Was ist Bronze?
Bronze ist eine Legierung, die hauptsächlich aus Kupfer besteht, dem Elemente wie Zinn hinzugefügt wurden. Sie soll die älteste Kupferlegierung sein, die der Menschheit bekannt ist und wird manchmal als Synonym für Kupferlegierungen verwendet, da der Name Bronze üblicherweise für Legierungen verwendet wird, die kein Zinn enthalten (Aluminiumbronze, Berylliumbronze usw.).
Je nach Verhältnis von Kupfer zu Zinn und den zugesetzten Elementen weist sie unterschiedliche Eigenschaften auf. Bekannte Beispiele sind Rotguss, bei dem dem Kupfer eine geringe Menge Zinn, Zink und Blei zugesetzt wird, Phosphorbronze, bei der eine geringe Menge Phosphor zugesetzt wird, und Bleibronze, bei der jeweils etwa 10 % Zinn und Blei zugesetzt werden.
Anwendungen von Bronze
Bronze ist die älteste Kupferlegierung, die der Menschheit bekannt ist und ihre Verwendungszwecke variieren stark von Epoche zu Epoche. In der Geschichtsschreibung wird der Name Bronze offiziell verwendet, wie in “Bronzezeit”.
Sie soll bis zur Verbreitung des Eisens die am häufigsten verwendete Legierung des Menschen gewesen sein und wurde als Waffe und Edelmetallprodukt verwendet. Auch nach der Verbreitung des Eisens wird sie aufgrund ihrer hohen Korrosionsbeständigkeit und guten Verarbeitbarkeit noch häufig für Gebäude, Statuen und Münzen verwendet.
Phosphorbronze, der Phosphor zugesetzt wurde, hat im Vergleich zu normaler Bronze verbesserte Eigenschaften wie Festigkeit, Härte, Verschleißfestigkeit und Elastizität und wird in einer Vielzahl von Anwendungen von elektronischen Bauteilen bis hin zu Alltagsgegenständen eingesetzt.
Ein weiteres bekanntes Beispiel für die Verwendung von Bronze ist die Verwendung als Material für 10-Yen-Münzen. Dieses Material besteht zu 95 % aus Kupfer, 1-2 % Zinn und 3-4 % Zinkbronze. Bronze wird auch für eine Vielzahl von Bronzestatuen und Gebäuden verwendet, darunter der Große Buddha des Todaiji-Tempels in Nara.
Struktur von Bronze
Bronze ist eine Legierung aus Kupfer und Zinn und ihre Eigenschaften variieren je nach Metallverhältnis und zugesetzten Metallarten. Ein geringer Zinngehalt verleiht ihr eine rötlich-bronzefarbene Farbe, ein hoher Zinngehalt eine goldene Farbe, während sich der Farbton bei einer bestimmten Menge Zinn in silbrig-weiß ändert.
Praktische gewöhnliche Bronze, außer für die Verwendung in Münzen, kann als gewalztes Knetmaterial mit Elastizität und Korrosionsbeständigkeit mit einem Zinnzusatz von weniger als 10 % verwendet werden. Der Zusatz einer geringen Menge Zink oder Blei verbessert die Gießbarkeit und wird für korrosionsbeständige Gussteile von Maschinen verwendet.
Insbesondere die Phosphorbronze, die durch Weglassen des als Desoxidationsmittel verwendeten Phosphors hergestellt wird, hat bessere Eigenschaften als die gewöhnliche Bronze: Festigkeit und Verschleißfestigkeit liegen je nach Kaltverfestigung auf dem Niveau von Stahl und die Ermüdungsfestigkeit ist hervorragend.
Seine Elastizität ist mit der von reinem Kupfer vergleichbar, während seine Zähigkeit dreimal höher ist, was es zu einem ausgezeichneten federbelasteten Werkstoff macht. Aufgrund seiner hohen elektrischen und thermischen Leitfähigkeit, seiner nichtmagnetischen Eigenschaften und einer gewissen Korrosionsbeständigkeit wird es auch in vielen anderen Bereichen eingesetzt.
Auswahl von Bronze
1. Rotguss
Es ist zäh und wurde für Kanonenrohre verwendet. Es hat eine hervorragende Erosions- und Verschleißfestigkeit und ist leicht zu gießen. Wasserzähler und Ventile sind dafür bekannt, dass sie aus Rotgussschrott hergestellt werden. Er besteht im Allgemeinen aus 85 % Kupfer, 5 % Zinn, 5 % Zink und 5 % Blei.
2. Rotguss-Späne
Dies ist Rotgusspulver oder Rotguss-Darai-Pulver.
3. Bleibronze
Bleibronze besteht aus 77-81 % Kupfer, 9-11 % Zinn, 9-11 % Blei und weniger als 1 % Nickel. Der Schmelzpunkt ist niedrig, da Blei in Kupfer kaum fest löslich ist und es zu Entmischung und umgekehrter Entmischung kommen kann. Andererseits ist es sehr gut gießbar und bearbeitbar und eignet sich als Lagerwerkstoff.
4. Phosphorbronze
Phosphorbronze wird durch Zugabe einer geringen Menge Phosphor während des Schmelzens und Gießens desoxidiert, was auch das Fließen des geschmolzenen Metalls und damit die Gießbarkeit verbessert. Es hat hervorragende Festigkeits- und Federeigenschaften und kann als Werkstoff für Elektrogeräte verwendet werden. Im Allgemeinen enthält es 4-10 % Zinn, weniger als 0,35 % Phosphor und der Rest ist Kupfer.
Arten von Bronze
Aluminiumbronze, Nickelbronze, Manganbronze und Silziumbronze sind Kupferlegierungen. Aluminiumbronzen beispielsweise enthalten 77,0-92,5 % Kupfer, 6,0-12,0 % Aluminium, 1,5-6,0 % Eisen, bis zu 7,0 % Nickel und bis zu 2,0 % Mangan. Daher wird normale Bronze, die aus Zinn und Kupfer besteht, manchmal auch als Zinnbronze bezeichnet. Die in jüngster Zeit entwickelten Kupferlegierungen wie Chromkupfer, Titankupfer und Zirkoniumkupfer tragen jedoch Kupfer in ihrem Namen.
Ursprünglich wurde Berylliumkupfer manchmal als Berylliumbronze bezeichnet. Phosphorbronze ist eine Bronze im üblichen Sinne, da sie Zinn enthält.