Bronz – definíció és összetétel: réz, ón és gyakori bronzfajták
Ismerje meg a bronz definícióját és összetételét: réz–ón arány, alumínium-, ólmozott-, szilícium- és foszforbronz jellemzői és felhasználása.
A bronz egy fémötvözet. A bronz nagyrészt réz, amelyhez némi ónt (általában 5% és 20% közötti ónt) adnak az erősebbé tétel érdekében. A "bronz" kifejezés ma azonban szélesebb értelemben is használatos: olyan réz alapú ötvözeteket is így neveznek, amelyekhez más fémeket (alumínium, szilícium, ólom, foszfor, nikkel stb.) adnak.
Ha egy ötvözet elnevezésére két szót használnak, és az egyik szó a bronz, akkor ez általában azt jelzi, hogy az anyag fő komponense a réz; a másik szó pedig azt mutatja meg, melyik további fém vagy elem módosítja a tulajdonságokat (például alumínium-bronz, foszforbronz stb.).
Összetétel és gyakori bronzfajták
A klasszikus bronz alapja a réz és az ón; a ónmennyiség befolyásolja a keménységet, a szilárdságot és a szívósságot. Emellett számos más összetétel létezik, amelyek speciális tulajdonságok elérésére szolgálnak:
- Alumíniumbronz – nagy szilárdságú és kiváló korrózióállóságú ötvözet hajó- és ipari alkalmazásokhoz.
- Ólmozott bronz – jobb megmunkálhatóság és kenőképesség; gyakran használják csapágyaknál és szerkezeti elemeknél (ügyelni kell az ólom egészségügyi korlátaira).
- Szilíciumbronz – jó ötvözeti tulajdonságok hegeszthetőség és korrózióállóság tekintetében; gyakori dísz- és szerkezeti elemeknél.
- Foszforbronz – foszfor hozzáadásával javul a kopásállóság és a fáradási ellenállás; gyakori rugóknál, csapágyaknál és elektromos csatlakozóknál.
- Egyéb speciális bronzok – nikkel-, mangán- vagy bizmuttartalmú változatok is léteznek, különleges mechanikai vagy kémiai tulajdonságok elérése érdekében.
Tulajdonságok
- Mechanikai: a bronzok általában keményebbek és kopásállóbbak, mint a tiszta réz; a pontos szilárdság összetételtől függ.
- Korrózióállóság: sok bronz jó ellenállást mutat a tengervízzel és légköri korrózióval szemben; oxidáció során patina (zöldes réteg) képződhet.
- Megmunkálhatóság: egyes bronzfajták jól megmunkálhatók (különösen ólmozott változatok), míg mások inkább öntésre és keményebb alkalmazásokra alkalmasak.
- Vezetőképesség: a bronz elektromos és hővezetése általában kisebb, mint a tiszta rézé, de sok műszaki alkalmazásban továbbra is megfelelő.
- Olvadáspont: ötvözettől függően körülbelül 850–1050 °C körül mozog.
- Sűrűség: a legtöbb bronz átlagos sűrűsége megközelítőleg 8,7–8,9 g/cm³ (összetételtől függően).
Történeti és modern felhasználás
A bronz történelmi jelentősége nagy: a bronzkor nevét is róla kapta, amikor ez az anyag széles körben szolgált fegyverekhez, szerszámokhoz és dísztárgyakhoz. Ma a bronzot számos ipari és művészeti területen használják:
- szobrászat és öntöttművészet – bronzszobrok készítése tradicionális technikákkal;
- gépelemek – csapágyak, perselyek, fogaskerekek és süllyesztett alkatrészek, ahol a kopás- és súrlódáscsökkentés fontos;
- hajóépítés és tengeri szerkezetek – a jó korrózióállóság miatt;
- érme- és medálgyártás – bizonyos pénzek és jelvények készítésére történik;
- elektromos csatlakozók és rugók – speciális bronzfajták kedvelt választások.
Különbség a sárgarézzel
A bronz nem tévesztendő össze a sárgarézzel, amely a réz és a cink különböző ötvözete. Röviden:
- Bronz: réz + ón (vagy egyéb elemek) – általában keményebb, jobb kopásállóságú és eltérő korróziós viselkedésű.
- Sárgaréz: réz + cink – gyakran jobb megmunkálhatóságot és kisebb költséget kínál; színe sárgább, aranyszerű.
Szabályozások és egészségügyi megfontolások
Néhány bronzfajta, például az ólmozott bronz, tartalmazhat egészségre káros anyagokat (pl. ólmot), ezért ivóvíz- vagy élelmiszer-érintkezés esetén korlátozások és speciális összetételek szükségesek. A bronzok újrahasznosíthatók, ami fontos szempont a fenntarthatóságban.
Összefoglalva: a bronz egy sokoldalú, réz alapú ötvözetcsalád, amelyet különböző elemekkel módosítva számos speciális tulajdonság érhető el — a hagyományos ón-bronztól a modern alumínium-, szilícium- vagy foszforbronzokig.
Történelem
A bronz volt az első ötvözet, amelyet az emberek használtak. Az első nemzet, amely a bronzot használta, Egyiptom volt Kr.e. 3500 körül.
A bronz erősebb, mint a réz vagy az ón önmagában. A bronz tovább tart, mint a réz. A tiszta rezet a levegő és a víz is oxidálhatja. Amikor a réz levegő vagy víz által oxidálódik, zöldre színeződik (a "rézoxid" színe), és szétesik.
Amikor az emberek megtanulták, hogyan kell vasat készíteni és megmunkálni, a bronzkor véget ért, és elkezdődött a vaskor. A vasat keményebbé lehet tenni, mint a bronzot, de hajlamos a korrózióra (lásd rozsda). A vas is gyorsabban kopik, mint a bronz, amikor a különböző darabok egymáshoz képest mozognak. A vas nagyon gyakori, és könnyen elkészíthető. Emiatt a vas olcsóbb, mint a bronz. Ez az oka annak, hogy ma már vasat használnak ott, ahol korábban bronzot használtak.
Használja ma
A bronzot ma is számos gépalkatrész előállítására használják. Bronzot akkor használunk, ha az alkatrésznek sokáig kell kitartania víz és levegő körül, vagy nem szabad elkopnia. A legfontosabb dolgok, amelyeket ebből készítenek, a szivattyúalkatrészek, csapágyak, harangok, elektromos alkatrészek, fogaskerekek, szelepek és egyéb dolgok.
A bronz alkatrészeket általában öntödében öntik. Az öntés után a bronz alkatrészeket esztergán vagy marógépen is meg lehet dolgozni, vagy fúrni. A bronzot általában nem kalapáccsal dolgozzák meg, mint a vasat.
Képek
· 
Bronzdarab
· 
Marcus Aurelius bronz portréjának egy része
Kérdések és válaszok
K: Miből készül a bronz?
V: A bronz többnyire rézből és kis mennyiségű ónból áll.
K: Miért adnak a bronzhoz ónt?
V: Az ónt azért adják a bronzhoz, hogy erősebbé tegyék.
K: Mi az az ötvözet?
V: Az ötvözet két vagy több fém keveréke.
K: Milyen más bronztípusok vannak még?
V: A bronz egyéb típusai közé tartozik az alumíniumbronz, az ólombronz, a szilíciumbronz és a foszforbronz.
K: Miben különbözik a bronz a sárgarézzel?
V: A bronz réz és ón ötvözete, míg a sárgaréz réz és cink ötvözete.
K: Mennyi ónt szoktak hozzáadni a bronzhoz?
V: A bronzhoz általában 5 és 20 % közötti ónt adnak.
K: Mi a bronz fő összetevője?
V: A bronz fő összetevője a réz, amelyhez kis mennyiségű ónt adnak hozzá.
Keres