Od čega je napravljena bronca i gdje se koristi?

Brončani jedna je od najstarijih legura s dugom i bogatom poviješću. Ovo je jedan od prvih takvih materijala dobivenih u zoru 3. tisućljeća pr. NS. Uloga bronce do danas je još uvijek prilično važna i značajna. U ovom članku pobliže ćemo pogledati ovu leguru, saznati njezin sastav i shvatiti gdje se najčešće koristi.

Prije nego započnete razgovor o područjima u kojima se bronca najčešće koristi, trebali biste saznati što je to. Ako detaljno razumijete definiciju i značajke predmetnog materijala, vrijedi istaknuti činjenicu da u Legura sadrži važne komponente kao što su bakar i kositar. Također bronca sadrži i mješavina drugih elemenata, ali u skromnijim postocima. Rezultat je atraktivan i višekomponentni legura... Bakar ima glavnu ulogu u njegovom sastavu, a sve ostalo predstavljaju legirajući elementi, kojih se ne može izostaviti u poboljšanju svojstava i karakteristika metala.

Bronca izgleda drugačije. Njegovi vanjski parametri izravno ovise o tome koje komponente prevladavaju u njegovom sastavu. Dakle, tradicionalno poznata legura zasićenih crvena nijansa ukazuje da sadrži veliki postotak bakra. Postoje i varijante ovog metala koje imaju prehladu boja čelika, blizu bijelog - ovaj izgled ukazuje da legura ne sadrži više od 35% bakrene komponente.

Dotična legura je popularna već dugi niz godina.Tijekom godina, njegova se važnost ne smanjuje, zbog brojnih prednosti koje su mu svojstvene. Razmotrimo glavne pozitivne karakteristike bronce zbog kojih je tražena.

1. Ovaj metal se može pohvaliti bogatom raznolikošću. Postoji mnogo različitih vrsta bronce, na primjer, kositar, srebro, aluminij i mnoge druge sorte s vlastitim formulama i karakteristikama. Takvi materijali pokazuju se korisnim u raznim područjima, sadrže različite elemente koji utječu na fizička svojstva i značajke rada metala.
2. Postojeće legure bronce dijele se na lijevane i kovane podvrste. Odnosno, za rješavanje "njihovih" specifičnih zadataka, moguće je dobiti metal koji će lako popustiti hladnom kovanju - procesu deformacije pri normalnim temperaturnim vrijednostima. Također će biti moguće dobiti leguru koja se može lijevati.
3. Značajna prednost je što visokokvalitetni odljevci od dotične legure pokazuju najmanje skupljanje - samo 0,5-1,5%. Ovo svojstvo određuje široku distribuciju i potražnju za materijalom ne samo među profesionalnim kiparima, već iu proizvodnji posebnih industrijskih strojeva i uređaja.
4. Bronca je materijal koji se može koristiti više puta. Legura apsolutno mirno podnosi daljnje pretapanje, ako je potrebno. Ovaj postupak ne šteti materijalu, ne utječe negativno na njegova svojstva.
5. Jedna od najvažnijih prednosti bronce je da je sigurna i ekološki prihvatljiva. Ako su tijekom proizvodnje takve legure bile uključene potencijalno opasne komponente, na primjer, berilij, tada gotov proizvod iz toga i dalje neće biti otrovan. Danas se svaki materijal ne može pohvaliti takvim važnim kvalitetama.
6. Brončana legura je vrlo otporna na koroziju. Na njega ne mogu negativno utjecati ni zagađeni zrak grada ni morska voda. Pod utjecajem takvih vanjskih čimbenika, materijal se ne pogoršava, ne gubi svoju bivšu atraktivnost. Većina kiselina bronca se uopće ne "plaši" i nije izložena njihovom negativnom djelovanju. Zato se ovaj materijal često koristi za proizvodnju posebne opreme otporne na kiseline.
7. Bronca ima još jednu zanimljivu kvalitetu - elastična je. U mnogim slučajevima, legura se koristi za izradu raznih visoko preciznih opružnih dijelova koji su dizajnirani za dugi vijek trajanja.

Unatoč impresivnom popisu prednosti, brončana legura još uvijek nije lišena sigurnih nedostatke... Glavni je cijena praktični materijal. Bakar, mnogo manje kositar, materijali su koji se koriste u mnogim situacijama, ali su skupi za nabavku.

Nedostaci brončane legure uključuju ne najviše njezine pokazatelje toplinska vodljivost... Međutim, imenovana osebujna značajka također je mogla pronaći svoju primjenu - na primjer, u proizvodnji raznih dodataka za kupaonice.

Karakteristike i svojstva brončane legure ovise o 2 glavna čimbenika - sastavu i strukturi. Kao što je već spomenuto, kemijski sastav dotičnog materijala dizajniran je kako bi legura postigla određena mehanička svojstva i radne karakteristike. Najvažniji od njih su tvrdoća, čvrstoća i duktilnost legure... Moguće je ispraviti i obnoviti prva 2 parametra promjenom omjera kositra u sastavu. Dakle, njegov udio u sadržaju glavnog materijala vezan je za stupanj tvrdoća i plastičnost.

Na pokazatelje tvrdoće i čvrstoće bronce najviše utječu količina berilija u sastavu... Određeni razredi legure u kojima je navedeni element mogu biti jači od nehrđajućeg čelika. Da bi se povećala duktilnost, legura berilija je prethodno kaljena. U ovom slučaju ne igraju važnu ulogu kvantitativne vrijednosti unesenih tvari, već stupanj manifestacije svojstava koja se planiraju dobiti kao rezultat.

Struktura brončane legure odgovorna je za sposobnost prilagođavanja tvari u odnosu na različite elemente. Ova se značajka može detaljnije razmotriti na primjeru važne komponente - kositra. Na primjer, 1-fazna struktura nema više od 6-8% imenovanog elementa. Ako premašite njegove pokazatelje za količinu granice topljivosti (doseže 15%), tada se može formirati 2. faza krute otopine.

Jednofazna sirovine karakteriziraju veće vrijednosti plastičnosti. Dvofazni brončana legura ispada čvršća, ali i krhkija. Navedene tehničke karakteristike utječu na daljnju upotrebu razmatranih materijala: na primjer, sirovine prve vrste prikladnije su za kovanje, a dvofazne opcije bit će najbolje rješenje za daljnje lijevanje.

Svaka vrsta brončane legure ima svoje karakteristične značajke. Upoznajmo se s njima na primjeru lijevanog limenog materijala.

1. Stupanj gustoće legure ovisi o postotku kositra - s udjelom od 8-4%, kretat će se od 8,6 do 9,1 kg / cu. cm.
2. Točka taljenja ovisit će o sastavu legure i može se kretati od 880-1060 stupnjeva Celzija.
3. Razina toplinske vodljivosti dotičnog materijala može doseći 0,098-0,2 cal / cm, što je skroman pokazatelj.
4. Električna vodljivost doseže 0,087-0,176 μOhm * m. Ova brojka je također mala.
5. Stopa korozije morske vode je 0,04 mm godišnje. Ako je legura u okruženju na otvorenom, tada će ta vrijednost biti drugačija i iznosit će 0,002 mm / godišnje.

Brončana legura podijeljena je u nekoliko različitih vrsta. Klasifikacija materijala odvija se prema nekoliko glavnih kriterija. Zadržimo se na svakom od njih.

Izravno na temelju kemijskog sastava bronce razlikuju se sljedeće sorte.

• Kositar... Materijal ove podvrste sadrži 3,5-7% kositra. Legura ima visoku čvrstoću, pouzdanost i elastičnost nakon preliminarne obrade pod pritiskom. Materijal ima izvrsna svojstva lijevanja. Skupljanje može biti i do 1% (kao što je slučaj s lijevanim željezom).

• Bez lima... Ova kategorija uključuje takve vrste legura u čijem kemijskom sastavu nema skupog kositra. Umjesto toga, uključeni su lakše dostupni i jeftiniji materijali.

• Aluminij... Maksimalni plastični materijal. Njegova svojstva lijevanja su niža od onih kod skupe kositrene bronce, ali u sastavu nema mikropora. Sastav uključuje nikal, fosfor i željezo - komponente koje poboljšavaju svojstva aluminijske legure.

• Silicij... Podtip materijala visoke čvrstoće, otporan na koroziju, je električno vodljiv. Materijal se ne boji niskih ili visokih temperatura, alkalnog okruženja. Kako bi metal imao veće karakteristike čvrstoće, kemijski sastav se dodatno legira manganom i obrađuje hladnom deformacijom.

• Legura berila može se podvrgnuti toplinskoj obradi pomoću gašenja i umjetnog starenja... Glavni nedostatak ove vrste je visoka cijena berilija.

Legure bronce razvrstavaju se prema vrsti obrade.

• Deformabilan... U proizvodnji brončanih dijelova koriste se popularne tehnologije kao što su kovanje, provlačenje, rezanje i glodanje.

• Ljevaonica... Zasebna vrsta legure bronce. Dijelovi koji se sastoje od ovog metala proizvode se metalurškim radom.

Različite vrste brončanih legura također su podijeljene u svojoj strukturi. Razlikuju se sljedeće opcije.

• Jednofazna... Komponente prisutne u takvom metalu u čvrstoj otopini čine samo jednu određenu fazu.
• Dvofazni... Proizvodi se dobivaju lijevanjem, jer se deformiraju isključivo pod utjecajem indikatora visoke temperature. Od dvofazne legure moguće je dobiti odljevke najsloženijih i najsloženijih konfiguracija.

Trenutno postoji nekoliko različitih razreda bronce. Oni se međusobno razlikuju izravno u sastavu, što određuje karakteristike, parametre i opseg legure. Kako bi se olakšala navigacija, razvijen je poseban sustav označavanja koji uključuje abecedne i numeričke simbole (odražavaju prve vrijednosti u nazivima kemijskih elemenata).

Brojevi u markama označavaju broj komponenti sadržanih u leguri (u postocima). Istina, volumen bakra se obično ne odražava u ovim oznakama.

Trenutno se legura bronce koristi u mnogim područjima. Upoznajmo se s njihovim popisom.

1. Legura koja sadrži samo 2% kositra savršena je za kovanje na normalnim temperaturama zbog svoje dobre duktilnosti. Kompozicije u kojima je koncentracija ovog elementa dosegla 15% bile su naširoko korištene u antičko doba - od njih su napravljeni mnogi različiti predmeti.
2. Kvalitetna kaljena bronca, koja sadrži berilij, često se koristi u proizvodnji opružnih dijelova, opruga ili membrana.
3. Materijal bogat aluminijem najčešće se koristi u nepovoljnim uvjetima (kemijska proizvodnja, visoka vlažnost).
4. Legure sa silicijem i cinkom su duktilne i pogodne su za izradu predmeta lijevanjem.
5. Predmetni materijal se koristi za izradu raznih elektrotehnika, jer nije magnetiziran.
6. Kupke, umivaonici, vodovodne instalacije, koje se često koriste kod kuće (i ne samo), izrađene su od materijala koji se ne razlikuje u toplinskoj vodljivosti.
7. Brončana legura također se može koristiti u automobilskoj ili zrakoplovnoj konstrukciji.

Bronca ima sasvim različite razlike od drugih sličnih metala. U umjetnosti "izračunavanja" zadanog materijala nema ništa teško. Pogledajmo kako lako i lako možete razlikovati broncu kod kuće.

• Bronca se razlikuje od mnogih drugih legura po svojoj visokoj čvrstoći i krutosti. Dakle, metal se lako može razlikovati od bakra ili mjedi. Dovoljno je doslovno provjeriti materijal "za zub" - na površini brončane legure ne bi smjeli ostati tragovi, kao u slučaju pritiska.

• Možete eksperimentirati s fiziološkom otopinom (200 g po litri vode). Nakon 10-15 minuta, bakreni komad će dobiti intenzivniju i privlačniju nijansu od brončanog komada.

• Pribjegavaju zagrijavanju metala na oko 600 stupnjeva Celzija (Slična temperatura može se postići pomoću posebnog benzinskog plamenika).Ako uređaj približite, na primjer, mesingu, na materijalu će se pojaviti tamni film od cink oksida. Neće biti vidljiv na brončanom predmetu.

• Ako zagrijete mjed, on će se saviti. Ako se takva operacija izvede s obzirom na broncu, ona neće promijeniti njezina svojstva i oblik. Ako postoji prilika i uzorak metala, možete ga pokušati rastopiti. Isti mjed će početi gorjeti bijelim plamenom, raspršujući snježnobijele pahuljice - tako izgara cink.

• Možete razlikovati broncu od mjedi na još jedan pouzdan način.: Stavite nekoliko strugotina svakog od metala u zasebne posude, a zatim ulijte razrijeđenu dušičnu kiselinu (1 dio kiseline i 1 dio vode). Pričekajte malo dok se većina komponenti ne otopi. Zatim morate zagrijati čaše i dovesti otopine do vrenja. Morate ih držati na laganoj vatri 30 minuta. Tekućina u kojoj se nalaze komadići mjedi bit će prozirna, a u posudi s brončanim strugotinama nastat će snježnobijeli talog kositra.

Proizvodi izrađeni od legure bronce zahtijevaju pravilno povremeno održavanje. Ne treba ih zanemariti. Pogledajmo pobliže kako se pravilno brinuti za takve predmete.

1. Predmeti od plemenite bronce izgledaju spektakularno i privlačno samo ako su dobro očišćeni i njegovani. Sve nakupine prašine i prljavštine koje se pojavljuju na površini predmeta treba redovito uklanjati. Za to je najbolje koristiti blago vlažnu krpu. Ne trebate trljati proizvode svom snagom – budite oprezni.
2. Kako biste što dulje zadržali izvorni lak na brončanim predmetima, povremeno ih možete prati blagom otopinom sapuna. Ove radnje bit će potrebne kako se na objektima ne bi pojavile pukotine ili uništenje sloja laka.
3. Ako ste veliki ljubitelj stvari koje su doslovno polirane do savršenog sjaja, preporuča se čišćenje bronce pomoću specijaliziranih pudera i reagensa. Na primjer, poseban pročišćivač za broncu "Trilon" može se pohvaliti dobrom reputacijom.
4. Nakon završetka rada na dubinskom čišćenju proizvoda od brončanih legura, poželjno je temeljito polirati metalnu površinu. Za to će najbolje poslužiti suha vunena krpa.
5. Ponekad se za čišćenje bronce koristi suhi zubni prah, prethodno razrijeđen u vodi uz dodatak amonijaka. Potrebna vam je 1 čaša praha, 1 žličica alkohola. Za čišćenje je poželjno koristiti čvrstu četku.
6. Drevni i tradicionalni način pročišćavanja bronce je ova opcija: korištenje vode u kojoj su se prije kuhale mahunarke. Daljnje čišćenje se također provodi krutom četkom. Nakon toga, čisti metalni proizvod mora se ponovno isprati i obrisati suhom krpom.

Ako planirate koristiti krpu za čišćenje bronce, bolje je uzeti flanel opcija. Posebno pažljivo i savjesno potrebno je očistiti mjesta s naborima i udubljenjima, jer se ovdje najaktivnije nakuplja prašina i prljavština.

O tome što je bronca i gdje se koristi, pogledajte sljedeći video.