Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!
Od nepamäti ľudstvo ťažilo bronz. Veľa archeologických vykopávok, v ktorých sa našli najstaršie artefakty - bronz, potvrdzuje šírenie tejto zliatiny v dávnej minulosti.
Využívala sa na vojenské účely - na výrobu studených zbraní, kanónov a jadier pre ne a na tvorbu krásnych umeleckých diel - šperkov a sôch.
príbeh
Jedno z najznámejších miest, kde sa našli bronzové predmety, sa nachádzalo v oblasti rieky Kubán. V tomto mieste archeológ Nikolai Veselovský v roku 1897 vykopal tzv. Maikopovu kultúru, ktorá existovala v druhej polovici 4. tisícročia pred naším letopočtom.
Bronzové artefakty nájdené v maikopovských barrowoch boli vyrobené hlavne z medi a arzénu, takže sa verí, že historicky prvé boli také zliatiny, nazývané arzénové bronzy .
To nebolo horšie vo svojich vlastnostiach ako meď alebo cín alebo zliatiny olova, a dokonca ich prekonalo v mnohých charakteristikách . To bolo široko používané v rôznych oblastiach ľudskej činnosti týchto čias, počnúc výrobou dôležitých častí a končí šperky.
Bronzová kompozícia
Bronz je zliatina medi s kovmi ako cín, hliník, olovo, berýlium a nekovy - arzén, kremík a fosfor. Okrem toho môžu byť tieto zliatiny dodatočne dopované fosforom, zinkom, mangánom, železom a niklom.
Zloženie bronzu závisí od druhu zliatiny a je uvedené v jeho označení. Napríklad zloženie zliatiny označenej BrAMts7-1 obsahuje 7% hliníka, 1% mangánu a 92% medi .
Hlavnou zložkou tohto kovu je teda meď (od 35% do 90% a vyššia). Druhou zložkou môže byť buď arzén alebo cín alebo berýlium, olovo, hliník, kremík a ďalšie zložky. Ak chcete dať špeciálne vlastnosti zliatiny môžu byť pridané ďalšie komponenty - zinok, železo, nikel, mangán, fosfor a ďalšie.
Vlastnosti a vlastnosti bronzu
Základné vlastnosti všetkých bronzových zliatin sú plasticita a tvrdosť. V závislosti od pomeru základných a prídavných komponentov môžete získať širokú škálu nových vlastností. Okrem toho množstvo medi v zliatine určuje jej farbu.
Takže zlatý bronz sa získa, ak zliatina obsahuje asi 85% medi a zníženie jej množstva na 50% bude mať za následok, že zliatina bude mať striebornú farbu. Zníženie množstva medi na 35% a menej bude mať za následok produkciu sivej a dokonca aj čiernej bronzovej hmoty na výstupe a zvýšenie množstva medi na 90% a viac povedie k vzniku červeného bronzu.
Jednou z najstarších značiek bronzových zliatin je zvonový bronz, ktorý sa dodnes používa na odlievanie zvonov. Obsahuje 20% cínu a 80% medi. Jeho nevýhodou je zvýšená krehkosť v dôsledku prítomnosti vysokého obsahu cínu v zliatine.
Ako je uvedené vyššie, najpoužívanejšie sú zliatiny medi a cínu s prídavkom malého množstva ďalších zložiek. Široké používanie takýchto zliatin je primárne spôsobené historicky preukázanými dôvodmi, ktoré viedli k odstráneniu bronzu z arzénu z výroby.
Tieto dôvody sú nasledovné:
- vývoj v priebehu mnohých storočí ukladania tennantitu a iných vyblednutých rúd bohatých na meď a arzén. Takéto rudy boli najvhodnejšie na výrobu bronzu z arzénu, pretože neboli uložené veľmi hlboko, čo zlacnilo výrobný proces v porovnaní s inými zdrojmi medi a arzénu;
- vysoká toxicita výroby takéhoto bronzu, spôsobená prítomnosťou arzénu v ložiskách, čo nevyhnutne viedlo k strate zdravia a ďalšej schopnosti pracovať so skúsenými metalurgmi a kováčmi;
- nevhodnosť hutníckeho šrotu a rozbitých bronzových výrobkov z arzénu na ďalšie pretavenie na dlhý kov. V najlepšom prípade sa takéto výrobky používali na výrobu šperkov alebo nekritických častí.
Medené a cínové zliatiny, ktoré nahradili arzénové bronzy, hoci boli drahšie, boli ekonomicky vhodnejšie, pretože vývoj prepravy konským záprahom a vytvorenie obchodných väzieb medzi mestami a krajinami viedli k zvýšeniu dovozu bronzu bez arzénu.
Druhy bronzu a vlastnosti
Vývoj rozsiahlej priemyselnej výroby vo všeobecnosti viedol k tomu, že sa cínové bronzy stali takmer najrozšírenejším typom bronzu. A len za posledných sto rokov tento typ začal nahrádzať zliatiny medi náhradami cínu, ako je hliník, kremík a najmä bronz berýlia.
Existujú teda nasledujúce typy:
- Tinless. Zahŕňa bronz, v ktorom sú druhou zložkou hliník, kremík, berýlium a iné kovy a nekovy. Každá z týchto zložiek jej dáva špeciálne vlastnosti. Napríklad hliník dodáva zliatine zlepšené vlastnosti proti treniu a vysokú odolnosť proti korózii, berýlium zvyšuje pevnosť a tvrdosť a kremík a zinok zlepšujú jeho tekutosť a odolnosť proti oderu;
- cín. Zliatina medi a cínu, v ktorej prevláda meď. Je to jeden z prvých, ktorý zvládol človek. Má vysokú, v porovnaní s čistou meďou, tvrdosť a trvanlivosť, a tiež viac taviteľné. V takýchto zliatinách je cín vždy druhý po medi a hlavnej zliatinovej zložke.
Tretí počet sú také ďalšie zložky ako arzén, zinok a olovo . Vzhľadom na veľmi malé zmrštenie je tento kov určený hlavne na odlievanie, pretože je ťažké pracovať s tlakom, rezaním a ostrím. Ani tendencia k segregácii a nízkej tekutosti neinterferuje s použitím tejto zliatiny na výrobu konfiguračne zložitých odliatkov, vrátane odliatkov v odbore.
Bronz s prídavkom zinku sa nazýva "admirality " a používa sa na výrobu častí, ktoré majú častý alebo stály kontakt s morskou vodou (stavba lodí). Táto vlastnosť je spôsobená tým, že zinok dáva zliatine zvýšenú odolnosť voči korózii v tomto prostredí.
Aby sa však v slanej morskej vode poskytla odolnosť proti bronzovej korózii, je stále viac obohatená o hliník a nikel . Takéto zliatiny, často označované ako "morské", sa používajú na výrobu prvkov ropných plošín pracujúcich na morských a oceánskych policiach.
Aby sa získali bronzové prídavné vlastnosti, do neho sa legujú malé množstvá fosforu, striebra, zinku, arzénu, mangánu a ďalších zložiek. Zavedenie malého množstva striebra zvyšuje elektrickú vodivosť bronzu a robí ho porovnateľným s elektrickou vodivosťou medi.
Aplikácie a označovanie
Existujú špeciálne stoly, v ktorých sú označenia a opisy všetkých bronzových zliatin vyrábaných priemyslom. Avšak aj bez odkazu na tieto tabuľky je možné určiť typ a chemické zloženie, ak viete, ako to etiketa znamená.
Jednoduchým označením môžete zistiť ich zloženie. Charakteristickým znakom v označení sú písmená "Br", čo znamená "bronz ".
Ďalej sú nasledované písmenami označujúcimi okrem medi aj prítomnosť zodpovedajúcich zložiek. Tieto symboly písma stanovené regulačnými dokumentmi sú nasledovné: A - hliník, B - berýlium, K - kremík, F - železo, H - nikel, Mz - mangán, Mg - horčík, C - olovo, O - cín, T - titán, F - fosfor, C - zinok.
Za znakmi písmen sú za pomlčkami nasledované čísla udávajúce percento každej zložky (po medi). Používajú sa aj symboly, v ktorých je po každom písmene uvedený percentuálny obsah konkrétneho komponentu. Ak chcete zistiť obsah medi, musíte od percenta všetkých zložiek odčítať od 100%.
Tu sú príklady značenia a ich dekódovanie: Bro5C6S5 - bronzová zliatina, v ktorej obsah cínu je 5%, zinok - 6%, olovo - 5%, meď - 84%; - obsah cínu - 3%, zinok - 8%, olovo - 4%, nikel - 1%, meď - 84%; BrO10F1 - obsah cínu - 10%, fosfor - 1%, meď - 89%; BrB2 - obsah berýlia - 2%, meď - 98%; BrAZHMts10−3−1, 5 - obsah hliníka - 10%, železo - 3%, mangán - 1, 5%, meď - 85, 5%; BrAZhN 10−4−4 - obsah hliníka - 10%, železo - 4%, nikel - 4%, meď - 82%.
Vďaka svojim rôznym vlastnostiam nájde tento kov najširšie uplatnenie v rôznych oblastiach. Z toho sú vyrobené nasledujúce produkty:
- Dekoratívne prvky (lampy, sošky, svietniky, popolníky, rošty, zábradlia a iné dekorácie);
- rôzne príslušenstvo (zámky, rukoväte, závesné pásy, kohútiky, vodovodné batérie a iné vodovodné inštalácie);
- časti strojov a mechanizmov (puzdrá, tesnenia, ozubené kolesá, ložiská, časti zariadení pracujúcich pod vodou);
- časti pre vysoko presné zariadenia, navigačné prístroje, automobilové systémy;
- početné armatúry (kolená, uhly, adaptéry, spojky, odbočky atď.);
- v malom množstve šperkov.
Bronz je široko používaný v raketovej technológii a strojárstve, letectve a stavbe lodí . Z neho robia objekty vysoko umeleckého umenia pre divadlá, sály a paláce, odliatky a sochy.
Vzhľadom na rozvoj hutníctva tento kov získava všetky nové a nezvyčajné vlastnosti, ktoré sú pre kováčov a metalurgov neprístupné v minulosti. Fúzia, ktorú vynájdili starovekí, naďalej slúži ľudstvu a pravidelne pokračuje v mnohých, mnohých storočiach.