ממה עשוי ברונזה ואיפה משתמשים בה?

בְּרוֹנזָה היא אחת הסגסוגות העתיקות ביותר עם היסטוריה ארוכה ועשירה. זהו אחד החומרים הראשונים כאלה שהושגו בשחר האלף ה-3 לפני הספירה. נ.ס. תפקיד הברונזה עד היום הוא עדיין די חשוב ומשמעותי. במאמר זה, נסתכל מקרוב על סגסוגת זו, נברר את הרכבה ונבין היכן הוא משמש לרוב.

לפני שמתחילים שיחה על התחומים שבהם נעשה שימוש מוצלח ביותר ברונזה, כדאי לברר במה מדובר. אם אתה מבין בפירוט את ההגדרה והתכונות של החומר המדובר, כדאי להדגיש את העובדה שב הסגסוגת מכילה רכיבים חשובים כמו נחושת ופח. גם ברונזה מכיל ו תערובת של אלמנטים אחרים, אבל באחוזים צנועים יותר. התוצאה אטרקטיבית ו רב רכיבים סַגסוֹגֶת... הנחושת היא זו שממלאת את התפקיד העיקרי בהרכבה, וכל השאר מיוצג על ידי אלמנטים מתגזרים, שלא ניתן לוותר עליהם בשיפור התכונות והמאפיינים של המתכת.

ברונזה נראית אחרת. הפרמטרים החיצוניים שלו תלויים ישירות באילו מרכיבים שוררים בהרכבו. אז, ידוע באופן מסורתי סגסוגת של רווי גוון אדום מציין שהוא מכיל אחוז גדול של נחושת. ישנם גם זנים של מתכת זו שיש להם הצטננות צבע פלדה, קרוב ללבן - מראה זה מצביע על כך שהסגסוגת מכילה לא יותר מ-35% ממרכיב הנחושת.

הסגסוגת המדוברת הייתה פופולרית כבר שנים רבות.עם השנים הרלוונטיות שלו לא פוחתת, בשל היתרונות הרבים הגלומים בו. בואו ניקח בחשבון את המאפיינים החיוביים העיקריים של ברונזה שהופכים אותו לביקוש.

1. מתכת זו מתהדרת במגוון עשיר. ישנם סוגים רבים ושונים של ברונזה, למשל פיוטר, כסף, אלומיניום וזנים רבים אחרים עם נוסחאות ומאפיינים משלהם. חומרים כאלה מתבררים כמועילים בתחומים שונים, הם מכילים אלמנטים שונים המשפיעים על התכונות הפיזיקליות והתכונות של פעולת המתכת.
2. סגסוגות הברונזה הקיימות מחולקות לתתי סוגים יצוקים ומחושלים. כלומר, כדי לפתור את המשימות הספציפיות "שלהם", אפשר להשיג מתכת שתיכנע בקלות לזיוף קר - תהליך העיוות בערכי טמפרטורה רגילים. כמו כן, ניתן יהיה להשיג סגסוגת שניתן ליציקה.
3. יתרון משמעותי הוא שיציקות איכותיות מהסגסוגת המדוברת מדגימות את הכיווץ הקטן ביותר - רק 0.5-1.5%. נכס זה קובע את התפוצה והביקוש הרחב לחומר לא רק בקרב פסלים מקצועיים, אלא גם בייצור של מכונות ומכשירים תעשייתיים מיוחדים.
4. ברונזה הוא חומר שניתן להשתמש בו מספר פעמים. הסגסוגת סובלת בשלווה לחלוטין התכה נוספת, במידת הצורך. הליך זה אינו פוגע בחומר, אינו משפיע לרעה על תכונותיו.
5. אחד היתרונות החשובים ביותר של ברונזה הוא היותו בטוח וידידותי לסביבה. אם במהלך הייצור של סגסוגת כזו, היו מעורבים רכיבים שעלולים להיות מסוכנים, למשל, בריליום, אז המוצר המוגמר מזה עדיין לא יהיה רעיל. כיום, לא כל חומר יכול להתפאר בתכונות כה חשובות.
6. סגסוגת הברונזה עמידה מאוד בפני קורוזיה. זה לא יכול להיות מושפע לרעה לא מהאוויר המזוהם של העיר או מי הים. בהשפעת גורמים חיצוניים כאלה, החומר אינו מתדרדר, אינו מאבד את האטרקטיביות הקודמת שלו. רוב החומצות ברונזה כלל אינן "מפחדות" ואינן חשופות להשפעותיהן השליליות. לכן חומר זה משמש לעתים קרובות לייצור ציוד מיוחד עמיד לחומצה.
7. לברונזה יש עוד איכות מעניינת - היא אלסטית. במקרים רבים, הסגסוגת משמשת לייצור חלקי קפיצים שונים ברמת דיוק גבוהה המיועדים לחיי שירות ארוכים.

למרות רשימת היתרונות המרשימה, סגסוגת הברונזה עדיין אינה נטולת ודאות חסרונות... העיקרי שבהם הוא מחיר חומר מעשי. נחושת, הרבה פחות פח, הם חומרים שמשתמשים בהם במצבים רבים, אבל הם יקרים להשגה.

החסרונות של סגסוגת הברונזה כוללים לא את האינדיקטורים הגבוהים ביותר שלה מוליכות תרמית... עם זאת, התכונה הייחודית ששמה הצליחה למצוא את היישום שלה - למשל, בייצור אביזרים שונים לחדרי אמבטיה.

המאפיינים והמאפיינים של סגסוגת ברונזה תלויים בשני גורמים עיקריים - הרכב ומבנה. כפי שהוזכר לעיל, ההרכב הכימי של החומר המדובר מתוכנן על מנת שהסגסוגת תקבל תכונות מכניות ומאפייני ביצוע מסוימים. החשובים שבהם הם קשיות, חוזק וגמישות הסגסוגת... אפשר לתקן ולבנות מחדש את 2 הפרמטרים הראשונים על ידי שינוי יחס הפח בהרכב. אז חלקו בתוכן החומר העיקרי קשור לתואר קַשִׁיוּת ו פּלָסטִיוּת.

האינדיקטורים של קשיות וחוזק של ברונזה מושפעים ביותר כמות הבריליום בהרכב... דרגות מסוימות של סגסוגת שבהן מסופק האלמנט הנקוב עשויות להיות חזקות יותר מפלדת אל חלד. כדי להוסיף משיכות, סגסוגת הבריליום מרוווה מראש. במקרה זה, לא הערכים הכמותיים של החומרים המוכנסים ממלאים תפקיד חשוב, אלא מידת הביטוי של התכונות המתוכננות להתקבל כתוצאה מכך.

המבנה של סגסוגת הברונזה אחראי ליכולת ההתאמה של החומר ביחס ליסודות שונים. ניתן לשקול תכונה זו ביתר פירוט באמצעות הדוגמה של מרכיב חשוב - פח. לדוגמה, מבנה חד-פאזי מכיל לא יותר מ-6-8% מהאלמנט הנקוב. אם תחרוג מהאינדיקטורים שלו בכמות מגבלת המסיסות (מגיעה ל-15%), השלב השני של התמיסה המוצקה יכול להיווצר.

שלב בודד חומרי גלם מאופיינים בערכי פלסטיות גבוהים יותר. דו-פאזי סגסוגת הברונזה מתגלה כקשה יותר, אך גם שבירה יותר. המאפיינים הטכניים שצוינו משפיעים על המשך השימוש בחומרים הנחשבים: למשל, חומרי הגלם מהסוג הראשון מתאימים יותר לזיוף, ואפשרויות דו-פאזיות יהיו הפתרון הטוב ביותר ליציקה נוספת.

לכל סוג של סגסוגת ברונזה יש מאפיינים ייחודיים משלו. בואו להכיר אותם על הדוגמה של חומר פח יצוק.

1. מידת הצפיפות של הסגסוגת תלויה באחוז הפח - עם חלקו של 8-4%, הוא ינוע בין 8.6 ל-9.1 ק"ג/מ"ק. ס"מ.
2. נקודת ההיתוך תהיה תלויה בהרכב הסגסוגת ויכולה לנוע בין 880-1060 מעלות צלזיוס.
3. רמת המוליכות התרמית של החומר הנדון יכולה להגיע ל-0.098-0.2 קלוריות / ס"מ, המהווה אינדיקטור צנוע.
4. מוליכות חשמלית מגיעה ל-0.087-0.176 μOhm * מ'. גם הנתון הזה קטן.
5. קצב קורוזיה של מי הים הוא 0.04 מ"מ לשנה. אם הסגסוגת נמצאת בסביבה באוויר פתוח, אז ערך זה יהיה שונה ויהיה 0.002 מ"מ לשנה.

סגסוגת ברונזה מחולקת למספר סוגים שונים. סיווג החומר מתרחש על פי מספר קריטריונים עיקריים. בואו נתעכב על כל אחד מהם.

בהתבסס ישירות על ההרכב הכימי של ברונזה, נבדלים הזנים הבאים.

• נֶתֶך בְּדִיל וְעוֹפֶרֶת... החומר של תת-מין זה מכיל 3.5-7% בדיל. הסגסוגת מתהדרת בחוזק גבוה, אמינות וגמישות לאחר טיפול מקדים בלחץ. לחומר תכונות יציקה מצוינות. הצטמקות יכולה להגיע עד 1% (כפי שקורה עם ברזל יצוק).

• ללא פח... קטגוריה זו כוללת סוגים כאלה של סגסוגות בהרכב הכימי שלהן אין פח יקר. במקום זאת, כלולים חומרים זמינים וזולים יותר.

• אֲלוּמִינְיוּם... מקסימום חומר פלסטי. תכונות היציקה שלו נמוכות מזו של ברונזה פח יקר, אבל אין מיקרו-נקבים בהרכב. ההרכב כולל ניקל, זרחן וברזל - רכיבים המשפרים את התכונות של סגסוגת אלומיניום.

• סִילִיקוֹן... תת-סוג של חומר בעל חוזק גבוה, עמיד בפני קורוזיה, מוליך חשמלית. החומר אינו מפחד מטמפרטורות נמוכות או גבוהות, סביבה אלקלית. על מנת שלמתכת יהיו מאפייני חוזק גבוהים יותר, ההרכב הכימי מסויג בנוסף עם מנגן ומעובד על ידי דפורמציה קרה.

• סגסוגת בריל מותרת לעבור טיפול בחום באמצעות מרווה והזדקנות מלאכותית... החיסרון העיקרי של סוג זה הוא העלות הגבוהה של בריליום.

סגסוגות ברונזה מסווגות בהתאם לסוג העיבוד.

• ניתן לעיוות... בייצור חלקי ברונזה נעשה שימוש בטכנולוגיות פופולריות כמו חישול, חיתוך, חיתוך וכרסום.

• בֵּית יְצִיקָה... סוג נפרד של סגסוגת ברונזה. חלקים המורכבים ממתכת זו מיוצרים במטלורגיה.

סוגים שונים של סגסוגות ברונזה מחולקים גם במבנה שלהם. ניתן להבחין בין האפשרויות הבאות.

• שלב בודד... הרכיבים הקיימים במתכת כזו בתמיסה מוצקה יוצרים רק שלב מוגדר אחד.
• דו-פאזי... מוצרים מתקבלים על ידי יציקה, כי הם מעוותים אך ורק בהשפעת מחווני טמפרטורה גבוהה. ניתן להשיג יציקות בתצורות המורכבות והמורכבות ביותר מסגסוגת דו פאזית.

יש כרגע כמה שונים דרגות ברונזה. הם שונים זה מזה ישירות בהרכב, אשר קובע את המאפיינים, הפרמטרים וההיקף של הסגסוגת. כדי להקל על הניווט, פותחה מערכת סימון מיוחדת הכוללת סמלים אלפביתיים ומספריים (משקפים את הערכים הראשונים בשמות היסודות הכימיים).

המספרים במותגים מציינים את מספר הרכיבים המסופקים בסגסוגת (באחוזים). נכון, נפח הנחושת בדרך כלל אינו בא לידי ביטוי בייעודים אלה.

נכון לעכשיו, סגסוגת הברונזה משמשת בתחומים רבים. בואו להכיר את הרשימה שלהם.

1. סגסוגת המכילה רק 2% פח מושלמת עבור פרזול בטמפרטורות רגילות בגלל השיכות הטובה שלה. יצירות שבהן ריכוז יסוד זה הגיע ל-15% היו בשימוש נרחב בימי קדם - מהם נוצרו חפצים רבים ושונים.
2. ברונזה מוקשה איכותית, המכילה בריליום, משמשת לעתים קרובות לייצור חלקי קפיצים, קפיצים או ממברנות.
3. החומר העשיר באלומיניום משמש לרוב בתנאים קשים (ייצור כימי, לחות גבוהה).
4. סגסוגות עם סיליקון ואבץ הן רקיעות ומתאימות לייצור חפצים ביציקה.
5. החומר המדובר משמש לייצור של הנדסת חשמל למיניהם, מאחר והוא אינו ממוגנט.
6. אמבטיות, כיורים, אביזרי אינסטלציה, המשמשים לרוב בבית (ולא רק), עשויים מחומר שאינו שונה במוליכות תרמית.
7. ניתן להשתמש בסגסוגת הברונזה גם בבניית רכב או מטוס.

לברונזה יש הבדלים שונים למדי ממתכות דומות אחרות. אין שום דבר קשה באמנות "חישוב" חומר נתון. בוא נראה איך אתה יכול בקלות ובקלות להבחין ברונזה בבית.

• הברונזה שונה מסגסוגות רבות אחרות בחוזקה ובקשיחותה הגבוהה. לפיכך, מתכת ניתן להבחין בקלות מנחושת או פליז. זה מספיק כדי פשוטו כמשמעו לבדוק את החומר "עבור שן" - אסור להישאר עקבות על פני השטח של סגסוגת הברונזה, כמו במקרה של לחץ.

• אתה יכול להתנסות בתמיסת מלח (200 גרם לליטר מים). לאחר 10-15 דקות, חתיכת נחושת תקבל גוון עז וקליט יותר מחתיכת ברונזה.

• הם פונים לחימום המתכת לכ-600 מעלות צלזיוס (ניתן להשיג טמפרטורה דומה באמצעות מבער בנזין מיוחד).אם אתה מביא את המכשיר ליד, למשל, פליז, סרט תחמוצת אבץ כהה יופיע על החומר. זה לא יהיה גלוי על פריט ברונזה.

• אם אתה מחמם פליז, הוא יתכופף. אם תבוצע פעולה כזו ביחס לברונזה, היא לא תשנה את תכונותיה וצורתה. אם יש הזדמנות ודוגמא של מתכת, אתה יכול לנסות להמיס אותה. אותו פליז יתחיל לבעור בלהבה לבנה ותפזר פתיתים לבנים כשלג - כך נשרף האבץ.

• אתה יכול להבחין ברונזה מפליז בדרך אמינה אחרת.: שים כמה שבבים מכל אחת מהמתכות במיכלים נפרדים, ולאחר מכן יוצקים חומצה חנקתית מדוללת (חלק אחד חומצה וחלק אחד מים). המתן מעט עד שרוב הרכיבים יספיקו להתמוסס. לאחר מכן, אתה צריך לחמם את הכוסות ולהביא את הפתרונות לרתיחה. אתה צריך לשמור אותם על אש נמוכה במשך 30 דקות. הנוזל שבו מצויות פיסות הפליז יהיה שקוף, ובכלי עם שבבי ברונזה ייווצר משקע לבן כשלג של פח.

מוצרים העשויים מסגסוגת ברונזה דורשים תחזוקה תקופתית נאותה. אסור להזניח אותם. בואו נסתכל מקרוב על איך לטפל נכון בפריטים כאלה.

1. פריטים העשויים מברונזה אצילית נראים מרהיבים ומושכים רק אם הם מנוקים היטב ומטופחים. כל הצטברות אבק ולכלוך המופיעים על פני חפצים יש להסיר באופן קבוע. עדיף להשתמש במטלית מעט לחה בשביל זה. אין צורך לשפשף את המוצרים בכל הכוח - היזהרו.
2. כדי לשמור על הלכה המקורית על פריטי הברונזה זמן רב ככל האפשר, ניתן לשטוף אותם מעת לעת בתמיסת סבון עדינה. פעולות אלו יהיו הכרחיות כדי שלא יופיעו סדקים או הרס של שכבת הלכה על האובייקטים.
3. אם אתה חובב גדול של דברים שממש מלוטשים לברק מושלם, מומלץ לנקות את הברונזה באמצעות אבקות וריאגנטים מיוחדים. לדוגמה, מטהר מיוחד עבור ברונזה "טרילון" יכול להתפאר במוניטין טוב.
4. לאחר סיום העבודה על ניקוי עמוק של מוצרי סגסוגת ברונזה, רצוי להבריק את משטח המתכת ביסודיות. בד צמר יבש יעשה את הטוב ביותר עבור זה.
5. לפעמים אבקת שיניים יבשה משמשת לניקוי ברונזה, מדוללת בעבר במים בתוספת אמוניה. אתה צריך 1 כוס אבקה, 1 כפית אלכוהול. רצוי להשתמש במברשת נוקשה לניקוי.
6. דרך עתיקה ומסורתית לטיהור ברונזה היא אפשרות זו: שימוש במים שבהם בושלו בעבר קטניות. ניקוי נוסף מתבצע גם באמצעות מברשת נוקשה. לאחר מכן יש לשטוף שוב מוצר מתכת נקי ולנגב אותו עם מטלית יבשה.

אם אתה מתכנן להשתמש בסמרטוט כדי לנקות את הברונזה, עדיף לקחת פלָנֶל אוֹפְּצִיָה. במיוחד בזהירות ובקפדנות נדרש לנקות מקומות עם קפלים ושקעים, שכן כאן מצטברים האבק והלכלוך באופן הפעיל ביותר.

על מה זה ברונזה והיכן הוא משמש, ראה את הסרטון הבא.