Z čoho sa vyrába bronz a kde sa používa?

Bronzová je jednou z najstarších zliatin s dlhou a bohatou históriou. Ide o jeden z prvých takýchto materiálov získaných na úsvite 3. tisícročia pred Kristom. NS. Úloha bronzu je dodnes dosť dôležitá a významná. V tomto článku sa na túto zliatinu pozrieme bližšie, zistíme jej zloženie a prídeme na to, kde sa najčastejšie používa.

Pred začatím rozhovoru o oblastiach, v ktorých sa bronz najčastejšie používa, by ste mali zistiť, čo to je. Ak podrobne rozumiete definícii a vlastnostiam príslušného materiálu, stojí za to zdôrazniť skutočnosť, že v Zliatina obsahuje také dôležité zložky ako meď a cín. Tiež bronz obsahuje a zmes iných prvkov, ale v miernejších percentách. Výsledok je atraktívny a viaczložkový zliatina... V jeho zložení hrá hlavnú úlohu meď a všetko ostatné predstavujú legujúce prvky, od ktorých sa pri zlepšovaní vlastností a vlastností kovu nedá upustiť.

Bronz vyzerá inak. Jeho vonkajšie parametre priamo závisia od toho, ktoré zložky prevládajú v jeho zložení. Takže tradične známa zliatina nasýtených červený odtieň naznačuje, že obsahuje veľké percento medi. Existujú aj odrody tohto kovu, ktoré majú chlad oceľová farba, takmer biela - tento vzhľad naznačuje, že zliatina neobsahuje viac ako 35% medenej zložky.

Dotknutá zliatina je populárna už mnoho rokov.V priebehu rokov sa jeho význam nezmenšuje kvôli mnohým výhodám, ktoré sú s ním spojené. Uvažujme o hlavných pozitívnych vlastnostiach bronzu, ktoré ho robia žiadaným.

1. Tento kov sa môže pochváliť bohatou rozmanitosťou. Existuje mnoho rôznych druhov bronzu, napríklad cín, striebro, hliník a mnoho ďalších odrôd s vlastným vzorcom a vlastnosťami. Takéto materiály sa ukázali ako užitočné v rôznych oblastiach, obsahujú rôzne prvky, ktoré ovplyvňujú fyzikálne vlastnosti a vlastnosti prevádzky kovu.
2. Existujúce zliatiny bronzu sú rozdelené na liate a tvárnené podtypy. To znamená, že na vyriešenie "ich" špecifických úloh je možné získať kov, ktorý sa ľahko podvolí kovaniu za studena - procesu deformácie pri normálnych teplotách. Bude tiež možné získať zliatinu, ktorá sa bude dať odlievať.
3. Významnou výhodou je, že vysokokvalitné odliatky z predmetnej zliatiny vykazujú najmenšie zmrštenie - iba 0,5-1,5%. Táto vlastnosť určuje širokú distribúciu a dopyt po materiáli nielen medzi profesionálnymi sochármi, ale aj pri výrobe špeciálnych priemyselných strojov a zariadení.
4. Bronz je materiál, ktorý sa dá použiť viackrát. Zliatina úplne pokojne toleruje ďalšie pretavovanie, ak je to potrebné. Tento postup nepoškodzuje materiál, nemá nepriaznivý vplyv na jeho vlastnosti.
5. Jednou z najdôležitejších výhod bronzu je, že je bezpečný a šetrný k životnému prostrediu. Ak by sa pri výrobe takejto zliatiny použili potenciálne nebezpečné zložky, napríklad berýlium, potom hotový výrobok z tejto zliatiny stále nebude toxický. Dnes sa nie každý materiál môže pochváliť takými dôležitými vlastnosťami.
6. Zliatina bronzu je vysoko odolná voči korózii. Nemôže ho nepriaznivo ovplyvniť ani znečistené ovzdušie mesta, ani morská voda. Pod vplyvom takýchto vonkajších faktorov sa materiál nezhoršuje, nestráca svoju bývalú príťažlivosť. Väčšina kyselín bronzu sa vôbec „nebojí“ a nie je vystavená ich negatívnym účinkom. Preto sa tento materiál často používa na výrobu špeciálnych zariadení odolných voči kyselinám.
7. Bronz má ešte jednu zaujímavú vlastnosť – je elastický. V mnohých prípadoch sa zliatina používa na výrobu rôznych vysoko presných pružinových dielov, ktoré sú navrhnuté pre dlhú životnosť.

Napriek pôsobivému zoznamu výhod nie je zliatina bronzu stále bez istoty nevýhody... Hlavným je cena praktický materiál. Meď, oveľa menej cín, sú materiály, ktoré sa používajú v mnohých situáciách, ale ich získanie je drahé.

Nevýhody bronzovej zliatiny nezahŕňajú jej najvyššie ukazovatele tepelná vodivosť... Menovaná výrazná vlastnosť si však dokázala nájsť aj svoje uplatnenie – napríklad pri výrobe rôznych doplnkov do kúpeľní.

Charakteristiky a vlastnosti bronzovej zliatiny závisia od 2 hlavných faktorov – zloženia a štruktúry. Ako bolo uvedené vyššie, chemické zloženie príslušného materiálu je navrhnuté tak, aby zliatina získala určité mechanické vlastnosti a výkonnostné charakteristiky. Najdôležitejšie z nich sú tvrdosť, pevnosť a ťažnosť zliatiny... Prvé 2 parametre je možné opraviť a prestavať zmenou pomeru cínu v kompozícii. Jeho podiel na obsahu hlavného materiálu teda súvisí so stupňom tvrdosť a plasticita.

Ukazovatele tvrdosti a pevnosti bronzu najviac ovplyvňujú množstvo berýlia v kompozícii... Niektoré druhy zliatin, v ktorých je uvedený prvok poskytnutý, môžu byť pevnejšie ako nehrdzavejúca oceľ. Na zvýšenie ťažnosti je zliatina berýlia vopred ochladená. V tomto prípade nehrajú dôležitú úlohu kvantitatívne hodnoty zavedených látok, ale stupeň prejavu vlastností, ktoré sa v dôsledku toho plánujú získať.

Štruktúra bronzovej zliatiny je zodpovedná za akomodačnú kapacitu hmoty vo vzťahu k rôznym prvkom. Túto vlastnosť možno podrobnejšie zvážiť na príklade dôležitého komponentu - cínu. Napríklad 1-fázová štruktúra nemá viac ako 6-8% pomenovaného prvku. Ak prekročíte jeho ukazovatele o hranicu rozpustnosti (dosiahne 15%), môže sa vytvoriť 2. fáza tuhého roztoku.

Jednofázový suroviny sa vyznačujú vyššími hodnotami plasticity. Dvojfázový bronzová zliatina sa ukazuje byť tvrdšia, ale aj krehkejšia. Špecifikované technické vlastnosti ovplyvňujú ďalšie použitie uvažovaných materiálov: napríklad suroviny prvého typu sú vhodnejšie na kovanie a dvojfázové možnosti budú najlepším riešením pre ďalšie odlievanie.

Každý typ bronzovej zliatiny má svoje charakteristické črty. Zoznámime sa s nimi na príklade liateho cínového materiálu.

1. Stupeň hustoty zliatiny závisí od percenta cínu - s jeho podielom 8-4% sa bude pohybovať od 8,6 do 9,1 kg / cu. cm.
2. Teplota topenia bude závisieť od zloženia zliatiny a môže sa pohybovať od 880 do 1060 stupňov Celzia.
3. Úroveň tepelnej vodivosti príslušného materiálu môže dosiahnuť 0,098-0,2 cal / cm, čo je mierny ukazovateľ.
4. Elektrická vodivosť dosahuje 0,087-0,176 μOhm * m. Toto číslo je tiež malé.
5. Rýchlosť korózie morskou vodou je 0,04 mm/rok. Ak je zliatina vo vonkajšom prostredí, potom bude táto hodnota iná a bude 0,002 mm / rok.

Bronzová zliatina je rozdelená do niekoľkých rôznych typov. Klasifikácia materiálu prebieha podľa niekoľkých hlavných kritérií. Zastavme sa pri každom z nich.

Priamo na základe chemického zloženia bronzu sa rozlišujú nasledujúce odrody.

• Cínový... Materiál tohto poddruhu obsahuje 3,5-7% cínu. Zliatina sa môže pochváliť vysokou pevnosťou, spoľahlivosťou a odolnosťou po predbežnom tlakovom spracovaní. Materiál má vynikajúce odlievacie vlastnosti. Zmrštenie môže byť až 1% (ako je to v prípade liatiny).

• Bez plechu... Do tejto kategórie patria také typy zliatin, v ktorých chemickom zložení nie je drahý cín. Namiesto toho sú zahrnuté ľahšie dostupné a lacnejšie materiály.

• hliník... Maximálny plastový materiál. Jeho odlievacie vlastnosti sú nižšie ako vlastnosti drahého cínového bronzu, ale v kompozícii nie sú žiadne mikropóry. Kompozícia obsahuje nikel, fosfor a železo - zložky, ktoré zlepšujú vlastnosti hliníkovej zliatiny.

• kremík... Vysokopevnostný podtyp materiálu, odolný voči korózii, je elektricky vodivý. Materiál sa nebojí nízkych alebo vysokých teplôt, alkalického prostredia. Aby mal kov vyššie pevnostné charakteristiky, chemické zloženie sa dodatočne leguje mangánom a spracováva sa deformáciou za studena.

• Zliatina berylu sa nechá tepelne spracovať pomocou kalenia a umelého starnutia... Hlavnou nevýhodou tohto typu sú vysoké náklady na berýlium.

Zliatiny bronzu sú klasifikované podľa typu spracovania.

• Deformovateľné... Pri výrobe bronzových dielov sa používajú také populárne technológie ako kovanie, preťahovanie, rezanie a frézovanie.

• Zlieváreň... Samostatný typ bronzovej zliatiny. Časti, ktoré pozostávajú z tohto kovu, sa vyrábajú metalurgiou.

Rôzne typy bronzových zliatin sú tiež rozdelené vo svojej štruktúre. Rozlišujú sa nasledujúce možnosti.

• Jednofázový... Zložky prítomné v takomto kove v tuhom roztoku tvoria iba jednu určitú fázu.
• Dvojfázový... Výrobky sa získavajú odlievaním, pretože sa deformujú výlučne pod vplyvom indikátorov vysokej teploty. Z dvojfázovej zliatiny je možné získať odliatky najkomplexnejších a najzložitejších konfigurácií.

V súčasnosti existuje niekoľko rôznych stupne bronzu. Líšia sa od seba priamo v zložení, ktoré určuje vlastnosti, parametre a rozsah zliatiny. Na uľahčenie navigácie bol vyvinutý špeciálny systém označovania, ktorý obsahuje abecedné a číselné symboly (odrážajú prvé hodnoty v názvoch chemických prvkov).

Čísla v značkách označujú počet komponentov v zliatine (v percentách). Je pravda, že objem medi sa v týchto označeniach zvyčajne neodráža.

V súčasnosti sa zliatina bronzu používa v mnohých oblastiach. Poďme sa zoznámiť s ich zoznamom.

1. Zliatina obsahujúca iba 2 % cínu je ideálna na kovanie pri normálnych teplotách, pretože má dobrú ťažnosť. Kompozície, v ktorých koncentrácia tohto prvku dosiahla 15%, boli v staroveku široko používané - bolo z nich vyrobených veľa rôznych predmetov.
2. Pri výrobe pružinových dielov, pružín alebo membrán sa často používa kvalitný tvrdený bronz, ktorý obsahuje berýlium.
3. Materiál bohatý na hliník sa najčastejšie používa v nepriaznivých podmienkach (chemická výroba, vysoká vlhkosť).
4. Zliatiny s kremíkom a zinkom sú tvárne a sú vhodné na výrobu predmetov odlievaním.
5. Daný materiál sa používa na výrobu rôznych elektrotechnických zariadení, pretože nie je magnetizovaný.
6. Vane, umývadlá, vodovodné armatúry, ktoré sa často používajú doma (a nielen), sú vyrobené z materiálu, ktorý sa nelíši v tepelnej vodivosti.
7. Zliatina bronzu môže byť tiež použitá v automobilovom priemysle alebo v konštrukcii lietadiel.

Bronz má celkom odlišné rozdiely od iných podobných kovov. V umení „vypočítať“ daný materiál nie je nič ťažké. Pozrime sa, ako ľahko a jednoducho rozoznáte bronz doma.

• Bronz sa od mnohých iných zliatin líši vysokou pevnosťou a tuhosťou. Kov teda možno ľahko rozlíšiť od medi alebo mosadze. Materiál stačí skontrolovať doslova „na zub“ – na povrchu bronzovej zliatiny by nemali ostať žiadne stopy ako pri tlaku.

• Môžete experimentovať s fyziologickým roztokom (200 g na liter vody). Po 10-15 minútach získa medený kúsok intenzívnejší a chytľavejší odtieň ako bronzový.

• Uchyľujú sa k zahrievaniu kovu na približne 600 stupňov Celzia (Podobnú teplotu je možné dosiahnuť pomocou špeciálneho benzínového horáka).Ak zariadenie priblížite napríklad k mosadzi, na materiáli sa objaví tmavý film oxidu zinočnatého. Na bronzovom predmete to nebude viditeľné.

• Ak mosadz zahrejete, ohne sa. Ak sa takáto operácia vykoná s ohľadom na bronz, nezmení jeho vlastnosti a tvar. Ak existuje príležitosť a vzorka kovu, môžete sa pokúsiť roztaviť. Rovnaká mosadz začne horieť bielym plameňom a rozptýli snehovo biele vločky - takto horí zinok.

• Bronz od mosadze môžete rozlíšiť iným spoľahlivým spôsobom.: Vložte niekoľko hoblín z každého kovu do samostatných nádob a potom nalejte zriedenú kyselinu dusičnú (1 diel kyseliny a 1 diel vody). Chvíľu počkajte, kým sa väčšina zložiek stihne rozpustiť. Ďalej je potrebné zahriať kadičky a priviesť roztoky do varu. Musíte ich udržiavať na nízkej teplote po dobu 30 minút. Kvapalina, v ktorej sa kúsky mosadze nachádzajú, bude priehľadná a v nádobe s bronzovými hoblinami sa vytvorí snehovo biela zrazenina cínu.

Výrobky vyrobené zo zliatiny bronzu vyžadujú riadnu pravidelnú údržbu. Nemali by sa zanedbávať. Pozrime sa bližšie na to, ako sa o takéto predmety správne starať.

1. Položky vyrobené z ušľachtilého bronzu vyzerajú veľkolepé a atraktívne iba vtedy, ak sú dobre vyčistené a dobre upravené. Akýkoľvek nahromadený prach a nečistoty, ktoré sa objavia na povrchu predmetov, by sa mali pravidelne odstraňovať. Na to je najlepšie použiť mierne navlhčenú handričku. Produkty nemusíte trieť celou silou - buďte opatrní.
2. Ak chcete zachovať pôvodný lak na bronzových predmetoch čo najdlhšie, môžete ich pravidelne umývať jemným mydlovým roztokom. Tieto činnosti budú potrebné, aby sa na predmetoch neobjavili praskliny alebo zničenie vrstvy laku.
3. Ak ste veľkým fanúšikom vecí, ktoré sú doslova vyleštené do dokonalého lesku, odporúča sa čistiť bronz pomocou špecializovaných práškov a činidiel. Napríklad špeciálny čistič na bronz "Trilon" sa môže pochváliť dobrou povesťou.
4. Po ukončení prác na hĺbkovom čistení výrobkov z bronzovej zliatiny je vhodné kovový povrch dôkladne vyleštiť. Najlepšie na to poslúži suchá vlnená handrička.
5. Niekedy sa na čistenie bronzu používa suchý zubný prášok, predtým zriedený vo vode s prídavkom amoniaku. Potrebujete 1 pohár prášku, 1 lyžičku alkoholu. Na čistenie je vhodné použiť tvrdú kefu.
6. Starobylým a tradičným spôsobom čistenia bronzu je táto možnosť: použitie vody, v ktorej sa predtým varili strukoviny. Ďalšie čistenie sa vykonáva aj pomocou tvrdej kefy. Potom je potrebné čistý kovový výrobok znova opláchnuť a utrieť suchou handričkou.

Ak plánujete použiť handru na čistenie bronzu, je lepšie vziať flanel možnosť. Obzvlášť opatrne a starostlivo je potrebné vyčistiť miesta so záhybmi a priehlbinami, pretože práve tu sa prach a nečistoty hromadia najaktívnejšie.

O tom, čo je bronz a kde sa používa, nájdete v nasledujúcom videu.