מאפיינים של ברונזה
ברונזה היא סגסוגת מתכת עתיקה. על פי הרכבים שונים, ניתן לחלק אותו לברונזה פח (בשימוש נפוץ), ברונזה מאלומיניום, ברונזה בריליום, ברונזה זרחנית, ברונזה סיליקון וסוגים אחרים.
ברונזה פח נמצאת בשימוש נרחב בחיינו. הוא מכיל 3-14% בדיל. ככל שתכולת הפח עולה, החוזק והקשיחות של הסגסוגת יגדלו בהתאם. לסגסוגת זו יש הצטמקות בנפח קטן ועמידות בפני קורוזיה טובה יותר מנחושת ופליז.
כאשר תכולת הפח היא פחות מ-6%, היא מתאימה לעיבוד דפורמציה קרה;
כאשר תוכן הפח הוא בין 6-7%, הוא מתאים לעיבוד תרמי;
כאשר תכולת הפח היא בין 10-14%, הסגסוגת מתאימה ליציקה.
ברונזה פח רב רכיבים מתייחסת להוספת אבץ, זרחן, עופרת, ניקל ואלמנטים אחרים לברונזה פח. תוספת של אלמנטים אלה יכולה לשפר ביעילות את התכונות המכניות של הסגסוגת, במיוחד את הגבול האלסטי ומגבלת העייפות, ולכן היא משמשת לעתים קרובות לייצור קפיצים.
ברונזה מפח בשימוש נפוץ כגון QSn4-3, QSn6.5-0.4, ZCuSn10Pb1 וכו', בגלל תכונותיהם המכניות הטובות ועמידותם בפני קורוזיה, משמשים לעתים קרובות לייצור רכיבים אלסטיים, חלקים עמידים בפני שחיקה , חלקים אנטי-מגנטיים ועמידים בפני קורוזיה, כגון קפיצים, מיסבים, גלגלי שיניים, טורבינות, מנקים וכו'.
ברונזה מפח מכאני, הידועה גם כמתכת רובה, מכילה 10% פח ומשמשת לרוב לייצור רכיבים עמידים בפני קורוזיה ועמידים בפני שחיקה כגון גלגלי שיניים, שסתומים ומדחפים.
ברונזה מפח מיסבים מכיל 12-15% פח ומשמש לעתים קרובות לייצור מיסבים בעלי מהירות נמוכה וכבדה כגון סרני רכבת.
ברונזה מפח מטבע מכיל 4-10% פח, בעל גמישות טובה ויכולת יציקה מצוינת, והוא משמש לעתים קרובות לייצור מטבעות.
פח ברונזה לפעמונים מכיל 20-32% פח. ככל שפחות זיהומים, הצליל פריך ונעים יותר.
ברונזה היא מוצר נחושת עתיק, המורכב בעיקר מנחושת ופח, לעיתים בתוספת אבץ, עופרת ואלמנטים נוספים. כמות קטנה של ניקל וארסן מתווספת לברונזה המשמשת לפסלי ברונזה ולקישוטים לבית כדי לשפר את נזילות התמיסה ולהפוך את מרקם השטח של היציקה לבהיר.
בימי קדם, מראות היו עשויות נחושת, הנקראת נחושת מראה, שהורכבה משני שליש נחושת ושליש פח.
ברונזה מאלומיניום יש תכולת אלומיניום של פחות מ-11.5%. מכיוון שהפח יקר יותר מאלומיניום, אנשים משתמשים לרוב בברונזה מאלומיניום כדי להחליף חלק מברונזת הפח.
מבחינת ביצועי היציקה, ברונזה מאלומיניום יש נזילות טובה, אך התכווצות הנפח שלו גדולה ויש תכלילים של אלומינה, כך שקל לפצח אותה.
מבחינת תכונות מכניות, ברונזה מאלומיניום לא מעורר ניצוץ. ככל שתכולת האלומיניום עולה, החוזק והקשיות גדלים, אך הפלסטיות פוחתת.
כאשר תכולת האלומיניום היא 5-8%, ניתן לבצע עבודה קרה וחמה כאחד; כאשר תכולת האלומיניום היא 8-11%, הנזילות ירודה, ולכן הוא משמש לעתים קרובות כסגסוגת יציקה.
מבחינת עמידות בפני קורוזיה, ברונזה מאלומיניום תיצור סרט תחמוצת צפוף על פני השטח שלו, ולכן עמידות הקורוזיה שלו טובה יותר מזו של ברונזה פח.
ברונזה מרובת אלמנטים מאלומיניום מתייחסת להוספת אלמנטים כמו ברזל, ניקל ומנגן לברונזה מאלומיניום. תוספת של אלמנטים אלו יכולה לעדן את הגרגירים, להימנע משבירות מזג ספונטנית, לשפר חוזק ולהימנע משבריריות מזג. יחד עם זאת, ניקל יכול גם לשפר את עמידות החום ועמידות בפני קורוזיה.
ברונזה בריליום הוא חומר מתכת יקר מאוד, ומחירו גבוה מכסף. לחומר מתכת זה חוזק גבוה, קשיות גבוהה ומגבלת עייפות מעולה וגבול אלסטי. יש לו גם עמידות מצוינת בפני קורוזיה, עמידות בפני שחיקה ועמידות בפני קור, והוא לא יגיב בסביבות חומצה ואלקליות. בנוסף, ברונזה בריליום יש גם תכונות מוליכות חשמלית ותרמית טובות.
ברונזה בריליום משמשת לעתים קרובות כרכיבים אלסטיים בעלי דיוק גבוה ורכיבים מיוחדים עמידים בפני שחיקה. הוא משמש לעתים קרובות גם במצבי פגיעה וחוסר ניצוצות כמו מכרות ובתי זיקוק. על מנת לשפר עוד יותר את הביצועים של ברונזה בריליום, בדרך כלל מוסיפים כמות קטנה של Ni, שיכולה לשפר את הגמישות, החוזק, העמידות בפני שחיקה ועמידות בפני קורוזיה.
בעת ביצוע ברונזה בריליום, יש צורך גם לשלוט על התוכן של יסודות הטומאה P ו-Pb כדי למנוע השפעה על תכונות החומר.
