Բրոնզը համաձուլվածքային կոմպոզիցիա է: Բրոնզի քիմիական բաղադրությունը

2024 Հեղինակ: Howard Calhoun | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 10:30

Բրոնզի մասին շատերը գիտեն միայն, որ դրանից քանդակներ և հուշարձաններ են ձուլված։ Փաստորեն, այս մետաղն անարժանապես զրկված է ժողովրդական ուշադրությունից։ Ի վերջո, իզուր չէր, որ մարդկության պատմության մեջ նույնիսկ բրոնզի դար է եղել՝ մի ամբողջ դարաշրջան, որի ընթացքում համաձուլվածքը գերիշխող դիրք է զբաղեցրել։ Այն եզակի նյութերից է, որն օգտագործվում է թե՛ արդյունաբերության, թե՛ արվեստի մեջ: Պղնձի և անագի համաձուլվածքի հատկությունները պարզապես անփոխարինելի են արդյունաբերության շատ ոլորտներում: Այն օգտագործվում է գործիքների արտադրության մեջ, մեքենաշինության մեջ, եկեղեցական զանգերի ձուլման մեջ և այլն։ Միևնույն ժամանակ, այսօր կան մեծ թվով մետաղական դասակարգումներ, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի որոշակի, նախապես մոդելավորված հատկություններ։

Բրոնզի օգտագործումը անցյալում

Պղնձի և անագի համաձուլվածքի մասին առաջին հիշատակումները թվագրվում են մ.թ.ա. 4-րդ հազարամյակով: Այս տեխնոլոգիական առաջընթացըՊատմաբանները կարծում են, որ այդ ժամանակ Միջագետքի քաղաքակրթությանը թույլ է տվել առաջատար դիրք գրավել։ Իրանի հարավում կատարված հնագիտական պեղումները վկայում են, որ բրոնզը լայնորեն օգտագործվում է նետերի գլխիկների, դաշույնների, նիզակների, կացինների և թրերի պատրաստման համար։ Գտածոների մեջ կան նույնիսկ ներքին իրեր՝ կահույք և հայելիներ, ինչպես նաև սափորներ, ամֆորաներ, ծաղկամաններ և ափսեներ։ Նույն համաձուլվածքն օգտագործվել է հնագույն մետաղադրամներ հատելու և զարդեր պատրաստելու համար։

Բրոնզը միջնադարում սկսում է ակտիվորեն կիրառվել Եվրոպայում։ Դրանից պատրաստված են այնպիսի զանգվածային առարկաներ, ինչպիսիք են թնդանոթները և եկեղեցական գմբեթները։ Ավելի ուշ ժամանակաշրջանում, մեքենաշինության զարգացման հետ մեկտեղ, նման բազմակողմանի մետաղը նույնպես աննկատ չմնաց: Այն գնահատվել է հիմնականում իր հակաշփման և հակակոռոզիոն հատկությունների համար: Միևնույն ժամանակ, հարկ է նշել, որ ավելի վաղ օգտագործված նյութը որոշակիորեն տարբերվում էր այսօրվա բրոնզից։ Համաձուլվածքի բաղադրությունը պարունակում էր բազմաթիվ չնչին կեղտեր՝ զգալիորեն վատթարացնելով դրա որակը։

Ժամանակակից բրոնզի քիմիական կազմը

Այսօր նյութագիտության մեջ բրոնզը երկու մետաղների՝ պղնձի և անագի համաձուլվածք է, որը կարելի է օգտագործել տարբեր չափերով։ Մետաղին ցանկալի որակներ տալու համար այս զույգին կարելի է ավելացնել ցինկ, ֆոսֆոր, մագնեզիում, կապար և սիլիցիում։ Ժամանակակից տեխնոլոգիաների օգնությամբ պատահական կեղտերի առկայությունը գործնականում հասցված է զրոյի։

Շատ դեպքերում ընդունելի է համարվում պղնձի և անագի հարաբերակցությունը 85-ից 15 տոկոս հարաբերակցությամբ: բաժնետոմսերի կրճատումՆշված նիշից ներքեւ գտնվող երկրորդ բաղադրիչը առաջացնում է մի շարք խնդիրներ, որոնցից հիմնականը լիկվիդացիա է։ Այս տերմինն օգտագործվում է մետալուրգների կողմից համաձուլվածքների շերտազատման և դրա անհավասար ամրացման գործընթացին վերաբերելու համար։

Հալվածքի գույնի ազդեցությունը դրա որակի վրա

Իրազեկ մարդիկ կարող են շատ բան իմանալ նյութի մասին՝ նայելով բրոնզի գույնին: Կազմը ուղղակիորեն ազդում է այս պարամետրի վրա: Ինչպես կարող եք կռահել, պղինձը խառնուրդին տալիս է կարմիր երանգ: Հետևաբար, դրա տոկոսի նվազեցումը հօգուտ այլ բաղադրիչների, կնշանակի գույնի աստիճանական անցում դեպի մուգ երանգներ:

Բաղադրիչների սովորական հավասարակշռությամբ (85% պղինձ) բրոնզը ձեռք է բերում դեղին գույն: Սա ամենատարածված տեսակն է, որը կարելի է գտնել: Սպիտակ համաձուլվածք է ստացվում հարաբերակցությունը 50:50 հարաբերակցությամբ կարգավորելուց հետո։ Բայց որպեսզի բրոնզը մոխրագույն դառնա, անհրաժեշտ է պղնձի քանակը նվազեցնել մինչև 35%..

Ինչ վերաբերում է համաձուլվածքի գործնական բնութագրերի փոփոխությանը նրա բաղադրության փորձարկումների ժամանակ, ապա իրավիճակը հետևյալն է. Նյութի ճկունությունը ուղղակիորեն կախված կլինի նրանում անագի պարունակությունից։ Որքան փոքր լինի, այնքան ավելի ճկուն կլինի բրոնզը, բայց այս պնդումը ճշմարիտ է միայն մինչև որոշակի սահման: Այսպիսով, երբ հասնում է 50% նշագծին, խառնուրդը կրկին դառնում է փափուկ:

Բրոնզը արվեստում

Ուժեղ և դիմացկուն նյութը, ունենալով բավականին ցածր հալման կետ և լավ ճկունություն, չէր կարող չհետաքրքրել ստեղծագործ մարդկանց, մասնավորապես՝ քանդակագործներին: Արդեն մ.թ.ա. V-IV դարերում Հունաստանում այն մշակվել է ամենափոքր մանրամասնությամբ. Բրոնզե արձաններ պատրաստելու տեխնոլոգիա, որն այսօր էլ արդիական է։

Այն կայանում է նրանում, որ հրակայուն նյութից արձանը սկզբում փոխարինվում է մոմով, որը ոչնչացվում է անմիջապես ձուլման ժամանակ։ Դրա համար, ըստ գծագրի, նախ պետք է պատրաստել գիպսե մոդել, ապա ձուլման համար կաղապար: Մոմի պարունակությունը պարզապես հալչում է ջերմաստիճանի ազդեցության տակ, և դրա տեղը զբաղեցնում է բրոնզը, որը սառչում և կարծրանում է: Դրանից հետո մնում է միայն մշակել և հասցնել կատարելության։

Հրետանային մետաղ

Թնդանոթների և հետագայում այլ ռազմական տեխնիկայի արտադրության համար բրոնզը միշտ օգտագործվել է։ Այդ նպատակների համար օգտագործվող համաձուլվածքի բաղադրությունը, որպես կանոն, պարունակում է 90% պղինձ և միայն 10% անագ։

Սա պայմանավորված է նրանով, որ գործիքների նյութը պետք է լինի շատ ամուր և ունենա բարձր պատռվելու դիմադրություն: Բրոնզե BrAZhMts10-3-1.5 ապրանքանիշը օժտված է նման հատկանիշներով. Բացի հիմնական բաղադրիչներից, այն պարունակում է 1-2% մանգան, որը բարելավում է հակաշփման և ջերմաստիճանի հատկությունները։

Եկեղեցու զանգի պատրաստում

Զանգերի ղողանջը պետք է լինի մեղեդային, և նրա ձայնը պետք է հաճելի լինի ականջին մեծ հեռավորության վրա: Տարօրինակ է, բայց բրոնզը նման երաժշտական տաղանդներ ունի: Զանգի ձայնը բարելավելու համար այն պատրաստված է անագի բարձր պարունակությամբ համաձուլվածքից (20-ից 22%)։ Երբեմն դրան ավելացվում է նաև որոշ արծաթ։ բրոնզի ապրանքանիշեր, որոնք օգտագործվում են զանգերի և այլ հարվածային գործիքների արտադրության մեջ.բացարձակապես ոչ պիտանի են այլ ոլորտներում գործնական օգտագործման համար: Դա պայմանավորված է նրանով, որ նման համաձուլվածքն ունի մանրահատիկ կառուցվածք և ավելացել է փխրունություն։

Ֆոսֆոր և ալյումին բրոնզ

Առաջին համաձուլվածքը, որը բաղկացած է 90% պղնձից, 9% անագից և 1% ֆոսֆորից, օգտագործվել է Կյունզելի կողմից 1871 թվականին։ Այն կոչվում էր ֆոսֆորային բրոնզ, և նյութն իր կիրառությունն է գտել հիմնականում մեքենաշինության մեջ։ Դրանից ձուլվում են մեքենայական տարբեր մասեր, որոնք ենթարկվում են աճող շփման։ Ֆոսֆորն անհրաժեշտ է առաձգականությունը բարձրացնելու և հակակոռոզիոն հատկությունները բարելավելու համար: Այս մետաղի գլխավոր առավելությունն այն է, որ ձուլման ընթացքում այն հիանալի լցնում է ցանկացած անցք։

Ալյումինե բրոնզը, որի բաղադրությունը բնութագրվում է պղնձի բարձր պարունակությամբ (մինչև 95%), արտաքին տեսքով շատ նման է ոսկուն։ Բացի գեղեցկությունից, այն ունի մի շարք այլ անհերքելի առավելություններ. Օրինակ, 5% ալյումինի ավելացումը թույլ է տալիս խառնուրդին դիմակայել ագրեսիվ միջավայրի երկարատև ազդեցությանը, ինչպիսին է բարձր թթվայնությունը:

Որպես տարբեր մեքենաների դետալների արտադրության նյութ՝ այս մետաղը գրեթե համընդհանուր փոխարինել է ֆոսֆորի բրոնզին թղթի գործարաններում և վառոդի արտադրության մեջ՝ շնորհիվ իր բարձր պատռվելու դիմադրության:

Սիլիցիում և մանգան բրոնզ

Սիլիցիումը համաձուլվածքին ավելացվում է էլեկտրական հաղորդունակությունը բարձրացնելու համար: Այս որակն օգտագործվում է հեռախոսային լարերի արտադրության մեջ։ Սիլիցիումի բրոնզի տեղեկատու կազմը հետևյալն է՝ 97,12% պղինձ, 1,14% անագ, 0,05% սիլիցիում։

ԱմենադժվարըԱրտադրության գործընթացը պարծենում է մանգան պարունակող խառնուրդով: Ամբողջ ընթացակարգը տեղի է ունենում մի քանի փուլով. Նախ, հալած պղնձին ավելացնում են ֆերոմանգանը: Այնուհետև, պահպանելով նշված ջերմաստիճանի ռեժիմը, ավելացնում են անագ, իսկ անհրաժեշտության դեպքում՝ ցինկ։ Անգլիական Bronce Company ընկերությունը արտադրում է տարբեր տեսակի մածուցիկությամբ և կարծրությամբ մանգանային բրոնզ: Նման համաձուլվածքը կարող է օգտագործվել գրեթե բոլոր ոլորտներում։