Сообщение на тему бронза – Бронза — состав, свойства, применение бронзы и сплавов

alexxlab | 13.02.2020 | 0 | Разное

Интересные факты о бронзе | Металлургический портал MetalSpace.ru

Факт 1: Бронза – это сплав меди с разными химическими элементами, главным образом металлами (олово, алюминий, бериллий, свинец, кадмий, хром и другие). Соответственно, бронза называется оловянной, алюминиевой, бериллиевой и т. д. На юге России (Кубань, Адыгея) находят бронзовые изделия майкопской культуры, которые датируются ещё серединой 4 тысячелетия до н. э. Примечательно, что именно в эпоху бронзы преобладающее значение получила монументальная архитектура.

Факт 2: Бронзу применяли в древности для производства оружия и орудий труда (наконечников стрел, кинжалов, топоров), украшений, монет и зеркал. В Средние века большое количество бронзы шло на отливку колоколов. До середины XIX века бронзу использовали для отливки орудийных стволов.

Факт 3: Бронза широко использовалась в архитектуре. Орнамент из бронзы покрывал величественный Иерусалимский храм. А римский император Агриппа, в подражание роскошным дворцам Ассирии, декорированным бронзовыми плитами, приказал украсить бронзовым орнаментом римский Пантеон.

Факт 4: XIX веке началось применение бронзы в машиностроении (втулки подшипников, золотники паровых машин, шестерни, арматура). Особенно ценными для машиностроения оказались антифрикционные свойства бронзы и ее стойкость против коррозии. В XX веке начали изготовлять заменители оловянной бронзы, не содержащие дефицитного олова и часто превосходящие ее по многих свойствам. Наибольшее распространение получила алюминиевая бронза с добавками железа, марганца и никеля. Некоторые из безоловянных бронз (бериллиевая, крем – неникелевая и др.) способны сильно упрочняться при закалке с последующим искусственным старением.

Факт 5: Бронза - самый музыкальный сплав. Из каких только сплавов не пробовали отливать церковные колокола. Использовали сталь, чугун, латунь, алюминий, не жалели даже золота и серебра. Но всем этим материалам далеко было до бронзы, придававшей колоколам неповторимый тембр, глубину и силу звучания. В средневековой Европе колоколам приписывали поистине чудесную силу: "больных исцеляет, громы и молнии разгоняет, мертвых воскрешает" - так действовала на мир и людей мощь колокольного звона, рождавшаяся из сплава меди и олова, когда-то открытого на заре человечества. Из бронзы был отлит и самый большой колокол в мире - Царь Колокол, весивший более 200 тонн и предназначавшийся для колокольни Ивана Великого. Сейчас этот колокол стоит в Московском Кремле вместе с другим символом величия и славы Государства Российского - знаменитой бронзовой Царь-пушкой XVI века.

ПОДЕЛИСЬ ИНТЕРЕСНОЙ ИНФОРМАЦИЕЙ

metalspace.ru

Реферат Бронза

скачать

Реферат на тему:



План:

    Введение
  • 1 Оловянные бронзы
  • 2 Безоловянные бронзы
  • Литература
    Примечания

Введение

Статуэтка, отлитая из бронзы

Шлем из бронзы

Бро́нза — сплав меди, обычно с оловом как основным легирующим элементом, но применяются и сплавы с алюминием, кремнием, бериллием, свинцом и другими элементами, за исключением цинка и никеля. Название «бронза» происходит от итал. bronzo которое, в свою очередь, либо произошло от персидского слова «berenj», означающего «латунь»[1]

, либо от названия города Бриндизи, из которого этот материал доставлялся в Рим.

В зависимости от легирования бронзы называют оловянными, алюминиевыми, кремниевыми, бериллиевыми и т. д. Все бронзы принято делить на оловянные и безоловянные. Плотность бронзы в зависимости от марки составляет 7,5-8,8; температура плавления 930—1140 °C;


1. Оловянные бронзы

Наиболее древние бронзовые артефакты были обнаружены археологом Веселовским в 1897 году в районе реки Кубань (т.н. Майкопская культура). Бронза майкопских курганов в основном представлена сплавом меди с мышьяком. Постепенно знания о прочном и пластичном металле распространились на Ближний Восток и Египет. Здесь, после перехода к оловянно-медному сплаву, бронза обрела положение одного из важнейших декоративных материалов.

Олово на механические свойства меди влияет аналогично цинку: повышает прочность и пластичность. Сплавы меди с оловом обладают высокой антикоррозионной стойкостью и хорошими антифрикционными свойствами. Этим обусловливается применение бронз в химической промышленности для изготовления литой арматуры, а также в качестве антифрикционного материала в других отраслях.

Оловянная бронза хорошо обрабатывается давлением и резанием. Она имеет очень малую усадку при литье: менее 1 %, тогда как усадка латуней и чугуна составляет около 1,5 %, а стали — более 2 %. Поэтому, несмотря на склонность к ликвации и сравнительно невысокую текучесть, бронзы успешно применяют для получения сложных по конфигурации отливок, включая художественное литьё. Оловянные бронзы знали и широко использовали ещё в древности. Большинство античных изделий из бронзы содержат 75—90 % меди и 25—10 % олова, что делает их внешне похожими на золотые, однако они более тугоплавкие. Они не утратили своего значения и в настоящее время. Оловянная бронза — непревзойдённый литейный сплав.

Оловянные бронзы легируют цинком, никелем и фосфором. Цинка добавляют до 10 %, в этом количестве он почти не изменяет свойств бронз, но делает их дешевле. Оловянная бронза с добавлением цинка называется «адмиралтейской бронзой» и обладает повышенной короззионной стойкостью в морской воде. Из нее делались, например, астролябии и другие штурманские инструменты для мореплавания. Свинец и фосфор улучшают антифрикционные свойства бронзы и её обрабатываемость резанием.


2. Безоловянные бронзы

В силу высокой стоимости олова были найдены заменители оловянной бронзы. Они содержат олово в меньшем количестве по сравнению с ранее применявшимися бронзами или не содержат его совсем.

В древности иногда использовался сплав меди с мышьяком — мышьяковистая бронза, в некоторых культурах использование мышьяковистой бронзы даже предшествовало выплавке оловянной. Использовались и сплавы, в которых мышьяком замещалась лишь часть олова.

В настоящее время существует ряд марок бронз, не содержащих олова. Это двойные или чаще многокомпонентные сплавы меди с алюминием, марганцем, железом, свинцом, никелем, бериллием и кремнием. Величина усадки при кристаллизации у всех этих бронз более высокая, чем у оловянных.

По некоторым свойствам безоловянные бронзы превосходят оловянные. Алюминиевые, кремниевые и особенно бериллиевые бронзы — по механическим свойствам, алюминиевые — по коррозионной стойкости, кремнецинковые — по текучести. Алюминиевая бронза благодаря красивому золотисто-жёлтому цвету и высокой коррозионной стойкости иногда также применяется как заменитель золота для изготовления бижутерии и монет[2].

Прочность алюминиевой и бериллиевой бронзы может быть увеличена при помощи термической обработки.

Также необходимо упомянуть сплавы меди и фосфора. Они не могут служить машиностроительным материалом, поэтому их нельзя отнести к бронзам. Однако они являются товаром на мировом рынке и предназначаются в качестве лигатуры при изготовлении многих марок фосфористых бронз, а также и для раскисления сплавов на медной основе.


Литература

  • Бронза, сплав // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.

Примечания

  1. Этимологический словарь http://www.etymonline.com/index.php?term=bronze - www.etymonline.com/index.php?term=bronze
  2. Нумизматический словарь. Бронза алюминиевая - www.coins.ru/numizm/glossary/showarticle.phtml?word=bronze_al. Coins.RU.

wreferat.baza-referat.ru

Использование бронзы в промышленности

По предположениям историков, впервые бронзу создали в III тысячелетии до нашей эры. Она стала первым сплавом в истории человечества, и когда-то ее использовали при создании посуды и произведений искусства, орудий труда и оружия. Сплавляя медь с оловом, древние кузнецы могли создать надежные и достаточно прочные вещи.

С распространением железа и стали бронза утратила свою роль. Но от нее не отказались полностью. В последние столетия бронзовые изделия используют в промышленности - при создании морских и воздушных судов, автомобилей и техники практически всех видов, в нефтегазовой сфере и других отраслях.

Бронза - металл на основе меди и легирующих элементов. Процент меди в составе - почти 97,5%. 2,5% - другие компоненты. Это могут быть олово, свинец, хром, алюминий. фосфор и многое другое. Так как бронза с оловом пользуется максимальной популярностью, все сплавы на основе меди условно делят на оловянные и безоловянные.

Преимущества бронзы

Свойства бронзы превосходят латунь и другие сплавы цветных металлов. Она имеет высокие:

  • стойкость к коррозии;
  • прочность;
  • устойчивость к агрессивным средам (нефти и нефтепродуктам, кислотам и т.д.).

Точные характеристики сплава зависят от легирующего компонента, который добавили в медь. Например, олово и алюминий делают сплав прочнее, повышают его упругость. Свинец и фосфор обеспечивают антифрикционность. Железо повышают температуру рекристаллизации, хром увеличивает жаропрочность.

Виды бронзы и ее применение

От легирующего компонента зависит то, как поведет себя сплав в тех или иных условиях. Поэтому разные бронзы используют для разных целей. Например:

  • Сплав с бериллием обладает максимально высокой твердостью, не уступая и качественной стали. Закаленное изделие из бронзы будет пластично. Такой сплав применяют при создании инструментов, пружин, мембран.
  • Алюминий делает металл плотнее и устойчивее к агрессивным средам. Бронза такого типа идеально ведет себя в морской воде. Ее можно использовать для изготовления труб и лент.
  • Кремний и цинк делают горячий сплав максимально жидким и текучим. Из него можно делать вещи сложных форм - а значит, и сувениры, и мелкие детали. Кроме того, сплав не искрит при соприкосновении с другими металлами, что важно в нефтегазовой сфере.
  • Бронзу со свинцом сложно расплавить - этот сплав имеет высокую жаропрочность. Он отлично выдерживает высокую механическую нагрузку, удары, и из него изготавливают подшипники.
  • Сплав с оловом универсален. Он обладает и прочностью, и стойкостью к агрессивной среде, из него можно изготовить изделие любой формы.

Самые популярные сплавы - на основе олова, цинка, марганца, алюминия - применяют в производстве втулок, подшипников, пружин, прутков, различных узлов, к которым предъявляют повышенные требования. Бронза не ржавеет и долго не изнашивается, и ее применяют там, где необходимы максимальная прочность и долговечность.

Сферы применения

Без применения бронзы не обойтись:

  • В производстве автомобилей и железнодорожных составов.
  • В машиностроении, при изготовлении станков, спецтехники, различного оборудования.
  • В авиастроении: бронза легче стали и некоторых других металлов со сравнимой прочностью.
  • В судостроении: бронзовые изделия не подвержены воздействию морской воды, служат долго и весят немного.
  • В производстве бумаги и типографиях.
  • В нефтегазовой и горнодобывающей отраслях.
  • В тяжелой промышленности, в целом.

Конечно, бронзу применяют лишь для отдельных деталей: она стоит дороже черного металла и сплавов на его основе. Однако без нее не обойтись. Так, втулка из бронзы используется в подшипнике скольжения: она увеличивает срок эксплуатации подшипника, упрощает его ремонт. Такая втулка снижает скорость износа других элементов.

Из бронзы делают те детали, которые принимают на себя максимальную нагрузку. Небольшие изделия из сплава изнашиваются не так быстро, как из других металлов, и для того, чтобы восстановить узел или деталь, достаточно заменить бронзовую часть. Шайбы, втулки, венцы стоят относительно дешево.

Бронза является самым первым сплавом в истории человечества. Когда-то из нее делали монеты, произведения искусства и украшения. Сейчас этот металл используют в промышленности. Его можно заменить другими сплавами, но это вряд ли хорошо скажется на долговечности, прочности, ремонтопригодности ключевых узлов и агрегатов.

 

10 мая 2017

Поделиться с друзьями:

tdspecstal.ru

История бронзы. Бронзовый век | Великие открытия человечества

Огромное значение в истории развития человечества имел переход от каменных видов орудий к металлическим. В третьем тысячелетии до н. э. у людей появилась необходимость в более прочных орудиях труда, чем каменные, которые были весьма непрочные при довольно внушительных размерах и весе. В процессе развития хозяйственной деятельности люди все чаще стали использовать металлы и изделия из них. Первым металлом, нашедшим широкое распространение и применение, была медь. Разыскивая камни, необходимые для изготовления орудий труда, нашим предкам попадались камни, имевшие зеленовато-серый или красновато-зеленый цвет. Первоначально их обрабатывали и использовали как и обыкновенные камни. Позже было замечено, что медь становится тверже после обработки каменным молотком, ее стали использовать для изготовления инструментов.

Наступила эпоха меди. Со временем люди обратили внимание еще на одно свойство меди — от сильного нагрева кусок меди плавился, а, остывая, приобретал необходимую человеку форму. Сначала это свойство использовали для изготовления украшений, позже — для изготовления орудий труда. Инструменты из меди по твердости уступали каменным, однако они легко и быстро затачивались. В конце третьего тысячелетия до н. э. было замечено, что при выплавке меди из руды, содержащей примесь олова, медь становится на порядок тверже обычной. В дальнейшем к меди стали добавлять олово, в результате чего появился искусственный сплав — бронза.

Наблюдение за новым сплавом показало, что он более плавкий и текучий. Улучшилось качество, точность литья, что позволяло изготавливать инструменты более сложных форм. Бронзовые изделия были тверже медных, они отлично шлифовались и затачивались. Теперь на последующую обработку понадобилось намного меньше времени и усилий, возросла производительность труда.

На смену медному уверенно пришел бронзовый век. Совершенствовалась и техника литья. Если вначале использовались одноразовые открытые формы из глины или песка, то со временем стали изготавливать многоразовые открытые формы из камня. Недостатком открытых форм являлось то, что в них можно было отливать лишь плоские изделия. Со временем мастера изобрели закрытые формы, состоящие из двух разъемных половинок. Перед литьем половинки соединялись и крепко фиксировались. Через отверстие между ними заливался расплавленный металл. Когда металл остывал и твердел, форму разъединяли или разбивали. Таким образом начали изготавливать изделия сложной формы.

В дальнейшем было изобретено литье по выплавляемым моделям или фигурное литье. Сначала из воска лепили точную модель нужного изделия, обмазывали ее глиной и обжигали в печи. Воск при нагревании плавился и выливался, а глина приобретала форму будущего изделия. В глиняную форму заливали бронзу, после того, как металл остывал, форму разбивали. Благодаря такой технологии была достигнута настолько высокая точность литья, что отпала потребность в дальнейшей обработке отлитого изделия. Благодаря такой технологии мастера уже могли отливать и пустотелые изделия довольно сложной формы.

Прогресс не стоит на месте, со временем появились такие технические приемы, как клепка, волочение, пайка и сварка, которые дополнили ковку и литье. Бронзовые изделия постепенно стали вытеснять каменные, хотя и не заменили их до конца. Не везде можно было найти медь, еще реже встречалась руда с содержанием олова. Для дальнейшей переплавки добытую руду приходилось перевозить на большие расстояния. Все это способствовало довольно высокой стоимости изделий из бронзы. С изобретением железа, ставшим знаковым в истории металлов, закончился бронзовый век.

mirnovogo.ru

Бронзовый век

Бронзовый век — первый период после каменного века. Продолжался от 3500 лет до 1100 лет до н. э. Однако у различных культур бронзовый век наступил в разное время, так что в разных точках планеты эти временные рамки могут отличаться. Как бы то ни было, считается, что люди начали использовать бронзу 3500-3000 лет до н.э. В это время закончился последний период каменного века энеолит или медный век, после чего наступила эпоха бронзовой культуры.

Название бронзовому веку дало главное изобретение человека в это время. После открытия меди и олова, человек научился создавать их сплав (бронзу), что дало новый толчок к развитию и усовершенствованию предметов труда и охоты. Всего выделяют три этапа бронзового века — ранний, средний и поздний. На раннем этапе зона культур, была относительно небольшой, однако с ходом времени всё больше и больше территорий, заселённых людьми, перенимало металлургию с использованием бронзы, превращая её буквально в повсеместную.

Как известно, холодная ковка меди появилась ещё в предыдущем — медном периоде. Стоит отметить, что учёные до сих пор не могут однозначно ответить, каким образом древним людям удалось догадаться, что медь можно обрабатывать при помощи огня и плавления. Как одно из предположений: кусочки меди, которые оказались в породе или которые остались после холодной ковки, попали в сильный костёр и впоследствии расплавились. Люди это увидели и стали использовать огонь для того, чтобы плавить медь и создавать таким образом более современные изделия. Но и тут возникают вопросы. Дело в том, что температура горения костра достигает разве только 700 градусов, тогда как температура плавления меди превышает 1000 градусов. Случайно ли было открыто плавление меди, например, в результате длительного нахождения кусочков в самом эпицентре возгорания или при горении каких-либо сильногорючих материалов, или каким-то другим способом, но факт остаётся фактом. Люди обнаружили такую особенность меди и придумали новый способ обработки.

Где именно впервые был изобретён способ получения бронзы остаётся спорным вопросом, однако, судя по археологическим данным, первые изделия из меди с примесью олова обнаружены в Ираке и Иране. Данные находки датируются IV тысячелетием до н.э. Также древние бронзовые изделия, датирующиеся примерно тем же временем, найдены на Северном Кавказе и в Анатолии. Это может говорить о том, что открытие бронзы могло произойти одновременно в нескольких местах.

Социальная сторона человеческого общества в бронзовом веке продолжала развиваться. В обществе заметны всё большие различия между богатыми и бедными. Зажиточные люди начинают отделять себя от бедных слоёв, появляются первые богатые дома. Зачастую вокруг этих домов строятся другие богатые дома, организуя таким образом зажиточные районы, вокруг которых вырастают поселения обычных людей, занимающихся сельским хозяйством, животноводством, различными ремёслами. Таким образом растёт количество крупных городов. Помимо ремёсел активно развивается торговое дело, которому способствует переход человека от охоты и собирательства к скотоводству и земледелию, а также производство изделий из меди и бронзы. Скупка и продажа изделий из металла, а также самих материалов приобрела значительных размах. Помимо изделий, которые изготавливались из практичных соображений, то есть для труда и охоты, большое распространение получили предметы украшений. Также считается, что в бронзовом веке зарождается первая письменность, которая оказалась необходима людям, которые теперь жили не маленькими поселениями, независимо друг от друга, а в больших городах, которые сообщаются с другими городами, ведут с ними торговлю и другие дела.

Следующим после бронзового стал железный век.

Сейчас также смотрят:

web-kapiche.ru

История изобретения бронзы

  В третьем тысячелетии до Рождества Христова люди начали широко применять в своей хозяйственной деятельности металлы. Переход от каменных орудий к металлическим имел колоссальное значение в истории человечества. Пожалуй, никакое другое открытие не привело к таким значительным общественным сдвигам. 

  Первым металлом, получившим широкое распространение, была медь. Постоянно разыскивая необходимые им камни, наши предки, надо думать, уже в древности обратили внимание на красновато-зеленые или зеленовато-серые куски самородной меди. В обрывах берегов и скал им попадались медный колчедан, медный блеск и красная медная руда (куприт). 

   Поначалу люди использовали их как обыкновенные камни и обрабатывали соответствующим способом. Вскоре они открыли, что при обработке меди ударами каменного молотка ее твердость значительно возрастает, и она делается пригодной для изготовления инструментов. Таким образом, вошли в употребление приемы холодной обработки металла или примитивной ковки. 

  Затем было сделано другое важное открытие — кусок самородной меди или поверхностной породы, содержавшей металл, попадая в огонь костра, обнаруживал новые, не свойственные камню особенности: от сильного нагрева металл расплавлялся и, остывая, приобретал новую форму. Если форму делали искусственно, то получалось необходимое человеку изделие. Это свойство меди древние мастера использовали сначала для отливки украшений, а потом и для производства медных орудий труда. Так зародилась металлургия. 

  Плавку стали осуществлять в специальных высокотемпературных печах, представлявших собой несколько измененную конструкцию хорошо известных людям гончарных печей. Вообще говоря, медь — мягкий металл, сильно уступающий в твердости камню. Но медные инструменты можно было быстро и легко затачивать. (По наблюдениям С.А. Семенова, при замене каменного топора на медный скорость рубки увеличивалась примерно в три раза.) 

  Спрос на металлические инструменты стал быстро расти. Люди начали настоящую «охоту» за медной рудой. Оказалось, что она встречается далеко не везде. В тех местах, где обнаруживались богатые залежи меди, возникала их интенсивная разработка, появлялось рудное и шахтное дело. Как показывают открытия археологов, уже в древности процесс добычи руды был поставлен с большим размахом. 

  Например, вблизи Зальцбурга, где добыча меди началась около 1600 года до Рождества Христова, шахты достигали глубины ста метров, а общая длина отходящих от каждой шахты штреков составляла несколько километров. Древним рудокопам приходилось решать все те задачи которые стоят и перед современными шахтерами: укрепление сводов, вентиляция, освещение, подъем на гора добытой руды. Штольни укрепляли деревянными подпорками.  Добытую руду плавили неподалеку в невысоких глиняных печах с толстыми стенками. Подобные центры металлургии существовали и в других местах. 

  В конце третьего тысячелетия до Рождества Христова древние мастера начали использовать свойства сплавов, первым из которых стала бронза. На открытие бронзы людей должна была натолкнуть случайность, неизбежная при массовом производстве меди. Некоторые сорта медных руд содержат незначительную (до 2%) примесь олова. Выплавляя такую руду, мастера заметили, что медь, полученная из нее, намного тверже обычной. 

  Оловянная руда могла попасть в медеплавильные печи и по другой причине. Как бы то ни было, наблюдения за свойствами руд привели к освоению значения олова, которое и стали добавлять к меди, образуя искусственный сплав бронзу. При нагревании с оловом медь плавилась лучше и легче подвергалась отливке, так как становилась более текучей. Бронзовые инструменты были тверже медных, хорошо и легко затачивались. 

  Металлургия бронзы позволила в несколько раз повысить производительность труда во всех отраслях человеческой деятельности. Само производство инструментов намного упростилось: вместо того чтобы долгим и упорным трудом оббивать и шлифовать камень, люди наполняли готовые формы жидким металлом и получали результаты, которые и во сне не снились их предшественникам. 

  Техника литья постепенно совершенствовалась. Сначала отливку производили в открытых глиняных или песчаных формах, представлявших собой просто углубление. Их сменили открытые формы, вырезанные из камня, которые можно было использовать многократно. Однако большим недостатком открытых форм было то, что в них получались только плоские изделия. Для отливки изделий сложной формы они не годились. 

  Выход был найден, когда изобрели закрытые разъемные формы. Перед литьем две половинки формы крепко соединялись между собой. Затем через отверстие заливалась расплавленная бронза. Когда металл остывал и затвердевал, форму разбирали и получали готовое изделие. Такой способ позволял отливать изделия сложной формы, но он не годился для фигурного литья. 

  Но и это затруднение было преодолено, когда изобрели закрытую форму. При этом способе литья сначала лепилась из воска точная модель будущего изделия. Затем ее обмазывали глиной и обжигали в печи. Воск плавился и испарялся, а глина принимала точный слепок модели. В образовавшуюся таким образом пустоту заливали бронзу. Когда она остывала, форму разбивали. 

  Благодаря всем этим операциям мастера получили возможность отливать даже пустотелые предметы очень сложной формы. Постепенно были открыты новые технические приемы работы с металлами, такие как волочение, клепка, пайка и сварка, дополнявшие уже известные ковку и литье. С развитием металлургии бронзовые изделия повсюду стала вытеснять каменные. 

  Но не нужно думать, что это произошло очень быстро. Руды цветных металлов имелись далеко не везде. Причем олово встречалось гораздо реже, чем медь. Металлы приходилось транспортировать на далекие расстояния. Стоимость металлических инструментов оставалась высокой. Все это мешало их широкому распространению. Бронза не могла до конца заменить каменные инструменты. Это оказалось под силу только железу.

Источник публикации 

Вступите в группу, и вы сможете просматривать изображения в полном размере

subscribe.ru

📌 Бронза - это... 🎓 Что такое Бронза?

Статуэтка, отлитая из бронзы

Бро́нза — сплав меди, обычно с оловом как основным легирующим элементом, но применяются и сплавы с алюминием, кремнием, бериллием, свинцом и другими элементами, за исключением цинка и никеля. Сплавы с содержанием цинка и никеля получили название шпиатр и не являются бронзой, а являются ее более дешевой (в ценах древнего Рима) подделкой. Название «бронза» происходит от итал. bronzo, которое, в свою очередь, произошло либо от персидского слова «berenj», означающего «медь»[1], либо от названия города Бриндизи, из которого этот материал доставлялся в Рим.

В зависимости от легирования бронзы называют оловянными, алюминиевыми, кремниевыми, бериллиевыми и т. д. Все бронзы принято делить на оловянные и безоловянные. Плотность бронзы в зависимости от марки (и включения примесей) составляет 7800-8700 кг/м³ ; температура плавления 930—1140 °C;

Оловянные бронзы

Наиболее древние бронзовые артефакты были обнаружены археологом Веселовским в 1897 году в районе реки Кубань (т.н. Майкопская культура). Бронза майкопских курганов в основном представлена сплавом меди с мышьяком. Постепенно знания о прочном и пластичном металле распространились на Ближний Восток и Египет. Здесь, после перехода к оловянно-медному сплаву, бронза обрела положение одного из важнейших декоративных материалов.

Олово на механические свойства меди влияет аналогично цинку: повышает прочность и пластичность. Сплавы меди с оловом обладают высокой антикоррозионной стойкостью и хорошими антифрикционными свойствами. Этим обусловливается применение бронз в химической промышленности для изготовления литой арматуры, а также в качестве антифрикционного материала в других отраслях.

Оловянная бронза хорошо обрабатывается давлением и резанием. Она имеет очень малую усадку при литье: менее 1 %, тогда как усадка латуней и чугуна составляет около 1,5 %, а стали — более 2 %. Поэтому, несмотря на склонность к ликвации и сравнительно невысокую текучесть, бронзы успешно применяют для получения сложных по конфигурации отливок, включая художественное литьё. Оловянные бронзы знали и широко использовали ещё в древности. Большинство античных изделий из бронзы содержат 75—90 % меди и 25—10 % олова, что делает их внешне похожими на золотые, однако они более тугоплавкие. Они не утратили своего значения и в настоящее время. Оловянная бронза — непревзойдённый литейный сплав.

Оловянные бронзы легируют цинком, никелем и фосфором. Цинка добавляют до 10 %, в этом количестве он почти не изменяет свойств бронз, но делает их дешевле. Оловянная бронза с добавлением цинка называется «адмиралтейской бронзой» и обладает повышенной коррозионной стойкостью в морской воде. Из нее делались, например, астролябии и другие штурманские инструменты для мореплавания. Свинец и фосфор улучшают антифрикционные свойства бронзы и её обрабатываемость резанием.

Безоловянные бронзы

Шлем из бронзы

В силу высокой стоимости олова были найдены заменители оловянной бронзы. Они содержат олово в меньшем количестве по сравнению с ранее применявшимися бронзами или не содержат его совсем.

В древности иногда использовался сплав меди с мышьяком — мышьяковистая бронза, в некоторых культурах использование мышьяковистой бронзы даже предшествовало выплавке оловянной. Использовались и сплавы, в которых мышьяком замещалась лишь часть олова.

В настоящее время существует ряд марок бронз, не содержащих олова. Это двойные или чаще многокомпонентные сплавы меди с алюминием, марганцем, железом, свинцом, никелем, бериллием и кремнием. Величина усадки при кристаллизации у всех этих бронз более высокая, чем у оловяных.

По некоторым свойствам безоловянные бронзы превосходят оловянные. Алюминиевые, кремниевые и особенно бериллиевые бронзы — по механическим свойствам, алюминиевые — по коррозионной стойкости, кремнецинковые — по текучести. Алюминиевая бронза благодаря красивому золотисто-жёлтому цвету и высокой коррозионной стойкости иногда также применяется как заменитель золота для изготовления бижутерии и монет[2].

Прочность алюминиевой и бериллиевой бронзы может быть увеличена при помощи термической обработки.

Также необходимо упомянуть сплавы меди и фосфора. Они не могут служить машиностроительным материалом, поэтому их нельзя отнести к бронзам. Однако они являются товаром на мировом рынке и предназначаются в качестве лигатуры при изготовлении многих марок фосфористых бронз, а также и для раскисления сплавов на медной основе.

См. также

Литература

Примечания

Ссылки

dic.academic.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *