Bronz bir alaşım bileşimidir. Bronzun kimyasal bileşimi

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Birçok insan bronz hakkında sadece heykellerin ve anıtların ondan yapıldığını biliyor. Aslında, bu metal haksız yere popüler ilgiden mahrumdur. Ne de olsa, insanlık tarihinde bir Tunç Çağı bile olması boşuna değildi - alaşımın baskın bir konuma sahip olduğu bütün bir dönem. Hem sanayide hem de sanatta kullanılan az sayıdaki malzemeden biridir. Bir bakır ve kalay alaşımının sahip olduğu nitelikler, birçok endüstride vazgeçilmezdir. Alet yapımında, makine mühendisliğinde, kilise çanlarının dökümünde vb. kullanılır. Aynı zamanda, bugün her biri belirli, önceden modellenmiş özelliklere sahip çok sayıda metal kalitesi vardır.

Geçmişte bronz kullanımı

Bakır ve kalay alaşımından ilk söz, MÖ 4. binyıla kadar uzanır. Bu teknolojik atılımtarihçiler, Mezopotamya uygarlığının o dönemde lider bir konum almasına izin verdiğine inanıyor. Güney İran'da yürütülen arkeolojik kazılar, ok uçları, hançerler, mızraklar, b altalar ve kılıçların üretiminde bronzun yaygın olarak kullanıldığını doğrulamaktadır. Buluntular arasında mobilya ve ayna gibi iç eşyaların yanı sıra testiler, amforalar, vazolar ve tabaklar bile var. Aynı alaşım antik madeni paraları basmak ve mücevher yapmak için de kullanıldı.

Orta Çağ'da Bronz Avrupa'da aktif olarak kullanılmaya başlandı. Toplar ve kilise kubbeleri gibi büyük nesneler ondan yapılır. Daha sonraki bir dönemde, makine mühendisliğinin gelişmesiyle birlikte, böylesine çok yönlü bir metal de farkedilmeden gitmedi. Esas olarak sürtünme önleyici ve korozyon önleyici özellikleri nedeniyle takdir edildi. Aynı zamanda, daha önce kullanılan malzemenin bugünkü bronzdan biraz farklı olduğu belirtilmelidir. Alaşımın bileşimi, kalitesini önemli ölçüde düşüren birçok küçük safsızlık içeriyordu.

Modern bronzun kimyasal bileşimi

Günümüz malzeme biliminde bronz, çeşitli oranlarda kullanılabilen bakır ve kalay olmak üzere iki metalin bir alaşımıdır. Metale istenen nitelikleri vermek için bu çifte çinko, fosfor, magnezyum, kurşun ve silikon eklenebilir. Modern teknolojilerin yardımıyla rastgele safsızlıkların varlığı pratik olarak sıfıra indirgenmiştir.

Çoğu durumda, yüzde 85 ila 15 oranlarında bakırın kalaya oranı kabul edilebilir olarak kabul edilir. hisse indirimibelirtilen işaretin altındaki ikinci bileşen, ana sıvılaşma olan bir dizi soruna yol açar. Bu terim, metalürji uzmanları tarafından alaşım delaminasyonu ve bunun düzensiz katılaşması sürecini ifade etmek için kullanılır.

Alaşım renginin kalitesine etkisi

Bilgili insanlar sadece bronzun sahip olduğu renge bakarak bir malzeme hakkında çok şey öğrenebilirler. Kompozisyon doğrudan bu parametreyi etkiler. Tahmin edebileceğiniz gibi, bakır alaşıma kırmızı bir renk verir. Bu nedenle, yüzdesini diğer bileşenler lehine az altmak, rengin kademeli olarak daha sönük tonlara geçişi anlamına gelecektir.

Bileşenlerin olağan dengesiyle (%85 bakır), bronz sarıya döner. Bu, bulunabilecek en yaygın çeşittir. Oran, 50:50 oranına ayarlandıktan sonra beyaz bir alaşım elde edilir. Fakat bronzun griye dönmesi için bakır miktarını %35'e düşürmek gerekir.

Bileşimi ile deney yaparken alaşımın pratik özelliklerindeki değişime gelince, durum aşağıdaki gibidir. Malzemenin sünekliği doğrudan içindeki kalay içeriğine bağlı olacaktır. Ne kadar küçükse, bronz o kadar dövülebilir olacaktır, ancak bu ifade yalnızca belirli bir sınıra kadar doğrudur. Böylece %50 işaretine ulaşıldığında alaşım tekrar yumuşar.

Sanatta bronz

Güçlü ve dayanıklı malzeme, oldukça düşük bir erime noktasına ve iyi sünekliğe sahipken, yaratıcı insanların, özellikle de heykeltıraşların ilgisini çekemezdi. Zaten Yunanistan'da MÖ V-IV yüzyıllarda, en küçük ayrıntısına kadar çalışıldı.bugün hala geçerli olan bronz heykel yapma teknolojisi.

Ateşe dayanıklı malzemeden yapılmış heykelin başlangıçta, döküm sırasında doğrudan yok olan balmumu ile değiştirilmesinden oluşur. Bunu yapmak için çizime göre önce bir alçı model, ardından döküm için bir kalıp yapılmalıdır. Mum içeriği sıcaklığa maruz kaldığında erir ve yerini bronz alan bronz soğur ve sertleşir. Bundan sonra geriye sadece işlemek ve mükemmele ulaştırmak kalıyor.

Topçu metali

Topların ve daha sonra diğer askeri teçhizatın imalatında her zaman bronz kullanılmıştır. Bu amaçlar için kullanılan alaşımın bileşimi kural olarak %90 bakır ve sadece %10 kalay içerir.

Bunun nedeni, aletlerin malzemesinin çok güçlü ve yırtılmaya karşı yüksek dirençli olması gerektiğidir. Bronz BrAZhMts10-3-1.5 markası bu niteliklere sahiptir. Ana bileşenlere ek olarak, sürtünme önleyici ve sıcaklık özelliklerini iyileştiren %1-2 manganez içerir.

Kilise çanı yapımı

Çanların çalması melodik olmalı ve sesi uzak mesafeden kulağı memnun etmelidir. İşin garibi, ama bronz böyle müzikal yeteneklere sahip. Zilin sesini iyileştirmek için, yüksek kalay içeriğine sahip bir alaşımdan yapılmıştır (% 20'den 22'ye kadar). Bazen buna bir miktar gümüş de eklenir. Çan ve diğer vurmalı çalgıların imalatında kullanılan bronz markalar,diğer endüstrilerde pratik kullanım için tamamen uygun değildir. Bunun nedeni, böyle bir alaşımın ince taneli bir yapıya ve artan kırılganlığa sahip olmasıdır.

Fosfor ve alüminyum bronz

%90 bakır, %9 kalay ve %1 fosfordan oluşan ilk alaşım 1871'de Künzel tarafından kullanıldı. Fosfor bronz olarak adlandırıldı ve malzeme uygulamasını esas olarak makine mühendisliğinde buldu. Artan sürtünmeye maruz kalan çeşitli makine parçaları ondan dökülür. Elastikiyeti artırmak ve korozyon önleyici özellikleri geliştirmek için fosfor gereklidir. Bu metalin ana avantajı, döküm sırasında tüm girintileri mükemmel şekilde doldurmasıdır.

Bileşimi yüksek bakır içeriği (% 95'e kadar) ile karakterize edilen alüminyum bronz, görünüm olarak altına çok benzer. Güzelliğe ek olarak, bir dizi başka inkar edilemez avantajı vardır. Örneğin, %5 alüminyum eklemek, alaşımın yüksek asitlik gibi agresif ortamlara uzun süreli maruz kalmaya dayanmasını sağlar.

Çeşitli makine parçalarının üretimi için bir malzeme olarak bu metal, daha yüksek yırtılma direnci nedeniyle kağıt fabrikalarında ve barut üretiminde neredeyse evrensel olarak fosfor bronzun yerini almıştır.

Silikon ve manganez bronz

Elektrik iletkenliğini artırmak için alaşıma silikon eklenir. Bu kalite, telefon tellerinin üretiminde kullanılmaktadır. Silikon bronzun referans bileşimi şu şekildedir: %97.12 bakır, %1.14 kalay, %0.05 silikon.

En zoruüretim süreci, manganez içeren bir alaşıma sahiptir. Tüm prosedür birkaç aşamada gerçekleşir. İlk olarak, erimiş bakıra ferromangan eklenir. Ardından, belirtilen sıcaklık rejimini koruyarak kalay ve gerekirse çinko eklenir. İngiliz firması Bronce Company, farklı viskozite ve sertlikte çeşitli derecelerde manganez bronz üretmektedir. Böyle bir alaşım hemen hemen tüm endüstrilerde kullanılabilir.