Сплавы. Медь и олово - бронза

1. Сплавы Медь и олово - Бронза

Яковлева Анастасия 9П-11

2. История:

Наступила эпоха меди. Со временем люди обратили
внимание еще на одно свойство меди — от сильного
нагрева кусок меди плавился, а, остывая, приобретал
необходимую человеку форму. Сначала это свойство
использовали для изготовления украшений, позже —
для изготовления орудий труда. Инструменты из
меди по твердости уступали каменным, однако они
легко и быстро затачивались. В конце третьего
тысячелетия до н. э. было замечено, что при
выплавке меди из руды, содержащей примесь олова,
медь становится на порядок тверже обычной. В
дальнейшем к меди стали добавлять олово, в
результате чего появился искусственный сплав —
бронза.

3. Физические свойства:

Бронза – сплав достаточно
тяжелый. Но и масса изделия
из него, и плотность зависят
от доли входящих
компонентов.
В целом плотность оловянной
бронзы колеблется от 8,6 до
9,1 г/куб см при изменении
доли олова от 8 до 4%.
Бронзы алюминиевые,
например, литейные,
плотность имеют меньшую –
от 7,5 до 8,2 г/куб. см;
Бериллиевые бронзы имеют
меньший диапазон плотности
8,2–8,4 г/куб. см.

4. Химические свойства:

Если провести сравнение с латунью, то бронза характеризуется
более высокой коррозионной стойкостью, прочностью и
антифрикционными свойствами. Она довольно стойкая на воздухе, в
соленой воде, углекислых растворах и растворах многих
органических кислот. Большинство видов бронзы поддаётся сварке
и пайке твёрдыми и мягкими припоями.
В зависимости от количества добавок цвет бронзы может быть от
красного до белого. Рассмотрим, как легирующие элементы влияют
на свойства бронзы. Олово, никель, кремний и алюминий
увеличивают прочность, стойкость к коррозии, а также упругие
свойства бронз. В сочетании со свинцом, цинком и фосфором
повышаются и антифрикционные свойства. Никель и железо
значительно измельчают зерно и увеличивают температуру
рекристаллизации. Кремний и марганец увеличивают
жаростойкость. Хром, цирконий и бериллий повышают
жаропрочность сплавов и немного снижают электропроводность.

5. Получение:

Изготовить бронзу можно путем плавки основного компонента меди
и дополнительного, например, олова, в стальной или чугунной
вращающейся втулке с помощью электрической дуги.
При плавлении оловянных бронз образуются оксиды при
непосредственном взаимодействии меди и олова, что снижает
технические свойства полученного сплава. Во избежании потери
эксплуатационных свойств бронзы перед добавлением олова в
расплавленную медь ее раскисляют фосфором, то есть в чистую
медь добавляют фосфористую медь, где количество фосфора не
превышает 10 %.
Химическая реакция с образованием паров фосфорного ангидрида
позволяет провести процесс удаления неметаллических включений
в меди. Фосфор – это недорогой раскислитель, значительно
снижающий хорошее свойство меди электропроводность. Поэтому
иногда для избежания этого эффекта используются более дорогие
компоненты в качестве раскислителя. К ним можно отнести
кальций, литий и калий.

6. Применение:

Сейчас бронза, в первую очередь, воспринимается как материал
искусства. Крошечные статуэтки и огромные скульптуры,
пережившие не века – тысячелетия, вот что такое бронза. Да и
сейчас материал охотно используется его. Его ковкость,
пластичность, превосходная цветовая гамма, стойкость к внешним
факторам великолепны.
Не менее популярны украшения, которые к предметам искусства как
бы и не относятся, но составляют собой самую изысканную часть
интерьера: кованые и литые бронзовые украшения перил, лестниц,
карнизов и так далее, поразительны.
Предметы обихода – подсвечники и светильники, письменные
приборы и вешалки, рамы для зеркал и картин и подставки для
обуви, в конец концов, даже бронзовая мебель, вернее говоря,
декоративная часть такой мебели – все это, без сомнений, придает
интерьеру изысканность и благородную роскошь.