Bronca je sastav legure. Kemijski sastav bronce

Mnogi ljudi znaju samo o bronci samo da su skulpture i spomenici izbačeni iz njega. Zapravo, taj metal je lišen popularne pažnje neumjereno. Doista, ni u povijesti čovječanstva ništa nije bilo ni brončano doba - cijelo doba, tijekom koje legura ima dominantan položaj. Ovo je jedan od rijetkih materijala koji se koriste u industriji iu umjetnosti. Kvalitete koje posjeduje legura bakra s kositrom jednostavno su nezamjenjive u mnogim granama proizvodnje. Koristi se u proizvodnji oružja, strojogradnji, lijevanju crkvenih zvona i tako dalje. Istodobno danas postoji veliki broj metalnih marki, od kojih svaki ima određene predformirane osobine.

Upotreba bronce u prošlosti

Prvo spominjanje legure bakra i kositra datira iz 4. tisućljeća prije Krista. To tehnološko otkriće, prema povjesničarima, dopuštalo je da civilizacija Mezopotamije zauzme vodeće mjesto u to doba. Arheološki iskopi, koji se održava u Južnom Iranu, pokazuju široku primjenu bronce za proizvodnju strelica, bodeža, koplja, osi, mačeva. Među nalazima postoje i unutrašnji predmeti, na primjer namještaj i ogledala, kao i vrčevi, amfore, vaze i ploče. Za izradu drevnih kovanica i proizvodnju nakita koristila se ista legura.

Bronca u srednjem vijeku počinje aktivno koristiti u Europi. Proizvodi tako masivne objekte poput topova i crkvenih kupola. U kasnijem razdoblju, s razvojem strojogradnje, tako i univerzalni metal također nije prolazio nezapaženo. Njegova je vrijednost uglavnom cijenjena zbog antifrikcijskih i antikorozivnih svojstava. Istodobno valja napomenuti da je materijal koji se prije koristio bio nešto drugačiji od onoga što je danas bronca. Sastav legure sadržavao je niz manjih nečistoća, značajno pogoršavajući njegovu kvalitetu.

Kemijski sastav moderne bronce

Danas u materijalnoj znanosti bronca se naziva legura od dva metala: bakar i kositar, koji se mogu koristiti u različitim omjerima. Cink, fosfor, magnezij, olovo i silicij mogu se dodati ovom metalu kako bi metal dobili određene osobine. Prisutnost slučajnih nečistoća uz pomoć suvremenih tehnologija praktički se svodi na nulu.

U većini slučajeva prihvatljiv je omjer bakra i kositra u omjerima od 85 do 15 posto. Smanjenje udjela druge komponente ispod te razine dovodi do brojnih problema, od kojih je glavna segregacija. Ovaj izraz metalurgije naziva proces stratifikacije legure i njegovo neujednačeno zgnječivanje.

Učinak boje legure na njegovu kvalitetu

Ljudi koji znaju znaju puno o materijalu, samo gledajući boju koju posjeduje bronca. Sastav izravno utječe na ovaj parametar. Nije teško pogoditi, bakar daje crvenu boju u legure. Stoga, smanjenje omjera postotka u korist drugih komponenti značit će postupni prijelaz boje u tonove svjetlosti.

S uobičajenom ravnotežom sastojaka (85% bakra), brončana baca vlažnost. Ova vrsta sorte se može naći najčešće. Bijela legura dobiva se nakon podešavanja omjera u omjeru od 50:50. No, da bi srebrna bronca, potrebno je smanjiti količinu bakra na 35%.

Što se tiče mijenjanja praktičnih svojstava legure tijekom eksperimentiranja sa svojim sastavom, situacija je ovdje kako slijedi. Melemljivost materijala ovisit će izravno o sadržaju kositra u njemu. Manja, više savitljiva bronca, ali ova izjava vrijedi samo do određene granice. Dakle, kada oznaka dosegne 50%, legura postaje mekana.

Bronca u umjetnosti

Snažan i izdržljiv materijal, dok je dovoljno nizak talište i dobra sljepoća, nisu mogli pomoći, ali zanimaju kreativne ljude, posebice kipare. Već u 5. i 4. stoljeću prije Krista u Grčkoj, tehnologija izrađivanja brončanih statua izrađena je na najmanjim detaljima, koji su i danas važni. Sastoji se od činjenice da je kip vatrostalnog materijala u početku zamijenjen voskom, koji je izravno uništen tijekom lijevanja. Da biste to učinili, najprije morate napraviti model gipsa, a zatim i kalup za lijevanje. Sadržaj voska kada je izložen temperaturi jednostavno se topi i mjesto mu zauzima brončano, koje se hladi i učvršćuje. Nakon toga ostaje samo proces i dovesti do savršenstva.

Artiljerni metal

Za proizvodnju oružja, a kasnije i druge vojne opreme, bronca je uvijek bila korištena. Sastav legure, koji se koristi u ove svrhe, obično sadrži 90% bakra i samo 10% kositra. To je zbog činjenice da materijal za alate mora biti vrlo jak i imati povećanu otpornost na rupturu. Takve osobine posjeduju brončani brend BRAZhM10-3-1.5. Pored glavnih komponenti, sadrži 1-2% mangana, što povećava karakteristike antifrikcije i temperature.

Izrada crkvenih zvona

Zvono zvonjenje mora biti melodijsko, a njegov zvuk trebao bi sluh saslušati na velikoj udaljenosti. Ironično, Brončana ima takve glazbene talente. Radi poboljšanja zvuka zvona, izrađena je od legure s povećanim sadržajem kositra (od 20 do 22%). Ponekad također dodaje malo srebra. Brončane ocjene, koje se koriste u proizvodnji zvona i drugih udaraljki, apsolutno su neprikladne za praktičnu primjenu u drugim industrijama. To je zbog činjenice da takva legura ima fine zrnate strukture i povećanu krhkost.

Fosforna i aluminijska bronca

Prvi put je Künzel 1871. primijenila leguru koja se sastojala od 90% bakra, 9% kositra i 1% fosfora. Naziva se fosforna bronca, a materijal je primijenjen uglavnom u inženjerstvu. Od njega se bacaju različiti dijelovi strojeva koji podliježu povećanom trenju. Fosfor je neophodan za povećanje elastičnosti i povećanje antikorozivnih svojstava. Glavna prednost ovog metala je da savršeno ispunjava sve žljebove u lijevu.

Aluminijska bronca, čiji sastav karakterizira povećani sadržaj bakra (do 95%), izgleda vrlo sličan izgledu zlata. Osim ljepote, ima i niz drugih neporecivih prednosti. Na primjer, dodavanje 5% aluminija omogućuje da legura izdrži dugo vremena izlaganja agresivnom mediju, kao što je povećana kiselost.

Kao materijal za proizvodnju različitih dijelova strojeva, aktivni metal gotovo univerzalno istisnut fosforne bronce u tvornicama papira i u proizvodnji praška zbog veće protu loma.

Silicija i mangana bronca

Silicij je dodan u leguru kako bi se povećala električna vodljivost. To je njegova kvaliteta koja se koristi u proizvodnji telefonskih žica. Referentna kompozicija silikonske bronce je sljedeća: 97,12% bakra, 1,14% kositra, 0,05% silicija.

Najkompleksniji proizvodni proces može se pohvaliti legurama koja sadrži mangan. Cijeli postupak prolazi kroz nekoliko faza. Prvo, feromangan se dodaje rastaljenom bakru. Zatim, uz održavanje zadanog temperaturnog režima, doda se kositar, i, ako je potrebno, cink. Engleska tvrtka Bronce Company proizvodi nekoliko razreda manganske bronce, koja ima različite viskoznosti i tvrdoće. Ova se legura može koristiti u gotovo svim industrijama.