ما هو البرونز المصنوع وأين يستخدم؟

برونزية هي واحدة من أقدم السبائك التي لها تاريخ طويل وغني. هذه واحدة من أولى المواد التي تم الحصول عليها في فجر الألفية الثالثة قبل الميلاد. NS. لا يزال دور البرونز حتى يومنا هذا مهمًا وهامًا للغاية. في هذه المقالة ، سوف نلقي نظرة فاحصة على هذه السبيكة ، ونكتشف تكوينها ونكتشف أين يتم استخدامها في أغلب الأحيان.

قبل بدء محادثة حول المناطق التي يتم فيها استخدام البرونز غالبًا بنجاح ، يجب أن تعرف ما هو البرونز. إذا فهمت بالتفصيل تعريف وخصائص المادة المعنية ، فمن الجدير تسليط الضوء على حقيقة أن في تحتوي السبيكة على مكونات مهمة مثل النحاس والقصدير. يحتوي البرونز أيضًا على و خليط من العناصر الأخرى، ولكن بنسب أكثر تواضعا. والنتيجة جذابة و متعدد المكونات سبيكة... يلعب النحاس الدور الرئيسي في تكوينه ، ويتم تمثيل كل شيء آخر بعناصر صناعة السبائك ، والتي لا يمكن الاستغناء عنها في تحسين خصائص وخصائص المعدن.

تبدو البرونزية مختلفة. تعتمد المعلمات الخارجية بشكل مباشر على المكونات التي تسود في تكوينها. لذلك ، سبائك المشبعة المعروفة تقليديا لون أحمر يشير إلى احتوائه على نسبة كبيرة من النحاس. كما توجد أنواع مختلفة من هذا المعدن مصابة بنزلة برد لون الصلبقريب من الأبيض - يشير هذا المظهر إلى أن السبيكة لا تحتوي على أكثر من 35٪ من مكونات النحاس.

كانت السبيكة المعنية شائعة لسنوات عديدة.على مر السنين ، لم تتضاءل أهميتها ، بسبب المزايا العديدة المتأصلة فيها. دعنا نفكر في الخصائص الإيجابية الرئيسية للبرونز التي تجعلها مطلوبة.

1. يفتخر هذا المعدن بمجموعة متنوعة غنية. هناك العديد من الأنواع المختلفة من البرونز ، على سبيل المثال ، البيوتر ، والفضة ، والألمنيوم والعديد من الأصناف الأخرى التي لها صيغها وخصائصها. تبين أن هذه المواد مفيدة في مختلف المجالات ، فهي تحتوي على عناصر مختلفة تؤثر على الخصائص الفيزيائية وخصائص تشغيل المعدن.
2. تنقسم السبائك البرونزية الحالية إلى أنواع فرعية مصبوبة ومطاوعة. أي لحل المهام المحددة "الخاصة بهم" ، من الممكن الحصول على معدن يمكن أن يخضع بسهولة للتزوير على البارد - عملية التشوه عند قيم درجة الحرارة العادية. سيكون من الممكن أيضًا الحصول على سبيكة يمكن صبها.
3. ومن المزايا المهمة أن المسبوكات عالية الجودة من السبيكة المعنية تظهر أقل انكماش - 0.5-1.5٪ فقط. تحدد هذه الخاصية التوزيع الواسع والطلب على المواد ليس فقط بين النحاتين المحترفين ، ولكن أيضًا في تصنيع الآلات والأجهزة الصناعية الخاصة.
4. البرونز مادة يمكن استخدامها عدة مرات. تتسامح السبيكة بهدوء تام مع مزيد من إعادة الصهر ، إذا لزم الأمر. هذا الإجراء لا يضر بالمادة ولا يؤثر سلبًا على خصائصها.
5. من أهم فوائد البرونز أنه آمن وصديق للبيئة. إذا تم تضمين مكونات خطرة أثناء إنتاج مثل هذه السبيكة ، على سبيل المثال ، البريليوم ، فلن يظل المنتج النهائي من هذا سامًا. اليوم ، لا يمكن لكل مادة التباهي بهذه الصفات المهمة.
6. سبائك البرونز عالية المقاومة للتآكل. لا يمكن أن تتأثر سلبًا بهواء المدينة الملوث أو مياه البحر. تحت تأثير هذه العوامل الخارجية ، لا تتدهور المادة ولا تفقد جاذبيتها السابقة. معظم أحماض البرونز ليست "خائفة" على الإطلاق ولا تتعرض لآثارها السلبية. هذا هو السبب في أن هذه المادة غالبًا ما تستخدم لإنتاج معدات خاصة مقاومة للأحماض.
7. البرونز له صفة أخرى مثيرة للاهتمام - إنه مرن. في كثير من الحالات ، يتم استخدام السبيكة لتصنيع العديد من أجزاء الزنبرك عالية الدقة المصممة من أجل عمر خدمة طويل.

على الرغم من قائمة المزايا المثيرة للإعجاب ، إلا أن سبائك البرونز لا تخلو من بعض اليقين سلبيات... الشيء الرئيسي هو سعر مادة عملية. النحاس ، ناهيك عن القصدير ، هو مواد تستخدم في كثير من المواقف ، لكن الحصول عليها باهظ الثمن.

لا تشمل عيوب سبيكة البرونز أعلى مؤشرات لها توصيل حراري... ومع ذلك ، فإن الميزة المميزة المسماة تمكنت أيضًا من العثور على تطبيقها - على سبيل المثال ، في إنتاج ملحقات متنوعة للحمامات.

تعتمد خصائص وخصائص سبيكة البرونز على عاملين رئيسيين - التركيب والهيكل. كما هو مذكور أعلاه ، تم تصميم التركيب الكيميائي للمادة المعنية حتى تحصل السبيكة على خصائص ميكانيكية وخصائص أداء معينة. أهمها صلابة وقوة وليونة السبيكة... من الممكن تصحيح وإعادة بناء أول معلمتين عن طريق تغيير نسبة القصدير في التركيبة. لذلك ، ترتبط حصتها في محتوى المادة الرئيسية بالدرجة صلابة و الليونة.

أكثر مؤشرات صلابة وقوة من البرونز هي التي تتأثر كمية البريليوم في التكوين... قد تكون درجات معينة من السبائك التي يتم توفير العنصر المحدد فيها أقوى من الفولاذ المقاوم للصدأ. لإضافة ليونة ، يتم إخماد سبائك البريليوم مسبقًا. في هذه الحالة ، ليست القيم الكمية للمواد المدخلة هي التي تلعب دورًا مهمًا ، ولكن درجة إظهار الخصائص المخطط الحصول عليها نتيجة لذلك.

هيكل السبيكة البرونزية مسؤول عن القدرة الاستيعابية للمادة فيما يتعلق بالعناصر المختلفة. يمكن النظر في هذه الميزة بمزيد من التفصيل باستخدام مثال مكون مهم - القصدير. على سبيل المثال ، لا يحتوي الهيكل أحادي الطور على أكثر من 6-8٪ من العنصر المحدد. إذا تجاوزت مؤشراته بمقدار حد الذوبان (يصل إلى 15٪) ، فيمكن أن تتكون المرحلة الثانية من المحلول الصلب.

على مرحلة واحدة تتميز المواد الخام بقيم لدونة أعلى. ثنائي الطور تبين أن سبيكة البرونز أقوى ، ولكنها أيضًا أكثر هشاشة. تؤثر الخصائص التقنية المحددة على الاستخدام الإضافي للمواد المدروسة: على سبيل المثال ، تعتبر المواد الخام من النوع الأول أكثر ملاءمة للتزوير ، وستكون الخيارات ذات المرحلتين هي الحل الأفضل لمزيد من الصب.

كل نوع من سبائك البرونز له سماته المميزة. دعنا نتعرف عليهم على مثال مادة القصدير المصبوب.

1. تعتمد درجة كثافة السبيكة على النسبة المئوية للقصدير - حيث تتراوح حصتها من 8-4٪ من 8.6 إلى 9.1 كجم / متر مكعب. سم.
2. ستعتمد نقطة الانصهار على تكوين السبيكة ويمكن أن تتراوح من 880-1060 درجة مئوية.
3. يمكن أن يصل مستوى التوصيل الحراري للمادة المعنية إلى 0.098-0.2 كالوري / سم ، وهو مؤشر متواضع.
4. تصل الموصلية الكهربائية إلى 0.087-0.176 ميكرومتر * م. هذا الرقم صغير أيضًا.
5. معدل تآكل مياه البحر 0.04 مم / سنة. إذا كانت السبيكة في بيئة مفتوحة ، فستكون هذه القيمة مختلفة وستكون 0.002 مم / سنة.

سبائك البرونز مقسمة إلى عدة أنواع مختلفة. يحدث تصنيف المادة وفقًا لعدة معايير رئيسية. دعونا أسهب في الحديث عن كل منهم.

بناءً على التركيب الكيميائي للبرونز ، يتم تمييز الأصناف التالية.

• بيوتر... تحتوي مادة هذه الأنواع الفرعية على 3.5-7٪ قصدير. تتميز السبيكة بالقوة العالية والموثوقية والمرونة بعد المعالجة الأولية بالضغط. المادة لها خصائص صب ممتازة. يمكن أن يصل الانكماش إلى 1٪ (كما هو الحال مع الحديد الزهر).

• عديم القصدير... تشمل هذه الفئة مثل هذه الأنواع من السبائك في التركيب الكيميائي التي لا يوجد فيها قصدير باهظ الثمن. بدلاً من ذلك ، يتم تضمين المزيد من المواد المتاحة بسهولة وغير مكلفة.

• الألومنيوم... أقصى قدر من البلاستيك. خصائص صبها أقل من تلك الخاصة بقصدير البرونز باهظ الثمن ، ولكن لا توجد مسامات دقيقة في التركيب. تشتمل التركيبة على النيكل والفوسفور والحديد - وهي مكونات تعمل على تحسين خصائص سبائك الألومنيوم.

• السيليكون... نوع فرعي من المواد عالية القوة ، مقاوم للتآكل ، موصل بالكهرباء. المادة لا تخاف من درجات الحرارة المنخفضة أو العالية ، البيئة القلوية. من أجل أن يتمتع المعدن بخصائص قوة أعلى ، يتم أيضًا خلط التركيب الكيميائي مع المنغنيز ومعالجته بالتشوه البارد.

• يُسمح لسبائك البريل بالخضوع للمعالجة الحرارية باستخدام التبريد والشيخوخة الاصطناعية... العيب الرئيسي لهذا النوع هو ارتفاع تكلفة البريليوم.

يتم تصنيف سبائك البرونز بناءً على نوع المعالجة.

• قابلة للطي... في إنتاج الأجزاء البرونزية ، يتم استخدام التقنيات الشائعة مثل الطرق والتطريز والقطع والطحن.

• مسبك... نوع منفصل من سبائك البرونز. يتم إنتاج الأجزاء التي تتكون من هذا المعدن بواسطة علم المعادن.

تنقسم أيضًا أنواع مختلفة من سبائك البرونز في هيكلها. الخيارات التالية مميزة.

• على مرحلة واحدة... تشكل المكونات الموجودة في مثل هذا المعدن في محلول صلب مرحلة واحدة محددة فقط.
• ثنائي الطور... يتم الحصول على المنتجات عن طريق الصب ، لأنها مشوهة حصريًا تحت تأثير مؤشرات درجات الحرارة العالية. من الممكن الحصول على مصبوبات من أكثر التكوينات تعقيدًا وتعقيدًا من سبيكة ثنائية الطور.

يوجد حاليا عدة مختلفة درجات من البرونز. وهي تختلف عن بعضها البعض بشكل مباشر في التركيب الذي يحدد خصائص ومعايير ونطاق السبيكة. لتسهيل التنقل ، تم تطوير نظام خاص لوضع العلامات ، والذي يتضمن رموزًا أبجدية ورقمية (تعكس القيم الأولى في أسماء العناصر الكيميائية).

تشير الأرقام في العلامات التجارية إلى عدد المكونات المتوفرة في السبيكة (بالنسب المئوية). صحيح أن حجم النحاس لا ينعكس عادة في هذه التعيينات.

حاليًا ، يتم استخدام سبائك البرونز في العديد من المجالات. دعونا نتعرف على قائمتهم.

1. تعتبر السبيكة التي تحتوي على 2٪ من القصدير فقط مثالية للتزوير في درجات الحرارة العادية بسبب ليونة جيدة. تم استخدام التركيبات التي يصل فيها تركيز هذا العنصر إلى 15 ٪ على نطاق واسع في العصور القديمة - تم صنع العديد من الأشياء المختلفة منها.
2. غالبًا ما يستخدم البرونز المقوى عالي الجودة ، والذي يحتوي على البريليوم ، في صناعة أجزاء الزنبرك أو النوابض أو الأغشية.
3. غالبًا ما تستخدم المواد الغنية بالألمنيوم في ظروف معاكسة (إنتاج كيميائي ، رطوبة عالية).
4. سبائك السيليكون والزنك مطيلة ومناسبة لإنتاج الأشياء عن طريق الصب.
5. تُستخدم المادة المعنية لإنتاج هندسة كهربائية مختلفة ، لأنها غير ممغنطة.
6. الحمامات ، والمغاسل ، وتركيبات السباكة ، التي تُستخدم غالبًا في المنزل (وليس فقط) ، مصنوعة من مادة لا تختلف في التوصيل الحراري.
7. يمكن أيضًا استخدام سبائك البرونز في صناعة السيارات أو صناعة الطائرات.

البرونز له اختلافات مختلفة تمامًا عن المعادن المماثلة الأخرى. لا يوجد شيء صعب في فن "حساب" مادة معينة. دعونا نرى كيف يمكنك بسهولة وسهولة التمييز بين البرونز في المنزل.

• يختلف البرونز عن العديد من السبائك الأخرى في قوته العالية وصلابته. وبالتالي ، يمكن تمييز المعدن بسهولة عن النحاس أو النحاس الأصفر. يكفي فحص المادة "بحثًا عن سن" حرفيًا - يجب ألا تبقى أي آثار على سطح سبيكة البرونز ، كما في حالة الضغط.

• يمكنك تجربة محلول ملحي (200 جم لكل لتر من الماء). بعد 10-15 دقيقة ، ستكتسب القطعة النحاسية ظلًا أكثر كثافة وجاذبية من القطعة البرونزية.

• يلجأون إلى تسخين المعدن إلى حوالي 600 درجة مئوية (يمكن الحصول على درجة حرارة مماثلة باستخدام موقد بنزين خاص).إذا تم إحضار الجهاز ، على سبيل المثال ، من النحاس الأصفر ، فسيظهر فيلم أكسيد الزنك الداكن على المادة. لن يكون مرئيًا على قطعة برونزية.

• إذا قمت بتسخين النحاس ، فسوف ينحني. إذا تم تنفيذ مثل هذه العملية فيما يتعلق بالبرونز ، فلن تغير خصائصها وشكلها. إذا كانت هناك فرصة وعينة من المعدن ، فيمكنك محاولة صهرها. سيبدأ نفس النحاس في الاحتراق بلهب أبيض ، وينثر رقائق الثلج الأبيض - هكذا يحترق الزنك.

• يمكنك التمييز بين البرونز والنحاس بطريقة أخرى موثوقة.: ضع القليل من نشارة كل معدن في أوعية منفصلة ، ثم اسكب حمض النيتريك المخفف (جزء واحد من الحمض وجزء واحد من الماء). انتظر قليلاً حتى يتوفر الوقت لمعظم المكونات لتذوب. بعد ذلك ، تحتاج إلى تدفئة الأكواب وجعل الحلول تغلي. تحتاج إلى الاحتفاظ بها على نار خفيفة لمدة 30 دقيقة. سيكون السائل الذي توجد فيه القطع النحاسية شفافًا ، وسوف تتشكل ترسبات من القصدير ناصعة البياض في وعاء به نشارة برونزية.

تتطلب المنتجات المصنوعة من سبائك البرونز صيانة دورية مناسبة. لا ينبغي إهمالهم. دعونا نلقي نظرة فاحصة على كيفية العناية بشكل صحيح بهذه العناصر.

1. تبدو العناصر المصنوعة من البرونز النبيل مذهلة وجذابة فقط إذا تم تنظيفها جيدًا وتجهيزها جيدًا. يجب إزالة أي تراكمات غبار وأوساخ تظهر على سطح الأشياء بانتظام. من الأفضل استخدام قطعة قماش مبللة قليلاً لهذا الغرض. لا تحتاج إلى فرك المنتجات بكل قوتك - كن حذرًا.
2. للحفاظ على الورنيش الأصلي على العناصر البرونزية لأطول فترة ممكنة ، يمكنك غسلها بشكل دوري بمحلول صابوني معتدل. ستكون هذه الإجراءات ضرورية حتى لا تظهر تشققات أو تدمير طبقة الورنيش على الكائنات.
3. إذا كنت من أشد المعجبين بالأشياء المصقولة حرفيًا للحصول على لمعان مثالي ، فمن المستحسن تنظيف البرونز باستخدام مساحيق وكواشف متخصصة. على سبيل المثال ، يمكن لجهاز تنقية خاص للبرونز "Trilon" التباهي بسمعة طيبة.
4. بعد الانتهاء من أعمال التنظيف العميق لمنتجات سبائك البرونز ، يُنصح بتلميع السطح المعدني تمامًا. أفضل ما في الأمر هو استخدام قطعة قماش جافة من الصوف.
5. أحيانًا يتم استخدام مسحوق الأسنان الجاف لتنظيف البرونز ، المخفف مسبقًا بالماء مع إضافة الأمونيا. تحتاج إلى كوب من المسحوق وملعقة صغيرة من الكحول. يُنصح باستخدام فرشاة خشنة للتنظيف.
6. الطريقة القديمة والتقليدية لتنقية البرونز هي هذا الخيار: استخدام الماء الذي تم فيه طهي البقوليات مسبقًا. يتم إجراء مزيد من التنظيف أيضًا باستخدام فرشاة صلبة. بعد ذلك يجب شطف المنتج المعدني النظيف مرة أخرى ومسحه بقطعة قماش جافة.

إذا كنت تخطط لاستخدام قطعة قماش لتنظيف البرونز ، فمن الأفضل أن تأخذ الفانيلا اختيار. إنه مطلوب بشكل خاص ودقيق لتنظيف الأماكن ذات الطيات والاكتئاب ، حيث يتراكم الغبار والأوساخ هنا بنشاط أكبر.

حول ماهية البرونز وأين يتم استخدامه ، شاهد الفيديو التالي.