من ماذا يتكون البرونز وأين يستخدم؟

برونز هي واحدة من أقدم السبائك ، ولها تاريخ طويل وغني. هذه هي واحدة من أول هذه المواد التي تم الحصول عليها في فجر 3 الألفية قبل الميلاد. ه. دور البرونز واليوم لا يزال مهمًا جدًا ومهمًا. في هذه المقالة ، سنلقي نظرة فاحصة على هذه السبيكة ، ونكتشف تكوينها ونفهم أين يتم استخدامها في أغلب الأحيان.

قبل أن تبدأ محادثة حول المناطق التي يتم فيها استخدام البرونز في أغلب الأحيان بنجاح ، يجب أن تعرف ما هو. إذا فهمت بالتفصيل تعريف وميزات المادة المعنية ، يجدر إبراز حقيقة ذلك تحتوي السبيكة على مكونات مهمة مثل النحاس والقصدير. كما يحتوي على البرونز و مزيج من العناصر الأخرىولكن بنسب أكثر تواضعا. والنتيجة جذابة متعدد المكونات أشابة. إنه النحاس الذي يلعب الدور الرئيسي في تكوينه ، وكل شيء آخر يمثله عناصر السبائك ، والتي بدونها لا يمكن للمرء الاستغناء عن تحسين خصائص وخصائص المعدن.

يبدو البرونز مختلفًا. تعتمد معلماته الخارجية بشكل مباشر على المكونات التي تسود في تكوينه. لذا ، فإن سبيكة المشبعة المعروفة تقليديًا لون أحمر يشير إلى وجود نسبة كبيرة من النحاس فيه. هناك أيضًا أنواع مختلفة من هذا المعدن تحتوي على البرد تلوين الفولاذقريب من الأبيض - يشير مظهر مماثل إلى أن السبيكة لا تحتوي على أكثر من 35 ٪ من مكون النحاس.

كانت السبائك المعنية شائعة لسنوات عديدة.على مر السنين ، لا تقل أهميتها ، وذلك بسبب المزايا العديدة المتأصلة فيه. فكر في الخصائص الإيجابية الرئيسية للبرونز ، مما يجعله مطلوبًا.

1. هذا المعدن يضم مجموعة متنوعة غنية. هناك العديد من الأنواع المختلفة من البرونز ، على سبيل المثال ، القصدير والفضة والألمنيوم والعديد من الأصناف الأخرى التي لها صيغها وميزاتها الخاصة. هذه المواد مفيدة في مختلف المجالات ، فهي تحتوي على عناصر مختلفة تؤثر على الخصائص الفيزيائية وخصائص تشغيل المعدن.
2. تنقسم سبائك البرونز الحالية إلى أنواع فرعية مسبوكة ومشوهة. بمعنى أنه من أجل حل مهامهم "المحددة" ، من الممكن الحصول على معدن يمكن تزويره بسهولة في البرد - عملية التشوه عند قيم درجة الحرارة العادية. سيكون من الممكن أيضًا الحصول على سبيكة يمكن صبها.
3. ميزة كبيرة هي أن المصبوبات عالية الجودة من السبائك قيد الدراسة تظهر الانكماش الأكثر أهمية - 0.5-1.5 ٪ فقط. تحدد هذه الخاصية التوزيع الواسع والطلب على المواد ليس فقط بين النحاتين المحترفين ، ولكن أيضًا في تصنيع الآلات والأجهزة الصناعية الخاصة.
4. يشير البرونز إلى المواد التي يمكن استخدامها عدة مرات. ينقل السبائك بهدوء تام مزيدًا من الذوبان ، إذا لزم الأمر. هذا الإجراء لا يضر بالمادة ، ولا يؤثر سلبًا على خصائصها.
5. من أهم مزايا البرونز أنها آمنة وصديقة للبيئة. إذا كانت المكونات التي يحتمل أن تكون خطرة ، على سبيل المثال ، البريليوم ، متورطة في إنتاج مثل هذه السبيكة ، فإن المنتج النهائي من هذا لن يظل سامًا. حتى الآن ، لا يمكن لكل مادة أن تتباهى بهذه الصفات المهمة.
6. سبائك البرونز لديها مقاومة عالية للتآكل. لا يمكن أن يؤثر الهواء الملوث في غاز المناطق الحضرية أو مياه البحر سلبًا عليه. تحت تأثير هذه العوامل الخارجية ، لا تتدهور المادة ، ولا تفقد جاذبيتها السابقة. معظم الأحماض البرونزية "لا تخاف" تمامًا ولا تتعرض لتأثيراتها السلبية. هذا هو السبب في أن هذه المواد تستخدم في كثير من الأحيان لإنتاج معدات خاصة مقاومة للأحماض.
7. البرونز هو صفة فضولية أخرى - إنه مرن. تُستخدم السبيكة في كثير من الحالات لتصنيع أجزاء زنبركية عالية الدقة ومصممة لفترة خدمة طويلة.

على الرغم من قائمة الفوائد المثيرة للإعجاب ، لا تزال سبائك البرونز غير مؤكدة مساوئ. يمكن استدعاء الرئيسي التكلفة مادة عملية. النحاس ، وحتى القصدير ، هي مواد تستخدم في العديد من المواقف ، ولكن الحصول عليها مكلف.

السلبيات من سبائك البرونز لا تشمل أعلى معدلاتها الموصلية الحرارية. ومع ذلك ، تمكنت هذه الميزة المميزة أيضًا من العثور على تطبيقها - على سبيل المثال ، في إنتاج ملحقات الحمام المختلفة.

تعتمد خصائص وخصائص سبيكة البرونز على عاملين رئيسيين - التركيب والهيكل. كما هو موضح أعلاه ، تم تطوير التركيب الكيميائي للمادة المعنية من أجل أن تحصل السبائك على بعض الخصائص الميكانيكية وخصائص الأداء. يمكن استدعاء أهمها صلابة وقوة وليونة سبائك. من الممكن تصحيح وإعادة بناء أول معلمتين عن طريق تغيير نسبة القصدير في التركيبة. لذا ، فإن حصتها في محتوى المادة الرئيسية تتعلق بالدرجة صلابة و ليونة.

البرونز له أكبر تأثير على الصلابة والقوة كمية البريليوم في التركيبة. قد تكون بعض درجات السبائك التي يتم فيها توفير العنصر المسمى أكثر متانة من الفولاذ المقاوم للصدأ. لإضافة ليونة ، تمر سبائك البريليوم سابقًا بمرحلة التصلب. لا يلعب دور مهم من خلال القيم الكمية للمواد المقدمة ، ولكن من خلال شدة الخصائص التي من المقرر الحصول عليها في النهاية.

هيكل السبيكة البرونزية مسؤول عن استيعاب المادة فيما يتعلق بالعناصر المختلفة. يمكن النظر في هذه الميزة بمزيد من التفصيل على مثال مكون مهم - قصدير. على سبيل المثال ، لا يحتوي هيكل المرحلة الواحدة على أكثر من 6-8٪ من العنصر المسمى. إذا تم تجاوز مؤشراته بمقدار حد الذوبان (يصل إلى 15 ٪) ، فيمكن أن تتكون المرحلة الثانية من الحل الصلب.

مرحلة واحدة تتميز المواد الخام ليونة أعلى. ثنائي الطور سبائك البرونز أكثر صلابة ، ولكن في نفس الوقت أكثر هشاشة. تؤثر الخصائص التقنية المحددة على الاستخدام الإضافي للمواد التي تم النظر فيها: على سبيل المثال ، تعتبر المواد الخام من النوع الأول أكثر ملاءمة للتزوير ، وستكون خيارات مرحلتين هي الحل الأفضل لمزيد من الصب.

كل نوع من سبائك البرونز له خصائصه المميزة. دعونا نتعرف عليهم بمثال مادة القصدير بالحقن.

1. تعتمد درجة كثافة السبيكة على نسبة القصدير - بحصتها البالغة 8-4٪ ، ستكون من 8.6 إلى 9.1 كجم / متر مكعب. انظر
2. تعتمد درجة حرارة الانصهار على تكوين السبيكة ويمكن أن تتراوح من 880-1060 درجة مئوية.
3. يمكن أن يصل مستوى الموصلية الحرارية للمادة المعنية إلى 0.098-0.2 cal / cm ، وهو مؤشر متواضع.
4. تصل الموصلية الكهربائية إلى 0.087-0.176 أوم * م. هذا المؤشر صغير أيضًا.
5. درجة التآكل في مياه البحر 0.04 مم / سنة. إذا كانت السبيكة في بيئة مفتوحة ، فستكون هذه القيمة مختلفة وستكون 0.002 مم / سنة.

تنقسم سبائك البرونز إلى عدة أنواع مختلفة. يتم تصنيف المواد وفقًا لعدة خصائص رئيسية. دعونا نتحدث عن كل واحد منهم.

انطلاقا من التركيب الكيميائي للبرونز ، تتميز الأصناف التالية.

• بيوتر. تحتوي مادة هذه السلالات على 3.5-7٪ من القصدير. تتميز السبيكة بقوة عالية وموثوقية ومرونة بعد معالجة الضغط الأولية. المادة لها صفات صب ممتازة. يمكن أن يصل الانكماش إلى 1٪ (كما هو الحال مع حديد الصب).

• بلا صفيح. تشمل هذه الفئة أنواعًا متنوعة من السبائك في التركيب الكيميائي الذي لا يوجد به قصدير باهظ الثمن. بدلاً من ذلك ، تتضمن مواد أكثر بأسعار معقولة وبأسعار معقولة.

• المنيوم. أكثر المواد البلاستيكية. خصائص الصب أقل من تلك المصنوعة من البرونز القصدير الباهظ الثمن ، ولكن لا توجد مسام دقيقة في التركيبة. يتضمن التكوين النيكل والفسفور والحديد - مكونات تعمل على تحسين خصائص سبائك الألومنيوم.

• سيليكون. أنواع فرعية عالية القوة من المواد ، مقاومة للتآكل ، موصلة للكهرباء. المواد لا تخاف من درجات الحرارة المنخفضة أو العالية ، البيئة القلوية. من أجل أن يتمتع المعدن بخصائص قوة أعلى ، يتم أيضًا تكوين التركيبة الكيميائية بالمنغنيز ومعالجتها بالتشوه البارد.

• يمكن معالجة سبائك البريل بالحرارة باستخدام التبريد والشيخوخة الاصطناعية. يمكن اعتبار العيب الرئيسي لهذا النوع التكلفة العالية للبريليوم.

يتم فصل سبائك البرونز بناءً على أنواع المعالجة.

• مشوه. في إنتاج الأجزاء البرونزية ، يتم استخدام التقنيات الشائعة مثل التزوير ، والقطع ، والقطع ، والطحن.

• مسبك. نوع منفصل من سبائك البرونز. الأجزاء التي تتكون من هذا المعدن مصنوعة من المعادن.

تنقسم أنواع مختلفة من سبائك البرونز في هيكلها. الخيارات التالية مميزة.

• مرحلة واحدة. تشكل المكونات الموجودة في هذا المعدن في محلول صلب مرحلة واحدة فقط.
• ثنائي الطور. يتم الحصول على المنتجات عن طريق الصب ، لأنها مشوهة فقط تحت تأثير مؤشرات درجات الحرارة العالية. من الممكن الحصول على مصبوبات من التكوينات الأكثر تعقيدًا وتعقيدًا من سبيكة ثنائية الطور.

هناك حاليا عدة مختلفة درجات البرونز. وهي تختلف عن بعضها مباشرة في التكوين ، والتي تحدد خصائص ومعلمات ونطاق السبيكة. للتنقل بشكل أكثر ملاءمة ، تم تطوير نظام وضع علامات خاص ، والذي يتضمن أحرفًا أبجدية رقمية (تعكس القيم الأولى في أسماء العناصر الكيميائية).

تشير الأرقام في الدرجات إلى عدد المكونات المتوفرة في السبائك (بالنسب المئوية). صحيح أن حجم النحاس لا ينعكس عادة في هذه التسميات.

حاليا ، يتم استخدام سبائك البرونز في العديد من المجالات. تحقق من قائمتهم.

1. تعتبر السبيكة ، التي يوجد بها 2 ٪ فقط من القصدير ، مثالية للتزوير في درجات الحرارة العادية ، حيث تتمتع بالليونة الجيدة. تم استخدام التركيبات التي وصل فيها تركيز هذا العنصر إلى 15 ٪ على نطاق واسع في العصور القديمة - تم صنع العديد من الأشياء المختلفة منها.
2. غالبًا ما يتم استخدام البرونز المقوى عالي الجودة المحتوي على البريليوم في تصنيع أجزاء الربيع أو الينابيع أو الأغشية.
3. غالبًا ما تستخدم المواد الغنية بالألمنيوم في الظروف المعاكسة (الإنتاج الكيميائي ، الرطوبة العالية).
4. سبائك السيليكون والزنك لزوجة ومناسبة لإنتاج الأشياء عن طريق الصب.
5. يتم استخدام المادة المعنية لإنتاج المعدات الكهربائية المختلفة ، لأنها لا تمغنط.
6. الحمامات والأحواض وأجهزة السباكة ، التي غالبًا ما تستخدم في ظروف المنزل (وليس فقط) ، مصنوعة من مواد لا تختلف في التوصيل الحراري.
7. يمكن استخدام سبائك البرونز أيضًا في صناعات السيارات أو الطائرات.

البرونز له اختلافات مختلفة تمامًا عن المعادن المماثلة الأخرى. لا يوجد شيء معقد في فن "حوسبة" هذه المواد. سنقوم بتحليل كيفية تمييز البرونز بسهولة وببساطة في المنزل.

• يختلف البرونز عن العديد من السبائك الأخرى في قوة وصلابة عالية. وبالتالي ، يمكن تمييز المعدن بسهولة عن النحاس أو النحاس الأصفر. يكفي التحقق من المادة "للسن" حرفيا - لا ينبغي أن يكون هناك أي آثار على سطح سبائك البرونز ، كما هو الحال مع الضغط.

• يمكنك إجراء تجربة باستخدام محلول ملحي (200 جم لكل 1 لتر من الماء). سيحصل منتج النحاس بعد 10-15 دقيقة على غطاء أكثر تشبعًا وجاذبية من الجزء البرونزي.

• يلجأون إلى تسخين المعدن إلى حوالي 600 درجة مئوية (يمكن الحصول على درجة حرارة مماثلة باستخدام موقد غاز خاص).إذا أحضرت الجهاز ، على سبيل المثال ، إلى النحاس ، سيظهر فيلم داكن من أكسيد الزنك على المادة. على منتج برونزي لن يكون مرئيًا.

• إذا قمت بتسخين النحاس ، سوف ينحني. إذا تم تنفيذ هذه العملية فيما يتعلق بالبرونز ، فلن يغير خصائصه وشكله. إذا كان هناك احتمال وعينة من المعدن ، يمكنك محاولة إذابتها. سوف يحترق نفس النحاس بلهب أبيض ، مبعثر رقائق بيضاء ثلجية - بهذه الطريقة يحترق الزنك.

• يمكنك تمييز البرونز عن النحاس بطريقة موثوقة أخرى.: ضع بعض حلاقات كل من المعادن في خزانات منفصلة ، ثم صب في حمض النيتريك المخفف (جزء واحد من الحمض وجزء واحد من الماء). انتظر بعض الوقت حتى تتاح لمعظم المكونات الوقت لتذوب. بعد ذلك ، تحتاج إلى تدفئة الأكواب وتقديم الحلول إلى حالة الغليان. 30 دقيقة تحتاج إلى الاحتفاظ بها على نار خفيفة. سيكون السائل الذي توجد فيه قطع النحاس شفافًا ، وسيتشكل راسب أبيض من القصدير في الوعاء مع حلاقات برونزية.

تحتاج المنتجات المصنوعة من سبائك البرونز إلى صيانة دورية مناسبة. لا ينبغي إهمالهم. دعونا نفكر بمزيد من التفصيل في كيفية العناية بهذه العناصر بشكل صحيح.

1. تبدو العناصر البرونزية النبيلة مذهلة وجذابة فقط إذا تم تنظيفها جيدًا ومهذبها. يجب إزالة جميع التراكمات والأوساخ المتربة من سطح الأشياء بانتظام. للقيام بذلك ، من الأفضل استخدام قطعة قماش مبللة قليلاً. لا تحتاج لفرك المنتجات بكل قوتك - كن حذرا.
2. للحفاظ على طلاء الورنيش الأصلي على المنتجات البرونزية لأطول فترة ممكنة ، يمكنك غسلها دوريًا بمحلول صابون خفيف. ستكون هذه الإجراءات ضرورية حتى لا تظهر تشققات أو تدمير طبقة الورنيش على الأشياء.
3. إذا كنت من كبار المعجبين بالأشياء المصقولة حرفيًا للحصول على لمعان مثالي ، فمن المستحسن تنظيف البرونز باستخدام المساحيق والكواشف المتخصصة. تتمتع السمعة الجيدة ، على سبيل المثال ، بمنظف خاص لبرونز Trilon.
4. بعد الانتهاء من أعمال التنظيف العميق لمنتجات سبائك البرونز ، يُنصح بتلميع السطح المعدني جيدًا. نسيج الصوف الجاف سيفي بالغرض.
5. في بعض الأحيان ، لتنظيف البرونز ، يتم استخدام مسحوق الأسنان الجاف ، المخفف مسبقًا في الماء مع إضافة الأمونيا. تحتاج إلى كوب من المسحوق وملعقة صغيرة من الكحول. من المستحسن استخدام فرشاة صلبة للتنظيف.
6. يعد هذا الخيار طريقة قديمة وتقليدية لتنظيف البرونز: استخدام الماء الذي تم طهي البقوليات فيه مسبقًا. يتم إجراء المزيد من التنظيف أيضًا باستخدام فرشاة صلبة. بعد ذلك ، يجب شطف منتج معدني نظيف مرة أخرى ومسحه بقطعة قماش جافة.

إذا كنت تخطط لاستخدام قطعة قماش لتنظيف البرونز ، فمن الأفضل أن تأخذها الفانيلا الخيار. بشكل خاص ودقيق بشكل خاص ، يلزم تنظيف الأماكن باستخدام الطيات والعلامات البادئة ، حيث يتراكم الغبار والأوساخ بشكل أكثر نشاطًا.

حول ما هو البرونز وأين يتم استخدامه ، انظر الفيديو التالي.