Сплавы бронзы — Справочник химика 21

    Защитные покрытия. Слои, искусственно создаваемые на поверхности металлических изделий и сооружений для предохранения их от коррозии, называются защитными покрытиями. Если наряду с защитой от коррозии покрытие служит также для декоративных целей, его называют защитно-декоративным. Выбор вида покрытия зависит от условий, в которых используется металл. Материалами для металлических защитных покрытий могут быть как чистые металлы (цинк, кадмий, алюминий, никель, медь, хром, серебро и др.), так и их сплавы (бронза, латунь и др.). По характеру поведения металлических покрытий при коррозии их можно разделить на катодные и анодные. К катодным покрытиям относятся покрытия, потенциалы которых в данной среде имеют более положительное значение, чем потенциал основного металла. В качестве примеров катодных покрытий на стали можно привести Си, N1, Ag. При повреждении покрытия (или наличии пор) возникает коррозионный элемент, в котором основной материал в поре служит анодом и растворяется, а материал покрытия — катодом, на котором выделяется водород или поглощается кислород (рис. 74). Следовательно, катодные покрытия могут защищать металл от коррозии лишь при отсутствии пор и повреждений покрытия. Анодные покрытия имеют более отрицательный [c.218]
    Олово входит в состав многих практически важных сплавов бронзы (сплава с медью), баббита (сплава с сурьмой), легкоплавкого припоя (сплава со свинцом). Олово применяют для нанесения защитных покрытий (лужения железа). Белая жесть , из которой изготавливают консервные банки, представляет собой железо, покрытое слоем олова. [c.185]

    При высоких давлениях применяют сальники с коническими уплотняющими элементами, выполненными из мягкого антифрикционного сплава — бронзы, баббита (рис. 17.6, в). Внешний и внутренний элементы имеют радиальный разрез и охвачены стальными нажимными кольцами. В последнее время широко исполь- 

[c.221]

    Хотя большинство плавающих головок, имеющих форму бобин и колпаков, изготавливается иэ листов, иногда используют литые головки, применение которых ограничено условиями безопасной работы при низких давлениях и, в частности, при охлаждении водой. Наиболее часто применяются литые камеры из чугуна, стали и алюминиевого сплава бронзы. [c.288]

    На основе меди изготовляют различные сплавы бронзы — с содержанием цинка менее 4% латуни — с содержанием цинка более 4%. Легирующие элементы упрочняют медь, резко снижают ее тепло- и электрическую проводимость. Наименьшее влияние на эти свойства оказывает хром — хромистые бронзы БрХ-0,8. [c.385]

    Разложение пробы и удаление мешающих элементов. Электролитический метод определения меди применяется, главным образом, при анализе медных сплавов (бронза, латунь и др.) и металлической меди. Сплав растворяют в азотной кислоте 

[c.208]

    В. К. Прокофьев. Фотографические методы количественного спектрального анализа металлов и сплавов. Гостехиздат, 1951, ч. 1, (368 стр.), ч. 2 (327 стр.). В первой части рассматриваются свойства призменных спектрографов, конструкции наиболее употребительных образцов спектрографов, источники света, электроды для спектрального анализа, микрофотометры и спектропроекторы. Вторая часть посвящена описанию методов количественного спектрального анализа. В приложении даны таблицы аналитических пар линий, применяемых при количественном спектральном анализе различных сплавов сталей, чугунов, магниевых и алюминиевых сплавов, бронз, баббитов и др., а также чистых металлов. В конце книги приведен большой список литературы. 

[c.488]

    Олово применяют для лужения жести, в производстве сплавов (бронз, баббитов), для пайки и припоя, для изготовления фольги. Мировое производство олова составляет сейчас около 250 тыс. т в год. В природе олово встречается в виде минерала касситерита ЗпОг. Оловянные руды, содержащие этот минерал, вначале обогащают (преимущественно гравитацией). Концентраты после предварительной обработки для удаления основного количества примесей (обжига, магнитной сепарации, спекания с содой и т. д.) подвергают восстановительной плавке в отражательных или электрических печах с получением чернового олова. [c.117]

    Все три металла и их сплавы известны в древнейших времен, издавна применяются в различных денежных системах. Медь и ее сплавы (бронза, латунь) использовались для изготовления оружия, украшений, домашней утвари.  [c.355]

    Сплавы — системы, состоящие из двух или нескольких металлов (или метал тов и неметаллов). В технике используют металлические сплавы, весьма разнообразные по составу и свойствам гораздо шире, чем чистые металлы. Известно более 8000 сплавов и десятки тысяч их модификаций. Различают несколько типов сплавов по основному компоненту черные сплавы (чугун, сталь), т. е. сплавы на основе железа цветные сплавы (бронзы, латуни), важнейшим компонентом кото рых является медь легкие сплавы (дюралюмин, магналий и др.), содержащие алюминий нли магний благородные и редкие сплавы, основными компонентами которых бывают платина, золото, серебро, ванадий, молибден и др. [c.267]

    Различают две аллотропные модификации белое и серое олово. При температуре ниже 13,2 С белое олово превращается в серое кристаллическое белое олово рассыпается в серый, пылящий порошок ( оловянная чума ).

Металлическое олово идет на изготовление белой жести, сплавов (бронзы, баббита, типографского сплава), припоев, фольги, подшипников, используется при лужении. [c.335]

    Медь, серебро золото — слабые восстановители, окисляются с трудом. Их температура плавления порядка 1000° С (см. табл. 33), температура кипения высокая, большая плотность, кристаллическая решетка типа К-12. Опи легко куются и прокатываются, очень тепло-и электропроводны. В силу большой химической устойчивости золото и серебро находятся в природе в самородном состоянии. Эти металлы и их сплавы известны с древнейших времен, издавна применяются в различных денежных системах. Медь и ее сплавы (бронза, латунь) использовались для изготовления оружия, украшений, домашней утвари. [c.442]

    Итак, дуговые печи косвенного действия— небольшие (до 500—600 ква), обычно однофазные печи, служащие для плавления металлов с температурой плавления не выше 1 300—1400° С, в основном печи для плавления цветных металлов.

В ннх переплавляют как с целью рафинировки, так и для фасонного литья медь и ее сплавы — бронзы, латуни и т. п. и другие цветные [c.5]

    Возникновение М. относится к глубокой древности, выплавка меди производилась уже в 7-б-м тыс. до н.э. (юго-зап. часть Малой Азии). Вначале человек познакомился с самородными металлами-золотом, серебром, медью и метеоритным железом, а затем научился производить металлы. Первые металлич. изделия изготовлялись в холодном состоянии. После открытия горячей обработки (ковки) металлич. изделия получают более широкое распространение. Первоначально выплавку Си производили из окисленных медных руд (литье, 5-4-е тыс. до н.э.), переработка сульфидных руд, их окисление и рафинирование Си относятся ко 2-му тыс. до н. э. (Ближний Восток и Центр. Европа). Во 2-м тыс. до н.э. медь стала вытесняться ее сплавом — бронзой (бронзовый век). В сер. 2-го тыс. до н.э. осваивается получение Ре из руд (сыродутный процесс). В дальнейшем успехи в произ-ве Ре (овладение процессами его науглероживания и закалки) привели к появлению литого металла и стали.

Эти усовершенствования обеспечили главенствующее положение черным металлам среди материалов уже в 1-м тыс. до н.э. (железный век). На протяжении почти трех тысячелетий М. железа не претерпевала принципиальных изменений. В 18 в. в Европе открыт способ произ-ва литой стали (тигельная плавка), а в 19 в.-еще три новых процесса (бессемеровский, мартеновский и тома-совский). [c.52]

    Используют Ц. м. как в виде чистых металлов, так и в виде сплавов (см. Алюминия сплавы, Бронзы, Никеля сплавы и др.  [c.330]

    При анализе стандартных образцов различных материалов (сталей, магнитных сплавов, бронз, латуней, магниевых и цинковых сплавов, стекла) по этой методике Классен и др. [645] получили очень точные результаты. При содержании от 1 до 7% алюминия расхождение с данными весового анализа составляло лишь 0,01 — 0,03%. 

[c.83]

    На базисной плите, которая опирается на ножки, прочно укреплена колонка. В верхней части ее находится небольшая площадка-подушка. Последняя является точкой опоры для главной рабочей части весов—коромысла. Материалом для коромысла служит прочный металлический сплав (бронза или дюралюминий). Коромысло имеет сложную конфигурацию и должно быть легким и прочным. Оно [c.205]

    В начале XIX в. русские геологи нашли в Забайкалье ценный минерал — белый камень, который не плавился при очень высокой температуре, но легко возгонялся. Кислоты и водные растворы щелочей никак не действовали на белый камень даже при нагревании. Он реагировал только с расплавами гидроксидов щелочных металлов. При прокаливании с углем камень превращался в серебристо-белый металл, который при сплавлении с медью давал желтый сплав — бронзу. Всего этого было достаточно, чтобы геологи сообщили о находке очень ценной руды. Какой именно  

[c.78]

    Из общего количества вторичного олова, полученного в 1974 г., 86 % было использовано в качестве компонента сплавов — бронз, латуней, припоев, а также сплавов используемых в подшипниковой промышленности и в полиграфии. Только [c.369]

    В ряде случаев требуется установить содержание всех элементов, ионов или соединений, входящих в состав данного исследуемого вещества. Например, при анализе медных сплавов (бронз и латуней) определяют содержание меди, олова, свинца, цинка и других элементов. При анализе растворов электролитных ванн, применяемых для никелирования металлов, определяют содержание 2п +-, СЫ -, ОН -ионов и т. п.  [c.15]

    Неорганические пигменты благодаря высокой устойчивости к действию света, тепла, влаги, химических реагентов, а также относительной дешевизне находят наибольшее применение в лакокрасочной промышленности. К ним относятся оксиды, средние или основные соли или комплексные соединения металлов, высокодисперсные порошки металлов (алюминия, меди, цинка, железа, никеля) и их сплавов (бронзы, латуни), технический углерод. Размеры и форма частиц пигментов, степень их агрегации и устойчивость агрегатов в значительной мере определяют их укрывистость, красящую способность, оттенок, способность диспергироваться в пленкообразующем и образовывать блестящие покрытия. Для каждого пигмента существует оптимальный размер частиц. Например, для диоксида титана 0,2— 1,0 мкм, ДЛЯ оксида цинка 0,15—2,00 мкм, для технического углерода 0,015—0,030 мкм, для охры 1—10 мкм. Для перевода пигментов в требуемую выпускную форму их размалывают, после чего добавляют неионогенные поверхностно-активные ве- [c.212]

    Элемент олово 5п в виде сплавов (бронза) известен с глубокой древности ( бронзовый век ). [c.332]

    Приблизительно половина добываемого олова идет на изготовление жести, главным потребителем которой является производство консервов. Значительное количество олова расходуется на получение сплавов — бронзы (Си -(- 10 ч- 20% Sn), подшипниковых сплавов, припоя. Соединения Sn+2 используют в качестве восстановителя в орггнических синтезах и в процессах крашения тканей. Соединения Sn» » применяют в качестве протрав при крашении, Sn02 — как добавку к стеклу и эмалям, придающую пм белую окраску. [c.387]

    Из медных сплавов бронзы менее склонны к растрескнвагшю, чем латущ], Никель и его сплавы меньше подвержены этому виду разрушения, чем медные сплавы.  [c.116]

    На рис. 3.5 показана схема [271 заделки трещины автогенной сваркой после предварительного прогрева цилиндра. В качестве электродов применяют сплав «бронза Тобика». При подготовке шва под заварку вдоль трешины вырубают канавку и по ее краям в шахматном порядке ввертывают несколько отдельных стальных шпилек 3 н 4. Ремонтируемый цилиндр отсоединяют и перед заваркой равномерно прогревают на очаге с древесным углем до 500 — 600 °С. В качестве флюса при сварке применяют буру с борной кислотой. -После ремонта цилиндр опрессовывают для выявления трещин и мест их расположения. [c.134]

    Олово в современной технике используется само по себе и в виде многочисленных сплавов (бронзы, баббиты и др.). Будучи легкоплавким и химически стойким, оно удобно для паяиня метал-личес1снх изделий, легко прокатывается в тонкие листы, так называемую фольгу, которая находит разнообразное применение. [c.344]

    По диаметральным размерам при тонком растачивании обеспечивается 5-6-й квалитет точности погрешность формы (овальность, конусность) при растачивании резцами с пластинами из твердых сплавов составляет 3-4 мкм шероховатость поверхности Ra = 0,32 1,25 мкм. Тонкое растачивание применяют для обработки гладких отверстий во втулках средних и неболыгих размеров, изготовленных преимущественно из цветных метаплов и сплавов (бронза, баббит), реже из чугуна и ста.пи. [c.330]

    При хранении, транспортировании и применении бензин постоянно илн периодически контактирует с металлическими поверхностями деталей (конструкций), изготовленных из сталей (Ст. 3, Ст. 0,8, A-I2, 18КП, Х18, Ст. 35), латуней (Л-63, ЛС-59-16. ЛС-62, ЛС-59-18, ЛС-59-1, ЛС-59-1Л), алюминиевых (АЛ-24, АД, АД-18П, АД-1, АЛ-4) и цинковых (ЦАМ4-1, УК-9) сплавов, бронзы БрОЦ-43, стали А-12 с цинковым покрытием и свинца. Из этих металлов и сплавов изготовляются средства транспортирования, хранения, приема и выдачи горючего, а также приборы и агрегаты системы питания двигателей и автомобилей. [c.296]

    Известны меднокремнистые сплавы — бронзы (2—5% Si), сплавы алюминия с кремнием — силумины (4,5—14% Si), кремнистая сталь (0,5—2% Si) и кремнемарганцовая сталь (2% Si). Все марки чугуна содержат добавки кремния, что усиливает гра-фитизацию углерода, а следовательно, повышает механическую прочность. [c.8]

    Эффект безызносности. Эффект безызносности состоит в том, что при трении стали о медь илкповерхностях образуются пленки чистой меди, атомы и частицы которой не уносятся из зоны контакта, а переходят с одной поверхности трения на другую. В результате удалось снизить износ металлополимерных систем в десятки раз простым приемом наполнением полимера окидом меди (I) Сиг О, который вследствие механохими-ческих процессов в зоне трения восстанавливается до чистой меди. [c.672]

    С14 и 51Н4 применяются для синтеза кремпийорганических соединений. Германий особой чистоты — очень ценный полупроводник. Большое количество олова идет для получения сплавов — бронзы (5п+Си), припоя (сплава олова со свинцом), подшипниковых сплавов. Эти сплавы (на основе 5п, РЬ, 2п, А1 —баббиты) имеют ценные антифрикционные (снижающие трение, износ) свойства.  [c.302]

    Использование металлов и их соединений. Бериллий, хотя и дорогой металл, находит применение для приготовления бериллиевых сплавов. Бронзы на основе меди, содержащие 2—4% бериллия, употребляют для поделки инструментов, работающих с легковоспламеняющимися веществами во взрывоопасных помещениях. Сплавы бериллия с алюминием применяются в авиации, никелево-бериллиевые сплавы идут на изготовление пружин высокого качества. Добавки бериллия сообщают сплавам твердость и прочность, коррозионную устойчивость, увеличивают тепло- и электропроводность. Чистый бериллий хорошо пропускает рентгеновы лучи, поэтому его применяют в изготовлении рентгенрвых трубок для выпуска из них лучей через оконца, закрытые бериллиевыми пластинками. Сплавы магния,особенное алюминием, имеют небольшую плотность и широко применяются в качестве конструкционных материалов в авиа-, автостроении, в ракетной [c.277]

    Для печей периодического действия наиболее распространены контакты из меди и ее сплавов (бронз Бр НБТ, БрХ07) радиального типа и торцевые (рис. 2,22а б) с водяным и воздушным охлаждением. [c.87]

    ПИГМЕНТЫ НЕОРГАНИЧЕСКИЕ, высокодисперсные окраш. порошки, нерастворимые в воде и пленкообразующих в-вах и имеющие высокий показатель преломления (обычно Я.ЗЗ). Делятся на природные, или минеральные, и синтетические по т вету — на ахроматич. (белые, серые, черные) и хроматич. (цветные) по назначению — на декоративные, защитные (противокоррозионные), целевого назначения (противообрастающие, светящиеся, бактерицидные и др.). В кач-ве пигментов (П.) использ. оксиды, сульфиды и соли переходных металлов (Ре, Со, Сг и др.), комплексные соед., порошки цветных металлов (А1, Си, 2п, Ре, №) и сплавов (бронзы, латуни), сажу. [c.437]

    Как область практич. деятельности X. уходит корнями в глубокую древность. Так, задолго до нашей эры в разл. регионах Древнего мира (Египет, Китай, Индия) возникли ремесла, основанные на использовании хим. процессов выплавка металлов (железо, медь) из руд, изготовление сплавов (бронза) получение кожи из шкур животных с помощью дубильных в-в крашение тканей прир. красителями произ-во стекла и керамики. Отсюда берут начало примитивные хим. знания. Никаких науч. представлений о составе в-ва и его превращениях в Древнем мире не существовало. Отсутствовало само понятие хим. элемента его заменяло неопределенное натурфилософское учение о стихиях, или элементах (огне, воде, воздухе, земле), получившее т1аиб. законченный вид у Аристотеля. Эти отвлеченные представления не были связаны с практикой. [c.651]

    Металлич. А.м. обычно применяют с жидкими или пластичными смазочными материала ш на нефтяной или синтетич. основе, в редких случаях-с растит, маслами и животными жирами. К таким А. м. относятся баббиты (сплавы на основе 8п и РЬ), алюминиевые сплавы, бронзы, латуни, цинковые сплавы, чугуны, антифрикц. стали. Наиб, прогрессивны А. м. в виде биметаллич. лент или листов, состоящих из конструкционной (обычно стальной) основы [c.184]

    Область применения анализ алюминиевых сплавов, бронз и латуней, цинковых сплавов, титановых и магниевых сплавов, свинца (в том числе сурьмянистого), припоев, низко- и среднелегированных сталей, высоколегированных сталей (хромоникелевых, вольфрамистых, марганцовистых), чугунов (в том числе легированных), никелевых и других жаропрочных сплавов. Относительная погрешность анализа, как правило, находится в диапазоне 1-3 % от измеряемой величины  [c.784]

---

Тайны древних сплавов

Фото: Владислав СтрекопытовРезультаты исследований древнейших находок металлических изделий показывают, что древние мастера не только владели обширными познаниями в области свойств металла и способах его обработки, но и то, что эти знания были универсальными.Как могло получиться, что в период раннего и среднего бронзового века на огромной территории от Южного Урала до Адриатики, Персидского залива и Восточного Средиземноморья существовала единая технология выплавки металлов, да и составы получаемых сплавов были во многом идентичные? Ведь если принять за основу общепринятую теорию освоения человеком металлургии методом «случайного экспериментирования», технологии и методы выплавки металлов должны были довольно сильно отличаться друг от друга в разных центрах древней металлургии, находясь в зависимости от десятка различных факторов — различия минеральных видов руд, топлива, местных географических и климатических условий. Исследования последних десятилетий серьезно пошатнули традиционный взгляд на историю освоения металлов человеком. Особенно много противоречий между эмпирическими фактами и устоявшейся теорией обнаруживается для самых ранних стадий древней металлургии, считает Андрей Скляров.

Скляров Андрей Юрьевич

Директор Фонда развития науки «III тысячелетие». писатель, режиссер, путешественник, исследователь, организатор ряда съемочно-исследовательских экспедиций в разные страны мира. Автор ряда книг и статей. Обладатель премии «Золотое перо Руси».

РЗ: Что можно сказать по поводу состава древних сплавов?
Установлено, что многие древнейшие бронзовые предметы изготовлены не из чистой меди, а из медно-мышьяковых сплавов. При этом производство мышьяковистых бронз даже на самом раннем этапе явно не было «случайным результатом», а имеет все признаки целенаправленного легирования меди мышьяком — причем не добавками к готовому металлу, а посредством смешивания медных и мышьяковистых руд на стадии плавки. Абсолютно нигде не обнаруживается никаких следов неудачных экспериментов с «неправильными» рудами.
Древние металлурги каким-то образом сразу использовали верный рецепт. Нигде нет следов и экспериментирования с топливом. В частности, при наличии больших залежей каменного угля в Турции ни на одном этапе своей деятельности древние металлурги его так и не пытались использовать. Для плавок всегда использовался только древесный уголь.

Фото: Владислав Стрекопытов

В целом получается, что в Анатолийско-Иранском очаге древний человек каким-то образом освоил сразу и вдруг довольно сложную, но при этом весьма эффективную технологию получения медных сплавов из руды.
Чаще всего в древних находках мы видим присутствие сплава обычной оловянистой бронзы с метеоритным железом. Также везде, где материалом предположительно служили металлы, относящиеся к древней цивилизации, в больших количествах присутствует никель. Еще в 20-е годы прошлого века при Британском королевском обществе была создана специальная комиссия, которая пыталась выяснить источники никеля в самых древних из известных металлических изделиях. Откуда взялся никель в самой древней бронзе, непонятно. В Турции есть находки бронзовых изделий, в которых 20–40% никеля. Это невозможно объяснить наличием в руде первичных примесей, так как 1,5% — это уже богатое металлом месторождение. Большинство залежей содержит еще меньше никеля. А месторождения никеля в Восточной Турции или Северном Иране неизвестны. Неужели руду возили за тысячи километров? Зато и в Восточной Турции, точно так же, как в Южной Америке, присутствуют древние сооружения с полигональной мегалитической кладкой. Но в этих регионах обнаруживаются не только абсолютно схожие сооружения, но и тот же состав бронзы.

РЗ: То есть можно говорить о древних технологиях, унифицированных в глобальном масштабе?
Да. В Перу тоже использовался в процессе плавки только древесный уголь, хотя на севере Перу масса антрацита. Вся бронза там тоже мышьяковистая, хотя проявления мышьяковых руд есть только высоко в горах. А производство датируется III тысячелетием до н. э.
Интереснейшие древние изделия — металлические стяжки, скреплявшие каменные блоки древних сооружений. В частности, знаменитый район Тиауанако в Боливии — там тоже нет ни одной находки с оловянистой бронзой. Здесь в составе всех изделий из бронзы помимо меди и мышьяка еще и никель, хотя нигде в округе никелевых руд нет. Ближайшие месторождения есть в Бразилии и в Колумбии. И туда и туда — 2000 км. Причем до определенного периода бронзовые изделия и посуда содержали в своем составе никель, а потом бронза стала просто мышьяковистой. Вывод — бронза с никелем была получена путем переплавки стяжек, скрепляющих плиты и блоки древних мегалитических сооружений. Данный вывод подкреплен результатами анализов содержания изотопов свинца в сплавах. А эти стяжки были выплавлены неизвестно кем и неизвестно когда.

Состав медных сплавов изделий Циркумпонтийской металлургической провинции

РЗ: Как же получали такие сплавы, причем массово?
Когда мы говорим о сплаве металлов, бронзе, латуни и так далее, все привыкли воспринимать стереотипно — сначала надо получить металлы в чистом виде, а потом сплавить. Да, так работает современная промышленность. Для примитивных технологий гораздо эффективнее выплавлять сразу из руды комплексный продукт.
Если это так, то отсюда получается очень интересный вывод — раннего периода, так называемого «медного века», в истории человечества, скорее всего, не было. А это значит, что древний человек, осваивая металлы, сразу перешел к плавке и сразу начал изготавливать сложные сплавы. Ранее нас учили, что для организации металлургического процесса нужно наличие высокоорганизованного общества. А на самом деле мы видим, что люди перешли к выплавке бронзы, когда еще не было никаких государственных образований. Это был период племенного уклада, когда люди жили небольшими общинами.

РЗ: Где были обнаружены древнейшие металлические изделия?
Самым древним свидетельством использования человеком металла считаются находки в неолитическом поселении на холме Чайоню-Тепеси в Юго-Восточной Анатолии (в верховьях реки Тигр). Металлические изделия были найдены в напластованиях холма, возраст которых по радиоуглероду составляет 9200 ±200 и 8750 ±250 лет до нашей эры.

РЗ: Можно ли в связи с этим сказать, что впервые люди научились обрабатывать металлы именно в Междуречье?
Еще не так давно шумерская цивилизация, располагавшаяся в Междуречье — обширном низменном районе между реками Тигр и Евфрат, считалась историками чуть ли не самой древнейшей цивилизацией на планете, с достижениями которой (равно как и с достижениями Древнего Египта) сравнивались новые археологические находки в других регионах. Порой датировки этих находок подгонялись под известные шумерские артефакты так, чтобы не нарушить почтенного звания Шумера как «древнейшей цивилизации».
Однако во второй половине ХХ века ситуация начала серьезно меняться. Резко возросло число находок, которые были куда совершеннее шумерских, но при этом оказывались более древними по возрасту. Датировки соседних с Древним Шумером культур уверенно поползли назад во времени, и ныне разрыв между ними достигает порой уже многие тысячи лет. Жители Древнего Шумера во многих сферах своей деятельности оказались вовсе не гениальными изобретателями, а всего лишь наследниками и продолжателями более древних народов. Именно такая ситуация имела место, например, с Бактрийско-Маргианским археологическим комплексом. Найденные здесь выполненные на высочайшем уровне изделия из бронзы датируются XXIII–XVIII тысячелетиями до н. э., а это гораздо древнее.
Дело в том, что металлургия невозможна без соответствующей сырьевой базы, а на территории Междуречья нет и не было сколь-нибудь серьезных рудных залежей. Так что шумерские мастера могли работать только с привозным сырьем (рудами) или уже со слитками металла, выплавленного в других регионах. То, что так и было, подтверждается переводами шумерских текстов, где указывается на весьма развитую систему торговли и обмена металлами не только с соседями, но и с весьма удаленными странами. В этих условиях трудно себе представить, чтобы искусство металлургии могло возникнуть в самом Древнем Шумере. Оно явно должно было иметь внешний источник.

1–2. Абсолютное сходство технологий полигональной кладки на сооружениях из Аладжа-хююка, Турция (1) и Куско, Перу (2).
3. Бронзовая маска культуры Саньсиндуй (Китай, III – начало I тысячелетия до н. э.). 4. Бронзовая маска (Перу). 5. Бронзовый «солнечный диск» из Аладжа-хююка (Турция)
Фото: Фонд развития науки «III тысячелетие»

РЗ: То есть «древнейшая» шумерская цивилизация от кого-то унаследовала технологию обработки металла?
Ни один народ, ни одна древняя культура не ставит себе в заслугу изобретение металлургии. Абсолютно все древние легенды и предания единодушно утверждают — умение получать и обрабатывать металлы народам дали некие могущественные боги. Боги, которые жили и правили на Земле много тысяч лет назад. Любопытно, что, согласно легендам и преданиям, те же самые боги обучили людей гончарному ремеслу. А ведь гончарное производство является жизненно необходимым для древней металлургии — без керамических тиглей тут никак не обойтись. Вдобавок для качественного обжига керамики требуются температуры, аналогичные температурам при металлургической плавке, а следовательно, нужны и схожие конструкции печей, обеспечивающие необходимый температурный режим. Более того. Те же боги дали людям и земледелие. И в этом случае получает вполне логичное объяснение та странная связь, которая существует между очагами древней металлургии и центрами древнейшего земледелия. Связь, которую историки подметили, но никак не объясняют.
Когда речь идет о древних богах, упоминаемых в легендах и преданиях, необходимо учитывать очень важный момент, что в этот термин наши предки вкладывали совсем иной смысл, нежели мы сейчас вкладываем в слово «Бог». Наш современный Бог — это сверхъестественное всесильное существо, обитающее вне материального мира и распоряжающееся всем и вся. Древние же боги в легендах и преданиях вовсе не столь могущественные — их способности хоть и превышают многократно способности людей, но вовсе не бесконечны. При этом довольно часто эти боги, для того чтобы что-то сделать, нуждаются в специальных дополнительных предметах, конструкциях или установках — пусть даже «божественных».

РЗ: Насколько уникальны находки древних металлических изделий, и ограничиваются ли они только регионом Междуречья?
Подобные находки есть и в древних поселениях на территории Анатолии. Таких поселений уже найдено немало, и еще больше подобных находок следует ожидать в ближайшем будущем, поскольку ныне археологические исследования в центральных и восточных районах Турции только набирают обороты. Есть подобные находки и в северо-западном Иране.
Характер находок во всех регионах Ближнего Востока, относящихся к раннему бронзовому веку, сходный, что свидетельствует о вхождении Северной Месопотамии, Восточной Анатолии, Западного Ирана и Северного Кавказа в единую культурную Сиро-Палестинскую зону, о которой писали и другие авторы. Наши исследования подтверждают эту точку зрения и позволяют говорить о том, что основой формирования этой зоны во многом стала общая традиция металлопроизводства.
Еще один регион распространения бронзы — Индия. Совершенно самостоятельный регион, где примерно в III тысячелетии до н. э. появляются бронзовые статуэтки, обладающие характерной стилистикой и очень высоким уровнем детализации. В III тысячелетии до н. э. изделия из бронзы появляются и в Китае. На территории Индокитая есть находки бронзовых изделий, относящихся к V тысячелетию до н. э.

Полигональная мегалитическая кладка (Ольянтайтамбо, Перу). Фото: Владислав Стрекопытов

Доисторический «Вторцветмет»
Разнообразие форм выемок под стяжки и их расположение привели участников экспедиции Фонда «III тысячелетие», которая посетила Тиауанако (Мексика) в 2007 году, к двум версиям того, как можно было изготавливать эти стяжки. Либо использовалось что-то типа модифицированной технологии порошковой металлургии, когда сначала в выемки засыпался порошок металла, а затем через него пропускался мощный импульс тока, в результате чего происходил быстрый и сильный нагрев частиц металла и они сплавлялись в единое целое. Либо создатели комплекса заливали в выемки расплавленный металл, для чего использовали мобильные портативные металлургические печи для плавки металла непосредственно на месте строительства. Более вероятным представляется второй вариант, тем более что и другие исследователи выдвигали именно это предположение.
К счастью, некоторые стяжки сохранились до наших дней и были найдены археологами. И, если ориентироваться на имеющиеся материалы, речь все-таки нужно вести об отливке стяжек. Химический анализ состава найденных археологами стяжек дал сенсационный результат. Этот анализ показал, что они содержат 95,15% меди, 2,05% мышьяка, 1,70% никеля, 0,84% кремния и 0,26% железа. Если наличие кремния и железа можно списать на остаточные примеси, которые имелись в исходной руде и флюсах, то присутствие в сплаве подобного количества мышьяка и никеля однозначно указывает на преднамеренное легирование этими элементами.

Одна из немногих сохранившихся стяжек (Аксум, Эфиопия). Фото: Владислав Стрекопытов

Первоначально историки не увидели в подобном составе металлических стяжек ничего обескураживающего, поскольку найденные в комплексе Тиауанако и близ него бронзовые изделия, которые относятся к одноименной культуре, имеют схожий состав. И даже наоборот, это сходство состава использовалось историками в качестве «доказательства» того, что сооружения древнего комплекса якобы создавались как раз индейцами культуры тиауанако три с половиной тысячи лет назад. Оставалась только одна проблема — отсутствие поблизости необходимых месторождений никелевых руд. Ясно, что вряд ли индейцы культуры тиауанако перемещались на тысячи километров в поисках необходимого металла. Кроме того, получение чистого никеля — процесс очень непростой и весьма капризный. И ныне основная часть никеля производится в качестве побочного продукта в ходе получения других металлов. Так что индейцам пришлось бы доставлять за две тысячи километров непосредственно руду. При этом никелевые руды не поддаются механическому обогащению, а содержание металла в рудах обычно очень невелико. Ясно, что это выходит за любые разумные рамки.
Однако проблема с источником никеля достаточно легко снимается, если не ограничиваться той картиной, которую историки нарисовали для древнего Тиауанако. Для этого нужно лишь учесть некоторые особенности в распространенности изделий из различных видов бронзы в данном регионе. На раннем этапе 80% всех изделий были изготовлены из трехкомпонентной бронзы (медь, мышьяк, никель), однако затем состав изделий сменяется оловосодержащей бронзой. При этом механические свойства оловянной бронзы мало отличаются от свойств трехкомпонентной бронзы.
Производство из трехкомпонентной бронзы просто закончилось в одночасье. Но источников олова (в отличие от источников никеля) в высокогорьях Перу и Боливии предостаточно. Тогда почему производство изделий из трехкомпонентной бронзы продолжалось весьма длительное время, а затем внезапно закончилось? Наиболее простое объяснение буквально лежит на поверхности. Производство изделий из трехкомпонентной бронзы закончилось, потому что иссяк источник. Медные и мышьяковистые руды никуда не делись — их и сейчас там очень много. Иссяк источник никеля, местоположения которого исследователи до сих пор не могут найти. И вряд ли найдут до тех пор, пока будут искать его среди местных руд.
Все встает на свои места, если предположить, что источником не только никеля, но и всех других составляющих трехкомпонентной бронзы для индейцев служили… стяжки, которые строители мегалитических сооружений в Тиауанако использовали для скрепления блоков. Индейцы не выплавляли трехкомпонентную бронзу из руд, а просто переплавляли эти стяжки и использовали уже готовый сплав для отливки из него своих собственных изделий. Это объясняет и сходство состава изделий из трехкомпонентной бронзы на обширной территории, и внезапное прекращение производства индейцами изделий из такой бронзы — в некий момент стяжки просто закончились.

Владислав Стрекопытов

Состав и свойства бронзы влияют на технические характеристики сплава и расширяют его применение.

Бронза известна человечеству более 3000 лет как высокопрочный сплав на основе меди и олова. Металл обладает повышенной прочностью, не подвержен коррозии, хорошо поддается ковке, из-за чего сфера его применения затрагивает большинство отраслей промышленности. Современные бронзовые сплавы, помимо главных компонентов, могут включать в себя некоторые другие легирующие добавки, от 2,5-3% и более. В состав сплава могут включаться такие химические элементы, как свинец, хром, железо и другие компоненты, которые оказывают благотворное влияние на свойства бронзы, и ее применение в последние годы набирает популярность.

Свойства бронзы

Физические и химические свойства бронзовых сплавов разнятся в зависимости от типа легирующей добавки. Ниже кратко описаны свойства бронзы:

• Повышенная прочность.
• Низкий коэффициент трения, что позволяет ее использовать в качестве поверхности контакта при изготовлении деталей высокоточных станков и инструментов.
• Стойкость против образования коррозии.
• Хорошая свариваемость – при термическом воздействии прочностные и деформационные характеристики практически не изменяются.
• Повышенная стойкость против воздействия агрессивной окружающей среды.

Бронзовый сплав может иметь разные оттенки, от белого до красноватого, что зависит от концентрации добавок при его изготовлении.

Характеристики бронзы

Химический состав и свойства бронзы напрямую влияют на ее технологические особенности:

• При введении в состав бронзового сплава олова с концентрацией не более 5-6% металл хорошо поддается пластическим деформациям. Данное свойство позволяет производить готовые изделия и детали с применением штамповки или ковки, а также вытягивать бронзовую проволоку разных диаметров.
• При смешивании меди в количестве 77-83%, свинца 8-11% и олова 9-11% прочность сплава возрастает, а пластичность снижается. Такие бронзы называются литейными. Служат сырьем для изготовления фасонных деталей, например, шестеренок или обойм для шариковых подшипников.
• Бронза БрОФ, свойства которой позволяют применять сплав в литейном производстве, изготовлена при добавлении олова и фосфора, о чем свидетельствуют первые буквы в данной аббревиатуре. БрОФ характеризуется сохранением пластических свойств при экстремально низких температурах, что обеспечивает применение металла на объектах газовой и нефтеперерабатывающей промышленности.

Главным недостатком любого бронзового сплава является его низкая теплопроводность. Из-за этого изделия не могут использоваться при изготовлении электродов, где требуется быстрый нагрев элемента и отвод тепла. По той же причине сплав не применяется в тормозных системах автомобилей и других видах колесной техники.

Бронзовые сплавы производятся на специализированных объектах металлургической промышленности при помощи метода электрической индукции. При сплавлении меди с легирующими добавками происходит соединение элементов на молекулярном уровне, что дает однородный состав нового металла. Благодаря коррозионной стойкости свойства бронзы не меняются со временем, и при изготовлении могут быть использованы как новые рудные породы, так и продукты переработки цветных металлов.

Латуни и бронзы — НКП «Центр по развитию цинка»

Сплавы с цинком и немного истории

Уже упоминалось, что история элемента с атомным номером 30 достаточно путана. Но одно бесспорно: сплав меди и цинка — латунь — был получен намного раньше, чем металлический цинк. Самые древние латунные предметы, сделанные примерно в 1500 г. до н. э., найдены при раскопках в Палестине.

Приготовление латуни восстановлением особого камня — χαδμεια (кадмея) углем в присутствии меди описано у Гомера, Аристотеля, Плиния Старшего. В частности, Аристотель писал о добываемой в Индии меди, которая «отличается от золота только вкусом».

Действительно, в довольно многочисленной группе сплавов, носящих общее название латуней, есть один (Л-96, или томпак), по цвету почти неотличимый от золота. Между прочим, томпак содержит меньше цинка, чем большинство латуней: цифра за индексом Л означает процентное содержание меди. Значит, на долю цинка в этом сплаве приходится не больше 4%.

Можно предполагать, что металл из кадмеи и в древности добавляли в медь не только затем, чтобы осветлить ее. Меняя соотношение цинка и меди, можно получить многочисленные сплавы с различными свойствами. Не случайно латуни поделены на две большие группы — альфа и бета-латуни. В первых цинка не больше 33%.

С увеличением содержания цинка пластичность латуни растет, но только до определенного предела: латунь с 33 и более процентами цинка при деформировании в холодном состоянии растрескивается; 33%Zn — рубеж роста пластичности, за которым латунь становится хрупкой.

Впрочем, могло случиться, что за основу классификации латуней взяли бы другой «порог» — все классификации условны, ведь и прочность латуней растет по мере увеличения в них содержания цинка, но тоже до определенного предела. Здесь предел иной — 47—50% Zn. Прочность латуни, содержащей 45% Zn, в несколько раз больше, чем сплава, отлитого из равных количеств цинка и меди.

Широчайший диапазон свойств латуней объясняется прежде всего хорошей совместимостью меди и цинка: они образуют серию твердых растворов с различной кристаллической структурой. Так же разнообразно и применение сплавов этой группы. Из латуней делают конденсаторные трубки и патронные гильзы, радиаторы и различную арматуру,    множество других полезных вещей – всего не перечислить.

И что здесь особенно важно.   Введенный в разумных пределах цинк всегда улучшает механические свойства меди (ее прочность, пластичность, коррозионную стойкость). И всегда при этом он удешевляет сплав — ведь цинк намного дешевле меди. Легирование делает сплав более дешевым — такое встретишь не часто.

Цинк входит и в состав другого древнего сплава на медной основе. Речь идет о бронзе. Это раньше делили четко: медь плюс олово — бронза, медь плюс цинк — латунь. Теперь «грани стерлись». Сплав ОЦС-3-12-5 считается бронзой, но цинка в нем в четыре раза больше, чем олова. Бронза для отливки бюстов и статуй содержит (марка БХ-1) от 4 до 7% олова и от 5 до 8% цинка, т. е. называть ее латунью оснований больше — на 1 %. А ее по-прежнему называют бронзой, да еще художественной…

До сих пор мы рассказывали только о защите цинком и о легировании цинком. Но есть и сплавы на основе элемента № 30. Хорошие литейные свойства и низкие температуры плавления позволяют отливать из таких сплавов сложные тонкостенные детали. Даже резьбу под болты и гайки можно получать непосредственно при отливке, если имеешь дело со сплавами на основе цинка.

Растущий дефицит свинца и олова заставил металлургов искать рецептуры новых типографских и антифрикционных сплавов. Доступный, довольно мягкий и относительно легкоплавкий цинк, естественно, привлек внимание в первую очередь. Почти 30 лет поисковых и исследовательских работ предшествовали появлению антифрикционных сплавов на цинковой основе. При небольших нагрузках они заметно уступают и баббитам и бронзам, но в подшипниках большегрузных автомобилей и железнодорожных вагонов, угледробилок и землечерпалок они стали вытеснять традиционные сплавы. И дело здесь не только в относительной дешевизне сплавов на основе цинка. Эти материалы прекрасно выдерживают большие нагрузки при больших скоростях в условиях, когда баббиты начинают выкрашиваться…

Цинковые сплавы появились и в полиграфии. Так, наряду с сурьмяно-оловянно-свинцовым сплавом — гартом для отливки шрифтов используют и так называемый сплав № 3, в котором содержится до 3% алюминия, 1,2—1,6% магния, остальное цинк.

 

Бронзовый век и его оружие

Страница 1 из 5

Во многих древнейших преданиях, повествующих о возникновении первых сообществ людей, упоминается «золотой век» человечества. Но как на самом деле происходило развитие человеческой цивилизации? Многие историки и философы во все времена пытались ответить на этот вопрос. Поэт и философ античного мира Лукреций Кар (96-55 гг. до н. э.) в поэме «О природе вещей» упоминает о трех этапах — трех «веках»: каменном, бронзовом и железном. Именно металлы стали точкой отсчета в истории человеческой цивилизации еще в древнем мире. В начале XIX века датский ученый Кристиан Юргенсен Томсон, изучая коллекции древних предметов, впервые научно обосновал такое деление.

Но в 90-х гг. XIX века, когда наука сделала большой шаг вперед, в том числе и в достоверности анализов материалов, из которых изготовлены те или иные древние изделия, исследователь Марселей Бертло обнаружил, что многие предметы, ранее считавшиеся бронзовыми, на самом деле — из меди. Поэтому он разделил историю человечества на четыре периода: каменный, медный, бронзовый и железный. И хотя в действительности такой резкой градации не существовало и орудия из металла еще тысячелетия сосуществовали наравне с каменными, эта теория помогает упорядочить знания о древней истории человечества.

Зарождение металлургии
Лучшим материалом для каменных орудий труда и оружия оказался кремний. Он легко скалывается пластинами требуемой величины, режущая кромка орудия поддается обработке ретушью, образуя лезвие с зубчиками, известное сейчас как серрейторное. Люди в течение десятков тысяч лет эксплуатировали залежи кремния и, исчерпав его запас на поверхности земли, углубились под землю на 12-15 м, отводя от вертикального ствола шахты боковые штреки.
Шахтеры каменного века, передвигаясь на четвереньках, вырубали булыжники кремния, которые поднимали затем на поверхность.
В тех же местах, где подземных залежей кремния не было, люди стали искать ему замену, обратив свое внимание на другие породы: нефрит, жадеит, фтанит и др. Среди них оказались и самородки золота и меди. Подбирая такие самородки, человек пробовал их обрабатывать, как и другие камни. Ударами каменного отбойника он пытался откалывать от булыжника (нуклеуса) пластины — заготовки для орудий труда. Однако новые материалы не раскалывались, а плющились. При этом было замечено, что золото слишком мягкое и для изготовления орудий труда не пригодно. Но удары каменного молота по самородку меди вызывали так называемый «наклеп», понижая вязкость и повышая упругость металла. При этом, однако, существовал какой-то предел, преодолевая который медное изделие становилось хрупким. Так, при примитивной холодной ковке в глубокой древности стали закладываться зачатки кузнечного мастерства.
Наиболее древние археологические находки из металла обнаружены в Турции, где в слоях неолитического поселения Чатал-Уйюк найдены бусины, колечки и подвески из меди и свинца, датированные 4500-4000 гг. до н. э. В Турции же, при раскопках холма Чайну-Тепези, были обнаружены медные бусы, четырехгранное шило и проволочные булавки с заостренным концом, возраст которых был определен радиоуглеродным методом как 8790+250 лет, 8750+250 лет и 9200+60 лет. По мнению ученых, древние люди подбирали вначале небольшие самородки, которые плющили в пластинки и оборачивали их вокруг стержня, изготавливая украшения. А вытягивая ударами молота такие самородки в проволоку, изготавливали крючки, булавки, шилья. Более крупные предметы, без промежуточного отжига меди, холодной ковкой изготовить нельзя. Об отжиге люди впервые узнали, скорее всего, случайно, используя большой самородок, который перестал плющиться, для варки пищи. С этой целью разогретые в костре камни помещали в емкость из кожи или дерева, в которой варили пищу. Извлеченный после такой процедуры большой медный самородок, вдруг вновь начинал коваться, и эта технология позволила в V-IV тысячелетиях до н. э. изготавливать крупные орудия труда. Все они копировали по форме орудия каменные и костяные. В IV-III тысячелетиях до н. э. орудия подобного типа стали широко известны в Египте, Междуречье, на Кавказе и в Китае. В конце III — начале II тысячелетия до н. э. медные орудия получили распространение и в Европе.

«Медный век»    
Подвергая самородки меди отжигу в костре, люди заметили, что в некоторых случаях, когда пламя, даваемое сухими дровами и раздуваемое ветром разгоралось особенно ярко и сильно, самородок менял свою форму, становясь густым и тягучим и, остывая, принимал форму лепешки, более удобную для обработки. Чтобы металл не смешивался с землей, яму очага стали обмазывать глиной.

 

 

Вместе с самородками меди люди находили и медесодержащую руду, которую так же подвергали воздействию огня и с удивлением обнаруживали, что образуется сплавленный губчатый кусок металла, хотя и со шлаковыми включениями, но все же пригодный для дальнейшей обработки. В это же время было замечено, что разогретый до свечения кусок меди поддается ковке гораздо легче.
Первые специализированные медеплавильные печи были достаточно примитивны и делались, очевидно, по образцу, остатки которого найдены в Австрии в начале XX века. Четырехугольная печь имела внутренний размер примерно 50×50 см и высоту стенок около 55 см, при их толщине от 28 до 38 см. Сложенная из камней и обмазанная глиной. Она устанавливалась под склоном скалы со стороны господствующего направления ветра. Поэтому ее верх и одна из сторон, куда задувал ветер, были открыты. На дне печи было углубление, куда стекала расплавленная медь, а шлаки, плавающие на ее поверхности, удалялись наружу через открытую часть печи. Но для того, чтобы медь стала плавиться полностью, а не «отекать», как это происходило в пламени костра, для топлива нужен был древесный уголь, дающий при сгорании более высокую температуру. Об этом свидетельствовал опыт, полученный при обжиге глиняных изделий, высокий уровень изготовления которых характерен для описываемого периода. На дне печи помещалась растопка — сухой хворост, от которого разгоралась помещенная в печь шихта — слои древесного угля и руды.
Более совершенные печи с принудительным наддувом с помощью мехов, появившиеся позже, позволили повысить производительность труда и увеличили количество выплавляемого металла, что привело к исчезновению самородной меди и значительному сокращению поверхностных выходов руды. Точно так же, как раньше в поисках кремния, для добывания медной руды люди стали копать шахты. Шахтеры, используя и совершенствуя прежний опыт, вертикальные стволы шахт на медных рудниках углубляли до 100 м.

Добытую таким способом руду дробили (в несколько этапов) на мелкие частицы и промывали водой, уносящей более легкую пустую породу. Обогатив руду, ее загружали в печи и получали слитки металла для изделий, которые затем изготавливали посредством ковки. Замеченное свойство меди в расплавленном состоянии принимать, как и любая жидкость, форму сосуда, люди смогли реализовать только при литье крупных предметов, например, дверей храмов в древнем Египте. Большая вязкость расплавленной меди не позволяла изготавливать мелкие отливки.
Из орудий труда медного века чаще всего находят медные молоты в завалах древних рудников. Такие молоты считались особенно ценными, поскольку оказывались долговечными и повышающими производительность труда. В завалах они оказывались похороненными вместе с древними горняками. ..
Подавляющую часть предметов, изготавливаемых из меди, составляло оружие, которое по сравнению с каменным, имело явные преимущества. Но сам процесс изготовления, потребовавший мастеров различной специализации и больших затрат времени, делал такое оружие достаточно дорогим. Владеть им могли лишь знатные люди, выделившиеся к тому времени из круга своих соплеменников.
Находки медных и вообще древних металлических предметов очень редки, потому что они ценились и, придя в негодность, не выбрасывались, а употреблялись для вторичной обработки и изготовления новых необходимых предметов. Единственное исключение — древние захоронения. Умершего
снаряжали в дальний путь, оставляя при нем все лучшее, чем он обладал при жизни, в том числе и металлическое оружие.
Описанный выше исторический период в науке называют «энеолитом» — медно-каменным веком («энеус» — по-лат. медный, «литое» — по-греч. камень). Дело в том, что медь, восполняя недостатки свойств камня (его хрупкость), все же не могла соперничать с ним по твердости. Поэтому для выполнения различных задач люди применяли орудия и оружие из того материала, который наиболее полно отвечал их требованиям.
Однако считается, что эра металла началась после того, как люди узнали свойства бронзы. Но и в последующие времена, там, где это представлялось возможным, изготавливали каменные и костяные орудия труда, хотя эти материалы уже окончательно отошли на второй план.

Как отличить латунь от бронзы — определение основных медных сплавов

Отличить чистую медь от ее сплава с оловом или цинком не очень сложно даже в домашних условиях, но вот уловить различия между бронзой и латунью намного сложнее. Дело в том, что большое количество марок медных сплавов делает их очень схожими между собой не только по внешнему виду, но и по техническим характеристикам.

Ниже приводится несколько рекомендаций о том, как отличить латунь от бронзы. Однако следует понимать, что полученные результаты будут весьма приблизительными и полной гарантии не дают.

Латунь — это соединение меди с цинком. Количество легирующей добавки может находиться в пределах от 5% до 45%. И металл с высоким содержанием цинка марки Л55 сильно отличается от сплава Л95 по цвету, прочности и пластичности.

С бронзой ситуация аналогична или даже еще более сложная. Этот сплав меди с оловом достаточно мягкий и пластичный, внешне может быть похожим, как на медь, так и на марки бронзы со средним и малым содержанием цинка. Кроме этого в металлургии разработаны технологии изготовления безоловянной бронзы. В таких сплавах легирующим компонентом может быть алюминий, бериллий, марганец, кремний или магний. В результате определение сплава простыми способами значительно усложняется.

Визуальное определение

При большом содержании цинка или олова медные сплавы довольно просто отличить по цвету. У латуни цветовой оттенок из-за присутствия цинка смещается от розово-красного медного в сторону золотисто-желтых тонов и чисто золотого.

Бронза с высоким количеством олова приобретает светлый серебристый цвет, а при малом количестве легирующей добавки остается ближе к меди с ее красными тонами. Но визуальное сравнение латуни и бронзы практически невозможно при количестве примесей в пределах 15-35%. При таком составе цветовые оттенки обоих сплавов полностью идентичны.

На практике соединения с высоким содержанием добавок встречаются довольно редко. Поэтому можно говорить о том, что латунь имеет золотисто-желтый оттенок, а бронза красноватый, или сплавы очень схожи между собой.

Воздействие высоких температур

Нагрев до 600˚C позволяет определить вид медного сплава. Входящие в его состав легирующие примеси реагируют на высокую температуру по-разному. Бронза просто нагревается, а при попытке согнуть ее образец, скорее всего, сломается. У латуни окисление цинка при нагреве вызывает появление белого налета на поверхности. Металл становится более пластичным и при деформации не ломается.

Для проведения такого теста необходима достаточно мощная газовая горелка, поскольку пламени газовой плиты, а тем более зажигалки будет недостаточно.

Использование химических реагентов

Применение любых реактивов это  достаточно эффективный, но разрушающий способ определения вида медного сплава. Его проводят в несколько этапов:

1. с поверхности образца необходимо снять стружку или отделить небольшой по толщине кусочек;
2. приготовить раствор азотной кислоты (HNO3) в соотношении с водой 1:1;
3. поместить подготовленную стружку в реагент;
4. нагреть емкость с кислотным раствором до температуры кипения и поддерживать его до полного растворения стружки.

• Наличие латуни оставит раствор прозрачным без изменения цвета.
• Бронза дает осадок белого цвета в результате реакции олова на кислоту.

Проверка электросварочной дугой

Марка используемого электрода при проведении теста роли не играет. Главное поймать электрическую дугу на поверхности металлической болванки. У бронзы в этом случае процесс будет практически бездымным, а вот у латунных образцов начинается активное выгорание цинка, которое сопровождается большим количеством белого дыма.

Определение физической плотности сплава

Различие удельного веса латуни и бронзы отличается немного, а в определенном диапазоне значений даже полностью совпадает. В зависимости от количественного содержания легирующей добавки плотность соединений составляет:

• латунь 8,4 — 8,7 г/см3;
• бронза 7,4 — 8,9 г/см3;

Из этих показателей видно, что определение отношения веса образца к его объему позволяет определить только бронзу с высоким содержанием легкого олова. Другие марки этих сплавов могут иметь одинаковую плотность.

Как получить самый точный результат

Точный результат можно получить только с помощью спектрального анализатора, который есть в пунктах приема цветных металлов.  

Наличие специальной аппаратуры позволяет работникам точно определить вид сплава и процентное содержание легирующих добавок. Процедура спектрального анализа может происходить в вашем присутствии. Поэтому намного проще получить точные результаты прямо при сдаче металла на вторичную переработку.

Разработан новый медный сплав без токсичных компонентов

Ученые НИТУ «МИСиС» совместно с коллегами из Института структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова РАН разработали технологию, которая позволит отказаться от использования токсичного порошка бериллия в производстве бронзы для применения в устройствах микроэлектроники и высокоточной сенсорики, таких как датчики движения и вибрации. Статья опубликована в журнале Journal of Alloys and Compounds.

На сегодняшний день для изготовления проводящих контактов в микроэлектронике и высокоточной сенсорике широко применяется бериллиевая бронза (сплав медь-бериллий). Медь обладает отличной электропроводностью, а добавка бериллия повышает пластичность материала, он становится более ковким и устойчивым к износу. Однако порошок бериллия токсичен в производстве — при вдыхании он может вызывать отравление и хронические болезни. В качестве альтернативы используют титановую бронзу (сплав медь-титан) — этот сплав не токсичен, также износоустойчив, но имеет низкую электропроводность.

Коллектив ученых НИТУ «МИСиС» совместно с коллегами из Института структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова РАН предложили способ повышения электропроводности титановой бронзы при сохранении ее высоких механических свойств.

«Медно-титановые бронзы даже прочнее бериллиевых. Эта прочность обусловлена старением пересыщенного твердого раствора титана в меди. Но остаточный титан, растворенный в медной матрице, существенно снижает электрическую проводимость материала. Поэтому нашей задачей было исключить титан из медной матрицы, сохранив при этом механические свойства материала. Мы знали, что многие научные коллективы пытались добиться такого эффекта, обжигая сплав в атмосфере водорода. Однако проводимость была все равно недостаточно высокой», — рассказывает автор работы, инженер научно-учебного центра самораспространяющегося высокотемпературного синтеза НИТУ «МИСиС» Степан Воротыло.

На этот раз ученые пошли другим путем: они добавляли водород сразу, а не в процессе отжига. В планетарной мельнице вводили в порошок меди частицы гидрида титана Tih3. Далее проводилось горячее прессование смеси, при котором происходило разложение Tih3 на титан и водород с образованием упрочняющих керамических наночастиц медно-титанового оксида Cu3Ti3O. В результате получился материал с довольно высоким уровнем прочности (920 МПа; в два раза выше, чем у нержавеющей стали; в 1,5 раза выше, чем у алюминиевой бронзы) и электропроводности (42% от электропроводности чистой меди). Для сравнения, в работах других коллективов результат не превышал 30%.

Кроме того, благодаря низкой теплопроводности разработанный материал особенно перспективен для использования в термоэлектрических приборах и установках, таких как холодильные элементы и высокотемпературные солнечные концентраторы (солнечные башни).

Бронза, латунь и медные сплавы

Мы поддерживаем один из самых больших запасов цветных медных сплавов в стране. Мы специализируемся на бронзе, латуни и меди. Эти сплавы представлены в различных формах, включая стержни, трубы, пластины и листы.

Выберите точку alloyC11000 ETP CopperC17200 Бериллий CopperC17510 Бериллий CopperC18000 Бериллий Free CopperC26000 Картридж BrassC36000 Free Режущий BrassC46400 Naval BrassC51000 Фосфор BronzeC54400 Фосфор BronzeC61400 Алюминий BronzeC63000 никель-алюминий BronzeC63020 никель-алюминий BronzeC64200 кремния Алюминий BronzeC67300 Марганец BronzeC86300 Марганец BronzeC89835 бессвинцовый Висмут Олово BronzeC High Tin BronzeC High Tin Бронза C90700 Высокое олово Бронза C91100 Мостовая бронза C93200 Освинцованная бронза C93700 Высокосвинцовая олово Бронза C95400 Алюминиевая бронза C95500 9D Никель-алюминиевая бронза C95510HT Никель-алюминиевая бронза C95900 Алюминиевая бронза C96900 Toughmet 3 CX

Подшипник Бронзовые сплавы

Подшипниковые бронзовые сплавы представляют собой подшипниковый сплав общего назначения, обладающий хорошими антифрикционными свойствами, достаточной прочностью и твердостью, адекватной пластичностью и отличной обрабатываемостью. Подшипниковые бронзовые сплавы предназначены для подшипников и втулок общего назначения и обладают высокой устойчивостью к ударам, износу и коррозии. Сплавы включают C93200, C93600 и C93700

.

Алюминиевые бронзовые сплавы

Алюминиевые бронзы

наиболее ценятся за более высокую прочность и коррозионную стойкость по сравнению с другими бронзовыми сплавами. Сплавы этого семейства включают C95400, C95900, C63000, C63020, C95510, C95500 и C61400.

Зубчатые бронзовые сплавы

Семейство различных бронзовых сплавов, на которые приходится большая часть цветных материалов для зубчатых передач, в основном из-за их характеристик «износостойкости», позволяющих выдерживать высокую скорость скольжения со стальной червячной передачей.Сплавы этого семейства включают C, C, C90700 и C91100.

.

Сплавы марганцевой бронзы

Сплавы марганцевой бронзы

могут работать при очень высоких нагрузках и скоростях. Помимо превосходных механических качеств, эти сплавы обладают хорошей коррозионной стойкостью. Сплавы включают C67300, C86300, C86400 и C86500.

.

Сплавы фосфористой бронзы

Фосфорные бронзы или оловянные бронзы представляют собой сплавы, содержащие медь, олово и фосфор.Добавление олова повышает коррозионную стойкость и прочность сплава. Сплавы включают C51000 и C54400.

.

Сплавы кремниевой бронзы

Кремниевая бронза

обеспечивает дополнительную прочность в сочетании с самосмазывающимися свойствами кремния, что обеспечивает превосходные свойства подшипника и нагрузки. Сплавы включают C64200.

.

Латунные сплавы

Латунь для свободной резки

Сплав C360, также известный как легкообрабатываемая латунь, является стандартом обработки, по которому сравнивают все другие металлы.Этот сплав отлично подходит для высокоскоростной обработки.

.

Морская латунь

Naval Brass обладает хорошей прочностью и жесткостью. Этот сплав известен своей стойкостью к износу, усталости и коррозионному растрескиванию под напряжением. Легко паяется, паяется и сваривается. Добавление олова в C46400 обеспечивает дополнительную коррозионную стойкость в морской воде и других слабоагрессивных средах.

.

Картридж из латуни

Картриджная латунь

C260 обладает самой высокой пластичностью среди желтой латуни.Легко обрабатывается, но чаще подвергается холодной штамповке. Сплав C260 обычно используется для изготовления электрических компонентов, электронных деталей и механических крепежных деталей.

.

Медные сплавы

ЭТП Медь

ETP (Electro Tough Pitch Copper) отливается из доступной катодной меди самой высокой чистоты. Медный стержень используется в различных электрических приложениях и требует нескольких ключевых электрических и механических свойств.

.

Хром Медь

Хромо-медные сплавы используются из-за их высокой прочности, коррозионной стойкости и электропроводности.Применяются для точечной и шовной сварки холоднокатаной и горячекатаной стали, нержавеющей стали, латуни и бронзы с низкой электропроводностью.

.

Медно-бериллиевые сплавы

Бериллий представляет собой серебристо-серый металлический элемент, встречающийся в природе примерно в 30 минералах. Он легче алюминия, но жестче стали. Бериллий придает меди прочность стали с проводимостью медного сплава.

.

Медь без бериллия

Этот сплав соответствует механическим требованиям бериллиевой меди класса III RWMA без использования бериллия.Медь C180 обладает очень хорошей механической прочностью, а также умеренной электро- и теплопроводностью.

Типы бронзы — Путеводитель по покупке Томаса

Бронза представляет собой металлический сплав, состоящий в основном из меди, от 12 до 12,5% олова и часто из других металлов, таких как алюминий, марганец, цинк или никель. Иногда он содержит неметаллы или металлоиды, такие как мышьяк, фосфор и кремний. Различные добавки из металла и неметалла позволяют получить ряд бронзовых сплавов с разным качеством.

Бронза, как правило, очень эластичный сплав. Обычно он окисляется только поверхностно, и после образования слоя оксида меди металл сердцевины защищен от дальнейшей коррозии. Этот процесс можно увидеть на древних статуях. Сплавы на основе меди, такие как бронза, имеют более низкую температуру плавления, чем сталь или железо, что упрощает их производство. Бронза примерно на 10 процентов плотнее стали, хотя сплавы с использованием алюминия или кремния могут быть немного менее плотными. Бронза проводит тепло и электричество лучше, чем большинство сталей.Как правило, он дороже стали, но дешевле сплавов на основе никеля. Он имеет матово-золотистый цвет и слабые кольца на поверхности.

В этой статье рассматриваются различные типы бронзы, в частности, различные сплавы, их применение и свойства.

Кремниевая бронза

Кремниевая бронза, иногда называемая красной кремниевой бронзой, содержит медь, кремний и цинк. Он обычно содержит до 6% кремния. Он также может состоять из меди, кремния и других сплавов, таких как марганец, олово, железо и цинк.Это высокопрочный сплав с хорошей текучестью, высокой коррозионной стойкостью и привлекательным внешним видом. Он чаще всего используется для деталей насосов и клапанов.

Фосфористая бронза

Фосфористая бронза, также известная как оловянная бронза, содержит медь, до 11 % олова и до 0,35 % фосфора. Добавление фосфора повышает износостойкость и жесткость бронзы. Этот сплав известен своей прочностью и долговечностью, низким коэффициентом трения и мелкозернистостью. Фосфористая бронза обычно используется для изготовления антикоррозионного оборудования, электрических компонентов, шайб, пружин, мехов и музыкальных инструментов.

Алюминий Бронза

Алюминиевая бронза

содержит медь, от 6 до 12% алюминия, а иногда и другие добавки, такие как железо, никель, марганец и кремний. Это высокопрочный, устойчивый к коррозии и потускнению сплав. Из-за его коррозионной стойкости, особенно к морской воде, его обычно применяют для морского оборудования и насосов, перекачивающих агрессивные жидкости. Он также используется в нефтяной, нефтехимической и водопроводной промышленности.

Марганцевая бронза

Марганцевая бронза состоит из до 3% марганца, меди, цинка, алюминия и железа.Он ударопрочный и деформируется, а не ломается. Он обладает высокой устойчивостью к коррозии в соленой воде и поэтому часто используется в гребных винтах лодок. Марганцевая бронза также используется для изготовления деталей клапанов и насосов, шестерен, гаек и болтов.

Подшипник Бронзовый

Подшипниковая бронза содержит от 6 до 8% свинца. Более высокое содержание свинца придает ему свойство низкого трения, что делает его полезным в условиях повышенного износа, особенно в областях, доступ к которым или обслуживание которых затруднено. Как следует из названия, подшипниковая бронза чаще всего используется для изготовления подшипников и втулок.

Медно-никелевый сплав

Медно-никелевая бронза, также известная как мельхиор, содержит большее количество никеля, от 2 до 30%. Как и другие типы бронзовых сплавов, он прочен и устойчив к коррозии, особенно в соленой воде. Он также обладает высокой термической стабильностью. Медно-никелевая бронза используется для электронных компонентов, морского оборудования, корпусов кораблей, насосов и клапанов.

Висмутовая бронза

Висмутовая бронза

содержит от 1 до 6 % висмута. Он очень устойчив к коррозии, более податлив и теплопроводен.Он хорошо полируется, поэтому иногда используется в светоотражателях и зеркалах. Наиболее распространенным промышленным применением являются подшипники. Исторически, однако, он использовался как кухонная утварь. Висмутовая бронза также была найдена в церемониальных ножах инков в Мачу-Пикчу. Сейчас его иногда используют как альтернативу свинцовистой бронзе.

Резюме

В этой статье представлены сведения о различных типах бронзы. Для получения дополнительной информации о сопутствующих продуктах обратитесь к другим нашим руководствам или посетите платформу поиска поставщиков Thomas, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Прочие изделия из металлов

Прочие «Типы» изделий

Больше из Металлы и изделия из металла

5 видов бронзовых сплавов

Copper Bronze Recycling 317-244-0700

Бронза — это не чистый металл, а металлический сплав. Это потому, что он содержит различные металлы и сплавы. Он в основном состоит из меди, но также содержит несколько других обычных металлических компонентов. Обычно добавляют олово, но иногда также используются сплавы, такие как алюминий, мышьяк, марганец, фосфор и кремний.Это означает, что существуют различные версии бронзовых сплавов, каждая из которых сохраняет отдельные атрибуты и свойства. Но коллективным достоянием у них всех является сила. Когда эти металлические составляющие добавляются к меди, она становится намного прочнее. Вот почему бронза является распространенным металлом, используемым при изготовлении музыкальных инструментов, скульптур, медалей и в ряде промышленных применений (например, подшипников, втулок и т. д.). Продолжайте читать, чтобы узнать о 5 распространенных типах бронзовых сплавов и качествах, которыми они обладают.

1. Алюминий Бронза

Алюминиевая бронза

обладает превосходными прочностными и коррозионно-стойкими свойствами. Он содержит несколько добавок для достижения такого уровня производительности, от 6% до 12% алюминия и самое большее 6% железа и 6% никеля. Вы увидите алюминиевую бронзу в нескольких отраслях промышленности, но обычное применение включает производство морского оборудования, подшипников скольжения и насосов, которые перекачивают агрессивные жидкости.

2. Фосфористая бронза

Фосфористая бронза также называется «оловянной бронзой», потому что она обычно содержит от 0.от 5% до 1% олова и от 0,01% до 0,35% фосфора. Эта комбинация придает металлическому сплаву невероятную прочность, а также мелкозернистость, долговечность, высокую усталостную прочность и низкий коэффициент трения. Антикоррозионные и прочностные качества достигаются благодаря содержанию олова, а остальные – благодаря достаточному содержанию фосфора. Чаще всего он используется для производства антикоррозионного оборудования, а также электрических компонентов, шайб, пружин, сильфонов и многого другого.

3. Никель Латунь

Никелевая латунь, также известная как «нейзильбер», представляет собой металлический сплав, состоящий из меди, олова и, как вы уже догадались, никеля.Содержание никеля придает металлу серебристый цвет, а медь и олово обеспечивают прочность на растяжение и устойчивость к коррозии. По этим причинам он часто используется для изготовления музыкальных инструментов, оптического оборудования, оборудования для производства продуктов питания и напитков и многого другого.

4. Кремниевая бронза

Кремниевая бронза, также называемая «красной кремниевой бронзой», содержит медь, а также кремний и цинк. Чаще всего он имеет содержание цинка 20%, а содержание кремния не более 6%. Наиболее распространенным применением является производство деталей насосов и клапанов.

5. Медь Никель

Медно-никелевый сплав имеет высокое содержание никеля, благодаря чему он и получил свое название. Однако фактическое количество никеля может сильно варьироваться. Содержание никеля может составлять от 2% до 30%! Как и другие бронзовые сплавы, он прочен и устойчив к коррозии. Но он также обладает высокой термической стабильностью, что делает его полезным в производстве электронных компонентов, морского оборудования, корпусов кораблей и многого другого.

Перерабатывайте металлолом за наличные!

Indianapolis Metal Recycling 317-244-0700

Если у вас есть металлолом, продайте его Zore’s Recycling за наличные на месте! Мы принимаем все металлы и металлопродукцию, включая листовой металл, трубы, электропроводку, моторизованные транспортные средства, автозапчасти, строительное оборудование, крупную бытовую технику, электроинструменты, гидроциклы и многое другое. Мы являемся центром переработки металлолома Hoosiers trust. Позвоните по телефону 317-244-0700 , чтобы получить бесплатное предложение по сдаче металлолома в Индианаполисе, штат Индиана.

Справочник по медным сплавам: латунь и фосфористая бронза

Медь ценится человечеством уже более 10 000 лет. Его уникальные свойства, ковкость, пластичность и приятный эстетический вид делают его лучшим кандидатом для самых разных целей. Он также легко заводит друзей, образуя любое количество полезных сплавов и бинарных соединений.

Латунь и фосфористая бронза — это два медных сплава, которые сохраняют многие ценные качества меди, сохраняя при этом собственные уникальные характеристики. В совокупности медь, латунь и бронза называются «красными металлами». Вы можете думать об этих трех, когда представляете старые канделябры, светильники и статуи. Но из-за их сходства многим людям может быть трудно отличить эти металлы друг от друга.

Так в чем же разница между медью, латунью и фосфористой бронзой? Инфографика ниже и сопроводительная статья ответят на все ваши вопросы о различиях между этими металлами, для чего они используются и как их идентифицировать.

КАКОВЫ СВОЙСТВА МЕДИ?

Медь, известная своей прочностью, формуемостью и коррозионной стойкостью, является универсальным металлом, используемым в современном производстве для приложений, где необходима электрическая и теплопроводность. Благодаря этим качествам медь идеально подходит для таких изделий, как трубы, фитинги и электропроводка. Точно так же, поскольку медь может быть переработана без какой-либо потери качества, по оценкам, впечатляющие 65% всей когда-либо добытой меди все еще используются сегодня.

Исторически сложилось так, что медь использовалась в декоративных целях и благодаря ее естественным свойствам бороться с бактериями. Из-за последнего его использовали для стерилизации ран и очистки питьевой воды. В настоящее время устойчивость меди к бактериям делает ее популярным материалом для использования в изделиях с высоким контактом, таких как кухонная посуда, инструменты для приготовления пищи и товары для больниц.

ЧТО ТАКОЕ ЛАТУНЬ?

Латунь

— это сплав, то есть продукт из меди в сочетании с различным содержанием цинка. Вы также можете добавить в бронзу другие элементы, чтобы воспользоваться их различными свойствами. Например, если в бронзу добавить марганец, это повысит ее коррозионную стойкость.

Латунь сохраняет многие свойства меди, но также обладает некоторыми собственными уникальными качествами. Свойства латуни включают:

• Пластичность
• Низкая температура плавления
• Желтовато-золотистый цвет
• Высокая теплопроводность

Латунь отлично подходит для декоративных целей благодаря своему золотистому цвету.Добавление цинка в сплав еще больше приближает его по внешнему виду к золоту и делает латунь более прочной и пластичной.

Он также широко используется в музыкальных инструментах, в том числе во многих типах валторн, а также в гитарных струнах. Его заметная коррозионная стойкость делает его идеальным выбором для сантехнических применений. Точно так же, поскольку он сохраняет отличную проводимость из-за своего основного элемента, меди, он часто используется в электрических разъемах и фитингах.

что такое фосфористая бронза?

Фосфорная бронза — еще один распространенный медный сплав.Это продукт меди, олова и фосфора. Существует много типов бронзы, и вы можете быстро запутаться, пытаясь определить разницу между фосфорной бронзой и никелевой бронзой или фосфорной бронзой и алюминиевой бронзой.

Важно помнить, что бронза всегда представляет собой сплав в основном меди и олова. Добавление в сплав других элементов, таких как фосфор, никель, алюминий или даже мышьяк и кремний, определяет различные типы бронзы.

Свойства бронзы включают:

• Красновато-коричневый цвет
• Пластичность
• Электрическая и теплопроводность
• Твердость
• Низкое трение с другими металлами
• Коррозионная стойкость, особенно к морской воде

Латунь также часто используется в судостроении и рыболовстве, поскольку она выдерживает воздействие соленой воды. Его пластичность в сочетании с привлекательным цветом также позволяет использовать его при создании скульптур и музыкальных инструментов.

Несмотря на то, что латунь обладает меньшей проводимостью, чем медь, она по-прежнему обладает высокой проводимостью и используется в электрических соединителях. Низкое трение латуни с другими металлами также делает ее идеальным выбором для применений, где износ может быть проблемой, например, для втулок и подшипников.

КАКОВЫ РАЗЛИЧИЯ МЕЖДУ ЛАТУНЬЮ И ФОСФОРМИСТОЙ БРОНЗОЙ?

Чем отличаются друг от друга эти два сплава? Латунь прочнее бронзы? Латунь лучше бронзы? Как насчет того, как отличить бронзу от бронзы?латунь? И в чем разница между бронзовым и латунным покрытием?

Ответы на эти вопросы зависят от того, что вы ищете. Ни один из металлов в целом не лучше. В чем-то они очень похожи, но у обоих есть свои сильные и слабые стороны. См. рисунок ниже для визуального руководства по их основным сходствам и различиям.

Ваши основные выводы? Латунь ценится за ее более высокую пластичность и более низкую температуру плавления, чем фосфористая бронза или медь. Он также имеет более яркий золотистый цвет. Это может облегчить работу и может быть более желательно для декоративных целей. Но латунь также более подвержена растрескиванию и не так устойчива к коррозии в морской воде.

Между тем фосфористая бронза

обеспечивает большую твердость. Он имеет красновато-коричневый цвет, который может быть менее эстетичным в зависимости от применения. Низкое трение невероятно полезно в приложениях, где он вступает в физический контакт с другими металлами.

Выбор подходящего металла для работы может быть ошеломляющим, но обеспечение правильного материала для вашего проекта слишком важно, чтобы полагаться на волю случая. Загрузите наше Полное руководство по покупке металлических изделий, чтобы гарантировать, что вы начнете с правильного пути с правильными материалами, или свяжитесь с Mead Metals сегодня, чтобы получить экспертную консультацию по вашему следующему проекту.

Бронза — Энциклопедия Нового Света

Разнообразные древние бронзовые отливки, найденные в тайнике, возможно, предназначенные для переработки.

Бронза относится к широкому спектру медных сплавов, обычно с оловом в качестве основной добавки, но иногда с другими элементами, такими как фосфор, марганец, алюминий или кремний.Он прочный и жесткий и имеет множество применений в промышленности. Это было особенно важно в древности, дав название бронзовому веку.

История

Появление бронзы имело большое значение для каждой цивилизации, которая с ней сталкивалась. Инструменты, оружие, доспехи и различные строительные материалы, такие как декоративные плитки из бронзы, были тверже и долговечнее, чем их каменные и медные («энеолитические») предшественники. В начале использования природная примесь мышьяка иногда создавала превосходный природный сплав, называемый мышьяковистой бронзой.

Самые ранние изделия из бронзы, сделанные из олова, относятся к концу четвертого тысячелетия г. до н.э. в Сузах (Иран) и некоторых древних памятниках Луристана (Иран) и Месопотамии (Ирак).

Медные и оловянные руды редко встречаются вместе в природе, хотя древние памятники в Таиланде и еще один в Иране дают противоположные примеры. Следовательно, серьезная работа с бронзой всегда была связана с торговлей. На самом деле археологи подозревают, что серьезный сбой в торговле оловом ускорил переход к железному веку.В Европе основным источником олова была Великобритания. Финикийские торговцы посещали Великобританию, чтобы обменять товары из Средиземноморья на олово. Было высказано предположение, что этимология Британии — это финикийское название Barr Tan , что означает «оловянная пустыня». ^[1]

Бронза была прочнее железа той эпохи. Качественные стали не были широко доступны до тысячи лет спустя, хотя они производились в позднекельтской оппиде и Китае. Но бронзовый век уступил место железному веку, возможно, из-за того, что перевозки олова по Средиземному морю (или из Великобритании) стали более ограниченными во время основных миграций населения около 1200–1100 гг.CE , который резко ограничил поставки и поднял цены. ^[2] Бронза все еще использовалась в железном веке, но более слабое железо оказалось достаточно прочным для многих применений. По мере улучшения обработки железа железо становилось дешевле и прочнее, затмив бронзу в Европе к раннему и среднему средневековью.

Свойства

За исключением стали, бронза превосходит железо почти во всех областях применения. Хотя бронза образует патину, она не окисляется за пределами поверхности.Он значительно менее хрупок, чем железо, и имеет более низкую температуру литья.

Сплавы на основе меди имеют более низкую температуру плавления, чем сталь, и их легче производить из входящих в их состав металлов. Обычно они примерно на десять процентов тяжелее стали, хотя сплавы с использованием алюминия или кремния могут быть немного менее плотными. Бронза мягче и слабее стали, бронзовые пружины менее жесткие (и поэтому сохраняют меньше энергии) при том же объеме. Он лучше сопротивляется коррозии (особенно коррозии в морской воде) и усталости металла, чем сталь, а также проводит тепло и электричество лучше, чем большинство сталей.Стоимость сплавов на основе меди обычно выше, чем у сталей, но ниже, чем у сплавов на основе никеля.

Приложения

Медь и ее сплавы имеют огромное разнообразие применений, что отражает их универсальные физические, механические и химические свойства. Некоторыми типичными примерами являются высокая электропроводность чистой меди, отличные свойства глубокой вытяжки латуни гильзы, низкофрикционные свойства подшипниковой бронзы, резонансные качества колокольной бронзы и устойчивость к коррозии под морской водой некоторых бронзовых сплавов. .

В двадцатом веке в качестве основного легирующего элемента был введен кремний. Он произвел сплав с широким применением в промышленности и основной формой, используемой в современной скульптуре. Алюминий также используется для конструкционного металла, известного как алюминиевая бронза.

Бронза является наиболее популярным металлом для изготовления высококачественных колокольчиков и тарелок, а в последнее время и саксофонов. Он также широко используется для литых металлических скульптур. Обычные бронзовые сплавы часто обладают необычным и очень желательным свойством слегка расширяться непосредственно перед отверждением, таким образом заполняя мельчайшие детали формы. Бронзовые детали прочны и обычно используются для подшипников, зажимов, электрических разъемов и пружин.

Бронза также имеет очень малое трение металла о металл, что делает ее бесценной для создания пушек, где в противном случае железные пушечные ядра застряли бы в стволе. Он по-прежнему широко используется сегодня для пружин, подшипников, втулок, направляющих подшипников автомобильных трансмиссий и аналогичных фитингов, и особенно распространен в подшипниках небольших электродвигателей. Фосфористая бронза особенно подходит для прецизионных подшипников и пружин.

Бронза обычно состоит из 60 процентов меди и 40 процентов олова. Альфа-бронза состоит из альфа-твердого раствора олова в меди. Сплавы альфа-бронзы с содержанием олова от четырех до пяти процентов используются для изготовления монет, пружин, турбин и лезвий.

Коммерческая бронза (также известная как латунь) на 90 процентов состоит из меди и на 10 процентов из цинка и не содержит олова. Он прочнее меди и имеет эквивалентную пластичность. Используется для винтов и проводов.

Еще одним полезным свойством бронзы является то, что она не дает искр (в отличие от стали).То есть при ударе о твердую поверхность он не будет генерировать искры. Это выгодно используется для изготовления молотков, молотков, гаечных ключей и других прочных инструментов, которые будут использоваться во взрывоопасных средах или в присутствии легковоспламеняющихся паров.

Классификация меди и ее сплавов

Классификация меди и ее сплавов — деформируемых/прессованных ^[3]

Семья	Основной легирующий элемент	Номера UNS [4]
Медные сплавы, латунь	Цинк (Zn)	C1xxxx–C4xxxx,C66400–C69800
Фосфорсодержащие бронзы	Олово (Sn)	C5xxxx
Алюминиевые бронзы	Алюминий (Al)	С60600–С64200
Кремниевая бронза	Кремний (Si)	C64700–C66100
Медь-никель, Нейзильбер	Никель (Ni)	C7xxxx

См.

также

Ссылки

Ссылки ISBN поддерживают NWE за счет реферальных сборов

• Дэвис, Дж.Р., редактор. Специальное руководство ASM: Медь и медные сплавы . ASM International, 2001. ISBN 0871707268
• Флинн, Ричард Альфред. Отливки из меди, латуни и бронзы: их структура, свойства и применение . Общество основателей цветных металлов, 1961 г. ASIN B0007EHBWO

Внешние ссылки

Все ссылки получены 11 февраля 2022 г.

Кредиты

New World Encyclopedia авторов и редакторов переписали и дополнили статью Wikipedia в соответствии со стандартами New World Encyclopedia .Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с надлежащим указанием авторства. Упоминание должно осуществляться в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на авторов New World Encyclopedia , так и на самоотверженных добровольных участников Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :

Примечание. На использование отдельных изображений, лицензированных отдельно, могут распространяться некоторые ограничения.

Медные сплавы

Исторически бронза была сплавом меди и олова, обычно около 90% и 10% соответственно, латунь состояла из меди и цинка в соотношении 60-40. Современная металлургия разработала множество специальных медных сплавов, каждый из которых имеет различные свойства. Можно выбирать сплавы по таким характеристикам, как обрабатываемость, легкость литья, коррозионная стойкость, способность к термообработке, пластичность, свариваемость и т. д. К сожалению, названия сплавов стали непоследовательными и запутанными, поэтому определение по стандартной системе нумерации стало стандартом. Например, архитектурная бронза и марганцевая бронза будут считаться «латунью» только из-за содержания цинка, в то время как красная латунь имеет содержание меди 85%, что ставит ее в тот же процентный класс меди, что и алюминиевая бронза с 86% меди.
Вероятно, большинство людей думают о бронзовых статуях, когда слышат слово «бронза». Наиболее распространенной бронзой, используемой в художественном литье, является силиконовая бронза. Двумя наиболее распространенными запатентованными сплавами являются Herculoy и Everdur. Эти сплавы содержат около 97% меди и выбираются для художественных работ по четырем основным причинам, две из которых связаны с эстетикой, две связаны с обрабатываемостью.После тщательной полировки силиконовые бронзы имеют легкий розовый оттенок, который нравится миру искусства. Во-вторых, очень высокое содержание меди позволяет создавать очень широкий спектр декоративной патины, что невозможно при использовании большего количества смешанных сплавов. Силиконовые бронзы также легко свариваются в кислородно-ацетиленовой среде с соответствующим бронзовым стержнем, что позволяет собирать отлитые компоненты в цельные изделия. Кроме того, они легко поддаются холодной обработке, что позволяет обрабатывать мелкие детали. Ни одно из этих качеств не является необходимым для водосточной системы, а использование силиконовой бронзы увеличивает стоимость более чем в три раза.

В первые годы IRONSMITH мы использовали общее слово «бронза» для описания наших изделий из медных сплавов. Тогда, как и сейчас, мы использовали экструзии C385 Architectural Bronze для рам и других готовых изделий. Мы использовали купленный лом меди и медные сплавы, полученные от торговцев ломом, которые мы смешали сами, чтобы получить подходящий литой продукт. В последние годы доступность медного лома упала почти до нуля, поскольку стоимость меди резко возросла. Сейчас крупным производителям металла выгоднее разделять лом и перелегировать его.Затем нам нужно было переключиться на закупку объемных легированных слитков; поэтому мы решили использовать официальное обозначение сплава, который мы покупаем, хотя оно не сильно отличается от того, что мы делали раньше.

Мы выбрали эти сплавы по нескольким причинам; они взаимно совместимы, легкодоступны, очень подходят для предполагаемого использования и наиболее экономичны. У клиента могут быть другие важные для него критерии, которые могут потребовать другого сплава. Мы можем предоставить практически любой доступный сплав, включая силиконовую бронзу, но большинство других сплавов значительно дороже.Мы рады обсудить с каждым клиентом конкретные потребности, чтобы найти наиболее подходящее решение для их ситуации.

 

Медные сплавы — латунь, бронза и мельхиор

Медные сплавы обладают прекрасными свойствами материала, полезными для многих применений. Однако чистая медь была одним из самых важных металлов в течение последних 6000 лет. По сравнению с другими металлами его самые большие преимущества:

• Хорошая электропроводность
• Высокая теплопроводность
• Удивительное сочетание прочности и пластичности
• Стойкость к коррозии во многих средах

Эти свойства меди, в том числе диамагнетизм, присутствуют и в ее сплавах. Широкий спектр легирующих элементов добавляет дополнительные желаемые свойства. Хотя многие медные сплавы имеют подходящие характеристики для различных применений, они в значительной степени были заменены алюминиевыми сплавами и пластиковыми материалами.

Причиной тому является сравнительно высокая цена меди. Из всех различных типов металлов медь стоит довольно высоко в прайс-листе.

Тем не менее, латунь, бронза и мельхиор прочно закрепили свои позиции в качестве полезных материалов в различных отраслях, включая машиностроение.

Латунь

 

Добавление цинка к меди упрочняет сплав из-за способности цинка растворяться. При этом пластичность медного сплава увеличивается, что является необычным свойством.

Сплавы с содержанием цинка 10…20% известны как позолоченные металлы, используемые в ювелирной промышленности и при производстве теплообменников. Сплавы с 30% Zn называются патронной латунью по довольно очевидной причине. Верхний порог содержания цинка в формуемой латуни составляет около 35%.

Добавление других легирующих элементов может дополнительно улучшить свойства латуни. Sn и Al, например, повышают его коррозионную стойкость в морской воде.

Однофазная латунь

Области применения : Ювелирные изделия, предметы искусства, детали глубокой вытяжки (ножевые приборы, музыкальные инструменты и т. д.) и патроны для боеприпасов.

Однофазные латуни содержат до 37% цинка. Это так называемые альфа-латуни. Однофазные латуни имеют однородную кристаллическую структуру.

Такие латуни более мягкие и имеют более высокую пластичность. Эти качества делают альфа-латуни пригодными для холодной обработки, волочения, гибки и т. д.

Вышеупомянутая патронная латунь (70/30 Cu/Zn) относится к этой категории. Из-за пригодности для холодного волочения он является идеальным кандидатом для производства снарядов для боеприпасов в больших количествах без высоких энергетических затрат.

Его коррозионная стойкость по сравнению с латунью с более высоким содержанием цинка делает однофазную латунь подходящей для изготовления различных типов крепежных изделий.

Двухфазная латунь

Области применения : Теплообменники, конденсаторы, детали, изготовленные на автоматических станках для резки и т. д.

Двухфазные латуни, также известные как дуплексные латуни , содержат как α-, так и β-фазы. Таким образом, присутствуют как структура альфа-зерен, так и структура бета-зерен.

Двухфазная латунь более доступна по цене, чем однофазная латунь, из-за большего количества цинка, используемого в ней. В то же время он более подвержен коррозии.Тем не менее, химический состав приводит к большей прочности и твердости. Таким образом, двухфазная латунь подходит для горячей штамповки и литья. Экструзия металла, штамповка и литье под давлением являются подходящими методами для этого типа металла.

Наиболее часто используемые альфа-бета-латуни имеют соотношение Cu/Zn 60/40. Такие латуни известны как металлы Muntz . Для улучшения свойств материала двухфазные латуни содержат больше легирующих элементов. Небольшие количества Pb повышают режущие свойства материала.Mn, Sn, Al, Fe и Ni оказывают значительное влияние на прочность материала.

Mn-содержащие альфа-бета-латуни известны как высокопрочные латуни. Они обладают отличными литейными качествами, но также используются для горячей обработки.

Латуни

Альфа-бета имеют содержание цинка до 45%. Все, что выше, является бета-латунью, но оно находит гораздо меньше применения.

Бронза

Хотя люди обычно знают бронзу в едином значении, существует несколько классификаций. Все бронзовые сплавы имеют разные качества в зависимости от используемых легирующих элементов.

Оловянная бронза

Чаша из оловянной бронзы

Области применения : Пружины, шайбы, монеты, изящные бронзовые листы, детали насосов, устойчивые к давлению отливки, подшипники и т. д.

Область применения зависит от процентного содержания Sn в сплаве. Максимальное количество Sn в сплавах, пригодных для холодной обработки давлением, составляет около 7%. Эти медные сплавы обладают хорошей пластичностью, но также легко упрочняются.

Максимальное содержание Sn составляет около 20%. Начиная с 5 % Sn структура сплава изменяется и требует дополнительной термической обработки.В свою очередь, это обуславливает пористую структуру. Это также причина, по которой они не подходят для других методов формования, кроме литья.

Добавление фосфора необходимо перед процессом литья. Это помогает при раскислении. После процесса в сплаве остается около 1% фосфора, что обеспечивает большую прочность. Такие сплавы называются фосфорсодержащими бронзами .

Двухфазная оловянная бронза в основном применяется для изготовления различных типов подшипников. Такая структура обеспечивает хороший баланс, где фаза α обеспечивает устойчивость к ударам и ударам, а твердые и хрупкие химические соединения несут нагрузку и обеспечивают некоторую износостойкость.

Zn и Pb также иногда присутствуют в оловянных бронзах. Цинк улучшает качество отливок, а также удешевляет сплав. Этот вид бронзы также известен как оружейный металл , так как в прошлом из этого материала изготавливали большие пушки.

Небольшие количества свинца помогают улучшить механические свойства бронзы для резки. Большие количества (до 25%) присутствуют в свинцовых бронзах , которые находят применение в качестве подшипниковых материалов.

Алюминий Бронза

Области применения : монеты, детали кораблей, морское оборудование, подшипники скольжения, насосы, клапаны и т. д.

Алюминиевые бронзы

имеют характеристики, аналогичные оловянным бронзам. Эти сплавы, в основном, однофазные и пригодны для холодной штамповки. Это делает алюминиевую бронзу популярным материалом для изготовления монет. Содержание алюминия обычно где-то между 6…12%.

Двухфазная алюминиевая бронза находит применение в качестве литейного сплава или для горячей обработки. Алюминиевые бронзы с содержанием Al около 10% используются для изготовления гребных винтов, клапанов, насосов и т. д. Этот металл пригоден для использования в соленых условиях или вблизи моря.

Мельхиор

Клапан из мельхиора

Области применения : Монеты, морское оборудование, электрические устройства, теплообменники, системы охлаждения, судостроение и т. д.

Медно-никелевые сплавы прочны и пластичны. Добавление никеля (обычно 2…30 %) в медь делает металл очень устойчивым к коррозии и придает ему выдающиеся свойства электропроводности.

Сплавы

Cu-Ni имеют практически отсутствующий коэффициент теплового расширения при 40…50% Ni. В то же время электрическое сопротивление находится на уровне макс.Такой небольшой коэффициент теплового расширения присутствует до температур до 500 °C.

Вот почему константан (сплав Cu-Ni с 45% никеля) используется в электрических устройствах, где происходят большие перепады температуры. Например, типичным использованием константана является формирование части термопары.