Bronz
| Bronz | |
|---|---|
 Bronz la microscop | |
| Caracteristici generale | |
| Compoziţie | aliaj constând în principal din cupru și staniu (sau alt metal) |
| Proprietăți fizico-chimice | |
| Densitate (g / cm 3 , în cs ) | 8.8 [1] |
| Temperatura de topire ( K ) | 1153 ÷ 1293 (880 ÷ 1020 ° C) [1] |
| Coeficientul de dilatare termică liniară ( K -1 ) | 18,2 × 10 -6 [1] |
| Conductivitate termică ( W / m K ) | 62 [1] |
| Rezistivitate electrică ( Ω m ) | 0,07 × 10 -6 |
Bronzul este un aliaj format din cupru și staniu ; uneori poate fi legat cu un metal care poate fi aluminiu , nichel și beriliu .
Istorie
A fost folosit pe scară largă în timpul epocii bronzului pentru a construi unelte, arme, armuri și unelte mai puternice și mai ușoare decât cele din piatră sau cupru ; s-a adăugat arsenic metalelor componente, mai ales ca impurități, ceea ce a contribuit la îngreunarea aliajului. O mare utilizare a bronzului a avut loc în 1800 î.Hr. în Sardinia, unde cuprul a fost turnat și forjat încă din anul 3000 î.Hr. Turnările care ne-au fost returnate prin cercetări arheologice constau din obiecte votive, nave nuragice și statuete reprezentând utilizări și obiceiuri din acea perioadă.
Acest bronz primitiv a fost, de asemenea, mai puternic decât primele arme de fier , în sensul că modul de a forja oțel de bună calitate va fi descoperit doar milenii mai târziu. Cu toate acestea, epoca bronzului a cedat locul epocii fierului , deoarece transporturile de staniu peste Marea Mediterană au încetat în timpul marilor migrații de populații care au avut loc între 1200 și 1100 î.Hr. , ceea ce face extrem de dificilă găsirea materiei prime. necesare și provocând o creștere bruscă a prețurilor acestui material. Prin urmare, bronzul a fost folosit doar pentru obiecte cu o valoare deosebită, în timp ce în multe scopuri fierul moale mai slab era suficient de puternic pentru a-și lua locul.
De la începutul secolului al XX-lea , siliciul a fost introdus ca liant principal al cuprului, iar astăzi cea mai mare parte a bronzului pentru utilizări industriale și artistice este de fapt un aliaj cupru-siliciu.
Descriere
Compoziţie
Acest aliaj compus în principal din cupru (Cu), este îmbogățit cu staniu (Sn) până la 8-9%, dând naștere unor aliaje cu bune caracteristici mecanice și o mare rezistență la coroziune: aceste aliaje sunt încă prelucrabile din punct de vedere plastic și pot fi laminate, extrudate , forjează, ștampilează și desenează. Prin creșterea în continuare a conținutului de staniu, duritatea atinge niveluri care permit doar piese obținute prin turnare, numite și turnări .
La nivel industrial, se produc bronzuri cu conținut de până la 30% din staniu. Diagrama de echilibru cupru-staniu este destul de complicată.
De obicei, bronzurile conțin următoarele elemente:
- Fosforul dezoxidează și crește duritatea; în bronzurile cu fosfor există un conținut de 0,4-0,8%.
- Plumbul se adaugă la niveluri cuprinse între 1 și 5%. Rămâne limitat la marginile boabelor, facilitând astfel lucrul cu mașinile-unelte. Dacă, pe de altă parte, plumbul atinge procente mult mai mari (de la 10 la 30%), aliajul prezintă un comportament de frecare special: acesta este motivul pentru care sunt folosiți pentru rulmenți.
- Zincul este folosit ca dezoxidant.
- Se adaugă beriliu pentru a crește duritatea .
Tehnologie
Aliajele pe bază de cupru au un punct de topire mai scăzut decât oțelul și sunt produse mai ușor din componentele lor. Au o densitate medie cu 10% mai mare decât cea a oțelului (unele tipuri de bronz conținând mult aluminiu sau siliciu pot fi mai puțin dense), dar toate diferitele tipuri de bronz sunt încă mai puțin dure și mai puțin rezistente decât acesta. Sunt totuși mai elastic [ fără sursă ] și mai rezistent la coroziune , în special din apa de mare, și rezistă mai bine la oboseală decât oțelul
Utilizări ale bronzului
Bronzurile sunt utilizate pentru numeroase aplicații. Pentru monede și medalii se folosește un conținut de tablă care variază între 3 și 8%: în aceste marje, rezistența la uzură și coroziune este însoțită de o cantitate echitabilă de monede.
Pentru fabricarea angrenajelor și a pieselor de transmisie se utilizează aliaje cu staniu de la 8 la 12%.
Rulmenții și bucșele, roțile dințate supuse la presiuni ridicate, necesită un conținut de tablă mai mare de 14%, la fel ca echipamentele hidraulice pentru presiuni ridicate.
Aliajele cu 20% și mai mult staniu sunt cele care sunt utilizate pentru piesele stresate prin frecare sub presiune ridicată, cum ar fi rulmenții. Clopotele au, de asemenea, un conținut ridicat de staniu (19-22%). Peste 30% staniu aliajul devine fragil și nu are interes industrial.
Bronzul este utilizat pe scară largă de sculptori pentru lucrările lor, deoarece multe aliaje de bronz au proprietatea neobișnuită și foarte utilă de a se extinde ușor chiar înainte de solidificare, umplând fiecare gol minim din matrița care le conține. Acest lucru permite, în sculptura finită, să redea perfect fiecare detaliu al operei artistului.
Bronzul are, de asemenea, o frecare foarte scăzută cu alte metale, ceea ce l-a făcut valoros în fabricarea ghiulelelor , deoarece cele de fier tindeau să se apuce în interiorul butoiului. Astăzi această caracteristică îl face util în motoarele electrice mici pentru rulmenți cu bile, bucșe și perii.
Artă
Bronzul a avut o mare utilizare în arta occidentală și estică după 2000 î.Hr. Dacă producția greacă , pe lângă memoria operelor legendare ale lui Myron , Phidias , Polykleitos și Pitagora din Reggio , au rămas doar câteva exemple rare, notabil a fost producția etruscă și romană , reprezentată demn de statuia ecvestră a lui Marcus Aurelius datând din secolul al II-lea d.Hr. [2] Două statui celebre realizate în acest aliaj sunt bronzii Riace datând din secolul al V-lea
În Evul Mediu , vechile tehnici antice au fost reînviate pentru construcția de mobilier sacru, clopote și mobilier sacru, precum și uși mari în stil bizantin . Admirabila calitate artistică s-a adăugat perfecțiunii tehnice a turnării în timpul Renașterii și manierismului , care s-a remarcat și prin medalii și mici reliefuri.
În perioada barocă , ornamentația mobilierului și a candelabrelor a abundat în timp ce în rococo ulterior și până la sfârșitul secolului al XIX-lea a fost folosită pe scară largă, folosind adesea bronz aurit, pentru a înfrumuseța porțelanul.
Utilizarea bronzului este foarte răspândită în rândul musulmanilor , deoarece utilizarea metalelor nobile este interzisă. De asemenea, este importantă producția chineză și japoneză legată de statuarele budiste , ceramică și arme. Arta tipică indiană este sobele cu țevi, precum și sculpturile sacre.
Notă
Bibliografie
- (EN) William D. Callister, Știința și ingineria materialelor: o introducere , ediția a 5-a, John Wiley & Sons Inc., 1999, ISBN 0-471-35243-8 .
Elemente conexe
Alte proiecte
-
Wikționarul conține dicționarul lemma « bronz » -
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe bronz
linkuri externe
- ( EN ) Bronz , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
- Bronzul , pe ing.unitn.it . Adus la 31 iulie 2010 (Arhivat din original la 19 iulie 2010) .
- Bronz , în Treccani.it - Enciclopedii on-line , Institutul Enciclopediei Italiene.
| Controlul autorității | Tesauro BNCF 40905 · LCCN (EN) sh85017093 · GND (DE) 4146667-6 · BNF (FR) cb11976193v (dată) · NDL (EN, JA) 00.570.282 |
|---|
