O bronzu

Bronz je slitina mědi s cínem,  olovem, hliníkem a dalšími prvky . Protože existuje více variant, v technické praxi se používá souhrnný název, množné číslo – bronzy. Jako hlavní přísada se nepoužívá zinek, protože v tomto případě by se jednalo o mosaz.
Bronz je jedna z prvních slitin vytvořená a využívaná člověkem. Období, kdy se začal využívat je po něm i pojmenované – doba bronzová.
Slitiny mědi člověk vyráběl dříve, než dokázal získat čistou měď. Bronzy se dělí podle počtu složek a hlavních přísad na:

Dvousložková bronz

  • Cínová bronz
  • Olověná bronz
  • Hliníková bronz
  • A další

Vícesložková bronz

  • Např. cínově olověný bronz
  • Červený bronz

Podle účelů se bronz rozděluje na:

  • Tvárněné
  • Slévárenské

Cínový bronz

Cínový bronz obsahují do 20% cínu. Při maximálním podíle mají nejvyšší pevnost. Při podíle 5-7% cínu mají největší tažnost. Struktura bronzu do hranice 5-7% cínu je homogenní, při vyšším podíle heterogenní. Cínové bronzy mají dobrou odolnost vůči korozi, mořské vodě a horké páře. Napadají ji však některé kyseliny (dusičná, sírová), hydroxid sodný a amoniak. Ve vlhkém prostředí ji korodují suché plyny (kyslík, chlor, fluor, oxid siřičitý). Homogenní bronzy se tváří za studena nebo za tepla. Při tváření za studena můžou některé z nich zpevnit až na 900 MPa.

Olověný bronz

Olověný bronz jsou dvousložkové a vícesložkové. Cínovo-olověné bronzy jsou trojsložkové. Oba základní kovy mají rozdílné teploty tání. V pevném stavu se zároveň nerozpouští a dokonce tvoří v rozpuštěném stavu dvě taveniny. Při pomalém ochlazování by vznikly velké oblasti s vyloučeným olovem, proto se musí rychle ochlazovat. Mají výborné kluzké vlastnosti, proto se používají na ložiska. Avšak kvůli nízkým mechanickým vlastnostem jen jako jejich výstelky. Pro se někdy říká, že jsou samomazné. Tzn. Nepotřebují olej. Příkladem jsou například ložiska ve scannerech a tiskárnách.

Hliníkový bronz

Hliníkový bronz obsahují do 10% hliníku a 2-8% dalších přísad (mangan, nikl, železo), které zlepšují jejich vlastnosti. Mají rovnoměrné chemické složení a velkou hutnost, mají však sklon ke krystalizaci. Při podíle okolo 10% hliníku mají největší pevnost. Při podíle okolo 7% mají zase nejvyšší tažnost. Hliníkové bronzy mají lepší odolnost vůči korozi, než cínové nebo mosazné, protože si vytváření ochrannou povrchovou vrstvu z oxidu, mědi a hliníku. Výjimky tvoří slitiny z 5-8% hliníku, dobře odolávají korozi, mořské vodě a některým kyselinám, včetně kyseliny sírové. Rozpouštění je působením kyseliny dusičné. Vzhledem ke krystalizaci se musí před tvárněním za studena, tvárnit i za tepla. Některé bronzy je možné kalit a rozpouštět. Mezi hliníkové bronzy patří i tzv. severské zlato, slitina používaná na výrobu mincí.

Červený bronz

Jsou vícesložkové a vždy s přísadou zinku. Mají výborné technologické a kluzné vlastnosti.

Mezi ostatní bronzy patří:

  • Křemíkové bronzy – obsahují do 4% křemíku, manganu nebo niklu
  • Manganové bronzy – obsahují až 30% manganu,popř.přísadu niklu
  • Niklové bronzy
  • Kadmiové bronzy – s přísadou do 1% kadmia, používají se na speciální účely
  • v elektrotechnice
  • Výrobky z bronzu
  • V následující tabulce jsou vyznačené příklady výrobku z bronzu. V prvním sloupci je označení bronzu chemickou značkou a procentuálním podílem složky

Složení bronzu

  • Výrobky – Cu-Sn1
  • Šroubky, trubky výměníku tepla – Cu-Sn3
  • Děrovaná a tlaková síta – Cu-Sn5
  • Těsnící kroužky, labyrintová pouzdra – Cu-Sn6
  • Kovové tkaniny, membrány manometrů, kluzná ložiska – Cu-Sn10
  • Věnce ozubených kol, součástky čerpadel – Cu-Sn12
  • Armatury (do 3 MPa) – Cu-Al5
  • Výrobky pro chemický a potravinářský průmysl – Cu-Al9-Fe3
  • Armatury (do 20 MPa) – Cu-Al10-Fe-Ni4
  • Ozubená kola, pouzdra, pastorky – Cu-Pb20
  • Výstelky pouzder a kluzných ploch – Cu-Sn10-Pb10
  • Ložiska a výstelky pro náročný provoz – Cu-Ni2-Si
  • Elektrické vodivé součástky – Cu-Mn13-Ni
  • Odpory do 200 °C – Cu-Ni30-Fe-Mn
  • Kondenzátory námořnických plavidel – Cu-Ni45-Mn
  • Odpory do 500 °C, termočlánky