Caracteristicile metalelor de bronz

Bronzul este un aliaj de cupru și staniu, și pentru o lungă perioadă de timp a fost materialul cel mai dur și mai durabil disponibil civilizației umane. Aproape fiecare civilizație globală majoră a trecut printr-o perioadă semnificativă de timp în care proprietățile mecanice ale bronzului au permis crearea de instrumente mai bune, arme mai ascuțite și mai puternice structuri - a Epoca de bronz.

Bronzul este un metal cu o culoare maro intens și un luciu auriu. Probabil ați mai auzit pe cineva cu un bronz deosebit de adânc denumit „bronzat”.

În forma sa de bază, este alcătuit din cupru și staniu, cuprul cuprinzând undeva între 60 și 90% din amestec. Procesul de realizare este simplu: încălziți ambele metale până se topesc, amestecați-le împreună, apoi turnați amestecul pentru a se răci și a se solidifica. Voilà, bronz!

Proporțiile specifice de cupru și staniu variază semnificativ, cu toate acestea, și alte metale și nemetale pot fi adăugate pentru a conferi bronzului rezultat cu proprietăți utile. În mod confuz, staniu este uneori înlocuit în întregime cu un alt metal, dar aliajul rezultat este încă numit bronz. De exemplu,

Bronzul este, de asemenea, strâns legat de alamă, un aliaj de cupru și zinc. Datorită suprapunerii proprietăților lor și a preciziei asociate termenilor bronz și alamă, este adesea mai simplu să ne referim la „aliaje pe bază de cupru” ca grup.

Toate versiunile de bronz sunt mai dure și mai rezistente decât cuprul sau staniu singur. Cuprul și staniu sunt ambele metale moi, care sunt ușor de modelat - excelent pentru a face fire sau folii, dar mai puțin ideale dacă doriți un topor care să-și țină marginea.

De fapt, bronzul este mai dur chiar și decât fierul pur - și mult mai rezistent la coroziune. În istoria civilizației, Epoca de bronz în cele din urmă a cedat locul către Epoca fierului pe măsură ce fierul a devenit metalul principal utilizat în întreaga civilizație, dar acest lucru a avut mai mult de-a face cu abundența relativă a fierului decât cu puterea relativă.

Astăzi, metalele mai puternice precum oțelul și tungstenul abundă, dar bronzul își găsește încă o largă utilizare din cauza mai multor alte caracteristici utile:

• Alunecă ușor împotriva altor metale, făcându-l excelent pentru utilizarea în componente industriale, cum ar fi rulmenții cu bile.
• Este rezistent în mod natural la coroziune, făcându-l un metal bun de utilizat în construcția navală și în alte situații în care expunerea la apa de mare este o problemă.
• Aliajele pe bază de cupru nu generează scântei atunci când lovesc suprafețe dure, ceea ce le face mai sigure decât sculele din oțel atunci când lucrează lângă materiale extrem de combustibile, cum ar fi artificiile.
• Metalul de bronz lustruit are o culoare unică și atrăgătoare, care îl face popular în opera de artă și în mobilierul de casă.

Există aproape la fel de multe tipuri de bronz pe cât sunt utilizările bronzului. Chiar și într-un anumit tip, formulările variază, la fel și proprietățile specifice. Unele dintre cele mai comune sunt:

Bronz fosforic (alias bronz staniu):
Cupru cu staniu (0,5% până la 1,0%) și fosfor (0,01% până la 0,35%). Bronzul fosforat are o rezistență crescută la uzură și rigiditate îmbunătățită, făcându-l deosebit de util pentru arcuri și șaibe.

Bronz aluminiu
Cupru cu aluminiu (6% până la 12%), fier (6% maxim) și nichel (6% maxim). Un aliaj extrem de dur, cu rezistență ridicată la coroziune, este adesea utilizat în echipamente sau componente marine care pot intra în contact cu fluide corozive

Nichel de cupru (aka Cupronickel)
Cupru cu nichel (2% până la 30%). Remarcabil pentru stabilitatea sa termică, nichelul de cupru îmbunătățește punctul de topire al bronzului și poate suporta căldură ridicată fără a se înmuia. Acest lucru îl face deosebit de bun pentru realizarea de rezistențe electrice și fire de încălzire.

Nickel Brass (aka Nickel Silver)
Cupru cu nichel și zinc. Nu la fel de puternic ca alte aliaje de cupru, nichelul îi conferă o culoare argintie care îl face foarte potrivit pentru aplicații în care aspectul este important, cum ar fi instrumentele muzicale.