برونزية - نقطة الانصهار. كيف تصنع العناصر البرونزية

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

البرونز عبارة عن سبيكة من النحاس وعنصر إضافي آخر ، غالبًا ما يكون من القصدير أو الرصاص أو الألومنيوم أو السيليكون. اعتمادًا على النسبة المئوية لهذه المعادن ، قد يكون للبرونز لون مختلف وخصائص إضافية.

قليلا من التاريخ

البرونز هو في الواقع أول سبيكة بدأت البشرية في استخدامها. في الألفية الثالثة قبل الميلاد. ه. استخدم الحرفيون النحاس بنشاط لمجموعة متنوعة من الأغراض. احتوت بعض درجات الخام على نسبة ضئيلة من القصدير. عند معالجة هذه المادة ، لاحظ الناس أن هذا النحاس أكثر كثافة وأصعب من النحاس العادي. وهكذا ، كانت هذه ولادة حقبة تاريخية وثقافية جديدة ، تُعرف الآن باسم "العصر البرونزي". أدى المزيد من البحث إلى اكتشاف القصدير ، والذي بدأ يضاف خصيصًا إلى النحاس للحصول على سبيكة عالية الجودة لصنع الأدوات والمجوهرات.

علم المعادن البرونزية زاد نوعياً من إنتاجية الصناعات المختلفة التي كانت البشرية مشغولة فيها في ذلك الوقت. تم تحسين الصهر تدريجياً ، وبدأ الناس في صنع قوالب حجرية خاصة فيهايمكن أن يلقي منتجات مختلفة عدة مرات. تدريجيًا ، تم اختراع القوالب المغلقة ، مما جعل من الممكن صنع أسلحة ومجوهرات بتصاميم وأنماط معقدة.

الميزات الرئيسية

يتم تحديد التطبيق الواسع لهذه المادة من خلال أدائها الأساسي. يتميز البرونز بسمات مميزة مثل:

• مقاومة عالية للتآكل ؛
• قوة
• مستوى عال من التوصيل الكهربائي والحراري ؛
• زيادة مقاومة التآكل ؛
• معامل منخفض لعملية الاحتكاك ؛
• مقاومة ممتازة لمياه البحر والحلول الخارجية والعضوية المختلفة ؛
• مقاومة بخار عالية
• سهل التعامل

البرونز ، الذي تبلغ درجة انصهاره حوالي 930-1100 درجة ، يتمتع بقوة ومتانة ممتازة. خاصة بالمقارنة مع السبائك المماثلة الأخرى.

التصنيف البرونزي

على الرغم من حقيقة أن "العصر البرونزي" قد مضى منذ فترة طويلة ، يتم استخدام العديد من المتغيرات اليوم لهذه المواد. حسب التركيب ، تنقسم السبيكة إلى الأنواع التالية:

• بدون قصدير (لا يحتوي على القصدير) ؛
• قصدير.

تشمل المجموعة الأولى بالإضافة إلى ذلك أنواع البريليوم والألمنيوم والرصاص والسيليكون والزنك.

1. برونز البريليوم هو السبائك الأكثر متانة وقوة ، والتي تفوق حتى الفولاذ عالي الجودة في خصائصه الأساسية.
2. نظرة السيليكون والزنك فيتتميز الحالة المنصهرة بمعدلات تدفق عالية.
3. برونز الرصاص هو نوع من السبائك التي زادت من المتانة والمقاومة.
4. برونز الألومنيوم يختلف عن الأنواع الأخرى في مقاومة المهيجات الكيميائية والتأثيرات البيئية السلبية.

أما بالنسبة للنوع الثاني من البرونز ، فإن نوع القصدير هو الأكثر شيوعًا في الصناعة ، على الرغم من حقيقة أن أنواعًا أخرى من السبائك تتفوق عليه في خصائص معينة.

مجالات استخدام البرونز

يتم تحديد استخدام هذه السبيكة من خلال خصائصها الأساسية. في كثير من الأحيان ، يتم إضافة العديد من المكونات الإضافية إلى البرونز ، والتي تتغير وتكمل ميزاتها بطريقة مميزة.

أما بالنسبة لنوع القصدير في السبيكة ، فقد تم استخدامه منذ العصور القديمة. كانت العناصر البرونزية المختلفة شائعة بشكل خاص - المجوهرات والتماثيل والأدوات المنزلية وما إلى ذلك.

لزيادة مقاومة التآكل للسبائك والنيكل والزنك والفوسفور وعناصر أخرى مماثلة تضاف إليها. في أغلب الأحيان ، تُستخدم هذه المواد لصنع جميع أنواع أدوات التنقل.

عادة ما تستخدم أنواع الألومنيوم والسيليكون والزنك لإنشاء أشياء فنية.

ذوبان البرونز في المنزل

في العالم الحديث ، يتم تصنيع العديد من المنتجات بناءً على هذه السبائك. من أجل صنع أي زينة أو منتج في المنزل ، يجب عليك ذلكضع في الاعتبار عوامل مثل الخصائص الرئيسية التي يتمتع بها البرونز - نقطة انصهار المادة ، وما إلى ذلك. ستكون الأشياء التالية مطلوبة كأجهزة مساعدة:

• بوتقة ؛
• ملقط ؛
• فحم
• فرن مع دعم لمدى درجة الحرارة المطلوبة ؛
• بوق ؛
• نموذج فارغ جاهز
• خطاف.

تسلسل العملية

1. توضع قطع منفصلة من المعدن في البوتقة وتوضع في الفرن نفسه. ثم يتم تثبيت وحدة التحكم في التسخين ، ويبدأ البرونز ، الذي تعتمد نقطة انصهاره على العناصر المكونة له ، في تغيير شكله.
2. بعد ذلك ، تتم إزالة البوتقة من الفرن بخطاف ، وتسكب السبيكة نفسها في القالب المعد.
3. البرونز ، الذي تكون نقطة انصهاره منخفضة نسبيًا ، يسمح لك باستبدال فرن دثر بفرن ذاتي التولد أو موقد اللحام.

هذا التسلسل مناسب أيضًا للعمل مع سبائك النحاس الأخرى. نظرًا لأن درجة انصهار البرونز والنحاس الأصفر ، على سبيل المثال ، تكون تقريبًا في نفس النطاق - 930-1140 و880-950 درجة على التوالي.

الاحتياطات

صهر المعادن في المنزل لا يعني إطلاقا أنه يمكن القيام بذلك فقط في منطقة سكنية دون أي قيود. لصب البرونز ، ستحتاج إلى غرفة منفصلة تعمل بمثابة ورشة عمل ، والتي يجب أن تكون مجهزة بكل ما هو ضروري لهذه العملية.معدات ومعدات الحماية الشخصية. يجب أن تكون الورشة مجهزة بمطفأة حريق عاملة ، ولا يمكن تخزين المواد والمواد القابلة للاشتعال في الغرفة نفسها.

إلى جانب ذلك ، يعتبر ذوبان البرونز مؤلمًا تمامًا ، لذلك يجب تنفيذ جميع الخطوات اللازمة لهذا الإجراء فقط بواسطة شخص مدرب.

لحظات خاصة

لصب العديد من المنتجات المعدنية الرقيقة ، يجب تفضيل النحاس الأصفر لأنه يذوب بسهولة أكبر من البرونز. بالنسبة للمعدات ، من الأفضل الاختيار في اتجاه السيراميك وبوتقات الصلصال ، لأنها أكثر ملاءمة للعمل مع هذه السبيكة.

فيما يتعلق بإعادة صهر البرونز العتيق ، يجب أن يقال أنه خلال هذا الإجراء يجب على المرء توخي الحذر بشكل خاص ، لأنه قد يحتوي على الزرنيخ.

يجب أيضًا مراعاة كمية الشوائب الموجودة في البرونز. يمكن أن تختلف درجة حرارة انصهار المادة بشكل كبير ، اعتمادًا على ذلك. بالنسبة لسبائك القصدير ، تتراوح المؤشرات بين 900-950 درجة ، بينما تحتاج سبيكة من غير القصدير إلى حوالي 950-1080.

البرونز هو سبيكة من النحاس مع إضافة العديد من المعادن غير الحديدية. هذه المادة متينة وصلبة ومقاومة للتآكل. في الماضي ، كان البرونز يستخدم في صنع العديد من الأدوات والحلي والأسلحة والمنحوتات ، والآن تمت إضافة معادن أخرى إلى هذه السبيكة للحصول على خصائص خاصة. بذلكيستخدم برونز الألومنيوم في تصنيع أجزاء مختلفة من خطوط الأنابيب والطائرات ، والسيليكون - في الملاحة ، والفوسفور - لمختلف الينابيع وأجزاء من المعدات الكهربائية.