Metales y aleaciones

¿De qué está hecho el bronce y dónde se usa?

¿De qué está hecho el bronce y dónde se usa?
Contenido
  1. ¿Lo que es?
  2. Ventajas y desventajas
  3. Características principales
  4. Resumen de especies
  5. Alcance de uso y marcado
  6. ¿Cómo contarlo en casa?
  7. ¿Cómo cuidar?

Bronce es una de las aleaciones más antiguas con una larga y rica historia. Este es uno de los primeros materiales obtenidos en los albores del tercer milenio antes de Cristo. NS. El papel del bronce hasta el día de hoy sigue siendo bastante importante y significativo. En este artículo, analizaremos más de cerca esta aleación, descubriremos su composición y descubriremos dónde se usa con más frecuencia.

¿Lo que es?

Antes de comenzar una conversación sobre las áreas en las que el bronce se usa con mayor frecuencia con éxito, debe averiguar qué es. Si comprende en detalle la definición y características del material en cuestión, vale la pena resaltar el hecho de que en La aleación contiene componentes tan importantes como el cobre y el estaño. También el bronce contiene y mezcla de otros elementos, pero en porcentajes más modestos. El resultado es atractivo y multicomponente aleación... Es el cobre el que juega el papel principal en su composición, y todo lo demás está representado por elementos de aleación, de los que no se puede prescindir para mejorar las propiedades y características del metal.

El bronce se ve diferente. Sus parámetros externos dependen directamente de qué componentes prevalecen en su composición. Entonces, tradicionalmente conocida aleación de saturados tinte rojo indica que contiene un gran porcentaje de cobre. También hay variedades de este metal que tienen un resfriado. color acero, cercano al blanco: esta apariencia indica que la aleación no contiene más del 35% del componente de cobre.

Ventajas y desventajas

La aleación en cuestión ha sido popular durante muchos años.Con el paso de los años, su relevancia no disminuye, debido a las múltiples ventajas que le son inherentes. Consideremos las principales características positivas del bronce que lo hacen solicitado.

  1. Este metal cuenta con una rica variedad. Hay muchos tipos diferentes de bronce, por ejemplo, peltre, plata, aluminio y muchas otras variedades con fórmulas y características propias. Dichos materiales resultan ser útiles en varios campos, contienen varios elementos que afectan las propiedades físicas y las características del funcionamiento del metal.
  2. Las aleaciones de bronce existentes se subdividen en subtipos fundidos y forjados. Es decir, para resolver "sus" tareas específicas, es posible obtener un metal que cederá fácilmente a la forja en frío, el proceso de deformación a valores de temperatura normales. También será posible obtener una aleación que se pueda fundir.
  3. Una ventaja significativa es que las piezas fundidas de alta calidad de la aleación en cuestión muestran la contracción más pequeña: solo 0.5-1.5%. Esta propiedad determina la amplia distribución y demanda del material no solo entre los escultores profesionales, sino también en la fabricación de máquinas y dispositivos industriales especiales.
  4. El bronce es un material que se puede utilizar varias veces. La aleación tolera con absoluta calma una nueva fusión, si es necesario. Este procedimiento no daña el material, no afecta negativamente a sus propiedades.
  5. Uno de los beneficios más importantes del bronce es que es seguro y respetuoso con el medio ambiente. Si, durante la producción de dicha aleación, se involucraron componentes potencialmente peligrosos, por ejemplo, berilio, entonces el producto terminado de esto aún no será tóxico. Hoy en día, no todos los materiales pueden presumir de cualidades tan importantes.
  6. La aleación de bronce es muy resistente a la corrosión. No puede verse afectado negativamente ni por el aire ni por el agua de mar contaminados de la ciudad. Bajo la influencia de tales factores externos, el material no se deteriora, no pierde su atractivo anterior. La mayoría de los ácidos de bronce no tienen "miedo" en absoluto y no están expuestos a sus efectos negativos. Es por eso que este material se usa a menudo para la producción de equipos especiales resistentes a los ácidos.
  7. El bronce tiene otra cualidad interesante: es elástico. En muchos casos, la aleación se utiliza para la fabricación de varias piezas de resorte de alta precisión diseñadas para una larga vida útil.

A pesar de la impresionante lista de ventajas, la aleación de bronce todavía no carece de ciertos desventajas... El principal es precio material práctico. El cobre, y mucho menos el estaño, son materiales que se utilizan en muchas situaciones, pero su obtención es cara.

Otras subespecies de la aleación en consideración, por ejemplo, la versión de aluminio, son mucho más baratas, porque se utilizan materias primas más asequibles en su composición como elemento de aleación.

Las desventajas de la aleación de bronce no incluyen los indicadores más altos de su conductividad térmica... Sin embargo, la característica distintiva nombrada también pudo encontrar su aplicación, por ejemplo, en la producción de varios accesorios para baños.

Características principales

Las características y propiedades de una aleación de bronce dependen de 2 factores principales: composición y estructura. Como se mencionó anteriormente, la composición química del material en cuestión está diseñada para que la aleación obtenga ciertas propiedades mecánicas y características de desempeño. Los más importantes de ellos son dureza, resistencia y ductilidad de la aleación... Es posible corregir y reconstruir los 2 primeros parámetros cambiando la proporción de estaño en la composición. Entonces, su participación en el contenido del material principal está relacionada con el grado dureza y plasticidad.

Los indicadores de dureza y resistencia del bronce están más influenciados por la cantidad de berilio en la composición... Ciertos grados de aleación en los que se proporciona el elemento mencionado pueden ser más resistentes que el acero inoxidable. Para agregar ductilidad, la aleación de berilio se templa previamente. En este caso, no son los valores cuantitativos de las sustancias introducidas los que juegan un papel importante, sino el grado de manifestación de las propiedades que se planea obtener como resultado.

Es decir, con una cantidad igual de 2 elementos diferentes, uno de ellos es capaz de cambiar las propiedades y características de la aleación en mayor medida que el segundo.

La estructura de la aleación de bronce es responsable de la capacidad de acomodación de la materia en relación con diferentes elementos. Esta característica se puede considerar con más detalle utilizando el ejemplo de un componente importante: el estaño. Por ejemplo, una estructura de una fase no tiene más del 6-8% del elemento nombrado. Si excede sus indicadores por la cantidad del límite de solubilidad (alcanza el 15%), entonces se puede formar la segunda fase de la solución sólida.

Fase única las materias primas se caracterizan por mayores índices de plasticidad. Bifásico la aleación de bronce resulta ser más dura, pero también más frágil. Las características técnicas especificadas afectan el uso posterior de los materiales considerados: por ejemplo, las materias primas del primer tipo son más adecuadas para la forja, y las opciones de dos fases serán la mejor solución para la fundición posterior.

Cada tipo de aleación de bronce tiene sus propias características distintivas. Familiaricémoslos con el ejemplo de un material de estaño fundido.

  1. El grado de densidad de la aleación depende del porcentaje de estaño; con su participación del 8-4%, variará de 8,6 a 9,1 kg / cu. cm.
  2. El punto de fusión dependerá de la composición de la aleación y puede oscilar entre 880-1060 grados Celsius.
  3. El nivel de conductividad térmica del material en cuestión puede alcanzar 0.098-0.2 cal / cm, que es un indicador modesto.
  4. La conductividad eléctrica alcanza 0.087-0.176 μOhm * m. Esta cifra también es pequeña.
  5. La tasa de corrosión del agua de mar es de 0,04 mm / año. Si la aleación se encuentra al aire libre, este valor será diferente y será de 0,002 mm / año.

Si el metal tiene estas características, los usuarios no tendrán que preocuparse de que se oxide rápidamente.

Resumen de especies

La aleación de bronce se divide en varios tipos diferentes. La clasificación del material se produce de acuerdo con varios criterios principales. Detengámonos en cada uno de ellos.

Por composición química

Basado directamente en la composición química del bronce, se distinguen las siguientes variedades.

  • Estaño... El material de esta subespecie contiene 3,5-7% de estaño. La aleación cuenta con alta resistencia, confiabilidad y resiliencia después del tratamiento de presión preliminar. El material tiene excelentes propiedades de fundición. La contracción puede llegar al 1% (como es el caso del hierro fundido).

La principal desventaja de este material radica en la aparición de poros microscópicos durante la cristalización de la fundición.

  • Sin estaño... Esta categoría incluye tales tipos de aleaciones en cuya composición química no hay estaño costoso. En su lugar, se incluyen materiales más asequibles y económicos.
  • Aluminio... Material plástico máximo. Sus propiedades de fundición son más bajas que las del costoso bronce de estaño, pero no hay microporos en la composición. La composición incluye níquel, fósforo y hierro, componentes que mejoran las propiedades de una aleación de aluminio.
  • Silicio... El subtipo de material de alta resistencia, resistente a la corrosión, es conductor de electricidad. El material no teme a las bajas o altas temperaturas, al ambiente alcalino. Para que el metal tenga características de resistencia más altas, la composición química se alea adicionalmente con manganeso y se procesa mediante deformación en frío.
  • La aleación de berilo puede someterse a un tratamiento térmico mediante temple y envejecimiento artificial.... La principal desventaja de este tipo es el alto costo del berilio.

Debido a esto, la aleación de bronce de silicio se usa exclusivamente en la producción de ensamblajes especiales, que deben distinguirse por su alta resistencia al desgaste y durabilidad.

Procesando

Las aleaciones de bronce se clasifican según el tipo de procesamiento.

  • Deformable... En la producción de piezas de bronce, se utilizan tecnologías tan populares como la forja, el brochado, el corte y el fresado.
  • Fundición... Un tipo separado de aleación de bronce. Las piezas que constan de este metal se producen mediante metalurgia.

Por estructura

Los diferentes tipos de aleaciones de bronce también se dividen en su estructura. Se distinguen las siguientes opciones.

  • Fase única... Los componentes presentes en tal metal en solución sólida forman solo una fase definida.
  • Bifásico... Los productos se obtienen por fundición, porque se deforman exclusivamente bajo la influencia de indicadores de alta temperatura. Es posible obtener piezas fundidas de las configuraciones más complejas e intrincadas a partir de una aleación de dos fases.

Alcance de uso y marcado

Actualmente hay varios grados de bronce. Se diferencian entre sí directamente en la composición, lo que determina las características, los parámetros y el alcance de la aleación. Para facilitar la navegación, se ha desarrollado un sistema de marcado especial, que incluye símbolos alfabéticos y numéricos (reflejan los primeros valores en los nombres de los elementos químicos).

Los números en las marcas indican la cantidad de componentes proporcionados en la aleación (en porcentajes). Es cierto que el volumen de cobre generalmente no se refleja en estas designaciones.

Este indicador generalmente se calcula como la diferencia entre la composición total del bronce y el número de elementos de aleación adicionales.

Actualmente, la aleación de bronce se utiliza en muchas áreas. Conozcamos su lista.

  1. Una aleación que contiene solo un 2% de estaño es perfecta para forjar a temperaturas normales debido a su buena ductilidad. Las composiciones en las que la concentración de este elemento alcanzó el 15% fueron ampliamente utilizadas en la antigüedad; se hicieron muchos objetos diferentes a partir de ellas.
  2. El bronce endurecido de calidad, que contiene berilio, se utiliza a menudo en la fabricación de piezas de resorte, resortes o membranas.
  3. El material rico en aluminio se utiliza con mayor frecuencia en condiciones adversas (producción química, alta humedad).
  4. Las aleaciones con silicio y zinc son dúctiles y adecuadas para la producción de objetos por fundición.
  5. El material en cuestión se utiliza para la producción de diversas ingenierías eléctricas, ya que no está magnetizado.
  6. Los baños, los lavabos y los accesorios de plomería, que a menudo se usan en el hogar (y no solo), están hechos de un material que no difiere en conductividad térmica.
  7. La aleación de bronce también se puede utilizar en la construcción de automóviles o aviones.

¿Cómo contarlo en casa?

El bronce tiene diferencias bastante diferentes de otros metales similares. No hay nada difícil en el arte de "calcular" un material dado. Veamos cómo puede distinguir fácil y fácilmente el bronce en casa.

  • El bronce se diferencia de muchas otras aleaciones por su alta resistencia y rigidez. Por tanto, el metal se puede distinguir fácilmente del cobre o el latón. Es suficiente verificar literalmente el material "en busca de un diente"; no deben quedar rastros en la superficie de la aleación de bronce, como en el caso de la presión.
  • Puede experimentar con solución salina (200 g por litro de agua). Después de 10-15 minutos, una pieza de cobre adquirirá un tono más intenso y pegadizo que una pieza de bronce.
  • Recurren a calentar el metal a unos 600 grados centígrados. (Se puede obtener una temperatura similar usando un quemador de gasolina especial).Si el instrumento se acerca, por ejemplo, a latón, aparecerá una película oscura de óxido de zinc en el material. No será visible en un artículo de bronce.
  • Si calienta el latón, se doblará. Si tal operación se lleva a cabo con respecto al bronce, no cambiará sus propiedades y forma. Si hay una oportunidad y una muestra de metal, puede intentar fundirlo. El mismo latón comenzará a arder con una llama blanca, esparciendo copos blancos como la nieve; así es como se quema el zinc.
  • Puede distinguir el bronce del latón de otra manera confiable.: Coloque algunas virutas de cada uno de los metales en recipientes separados y luego vierta ácido nítrico diluido (1 parte de ácido y 1 parte de agua). Espere un poco hasta que la mayoría de los componentes tengan tiempo de disolverse. A continuación, debe calentar los vasos y llevar las soluciones a ebullición. Debe mantenerlos a fuego lento durante 30 minutos. El líquido en el que se encuentran las piezas de latón será transparente y se formará un precipitado de estaño blanco como la nieve en un recipiente con virutas de bronce.

¿Cómo cuidar?

Los productos fabricados con una aleación de bronce requieren un mantenimiento periódico adecuado. No deben descuidarse. Echemos un vistazo más de cerca a cómo cuidar adecuadamente dichos artículos.

  1. Los artículos hechos de bronce noble se ven espectaculares y atractivos solo si están bien limpios y cuidados. Cualquier acumulación de polvo y suciedad que aparezca en la superficie de los objetos debe eliminarse con regularidad. Lo mejor es utilizar un paño ligeramente húmedo para ello. No necesita frotar los productos con todas sus fuerzas, tenga cuidado.
  2. Para mantener el barniz original en los artículos de bronce el mayor tiempo posible, puede lavarlos periódicamente con una solución jabonosa suave. Estas acciones serán necesarias para que no aparezcan grietas o destrucción de la capa de barniz en los objetos.
  3. Si eres un gran fanático de las cosas que literalmente se pulen para obtener un brillo perfecto, se recomienda limpiar el bronce con polvos y reactivos especializados. Por ejemplo, un purificador especial para bronce "Trilon" puede presumir de una buena reputación.
  4. Después de completar el trabajo de limpieza profunda de productos de aleación de bronce, es aconsejable pulir bien la superficie del metal. Un paño de lana seco hará lo mejor para esto.
  5. A veces se usa polvo de dientes seco para limpiar el bronce, previamente diluido en agua con la adición de amoníaco. Necesita 1 vaso de polvo, 1 cucharadita de alcohol. Es aconsejable utilizar un cepillo rígido para la limpieza.
  6. Una forma antigua y tradicional de depurar el bronce es esta opción: utilizar agua en la que previamente se cocinaban las legumbres. Además, la limpieza también se lleva a cabo con un cepillo rígido. Después de eso, un producto de metal limpio debe enjuagarse nuevamente y limpiarse con un paño seco.

Si planeas usar un trapo para limpiar el bronce, es mejor llevar franela opción. Especialmente cuidadosa y escrupulosamente se requiere limpiar los lugares con pliegues y depresiones, ya que es aquí donde el polvo y la suciedad se acumulan de manera más activa.

Los productos deben limpiarse regularmente para que no se acumulen inclusiones innecesarias en ellos.

Acerca de qué es el bronce y dónde se usa, vea el siguiente video.

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