Сплав меди и олова в египте
Оловянная Б. — древнейший сплав, выплавленный человеком (см. Бронзовый век ). Первые изделия из Б. получены за 3 тыс. лет до н. э. восстановительной плавкой смеси медной и оловянной руд с древесным углём. Значительно позднее Б. стали изготовлять добавкой в медь олова и других металлов. Б. применялась в древности для производства оружия и орудий труда (наконечников стрел, кинжалов, топоров), украшений, монет и зеркал. В средние века большое количество Б. шло на отливку колоколов. Колокольная Б. обычно содержит 20% олова. До середины 19 в. для отливки орудийных стволов использовалась так называемая пушечная (орудийная) Б. — сплав меди с 10% олова. В 19 в. началось применение Б. в машиностроении (втулки подшипников, золотники паровых машин, шестерни, арматура). Особенно ценными для машиностроения оказались антифрикционные свойства (см. Антифрикционные материалы ) и стойкость против коррозии оловянных Б. В развитых промышленных странах появилось большое число марок машинных Б. разного состава, содержавших до 10—15% олова, до 5—10% цинка, а также небольшие добавки свинца и фосфора. В 20 в. начали изготовлять заменители оловянных Б., не содержащие дефицитного олова и часто превосходящие их по многих свойствам. Наиболее распространены алюминиевые Б. с 5—12% алюминия и добавками железа, марганца и никеля. В 20—30-е гг. разработаны безоловянные Б. (бериллиевые, кремненикелевые и др.), способные сильно упрочняться при закалке с последующим искусственным старением (см. Термическая обработка ). Например, сплав меди с 2% бериллия после термической обработки приобретает большую прочность, чем многие стали, и очень высокий предел текучести — 1280 Мн/м 2 (128 кгс/мм 2 ). Разнообразные Б. играют важную роль в современном машиностроении, авиации и ракетной технике, судостроении и др. отраслях промышленности. См. также Медные сплавы . Лит.: Смирягин А. П., Промышленные цветные металлы и сплавы, 2 изд., М., 1956: Новиков И, И., Захаров М. В., Термическая обработка металлов и сплавов, М., 1962. И. И. Новиков.
Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .
Полезное
Смотреть что такое "Бронза (сплав меди)" в других словарях:
БРОНЗА — (франц. bronze, от итал. bronzo, от brunizzo коричневый). Сплав меди, олова и цинка, похожий, по внешнему виду, на золото. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. БРОНЗА сплав меди и олова, часто с примесью … Словарь иностранных слов русского языка
БРОНЗА — сплав меди с различными цветными металлами. Типовой состав техн. Б. медь с оловом; для удешевления и придания специальных свойств к Б. прибавляют цинк, свинец, марганец, кремний, фосфор, алюминий, железо и другие металлы. Содержание этих примесей … Технический железнодорожный словарь
Бронза — (химич.). Так называются сплавы меди с оловом в различныхпропорциях (медь в избытке), затем сплавы меди с оловом и цинком, атакже некоторыми другими металлами или металлоидами (свинцом, марганцем,фосфором, кремнием и др., в небольших количествах) … Энциклопедия Брокгауза и Ефрона
Характеристика бронзы
Все мы знаем, что такой металл, как медь, очень мягкий, пластичный и абсолютно непрочный. В то же время он обладает очень высокой электро- и теплопроводностью. Сплав олова и меди – материал, который значительно превосходит характеристики этих химический элементов по отдельности. Другими словами, бронза обладает высокой твердостью, прочностью, но в то же время она довольно легкоплавка.
Открытие этого сплава сыграло большую роль в металлургической промышленности. Несмотря на то что позже было изобретено множество других материалов, даже сегодня он пользуется большой популярностью за счет своих хороших механических свойств.
Сплав меди и олова в египте
Использование меди, как я уже заявлял, естественно, является переходным. Открытие того, что можно плавить один металл, тут же повлечет за собой открытие того, что можно плавить и другие и что их можно смешивать. Более того, когда процесс отливки стал общеизвестен, оказалось, что не смешанную ни с чем медь плавить тяжело, а будучи расплавленной, она густая и тягучая, и, если в нее ничего не добавлять, она вряд ли хорошо зальется во все извивы формы. В этой главе я хотел бы остановиться на втором медном веке — веке самых ранних комбинаций металла, их разрабочиков, на их применении в оружии.
Россиньоль, вслед за мистиками и символистами, такими, как барон де Сент-Круа, Крузье, Фрере и Лобек, приписывает металлургии божественное происхождение, присоединяя ее в этом смысле к таким актам, как Творение, появление членораздельной речи и открытие зерна и вина. Так он понимает бесЛоуотЗмхуа (предмет теологической природы), упоминаемый Страбоном. Это старая гипотеза о сверхъестественном воздействии на чисто природные явления, вроде миражей, которая устарела уже во времена Горация. Он называл куретов и корибантов, кабиров Лемноса и Имброса, дактилей с Крита и тельхинов с Родоса металлургическими бсицоуес;, или духами, воплощенными в человеческом обличье и типизирующими успешные стадии технологии. В наше время мы вряд ли можем признать божественное вмешательство в тех случаях, когда человеческой природы достаточно, чтобы ослабить узел, не считаем мы и что наш род пошел от богов. Люди всегда боготворили одно: себя, и только себя, во плоти ли, в духе ли — то есть без плоти, как объективное Ничто, — пока не появился, как трансцендентальный Человек, высшая точка, идеал Себя.
Как мало известно нам о вышеупомянутых таинственных племенах, становится понятно, если взглянуть на классиков. Предполагается, что все шесть — азиатские, поклонялись Рее (Земле), великой матери богов и повелительнице работников по металлу. Страбон объясняет происхождение слова «куреты» от греческих слов корог (мальчики), корт (девочки), коира (тонзура) и коиротросрау (восхождение Юпитера). Также и их собратья, корибанты, получили свое имя по своей танцующей походке и дикому мотанию головой корштоуссц. Они населяли Самофракию (Samothracia alta); этот почтенный и священный остров, в седой древности место встреч «вольных каменщиков», или, скорее, вольных кузнецов, формирует треугольник вместе с металлическим Фасосом и вулканическим Лемносом.
Три или четыре кабири1 носят семитское имя; кабир — великий или старый. Кажется, сначала они представляли Пта-Сокар-Озириса2, и Геродот (III, 37) упоминает их монастырь в Мемфисе. Они стали первыми мореходами Финикии, или первыми кораблестроителями; некоторые идентифицируют их с сесенну, или египетской восьмеркой, другие — с семью планетами, или звездами, Тифона — нашей Большой Медведицы3; а третьи — с семью Кхмену (гномами) или пигмеями, которые ждут своего отца Пта-Вулкана. Они жили на Лемносе, где Гефест, когда его, как Адама, изгнали с нижних небес, нашел убежище среди пеласгов; так последние сохранили свое божество. Дамасций («Жизнь Изидора») заявляет: «Аск-лепий из Берита — не грек и не египтянин, а имеет финикийское происхождение; поскольку (семь) сыновей было рождено у Садыка, именовались они Диоскуры и Кабири, а восьмым был Эсман (т. е. Октавиус, «Восьмой»), что перевели как Асклепий.
Идеанские дактили («пальцы») входившие в Иды1, состояли из пяти братьев, представлявших «dextra», или «счастливую руку» (науки, искусства), и пяти сестер, составлявших «sinistra», или руку «несчастную» (колдовство, злые чиамения). Имена этих «рук» (работников по железу) были таковы: Келмис (огонь или жар — плавильщик), Дамнаме-пеус (молот, или правящий силой, Тор), Геркулес (сила, животная или духовная) и Акмон (наковальня или пассивный принцип). Так, циклоп Пиракмон — один из семи братьев-архитекторов, которые, по сведениям Страбона, прибыли с Ликии и построили «стену циклопов» в Арго-лиде. Эти циклопы2 (одноглазые великаны) были кузнецами, и под их волшебными руками
Обработка бронзы
Как уже было сказано ранее, сплав олова и меди – это достаточно прочный материал. Он плохо поддается заточке, резанию и обработке давлением. В целом это литейный материал, обладающий малой усадкой - около одного процента. И даже несмотря на невысокую текучесть и склонность к ликвации, бронзу применяют для изготовления сложных по конфигурации отливок. Не исключение и художественное литьё.
Легирующие элементы, которые добавляются в сплав олова и меди, улучшают его свойства и уменьшают цену. Так, например, легирование свинцом и фосфором позволяет улучшить обработку бронзы, а цинк увеличивает её коррозионную стойкость. Для определенных целей изготавливают деформированные сплавы. Они легко изменяют свой вид при использовании холодной ковки.
История возникновения бронзы
Благодаря улучшению качества обработки таких металлов, как медь и олово, в 3000 году до н.э. начался Бронзовый век. Он характеризуется активной выработкой такого сплава, как бронза, которая использовалась для изготовления орудий труда и украшений.
В современной металлургической промышленности, кроме меди и олова, используют также такие материалы, как алюминий, фосфор, свинец, цинк. Само название происходит от персидского слова «berenj», которое переводится «медь».
Известно, что первая бронза была изготовлена из Cu и мышьяка и называлась мышьяковистой. Однако из-за своей токсичности она очень быстро сменилась оловянной. Не удивительно, что кузнецов очень часто рисовали некрасивыми и изуродованными. На самом деле так и было. Длительный контакт с мышьяком очень плохо влиял на их организм. По этой причине сплав меди с оловом называется бронзой, так как именно эти компоненты присутствуют в ней чаще всего.
Как первые цивилизации перешли в Бронзовый век и почему Бронза разделила людей на богатых и бедных?
4600 лет назад, Египет. Поблескивая медными пластинами на богатых одеждах, вожди вели бадарийские племена в решающую битву с армией города Тиниса. Пришло время показать зазнавшимся выскочкам царя Скорпиона, что вольный Нил сильней их каменных стен!
Но каменные копья и костяные стрелы бадарийцев отскакивали от сверкающих египетских доспехов. А медные топоры не могли прорубить странный металл на них. Царь Скорпион разбил армию вождей и покорил Бадарию. Так Африка впервые познакомилась с бронзой.
Это ведь не так просто было открыть, чем нам кажется. Безусловно, мягкая медь не устраивала крепнущих царей. От своих отцов они помнили, как открытие меди возвеличило город и династию. Если так помогла медь, значит вот он, простой путь господства над другими. От металлургов требовали нового прорыва. И они плавили в топке всё, что нашли в земле, пытаясь сочетать с медью.
Бронза это не только оружие, но и долговечные крепкие предметы которые не берет время. Как этот сосуд китайской династии Шан. Бронза это не только оружие, но и долговечные крепкие предметы которые не берет время. Как этот сосуд китайской династии Шан.Но бронза это сплав меди и олова. Медь и олово не встречаются вместе, олово далеко от меди, нередко в сотнях, тысячах километров от неё. И это великая удача, что кто-то расплавил медь с дефицитным оловом и получил бронзу. Так наступил бронзовый век и в отличие от медного, он приходил к народам неравномерно благодаря недоступности олова.
Цивилизации Древнего Египта, Китая, Шумера и прочих получив бронзу ушли вперед на сотни лет и крушили народы каменно-медного века, быстро увеличивая территорию. 6500 лет назад бронза появилась в Месопотамии, Азии и Древнем Египте, лишь только через 8 000 лет в Южной Америке. А например Африка, Юго-Восточная Азия, Австралия, Евразия и Северная Америка вообще не открыли бронзу.
Бронзовое оружие позволило Древнему Египту получить сокрушительное преимущество Бронзовое оружие позволило Древнему Египту получить сокрушительное преимуществоПреимущество бронзы в том, что она тверже меди, при этом более гибкая и одновременно жесткая. Бронза позволяла создавать совершенное оружие и броню, даже выливать целые колесницы как в Китае или Египте. Цивилизации бронзового века смогли создать крепкие тяжелые инструменты и построить с помощью бронзы чудеса света, которые не берет время. Такие как пирамида Хеопса.
Бронза получалась путем соединения меди с мышьяком, сурьмой или оловом, отлично противостояла времени и коррозии, позволяя царям создавать стратегические запасы бронзы. Только теперь каменное оружие и инструменты окончательно ушли в прошлое.
Бронзовые предметы получались заливая жидкую бронзу в формы, как наконечники здесь Бронзовые предметы получались заливая жидкую бронзу в формы, как наконечники здесьС 6500 лет до 1300 лет назад длился бронзовый век, а в Европе он закончился только во времена Рима. Удаленность олова от меди привела к нескольким важнейшим результатам. Началась глобальная торговля цивилизаций, владельцы олова богатели и скупали территории. А нуждающиеся в олове начинали войны, пытаясь подчинить их.
Появились первые в истории великие царства - Шумер, Вавилон, Египет, Крит и Афины. Смешение металлов породило новые сплавы, например медь и цинк дали людям латунь. Но война ради олова не лучшее решение, особенно когда армия слаба. Дефицит олова приведет первые цивилизации к изобретению нового сокрушительного металла мировой истории. И об этом в следующий раз.
Первые Цивилизации: 24 Медный век << 25 Бронзовый век>> 26 Железный век
Этимология
Слово бронза (1730–1740 гг.) Заимствовано из среднефранцузской бронзы (1511 г.), а само слово заимствовано из итальянской бронзы - «металлический колокол, латунь» (13 век, транскрибируется на средневековой латыни как бронзий ):
- bróntion , обратная формация от византийского греческогоbrontēsíon ( βροντησίον , 11 век), возможно, из Брентесиона ( Βρεντήσιον , ' Бриндизи ', известного своей бронзой; или первоначально:
- в своей самой ранней форме от древнеперсидскогоbirinj , biranj ( برنج , латунь, современное berenj ) и piring ( پرنگ ) «медь», от которых также произошли грузинскиеbrinǯi ( ბრინჯი ), турецкийpirinç и армянскийbrinj ( բրինձ ), также что означает «бронза».
Область применения
Конечно же, использование бронзы не теряет своей популярности и в наше время. Сувенирная продукция, декоративные предметы интерьера, украшения на ворота и калитки. Кроме того, сплав применяют для изготовления фурнитуры (ручки, петли, замки) и сантехники (краны, фитинги, прокладки, смесители). В промышленных сферах бронза также имеет обширные области использования. Так, литейный сплав используют для изготовления подшипников, уплотнительных колец, втулок.
На широкое применение бронзы особенно влияют её коррозионные свойства. По этой причине её используют для изготовления деталей механизмов, работающих при постоянном контакте с водой. Высокая упругость сплава позволяет изготавливать из него пружины и части контрольно-измерительной аппаратуры.
Сплав меди и олова в египте
Катастрофа Бронзового века
Часть 1. Первая глобализация
Они всегда расплывчаты, неясны и парадоксальны с точки зрения тривиальности и неспешности текущего момента.
Да, абсолютно ясно, что существующая кривая роста народонаселения мира и роста мирового же энергопотребления, если просто механистически продлить её куда-то за горизонт событий, приведёт нас к ситуации, когда вся Земля будет покрыта плотно стоящими на ней людьми, а потребление энергии, которое так или иначе всё уходит в тепло окружающей нас среды, согласно закону Стефана-Больцмана, вполне сможет нагреть поверхность Земли до точки кипения воды.
Однако часто прообраз будущих изменений можно найти в прошлом развитии биологической жизни или человеческого общества. Да, аналогии всегда бывают неполны и приблизительны — но всё же это лучше, чем бесцельное гадание на кофейной гуще: «А как будет там, в этом неизбежном завтра?»
Вглядитесь вот в этих двух воинов:
Ну — воины как воины, скажет большинство. Древние.
Немногие уточнят, что справа римлянин II века н. э., а слева — грек микенской эпохи.
Совсем уж мало заметят, что у грека шлем из клыков кабана, а оружие, доспех и поножи из бронзы, в то время как у римского воина — оружие и доспехи уже железные.
Между тем, между ними лежит не просто временная дистанция как минимум в полторы тысячи лет, но ещё и событие, которое нельзя назвать иначе, нежели «расколбасило» (Карл у Клары украл коралы а Клара ДОСТАЛА МИНИГАН СУКА ВЫПОТРОШИЛА КАРЛА ПОШЛА ПО УЛИЦЕ МОЧИТЬ ВСЕХ НАПРАВО И НАЛЕВО КРОВЬ ХЛЕЩЕТ В УЛИЧНУЮ КАНАЛИЗАЦИЮ ВОДОВОРОТЫ ЗАЛИВАЮТСЯ ДЕТИ ОРУТ МИЛИЦИЯ В ПАНИКЕ ВЗРЫВЫ МЯСО СО ВСЕХ СТОРОН).
Называется это событие и просто, и незатейливо, и страшно — «Катастрофа бронзового века».
«If you can't grow it, it has to be mined»
Девиз Ассоциации горняков Аляски
Добыча полезных ископаемых изначально должна была удовлетворять потребности человека. Гордый девиз горняков Аляски «Если что-то нельзя вырастить, то это надо добыть» очень точно формулирует смысл использования минерального сырья. Наличие минеральных месторождений зачастую определяло историю целых государств и народов. Особую роль при этом, естественно, играли уникальные по запасам или химическим элементам месторождения. Хотя и существуют виды сырья, необходимые на любом этапе истории (пищевые продукты, строительные материалы), но с развитием цивилизации и технологии потребности человечества в различных типах сырья меняются — и часто весьма радикально.
В конце неолита, когда неолитическая революция, связанная с массовым переходом к земледелию и скотоводству была уже в самом разгаре, люди внезапно выяснили, что качественного камня для изготовления орудий стало катастрофически не хватать. Так, охотники североамериканской культуры Кловис даже были вынуждены изготавливать свои уникальные каменные орудия только на юге современных США — только там были залежи пригодного для этого кремня и уже из этих «мастерских» орудия расходились по охотничьим племенам обеих Америк. Кроме того, поверхностные россыпи пригодных камней часто быстро заканчивались и жителям неолита приходилось даже пробивать шахты глубиной до восьми метров и добывать кремень под землей. Этот труд был тяжел и опасен. При раскопках одной из таких шахт археологи нашли останки мастера и его сына, погибших при обвале. Собственно говоря, и сейчас в Африке ситуация не особо изменилась.
Поэтому первобытные умельцы искали новые виды камня, пригодные для изготовления орудий. Иногда им попадались зеленоватые твердые камешки. Их бросали в костры, чтобы расколоть. Но удивительные камни не лопались, а плавились в сильном огне. Костер угасал, а они вновь отвердевали. И из золы костра уже доставали блестящие оранжевые кусочки. Это был первый металл, массово вошедший в жизнь людей — это была медь.
Медный наконечник копья, медные наконечники стрел
Медь оказалась гораздо удобнее камня. От неловкого удара каменный топор или нож ломались, а медные только гнулись. Сломанное каменное орудие оставалось только выбросить. Согнутую же медную вещь можно было выпрямить и переплавить в новую. Обломки расплавляли и заливали в заранее приготовленную глиняную форму. Когда медь застывала, из формы вынимали уже практически готовое изделие. Это было и удобно, и быстро, и не требовало длительного процесса обучения кропотливой работе по камню. В единственной форме можно было отлить сколько угодно одинаковых вещей. Медные орудия труда оказались гораздо лучше каменных или костяных. Медные иглы служили дольше и лучше костяных. Лезвие медного ножа оттачивали очень остро. Попутно люди изобрели и стали изготавливать из меди такие предметы, которые никак нельзя сделать из камня: ножницы, клещи, молотки и пилы.
Медь нельзя назвать очень распространённым металлом — её содержание в земной коре составляет всего 70 ppm (parts per million, 70 частей на миллион). Для сравнения — содержание более привычного для нас сейчас железа в земной коре гораздо выше: более 50000 ppm. То есть, найти железо в целом для первобытных людей было бы где-то в 1000 раз проще, чем медь.
Однако по сравнению с медью у железа есть одна неприятная особенность — оно достаточно тугоплавкий металл и, кроме того, большая часть железа встречается только в оксидной форме (пресловутая ржавчина). Самородное же железо, в отличии от меди, достаточно редкое явление и в основном ассоциировано либо с ферритными метеоритами либо с небольшими, так называемыми теллурическими месторождениями самородного железа (самые известные — в центре Франции, в департаменте Овернь и возле Касселя, в центре нынешней Германии).
Чистая медь плавится при 1084 ºС. Такая температура достижима даже при горении обычной древесины. Железо же плавится при 1539 °C и для достижения такой температуры нужен качественный древесный или каменный уголь и сложная система мехов. Именно в силу этой причины более распространённое на Земле железо пропустило вперёд редкую и гораздо менее качественную по своим физическим свойствам медь.
Поскольку меди на Земле немного, в энеолите (медном веке) люди берегли каждый грамм металла. Малочисленные медные орудия, разумеется, не смогли до конца вытеснить каменные. По-прежнему из крепкого камня делали ножи, наконечники стрел. Но главную работу выполняли все-таки орудиями из меди. Медные топоры только благодаря своему малому весу ускоряли втрое процесс рубки дерева. Но медь — мягкий металл, обладающий высокой ковкостью, и медные топоры часто при ударе о крепкий материал просто сминались.
Поэтому медные орудия не только не вытеснили каменные, но и уступали им во многих отношениях, имея решительное преимущество лишь в простоте технологии. Более того, в Египте в середине III тысячелетия до нашей эры отмечается даже спад производства медных орудий и частичный возврат к индустрии камня.
Однако, несмотря на это, труд людей давал гораздо большие результаты, чем прежде. Медными топорами вырубали кустарники и деревья, серпами выкашивали камыш и тростник. Освобождали большие участки земли. На них устраивали новые поля. Мотыгами с медными наконечниками их обрабатывали быстро и тщательно. Потом мотыги начали делать большими. Такую мотыгу тянул человек, а другой нажимал на нее, чтобы она рыхлила почву. Так появилось новое орудие труда — соха. Потом в соху стали впрягать быков. Землю уже не просто рыхлили, ее пахали. А когда к сохе прикрепили острые медные наконечники, она стала плугом. Сила быков, тяжесть сох и плугов, острота медных серпов сберегали силы земледельцев.
Характеристики
Бронзы обычно представляют собой пластичные сплавы, значительно менее хрупкие, чем чугун. Обычно бронза окисляется только поверхностно; как только образуется слой оксида меди (который в конечном итоге становится карбонатом меди), нижележащий металл защищается от дальнейшей коррозии . Это можно увидеть на статуях эллинистического периода. Однако если образуются хлориды меди, коррозия, называемая « бронзовой болезнью », в конечном итоге полностью разрушит ее. Сплавы на основе меди имеют более низкие температуры плавления, чем сталь или железо, и их легче производить из входящих в их состав металлов. Обычно они примерно на 10 процентов плотнее стали, хотя сплавы с использованием алюминия или кремния могут быть немного менее плотными. Бронза лучше проводит тепло и электричество, чем большинство сталей. Стоимость сплавов на основе меди обычно выше, чем у сталей, но ниже, чем у сплавов на основе никеля .
Медь и ее сплавы имеют множество применений, которые отражают их универсальные физические, механические и химические свойства . Некоторыми типичными примерами являются высокая электропроводность чистой меди, низкое трение несущей бронзы (бронза с высоким содержанием свинца - 6–8%), резонансные свойства колокольной бронзы (20% олова, 80% меди) и устойчивость к коррозии морской водой ряда бронзовых сплавов.
Температура плавления бронзы варьируется в зависимости от соотношения компонентов сплава и составляет около 950 ° C (1742 ° F). Бронза обычно немагнитна, но некоторые сплавы, содержащие железо или никель, могут обладать магнитными свойствами.
Произведения искусства
Довольно часто можно встретить различные бронзовые статуэтки и фигурки. Многие произведения искусства были созданы еще в античные времена и в Средние века.
Сплавы, содержащие медь и олово, применяются для изготовления:
- Заборов и ворот, которые получаются не только невероятно красивыми, но и прочными.
- Элементов лестничных конструкций.
- Сувенирной продукции и скульптурных композиций.
- Декоративных осветительных приборов: бра и люстр.
- Предметов для оформления интерьера.
Для того чтобы отлить необходимую композицию, создают специальную модель из дерева, гипса или полимерных материалов – так называемая формовка. Полости данной фигуры заполняют глиной и после отливки извлекают. После изготовления поверхность может быть покрыта позолотой, слоем никеля, хрома или же серебром.
Очень важно отметить, что, как правило, для изготовления произведений искусства используется сплав олова и меди без легирующих элементов. Это обуславливается тем, что чем больше таких составляющих присутствует в бронзе, тем больше её усадка, что негативно сказывается на качестве и форме изделия.
Переплавка бронзы
Конечно, каждый сплав имеет как свои плюсы, так и минусы. Бронза – сплав, который состоит из меди и олова, и поэтому он отлично переносит любые переплавки. Его можно использовать несколько раз в совершенно разных целях. С другой стороны, если бронза содержит большое количество примесей, таких как магний, кремний, алюминий, то при переплавке механические свойства могут уменьшиться.
Это обусловлено тем, что легирующие элементы, улучшающие характеристики бронзы, при плавке окисляются и образуют тугоплавкие оксиды, которые располагаются по границам кристаллической решетки. Они нарушают связь между зернами, что делает бронзу более хрупкой.
История
Открытие бронзы позволило людям создавать металлические предметы, которые были более твердыми и долговечными, чем это было возможно раньше. Бронзовые инструменты, оружие, доспехи и строительные материалы, такие как декоративные плитки, были более твердыми и долговечными, чем их предшественники из камня и меди (« энеолита »). Первоначально бронза была сделана из меди и мышьяка , образуя мышьяковую бронзу , или из естественных или искусственно смешанных руд меди и мышьяка, причем самые ранние артефакты, до сих пор известные, происходили с иранского плато в 5-м тысячелетии до нашей эры. Лишь позже стали использовать олово , которое в конце 3-го тысячелетия до нашей эры стало основным не содержащим меди ингредиентом бронзы.
Оловянная бронза превосходила мышьяковистую бронзу в том, что процесс легирования можно было легче контролировать, а полученный сплав был прочнее и легче лить. Кроме того, в отличие от мышьяка , металлическое олово и пары его очистки не токсичны . Самая ранняя бронза из оловянного сплава датируется 4500 г. до н.э. на стоянке культуры Винча в Плочнике ( Сербия ). Другие ранние образцы датируются концом 4 - го тысячелетия до нашей эры в Египте , Сузах ( Иран ) и некоторых древних памятниках в Китае, Луристане (Иран) и Месопотамии ( Ирак ).
Руды меди и гораздо более редкого олова не часто встречаются вместе (исключения включают Корнуолл в Великобритании, одно древнее поселение в Таиланде и одно в Иране), поэтому серьезная работа с бронзой всегда была связана с торговлей. Источники олова и торговля в древние времена оказали большое влияние на развитие культур. В Европе основным источником олова были британские месторождения руды в Корнуолле , которыми торговали до Финикии в восточном Средиземноморье .
Во многих частях света найдены большие клады бронзовых артефактов, что позволяет предположить, что бронза также представляла собой средство сбережения и показатель социального статуса. В Европе обнаружены большие запасы бронзовых инструментов, обычно топоров с втулками (показано выше), которые в большинстве случаев не имеют следов износа. С китайскими ритуальными изделиями из бронзы , которые задокументированы в надписях, которые они хранят, и из других источников, дело ясное. Их в огромных количествах делали для элитных захоронений, а также использовали живые для ритуальных подношений.
Переход на железо
Хотя бронза обычно тверже, чем кованое железо , с твердостью по Виккерсу 60–258 против 30–80, бронзовый век уступил место железному веку после серьезного нарушения торговли оловом: миграция населения примерно в 1200–1100 гг. До н.э. доставка олова по Средиземному морю и из Великобритании, ограничение поставок и повышение цен. По мере совершенствования искусства работы с железом железо становилось дешевле и улучшалось по качеству. По мере того, как культуры переходили от ручной ковки к кованому железу машинной ковкой (обычно это делается с помощью молотков, приводимых в движение водой), кузнецы научились делать сталь . Сталь прочнее бронзы и дольше держит острую кромку.
Бронза все еще использовалась в железном веке и используется для многих целей по сей день.
Бронза - Bronze
Бронза - это сплав, состоящий в основном из меди , обычно с содержанием олова около 12–12,5% и часто с добавлением других металлов (таких как алюминий , марганец , никель или цинк ), а иногда и неметаллов или металлоидов, таких как мышьяк , фосфор или кремний. . Эти добавки дают ряд сплавов, которые могут быть тверже, чем одна медь, или иметь другие полезные свойства, такие как прочность , пластичность или обрабатываемость .
Археологический период , в котором бронза был самый тяжелый металл широко используется известен как бронзовый век . Начало бронзового века в Индии и Западной Евразии условно датируется серединой 4-го тысячелетия до нашей эры, а в Китае - началом 2-го тысячелетия до нашей эры; в других местах он постепенно распространился по регионам. За бронзовым веком последовал железный век, начавшийся примерно с 1300 г. до н.э. и достигший большей части Евразии примерно к 500 г. до н.э., хотя бронза продолжала использоваться гораздо более широко, чем в наше время.
Поскольку исторические предметы часто делались из латуни (меди и цинка) и бронзы с различным составом, в современных музейных и научных описаниях старых предметов все чаще используется обобщенный термин « медный сплав ».
Бронза
Виды бронзы
Легирующие элементы, которые могут быть в составе этого сплава, способны значительно менять его свойства, от них зависит и вид бронзы. К тому же и олово может быть заменено другими элементами. Например, БрАМЦ-7-1 можно расшифровать так: 92% меди, 7% алюминия, 1% марганца. Данная марка бронзы не содержит в себе олова и благодаря этому обладает высоким сопротивлением к знакопеременной нагрузке. Её используют для изготовления болтов, винтов, гаек и деталей для гидравлических установок.
Другой пример – оловянная литейная бронза марки БрО10С10. В ней содержится до 83% меди, 9% олова, 8% свинца и до 0,1% железа, кремния, фосфора и алюминия. Она предназначена для деталей, которые работают в условиях высоких удельных давлений, например, для подшипников скольжения.
Еще один вид сплава, используемый для изготовления прокладок в подшипниках и втулках автомобилей – обрабатываемая давлением оловянная бронза. Сплав меди и олова содержит такие легирующие элементы как свинец (4%), цинк (4%), алюминий (0,002%), железо (0,005%). Марка стали называется БрОЦС4-4-4. Именно благодаря процентному соотношению данных химических элементов этот сплав можно обрабатывать давлением и резанием. Цвет бронзы также зависит от примесей. Так, чем меньше меди содержит сплав, тем менее выраженный цвет: более 90% - красный, до 80% – желтый, менее 35% - серо-стальной.
Содержание
СОДЕРЖАНИЕ
Бронза, сплав
БРОНЗА — (франц. bronze, от итал. bronzo, от brunizzo коричневый). Сплав меди, олова и цинка, похожий, по внешнему виду, на золото. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. БРОНЗА сплав меди и олова, часто с примесью … Словарь иностранных слов русского языка
БРОНЗА — сплав меди с различными цветными металлами. Типовой состав техн. Б. медь с оловом; для удешевления и придания специальных свойств к Б. прибавляют цинк, свинец, марганец, кремний, фосфор, алюминий, железо и другие металлы. Содержание этих примесей … Технический железнодорожный словарь
Бронза — (химич.). Так называются сплавы меди с оловом в различныхпропорциях (медь в избытке), затем сплавы меди с оловом и цинком, атакже некоторыми другими металлами или металлоидами (свинцом, марганцем,фосфором, кремнием и др., в небольших количествах) … Энциклопедия Брокгауза и Ефрона
Безоловянные бронзы
В силу высокой стоимости олова были найдены заменители оловянной бронзы. Они содержат олово в меньшем количестве по сравнению с ранее применявшимися бронзами или не содержат его совсем.
В настоящее время существует ряд марок бронз, не содержащих олова. Это двойные или чаще многокомпонентные сплавы меди с алюминием, марганцем, железом, свинцом, никелем, бериллием и кремнием. Величина усадки при кристаллизации у всех этих бронз более высокая, чем у оловяных.
Прочность алюминиевой и бериллиевой бронзы может быть увеличена при помощи термической обработки.
Также необходимо упомянуть сплавы меди и фосфора. Они не могут служить машиностроительным материалом, поэтому их нельзя отнести к бронзам. Однако они являются товаром на мировом рынке и предназначаются в качестве лигатуры при изготовлении многих марок фосфористых бронз, а также и для раскисления сплавов на медной основе.
Способность бронзы сопротивляться коррозии
Одним из самых важных свойств сплава является его коррозионная устойчивость. Особенно это касается тех составов, в которых присутствует значительное содержание марганца и кремния (более 2%).
Было установлено, что высокая коррозионная устойчивость проявляется при контакте бронзы с водой (морской и пресной), концентрированными щелочами и кислотами, сульфатами и хлоридами легких металлов, а также при контакте с сухими газами (безоловянные бронзы).
Конечно же, в целом коррозионные свойства сплава зависят от легирующих элементов. Так, высокое содержание свинца уменьшает способность сопротивляться коррозии, а никель повышает это свойство.
Состав
Есть много различных бронзовых сплавов, но обычно современная бронза состоит на 88% из меди и на 12% из олова . Альфа-бронза состоит из твердого альфа- раствора олова в меди. Альфа-бронзовые сплавы с 4–5% олова используются для изготовления монет , пружин , турбин и лезвий . Исторические "бронзы" сильно различаются по составу, поскольку большинство мастеров-металлистов, вероятно, использовали любой металлолом, который был под рукой; Металлом английского глостерского подсвечника XII века является бронза, содержащая смесь меди, цинка, олова, свинца, никеля, железа, сурьмы, мышьяка с необычно большим количеством серебра - от 22,5% в основе до 5,76% в кастрюля под свечой. Пропорции этой смеси позволяют предположить, что подсвечник был сделан из клада старых монет. Бенинские бронзы 13-го века на самом деле сделаны из латуни, а романская крестильная купель 12-го века в церкви Святого Варфоломея в Льеже описывается как бронзовая и латунная.
В бронзовом веке обычно использовались две формы бронзы: при литье использовалась «классическая бронза», около 10% олова; и «мягкая бронза», содержащая около 6% олова, выковывалась из слитков для изготовления листов. Холодное оружие в основном отливали из классической бронзы, а шлемы и доспехи - из мягкой бронзы.
Коммерческая бронза (90% меди и 10% цинка) и архитектурная бронза (57% меди, 3% свинца , 40% цинка) более правильно считаются латунными сплавами, поскольку они содержат цинк в качестве основного легирующего ингредиента. Они обычно используются в архитектурных приложениях.
Пластиковая бронза содержит значительное количество свинца, что делает ее более пластичной, возможно, древние греки использовали ее при строительстве кораблей.
Кремниевая бронза имеет состав: Si: 2,80–3,80%, Mn: 0,50–1,30%, Fe: максимум 0,80%, Zn: максимум 1,50%, Pb: максимум 0,05%, Cu: остальное.
Как отличить бронзу от латуни и меди
Один из самых распространенных вопросов - это отличие этого сплава от других, похожих на него внешне. Конечно, в пределах промышленности и при помощи специальных реагентов сделать это довольно просто. Но как же быть, если определить материал необходимо в домашних условиях?
Начнем с того, что сплав состоит из олова и меди. Массы этих веществ в процентном содержании могут быть разными. Чем больше меди, тем более ярким будет цвет, а вот за счет содержания в сплаве олова, он будет на порядок тяжелее, чем, например, чистый Cu.
Если же сравнивать бронзу с латунью, то последняя имеет более желтоватый оттенок. Сама по себе медь очень пластична, а вот сплавы на её основе достаточно упругие и твердые. Определить, какой материал перед вами, можно также путем нагрева. Так, у латуни под воздействием высокой температуры выделяется оксид цинка и изделие приобретает пепельный «налет». А вот бронза при нагревании не будет изменять своих свойств.
Как называется сплав олова и меди?
На протяжении многих тысячелетий человек экспериментировал с различными металлами и получал из них всё более высокопрочные сплавы. Для этого использовались самые различные химические элементы. Бронзовый век – эпоха, во время которой стал популярным сплав олова и меди (CuSn6). Что это за материал и почему он был столь популярен?
Оловянные бронзы
Наиболее древние бронзовые артефакты были обнаружены археологом Веселовским в 1897 году в районе реки Кубань (т.н. Майкопская культура). Бронза майкопских курганов в основном представлена сплавом меди с мышьяком. Постепенно знания о прочном и пластичном металле распространились на Ближний Восток и Египет. Здесь, после перехода к оловянно-медному сплаву, бронза обрела положение одного из важнейших декоративных материалов.
Олово на механические свойства меди влияет аналогично цинку: повышает прочность и пластичность. Сплавы меди с оловом обладают высокой антикоррозионной стойкостью и хорошими антифрикционными свойствами. Этим обусловливается применение бронз в химической промышленности для изготовления литой арматуры, а также в качестве антифрикционного материала в других отраслях.
Читайте также: