Charakterystyka metali brązowych

Brąz jest stop miedzi i cyny i przez długi czas był to najtwardszy, najtrwalszy materiał dostępny dla ludzkiej cywilizacji. Prawie każda większa globalna cywilizacja przeszła przez znaczny okres czasu, w którym właściwości mechaniczne brązu umożliwiły stworzenie lepszych narzędzi, ostrzejszej i mocniejszej broni konstrukcje – a Epoka brązu.

Brąz to metal o głębokim brązowym kolorze i złotym połysku. Prawdopodobnie słyszałeś już kogoś o szczególnie głębokiej opaleniźnie, określanej jako „brązowy”.

W swojej najbardziej podstawowej formie składa się z miedzi i cyny, przy czym miedź stanowi od 60 do 90 procent mieszaniny. Proces przygotowania jest prosty: podgrzej oba metale, aż się stopią, wymieszaj je, a następnie wylej mieszaninę, aby ostygła i zestaliła się. Voila, brąz!

Specyficzne proporcje miedzi i cyny różnią się jednak znacznie, a inne metale i niemetale można dodać, aby nadać powstałemu brązowi użyteczne właściwości. Mylące jest to, że cyna jest czasami całkowicie zastępowana innym metalem, ale powstały stop nadal nazywa się brązem. Na przykład,

Brąz jest również blisko spokrewniony z mosiądz, stop miedzi i cynku. Ze względu na nakładanie się ich właściwości i nieprecyzyjność związaną z terminami brąz i mosiądz, często łatwiej jest odnosić się do „stopów na bazie miedzi” jako grupy.

Wszystkie wersje brązu są twardsze i trwalsze niż sama miedź lub cyna. Miedź i cyna to miękkie metale, które są łatwe do kształtowania – świetnie nadają się do robienia drutów lub folii, ale mniej idealne, jeśli potrzebujesz siekiery, która utrzyma jej krawędź.

W rzeczywistości brąz jest twardszy nawet niż czyste żelazo – i znacznie bardziej odporny na korozję. W historii cywilizacji Epoka brązu ostatecznie ustąpił miejsca Epoka żelaza ponieważ żelazo stało się podstawowym metalem używanym w całej cywilizacji, ale miało to więcej wspólnego ze względną obfitością żelaza niż z jego względną siłą.

Obecnie istnieje wiele mocniejszych metali, takich jak stal i wolfram, ale brąz nadal znajduje szerokie zastosowanie ze względu na kilka innych pomocnych właściwości:

• Płynnie ślizga się po innych metalach, dzięki czemu doskonale nadaje się do stosowania w elementach przemysłowych, takich jak łożyska kulkowe.
• Jest naturalnie odporny na korozję, dzięki czemu jest dobrym metalem do stosowania w przemyśle stoczniowym i innych sytuacjach, w których problemem jest narażenie na działanie wody morskiej.
• Stopy na bazie miedzi nie generują iskier, gdy uderzają w twarde powierzchnie, co czyni je bezpieczniejszymi niż narzędzia stalowe podczas pracy w pobliżu bardzo łatwopalnych materiałów, takich jak fajerwerki.
• Polerowany metal z brązu ma wyjątkowy i atrakcyjny kolor, dzięki czemu jest popularny w dziełach sztuki i wyposażeniu domu.

Istnieje prawie tyle rodzajów brązu, ile jest ich zastosowań. Nawet w ramach danego typu receptury różnią się, podobnie jak specyficzne właściwości. Niektóre z najczęstszych to:

Brąz fosforowy (inaczej brąz cynowy):
Miedź z cyną (0,5% do 1,0%) i fosforem (0,01% do 0,35%). Brąz fosforowy ma zwiększoną odporność na zużycie i lepszą sztywność, dzięki czemu jest szczególnie przydatny do sprężyn i podkładek.

Brąz aluminiowy,
Miedź z aluminium (od 6 do 12 procent), żelazo (maksymalnie 6 procent) i nikiel (maksymalnie 6 procent). Niezwykle wytrzymały stop o doskonałej odporności na korozję, często stosowany w sprzęcie morskim lub komponentach, które mogą mieć kontakt z płynami korozyjnymi

Miedź Nikiel (znany również jako Cupronickel)
Miedź z niklem (od 2 do 30 procent). Znany ze swojej stabilności termicznej, nikiel miedzi poprawia temperaturę topnienia brązu i może wytrzymywać wysokie temperatury bez mięknienia. Dzięki temu jest szczególnie dobry do wytwarzania oporników elektrycznych i przewodów grzejnych.

Nikiel Mosiądz (znany również jako Nikiel Srebro)
Miedź z niklem i cynkiem. Nikiel nie jest tak mocny jak inne stopy miedzi, ale nadaje mu srebrzysty kolor, dzięki czemu doskonale nadaje się do zastosowań, w których ważny jest wygląd, takich jak instrumenty muzyczne.