Bronca

Bronce (tal. bronzo; brindizijski: brundium [bakar]) su općenito sve bakrene slitine koje sadržavaju više od 60% bakra (Cu) uz dodatak jednoga (najčešće kositra (Sn)) ili više legiranih elemenata (fosfora (P), silicija (Si), aluminija (Al) ili cinka (Zn)), među kojima cink nije glavni sastojak (glavni legirni dodatak). Svojstva mnogobrojnih vrsta bronce, njihova primjena i ime ovise o vrsti i udjelu dodanih sastojaka.
Svojstvena im je velika čvrstoća i tvrdoća (tvrđe su od bakra), kao i otpornost na koroziju.
Lakše se tale i dobro se lijevaju, pa se rabe za izradu različitih ventila, zupčanika, novca, ukrasnih predmeta, skulptura, dijelova brodskih paluba i propelera, itd...

Povijest i vrste

Skulpture

Umjetnički spomenici od bronce javljaju se od 3. tisućljeća prije Krista, a najpoznatiji takav spomenik je Orijent (glava iz Akada, oko 2300. g. pr. Kr.). Zahvaljujući bronci cijelo jedno povijesno razdoblje od 2. tisućljeća pr. Kr. nazvano je „brončano doba", u velikoj uporabi prvenstveno u Kini.

Vrste bronce

Značajne su bronce za valjanje (sadrže 6-9% Sn) i lijevanje (4-10% Sn). Nekada su se koristile za lijevanje topovskih cijevi, a danas uglavnom za ležajeve, dijelove crpki, armaturu parnih kotlova i sl. U principu ih se po bakru dodanom metalu može podijeliti na jednostavne (samo jedan dodani metal) i složene (dodano više metala).

Kositrena bronca (ili „prava bronca“ – jer se obično razumijeva pod općim nazivom „bronca“) najstarija je bakrena slitina, a u pravilu sadržava 80% bakra ili više, te do 22% kositra, uz neznatne i male dodatke drugih kovina. Otporna je na koroziju, tvrđa je od bakra i ima malen koeficijent trenja, dobro provodi električnu struju, te ima zvonak zvučni zid na udarac.

Često je viđana i u ovom omjeru: 90,0% Cu, 6% Sn, 4,0% Zn.

Kositrena bronca se zagrije na 1200°C kada je pogodna za lijevnje u glinene kalupe i tako se primjerice izrađuju zvona za crkve, ležajevi i sl. :Boje tonova zvona ovise o %-tku kositra u zvonima i obliku.

Pogodna je za kovanje, prešanje i valjanje (npr. opruge i membrane).

Za kovani novac i medalje uzima se bronca koja sadrži 2 do 6% kositra i 1% cinka.

Bakrova slitina/bronca pod nazivom „novo srebro“ (poznata je još pod trgovačkim nazivom „Alpaka“, bijeli bakar, argentan, itd.) dobiva se kada se poznati sastav izrade mjedi, dio cinka zamijeni niklom (55-60% bakra, 20-40% nikla, 20% cinka i 5 % kositra). Bijele je boje i lijepog sjaja nalik srebru, ali znatno veće čvrstoće. Među najstarijim je metalnim materijalima čovječanstva.

Antikorozivno je i lako se obraduje deformacijom, te konstantno, kojemu se otpor gotovo ne mijenja s temperaturom (tj. ima vrlo mali temperaturni koeficijent otpora) pa se koristi za izradu reostata i u mjernoj tehnici, kovanica, jeftinoga nakita (bižuterije), kirurških instrumenata, jedaćeg pribora, i dr.

Fosforna bronca sadržava 92,5% bakra, 7% kositra i 0,1 do 0,5% fosfora, koji sprečava stvaranje oksida pri lijevanju.

Dobiva se dodatkom fosfora kositrenoj bronci, čime se povećava tvrdoća i čvrstoća i snizuje talište, ali se smanjuje žilavost i rastegljivost.

Pogodne su za hladno valjanje i razvlačenje. Otporne su na korozivno djelovanje morske vode, pa se upotrebljavaju u pomorskoj strojogradnji, za izradu raznih ventila i sl. Služi za izradbu dugotrajnih strojnih dijelova.

Dodatkom 1-2% silicija fosfornoj bronci, bitno se povećava čvrstoća, tvrdoća i otpornost, pa se rabe za izradbu zračnih i električnih vodova.

Silicijska bronca se sadrži do 4,5% silicija, a često joj se dodaju kositar, nikal, cink, mangan i željezo. Dobro se lijeva i oblikuje.
Olovna bronca sadržava do 35% olova koji povećava obradivost i otpornost prema koroziji i smanjuje otpor prema klizanju. Upotrebljava se najčešće za blazinice ležajeva.

Dvokomponentnoj bronci s više od 15% olova dodaju se sastojci za povećanje čvrstoće, posebice kositar i nikal.

Aluminijska bronca sadržava 5 do 12% aluminija uz dodatak kositra, željeza, mangana, nikla i silicija.

Već prema udjelu aluminija i drugih komponenata, može biti pogodna za lijevanje i za oblikovanje deformacijom.

Ovisno o sastavu može biti pogodna za lijevanje i oblikovanje deformacijom. Ima visoku čvrstoću i tvrdoću i lijepu zlatnu boju. Odlikuje se otpornošću prema atmosferskoj i kemijskoj koroziji, pa služi za izradbu armatura i strojnih dijelova (zupčanika, ventila, limova, cijevi i šipki prikladnih za upotrebu u kemijskoj industriji i strojogradnji.

Također poznata je i za izradu bižuterije, nakita i kovanog novca.

Niklena bronca velike čvrstoće sadržava 8 do 16% nikla i 1,5 do 3% aluminija. Zbog velike čvrstoće, to je izrazita bronca za oblikovanje kovanjem.
Manganska bronca svijetle je boje, čvrsta i tvrda, a ako se uz bakar i mangan sadrži aluminij ili kositar, izrazito je feromagnetična. Manganska bronca važna je i za elektrotehniku (rezinin, manganin).
Strojarska bronca (ili tzv. „crveni lijev“) sadržava do 82% bakra, kositar i do 7% cinka. Upotrebljava se u strojarstvu za izradbu strojnih dijelova (ležajevi, zupčanici).

Nestehiometrijski volframni spoj; MxWO₃, gdje je x <1, M najčešće alkalijski metal, a oksidacijski stupanj +5 do +6, naziva se volframna bronca – iako ne sadržava bakra. Vodič je električne struje.

Broncama se nazivaju i metalni pigmenti koji sadrže sitne listiće metalnog bakra ili njegovih slitina (crvena bronca, zlatna bronca), a upotrebljavaju se za ukrašavanje, naliče, tisak i sl.^[1]

Tablica brončanih slitina

Naziv slitine	Komponente dodane bakru	Svojstva	Primjena
Ljevačka bronca	do 22 % kositra, većinom 10 – 12 %m gustoća oko 8,8024 kg/dm³	elastična, žilava, otporna na koroziju	pretežno za lijev, do 6 % Sn za hladnu preradu u lim i za izradu medalja i novca, za izvlačenje žice do 10 % Sn, za zvona (oko 20–24 % Sn), kroz povijest se koristila i za topove, glazbene instrumente te lijev skulptura
Aluminijska bronca	5 – 10 % aluminija	otporna na morsku vodu, elastična, slabo magnetična, zlatne boje	Lim za opruge, brodske propelere, kemijsku industriju
Olovna bronca	do 26 % olova	otporna na koroziju	metal za ležajeve, za lijev
Manganska bronca	do 12 % mangana	otporna na koroziju, dobro podnosi zagrijavanje	električni otpornici
Silicijska bronca	do 1 – 2 % silicija	otporna na habanje, visoke vodljivosti	klizni kontakti, kemijska industrija
Berilijeva bronca	do 2 % berilija	čvrsta, elastična, otrovna	opruge, satovi, alati koji ne iskre
Fosforna bronca	7 % kositra, 0,5 % fosfora	gusta i čvrsta	žilavi dijelovi strojeva, ležajevi, žice za gitaru
Bronca za električne vodiče	magnezij, kadmij, cink (ukupno 3 %)	električne vodljivosti poput bakra, no veće vlačne čvrstoće
Crveni lijev	kositar, cink, olovo (ukupno 10 – 20 %)	otporan na koroziju, dobro se lijeva	ležajevi armature, umjetnine
Crna korintska bronca	1 – 3 % zlata, 1 – 3 % srebra, obično i mali postotak arsena, kositra ili željeza	patinira se u lijepu crnu boju	antički materijal za izradu luksuznih artikala i spomenika

Literatura

Davis,J.R. Copper and copper alloys,ASM international 2001.
Bronze – unverzichtbarer Werkstoff der Moderne. Deutsches Kupferinstitut (DKI), Düsseldorf 2003.

Vanjske poveznice

Copper Alloys Arhivirana inačica izvorne stranice od 11. rujna 2013. (Wayback Machine)
DKI Bronze

Izvori

↑ Hrvatska enciklopedija (LZMK); broj 2 (Be-Da), str. 350. Za izdavača: Leksikografski zavod Miroslav Krleža, Zagreb 2000.g. ISBN 953-6036-32-0

Članak Bronca koji govori o kemiji je mrva. Dopunite ga prema pravilima Wikipedije.

[Hrvatska_enciklopedija-1] Hrvatska enciklopedija (LZMK); broj 2 (Be-Da), str. 350. Za izdavača: Leksikografski zavod Miroslav Krleža, Zagreb 2000.g. ISBN 953-6036-32-0

[1]