Pomagajte razvoju spletnega mesta, delite članek s prijatelji!
Od nekdaj je človeštvo izkopalo bron. Veliko arheoloških izkopavanj, v katerih so najdeni najstarejši artefakti - bron, potrjujejo širjenje te zlitine v daljni preteklosti.
Uporabljali so jo tako v vojaške namene - za izdelavo hladnih orožij, topov in jeder zanje, kot tudi za ustvarjanje lepih umetniških del - nakita in skulptur.
Zgodovina
Eno najbolj znanih krajev, kjer so bili najdeni bronasti predmeti, je bilo na območju reke Kuban. Na tem mestu je arheolog Nikolaj Veselovski leta 1897 izkopal ti Maikop kulturo, ki je obstajala v drugi polovici 4. tisočletja pr.
Bronasti artefakti, ki so bili najdeni v barih Maikopa, so bili narejeni predvsem iz bakra in arzena, zato se domneva, da so bile zgodovinsko prve takšne zlitine, imenovane arzenski bron .
Po svojih lastnostih ni bila slabša od bakra ali kositra ali svinčenih zlitin in jih je celo presegla v številnih značilnostih . Uporabljal se je na različnih področjih človekovega delovanja tistega časa, začenši s proizvodnjo pomembnih delov in končal z nakitom.
Bronasta kompozicija
Bron je zlitina bakra s kovinami, kot so kositer, aluminij, svinec, berilij in nekovine - arzen, silicij in fosfor. Poleg tega lahko takšne zlitine dodatno dopolnimo s fosforjem, cinkom, manganom, železom in nikljem.
Sestava brona je odvisna od stopnje zlitine in je navedena v njeni oznaki. Na primer, sestava zlitine z oznako BrAMts7-1 vključuje 7% aluminija, 1% mangana in 92% bakra .
Glavna sestavina te kovine je torej baker (od 35% do 90% in več). Druga komponenta je lahko arzen ali kositer ali berilij, svinec, aluminij, silicij in druge komponente. Da bi posebne lastnosti zlitine lahko dodate dodatne sestavine - cink, železo, nikelj, mangan, fosfor in drugi.
Bronaste lastnosti in lastnosti
Osnovne lastnosti vseh bronastih zlitin so plastičnost in trdota. Glede na razmerje med osnovnimi in dodatnimi komponentami lahko dobite široko paleto novih lastnosti. Poleg tega količina bakra v zlitini določa njegovo barvo.
Torej, zlato bron bo dobil, če zlitina vsebuje približno 85% bakra, in zmanjšanje njegove količine na 50% bo povzročilo zlitine, ki imajo srebrno barvo. Zmanjšanje količine bakra na 35% in manj bo povzročilo proizvodnjo sivega in celo črnega brona na izstopu, povečanje količine bakra na 90% in več pa bo vodilo k nastanku rdeče bronze.
Ena najstarejših znamk bronastih zlitin je bronasto zvonjenje, ki se še danes uporablja za ulivanje zvonov. Vsebuje 20% kositra in 80% bakra. Njegova pomanjkljivost je povečana krhkost zaradi prisotnosti visoke vsebnosti kositra v zlitini.
Kot je omenjeno zgoraj, so najbolj uporabljene zlitine bakra in kositra z dodatkom majhne količine drugih sestavin. Razširjena uporaba takih zlitin je predvsem posledica zgodovinsko utemeljenih razlogov, ki so privedli do odstranitve arzenovega brona iz proizvodnje.
Ti razlogi so naslednji:
- razvoj več stoletij nahajališč tennantita in drugih bledih rud, bogatih z bakrom in arzenom. Takšne rude so bile najprimernejše za izdelavo arzenovega brona, ker niso bile odložene zelo globoko, zaradi česar je bil proizvodni proces cenejši v primerjavi z drugimi viri bakra in arzena;
- visoka toksičnost pri proizvodnji takega brona, ki je posledica prisotnosti arzena v usedlinah, kar je neizogibno privedlo do izgube zdravja in nadaljnje sposobnosti za delo z izkušenimi metalurgi in kovači;
- neustreznost metalurškega odpadka in lomljenih arzenovih bronastih izdelkov za nadaljnje pretaljevanje v dolgo kovino. V najboljšem primeru so bili taki izdelki uporabljeni za izdelavo nakita ali nekritičnih delov.
Bakrene in kositrove zlitine, ki so nadomestile arzenske bronce, čeprav so bile dražje, so bile ekonomsko bolj zaželene, saj je razvoj konjskega prevoza in vzpostavitev trgovinskih povezav med mesti in državami povzročil povečanje uvoza ne-arzenovega brona.
Vrste bron in značilnosti
Razvoj obsežne industrijske proizvodnje je na splošno pripeljal do dejstva, da so kositrni bronci postali skoraj najbolj razširjena vrsta brona. In šele v zadnjih sto letih, je ta vrsta začela izpodrivati bakrove zlitine s kositrnimi nadomestki, kot so aluminij, silicij in še posebej berilijev bron.
Tako obstajajo naslednje vrste:
- brezbarvno Vključuje bron, v katerem so drugi elementi aluminij, silicij, berilij in druge kovine ter nekovine. Vsaka od teh komponent daje posebne lastnosti. Na primer, aluminij daje zlitini izboljšane lastnosti proti trenja in visoko odpornost proti koroziji, berilij poveča trdnost in trdoto, silicij in cink pa izboljšata njegovo fluidnost in odpornost proti obrabi;
- kositra Bakrena zlitina, v kateri prevladuje baker. Je eden prvih, ki ga je človek obvladal. Ima visoko, v primerjavi s čistim bakrom trdoto in trpežnost, pa tudi bolj taljive. V takšnih zlitinah je kositer vedno drugi po bakru in glavni legirni komponenti.
Na tretjem mestu so dodatne komponente, kot so arzen, cink in svinec . Zaradi zelo nizkega krčenja je ta kovina predvsem namenjena za ulivanje, saj je težko delati s tlakom, rezanjem in ostrenjem. Tudi nagnjenost k segregaciji in nizki fluidnosti ne ovira uporabe te zlitine za izdelavo konfiguracijsko kompleksnih ulitkov, tudi v umetniških ulitkih.
Bronasta z dodatkom cinka se imenuje "Admiralty " in se uporablja za izdelavo delov, ki imajo pogosto ali stalen stik z morsko vodo (ladjedelništvo). Ta lastnost je posledica dejstva, da cink zlitini daje večjo odpornost proti koroziji v tem okolju.
Vendar pa je za odpornost proti koroziji v slanici v slanici vedno bolj obogatena z aluminijem in nikljem . Takšne zlitine, ki se pogosto imenujejo "morski", se uporabljajo za izdelavo elementov naftnih ploščadi, ki delujejo na morskih in oceanskih policah.
Da bi dobili bronaste dodatne lastnosti, so v njej legirane majhne količine fosforja, srebra, cinka, arzena, mangana in drugih sestavin. Torej, uvedba majhne količine srebra poveča električno prevodnost brona in je primerljiva z električno prevodnostjo bakra.
Aplikacije in označevanje
Obstajajo posebne mize, v katerih so oznake in opisi vseh bronastih zlitin, ki jih proizvaja industrija. Vendar, tudi če ne omenjamo takih tabel, je mogoče določiti vrsto in kemično sestavo, če veste, kako je označena.
S preprostim označevanjem lahko ugotovite njihovo sestavo. Njegova značilnost v označbi so črke "Br", kar pomeni "bronasta ".
Sledijo jim še črke, ki poleg bakra označujejo prisotnost ustreznih komponent. Ti simboli črk, določeni z regulativnimi dokumenti, so naslednji: A - aluminij, B - berilij, K - silicij, F - železo, H - nikelj, Mz - mangan, Mg - magnezij, C - svinec, O - kositer, T - titan, F - fosfor, C - cink.
Po črkovnih znakih sledijo številke, ki označujejo odstotek vsake komponente (po bakru). Prav tako se uporabljajo simboli, v katerih se odstotek vsebine posamezne komponente navede po vsaki črki. Če želite izvedeti vsebnost bakra, morate od 100% odšteti odstotek vseh komponent.
Tu so primeri oznak in njihovega dekodiranja: Bro5C6S5 - bronasta zlitina, v kateri je vsebnost kositra 5%, cink - 6%, svinec - 5%, baker - 84%; BrO3Ц8С4Н1 - vsebnost kositra - 3%, cink - 8%, svinec - 4%, nikelj - 1%, baker - 84%; BrO10F1 - vsebnost kositra - 10%, fosfor - 1%, baker - 89%; BrB2 - vsebnost berilija - 2%, bakra - 98%; BrAZHMts10−3−1, 5 - vsebnost aluminija - 10%, železo - 3%, mangan - 1, 5%, baker - 85, 5%; BrAZhN 10−4−4 - vsebnost aluminija - 10%, železo - 4%, nikelj - 4%, baker - 82%.
Zaradi raznolike lastnosti ima ta kovina najširšo uporabo na različnih področjih. Iz nje so izdelani naslednji izdelki:
- Dekorativni elementi (svetilke, kipci, svečniki, pepelniki, rešetke, ograje in drugi okraski);
- različni pripomočki (ključavnice, ročaji, tečaji, pipice in drugi vodovodni sistemi);
- deli strojev in mehanizmov (puše, tesnila, zobniki, ležaji, deli opreme, ki delujejo pod vodo);
- deli za visoko precizno opremo, navigacijski instrumenti, avtomobilske sheme;
- številne fitinge (kolena, koti, adapterji, spojke, tee itd.);
- v majhni količini nakita.
Bron se pogosto uporablja v raketni tehnologiji in strojništvu, letalstvu in ladjedelništvu . Iz nje izdelujejo predmete umetniške umetnosti za gledališča, dvorane in palače, lite spomenike in skulpture.
Zaradi razvoja metalurgije ta kovina pridobi vse nove in nenavadne lastnosti, ki so kovačem in metalurjem preteklosti nedostopne. Fuzija, ki so jo izumili starodavni, še naprej služi človeštvu in napreduje redno že več stoletij.