Bron: definicija, sestava, vrste bakrene zlitine in razlika od medenine
Izvedite vse o bronu: definicija, sestava, glavne vrste bakrenih zlitin in jasne razlike od medenine — praktičen vodnik za študente, oblikovalce in tehnologe.
Bron je kovinska zlitina, večinoma sestavljena iz bakra in dodatka kositra. Tipična vsebnost kositra v bronih je običajno med 5 % in 20 %; dodatek kositra poveča trdnost, trdoto in odpornost proti obrabi v primerjavi s čistim bakrom.
Definicija in poimenovanje
Ko v splošnem govorimo o "bronasti" zlitini, to običajno pomeni zlitino bakra s kositrom. Če pa je v poimenovanju zlitine uporabljeni pridevnik (npr. aluminijast bron), to pomeni, da je zlitina v glavnem iz bakra, druga beseda pa označuje drugo kovino ali element, ki je bil dodan bakru in tako določil lastnosti zlitine.
Sestava in drugi dodatki
Čeprav je klasični bron zlitina bakra in kositra, se pojavljajo tudi številni drugi tipi bronov, kjer so bazičnemu bakru dodani različni elementi, na primer:
- kositer (Sn) – izboljša trdnost in obdelovalnost;
- svinec (Pb) – poveča obdelovalnost in mazljivost (npr. pri litjih);
- aluminij (Al) – poveča trdnost in odpornost proti koroziji; aluminijast bron
- silicij (Si) – izboljša livnost in odpornost proti koroziji; silicijev bron
- fosfor (P) – poveča trdnost in obrabno odpornost; (fosforni bron)
- mangan, nikelj, berilij in drugi – za posebne lastnosti (npr. večja trdnost, elastičnost ali odpornost pri višjih temperaturah).
Vrste bronov
Med znanimi vrstami bronov so poleg klasičnega kositrovega brona tudi:
- Aluminijast bron – bolj trden in odporen proti morski koroziji, uporaben v ladjedelništvu in strojegradnji;
- Svinčeni bron – vsebuje svinec za boljšo obdelovalnost in mazljivost, pogosto uporablja pri ležajih in vijakih;
- Silicijev bron – dobra livnost in odpornost proti koroziji, uporablja se za litine in navtične dele;
- Fosforni bron – dobro elastičen, odporen proti obrabi, pogosto uporabljen za vzmeti, zobnike in električne kontakte;
- Berilijev bron – zelo trden in elastičen, uporablja se tam, kjer so potrebni visoki mehanski zahtevki in dobra prevodnost;
- Manganov in drugi posebni broni – za specifične industrijske potrebe.
Lastnosti
- Dobra odpornost proti koroziji, zlasti v zmerno agresivnih okoljih in v vodi.
- Dobro livnost – bron je enostaven za litje v kompleksne oblike, zato se pogosto uporablja za kipi, kanone, ventile in črpalke.
- Raznolike mehanske lastnosti – od razmeroma mehkih do zelo trdnih zlitin, odvisno od sestave in toplotne obdelave.
- Spodobna električna in toplotna prevodnost (nižja od bakra, vendar višja kot pri številnih drugih kovinah).
- Dobra odpornost na obrabo in trenje pri nekaterih bronih (npr. fosforni in svinčeni bron), zato so primerni za ležaje in drsne površine.
Uporaba
Bron se uporablja v številnih industrijah in izdelkih:
- umetnost in kiparstvo (kipi, spomeniki) zaradi dobre livnosti in dolgotrajne patine;
- ladjedelništvo in navtika (propelerji, ventili, priključki) zaradi odpornosti proti morski vodi;
- strojne dele (ležaji, zobniki, puše) zaradi dobre obrabne odpornosti;
- električni kontakti in vzmeti (fosforni bron) zaradi kombinacije prevodnosti in elastičnosti;
- ornamenti, kovanci in dekorativni elementi;
- industrijska oprema, kot so črpalke, ventili, fitingi in priključki.
Proizvodnja in recikliranje
Bron se običajno proizvaja z litjem taline v modele. Po potrebi sledi toplotna obdelava in strojna obdelava za dosego končnih dimenzij in lastnosti. Bron je tudi dobro reciklabilen; recikliranje zmanjša porabo primarnih surovin, varčuje z energijo in zmanjšuje okoljski odtis.
Razlika med bronom in medenino
Brona ne smemo zamenjevati z medenino. Čeprav sta obe zlitini na osnovi bakra, se razlikujeta po glavnem zlitinskem dodatku in s tem po lastnostih:
- Bron: običajno baker + kositer (ali drugi dodatki); bolj odporen proti koroziji in primeren za litje ter komponente, ki zahtevajo visoko obrabno odpornost.
- Medenina: baker + cink; lažja za preoblikovanje (valjanje, vlečenje), bolj plastična in pogosto uporabljena za cevi, okovje, okrasne elemente in instrumente.
Zaključek
Bron je vsestranska skupina bakrovih zlitin z različnimi sestavami in lastnostmi, prilagojenimi za številne aplikacije od umetnosti do težke industrije. Pri izbiri med bronom in medenino je ključna kemijska sestava in zahteve po mehanskih, korozijskih in obdelovalnih lastnostih.
Zgodovina
Bronasta zlitina je bila prva, ki so jo uporabljali ljudje. Prvi narod, ki je uporabljal bron, je bil Egipt približno 3500 let pred našim štetjem, kar je dalo ime bronasti dobi.
Bronasta barva je močnejša od bakrene ali kositrne. Bronasta pločevina je trajnejša od bakrene. Čisti baker lahko oksidira z zrakom in tudi z vodo. Ko zrak ali voda oksidirata baker, postane zelen (barva "bakrovega oksida") in razpade.
Ko so se ljudje naučili izdelovati in obdelovati železo, se je bronasta doba končala, začela pa se je železna doba. Železo je lahko trše od brona, vendar je dovzetno za korozijo (glejte rjavenje). Železo se tudi hitreje obrabi kot bron, ko se različni kosi premikajo drug proti drugemu. Železo je zelo razširjeno in ga je enostavno izdelati. Zato je cena železa nižja od cene brona. Zato se železo danes uporablja tam, kjer se je včasih uporabljal bron.
Uporabi danes
Iz brona se še vedno izdelujejo številni deli strojev. Bronasto kovino uporabljamo, kadar mora biti del dolgo obstojen v vodi in zraku ali se ne sme obrabiti. Iz njega izdelujemo predvsem dele črpalk, ležaje, zvonove, električne komponente, zobnike, ventile in druge stvari.
Bronaste dele običajno odlivajo v livarni. Ko so uliti, se lahko bronasti deli obdelajo tudi na stružnici ali rezkalnem stroju ali pa se izvrtajo. Brona običajno ne obdelujemo s kladivom kot železo.
Slike
·
Kos brona
·
Del bronastega portreta Marka Avrelija
Vprašanja in odgovori
V: Iz česa je narejen bron?
O: Bronasta medalja je večinoma sestavljena iz bakra in majhne količine kositra.
V: Zakaj je bronu dodan kositer?
O: Kositer se bronastemu bronu dodaja zato, da je močnejši.
V: Kaj je zlitina?
O: Zlitina je zmes dveh ali več kovin.
V: Katere so druge vrste brona?
O: Druge vrste brona so aluminijasti bron, svinčeni bron, silicijev bron in fosforni bron.
V: Kako se bron razlikuje od medenine?
O: Bron je zlitina bakra in kositra, medtem ko je medenina zlitina bakra in cinka.
V: Koliko kositra se običajno doda bronu?
O: Običajno se bronastemu kositru doda od 5 % do 20 % kositra.
V: Kaj je glavna sestavina brona?
O: Glavna sestavina brona je baker, ki mu je dodana majhna količina kositra.
Iskati