O bronzu

Bronz je zliatina medi s cínom, olovem, hliníkom a ďalšími prvkami. Pretože existuje viacero variantov, v technickej praxi sa používa súhrnný názov, množné číslo – bronzy. Ako hlavná prísada sa nepoužíva zinok, pretože v tomto prípade by išlo o mosadz.
Bronz je jedna z prvých zliatin vytvorená a využívaná človekom. Obdobie, kedy sa začal využívať je po ňom aj pomenované – doba bronzová.
Zliatiny medi človek vyrábal skôr, ako dokázal získať čistú meď. Bronzy sa delia podľa počtu zložiek a hlavných prísad na:

Dvojzložková bronz

  • Cínová bronz
  • Olovená bronz
  • Hliníková bronz
  • A ďalšie

Viaczložková bronz

  • Napr. cínovo olovený bronz
  • Červený bronz

Podľa účelov sa bronz rozdeľuje na:

  • Tvárnené
  • Zlievárenské

Cínový bronz

Cínový bronz obsahujú do 20% cínu. Pri maximálnom podiele majú najvyššiu pevnosť. Pri podiele 5-7% cínu majú najväčšiu ťažnosť. Štruktúra bronzu do hranice 5-7% cínu je homogénna, pri vyššom podiele heterogénna. Cínové bronzy majú dobrú odolnosť voči korózii, morskej vode a horúcej pare. Napádajú ju však niektoré kyseliny (dusičná, sírová), hydroxid sodný a amoniak. Vo vlhkom prostredí ju korodujú suché plyny (kyslík, chlór, fluór, oxid siričitý). Homogénne bronzy sa tvária za studena alebo za tepla. Pri tvarovaní za studena môžu niektoré z nich spevniť až na 900 MPa.

Olovený bronz

Olovený bronz sú dvojzložkové a viaczložkové. Cínovo-olovené bronzy sú trojzložkové. Oba základné kovy majú rozdielne teploty topenia. V pevnom stave sa zároveň nerozpúšťa a dokonca tvoria v rozpustenom stave dve taveniny. Pri pomalom ochladzovaní by vznikli veľké oblasti s vylúčeným olovom, preto sa musia rýchlo ochladzovať. Majú výborné klzké vlastnosti, preto sa používajú na ložiská. Avšak kvôli nízkym mechanickým vlastnostiam len ako ich výstelky. Pre sa niekedy hovorí, že sú samomazné. Tzn. Nepotrebujú olej. Príkladom sú napríklad ložiská v scanneroch a tlačiarňach.

Hliníkový bronz

Hliníkový bronz obsahujú do 10% hliníka a 2-8% ďalších prísad (mangán, nikel, železo), ktoré zlepšujú ich vlastnosti. Majú rovnomerné chemické zloženie a veľkú hutnosť, majú však sklon ku kryštalizácii. Pri podiele okolo 10% hliníka majú najväčšiu pevnosť. Pri podiele okolo 7% majú zase najvyššiu ťažnosť. Hliníkové bronzy majú lepšiu odolnosť voči korózii, ako cínové alebo mosadzné, pretože si vytváranie ochrannú povrchovú vrstvu z oxidu, medi a hliníka. Výnimky tvoria zliatiny z 5-8% hliníka, dobre odolávajú korózii, morskej vode a niektorým kyselinám, vrátane kyseliny sírovej. Rozpúšťanie je pôsobením kyseliny dusičnej. Vzhľadom na kryštalizáciu sa musí pred tvárnením za studena, tvárniť aj za tepla. Niektoré bronzy je možné kaliť a rozpúšťať. Medzi hliníkové bronzy patrí aj tzv. severské zlato, zliatina používaná na výrobu mincí.

Červený bronz

Sú viaczložkové a vždy s prísadou zinku. Majú výborné technologické a klzné vlastnosti.

Medzi ostatné bronzy patria:

  • Kremíkové bronzy – obsahujú do 4% kremíka, mangánu alebo niklu
  • Mangánové bronzy – obsahujú až 30% mangánu, príp. prísadu niklu
  • Niklové bronzy
  • Kadmiové bronzy – s prísadou do 1% kadmia, používajú sa na špeciálne účely
    v elektrotechnike
  • Výrobky z bronzu
  • V nasledujúcej tabuľke sú vyznačené príklady výrobku z bronzu. V prvom stĺpci je označenie bronzu chemickou značkou a percentuálnym podielom zložky

Zloženie bronzu

  • Výrobky – Cu-Sn1
  • Skrutky, rúrky výmenníka tepla – Cu-Sn3
  • Dierované a tlakové sitá – Cu-Sn5
  • Tesniace krúžky, labyrintové puzdrá – Cu-Sn6
  • Kovové tkaniny, membrány manometrov, klzné ložiská – Cu-Sn10
  • Vence ozubených kolies, súčiastky čerpadiel – Cu-Sn12
  • Armatúry (do 3 MPa) – Cu-Al5
  • Výrobky pre chemický a potravinársky priemysel – Cu-Al9-Fe3
  • Armatúry (do 20 MPa) – Cu-Al10-Fe-Ni4
  • Ozubené kolesá, puzdrá, pastorky – Cu-Pb20
  • Výstelky puzdier a klzných plôch – Cu-Sn10-Pb10
  • Ložiská a výstelky pre náročnú prevádzku – Cu-Ni2-Si
  • Elektrické vodivé súčiastky – Cu-Mn13-Ni
  • Odpory do 200°C – Cu-Ni30-Fe-Mn
  • Kondenzátory námorníckych plavidiel – Cu-Ni45-Mn
  • Odpory do 500°C, termočlánky