Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!
Od nepaměti lidstvo těží bronz. Spousta archeologických vykopávek, ve kterých byly nalezeny nejstarší artefakty - bronz, potvrzuje šíření této slitiny ve vzdálené minulosti.
Byl používán jak pro vojenské účely - pro výrobu chladných zbraní, děl a jader pro ně, tak pro tvorbu krásných uměleckých děl - šperků a soch.
Historie
Jedno z nejznámějších míst, kde byly nalezeny bronzové předměty, se nacházelo v oblasti řeky Kubán. V tomto místě archeolog Nikolai Veselovský v roce 1897 vykopal tzv. Maikopovu kulturu, která existovala ve druhé polovině 4. tisíciletí před naším letopočtem.
Artefakty bronzu nalezené v Maikop barrows byly vyrobené hlavně mědi a arsenu, tak to je věřil, že historicky první byl takové slitiny, volal bronzy arzenu .
To nebylo horší v jeho vlastnostech k mědi nebo cínu nebo slitinám olova, a dokonce předčil je v množství charakteristik . To bylo široce používáno v různých oblastech lidské činnosti té doby, počínaje výrobou důležitých částí a končí šperky.
Bronzová kompozice
Bronz je slitina mědi s kovy jako cín, hliník, olovo, beryllium a nekovy - arsen, křemík a fosfor. Kromě toho mohou být tyto slitiny dodatečně dopovány fosforem, zinkem, manganem, železem a niklem.
Složení bronzu závisí na druhu slitiny a je uvedeno v jeho označení. Například složení slitiny označené BrAMts7−1 zahrnuje 7% hliníku, 1% manganu a 92% mědi .
Hlavní složkou tohoto kovu je tedy měď (od 35% do 90% a vyšší). Druhou složkou může být buď arzen nebo cín nebo beryllium, olovo, hliník, křemík a další složky. Chcete-li dát speciální vlastnosti slitiny mohou být přidány další komponenty - zinek, železo, nikl, mangan, fosfor a další.
Bronzové vlastnosti a vlastnosti
Základní vlastnosti všech bronzových slitin jsou plasticita a tvrdost. V závislosti na poměru základních a přídavných komponent, můžete získat širokou škálu nových vlastností. Kromě toho množství mědi ve slitině určuje její barvu.
Takže zlatý bronz bude získán, pokud slitina obsahuje asi 85% mědi a snížení jeho množství na 50% bude mít za následek, že slitina bude mít stříbrnou barvu. Snížení množství mědi na 35% a méně bude mít za následek výrobu šedé a dokonce i černé bronzové výplně na výstupu a zvýšení množství mědi na 90% a více povede ke vzniku červeného bronzu.
Jednou z nejstarších značek bronzových slitin je zvonový bronz, který se dodnes používá k odlévání zvonů. Obsahuje 20% cínu a 80% mědi. Jeho nevýhodou je zvýšená křehkost v důsledku přítomnosti vysokého obsahu cínu ve slitině.
Jak bylo uvedeno výše, nejpoužívanější jsou slitiny mědi a cínu s přídavkem malého množství dalších složek. Široké používání těchto slitin je primárně způsobeno historicky prokázanými důvody, které vedly k odstranění bronzu arsenu z výroby.
Tyto důvody jsou následující:
- vývoj v průběhu mnoha staletí ložisek tennantitu a dalších vybledlých rud bohatých na měď a arsen. Tyto rudy byly nejvhodnější pro výrobu bronzu arsenu, protože nebyly uloženy velmi hluboko, což výrobní proces zlevnilo ve srovnání s jinými zdroji mědi a arsenu;
- vysoká toxicita produkce takového bronzu, způsobená přítomností arsenu v ložiscích, což nevyhnutelně vedlo ke ztrátě zdraví a další schopnosti pracovat se zkušenými metalurgy a kováři;
- nevhodnost metalurgického šrotu a rozbitých výrobků z bronzu arsenu pro další přetavení na dlouhý kov. Tyto výrobky byly v nejlepším případě použity k výrobě šperků nebo nekritických částí.
Měděné a cínové slitiny, které nahradily arzénové bronzy, i když byly dražší, byly ekonomicky výhodnější, protože vývoj dopravy na koních a navázání obchodních vztahů mezi městy a zeměmi vedly ke zvýšení dovozu bronzu bez arsenu.
Druhy bronzu a vlastnosti
Vývoj rozsáhlé průmyslové výroby obecně vedl k tomu, že se cínové bronzy staly téměř nejrozšířenějším typem bronzu. A teprve za posledních sto let tento typ začal přemísťovat slitiny mědi náhradami cínu, jako je hliník, křemík a zejména bronz beryllium.
Existují tedy následující typy:
- bezcílný Zahrnuje bronz, ve kterém jsou druhou složkou hliník, křemík, beryllium a jiné kovy a nekovy. Každá z těchto složek jí dodává speciální vlastnosti. Například hliník dodává slitině zlepšené vlastnosti proti tření a vysokou odolnost proti korozi, beryllium zvyšuje pevnost a tvrdost a křemík a zinek zlepšují jeho tekutost a odolnost proti otěru;
- cín Slitina mědi a cínu, ve které převažuje měď. Je jednou z prvních, kterou člověk zvládl. Má vysokou, ve srovnání s čistou mědí, tvrdost a trvanlivost, a také tavitelnější. V těchto slitinách je cín vždy druhý po mědi a hlavní slitinové složce.
Třetí číslo jsou takové další složky, jako je arzen, zinek a olovo . Vzhledem k velmi malému smrštění je tento kov určen především pro odlévání, protože je obtížné pracovat s tlakem, řezáním a ostřením. Ani tendence k segregaci a nízké tekutosti neinterferují s použitím této slitiny pro výrobu konfiguračně složitých odlitků, včetně odlitků v oboru.
Bronz s přídavkem zinku se nazývá "admirality " a používá se k výrobě dílů, které mají častý nebo stálý kontakt s mořskou vodou (stavba lodí). Tato vlastnost je dána tím, že zinek dává slitině zvýšenou odolnost proti korozi v tomto prostředí.
Aby se však ve slané mořské vodě získala odolnost proti bronzové korozi, je stále více obohacena o hliník a nikl . Takové slitiny, často označované jako "námořní", se používají k výrobě prvků ropných plošin provozovaných na mořských a oceánských policích.
Pro získání bronzových přídavných vlastností se do ní legují malá množství fosforu, stříbra, zinku, arsenu, manganu a dalších složek. Zavedení malého množství stříbra tedy zvyšuje elektrickou vodivost bronzu a činí ho srovnatelným s elektrickou vodivostí mědi.
Aplikace a označování
Existují speciální stoly, ve kterých jsou značení a popisy všech bronzových slitin vyráběných průmyslem. Nicméně, i bez odkazu na tyto tabulky, je možné určit typ a chemické složení, pokud víte, jak to znamená.
Jednoduchým označením můžete zjistit jejich složení. Charakteristickým znakem v označení jsou písmena „Br“, což znamená „bronz “.
Dále následují písmena označující kromě mědi také přítomnost odpovídajících složek. Tyto symboly písma stanovené regulačními dokumenty jsou následující: A - hliník, B - beryllium, K - křemík, F - železo, H - nikl, Mz - mangan, Mg - hořčík, C - olovo, O - cín, T - titan, F - fosfor, C - zinek.
Po písmenových symbolech následují pomlčky čísla označující procento každé složky (po mědi). Také se používají symboly, ve kterých je po každém písmenu uveden procentuální obsah určité složky. Chcete-li zjistit obsah mědi, musíte odečíst procentuální podíl všech složek od 100%.
Zde jsou příklady značení a jejich dekódování: Bro5C6S5 - bronzová slitina, ve které je obsah cínu 5%, zinek - 6%, olovo - 5%, měď - 84%; BrО3Ц8С4Н1 - obsah cínu - 3%, zinek - 8%, olovo - 4%, nikl - 1%, měď - 84%; BrO10F1 - obsah cínu - 10%, fosfor - 1%, měď - 89%; BrB2 - obsah berylia - 2%, měď - 98%; BrAZHMts10−3−1, 5 - obsah hliníku - 10%, železo - 3%, mangan - 1, 5%, měď - 85, 5%; BrAZhN 10−4−4 - obsah hliníku - 10%, železo - 4%, nikl - 4%, měď - 82%.
Díky svým různorodým vlastnostem najde tento kov nejširší uplatnění v různých oblastech. Z toho jsou vyrobeny následující produkty:
- dekorační prvky (lampy, sošky, svícny, popelníky, mřížky, zábradlí a jiné dekorace);
- různá příslušenství (zámky, rukojeti, závěsy, vodovodní kohoutky, vodovodní kohoutky a jiné vodovody);
- části strojů a mechanismů (pouzdra, těsnění, ozubená kola, ložiska, části zařízení pracujících pod vodou);
- Části pro vysoce přesné vybavení, navigační přístroje, automobilová schémata;
- četné kování (kolena, úhly, adaptéry, spojky, odbočky atd.);
- v malém množství šperků.
Bronz je široce používán v raketové technice a strojírenství, letectví a stavbě lodí . Z ní dělají objekty vysoce uměleckého umění pro divadla, sály a paláce, obsazení památek a soch.
Díky rozvoji metalurgie získává tento kov všechny nové a neobvyklé vlastnosti, které jsou pro kováře a metalurgy nepřístupné. Fúze vynalezená starověky, fúze nadále slouží lidstvu a postupuje pravidelně po mnoho, mnoho století.