De quoi est fait le bronze et où est-il utilisé ?

Bronze est l'un des alliages les plus anciens avec une longue et riche histoire. Il s'agit de l'un des premiers matériaux de ce type obtenus à l'aube du 3e millénaire avant notre ère. NS. Le rôle du bronze à ce jour est encore assez important et significatif. Dans cet article, nous allons examiner de plus près cet alliage, découvrir sa composition et déterminer où il est le plus souvent utilisé.

Avant d'entamer une conversation sur les domaines dans lesquels le bronze est le plus souvent utilisé avec succès, vous devez savoir de quoi il s'agit. Si vous comprenez en détail la définition et les caractéristiques du matériau en question, il convient de souligner le fait que dans L'alliage contient des composants aussi importants que le cuivre et l'étain. Le bronze contient également et mélange d'autres éléments, mais dans des pourcentages plus modestes. Le résultat est séduisant et multicomposant alliage... C'est le cuivre qui joue le rôle principal dans sa composition, et tout le reste est représenté par des éléments d'alliage, dont on ne peut se passer pour améliorer les propriétés et les caractéristiques du métal.

Le bronze est différent. Ses paramètres externes dépendent directement des composants qui prédominent dans sa composition. Ainsi, l'alliage traditionnellement connu de teinte rouge indique qu'il contient un grand pourcentage de cuivre. Il existe également des variétés de ce métal qui ont un rhume couleur acierproche du blanc - cet aspect indique que l'alliage ne contient pas plus de 35% du composant cuivre.

L'alliage en question est populaire depuis de nombreuses années.Au fil des années, sa pertinence ne diminue pas, en raison des nombreux avantages qui lui sont inhérents. Considérons les principales caractéristiques positives du bronze qui le rendent recherché.

1. Ce métal possède une riche variété. Il existe de nombreux types de bronze, par exemple l'étain, l'argent, l'aluminium et de nombreuses autres variétés avec leurs propres formules et caractéristiques. De tels matériaux s'avèrent utiles dans divers domaines, ils contiennent divers éléments qui affectent les propriétés physiques et les caractéristiques du fonctionnement du métal.
2. Les alliages de bronze existants sont subdivisés en sous-types coulés et forgés. C'est-à-dire que pour résoudre "leurs" tâches spécifiques, il est possible d'obtenir un métal qui cédera facilement au forgeage à froid - le processus de déformation à des valeurs de température normales. Il sera également possible d'obtenir un alliage pouvant être coulé.
3. Un avantage significatif est que les moulages de haute qualité de l'alliage en question présentent le plus petit retrait - seulement 0,5-1,5%. Cette propriété détermine la large distribution et la demande du matériau non seulement parmi les sculpteurs professionnels, mais également dans la fabrication de machines et d'appareils industriels spéciaux.
4. Le bronze est un matériau qui peut être utilisé plusieurs fois. L'alliage tolère absolument calmement une refonte supplémentaire, si nécessaire. Cette procédure n'endommage pas le matériau, n'affecte pas ses propriétés.
5. L'un des avantages les plus importants du bronze est qu'il est sûr et respectueux de l'environnement. Si, lors de la production d'un tel alliage, des composants potentiellement dangereux étaient impliqués, par exemple du béryllium, le produit fini à partir de celui-ci ne sera toujours pas toxique. Aujourd'hui, tous les matériaux ne peuvent pas se vanter de qualités aussi importantes.
6. L'alliage de bronze est très résistant à la corrosion. Il ne peut pas être affecté par l'air pollué de la ville ou par l'eau de mer. Sous l'influence de tels facteurs externes, le matériau ne se détériore pas, ne perd pas son ancien attrait. La plupart des acides bronze n'ont pas du tout "peur" et ne sont pas exposés à leurs effets négatifs. C'est pourquoi ce matériau est souvent utilisé pour la production d'équipements spéciaux résistants aux acides.
7. Le bronze a une autre qualité intéressante - il est élastique. Dans de nombreux cas, l'alliage est utilisé pour la fabrication de diverses pièces de ressort de haute précision conçues pour une longue durée de vie.

Malgré la liste impressionnante d'avantages, l'alliage de bronze n'est toujours pas dépourvu de certains désavantages... Le principal est le prix matériel pratique. Le cuivre, et encore moins l'étain, sont des matériaux qui sont utilisés dans de nombreuses situations, mais ils sont chers à obtenir.

Les inconvénients de l'alliage de bronze ne comprennent pas les indicateurs les plus élevés de son conductivité thermique... Cependant, la caractéristique distinctive nommée a également pu trouver son application - par exemple, dans la production de divers accessoires pour salles de bains.

Les caractéristiques et propriétés d'un alliage de bronze dépendent de 2 facteurs principaux - la composition et la structure. Comme mentionné ci-dessus, la composition chimique du matériau en question est conçue pour que l'alliage obtienne certaines propriétés mécaniques et caractéristiques de performance. Les plus importants d'entre eux sont dureté, résistance et ductilité de l'alliage... Il est possible de corriger et reconstruire les 2 premiers paramètres en changeant le ratio d'étain dans la composition. Ainsi, sa part dans le contenu de la matière principale est liée au degré dureté et plasticité.

Les indicateurs de dureté et de résistance du bronze sont les plus influencés par la quantité de béryllium dans la composition... Certaines qualités d'alliage dans lesquelles l'élément nommé est fourni peuvent être plus résistantes que l'acier inoxydable. Pour ajouter de la ductilité, l'alliage de béryllium est pré-trempé. Dans ce cas, ce ne sont pas les valeurs quantitatives des substances introduites qui jouent un rôle important, mais le degré de manifestation des propriétés que l'on prévoit d'obtenir en conséquence.

La structure de l'alliage de bronze est responsable de la capacité d'accueil de la matière par rapport aux différents éléments. Cette caractéristique peut être considérée plus en détail en utilisant l'exemple d'un composant important - l'étain. Par exemple, une structure monophasée n'a pas plus de 6 à 8 % de l'élément nommé. Si vous dépassez ses indicateurs du montant de la limite de solubilité (atteint 15%), alors la 2ème phase de la solution solide peut se former.

Monophasé les matières premières sont caractérisées par des valeurs de plasticité plus élevées. Biphasique l'alliage de bronze s'avère plus dur, mais aussi plus cassant. Les caractéristiques techniques spécifiées affectent l'utilisation ultérieure des matériaux considérés: par exemple, les matières premières du premier type sont plus adaptées au forgeage et les options à deux phases seront la meilleure solution pour une coulée ultérieure.

Chaque type d'alliage de bronze a ses propres caractéristiques distinctives. Faisons connaissance avec eux sur l'exemple d'un matériau en étain coulé.

1. Le degré de densité de l'alliage dépend du pourcentage d'étain - avec sa part de 8-4%, il variera de 8,6 à 9,1 kg / cu. cm.
2. Le point de fusion dépendra de la composition de l'alliage et peut aller de 880 à 1060 degrés Celsius.
3. Le niveau de conductivité thermique du matériau en question peut atteindre 0,098-0,2 cal/cm, ce qui est un indicateur modeste.
4. La conductivité électrique atteint 0,087-0,176 Ohm * m. Ce chiffre est également faible.
5. Le taux de corrosion de l'eau de mer est de 0,04 mm/an. Si l'alliage est dans un environnement à l'air libre, alors cette valeur sera différente et sera de 0,002 mm/an.

L'alliage de bronze est divisé en plusieurs types différents. La classification du matériau se fait selon plusieurs critères principaux. Attardons-nous sur chacun d'eux.

Basées directement sur la composition chimique du bronze, on distingue les variétés suivantes.

• Étain... Le matériel de cette sous-espèce contient 3,5 à 7 % d'étain. L'alliage présente une résistance, une fiabilité et une résilience élevées après un traitement de pression préliminaire. Le matériau a d'excellentes propriétés de coulée. Le retrait peut atteindre 1% (comme c'est le cas avec la fonte).

• Sans étain... Cette catégorie comprend les types d'alliages dans la composition chimique desquels il n'y a pas d'étain coûteux. Au lieu de cela, des matériaux plus facilement disponibles et peu coûteux sont inclus.

• Aluminium... Matière plastique maximale. Ses propriétés de coulée sont inférieures à celles du bronze d'étain coûteux, mais il n'y a pas de micropores dans la composition. La composition comprend du nickel, du phosphore et du fer - des composants qui améliorent les propriétés d'un alliage d'aluminium.

• Silicium... Le sous-type de matériau à haute résistance, résistant à la corrosion, est électriquement conducteur. Le matériau n'a pas peur des températures basses ou élevées, de l'environnement alcalin. Pour que le métal ait des caractéristiques de résistance plus élevées, la composition chimique est en outre alliée au manganèse et traitée par déformation à froid.

• L'alliage de béryl est autorisé à subir un traitement thermique par trempe et vieillissement artificiel... Le principal inconvénient de ce type est le coût élevé du béryllium.

Les alliages de bronze sont classés en fonction du type de traitement.

• Déformable... Dans la production de pièces en bronze, des technologies populaires telles que le forgeage, le brochage, la coupe et le fraisage sont utilisées.

• Fonderie... Un type distinct d'alliage de bronze. Les pièces constituées de ce métal sont produites par métallurgie.

Différents types d'alliages de bronze sont également divisés dans leur structure. Les options suivantes sont distinguées.

• Monophasé... Les composants présents dans un tel métal en solution solide ne forment qu'une seule phase définie.
• Biphasique... Les produits sont obtenus par coulée, car ils se déforment exclusivement sous l'influence d'indicateurs de température élevée. Il est possible d'obtenir des moulages des configurations les plus complexes et les plus complexes à partir d'un alliage à deux phases.

Il existe actuellement plusieurs qualités de bronze. Ils diffèrent les uns des autres directement par leur composition, qui détermine les caractéristiques, les paramètres et la portée de l'alliage. Pour faciliter la navigation, un système de marquage spécial a été développé, qui comprend des symboles alphabétiques et numériques (reflétant les premières valeurs dans les noms des éléments chimiques).

Les chiffres dans les marques indiquent le nombre de composants fournis dans l'alliage (en pourcentage). Certes, le volume de cuivre n'est généralement pas reflété dans ces désignations.

Actuellement, l'alliage de bronze est utilisé dans de nombreux domaines. Faisons connaissance avec leur liste.

1. Un alliage contenant seulement 2% d'étain est parfait pour le forgeage à température normale en raison de sa bonne ductilité. Les compositions dans lesquelles la concentration de cet élément atteignait 15% étaient largement utilisées dans l'Antiquité - de nombreux objets différents en étaient fabriqués.
2. Le bronze durci de qualité, qui contient du béryllium, est souvent utilisé dans la fabrication de pièces de ressort, de ressorts ou de membranes.
3. Le matériau riche en aluminium est le plus souvent utilisé dans des conditions défavorables (production chimique, forte humidité).
4. Les alliages avec le silicium et le zinc sont ductiles et conviennent à la production d'objets par fonderie.
5. Le matériau en question est utilisé pour la production de divers équipements électriques, car il n'est pas magnétisé.
6. Les baignoires, lavabos, appareils de plomberie, qui sont souvent utilisés à la maison (et pas seulement), sont fabriqués à partir d'un matériau dont la conductivité thermique ne diffère pas.
7. L'alliage de bronze peut également être utilisé dans la construction automobile ou aéronautique.

Le bronze a des différences assez différentes des autres métaux similaires. Il n'y a rien de difficile dans l'art de "calculer" un matériau donné. Voyons comment vous pouvez facilement et facilement distinguer le bronze à la maison.

• Le bronze se distingue de nombreux autres alliages par sa résistance et sa rigidité élevées. Ainsi, le métal peut être facilement distingué du cuivre ou du laiton. Il suffit de vérifier littéralement le matériau "pour une dent" - aucune trace ne doit rester à la surface de l'alliage de bronze, comme dans le cas de la pression.

• Vous pouvez expérimenter avec une solution saline (200 g par litre d'eau). Après 10-15 minutes, une pièce en cuivre acquiert une teinte plus intense et accrocheuse qu'une pièce en bronze.

• Ils ont recours au chauffage du métal à environ 600 degrés Celsius (Une température similaire peut être obtenue en utilisant un brûleur à essence spécial).Si l'instrument est amené, par exemple, au laiton, un film d'oxyde de zinc foncé apparaîtra sur le matériau. Il ne sera pas visible sur un objet en bronze.

• Si vous chauffez du laiton, il se pliera. Si une telle opération est effectuée sur le bronze, il ne changera pas ses propriétés et sa forme. S'il y a une opportunité et un échantillon de métal, vous pouvez essayer de le faire fondre. Le même laiton commencera à brûler avec une flamme blanche, dispersant des flocons blancs comme neige - c'est ainsi que le zinc brûle.

• Vous pouvez distinguer le bronze du laiton d'une autre manière fiable.: Mettez quelques copeaux de chacun des métaux dans des récipients séparés, puis versez de l'acide nitrique dilué (1 partie d'acide et 1 partie d'eau). Attendez un peu jusqu'à ce que la plupart des composants aient le temps de se dissoudre. Ensuite, vous devez réchauffer les béchers et porter les solutions à ébullition. Vous devez les garder à feu doux pendant 30 minutes. Le liquide dans lequel se trouvent les morceaux de laiton sera transparent et un précipité d'étain blanc comme neige se formera dans un récipient avec des copeaux de bronze.

Les produits fabriqués à partir d'un alliage de bronze nécessitent un entretien périodique approprié. Ils ne doivent pas être négligés. Examinons de plus près comment entretenir correctement ces articles.

1. Les objets en bronze noble ne sont spectaculaires et attrayants que s'ils sont bien nettoyés et soignés. Les accumulations de poussière et de saleté qui apparaissent à la surface des objets doivent être régulièrement éliminées. Il est préférable d'utiliser un chiffon légèrement humide pour cela. Vous n'avez pas besoin de frotter les produits de toutes vos forces - soyez prudent.
2. Pour conserver le plus longtemps possible le vernis d'origine sur les pièces en bronze, vous pouvez les laver périodiquement avec une solution savonneuse douce. Ces actions seront nécessaires pour que des fissures ou des destructions de la couche de vernis n'apparaissent pas sur les objets.
3. Si vous êtes un grand fan de choses qui sont littéralement polies pour une brillance parfaite, il est recommandé de nettoyer le bronze à l'aide de poudres et de réactifs spécialisés. Par exemple, un purificateur spécial pour le bronze "Trilon" peut se vanter d'une bonne réputation.
4. Après avoir terminé les travaux de nettoyage en profondeur des produits en alliage de bronze, il est conseillé de polir soigneusement la surface métallique. Un chiffon de laine sec fera le mieux pour cela.
5. Parfois, de la poudre dentifrice sèche est utilisée pour nettoyer le bronze, préalablement dilué dans de l'eau additionnée d'ammoniaque. Vous avez besoin d'1 verre de poudre, 1 cuillère à café d'alcool. Il est conseillé d'utiliser une brosse dure pour le nettoyage.
6. Une manière ancienne et traditionnelle de purifier le bronze est cette option : utiliser de l'eau dans laquelle des légumineuses ont été préalablement cuites. Un nettoyage supplémentaire est également effectué à l'aide d'une brosse dure. Après cela, un produit métallique propre doit être rincé à nouveau et essuyé avec un chiffon sec.

Si vous prévoyez d'utiliser un chiffon pour nettoyer le bronze, il est préférable de prendre flanelle option. Il est particulièrement prudent et scrupuleusement requis de nettoyer les endroits présentant des plis et des dépressions, car c'est ici que la poussière et la saleté s'accumulent le plus activement.

À propos de ce qu'est le bronze et où il est utilisé, voir la vidéo suivante.