Hogyan lehet megkülönböztetni a bronzot a sárgaréztől otthon?
Gyakran az antik ékszerek, edények, rézötvözetből készült figurák vásárlásakor szükségessé válik a fém azonosítása, amelyből készültek. Ez különösen fontos azok számára, akik rendkívül művészi termékek és ékszerek öntésével és olvasztásával foglalkoznak. De hogyan lehet megkülönböztetni a bronzot a sárgaréztől otthon, ha nem lehet laboratóriumban vizsgálatot végezni.
A fémek általános jellemzői
A sárgaréz és a bronz két felületesen hasonló rézalapú ötvözet, amelyekből számos dekorációs és műszaki cikk készül. Mindkét fém alacsony olvadásponttal rendelkezik, ami lehetővé teszi, hogy saját kezűleg különböző termékeket készítsen belőlük. A hasonlóságok ellenére kémiai összetételük, színük és fizikai tulajdonságaik teljesen eltérőek. A kohászatban nem dolgozó hétköznapi embernek azonban meglehetősen nehéz azonosítani őket.
Sárgaréz
Cink alapú, néha más elemek (nikkel, ón, mangán, ólom, vas, bizmut és mások) hozzáadásával. A fémet már jóval korunk előtt ismerték. Az aranyra emlékeztető színnek köszönhetően sárgarézből verték az ókori római érméket, különféle háztartási cikkeket, ékszereket. A modern világban az ötvözetet leggyakrabban acél-sárgaréz bimetál előállítására használják, amelyből művészi termékeket és dekoratív szerelvényeket készítenek.
A sárgaréz nem ellenáll a kopásnak, de nagy rugalmasság és jó korróziógátló tulajdonságok jellemzik. Könnyen alkalmazható különféle típusú hegesztésekhez (gáz, ív) és könnyen hengerelhető. A belőle készült termékek sárgás színűek és jól csiszoltak. Nem ferromágneses.Különösen népszerű a tombak nevű kovácsolt sárgarézötvözet típusa. 88-97% rezet tartalmaz, a többi cink. Magas plaszticitása miatt széles körben használják művészi öntésben, jelvények, fúvós hangszerek gyártásához.
Ezt az ötvözetet gyakran használják az arany utánzására. Most iskolai aranyérmeket készítenek belőle, valódi arannyal bevonva.
Bronz
Ez egy rézötvözet, ahol a fő elem az ón vagy más kémiai elemek (nikkel, alumínium, szilícium és hasonlók). De jó minőségű bronzot csak ónnal kombinálva kapunk. A fém a bronzkor elején jelent meg az emberi életben. A belőle készült legősibb termékek a Kr.e. 5. évezredből származnak. Klasszikus felhasználása a közelmúltban a harang- és ágyúöntés.
Olvadt állapotban a fém jó folyékonysággal rendelkezik, ami lehetővé teszi bármilyen, még a legösszetettebb formák öntését is belőle.... A mechanikai kopással és korrózióval szembeni nagy ellenálló képessége miatt az anyagot a gépészetben, a rakétagyártásban, a repülésben és a hajógyártásban használják. És annak a ténynek köszönhetően, hogy az ötvözet nincs kitéve a légköri jelenségek negatív hatásainak, szobrok, emlékművek, külső díszítőelemek öntésére használják.
Összehasonlítási kritériumok
Annak ellenére, hogy a kohászatban egyértelmű kritériumok vannak e két ötvözet megkülönböztetésére, a való életben egy tájékozatlan ember aligha azonosítja őket pontosan.
Fogalmazás
A fémek közötti egyértelmű különbségek csak akkor követhetők nyomon, ha az ötvözetek nem tartalmaznak szennyeződéseket. Mára azonban nagyon sok fajtájuk van, ami megnehezíti az azonosítást. A sárgaréz „L” betűvel van jelölve, a jelölés következő karakterei a fő elemek jelenlétét és az átlagos réztartalmat jelzik százalékban. Például az L70 70% réztartalmat jelent, a LAZh60-1-1 pedig 60% rézből, 1% alumíniumból és 1% vasból áll.
A sárgarézötvözetben a rezet cinkkel kombinálják, ami a fém plaszticitását és alacsony kopásállóságát adja. Ez a fő kiegészítő elem, de a sárgaréz két- és többkomponensű is. Különféle fajtái vannak.
- Kovácsolt ötvözetek. Gépalkatrészek, csövek, rugók gyártására használják.
- Öntödék. Csapágyak, szerelvények, magas hőmérsékleten és agresszív környezetben való működésre tervezett eszközök készítésére szolgálnak.
- Ékszer sárgaréz. Díszek, érmek, díszítőelemek, művészeti termékek készítésére használják.
A bronzban a rezet ónnal ötvözik, ami erősebbé, erősebbé és tartósabbá teszi a fémet. De néha alumíniumot, berilliumot vagy magnéziumot használnak helyette. Többféle bronz is létezik.
- Ónbronz, más szóval "harang". A fő ötvözőelem az ón. Az ötvözet jó korrózióállósággal és magas súrlódásgátló tulajdonságokkal rendelkezik.
- Ónmentes ötvözetek... Más alkatrészeket használnak (alumínium, ólom, berillium, szilícium és hasonlók). Ezek az ötvözetek sokkal lágyabbak és rugalmasabbak. Az anyag színe a benne lévő összetevőktől függ. Például az alumíniumbronz jellegzetes aranysárga színű, ezért már régóta használják az arany helyettesítésére érmék és ékszerek gyártásához.
Az ónmentes ötvözetek közül a leghíresebb a konstans. Ez a hőstabil, nagy ellenállású fém rezet (körülbelül 59%) tartalmaz, nikkel (39-41%) és mangán (1-2%) hozzáadásával.
Egyébként a bronzötvözetek jelöléseiben a réz százalékos aránya nincs feltüntetve, hanem kiszámítva. Például a BrA9Zh3L 9% alumíniumot és 3% vasat tartalmaz. A "Br" betűk bronzot jelentenek, az "L" pedig az öntödét.
Megjelenés
Magas cinktartalma miatt a sárgaréz színe az igazi aranyhoz hasonló. Az árnyalat azonban közvetlenül függ egy adott kémiai elem százalékos arányától. Ezért a színválaszték a rózsaszínes vöröstől az aranysárgáig változhat. Általában a sárgaréz úgy néz ki, mint egy aranysárga fém.
A bronzötvözetet ezüstös-fehér tónus jellemzi, ha több mint 35% ónt tartalmaz. Ha tartalma eléri a 40%-ot, akkor a fém színe közelebb áll a fehérhez, ami az acélra emlékeztet. Az ilyen bronzból készült termékek ezüstösek, enyhe arany árnyalattal. Ha a kompozíció nagy arányban tartalmaz rezet (több mint 85%), akkor ennek a fémnek a színe közelebb áll a vöröshez vagy a sötétbarnához.
Súly és erő
A sárgaréz törékenyebb és kevésbé tartós anyag, hajlamos a gyors kopásra. Nem használják ott, ahol nagy kopásállóságra van szükség. A cink alacsony sűrűsége miatt a sárgaréz sokkal könnyebb, mint a bronz. A bronz kopásálló és tartós anyag. Plaszticitása miatt a szobrászok kedvenc öntőötvözete. Sokkal keményebb és erősebb, mint a sárgaréz. Például egy 27%-os óntartalmú fém a lehető legkeményebb, nehezebb és törékenyebb. Azaz A bronz keménysége a benne lévő ón százalékos arányától függ. De ez az állítás nem alkalmazható ónmentes ötvözetekre.
Pontosabban a fajsúly kiszámítható úgy, hogy a fém sűrűségét megszorozzuk a munkadarab térfogatával.
Tulajdonságok
A sárgaréz javításra szorul, ezért különféle kiegészítő komponenseket vezetnek be az ötvözetbe. Ennek az ötvözetnek köszönhetően az öntött sárgaréz ötvözetet korrózióállóság, alacsony súrlódási tényező, fokozott folyékonyság, csekély cseppfolyósodási hajlam, valamint kiváló technológiai és mechanikai tulajdonságok jellemzik.
A bronz nagy szilárdságú tulajdonságokkal és alacsony súrlódási együtthatóval rendelkezik. Az agresszív környezet negatív hatásaival szembeni kiváló ellenálló képessége miatt a fémet széles körben használják a hajógyártásban és a hajózásban. A rézötvözet széles körben alkalmazható - a dekoratív belső elemektől a kritikus alkatrészekig.
Ár
A sárgaréz termékeket alacsony költség jellemzi. Ezt különösen fontos tudni a fémhulladék alapanyag átvételi pontokon történő átadásánál. Az ár azonban nem meghatározó kritérium, mivel a réz koncentrációjától függ. Minél több, annál drágább a fém. A bronznál pedig az óntartalom is meghatározó. Például az ónbronz értékesebb, mint a szilíciumbronz.
Hogyan lehet elmondani otthon?
A gyakorlatban számos egyszerű és bevált módszer létezik a fémek azonosítására.
A fűtés
A hőkezelés segít megkülönböztetni a rézötvözeteket. Ezt egy erős égő lángjával hajtják végre. Ehhez a fémmintát 600-650 ° C-ra melegítik. A hagyományos gáztűzhelyen lévő tűz vagy égő nem biztosít megfelelő hőmérsékletet. Ha az eljárás eredményeként a termék felületén hamulerakódás (cink-oxid) jelenik meg, és maga az anyag képlékeny lesz, akkor az sárgaréz.
Hajlításkor a fém nem törik, hanem meghajlik. Az ilyen plaszticitás és hajlékonyság a cink jelenlétéhez kapcsolódik. Ha a termék melegítés közben felforrósodik, de nem változtatja meg a színét vagy egyéb mechanikai jellemzőit, az bronz színű. Hajlításkor hajlamos eltörni.
Iktatás
A módszer lényege az ötvözet meghatározása a fémtermék fűrészelésével keletkezett forgács minősége alapján. Eszközként fémfűrészt használnak. A sárgaréz rétegesen fűrészelt, göndör forgácsot képezve. A bronzot pedig törékenysége miatt apró pelyhekben fűrészeljük, inkább porként.
Mágnes segítségével
Nem minden rézötvözet ferromágneses. Például az ónt és az ólmot általában vonzza a mágnes, de nincs hatással a sárgarézre. Ehhez a vizsgálati módszerhez erős mágnesre (például neodímiumra) van szükség, amelyet egyenként kell bevinni a különböző anyagokból készült termékekhez. A bronz kissé megtapad a benne lévő ón, vas vagy nikkel miatt.Minél magasabb ezeknek a komponenseknek a tartalma a fémben, a bronztermék annál inkább hajlamos a mágnesezésre. Például egy BrAZHN-10-4-4 címkével ellátott fém, ahol a digitális megjelölés Fe (4%) és Ni (4%) tartalmát jelzi, a maximális mágneses szuszceptibilitású.
A klasszikus sárgaréz semmilyen módon nem reagál a neodímiumra. Azonban a vasat és nikkelt tartalmazó sárgarézötvözetek (LAZH és LAN) is vonzódni fognak a mágneshez. Mindezek a tények kétségbe vonják magának a módszernek a hatékonyságát.
Meghatározás a törés természete szerint
Néha, amikor nem lehetséges más módon meghatározni a fémet, ez megtehető a törés helyének szemrevételezésével. A sárgaréz fehéres vagy sárgás színű apró szemcsékkel törik. A bronzötvözet nagy darabokra törik le, durva szemcsés szerkezettel. A szakasz színe jellegzetes vöröses árnyalatú.
Vegyi kezelés
Egy másik hatékony módszer a rézötvözetek megkülönböztetésére, ha kémiai reagensnek tesszük ki őket. Csak a szükséges speciális felszerelésre és 50%-os salétromsavra (HNO3) van szüksége. A reagens és fémforgács keverékével ellátott csöveket addig hevítik, amíg fehér óncsapadék nem jelenik meg, amelynek jelenléte bronzot jelez. Ha a folyadék átlátszó marad, ez azt jelenti, hogy sárgaréz tartalmaz.
Ez a módszer azonban nem alkalmas ónmentes ötvözetekhez. Salétromsav hiányában tengeri sóoldattal helyettesíthető. Ebben az esetben a sárgaréz forgács megváltoztatja a színét, és a bronz látható változás nélkül marad.
Hegesztőgép
A sárgarézben a hegesztési folyamatot fehér füst képződése kíséri, amely a cink kiégése miatt képződik. A bronzban a hegesztési ívvel való érintkezés következtében füst nem figyelhető meg.
Meghatározás tömeg szerint
Ez egy másik módszer a fémek megkülönböztetésére. A különbség feltárásához elegendő, ha a különböző ötvözetekből származó azonos térfogatú rudakat leméri a kezében. A bronz minta sokkal nehezebb lesz, mint egy sárgaréz darab.
Az ízületek sűrűsége azonban befolyásolja a termék súlyát is. Ezért nem mindig ajánlott a súlyt egyértelmű kritériumként használni a fémek megkülönböztetésére. Például az alacsony óntartalmú bronz (2-8%) abban különbözik, hogy könnyebb lesz, mint a sárgaréz megfelelője.
Mi a legjobb választás?
Ha nincs mód az ötvözet azonosítására, ellenőrizheti a fémterméket minősített központokban - és ez lesz a legjobb módszer az összetétel meghatározására. Az ilyen intézményekben vannak kompakt laboratóriumok, ahol a spektrális elemzést speciális berendezéseken végzik. Ez a módszer lehetővé teszi az anyag kémiai összetételének maximális pontosságú meghatározását. Az ellenőrzéshez speciális eszközt használnak - acéloszkópot. A módszert nagy érzékenység jellemzi, és képes meghatározni az összetételt a fémszerkezet megváltoztatása nélkül.
Jellemzően a fém fogadópontokon is van ilyen berendezés. A vas- és színesfémötvözetek gyors és pontos azonosítására szolgál. És ez a módszer abban is jó, hogy egy kis példány is elég a használatához.
A fémek megkülönböztetésével kapcsolatos információkért lásd a következő videót.