Kwa milenia nyingi, mwanadamu amejaribu metali mbalimbali na kupata aloi nyingi zaidi za nguvu za juu kutoka kwao. Kwa hili, vipengele mbalimbali vya kemikali vilitumiwa. Enzi ya Bronze ni enzi ambayo aloi ya bati na shaba (CuSn6) ilipata umaarufu. Nyenzo hii ni nini na kwa nini ilikuwa maarufu sana?
Historia ya Umri wa Bronze
Shukrani kwa uboreshaji wa uchakataji wa metali kama vile shaba na bati, mnamo 3000 KK. Umri wa Bronze ulianza. Inaangaziwa kwa utengenezaji hai wa aloi kama vile shaba, ambayo ilitumika kutengeneza zana na vito.
Katika tasnia ya kisasa ya madini, pamoja na shaba na bati, nyenzo kama vile alumini, fosforasi, risasi na zinki pia hutumiwa. Jina lenyewe linatokana na neno la Kiajemi "berenj", ambalo tafsiri yake ni "shaba".
Inajulikana kuwa shaba ya kwanza ilitengenezwa kutoka kwa Cu na arseniki na iliitwa arseniki. Hata hivyo, kutokana na sumu yake, ni haraka sanaimebadilishwa kuwa pewter. Haishangazi, wahunzi mara nyingi walionyeshwa kuwa wabaya na waliokatwa viungo. Kwa kweli, ilikuwa. Kuwasiliana kwa muda mrefu na arseniki kulikuwa na athari mbaya sana kwa mwili wao. Kwa sababu hii, aloi ya shaba na bati inaitwa shaba, kwa kuwa ni vipengele hivi ambavyo mara nyingi huwa ndani yake.
Tabia ya shaba
Sote tunajua kuwa chuma kama shaba ni laini sana, tundu na ni dhaifu kabisa. Wakati huo huo, ina conductivity ya juu sana ya umeme na ya joto. Aloi ya bati na shaba ni nyenzo ambayo inazidi kwa kiasi kikubwa sifa za vipengele hivi vya kemikali tofauti. Kwa maneno mengine, shaba ina ugumu wa juu, nguvu, lakini wakati huo huo ni fusible kabisa.
Ugunduzi wa aloi hii ulikuwa na jukumu kubwa katika tasnia ya metallurgiska. Licha ya ukweli kwamba vifaa vingine vingi vilivumbuliwa baadaye, hata leo ni maarufu sana kutokana na sifa zake nzuri za mitambo.
Uwezo wa shaba kustahimili kutu
Moja ya sifa muhimu zaidi za aloi ni uwezo wake wa kustahimili kutu. Hii ni kweli hasa kwa nyimbo zile ambazo ndani yake kuna maudhui muhimu ya manganese na silicon (zaidi ya 2%).
Imebainika kuwa shaba huonyesha ukinzani mkubwa wa kutu inapogusana na maji (baharini na maji safi), alkali zilizokolea na asidi, salfati za metali nyepesi na kloridi, na gesi kavu (bronzes zisizo na bati).
Bila shaka, kwa ujumlamali ya kutu ya alloy inategemea vipengele vya alloying. Kwa hivyo, kiwango cha juu cha risasi hupunguza uwezo wa kustahimili kutu, huku nikeli huongeza sifa hii.
Aina za shaba
Vipengee vya alloying, ambavyo vinaweza kuwa katika muundo wa aloi hii, vinaweza kubadilisha sana mali zake, na aina ya shaba pia inategemea. Kwa kuongeza, bati inaweza kubadilishwa na vipengele vingine. Kwa mfano, BrAMTS-7-1 inaweza kuelezewa kama ifuatavyo: 92% ya shaba, 7% ya alumini, 1% ya manganese. Brand hii ya shaba haina bati na kutokana na hili ina upinzani mkubwa kwa mzigo mbadala. Inatumika kutengeneza boli, skrubu, kokwa na sehemu za usakinishaji wa majimaji.
Mfano mwingine ni shaba ya bati ya chapa ya BrO10S10. Ina hadi 83% ya shaba, 9% ya bati, 8% ya risasi na hadi 0.1% ya chuma, silicon, fosforasi na alumini. Imeundwa kwa ajili ya sehemu zinazofanya kazi chini ya shinikizo maalum la juu, kama vile fani za kawaida.
Licha ya ukweli kwamba shaba ni aloi ya bati na shaba, katika hali nyingine, kipengele cha kemikali kama Sn hakitumiki. Mfano mwingine wa shaba isiyo na bati ni sugu ya joto. Kwa utengenezaji wake, shaba tu 98-99% na cadmium 1-2% hutumiwa. Mfano ni chapa ya BrKd1. Ni shaba ya cadmium inayostahimili joto na upinzani wa juu wa joto na conductivity ya umeme. Inaweza kutumika kwa ajili ya utengenezaji wa sehemu za mashine za kulehemu za upinzani, watoza wa motors za umeme na sehemu nyingine zinazofanya kazi kwa joto la juu na zinazohitaji nzuri.conductivity.
Aina nyingine ya aloi inayotumika kutengenezea gaskets katika fani za magari na vichaka ni shaba ya bati iliyoshinikizwa kwa mashine. Aloi ya shaba na bati ina vitu vya aloi kama risasi (4%), zinki (4%), alumini (0.002%), chuma (0.005%). Daraja la chuma linaitwa BrOTsS4-4-4. Ni shukrani kwa asilimia ya vipengele hivi vya kemikali kwamba alloy hii inaweza kusindika kwa shinikizo na kukata. Rangi ya shaba pia inategemea uchafu. Kwa hivyo, kadiri aloi inavyokuwa na shaba kidogo, ndivyo rangi inavyotamkwa kidogo: zaidi ya 90% - nyekundu, hadi 80% - manjano, chini ya 35% - chuma-kijivu.
Shaba inafanya kazi
Kama ilivyotajwa awali, aloi ya bati na shaba ni nyenzo inayodumu kwa kiasi. Ni vigumu kuimarisha, kukata na kufanya kazi kwa shinikizo. Kwa ujumla, hii ni nyenzo ya kutupa na shrinkage ya chini - karibu asilimia moja. Na hata licha ya kiwango cha chini cha maji na tabia ya kutenganisha, shaba hutumiwa kufanya castings na usanidi tata. Uigizaji wa sanaa sio ubaguzi.
Vipengee vya aloi vinavyoongezwa kwenye aloi ya bati na shaba huboresha sifa zake na kupunguza bei. Kwa mfano, aloi ya risasi na fosforasi inaboresha usindikaji wa shaba, wakati zinki huongeza upinzani wake wa kutu. Kwa madhumuni fulani, aloi zilizoharibika hufanywa. Wanabadilisha mwonekano wao kwa urahisi wanapotumia ghushi baridi.
Wigo wa maombi
Bila shaka, matumizi ya shaba hayapoteza umaarufu wake katika wakati wetu. Souvenirbidhaa, vitu vya mambo ya ndani ya mapambo, mapambo ya milango na wickets … Kwa kuongeza, alloy hutumiwa kwa ajili ya utengenezaji wa fittings (hushughulikia, hinges, kufuli) na mabomba ya mabomba (faucets, fittings, gaskets, faucets). Katika maeneo ya viwanda, shaba pia ina maeneo mengi ya matumizi. Kwa hivyo, aloi ya kutupwa hutumiwa kutengeneza fani, pete za kuziba, vichaka.
Matumizi mengi ya shaba huathiriwa haswa na sifa zake za ulikaji. Kwa sababu hii, hutumiwa kwa ajili ya utengenezaji wa sehemu za taratibu zinazofanya kazi kwa kuwasiliana mara kwa mara na maji. Unyumbufu wa juu wa aloi huwezesha kutengeneza chemchemi na sehemu za vifaa kutoka kwayo.
Shaba Inayoyeyushwa
Bila shaka, kila aloi ina faida na hasara zake. Shaba ni aloi ambayo inajumuisha shaba na bati, na kwa hiyo inavumilia kikamilifu remelting yoyote. Inaweza kutumika mara kadhaa kwa madhumuni tofauti kabisa. Kwa upande mwingine, ikiwa shaba ina kiasi kikubwa cha uchafu kama vile magnesiamu, silicon, alumini, basi sifa za kiufundi zinaweza kupungua wakati wa kuyeyuka.
Hii ni kutokana na ukweli kwamba vipengele vya aloyi vinavyoboresha sifa za shaba hutiwa oksidi wakati wa kuyeyuka na kuunda oksidi za kinzani, ambazo ziko kando ya mipaka ya kioo cha kioo. Huvunja mshikamano kati ya nafaka, na kuifanya shaba kuwa brittle zaidi.
Jinsi ya kutofautisha shaba na shaba
Mojawapo ya maswali yanayoulizwa mara kwa mara ni tofautialoi hii kutoka kwa wengine sawa kwa kuonekana. Kwa kweli, ndani ya tasnia na kwa msaada wa vitendanishi maalum, hii ni rahisi sana. Lakini vipi ikiwa unahitaji kuamua nyenzo nyumbani?
Hebu tuanze na ukweli kwamba aloi ina bati na shaba. Misa ya dutu hizi kwa asilimia inaweza kuwa tofauti. Zaidi ya shaba, rangi itakuwa mkali zaidi, lakini kutokana na maudhui ya bati katika alloy, itakuwa amri ya ukubwa zaidi kuliko, kwa mfano, Cu safi.
Ikiwa tunalinganisha shaba na shaba, ya pili ina rangi ya manjano zaidi. Copper yenyewe ni ductile sana, lakini aloi kulingana na hiyo ni elastic kabisa na ngumu. Unaweza pia kuamua ni nyenzo gani iliyo mbele yako kwa kupokanzwa. Kwa hiyo, katika shaba, chini ya ushawishi wa joto la juu, oksidi ya zinki hutolewa na bidhaa hupata "plaque" ya ashy. Lakini shaba, ikipashwa moto, haitabadilisha sifa zake.
Kazi za sanaa
Mara nyingi unaweza kupata vinyago na vinyago mbalimbali vya shaba. Kazi nyingi za sanaa ziliundwa nyakati za zamani na Zama za Kati.
Aloi zenye shaba na bati hutumika kutengeneza:
- Uzio na malango, ambayo sio tu ni mazuri ajabu, bali pia ni ya kudumu.
- Vipengele vya miundo ya ngazi.
- Vikumbusho na utunzi wa sanamu.
- Ratiba za mapambo ya taa: sconces na chandeliers.
- Vitu vya mapambo ya ndani.
Ili kukojoa kinachohitajikautungaji, kuunda mfano maalum wa kuni, jasi au vifaa vya polymeric - kinachojulikana ukingo. Cavities ya takwimu hii ni kujazwa na udongo na kuondolewa baada ya kutupwa. Baada ya utengenezaji, sehemu ya juu inaweza kuwekwa dhahabu, nikeli, chrome au fedha.
Ni muhimu sana kutambua kwamba, kama sheria, aloi ya bati na shaba bila vipengele vya aloi hutumiwa kutengeneza kazi za sanaa. Hii ni kutokana na ukweli kwamba kadiri vipengele hivyo viko katika shaba, ndivyo inavyozidi kupungua, ambayo huathiri vibaya ubora na umbo la bidhaa.
