No kā izgatavota bronza un kur to izmanto?

Bronza ir viens no vecākajiem sakausējumiem ar ilgu un bagātu vēsturi. Šis ir viens no pirmajiem šādiem materiāliem, kas iegūts 3. tūkstošgades pirms mūsu ēras rītausmā. NS. Bronzas loma līdz šai dienai joprojām ir diezgan svarīga un nozīmīga. Šajā rakstā mēs sīkāk aplūkosim šo sakausējumu, uzzināsim tā sastāvu un noskaidrosim, kur tas tiek izmantots visbiežāk.

Pirms sākt sarunu par jomām, kurās bronza visbiežāk tiek veiksmīgi izmantota, vajadzētu noskaidrot, kas tas ir. Ja jūs detalizēti saprotat attiecīgā materiāla definīciju un iezīmes, ir vērts izcelt faktu, ka in Sakausējums satur tādas svarīgas sastāvdaļas kā varš un alva. Arī bronza satur un citu elementu maisījums, bet pieticīgākos procentos. Rezultāts ir pievilcīgs un daudzkomponentu sakausējums... Tas ir varš, kam ir galvenā loma tā sastāvā, un visu pārējo pārstāv leģējošie elementi, no kuriem nevar iztikt, uzlabojot metāla īpašības un īpašības.

Bronza izskatās savādāk. Tās ārējie parametri ir tieši atkarīgi no tā, kuras sastāvdaļas dominē tā sastāvā. Tātad, tradicionāli pazīstams sakausējums piesātināts sarkana nokrāsa norāda, ka tas satur lielu procentuālo daļu vara. Ir arī šī metāla šķirnes, kurām ir saaukstēšanās tērauda krāsatuvu baltam - šāds izskats norāda, ka sakausējums satur ne vairāk kā 35% vara komponenta.

Attiecīgais sakausējums ir bijis populārs daudzus gadus.Gadu gaitā tā nozīme nesamazinās daudzo priekšrocību dēļ, kas tai piemīt. Apsvērsim galvenās bronzas pozitīvās īpašības, kas padara to pieprasītu.

1. Šis metāls lepojas ar bagātīgu dažādību. Ir daudz dažādu bronzas veidu, piemēram, alvas, sudraba, alumīnija un daudzas citas šķirnes ar savām formulām un īpašībām. Šādi materiāli izrādās noderīgi dažādās jomās, tajos ir dažādi elementi, kas ietekmē metāla fizikālās īpašības un darbības īpatnības.
2. Esošie bronzas sakausējumi tiek iedalīti lietajos un kaltajos apakštipos. Tas ir, lai atrisinātu "viņu" specifiskos uzdevumus, ir iespējams iegūt metālu, kas viegli padosies aukstajai kalšanai - deformācijas procesam pie normālas temperatūras vērtībām. Būs iespējams iegūt arī sakausējumu, ko var atliet.
3. Būtiska priekšrocība ir tā, ka augstas kvalitātes lējumi no attiecīgā sakausējuma uzrāda vismazāko saraušanos - tikai 0,5-1,5%. Šī īpašība nosaka materiāla plašo izplatību un pieprasījumu ne tikai profesionālu tēlnieku vidū, bet arī īpašu industriālo mašīnu un iekārtu ražošanā.
4. Bronza ir materiāls, ko var izmantot vairākas reizes. Sakausējums absolūti mierīgi panes turpmāku pārkausēšanu, ja nepieciešams. Šī procedūra nekaitē materiālam, negatīvi neietekmē tā īpašības.
5. Viena no svarīgākajām bronzas priekšrocībām ir tā, ka tā ir droša un videi draudzīga. Ja šāda sakausējuma ražošanas laikā tika iesaistītas potenciāli bīstamas sastāvdaļas, piemēram, berilijs, tad gatavais produkts no tā joprojām nebūs toksisks. Mūsdienās ne katrs materiāls var lepoties ar tik svarīgām īpašībām.
6. Bronzas sakausējums ir ļoti izturīgs pret koroziju. To nevar nelabvēlīgi ietekmēt ne pilsētas piesārņotais gaiss, ne jūras ūdens. Šādu ārējo faktoru ietekmē materiāls nepasliktinās, nezaudē savu agrāko pievilcību. Lielākā daļa no bronzas skābēm nemaz nav "baidās" un nav pakļautas to negatīvajai ietekmei. Tāpēc šo materiālu bieži izmanto īpašu skābju izturīgu iekārtu ražošanai.
7. Bronzai ir vēl viena interesanta īpašība - tā ir elastīga. Daudzos gadījumos sakausējums tiek izmantots dažādu augstas precizitātes atsperu detaļu ražošanai, kas paredzētas ilgam kalpošanas laikam.

Neskatoties uz iespaidīgo priekšrocību sarakstu, bronzas sakausējumam joprojām nav nekādu noteiktu trūkumi... Galvenais ir cena praktisks materiāls. Varš, daudz mazāk alva, ir materiāli, ko izmanto daudzās situācijās, taču to iegūšana ir dārga.

Bronzas sakausējuma trūkumi ietver ne augstākos tā rādītājus siltumvadītspēja... Tomēr nosauktā atšķirīgā iezīme varēja atrast arī savu pielietojumu - piemēram, dažādu vannas istabu aksesuāru ražošanā.

Bronzas sakausējuma īpašības un īpašības ir atkarīgas no 2 galvenajiem faktoriem - sastāva un struktūras. Kā minēts iepriekš, attiecīgā materiāla ķīmiskais sastāvs ir veidots tā, lai sakausējums iegūtu noteiktas mehāniskās īpašības un veiktspējas raksturlielumus. Svarīgākie no tiem ir sakausējuma cietība, izturība un elastība... Mainot alvas attiecību sastāvā, iespējams labot un pārbūvēt pirmos 2 parametrus. Tātad tā daļa galvenā materiāla saturā ir saistīta ar grādu cietība un plastiskums.

Bronzas cietības un stiprības rādītājus visvairāk ietekmē berilija daudzums sastāvā... Dažas kategorijas sakausējumi, kuros minētais elements ir nodrošināts, var būt stiprāks par nerūsējošo tēraudu. Lai palielinātu elastību, berilija sakausējums ir iepriekš rūdīts. Šajā gadījumā svarīga loma ir nevis ievadīto vielu kvantitatīvajām vērtībām, bet gan īpašību izpausmes pakāpei, kuras plānots iegūt rezultātā.

Bronzas sakausējuma struktūra ir atbildīga par vielas spēju pielāgoties dažādiem elementiem. Šo funkciju var aplūkot sīkāk, izmantojot svarīgas sastāvdaļas - alvas - piemēru. Piemēram, 1-fāzes struktūrā ir ne vairāk kā 6-8% no nosauktā elementa. Ja pārsniegsiet tā rādītājus par šķīdības robežas lielumu (sasniedz 15%), tad var veidoties cietā šķīduma 2. fāze.

Vienfāze izejvielām ir raksturīgas augstākas plastiskuma vērtības. Divfāzu bronzas sakausējums izrādās stingrāks, bet arī trauslāks. Norādītie tehniskie raksturlielumi ietekmē aplūkojamo materiālu turpmāko izmantošanu: piemēram, pirmā veida izejvielas ir vairāk piemērotas kalšanai, un divfāžu opcijas būs labākais risinājums turpmākai liešanai.

Katram bronzas sakausējuma veidam ir savas atšķirīgās iezīmes. Iepazīsimies ar tiem uz lieta skārda materiāla piemēra.

1. Sakausējuma blīvuma pakāpe ir atkarīga no alvas procentuālā daudzuma - ar tā daļu 8-4%, tas svārstās no 8,6 līdz 9,1 kg / cu. cm.
2. Kušanas temperatūra būs atkarīga no sakausējuma sastāva un var svārstīties no 880 līdz 1060 grādiem pēc Celsija.
3. Attiecīgā materiāla siltumvadītspējas līmenis var sasniegt 0,098-0,2 cal / cm, kas ir pieticīgs rādītājs.
4. Elektriskā vadītspēja sasniedz 0,087-0,176 μOhm * m. Arī šis skaitlis ir mazs.
5. Jūras ūdens korozijas ātrums ir 0,04 mm / gadā. Ja sakausējums atrodas brīvā dabā, šī vērtība būs atšķirīga un būs 0,002 mm / gadā.

Bronzas sakausējums ir sadalīts vairākos dažādos veidos. Materiāla klasifikācija notiek pēc vairākiem galvenajiem kritērijiem. Pakavēsimies pie katra no tiem.

Pamatojoties tieši uz bronzas ķīmisko sastāvu, izšķir šādas šķirnes.

• Alvas... Šīs pasugas materiāls satur 3,5-7% alvas. Pēc iepriekšējas spiediena apstrādes sakausējums lepojas ar augstu izturību, uzticamību un noturību. Materiālam ir lieliskas liešanas īpašības. Saraušanās var sasniegt 1% (kā tas ir čuguna gadījumā).

• Bez alvas... Šajā kategorijā ietilpst tādi sakausējumu veidi, kuru ķīmiskajā sastāvā nav dārgas alvas. Tā vietā ir iekļauti vieglāk pieejami un lēti materiāli.

• Alumīnijs... Maksimālais plastmasas materiāls. Tās liešanas īpašības ir zemākas nekā dārgajai alvas bronzai, taču sastāvā nav mikroporu. Kompozīcijā ietilpst niķelis, fosfors un dzelzs - komponenti, kas uzlabo alumīnija sakausējuma īpašības.

• Silīcijs... Augstas izturības materiāla apakštips, izturīgs pret koroziju, ir elektriski vadošs. Materiāls nebaidās no zemas vai augstas temperatūras, sārmainas vides. Lai metālam būtu augstāki stiprības raksturlielumi, ķīmiskais sastāvs tiek papildus leģēts ar mangānu un apstrādāts ar aukstu deformāciju.

• Berila sakausējumu ir atļauts pakļaut termiskai apstrādei, izmantojot dzēšanu un mākslīgo novecošanu... Galvenais šāda veida trūkums ir berilija augstās izmaksas.

Bronzas sakausējumus klasificē atkarībā no apstrādes veida.

• Deformējams... Bronzas detaļu ražošanā tiek izmantotas tādas populāras tehnoloģijas kā kalšana, caururbšana, griešana, frēzēšana.

• Lietuve... Atsevišķs bronzas sakausējuma veids. Detaļas, kas sastāv no šī metāla, ražo metalurģija.

Dažādi bronzas sakausējumu veidi tiek iedalīti arī to struktūrā. Izšķir šādas iespējas.

• Vienfāze... Komponenti, kas atrodas šādā metālā cietā šķīdumā, veido tikai vienu noteiktu fāzi.
• Divfāzu... Izstrādājumi tiek iegūti liejot, jo tie tiek deformēti tikai augstas temperatūras indikatoru ietekmē. No divfāzu sakausējuma ir iespējams iegūt vissarežģītākās un sarežģītākās konfigurācijas lējumus.

Pašlaik ir vairāki dažādi bronzas pakāpes. Tie atšķiras viens no otra tieši pēc sastāva, kas nosaka sakausējuma īpašības, parametrus un apjomu. Lai atvieglotu navigāciju, ir izstrādāta īpaša marķēšanas sistēma, kas ietver alfabēta un ciparu simbolus (atspoguļo pirmās vērtības ķīmisko elementu nosaukumos).

Cipari zīmolos norāda sakausējumā paredzēto komponentu skaitu (procentos). Tiesa, vara apjoms šajos apzīmējumos parasti netiek atspoguļots.

Pašlaik bronzas sakausējums tiek izmantots daudzās jomās. Iepazīsimies ar viņu sarakstu.

1. Sakausējums, kas satur tikai 2% alvas, ir lieliski piemērots kalšanai normālā temperatūrā, jo tam ir laba elastība. Kompozīcijas, kurās šī elementa koncentrācija sasniedza 15%, tika plaši izmantotas senatnē - no tiem tika izgatavoti daudzi dažādi priekšmeti.
2. Kvalitatīvu rūdītu bronzu, kas satur beriliju, bieži izmanto atsperu detaļu, atsperu vai membrānu ražošanā.
3. Ar alumīniju bagātais materiāls visbiežāk tiek izmantots nelabvēlīgos apstākļos (ķīmiskā ražošana, augsts mitrums).
4. Sakausējumi ar silīciju un cinku ir kaļami un ir piemēroti priekšmetu ražošanai ar liešanu.
5. Attiecīgais materiāls tiek izmantots dažādu elektroinženieru ražošanā, jo tas nav magnetizēts.
6. Vannas, izlietnes, santehnikas ierīces, kuras bieži izmanto mājās (un ne tikai), ir izgatavotas no materiāla, kas neatšķiras pēc siltumvadītspējas.
7. Bronzas sakausējumu var izmantot arī automašīnu vai lidmašīnu būvē.

Bronzai ir diezgan atšķirīgas atšķirības no citiem līdzīgiem metāliem. Dotā materiāla "aprēķināšanas" mākslā nav nekā sarežģīta. Apskatīsim, kā jūs varat viegli un viegli atšķirt bronzu mājās.

• Bronza no daudziem citiem sakausējumiem atšķiras ar savu augsto izturību un stingrību. Tādējādi metālu var viegli atšķirt no vara vai misiņa. Pietiek burtiski pārbaudīt materiālu "uz zoba" - uz bronzas sakausējuma virsmas nedrīkst palikt pēdas, kā tas ir spiediena gadījumā.

• Varat eksperimentēt ar sāls šķīdumu (200 g uz litru ūdens). Pēc 10-15 minūtēm vara gabals iegūs intensīvāku un lipīgāku nokrāsu nekā bronzas gabals.

• Viņi izmanto metāla karsēšanu līdz aptuveni 600 grādiem pēc Celsija (Līdzīgu temperatūru var iegūt, izmantojot īpašu benzīna degli).Ja instruments tiek pielīdzināts, piemēram, misiņam, uz materiāla parādīsies tumša cinka oksīda plēve. Tas nebūs redzams uz bronzas priekšmeta.

• Ja karsēsit misiņu, tas izlocīsies. Ja šāda darbība tiek veikta attiecībā uz bronzu, tā nemainīs tās īpašības un formu. Ja ir iespēja un metāla paraugs, var mēģināt izkausēt. Tas pats misiņš sāks degt ar baltu liesmu, izkaisot sniegbaltas pārslas - tā cinks izdeg.

• Jūs varat atšķirt bronzu no misiņa citā uzticamā veidā.: Ievietojiet dažas skaidas no katra metāla atsevišķos traukos un pēc tam ielejiet atšķaidītu slāpekļskābi (1 daļa skābes un 1 daļa ūdens). Nedaudz pagaidiet, līdz lielākajai daļai sastāvdaļu ir laiks izšķīst. Pēc tam vārglāzes jāsasilda un šķīdumi jāuzvāra. Jums tie jātur zemā siltumā 30 minūtes. Šķidrums, kurā atrodas misiņa gabaliņi, būs caurspīdīgs, un traukā ar bronzas skaidām veidosies sniegbaltas alvas nogulsnes.

Izstrādājumiem, kas izgatavoti no bronzas sakausējuma, nepieciešama pienācīga periodiska apkope. Tos nedrīkst atstāt novārtā. Apskatīsim sīkāk, kā pareizi rūpēties par šādiem priekšmetiem.

1. No cēlās bronzas izgatavoti priekšmeti izskatās iespaidīgi un pievilcīgi tikai tad, ja tie ir labi iztīrīti un kopti. Regulāri jānotīra jebkādi putekļu uzkrāšanās un netīrumi, kas parādās uz priekšmetu virsmas. Šim nolūkam vislabāk ir izmantot nedaudz mitru drānu. Jums nav nepieciešams berzēt produktus no visa spēka - esiet uzmanīgi.
2. Lai pēc iespējas ilgāk saglabātu oriģinālo laku uz bronzas priekšmetiem, varat periodiski tos mazgāt ar maigu ziepju šķīdumu. Šīs darbības būs nepieciešamas, lai uz priekšmetiem neparādītos plaisas vai lakas slāņa bojājums.
3. Ja esat liels lietu cienītājs, kas ir burtiski pulēts līdz perfektam spīdumam, ieteicams bronzu notīrīt, izmantojot specializētus pulverus un reaģentus. Piemēram, īpašs attīrītājs bronzas "Trilon" var lepoties ar labu reputāciju.
4. Pēc bronzas sakausējuma izstrādājumu dziļās tīrīšanas darbu pabeigšanas metāla virsmu vēlams kārtīgi nopulēt. Šim nolūkam vislabāk noderēs sausa vilnas drāna.
5. Dažreiz bronzas tīrīšanai izmanto sausu zobu pulveri, kas iepriekš atšķaidīts ūdenī, pievienojot amonjaku. Nepieciešama 1 glāze pulvera, 1 tējkarote alkohola. Tīrīšanai vēlams izmantot stingru suku.
6. Sens un tradicionāls bronzas attīrīšanas veids ir šāda iespēja: izmantot ūdeni, kurā iepriekš tika vārīti pākšaugi. Turklāt tīrīšanu veic arī ar stingru suku. Pēc tam tīrs metāla izstrādājums vēlreiz jānoskalo un jānoslauka ar sausu drānu.

Ja bronzas tīrīšanai plānojat izmantot lupatu, labāk to ņemt flaneļa opciju. Īpaši rūpīgi un skrupulozi ir jātīra vietas ar krokām un padziļinājumiem, jo ​​tieši šeit putekļi un netīrumi uzkrājas visaktīvāk.

Par to, kas ir bronza un kur tā tiek izmantota, skatiet nākamo videoklipu.