Veel mensen weten van brons alleen wat er van isgegoten sculpturen en monumenten. In feite is dit metaal ten onrechte de populaire aandacht ontnomen. Het is niet voor niets dat er in de geschiedenis van de mensheid zelfs de bronstijd was - een heel tijdperk waarin de legering een dominante positie innam. Het is een van de weinige materialen die zowel in de industrie als in de kunst wordt gebruikt. De eigenschappen van de koper-tinlegering zijn in veel industrieën eenvoudigweg onvervangbaar. Het wordt gebruikt bij de vervaardiging van gereedschappen, in de machinebouw, het gieten van kerkklokken, enzovoort. Bovendien zijn er tegenwoordig een groot aantal metaalsoorten, die elk bepaalde, vooraf gemodelleerde eigenschappen hebben.
De eerste vermelding van de legering van koper en tindateert uit het 4e millennium voor Christus. Het was deze technologische doorbraak, volgens historici, waardoor de beschaving van Mesopotamië in die tijd een leidende positie kon innemen. Archeologische opgravingen in het zuiden van Iran wijzen op het wijdverbreide gebruik van brons voor de vervaardiging van pijlpunten, dolken, speren, bijlen en zwaarden. Onder de vondsten bevinden zich zelfs interieurartikelen, zoals meubels en spiegels, maar ook kannen, amforen, vazen en borden. Dezelfde legering werd gebruikt om oude munten te slaan en sieraden te maken.
Brons in de Middeleeuwen begint actief te wordengebruikt in Europa. Het wordt gebruikt om zulke massieve objecten te maken, zoals kanonnen en kerkkoepels. In een latere periode, met de ontwikkeling van de machinebouw, bleef zo'n veelzijdig metaal ook niet onopgemerkt. Het werd vooral gewaardeerd om zijn wrijvings- en anticorrosie-eigenschappen. Tegelijkertijd moet worden opgemerkt dat het materiaal dat eerder werd gebruikt enigszins verschilde van wat brons tegenwoordig is. De samenstelling van de legering bevatte veel kleine onzuiverheden die de kwaliteit aanzienlijk verslechteren.
Tegenwoordig wordt in de materiaalkunde een legering genoemdtwee metalen: koper en tin, die in zeer verschillende verhoudingen kunnen worden gebruikt. Om het metaal de gewenste eigenschappen te geven kunnen aan dit paar zink, fosfor, magnesium, lood en silicium worden toegevoegd. De aanwezigheid van onbedoelde onzuiverheden met behulp van moderne technologieën wordt praktisch tot nul gereduceerd.
In de meeste gevallen wordt het als acceptabel beschouwdde verhouding tussen koper en tin in verhoudingen van 85 tot 15 procent. Een afname van het aandeel van de tweede component onder het aangegeven cijfer geeft aanleiding tot een aantal problemen, waarvan de segregatie de belangrijkste is. Deze term metallurgen noemen het proces van scheiding van de legering en zijn ongelijkmatige stolling.
Alleen goed geïnformeerde mensen kunnen veel over het materiaal lerendoor te kijken naar de kleur die brons heeft. De compositie heeft rechtstreeks invloed op deze parameter. Zoals u wellicht vermoedt, geeft koper de legering een rode tint. Daarom zal een afname van het percentage ten gunste van andere componenten een geleidelijke overgang van kleur naar saaiere tonen betekenen.
Met betrekking tot veranderende praktische kenmerkenlegering bij het experimenteren met zijn samenstelling, is de situatie als volgt. De maakbaarheid van het materiaal hangt rechtstreeks af van het tingehalte erin. Hoe kleiner het is, hoe meer kneedbaar brons zal zijn, maar deze bewering is slechts waar tot een bepaalde limiet. Dus bij het bereiken van de markering van 50% wordt de legering weer zacht.
Sterk en duurzaam materiaal metDit vrij lage smeltpunt en de goede kneedbaarheid zouden creatieve mensen, in het bijzonder beeldhouwers, kunnen interesseren. Al in de 5e-4e eeuw voor Christus in Griekenland werd de technologie om bronzen beelden te maken tot in het kleinste detail uitgewerkt, wat vandaag nog steeds relevant is.
Voor de vervaardiging van geweren, en later ander militair materieel, is altijd brons gebruikt. De samenstelling van de legering die voor deze doeleinden wordt gebruikt, bevat in de regel 90% koper en slechts 10% tin.
De bel moet melodieus zijn, en zijnhet geluid moet het oor op grote afstand behagen. Vreemd genoeg, maar brons heeft zulke muzikale talenten. Om het geluid van de bel te verbeteren, is deze gemaakt van een legering met een hoog tingehalte (van 20 tot 22%). Soms wordt er ook een beetje zilver aan toegevoegd. Bronsoorten die worden gebruikt bij de vervaardiging van klokken en andere percussie-instrumenten zijn absoluut ongeschikt voor praktisch gebruik in andere industrieën. Dit komt door het feit dat een dergelijke legering een fijnkorrelige structuur heeft en een verhoogde brosheid.
Voor het eerst een legering bestaande uit 90% koper, 9% tin enIn 1871 werd door Künzel 1% fosfor aangebracht. Het heette fosforbrons en het materiaal vond zijn toepassing voornamelijk in de machinebouw. Hieruit worden verschillende machineonderdelen gegoten die onderhevig zijn aan verhoogde wrijving. Fosfor is nodig om de elasticiteit te verhogen en de anticorrosie-eigenschappen te verbeteren. Het grote voordeel van dit metaal is dat het perfect eventuele uitsparingen tijdens het gieten vult.
Aluminiumbrons, waarvan de samenstelling anders ishoog kopergehalte (tot 95%), qua uiterlijk lijkt het sterk op goud. Naast schoonheid heeft het nog een aantal andere onbetwistbare voordelen. Door bijvoorbeeld 5% aluminium toe te voegen, is de legering langdurig bestand tegen agressieve media zoals een hoge zuurgraad.
Als materiaal voor de vervaardiging van verschillende onderdelenmachines, verdrong dit metaal vrijwel universeel fosforbrons in papierfabrieken en bij de productie van buskruit vanwege de hogere scheurweerstand.
Silicium wordt aan de legering toegevoegd om te vergrotenelektrische geleiding. Deze kwaliteit wordt gebruikt bij de vervaardiging van telefoondraden. De referentiesamenstelling van siliciumbrons is als volgt: 97,12% koper, 1,14% tin, 0,05% silicium.
Het moeilijkste verkrijgingsproces kan zijnbogen op een legering die mangaan bevat. De hele procedure verloopt in verschillende fasen. Ferromangaan wordt eerst toegevoegd aan gesmolten koper. Vervolgens wordt, na handhaving van een bepaald temperatuurregime, tin toegevoegd en, indien nodig, zink. De Britse firma Bronce Company vervaardigt verschillende soorten mangaanbrons met verschillende viscositeit en hardheid. Deze legering kan in bijna alle industrieën worden gebruikt.
