke
Ziemlich oft findet man verschiedene Bronzefiguren und Figurinen. Viele Kunstwerke sind in der Antike und im Mittel alter entstanden.
Kupfer- und zinnh altige Legierungen werden verwendet zur Herstellung von:
- Zäune und Tore, die nicht nur unglaublich schön, sondern auch langlebig sind.
- Elemente von Treppenkonstruktionen.
- Souvenirs und skulpturale Kompositionen.
- Dekorative Beleuchtungskörper: Wandlampen und Kronleuchter.
- Artikel für die Inneneinrichtung.
Um das Notwendige zu pissenZusammensetzung, erstellen Sie ein spezielles Modell aus Holz, Gips oder Polymermaterialien - das sogenannte Formen. Die Hohlräume dieser Figur werden mit Ton gefüllt und nach dem Gießen entfernt. Nach der Fertigung kann die Oberfläche mit Gold, Nickel, Chrom oder Silber plattiert werden.
Es ist sehr wichtig festzuh alten, dass zur Herstellung von Kunstwerken in der Regel eine Legierung aus Zinn und Kupfer ohne Legierungselemente verwendet wird. Dies liegt daran, dass je mehr solche Komponenten in Bronze vorhanden sind, desto größer ist ihre Schrumpfung, was sich negativ auf die Qualität und Form des Produkts auswirkt.
