Надо Знать![]() |
Источники Введение![]() Бронзовая статуэтка из Олимпии. Лошадь. 740 г. до н.е. Бронза (стар. спиж) [1] - сплав меди и других металлов, или неметаллов. В основном в состав бронзы входит олово. Доля олова в бронзах может составлять от 1.25 до 10%. Среди неметаллических соединений чаще в состав бронзы входит фосфор. Типичная бронза имеет состав: 94.65% - медь, 5% - олово, 0.35% - фосфор. Фосфор предоставляет бронзам дополнительной упругости, твердости, и увеличивает корозостийкисть. Температура плавления бронзы находится в пределах 990 ... 1190 ? С. 1. Арсенова бронзаНовейшими исследованиями установлено, что многие древних медных и бронзовых предметов найдены в разных регионах Старого мира, изготовлено не из чистой меди, а из медно- Арсена стопов. Древнейшим свидетельством того, что человек использовал металл, есть находки в докерамического неолитическом оселищи на холме Чайоню-Тепези в Юго-Восточной Анатолии (в верховьях реки Тигр). Металлические изделия были найдены в наслоениях холма, возраст которых по радиоуглеродному анализа составляет 9200 ? 200 и 8750 ? 250 лет до н. н.э. Это были проволочные шпильки, четырехгранный шило, сверла, ожерелья и их "полуфабрикаты" из меди, а также несверленые, но хорошо обработаны бусины. Было высказано предположение, что все металлические предметы изготовлены из самородной меди. Однако спектральный анализ шила показал содержание около 0,8% мышьяка, что вносит определенные сомнения о самородное происхождения меди. Одна из древнейших находок Арсена меди относится к середине V тысячелетия до н. е. в древнем памятнике Тепс-Яхья, на юго-востоке Ирана В Закавказье предметы из медно-Арсена сплавов появляются IV тысячелетия до н. е. Предметы, изготовленные из медно-Арсена сплавов, найдены также в Германии, Испании, Португалии начиная с III тысячелетия до н. е. В тех областях, где не было месторождений оловянных руд, Арсена медь продолжали производить в большом количестве в начале I тыс. до н. е. Арсен в медных сплавах улучшал их физико-механические свойства. Присутствие в меди 0,5% мышьяка улучшает ее ковкость в холодном состоянии, позволяет получить плотные отливки в рельефных литейных формах. Без присадок мышьяка или других легирующих элементов это представлялось сложной задачей. Кроме того, по сравнению с чистой медью, плавится при температуре 1083 ? C, медь, легированная мышьяком, плавится при низкой температуре, зависит от содержания мышьяка в сплаве. То же самое касается и твердости Арсена меди, в результате клепки резко повышается. Предметы из Арсена бронзы легко подвергаются холодному ковке и по твердости мало уступают оловянной бронзе ( твердость кованой Арсена бронзы в условных единицах, по Виккерсу, от 100 до 245, оловянной - от 116 до 252). С увеличением содержания мышьяка до 8% пластичность Арсена меди не ухудшается, в отличие от медно-оловянного сплава, но выше этого предела пластичность падает и сплав становится хрупким. Таким образом, Арсенова медь по многим физико-механических свойствам не уступает различным типам медно-оловянных сплавов. Цвет Арсена меди бывает от белого до красноватых и золотистых оттенков. 2. Оловянная бронзаНачиная с III тысячелетия до н.е. в большинстве стран Старого света стали появляться изделия из оловянной бронзы, то есть из меди, в которой основным легирующим элементом было олово и которая стала постепенно вытеснять медно-мышьяковые сплавы. Появление в древности оловянной бронзы ознаменовало начало новой эпохи в истории развития человечества, которое определено как бронзовый век. Древние медно-оловянные предметы продолжают находить в памятниках бронзового века на огромном пространстве Старого света. Очевидно, переход от медно-Арсена сплавов до медно-оловянных был постепенным, и сначала олово присаджувалы к меди вместе с мышьяком. Этим объясняется, что в странах Ближнего Востока и в некоторых других регионах в начальном периоде бронзового века оловянная бронза содержит олово вместе с мышьяком. Исключением являются древние бронзы Таиланда, не содержащие примесей мышьяка. Сведения о древнейших медно-оловянные находки Страна Дата (до н.э.) Легирующей примеси,% Sn As Таиланд 3600 2,50 - Иран 3000 3,00 1,1 Азербайджан 3000 - 2500 0,97 1,3 Ирак 2800 - 2500 2,40 - Турция ( Троя II) 2500 - 2000 2,18 0,97 Пакистан 2100 - 1700 1,20 - Египет (Гр. Тутанхамона) 2000 - 1800 1,80 Следы Англия 1700 1,54 2,9 Считается, что олово дадавалы к меди в виде его двух окиси, т.е. касситерита. Восстановление олова в шихте с медной рудой и с древесным углем - процесс простой, чем изолированное восстановления олова с последующей его присадкой к меди. Большинство известных в мире месторождений касситерита (SnO 2) находится в Малайзии, Индонезии, Китае, Боливии, на Британских островах, Саксонии, Богемии, Нигерии. Довольно часто отмечается Богемия, как один из центров снабжения оловом бронзовой металлургии. Но месторождения олова там находятся глубоко в гранитах, так что вряд ли они были доступны древнему рудокопов. Также маловероятным является вывоз олова с Британских островов до II тысячелетия до н. е. Изучение древних оловянных предметов в Англии показало, что выплавки олова началась на Британских островах в позднее время, в основном в эпоху Римского господства. Последнее время высказывается соображение, что древняя бронзовая металлургия на Ближнем и Среднем Востоке, а также на Кавказе обеспечивалась оловом с месторождений касситерита на Малайском архипелаге и в соседних с ним странах. Эти месторождения расположены в "оловянном поясе", простирается, начиная с Индонезии, через Сингапур, Малайский полуостров, Юго-Восточный Китай. Существует мнение, что доставка олова из стран Юго-Восточной Азии происходила не только морским путем, но и сухопутным - караванным. Присадка олова к меди, начиная с минимальных долей процента, улучшает ее литейные качества и изменяет пластичность сплава. Бронзы, содержащие до 5% олова, допускают холодное ковки и волочения, при большем содержании олова - возможна только горячая обработка. С повышением содержания олова хрупкость бронзы увеличивается. Бронзы, содержащие до 30% олова, дробятся под молотком. Небольшая добавка олова в меди снижает ее точку плавления, например, медь с 5% олова плавится при 1050 ? C, с 10% - при 1005 ? C, с 15% - при 960 ? C. 3. Другие бронзыВ древности из-за дороговизны олова, которое в большинстве стран было привозным и доставлялось нерегулярно, Плавильщики заменяли его, полностью или частично, другими легирующими металлами: мышьяком, сурьмой, свинцом, никелем, а позже цинком. Поэтому состав древних оловянных бронз разнороден. В Древнем Египте и Месопотамии использовались сурьмяные бронзы. В Закавказье, где было много разработок антимонита (сурмянои руды) в основном применялись медно-сурьмяные сплавы, а не металлическая труба. Хрупкость последней не позволяла широко использовать сам металл для изготовления из него предметов. В древней металлургии для легирования меди вместо дорогого олова иногда использовался свинец. Также его приплавлялы к меди вместе с оловом. Переправу мог осуществляться либо непосредственным внесением металлического свинца в расплавленную медь, или общей восстановительной плавкой медных и свинцовых руд. Выплавка медно-свинцовых сплавов требовала высокого мастерства плавильщиков из-за расслоения металлов в процессе плавки вследствие большой разницы в удельных весах. Выплавка облегчалась наличием в меди и других металлов-примесей. Несмотря на низкую точку плавления свинца (327 ? C), его переправу к меди не вызывает существенного снижения точки плавления медного сплава. Бронзовые предметы с высоким содержанием никеля (до 3,3%) найдены в Индии. О достаточно широкое распространение никельових бронз свидетельствует обнаружен бронзовый предмет, в котором было 2,7% олова и 8,9% никеля. Высокое содержание никеля, характерный для майкопской меди III тысячелетия до н. е., объясняют характером медных руд с примесью никеля. Среди анатолийских изделий оказалось немало таких, которые содержат до 4% никеля, а в отдельных случаях даже выше. Однако во всех случаях высокое содержание никеля сопровождался также повышенным содержанием мышьяка (до 3%), или олова. Аналогичная закономерность была установлена для некоторых медно-Арсена предметов, найденных на Северном Кавказе, в Азербайджане, Грузии. 4. Бронза в УкраинуМеталлургия меди появилась на территории Украина в V тыс. до н. е. вместе с трипольскими племенами и связана своим происхождением с Балканами. В медном веке в археологических культурах в Украине появляются первые медные изделия и начинается собственно производство. Руду могли добывать в балканских месторождениях, а металл выплавляли на значительном расстоянии от месторождений. Так, на раннетрипольское поселение Александровка (север Одесской области) найдены каменные рудодробилкы, на которых импортируемую за сотни километров сырье измельчали перед обогащением. Использовали также немногочисленные залежи самородной меди, одно из таких месторождений - около с. Большой Мидськ на Волыни. Возможно также использование местных залежей сырья - в Поднестровье, Буго - Днепровском междуречье. Конце медного века трипольцы научились не только плавить медь, но и добавлять к ней мышьяк, а затем и олово для получения бронзы. Преобладала кузнечная обработка металла, которой трипольские мастера владели в совершенстве. Впоследствии значительной степени расширяется ассортимент изделий - украшений, так и орудий труда, подавляющее число которых изготовлена на месте. Продолжая кузнечные традиции предыдущего этапа, трипольские мастера осваивают фигурное ковки и литье - как в открытые, так и в сложные закрытые формы. Трипольцы и ближневосточное население практически одновременно овладевают сначала медь, затем ее сплавы. В Триполье появляются сплавы меди и серебра, в Месопотамии - сплавом меди и свинца. А потом одновременно распространяются бронзовые изделия. 5. Современное маркировки и использования бронзБронзы маркируются буквами Бр. Легирующие элементы обозначаются начальной буквой названия этого элемента: А - алюминий, Б - бериллий, Ж - железо, К - кремний, Мг - магний, Мц - марганец, Н - никель, О - олово, С - свинец, Ф - фосфор, Ц - цинк за буквами указывается содержание легирующих элементов в процентах.
См.. такжеПримечания
Источники
код для вставки Данный текст может содержать ошибки. скачать |