Правила «Бронза»

Классификация бронзы

“Но ведь, наверное, существуют различные виды со своими свойствами?” – не давал мне покоя пытливый ум. Прочитав несколько статей и заглянув в пару книжек, я разобрался и с этим вопросом.

Металл классифицируют по трём признакам:

• содержанию в его составе олова;
• типу главного элемента, который считается легирующим;
• подверженности механической деформации.

Существует две категории её состава:

1. Безоловянная, по некоторым свойствам превосходящая другую категорию и не уступающая ей по физико-механическим показателям.
2. Оловянная, содержащая более 4% олова. Обладает минимальным уровнем усадки при литье, износостойкостью и хорошо ведёт себя при обработке.

С точки зрения технологичных процессов бронзу можно разделить на два вида.

Литейный сплав

Из него изготавливают детали механизмов и машин, которые работают в агрессивных средах, где присутствуют износ и трение.

Деформируемый сплав

Отлично поддаётся обработке, включающей ковку, гибку, перфорирование и штамповку. Содержание олова при этом в нём менее 6%.

ТАБУЛА (ALEA)

При взгляде на схему классического дуод ецима невольно закрадывается мысль, что серединная линия не участвует в игре и служит перевалочной базой, аналогом стартовых дорожек в играх ур и тьяу. Народ интуитивно упразднил этот «рудимент» и получил второй вариант поля: узкую и длинную дощечку, размеченную на 24 квадрата в два ряда.

Правила не отличались от старых: игра начиналась с пустой доски, целью было достичь шести заключительных квадратов и вывести фишки за её пределы. Однако полей стало меньше, а груду из 10-12 фишек нелегко уместить на маленьком квадратике. В итоге доска «разъехалась» в ширину.

Обновлённое игровое поле

Именно табула и дуодецим ответственны за первую в мире вспышку игромании, которая охватила Рим до такой степени, что игра была объявлена вне закона в период республики. За игру на деньги в любое время, кроме Сатурналий, был установлен штраф, четырёхкратный ставке, но соблюдался этот закон слабо и нерегулярно: стражники и сами были не прочь спустить в игре обол-другой. Сперва игру называли Alea (кубик, игральная кость), однако вскоре это слово стало применяться ко всем азартным играм с костями, а конкретно за этой игрой, доски для которой традиционно делали из дерева, закрепилось слово «tabula» (дощечка). Скорее всего, им пользовались, чтоб не называть на людях запрещённую забаву. На просьбу принести игру трактирщик мог и отказать, опасаясь доносчиков, а если, к примеру, клиент говорил «Любезный, а подай-ка нам дощечку!», то уличить его было трудно: мало ли какую дощечку он имел в виду, может, грифельную. Два имени игры ещё долго сосуществовали в новом тысячелетии.

Если в табуле есть возможность хода, пропускать его нельзя. По одной из версий, широко известная фраза Гая Юлия Цезаря «Alea jacta est», которую обычно переводят как «Жребий брошен», относится к игре в табулу: её можно трактовать как «Кости показали так» — это подразумевает, что теперь хочешь не хочешь, а придётся ходить. Ничьей в табуле не бывает: выигрывает тот, кто первым уводит свои фишки с доски. Возможно, знаменитое выражение «Tabula rasa» (буквально «Доска чиста», а по смыслу — «Игра окончена») тоже постепенно перекочевало именно из игры во все сферы жизни.

Так выглядит современный вариант табулы

Количеством и расположением ячеек табула не отличается от современной доски для нард. Вместе с тем ошибочно ставить между ними знак равенства. В начале игры табула пуста, фишки не идут навстречу, а гонятся друг за другом и не могут переходить на вторую половину, пока все они не выставлены на доску. Это уже в самом начале провоцирует жестокую рубку. Три кубика, подходящие для поля в три дорожки, стали для двухрядной табулы тяжёлым наследием прошлого — такая система провоцирует тотальную несимметричность хода. Прикрыть все одиночные фишки сложно, одна-две непременно останутся без защиты. Да и удвоения очков, как уже говорилось, в табуле нет.

Хорошим примером такого дисбаланса служит исторический курьёз — запись партии, которую император Флавий Зенон Август фантастически нелепо продул в 480 году н. э. Играя белыми в довольно крепкой позиции, он выбросил 2-5-6 и был вынужден разбить три своих пары фишек, поскольку другие ходы были заблокированы. Результатом стал полный разгром. Зенон сочинил об этом случае горькую эпиграмму, сопроводив её записью роковой позиции. Греческий историк Агафий Миринейский воспроизвёл эпиграмму полвека спустя в сатирической форме, что позволило восстановить правила игры в XIX столетии.

Знаменитый «проигрыш Зенона». Иногда и императоры бессильны против правил

Общая характеристика металла

Бронза представляет собой сплав, в состав которого может входит олово, медь и другие компоненты. К сторонним примесям относится цинк, алюминий, бериллий, свинец, никель или кремний. Если говорить о составе, бронзу можно разделить на две группы:

1. Оловянные сплавы. Материал может состоять из двух и нескольких компонентов. Олово относится ко второму по процентному содержанию компоненту сплава.
2. Безоловянные сплавы. В состав могут входить алюминий, свинец, кремний, свинец или бериллий. Эти компоненты изменяют характеристики сплава.

К характеристикам бронзового сплава относятся:

1. Плотность. Этот показатель зависит от содержания олова в составе. Среднее число 9,1 кг/куб. см.
2. Температура при которой плавится металл. Изменяется в зависимости от компонентов состава. Диапазон 880–1060 градусов по Цельсию.
3. Теплоемкость — 0,385 кДж / (кг*К).
4. Электропроводность — 0,176 мкОм*м.

При желании изменить какую-либо из характеристик сплава в его состав добавляется определённое количество сторонних примесей.

О картах зданий и ресурсах

Всего в игре используются 5 ресурсов: дерево (его приносят зеленые карты), зерно (желтые), кирпич (красные), хлопок (голубые) и камень (серые карты — они не являются производственными, но приносят постоянные бонусы).

Пространство карт разделено на зоны: вверху стоимость и ПО, в центре слева — ресурс, который приносит карта во время ярмарки; внизу: слева — ресурсы, необходимые для производства товара, в центре — производимый товар и его стоимость, справа — производственная цепочка, показывающая, какие ресурсы нужно использовать для изготовления дополнительных единиц товара.

«Королевские товары» — зеленые карты — в качестве товара приносят дерево

Зеленые карты — их в игре больше всего. На фото вверху производственные цепочки, которые можно удачно скомбинировать между собой.»Лесопилка» — здесь из дерева производится доска — и «Бондарня» — из досок изготавливаются бочки. Доска стоит 2 монеты, готовая бочка — целых 5. Выгодно. «Плавильня железа» и «Мастерская» производство железа и последующее изготовление инструментов из него.

«Королевские товары» — красные карты — в качестве товара приносят кирпич

Еще один пример комбинации производственных цепочек: «Скотный двор» — производим коров, «Хижина дубильщика» — изготавливаем кожу.

«Королевские товары» — голубые карты — в качестве товара приносят хлопок

«Ткацкая фабрика» — из хлопка производим ткани, «Ателье» — из ткани шьем рубашки.

«Королевские товары»-желтые карты — в качестве товара приносят зерно

Более длинная комбинация — из трех карт: «Мельница» (из зерна делаем муку); «Пекарня» — печем хлеб; «Пищевой комбинат» — изготавливаем продукты стоимостью 8 монет.

«Королевские товары»- серые карты — в качестве товара приносят камень

Серые карты — «Торговая контора» — не являются производственными, это карты, которые добавляют на рынок указанный ресурс, доступный только владельцу этого здания и который можно использовать для начала производства, но не в производственных цепочках.

«Королевские товары» — «Скотный двор» «произвел» двух коров (на это указывают карты, лежащие вверху рубашкой вверх)

Способы визуального определения сплава

Латунь изготавливается с использованием легирующего компонента – цинка или олова. Их содержание находится в пределах 4-45%. Бронза – многокомпонентный сплав, включающий большое количество неметаллических составляющих. Легирующим элементом бронзовых сплавов могут выступать сразу несколько веществ: магний, алюминий, кремний, бериллий или марганец. В обоих сплавах количество меди ограничивается 60-90%, поэтому внешне отличить бронзу и латунь сложно. Опираясь на внешние свойства, стоит отметить следующие признаки конкретных сплавов:

1. Бронза. Ряд марок данного металла содержит большое количество свинца, который придает сплаву бело-серебристые оттенки. При наличии максимального количества меди (около 90%), бронза имеет сходство с медью, имея красно-коричневые оттенки.
2. Латунь. Содержание цинка, олова или никеля практически всегда способствуют образованию желто-золотистого сплава. Латунные составы наиболее близки по цвету к чистому золоту. Однако такие оттенки получают только при соблюдении ГОСТ на производстве.

При выполнении регламентов, конкретные марки бронзы и латуни легко выделить по внешним показателям. Однако ряд составов бронзы также обладает золотистым цветом, что не позволяет визуально определить сплав.

Процесс игры

Каждый игрок в свой ход берет из выбранной стопки карту технологии и формирует технологическую матрицу своего народа. Кроме себя карта активирует еще несколько по определенным правилам. Такая активация позволяет размещать поселения в землях. Например, технология «Колесо» позволяет разместить поселения охотников и земледельцев в степи, саванне и на побережье. Соответственно, чем больше активация, тем больше поселений можно построить.

Нельзя возвращаться назад, то есть если справа уже выставлен кубик поселения, то слева от него уже нельзя разместить еще один, даже если технология позволяет это сделать. После того, как игрок открывает новую секцию земли, он выбирает одну из нескольких карт городов. Это своеобразный квест, при выполнении которого можно получить еще несколько победных очков. По ходу игры нужно внимательно следить за контролем торговых путей в землях и вовремя брать или передавать нужные жетоны игрокам.

Игра считается завершенной в трех случаях:

• В игровом пуле закончились две стопки технологий;
• В последнем секторе земель закончились места для поселений;
• У одного из игроков кончились кубики поселений.

После завершения партии нужно подсчитать победные очки, учитывая жетоны провинций, торговых путей и карты городов.

Литье в домашних условиях

Опытные мастера металлургии практикуют литье из бронзы в домашних условиях. Для проведения этого процесса требуется приобрести:

• горн;
• щипцы;
• древесный или каменный уголь;
• тигель в котором будет плавиться металл.

Литье в домашних условиях

Создание литейной формы

Литье бронзы в домашних условиях требует правильного изготовления форм для литья. Формовочная смесь должна состоять из смеси, песчаника, каменноугольной пыли, глины. Этапы изготовления формы:

1. Формовочная смесь засыпается в деревянный ящик, который называется опока. Сверху её утрамбовывают слабыми ударами.
2. Далее в формовочную смесь погружается модель будущей заготовки.
3. Сверху располагается ещё один ящик (опока). В него засыпается формовочная смесь. Трамбуется.
4. Далее мастер разделяет форму на нижнюю и верхнюю половины.

Как правильно залить расплавленную бронзу в литейную форму

Литье из бронзы в домашних условиях требует особой подготовки литейных форм. Из них требуется удалить воздух чтобы получились долговечные отливки без дефектов. Формы необходимо раскрутить в центрифуге с электроприводом. После этого можно заливать расплавленный металл.

Как получить более качественное литье

Качество литья можно повысить. Нужно использовать другой изменённую технологию. При этом используется воск. Из него изготавливают формы, в которые будут заливаться отливки. Можно использовать парафин. Чтобы сделать такую модель, требуется использовать готовую форму, которая нагревается в кипящей воде.

Основные этапы

Литье бронзы подразумевает под собой технологический процесс, который требует использование специального оборудования и соблюдения определённых этапов производства:

1. В первую очередь подготавливается чертеж будущей заготовки.
2. Создаётся примыкание к модели литниковой системы. Для этого производится спаивание или приклеивание.
3. Изготавливается литьевая форма из огнеупорных смесей.
4. Форма освобождается от модельного состава. Для этого её нагревают паром или опускают в ёмкость с горячей водой.
5. Используя центробежную машину, расплавленная бронза заливается в форму.
6. Будущей заготовке дают самостоятельно остыть.

Для дальнейшей обработки детали из бронзы форма разбивается. Заготовка промывается с помощью химических составов.

Основные свойства бронзовых сплавов

Физические свойства могут сильно меняться в зависимости от легирующих компонентов, но тем не менее можно выделить основные общие свойства материала:

• Плотность бронзы составляет от 7800−8700 кг/м3.
• Хорошая износостойкость, низкий коэффициент трения, сопротивление хрупкому разрушению при очень низких температурах (до 250 °С).
• Температура плавления 940−1140 °С.
• Легко поддается пайке и сварке.

Количество чистой меди в составе сплава, помимо физико-химических свойств, влияет на цвет. Так,

золотистый цвет имеют изделия с процентным содержанием меди около 85%. При уменьшении процента меди до 50% может получиться белый цвет, очень похожий на серебро, а при понижении до 35% и менее — черный.

Изготовление бронзы происходит посредством выплавки: исходное сырье помещается в горн или индукционную печь, где оно расплавляется с дальнейшим его перемешиванием и разливкой в требуемые формы.

Это интересно: Советы по закалке стали в домашних условиях

Состав [ править ]

Бронзовый колокол с видимой кристаллической структурой.

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; металл английского глостерского подсвечника XII векапредставляет собой бронзу, содержащую смесь меди, цинка, олова, свинца, никеля, железа, сурьмы, мышьяка с необычно большим количеством серебра – от 22,5% в основе до 5,76% в поддоне под свечой. Пропорции этой смеси позволяют предположить, что подсвечник был сделан из клада старых монет. В Бенине Бронзы на самом деле являются медь и романская купель в церкви Святого Варфоломея, Льежа описывается как как из бронзы и латуни.

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.

Пластичная бронза содержит значительное количество свинца, что способствует повышению пластичности возможно, использовавшейся древними греками 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.

Другие бронзовые сплавы включают алюминиевую бронзу , фосфорную бронзу , марганцевую бронзу, металлический колокол , мышьяковистую бронзу , металлическое зеркало и сплавы тарелок .

Особенности производства

Процесс выплавки происходит следующим образом:

• печь выводят на требуемый температурный режим, затем в неё помещают тигель с сырьём (медью);
• во избежание раскисления металла после расплавления, в него добавляют плавень (древесный уголь);
• когда металл в полном объёме расплавится и прогреется, в него вводят фосфористую медь, которая является кислотным катализатором;
• далее в расплавленный металл вводят легирующие элементы и связующие (лигатуры), после этого полученный состав тщательно перемешивается;
• окончательной операцией является разливка металла, но перед её совершением в расплав ещё раз добавляют фосфористую медь для предотвращения возникновения окислов.

На всех этапах выплавки бронзы особенно тщательно необходимо следить за соблюдением температуры плавления. Следует также правильно дозировать количество легирующих веществ и лигатуры, добавляемых в сплав.

Влияние легирующих элементов на структуру и свойства алюминиевых бронз и характеристика многокомпонентных бронз

Двухкомпонентные алюминиевые бронзы БрА5 и БрА7

В промышленности применяются две марки двухкомпонентных алюминиевых бронз БрА5 и БрА7. Это однофазные сплавы, они обладают хорошим сочетанием прочностных свойств и пластичности, отличаются высокой технологичностью: отлично обрабатываются давлением в горячем и холодном состояниях, коррозионностойки. С увеличением содержания алюминия прочность однофазных α-бронз повышается, поэтому бронза БрА7 превосходит бронзу БрА5 по прочностным свойствам. Единственным способом повышения прочностных свойств этих материалов является нагартовка при холодной пластической деформации.

В процессе производства деформированных полуфабрикатов для снятия нагартовки и повышения пластичности бронзы подвергают рекристаллизационному отжигу. Пластичность холоднодеформированной бронзы БрА7 практически полностью восстанавливается после отжига при температуре 600—700°С. Более высокие температуры отжига применять не следует, так как это приводит к сильному росту зерен рекристаллизованного металла. Следует иметь в виду, что при обработке давлением в горячем состоянии бронзы с содержанием алюминия, близким к границе α/(α + β) (типа БрА7), в ее структуре может появиться небольшое количество β-фазы. В связи с тем, что деформируемость (технологическая пластичность) β-фазы в горячем состоянии лучше, чем α-фазы, горячую прокатку бронз подобного состава во избежание образования трещин следует проводить с меньшей интенсивностью и с меньшими обжатиями. Для улучшения механических, технологических свойств, коррозионной стойкости алюминиевые бронзы дополнительно легируют марганцем, железом и никелем.

История технологии

Историки и археологи утверждают, что литье из бронзы начало развиваться более 10 тысяч лет назад. В начале истории появления этого сплава он использовался для производства орудий труда и примитивных украшений. Раньше сплав использовали только в производственных целях. На данный момент бронза используется для изготовления декоративных изделий, заборов, подвижных ограждений, люстр, бра, скульптурных композиций.

Моментом самого главного пика изготовления изделий из бронзы является период европейского барокко. В этот период люди украшали свои дома и поместья декоративными элементами из этого сплава.

3 Изготовление неоловянных бронз

Чтобы изготовить алюминиевую бронзу, необходимо не только следить за температурой, но и хорошо размешать сплав перед заливкой в формы. Это делается из-за большой разницы в плотности сплавляемых компонентов, ведь медь и алюминий могут расслоиться. Поэтому сам процесс немного видоизменяется:

1. Медь расплавляется под флюсом и раскисляется.
2. Вводятся дополнительные компоненты в чистом виде или в виде смеси с медью.
3. Производится вторичное раскисление.
4. Вводится алюминий.
5. Засыпается поверхность сплава флюсом.
6. Сплав рафинируется хлористым марганцем, модифицируется ванадием, бором или вольфрамом и заливается в формы.

Бериллиевая бронза выплавляется по общим этапам в индукционных печах. В процессе применяют графитовые тигли. Высокая токсичность получаемой пыли и паров при изготовлении этого вида бронзы требует проведения выплавки в отдельных изолированных помещениях с мощной системой вентиляции.

Конечный продукт сплава представляет собой металлическую чушку, причем вес ее обычно не более 42 кг. Все чушки, получившиеся в результате разовой плавки, относят к одной партии, вес партии не ограничивается.
Как и любая продукция, бронзовые чушки имеют документ о качестве, отражающий основную информацию: товарный знак производителя, марку выплавленной бронзы, массу и номер партии, количество чушек в партии и их химический анализ.

Выявление латуни и бронзы термической обработкой

При наличии оборудования или приборов, способных выдать температуру в пределах 600-650oC, можно попробовать определить сплав путем нагревания металлов. Метод применим для латуни, поскольку в ней содержится цинк. При воздействии указанной температурой, цинк подвергается окислению. В результате процесса, на поверхности латунного изделия образуется окись (налет пепельного оттенка). Также сам латунный сплав станет более пластичным, поэтому не сломается под воздействием больших нагрузок, а просто согнется. Бронза при температуре до 650oC просто нагреется без изменения физических свойств. Способ также применим только для латунных сплавов, в которых легирующий компонент – цинк, поэтому легко ошибиться, если в составе его нет.

Применение бронзы в искусстве и в быту

Так как бронза долговечный, твердый, прочный материал, стойкий к неблагоприятным факторам внешней среды и коррозии, изделия из этого сплава можно встретить на улицах разных городов мира в виде фонарей, лавочек, скамеек, беседок и памятников. Плюс ко всему, бронза обладает высокими эстетическими свойствами (привлекательными желтыми или красными оттенками), за счет чего её используют для создания скульптур различных размеров, статуэток и сувениров.

Сплавы бронзы с алюминием имеет красивый золотистый цвет и поэтому из него создают разнообразные украшения – серьги, кольца, кулоны. Еще в Бронзовом веке данный сплав применялся для создания кухонной посуды (бокалов, кружек, тарелок, столовых приборов), но сейчас такие изделия используют в декоративных целях, для украшения интерьера, а также в качестве отличного подарка.

Бронза – это материал, который не утратит своей ценности никогда. Он поразил своей уникальностью древность и продолжает поражать современность.

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.

Оловянная бронза

Олово, необходимое для производства оловянной бронзы, стало последним из семи великих металлов древности, ставшим известным человеку. Оно не присутствует в природе в самородном виде, а касситерит – его единственный минерал, имеющий практическое значение, является трудновосстановимым и малораспространенным.

Тем не менее, этот минерал был известен человеку уже в глубокой древности, поскольку касситерит является спутником (хотя и редким) золота в его россыпных месторождениях. Благодаря высокой удельной массе золото и касситерит в результате промывки золотоносной породы оставались на промывочных лотках древних старателей. И хотя факты использования касситерита древними ремесленниками не известны, сам минерал был знаком человеку уже во времена неолита.

По-видимому, впервые оловянная бронза была произведена из полиметаллической руды, добытой из глубинных участков медных месторождений, в состав которой наряду с сульфидами меди входил и касситерит

Древние металлурги, уже располагавшие знаниями о положительном влиянии на свойства металла реальгара и аурипигмента, достаточно быстро обратили внимание на новый компонент шихты – «оловянный камень». Поэтому появление оловянной бронзы произошло, скорее всего, сразу в нескольких промышленных регионах Древнего мира

Производство и рециклинг изделий из оловянной бронзы во 2-м тысячелетии до н. э.

В гробнице высокопоставленного египетского чиновника XVIII династии (около 1450 г. до н. э.) найдено изображение технологического процесса получения бронзовых отливок. Трое рабочих под наблюдением надсмотрщика подносят металл. Двое рабочих с мехами раздувают огонь в горне. Рядом изображены плавильные тигли и куча древесного угля. В центре показана операция разливки. Иероглифический текст поясняет, что эти картины иллюстрируют отливку больших бронзовых дверей для храма, и что металл по приказу фараона доставлен из Сирии.

Литье бронзы в Древнем Египте около 1450 г. до н. э.

Древнейшими предметами из олова считаются браслеты, найденные на острове Лесбос. Они датируются 3-м тысячелетием до н. э. Олово было одним из наиболее дефицитных и дорогих металлов Древнего мира. Даже в 1-м тысячелетии до н. э. металлическое олово имело крайне ограниченное распространение. Оно применялась, главным образом, для изготовления мелкой косметической посуды и некоторых деталей защитного вооружения, требовавших высокой пластичности (например, из олова делали книмиды – доспехи, защищавшие голени ног, которые держались на них без шнуров и застежек, а лишь благодаря упругости и эластичности). Практически все добываемое в то время олово расходовалось на производство бронзы.

Основные месторождения олова в эпоху Древнего мира были в Испании, Индокитае, Британских островах, которые греки называли «оловянными» – касситеридами. Кроме того, оловянная руда добывалась на Апеннинском полуострове (этрусками), в Греции (в Хризейской долине около города Дельфы), в Сирии. По мнению большинства историков, своим названием бронза обязана крупному римскому порту Брундизию, через который осуществлялась торговля империи с восточными странами. Однако существует и другая версия, упоминаемая римским историком Плинием, который считал, что название сплава произошло от персидского слова, обозначавшего «блеск меча».

Преимущества оловянной бронзы перед медью, мышьяковой бронзой и латунью заключались в высоких твердости, коррозионной стойкости и прекрасной полируемости. От способности олова повышать твердость бронзы и происходит его современное международное название – «станнум». Отметим, что корень «ст», звучащий в слове «стан» и во многих производных от него словах современных языков, является одним из древнейших общеиндоевропейских корней и обозначает признак прочности или устойчивости.

Состав бронзы

Бронза – это двойной или многокомпонентный сплав, состоящий из меди и других элементов, улучшающих основные свойства металла, кроме цинка. Такие элементы называются легирующими. В составе бронзы их более 2,5% по массе. В качестве легирующих компонентов применяются марганец, олово, бериллий, свинец, кремний, хром, фосфор, железо, алюминий и другие элементы. Маркируют сплавы сочетанием «Бр», буквами, которые обозначают основные легирующие компоненты и цифрами, указывающими их содержание. Например: БрО5 – оловянная бронза, БрА5 – алюминиевая бронза. Химический состав бронзовых сплавов и их марки определены соответствующими ГОСТ. Купить бронзу вы можете на нашем сайте.

Бронза на основе меди и олова – это один из наидревнейших сплавов, полученных человеком. В III тысячелетии до нашей эры в Месопотамии и Южном Иране появились изделия из бронзы. Все, необходимое для быта человека, в древности изготавливалось из этого сплава. Археологи обнаружили оружие (кинжалы, топоры, наконечники стрел, мечи), мебель и предметы интерьера (зеркала), а также посуду (кувшины, вазы, тарелки). Кроме того, из бронзы изготавливали монеты и всевозможные украшения. Около V-IV веков до нашей эры античные скульпторы Греции научились отливать крупные бронзовые статуи, кстати, эта технология актуальна и сегодня. В средние века бронза использовалась для производства пушек и артиллерийских снарядов. Издавна из этого сплава отливали колокола. Изменяя состав и размер отливки, мастера создавали колокола с удивительным звучанием. 

Свойства металла

В отличие от латуни бронза устойчивее переносит коррозию и любые механические воздействия, имеет лучшие антифрикционные свойства (показатель низкого коэффициента трения материалов). Она менее подвержена разрушению при длительном контакте с кислородом, солёной водой, углекислым газом, органическими кислотами. Большая часть разновидностей бронзовых сплавов подлежит варке и пайке посредством мягкого или твёрдого припоя.

Токарный станок для работы с бронзойИсточник mashtc.ru

Цвет металла определяется от количества и наименования добавленных компонентов. Варьируется он в диапазоне от белого, до красного. Физические свойства бронзы определяются в зависимости от легирующих элементов:

• Показатель прочности определяется в зависимости от присутствия олова, никеля, алюминия и кремния.
• Увеличение антифрикционных свойств происходит за счёт за счёт добавления свинца или фосфора.
• Рост температуры рекристаллизации осуществляется за счёт снижения размера зёрен сплава. Отражается это при добавлении никеля и железа.
• Стойкость к высоким температурам сказывается при внесении частиц кремния или марганца. Кроме того, увеличение жаропрочности происходит при добавлении хрома, циркония и бериллия, которые также сказываются на понижении коэффициента электропроводности.

Отличие видов, классификация

Деление на виды осуществляется исходя из конкретных компонентов состава. Например, изготовленная с использованием олова с меньшим процентным соотношением свинца либо фосфора способствует эффективному легированию. Благодаря этому усиливается прочность и твёрдость сплава. Он лучше переносит плавку, хорошо держит заданную форму. Поверхность отлично поддаётся шлифованию, усиливаются рабочие и визуальные показатели.

Однако, сплав бронзы, это не только концентрация меди и олова. Существуют виды, состав которых построен по новой формуле, кардинально отличающейся от вышеупомянутой. Эта группа сплавов получила название безоловянная бронза. По техническим и эксплуатационным характеристикам, они ничем не уступают оловянной, а по некоторым показателям, даже превосходят её.

Также деление осуществляется по технологическому параметру. По этому признаку бронза может быть деформируемой и литейной.

• Деформируемая – используется для механической обработки. Отлично шлифуется, куётся, режется. Процент олова в составе не превышает 5 единиц, что способствует нужной пластичности. Используется для изготовления листового металла, проволоки, прутьев, лент – изделий, применяющихся в строительстве.
• Литейная – применяется для изготовления литейных изделий. Преимущественно служит для производства литых изделий: шестерни, вкладыши подшипников, трубопроводная арматура.

Оловянная

Оловянная бронза – это сплав с преобладающим количеством меди, смешанной с оловом. Исторически доказано, что данный состав является одним из первых, освоенных человеком разумным. Ей свойственна большая (при сравнении с обычной медью) твёрдость, прочность, лучше и легче плавится.

Сырьё для изготовления бронзовых деталейИсточник gkmetallurg

Недостатком бронзы является то, что она практически не видоизменяется при воздействии давления. Это условие не позволяет использовать её в других популярных видах металлообработки: ковке, штамповке, прокатке, резке, заточке.

Такая особенность относит её к непосредственно группе литейных металлов. Кроме того, по этим характеристикам она нисколько не уступает другим. Например, бронза имеет минимальный процент усадки (1%), для латуни и чугуна этот показатель равен 1,5%, сталь показывает ещё большее значение – 2%.

Исходя из этих критериев, вне зависимости от склонности к ликвации и сравнительно невысокой текучести, бронза востребована в получении сложноформовых отливок, в том числе и относящихся к художественному литью.

Безоловянная

Под понятием «бронза» могут подразумеваться иные медные сплавы, в которых не содержится олово. Это латунь, константан и алюминиевая бронза. Последняя лидирует по показателю механических качеств, более устойчива к химическим воздействиям. 

Популяризация сплава бронзы для современного человекаИсточник epilot.ru

Лучшие показатели упругости свойственны бериллиевой бронзе. Также этот сплав отличается высокой твёрдостью. Он хорошо подвергается обработке (резке), часто используется для изготовления пружин, мембран, пружинящих контактов.