Z czego składa się brąz i gdzie jest używany?

Brąz jest jednym z najstarszych stopów, który ma długą i bogatą historię. Jest to jeden z pierwszych takich materiałów uzyskanych na początku 3 tysiąclecia pne. e. Rola brązu i dziś nadal jest dość ważna i znacząca. W tym artykule przyjrzymy się bliżej temu stopowi, poznasz jego skład i zrozumiemy, gdzie jest najczęściej używany.

Zanim zaczniesz rozmowę o tym, w których obszarach brąz jest najczęściej używany, powinieneś dowiedzieć się, co to jest. Jeśli rozumiesz szczegółowo definicję i cechy danego materiału, warto podkreślić fakt, że w Stop zawiera tak ważne składniki, jak miedź i cyna. Również brąz zawiera i mieszanka innych pierwiastków, ale w bardziej skromnych procentach. Wynik jest atrakcyjny i wieloskładnikowy stop. Główną rolę w jego składzie odgrywa miedź, a wszystko inne jest reprezentowane przez pierwiastki stopowe, bez których nie można obejść się bez poprawy właściwości i właściwości metalu.

Brąz wygląda inaczej. Jego parametry zewnętrzne zależą bezpośrednio od tego, które składniki dominują w jego składzie. Tak więc tradycyjnie znany stop nasycony czerwony odcień wskazuje, że jest w nim duży procent miedzi. Istnieją również odmiany tego metalu, które mają przeziębienie farbowanie stalibliski bieli - podobny wygląd wskazuje, że stop zawiera nie więcej niż 35% składnika miedzianego.

Stop ten jest popularny od wielu lat.Z biegiem lat jego znaczenie nie maleje, co wynika z wielu związanych z tym zalet. Zastanów się nad głównymi pozytywnymi cechami brązu, co czyni go popytem.

1. Ten metal ma bogatą różnorodność. Istnieje wiele różnych rodzajów brązu, na przykład cyna, srebro, aluminium i wiele innych odmian, które mają własne formuły i cechy. Takie materiały są przydatne w różnych dziedzinach, zawierają różne elementy, które wpływają na właściwości fizyczne i charakterystykę działania metalu.
2. Istniejące stopy brązu dzielą się na odlewane i odkształcalne podgatunki. Oznacza to, że aby rozwiązać „ich” specyficzne zadania, można uzyskać metal, który można łatwo kute na zimno - proces deformacji w normalnych temperaturach. Możliwe będzie również uzyskanie stopu, który można odlać.
3. Istotną zaletą jest to, że wysokiej jakości odlewy z rozważanego stopu wykazują najbardziej nieznaczny skurcz - tylko 0,5-1,5%. Ta właściwość determinuje szeroką dystrybucję i popyt na materiał nie tylko wśród profesjonalnych rzeźbiarzy, ale także w produkcji specjalnych maszyn i urządzeń przemysłowych.
4. Brąz odnosi się do materiałów, które można stosować kilka razy. W razie potrzeby stop absolutnie spokojnie przenosi dalsze topienie. Ta procedura nie szkodzi materiałowi, nie wpływa negatywnie na jego właściwości.
5. Jedną z najważniejszych zalet brązu jest to, że jest bezpieczny i przyjazny dla środowiska. Jeśli potencjalnie niebezpieczne składniki, na przykład beryl, były zaangażowane w produkcję takiego stopu, gotowy produkt z niego nadal nie będzie toksyczny. Do tej pory nie każdy materiał może pochwalić się tak ważnymi cechami.
6. Stop brązu ma wysoką odporność na korozję. Ani powietrze zanieczyszczone gazem miejskim, ani woda morska nie mogą mieć na to negatywnego wpływu. Pod wpływem takich czynników zewnętrznych materiał nie ulega pogorszeniu, nie traci swojej dawnej atrakcyjności. Większość kwasów brązowych całkowicie „nie boi się” i nie jest narażona na ich negatywne skutki. Dlatego ten materiał jest często wykorzystywany do produkcji specjalnego sprzętu kwasoodpornego.
7. Brąz jest kolejną ciekawą cechą - jest sprężysty. Stop jest w wielu przypadkach wykorzystywany do produkcji różnych precyzyjnych części sprężynowych, które zostały zaprojektowane z myślą o długim okresie użytkowania.

Pomimo imponującej listy korzyści stop brązu wciąż nie jest pewny wady. Główny można nazwać koszt praktyczny materiał. Miedź, a tym bardziej cyna, są materiałami stosowanymi w wielu sytuacjach, ale ich uzyskanie jest kosztowne.

Minusy stopu brązu nie obejmują jego najwyższych wskaźników przewodność cieplna. Jednak ta wyróżniona cecha znalazła również zastosowanie - na przykład w produkcji różnych akcesoriów łazienkowych.

Charakterystyka i właściwości stopu brązu zależą od 2 głównych czynników - składu i struktury. Jak wskazano powyżej, skład chemiczny danego materiału opracowuje się w celu uzyskania przez stop określonych właściwości mechanicznych i właściwości użytkowych. Najważniejsze z nich można nazwać twardość, wytrzymałość i ciągliwość stopu. Możliwe jest poprawienie i przebudowanie pierwszych 2 parametrów poprzez zmianę stosunku cyny w składzie. Tak więc jego udział w treści głównego materiału jest związany ze stopniem twardość i plastyczność.

Brąz ma największy wpływ na twardość i wytrzymałość ilość berylu w kompozycji. Niektóre gatunki stopów, w których dostarczany jest wymieniony pierwiastek, mogą być trwalsze niż stal nierdzewna. Aby zwiększyć plastyczność, stop berylu poprzednio przechodzi etap hartowania. Ważną rolę nie odgrywają wartości ilościowe wprowadzanych substancji, ale surowość właściwości, które ostatecznie mają zostać uzyskane.

Struktura stopu brązu odpowiada za zdolność przystosowywania się materii do różnych pierwiastków. Funkcję tę można rozważyć bardziej szczegółowo na przykładzie ważnego elementu - cyny. Na przykład struktura 1-fazowa zawiera nie więcej niż 6-8% nazwanego elementu. Jeśli jego wskaźniki zostaną przekroczone o granicę rozpuszczalności (osiągną 15%), może powstać druga faza stałego roztworu.

Jednofazowy surowce charakteryzują się większą ciągliwością. Dwufazowy stop brązu jest bardziej sztywny, ale jednocześnie bardziej kruchy. Określone parametry techniczne wpływają na dalsze wykorzystanie rozważanych materiałów: na przykład surowce pierwszego rodzaju są bardziej odpowiednie do kucia, a opcje dwufazowe będą najlepszym rozwiązaniem do dalszego odlewania.

Każdy rodzaj stopu brązu ma swoje własne charakterystyczne cechy. Zapoznajmy się z nimi na przykładzie materiału z blachy iniekcyjnej.

1. Stopień gęstości stopu zależy od procentu cyny - z udziałem 8-4% wyniesie od 8,6 do 9,1 kg / m3. patrz
2. Temperatura topnienia będzie zależeć od składu stopu i może wynosić od 880-1060 stopni Celsjusza.
3. Poziom przewodności cieplnej danego materiału może osiągnąć 0,098-0,2 cal / cm, co jest skromnym wskaźnikiem.
4. Przewodnictwo elektryczne osiąga 0,087-0,176 μOhm * m. Ten wskaźnik jest również niewielki.
5. Stopień korozji w wodzie morskiej wynosi 0,04 mm / rok. Jeśli stop znajduje się w środowisku na wolnym powietrzu, wartość ta będzie inna i wyniesie 0,002 mm / rok.

Stop brązu dzieli się na kilka różnych rodzajów. Klasyfikacja materiału odbywa się według kilku głównych cech. Zastanówmy się nad każdym z nich.

Wychodząc bezpośrednio ze składu chemicznego brązu wyróżnia się następujące odmiany.

• Cyna. Materiał tego podgatunku zawiera 3,5–7% cyny. Stop charakteryzuje się wysoką wytrzymałością, niezawodnością i elastycznością po wstępnej obróbce ciśnieniowej. Materiał ma doskonałe właściwości rzutowe. Skurcz może osiągnąć 1% (jak w przypadku żeliwa odlewniczego).

• Cyna. Ta kategoria obejmuje takie odmiany stopów o składzie chemicznym, których nie ma drogiej cyny. Zamiast tego zawierają bardziej przystępne cenowo materiały.

• Aluminium. Najbardziej plastyczny materiał. Jego właściwości odlewnicze są niższe niż w przypadku drogiego brązu cynowego, ale w kompozycji nie ma mikroporów. Kompozycja zawiera nikiel, fosfor i żelazo - składniki, które poprawiają właściwości stopu aluminium.

• Krzemu. Podgatunki o wysokiej wytrzymałości materiału, odporne na korozję, przewodzą prąd elektryczny. Materiał nie boi się niskich lub wysokich temperatur, zasadowego środowiska. Aby metal miał wyższą charakterystykę wytrzymałościową, skład chemiczny jest dodatkowo stopowy z manganem i przetwarzany przez deformację na zimno.

• Stop berylu można poddać obróbce cieplnej za pomocą hartowania i sztucznego starzenia. Główną wadę tego typu można uznać za wysoki koszt berylu.

Stopy brązu są rozdzielane na podstawie rodzajów przetwarzania.

• Odkształcalny. Przy produkcji części z brązu stosuje się tak popularne technologie, jak kucie, przeciąganie, cięcie i frezowanie.

• Odlewnia. Oddzielny rodzaj stopu brązu. Części składające się z tego metalu są wytwarzane przez metalurgię.

Różne rodzaje stopów brązu są również podzielone pod względem struktury. Rozróżnia się następujące opcje.

• Jednofazowy. Składniki obecne w takim metalu w stałym roztworze tworzą tylko jedną określoną fazę.
• Dwufazowy. Produkty otrzymuje się przez odlewanie, ponieważ odkształca się ono wyłącznie pod wpływem wskaźników wysokiej temperatury. Możliwe jest uzyskanie odlewów o najbardziej złożonych i skomplikowanych konfiguracjach ze stopu dwufazowego.

Obecnie istnieje kilka różnych gatunki brązu. Różnią się one bezpośrednio składem, który określa właściwości, parametry i zakres stopu. Aby ułatwić nawigację, opracowano specjalny system znakowania, który zawiera znaki alfanumeryczne (odzwierciedlają pierwsze wartości w nazwach pierwiastków chemicznych).

Liczby w klasach wskazują liczbę składników zawartych w stopie (w procentach). To prawda, że ​​objętość miedzi zwykle nie znajduje odzwierciedlenia w tych oznaczeniach.

Obecnie stop brązu jest stosowany w wielu dziedzinach. Sprawdź ich listę.

1. Stop, w którym jest tylko 2% cyny, jest idealny do kucia w zwykłych temperaturach, ponieważ ma dobrą ciągliwość. Kompozycje, w których stężenie tego pierwiastka osiągało 15%, były szeroko stosowane w czasach starożytnych - z nich wykonano wiele różnych przedmiotów.
2. Wysokiej jakości utwardzony brąz zawierający beryl jest często stosowany do produkcji części sprężynowych, sprężyn lub membran.
3. Materiał bogaty w aluminium jest najczęściej stosowany w niesprzyjających warunkach (produkcja chemiczna, wysoka wilgotność).
4. Krzem i stopy cynku są lepkie i nadają się do produkcji przedmiotów przez odlewanie.
5. Materiał ten jest wykorzystywany do produkcji różnych urządzeń elektrycznych, ponieważ nie magnesuje.
6. Wanny, umywalki, urządzenia hydrauliczne, które są często używane w warunkach domowych (i nie tylko), są wykonane z materiału, który nie różni się przewodnością cieplną.
7. Stop brązu może być również stosowany w przemyśle motoryzacyjnym lub lotniczym.

Brąz ma zupełnie inne różnice od innych podobnych metali. Nie ma nic skomplikowanego w sztuce „obliczania” tego materiału. Przeanalizujemy, jak łatwo i łatwo odróżnić brąz w domu.

• Brąz różni się od wielu innych stopów wysoką wytrzymałością i sztywnością. W ten sposób metal można łatwo odróżnić od miedzi lub mosiądzu. Wystarczy dosłownie sprawdzić materiał „pod kątem zęba” - na powierzchni stopu brązu nie powinno być żadnych śladów, jak w przypadku nacisku.

• Możesz przeprowadzić eksperyment z solą fizjologiczną (200 g na 1 litr wody). Produkt miedziany po 10-15 minutach zyska bardziej nasycony i chwytliwy odcień niż część z brązu.

• Stosują ogrzewanie metalu do około 600 stopni Celsjusza (Podobną temperaturę można uzyskać za pomocą specjalnego palnika gazowego).Jeśli na przykład doprowadzisz urządzenie do mosiądzu, na materiale pojawi się ciemna warstwa tlenku cynku. Na produkcie z brązu nie będzie widoczny.

• Jeśli podgrzejesz mosiądz, zgnie się. Jeśli taka operacja zostanie przeprowadzona w odniesieniu do brązu, nie zmieni ona swoich właściwości i formy. Jeśli jest taka możliwość i próbka metalu, możesz spróbować go stopić. Ten sam mosiądz będzie się palił białym płomieniem, rozrzucając śnieżnobiałe płatki - w ten sposób wypala się cynk.

• Brąz można odróżnić od mosiądzu w inny niezawodny sposób.: Włóż kilka wiórów każdego z metali do osobnych zbiorników, a następnie wlej rozcieńczony kwas azotowy (1 część kwasu i 1 część wody). Poczekaj chwilę, aż większość składników zdąży się rozpuścić. Następnie musisz ogrzać zlewki i doprowadzić roztwory do stanu wrzenia. 30 minut musisz trzymać je na małym ogniu. Ciecz, w której znajdują się mosiądz, będzie przezroczysta, a biały osad cyny utworzy się w naczyniu z wiórami z brązu.

Produkty wykonane ze stopu brązu wymagają odpowiedniej okresowej konserwacji. Nie należy ich lekceważyć. Zastanówmy się bardziej szczegółowo, jak właściwie dbać o takie przedmioty.

1. Szlachetne przedmioty z brązu wyglądają spektakularnie i atrakcyjnie tylko wtedy, gdy są dobrze oczyszczone i zadbane. Należy regularnie usuwać z powierzchni przedmiotów wszelkie zakurzone osady i brud. Aby to zrobić, najlepiej użyć lekko zwilżonej szmatki. Nie musisz pocierać produktów z całej siły - bądź ostrożny.
2. Aby zachować jak najdłużej oryginalną powłokę lakierniczą na produktach z brązu, możesz okresowo myć je łagodnym roztworem mydła. Działania te będą konieczne, aby pęknięcia lub zniszczenie warstwy lakieru nie pojawiły się na obiektach.
3. Jeśli jesteś wielkim fanem rzeczy wypolerowanych dosłownie na idealny połysk, zaleca się czyszczenie brązu za pomocą specjalistycznych proszków i odczynników. Na przykład dobrą reputację szczyci się specjalnym środkiem czyszczącym do brązu Trilon.
4. Po zakończeniu prac nad głębokim czyszczeniem wyrobów ze stopu brązu zaleca się dokładne wypolerowanie powierzchni metalu. Sucha wełniana tkanina najlepiej spełni swoje zadanie.
5. Czasami do czyszczenia brązu stosuje się suchy proszek do zębów, uprzednio rozcieńczony w wodzie z dodatkiem amoniaku. Potrzebujesz 1 szklanki proszku, 1 łyżeczki alkoholu. Zaleca się stosowanie sztywnej szczotki do czyszczenia.
6. Starożytny i tradycyjny sposób czyszczenia brązu to ta opcja: użycie wody, w której wcześniej gotowano rośliny strączkowe. Dalsze czyszczenie odbywa się również za pomocą sztywnej szczotki. Następnie czysty metalowy produkt należy ponownie przepłukać i przetrzeć suchą szmatką.

Jeśli planujesz użyć szmatki do czyszczenia brązu, lepiej jest wziąć flanela opcja Szczególnie dokładnie i dokładnie konieczne jest czyszczenie miejsc za pomocą fałd i wgłębień, ponieważ to tutaj najbardziej aktywnie gromadzą się kurz i brud.

O tym, czym jest brąz i gdzie jest używany, zobacz następny film.