Binlerce yıldır, insanoğlu çeşitli metallerle deneyler yaptı ve onlardan giderek daha fazla yüksek mukavemetli alaşımlar elde etti. Bunun için çeşitli kimyasal elementler kullanıldı. Bronz Çağı, kalay ve bakır alaşımının (CuSn6) popüler hale geldiği bir dönemdir. Bu malzeme nedir ve neden bu kadar popüler oldu?
Bronz Çağı Tarihi
MÖ 3000'de bakır ve kalay gibi metallerin işlenmesindeki gelişmeler sayesinde. Tunç Çağı başladı. Alet ve mücevher yapımında kullanılan bronz gibi bir alaşımın aktif üretimi ile karakterizedir.
Modern metalurji endüstrisinde bakır ve kalaya ek olarak alüminyum, fosfor, kurşun ve çinko gibi malzemeler de kullanılmaktadır. Adı, Farsça "bakır" anlamına gelen "berenj" kelimesinden gelir.
İlk bronzun Cu ve arsenikten yapıldığı ve arsenik olarak adlandırıldığı biliniyor. Ancak toksisitesi nedeniyle çok çabukkalay olarak değiştirildi. Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, demirciler genellikle çirkin ve sakat olarak tasvir edildi. Aslında öyleydi. Arsenik ile uzun süreli temasın vücutları üzerinde çok kötü bir etkisi oldu. Bu nedenle, bakır ve kalay alaşımına bronz denir, çünkü içinde en sık bulunan bu bileşenlerdir.
Bronzun özelliği
Bakır gibi bir metalin çok yumuşak, sünek ve kesinlikle kırılgan olduğunu hepimiz biliyoruz. Aynı zamanda çok yüksek elektriksel ve termal iletkenliğe sahiptir. Kalay ve bakır alaşımı, bu kimyasal elementlerin özelliklerini ayrı ayrı önemli ölçüde aşan bir malzemedir. Başka bir deyişle, bronz yüksek sertliğe, güce sahiptir, ancak aynı zamanda oldukça eriyebilir.
Bu alaşımın keşfi metalurji endüstrisinde büyük rol oynadı. Daha sonra birçok başka malzemenin icat edilmesine rağmen, iyi mekanik özellikleri nedeniyle bugün bile çok popülerdir.
Bronzun korozyona direnme yeteneği
Bir alaşımın en önemli özelliklerinden biri korozyon direncidir. Bu, özellikle önemli miktarda manganez ve silikon (%2'den fazla) içeren bileşimler için geçerlidir.
Bronzun su (deniz ve tatlı su), konsantre alkaliler ve asitler, hafif metal sülfatlar ve klorürler ve kuru gazlar (kalaysız bronzlar) ile temasında yüksek korozyon direnci gösterdiği bulunmuştur.
Tabii ki, genel olarakalaşımın korozyon özellikleri alaşım elementlerine bağlıdır. Böylece, yüksek kurşun içeriği korozyona direnme kabiliyetini az altırken nikel bu özelliği arttırır.
Bronz çeşitleri
Bu alaşımın bileşiminde olabilecek alaşım elementleri özelliklerini önemli ölçüde değiştirebilir ve bronzun türü de bunlara bağlıdır. Ek olarak, kalay başka elementlerle değiştirilebilir. Örneğin, BrAMTS-7-1 şu şekilde deşifre edilebilir: %92 bakır, %7 alüminyum, %1 manganez. Bu bronz markası kalay içermez ve bu nedenle alternatif yüklere karşı yüksek bir dirence sahiptir. Hidrolik tesisatlar için cıvata, vida, somun ve parça yapımında kullanılır.
Başka bir örnek, BrO10S10 markasının kalay döküm bronzudur. %83'e kadar bakır, %9 kalay, %8 kurşun ve %0.1'e kadar demir, silikon, fosfor ve alüminyum içerir. Kaymalı yataklar gibi yüksek özel basınçlar altında çalışan parçalar için tasarlanmıştır.
Bronz kalay ve bakırın bir alaşımı olmasına rağmen, bazı durumlarda Sn gibi bir kimyasal element kullanılmaz. Kalaysız bronzun başka bir örneği ısıya dayanıklıdır. Üretimi için sadece% 98-99 bakır ve% 1-2 kadmiyum kullanılır. Bir örnek, BrKd1 markasıdır. Yüksek ısı direncine ve elektrik iletkenliğine sahip, ısıya dayanıklı kadmiyum bronzdur. Direnç kaynak makinelerinin parçalarının, elektrik motorlarının kollektörlerinin ve yüksek sıcaklıklarda çalışan ve iyi çalışma gerektiren diğer parçaların imalatında kullanılabilir.iletkenlik.
Otomotiv yataklarında ve burçlarında conta yapmak için kullanılan başka bir alaşım türü, basınçla işlenmiş kalay bronzdur. Bir bakır ve kalay alaşımı kurşun (%4), çinko (%4), alüminyum (%0,002), demir (%0,005) gibi alaşım elementleri içerir. Çelik kalitesine BrOTsS4-4-4 denir. Bu alaşımın basınç ve kesme ile işlenebilmesi bu kimyasal elementlerin yüzdesi sayesindedir. Bronzun rengi ayrıca safsızlıklara da bağlıdır. Bu nedenle, alaşım ne kadar az bakır içerirse, renk o kadar az belirgindir: %90'dan fazla - kırmızı, %80'e kadar - sarı, %35'ten az - gri-çelik.
Bronz işleme
Daha önce de belirtildiği gibi, kalay ve bakır alaşımı oldukça dayanıklı bir malzemedir. Keskinleştirmek, kesmek ve basınçla çalışmak zordur. Genel olarak, bu düşük büzülmeye sahip bir döküm malzemesidir - yaklaşık yüzde bir. Ve düşük akışkanlığa ve ayrışma eğilimine rağmen, karmaşık konfigürasyonlara sahip dökümler yapmak için bronz kullanılır. Sanat dökümü bir istisna değildir.
Kalay ve bakır alaşımına eklenen alaşım elementleri özelliklerini iyileştirir ve fiyatı düşürür. Örneğin, kurşun ve fosforla alaşımlama, bronzun işlenmesini geliştirirken çinko, korozyon direncini arttırır. Belirli amaçlar için deforme olmuş alaşımlar yapılır. Soğuk dövme kullanırken görünüşlerini kolayca değiştirirler.
Uygulama kapsamı
Tabii ki bronz kullanımı zamanımızda popülaritesini kaybetmiyor. hatıraürünler, dekoratif iç ürünler, kapılar ve küçük kapılar için dekorasyonlar … Ayrıca alaşım, bağlantı parçaları (kulplar, menteşeler, kilitler) ve sıhhi tesisat armatürleri (musluklar, bağlantı parçaları, contalar, musluklar) üretiminde kullanılır. Endüstriyel alanlarda da bronzun geniş kullanım alanları vardır. Bu nedenle, rulmanlar, sızdırmazlık halkaları, burçlar yapmak için döküm alaşımı kullanılır.
Bronzun yaygın kullanımı, özellikle aşındırıcı özelliklerinden etkilenir. Bu nedenle su ile sürekli temas halinde çalışan mekanizmaların parçalarının imalatında kullanılır. Alaşımın yüksek esnekliği, ondan yaylar ve enstrümantasyon parçaları üretmeyi mümkün kılar.
Ergitme Bronz
Elbette, her alaşımın artıları ve eksileri vardır. Bronz, bakır ve kalaydan oluşan bir alaşımdır ve bu nedenle herhangi bir yeniden erimeyi mükemmel şekilde tolere eder. Tamamen farklı amaçlar için birçok kez kullanılabilir. Öte yandan, bronz magnezyum, silikon, alüminyum gibi büyük miktarda safsızlık içeriyorsa, yeniden eritme sırasında mekanik özellikler düşebilir.
Bunun nedeni, bronzun özelliklerini iyileştiren alaşım elementlerinin erime sırasında oksitlenmesi ve kristal kafesin sınırları boyunca yer alan refrakter oksitleri oluşturmasıdır. Taneler arasındaki bağı kırarak bronzu daha kırılgan hale getirirler.
Bronz, pirinç ve bakırdan nasıl ayırt edilir
En yaygın sorulardan biri farktırbu alaşım görünüşte benzer diğerlerinden. Tabii ki, endüstri içinde ve özel reaktiflerin yardımıyla bu oldukça basittir. Peki ya malzemeyi evde belirlemeniz gerekirse?
Alaşımın kalay ve bakırdan oluştuğu gerçeğiyle başlayalım. Bu maddelerin yüzde olarak kütleleri farklı olabilir. Bakır ne kadar fazla olursa, renk o kadar parlak olur, ancak alaşımdaki kalay içeriği nedeniyle, örneğin saf Cu'dan çok daha ağır olacaktır.
Bronz ile pirinci karşılaştırırsak, ikincisi daha sarımsı bir renk tonuna sahiptir. Bakırın kendisi çok sünektir, ancak buna dayalı alaşımlar oldukça esnek ve serttir. Önünüzde hangi malzemenin olduğunu da ısıtarak belirleyebilirsiniz. Böylece pirinçte, yüksek sıcaklığın etkisi altında çinko oksit salınır ve ürün küllü bir “plak” alır. Ancak bronz ısıtıldığında özelliklerini değiştirmez.
Sanat Eserleri
Çeşitli bronz heykelcikler ve heykelcikler bulabilirsiniz. Antik çağda ve Orta Çağ'da birçok sanat eseri yaratılmıştır.
Bakır ve kalay içeren alaşımlar şunları yapmak için kullanılır:
- Sadece inanılmaz derecede güzel değil, aynı zamanda dayanıklı olan çitler ve kapılar.
- Merdiven yapılarının elemanları.
- Hediyelik eşyalar ve heykel kompozisyonları.
- Dekoratif aydınlatma armatürleri: aplikler ve avizeler.
- İç dekorasyon ürünleri.
Gerekli işemek içinkompozisyon, özel bir ahşap, alçı veya polimerik malzeme modeli oluşturun - sözde kalıplama. Bu figürün boşlukları kil ile doldurulur ve dökümden sonra çıkarılır. İmalattan sonra yüzey altın, nikel, krom veya gümüş ile kaplanabilir.
Kural olarak, sanat eseri yapmak için alaşım elementleri içermeyen bir kalay ve bakır alaşımının kullanıldığını belirtmek çok önemlidir. Bunun nedeni, bronzda bu tür bileşenler ne kadar fazla bulunursa, ürünün kalitesini ve şeklini olumsuz yönde etkileyen büzülmesi o kadar fazla olur.
