Bronza — metāla sakausējums: definīcija, sastāvs, veidi un atšķirība no misiņa

Uzzini visu par bronzu: definīcija, sastāvs (alva, citi metāli), galvenie veidi (alumīnija, svina, silīcija, fosfora) un skaidra atšķirība no misiņa.

Bronza ir metāla sakausējums. Bronza parasti sastāv galvenokārt no varša ar pievienotu alvu (tipiski 5–20 % alvas), kas uzlabo cietību, izturību un kalpošanas īpašības salīdzinājumā ar tīru varu. Atkarībā no pievienotajiem elementiem bronzas sastāvs un īpašības var ievērojami atšķirties — tiek panākta labāka korozijas izturība, nodilumizturība, mehāniskā izturība vai elektriskās/akustiskās īpašības.

Sastāvs un galvenās īpašības

Tipiskā alvas bronza ir vara–alvas sakausējums. Alvas daudzums ietekmē: cietību, virsmas izturību, triecienizturību un apstrādājamību. Citas sastāvdaļas, ko pievieno, ir alumīnijs, svins, silīcijs un fosfors — katra no tām piešķir atšķirīgas īpašības:

• Labas korozijas īpašības, īpaši jūras ūdenī (dažas alumīnija bronzas).
• Augsta nodilumizturība un laba pašslīdošā spēja — izmanto gultņiem un kluzņiem.
• Labs akustiskais rezonanses koeficients — iemesls, kāpēc bronzu izmanto zvaniem un mūzikas instrumentiem.
• Estētisks toņa diapazons no sarkanīgi-brūnas līdz dzeltenīgai, ar iespējamu patinu laika gaitā.

Populārākie bronzas veidi

Citas bronzas ir:

• Alumīnija bronza — parasti satur dažus procentus alumīnija; izceļas ar lielu mehānisko izturību, labu korozijas noturību, bieži lieto kuģu detaļās un rūpnieciskos elementus.
• Svina bronza — satur svinu, kas uzlabo apstrādājamību un samazina berzi; piemērota presēm, gultņiem un detaļām, kur nepieciešama laba pašslīdamība.
• Silīcija bronza — pievienots silīcijs, lai uzlabotu liejamību un korozijas izturību; bieži izmanto dekoratīvās un inženiertehniskās detaļās.
• Fosfora bronza — satur nelielu daudzumu fosfora, kas palielina cietību un elasticitāti; tipisks materiāls atsperēm, kontaktu plāksnītēm un elektriskiem savienojumiem.

Ražošanas un apstrādes metodes

Bronza parasti izgatavo kausējot vara bāzi ar piedevām kontrolētos apstākļos. Galvenās metodes:

• Kāšana un liešana — smilšu liešana, centrālais liešana, liešana formās; piemērota sarežģītu formu detaļām un skulptūrām.
• Kalšana un kaltēšana — uzlabo struktūru un mehāniskās īpašības siltuma apstrādes kombinācijā ar deformāciju.
• Siltumapstrāde — atvieglo spriegumu mazināšanu, maina cietību un izturību.
• Apstrāde virsmā — pulēšana, skrāpēšana, ķīmiskā vai elektroķīmiskā apstrāde, lai iegūtu patinu vai uzlabotu korozijas izturību.

Pielietojums

Bronzas izmanto plašā jomā, pateicoties tās kombinācijai no mehāniskajām un fizikālajām īpašībām:

• Māksla un skulptūra — pateicoties liešanai un izturībai pret laika apstākļiem.
• Mūzikas instrumenti un zvani — izcila akustiskā rezonanse.
• Gultņi, kloķvārpstas un cilpas — laba nodilumizturība un pašslīdamība.
• Kuģu detaļas un jūras iekārtas — īpaši alumīnija bronzas veidiem, kas iztur koroziju jūras ūdenī.
• Atsperes, kontakti un elektriskās detaļas — fosfora bronzas elastīgās un elektriski vadītspējas īpašības.
• Rotaslietas un dekoratīvi priekšmeti — estētiska krāsa un patina.

Atšķirība no misiņa

Bronzu nedrīkst jaukt ar misiņa sakausējumu. Galvenā atšķirība ir sastāvā: bronza ir vara sakausējums ar alvu vai citiem elementiem, turpretī misiņš ir vara un cinka sakausējums. No tā izriet:

• Krāsa: misiņš parasti ir dzeltenāks un spožāks, bronza — biežāk sarkanīgāka vai brūnāka.
• Īpašības: bronza parasti labāk iztur berzi un ir piemērota gultņiem un zvaniem; misiņš ir vieglāk apstrādājams un biežāk izmantots santehnikā un dekoratīvām detaļām.
• Korozijas noturība: atkarībā no konkrētā sakausējuma, bet daudzas bronzas ir īpaši izturīgas pret jūras ūdens koroziju.

Ilgmūžība un pārstrāde

Bronza ir viegli pārstrādājama un to var atkārtoti kausēt un izmantot jaunu detaļu ražošanā, saglabājot labu materiāla kvalitāti. Skābekļa, jonu un sālsskābes iedarbība var mainīt virsmas izskatu, veidojot patinu, kas bieži tiek uzskatīta par estētisku papildinājumu vēsturiskos vai mākslas darbos.

Bronzas izvēle konkrētam pielietojumam tiek noteikta pēc nepieciešamajām mehāniskajām īpašībām, nodilumizturības, korozijas noturības un apstrādājamības — tāpēc rūpniecībā ir izstrādāti daudzi specifiski bronzas veidi, lai apmierinātu dažādas prasības.

Meklēt pēc burta