Бронза ржавеет или нет

В ряду древнейших сплавов, известных людям, на первых местах стоят латунь и бронза: отличия между ними значительны, но их использование во многом сходно. Стоит упомянуть и о том, что древние медьсодержащие сплавы и по цвету, и по составу не аналогичны современным.

Из бронзы с середины IV века до н. э. ковали оружие и доспехи, изготавливали посуду, домашнюю утварь, создавали украшения, чеканили монеты и ваяли скульптуры. В Древнем Риме имели хождение латунные монеты (сестерции и дупондии), из орихалка (так римляне называли этот сплав) изготавливали части доспехов, элементы для декорирования доспехов, оружия, посуды. Именно поэтому не всегда легко понять, из какого сплава сделана старинная вещь, и как отличить бронзу от латуни.

Цветовые отличия металлов

Состав и особенности сплавов

Говоря об антикварных бронзовых изделиях, обычно имеют в виду сплав на основе меди и олова, реже речь идет о шпиатре (медь + цинк и никель), который применяли как недорогой аналог бронзы в конце XIX – начале XX вв. В современных промышленных сплавах легирующим может быть другой металл, таким образом бронза делится на оловянную и безоловянную (алюминиевая, бериллиевая, кремне-цинковая, свинцовистая и др.).

Латунь — это сплав меди и цинка, иногда с добавлением олова, никеля, марганца, свинца, железа. Для изготовления художественных изделий, украшений, фурнитуры и знаков отличия с конца VII века используют разновидность латуни, которая называется «томпак»: в ее составе 88-97 % меди и 10-30 % цинка.

Ручка из латуни

Как различить их в домашних условиях?

Проще всего определить бронзу по внешнему виду: ее поверхность имеет красноватый или темно-коричневый оттенок и крупнозернистую структуру, латунь отдает желтизной и мелкозерниста по структуре. Однако бронза с большим содержанием олова приобретает желтоватый или почти белый цвет, поэтому ее легко спутать с латунью, копелем (медь + никель + марганец) и мельхиором (медь + никель).

Бронза тяжелее латуни, но человек без опыта сможет сравнить их по весу, только если у него есть два предмета определенного размера, о которых известно, что один из них бронзовый, а другой латунный.

Можно проверить металл на изгиб: при сильном сгибании латунь гнется или сохраняет форму, а бронзовое изделие ломается.

• Поскоблите поверхность ножовкой, и бронза даст мелкую сыпучую стружку. Этот способ не всегда срабатывает по отношению к техническим сплавам, так как существуют «сыпучие» марки промышленной латуни и «вязкие» — бронзы.
• Нагрейте металл до 600 °С (такую температуру дает бензиновая горелка), и на латуни появится темная пленка оксида цинка. На поверхности бронзы ее не будет.
• При нагревании латунь начинает гнуться, а характеристики бронзы не меняются. Если есть возможность расплавить кусочек образца, то при перегреве латунь горит белым пламенем, разбрасывая белые хлопья, — это выгорает цинк.

Статуэтка из бронзы

Наиболее достоверный ответ на вопрос, как отличить латунь от бронзы, дает воздействие реактивами. Поместите несколько стружек каждого сплава в разные мензурки и залейте разбавленной азотной кислотой (1 часть кислоты на 1 часть воды) и подождите, пока большая их часть растворится. Нагрейте мензурку, но не доводите до кипения, и полчаса держите на малом огне. Жидкость в емкости с латунными стружками останется прозрачной, а в пробирке со стружками бронзы появится белый осадок олова.

Однако даже если у вас нет возможности сразу проверить сплав, из которого сделан предмет, его назначение может подсказать вам, бронза это или латунь. Так, крупная интерьерная скульптура, скорее всего, окажется бронзовой или из шпиатра; латунь поддается износу и стиранию, поэтому из нее делают небольшие предметы или фрагменты. Если у вас в руках старинный морской компас, не задумывайтесь, как определить из чего он сделан. Вероятно, это тоже бронза — она не боится соленой воды, не ржавеет и не окисляется. Чтобы придать такие свойства латуни, в сплав нужно добавлять олово, алюминий или свинец.

Коррозионная стойкость бронз .

Бронзы отличаются высокими антифрикционными и механическими свойствами, а также значительной коррозионной стойкостью. Олово повышает эти свойства, а свинец ухудшает. Никель измельчает зерно, повышая механические свойства и структуру бронз. Фосфор увеличивает антифрикционные свойства, износоустойчивость и жидко-текучесть бронз.

Оловянные бронзы стойки в горячих и холодных растворах серной кислоты (концентрированная кислота действует на них при высоких температурах), а также в холодных разбавленных растворах серной и фосфорной кислоты. На них не влияет уксусная, муравьиная, лимонная и другие органические кислоты. Растворы хромовой кислоты, щелочей и аммиака вызывают значительную коррозию.

Бронзы взаимодействуют с влажным хлором, сероводородом, хлористым водородом и ацетоном. Они стойки к эфирам, спиртам, альдегидам, кетонам. Они не корродируют в морской и пресной воде, а также в среде большинства пищевых продуктов.

Безоловянистые бронзы в качестве присадок содержат алюминий, никель, кадмий, бериллий, железо и др. (от 0,1 до 5%). Применяют их для работы в атмосферных условиях, в среде масла и пара (до 250 °С).

История бронзы суть история человеческой цивилизации. Это первый сплав, полученный человеком еще на заре 3 тысячелетия до н. э. Изменялся его состав, совершенствовалась технология получения, но своего огромного значения он не утрачивал никогда.

Что такое бронза

Бронза – сплавы меди, где основным легирующим компонентом могут выступать различные металлы и неметаллы. Свойства сплавов заметно зависит от соотношения компонентов и их качеств, а также фазового состава расплава.

Металл обладает массой превосходных свойств как пользовательских, так и декоративных. И сегодня мы рассмотрим состав сплава, виды, марки бронзы и их применение, краткое описание свойств материала и его характеристики, а также отличие бронзы от латуни.

Хотите расплавить бронзу для изготовления изделий? Тогда это видео вам поможет:

Понятие и особенности

Самый древний из известных составов включает в себя медь и олово, а также другие компоненты, содержание которых незначительно. Маркируется сплав в соответствии с составом, при этом доля меди не указывается, но может быть вычислена по содержанию других компонентов.

В зависимости от количества примесей сплав может иметь разный цвет. Материал, где доля меди составляет более 90%, имеет красноватый цвет, до 85% – желтый, а сплав с долей меди в 35% отличается серо-стальным цветом.

Но, что гораздо важнее, соотношение компонентов определяет свойства сплава. Так, красная бронза с долей олова в 2% отличается очень высокой пластичностью, ее можно ковать при нормальной температуре. А материал, содержащий 15% олова, становится твердым и прочным: в древности такой сплав использовали для изготовления оружия.

Эти свойства – пластичность и твердость в зависимости от сочетания ингредиентов и определили две самые важные исторические сферы применения сплава – искусство и война. Из бронзы отливали холодное оружие, пушечные ядра, сами орудия. Но она же использовалась для создания прекраснейших скульптур и украшений, составляющих достояние всего мира.

Современные сплавы имеют состав более сложный и включают самые необычные компоненты. Таким образом получают сплавы, пригодные для самых разных целей – от электротехники до водопроводов. Общее их свойство – основой остается медь.

2 медных сплава, однако, к бронзе отношения не имеют: это латунь – сплав меди с цинком, и мельхиор – с никелем. Латунь заметно уступает бронзам по коррозионной стойкости и твердости. Это сплав пластичный и сохраняет превосходную ковкость при самых разных составах. И если в искусстве предпочтение отдается бронзе, то в ювелирном деле латунь выигрывает.

Плюсы и минусы

Столь давняя известность и длительное использование материала может объясняться только массой его превосходных качеств. А также возможности эти качества изменить, используя в качестве легирующей добавки другой компонент.

• Разнообразие – одно из лучших свойств материала. Оловянные, алюминиевые, серебряные, бериллиевые бронзы применяются чрезвычайно широко в самых неожиданных сферах, поскольку добавка других металлов придают составу совершенно другие качества. Так, большинство бронзовых сплавов относительно плохо проводят электричество. Чего нельзя сказать о серебряной бронзе: при доле в какие-то 0,25% серебра сплав проводит ток не хуже меди.
• Бронзовые составы могут быть литьевыми и деформируемыми. То есть, для определенных целей можно получить сплав, подвергающийся холодной ковке – деформация при нормальной температуре, и сплав, который можно отливать.
• Бронзовые отливки дает минимальную усадку – от 0,5 до 1,5%. Это свойство объясняет популярность материала не только среди скульпторов, но и в сфере приборо- и станкостроения.
• Бронза – материал, который можно использовать и второй раз, и третий, и четвертый. Сплав отлично переносит повторные плавки.
• Сплав безопасен. Если при изготовлении его некоторые компоненты могут быть опасными – бериллий, например, то готовый материал совершенно нетоксичен.
• Она отличается исключительной коррозийной стойкостью: ни городской загазованный воздух, ни морская вода не вызывают деформации материала или снижения его качеств. Даже действию большинства кислот бронза не подвержена, поэтому часто используется при изготовлении кислотоупорной аппаратуры.
• Еще одно интересное качество многих сплавов – высокая упругость. Материал применяют при изготовлении разнообразных высокоточных пружин, отличающихся долговечностью.

К недостаткам сплава можно отнести его стоимость. Медь, а тем более олово – металлы хотя относительно распространенные, но дорогие в получении. Другие виды бронз – алюминиевая, например, стоит намного меньше, поскольку легирующим компонентом выступает более доступный по стоимости материал.

Можно назвать недостатком и низкую теплопроводность большинства сплавов. Однако это качество тоже нашло применение – при изготовлении аксессуаров для ванной или самих ванн и умывальников.

Разновидности

Различают бронзы по нескольким признакам, указывающим на состав и на более характерные свойства.

По составу выделяют:

• оловянные – сплавы могут быть двух- и многокомпонентными. Однако олово здесь остается вторым по массе ингредиентом;
• безоловянные – все остальные: алюминиевая, бериллиевая, кремниевая, свинцовая и так далее. Каждый из компонентов придает бронзе какие-то свойства. Так, бериллий обеспечивает материалу исключительную упругость и очень высокую износостойкость, а добавка кремния обеспечивает антифрикционные свойства.

По применению различают бронзы такие:

• деформируемые – сплавы легко поддаются ковке, их можно прокатывать, ковать, резать;
• литьевые – изделия получают методом литья, поскольку деформируется она только при высокой температуре. Из сплава получают отливки самой сложной конфигурации.

Более специфическое разделение бронз связано со структурой:

• однофазные – компоненты в твердом растворе образуют одну какую-то фазу;
• двухфазные в растворе появляются 2 фазы, что приводит обычно к радикальной смене свойств.

Про основные свойства, механические характеристики бронзы и отличие химического состава данного металла от латуни читайте ниже.