Compoziția și proprietățile bronzului

Bronzul este unul dintre primele metale cunoscute de om. Este definit ca un aliaj format din cupru și un alt metal, de obicei staniu. Compozițiile variază, dar majoritatea bronzului modern este 88% cupru și 12% staniu. Bronzul poate conține, de asemenea, mangan, aluminiu, nichel, fosfor, siliciu, arsen sau zinc.

Deși, la un moment dat, bronzul era un aliaj format din cupru cu staniu și alama era un aliaj de cupru cu zinc, utilizarea modernă a estompat liniile dintre alamă și bronz. Acum, aliajele de cupru sunt denumite în general aramă, bronzul fiind uneori considerat un tip de alamă. Pentru a evita confuzia, muzeele și textele istorice folosesc de obicei termenul incluziv „aliaj de cupru”. În știință și inginerie, bronzul și alama sunt definite în funcție de compoziția lor.

Proprietăți din bronz

Bronzul este, de obicei, un metal dur auriu, fragil. Proprietățile depind de compoziția specifică a aliajului, precum și de modul în care acesta a fost prelucrat. Iată câteva caracteristici tipice:

• Foarte ductil.
• Bronzul prezintă o frecare scăzută împotriva altor metale.
• Multe aliaje de bronz arată proprietatea neobișnuită de a extinde o cantitate mică atunci când se solidifică dintr-un lichid într-un solid. Pentru turnarea sculpturii, acest lucru este de dorit, deoarece ajută la umplerea unei matrițe.
• Fragilă, dar mai puțin decât fontă.
• La expunerea la aer, bronzul se oxidează, dar numai pe stratul său exterior. Această patină este formată din oxid de cupru, care în cele din urmă devine carbonat de cupru. Stratul de oxid protejează metalul interior împotriva coroziunii ulterioare. Cu toate acestea, dacă sunt prezente cloruri (ca din apa de mare), se formează cloruri de cupru, care pot provoca „boala bronzului” - o condiție în care coroziunea lucrează prin metal și o distruge.
• Spre deosebire de oțel, lovirea bronzului pe o suprafață dură nu va genera scântei. Acest lucru face bronzul util pentru metalul utilizat în jurul materialelor inflamabile sau explozive.

Originea bronzului

Epoca bronzului este numele dat perioadei în care bronzul a fost cel mai greu metal care a fost utilizat pe scară largă. Acesta a fost cel de-al patrulea mileniu î.Hr. despre vremea orașului Sumer în Orientul Apropiat. Epoca bronzului în China și India a avut loc aproximativ în aceeași perioadă. Chiar și în perioada bronzului, au existat câteva articole fabricate din fier meteoritic, dar topirea fierului a fost neobișnuită. Epoca bronzului a fost urmată de epoca fierului, începând cu anul 1300 î.Hr. Chiar și în perioada fierului, bronzul a fost utilizat pe scară largă.

Utilizări ale bronzului

Bronzul este folosit în arhitectură pentru elemente structurale și de design, pentru rulmenți datorită proprietăților sale de frecare și ca bronz fosfor în instrumente muzicale, contacte electrice și elice pentru nave. Bronzul din aluminiu este utilizat pentru confecționarea mașinilor-unelte și a unor rulmenți. Lâna de bronz este folosită în loc de lână de oțel la prelucrarea lemnului, deoarece nu decolorează stejarul.

Bronzul a fost folosit pentru confecționarea monedelor. Majoritatea monedelor „de cupru” sunt de fapt bronz, constând din cupru cu 4% staniu și 1% zinc.

Bronzul a fost folosit din cele mai vechi timpuri pentru a realiza sculpturi. Regele asirian Sennacherib (706-681 î.e.n.) a pretins a fi prima persoană care a turnat sculpturi uriașe din bronz folosind matrițe din două părți, deși metoda cu ceara pierdută a fost folosită pentru turnarea sculpturilor cu mult înainte de această dată.