कांस्य का उपयोग किस लिए किया जाता है? कांस्य की संरचना, गुण और अनुप्रयोग। कांसे का उपयोग कहाँ किया जाता है?

1. टिन कांस्य

2. टिन रहित कांस्य

3. कांस्य के गुण

4. बेनिन कांस्य

कांस्य -यहतांबे की एक मिश्र धातु, आमतौर पर मुख्य मिश्र धातु तत्व के रूप में टिन के साथ, लेकिन जस्ता और निकल के अपवाद के साथ एल्यूमीनियम, सिलिकॉन, बेरिलियम, सीसा और अन्य तत्वों के साथ मिश्र धातु का भी उपयोग किया जाता है। "कांस्य" नाम इतालवी से आया है। ब्रोंज़ो, जो बदले में, या तो फ़ारसी शब्द "बेरेंज" से आया है, जिसका अर्थ है "पीतल", या ब्रिंडिसि शहर के नाम से, जहां से यह सामग्री रोम पहुंचाई गई थी।

पीतल– यहतांबा, टिन और जस्ता का एक मिश्र धातु।

पीतल(फ्रेंच कांस्य, इतालवी से - ब्रोंज़ो) - यहविभिन्न रासायनिक तत्वों, मुख्य रूप से धातु (टिन, एल्यूमीनियम, बेरिलियम, सीसा, कैडमियम, क्रोमियम, आदि) के साथ तांबे का एक मिश्र धातु।

टिन कांस्य

सबसे प्राचीन कांस्य कलाकृतियों की खोज पुरातत्वविद् वेसेलोव्स्की ने 1897 में क्यूबन नदी (तथाकथित मैकोप संस्कृति) के क्षेत्र में की थी। मैकोप टीले का कांस्य मुख्य रूप से तांबे और आर्सेनिक के मिश्र धातु द्वारा दर्शाया गया है। धीरे-धीरे, टिकाऊ और लचीली धातु का ज्ञान मध्य पूर्व और मिस्र तक फैल गया। यहां, टिन-तांबा मिश्र धातु में संक्रमण के बाद, कांस्य ने सबसे महत्वपूर्ण सजावटी सामग्रियों में से एक का स्थान प्राप्त किया।

पहली कांस्य वस्तुएँ ईसा पूर्व 3 हजार वर्ष पूर्व प्राप्त की गई थीं। इ। चारकोल के साथ तांबे और टिन अयस्कों का कमी गलाने वाला मिश्रण। बहुत बाद में, तांबे में टिन और अन्य धातुएँ मिलाकर कांस्य बनाया गया।

प्राचीन काल में कांस्य का उपयोग हथियारों और उपकरणों (तीर के निशान, खंजर, कुल्हाड़ी), गहने, सिक्के और दर्पण के उत्पादन के लिए किया जाता था। मध्य युग में, बड़ी मात्रा में कांस्य का उपयोग घंटियों की ढलाई में किया जाता था। बेल कांस्य में आमतौर पर 20% टिन होता है। 19वीं सदी के मध्य तक. बंदूक बैरल की ढलाई के लिए, तथाकथित तोप (बंदूक) बंदूक का उपयोग किया गया था - 10% टिन के साथ तांबे का एक मिश्र धातु। 19 वीं सदी में बी का उपयोग मैकेनिकल इंजीनियरिंग (बेयरिंग बुशिंग, स्टीम इंजन के स्पूल, गियर, फिटिंग) में किया जाने लगा। टिन मिश्र धातुओं के घर्षण-विरोधी गुण और संक्षारण प्रतिरोध मैकेनिकल इंजीनियरिंग के लिए विशेष रूप से मूल्यवान साबित हुए। विकसित औद्योगिक देशों में, विभिन्न रचनाओं के मशीन मिश्र धातुओं के बड़ी संख्या में ग्रेड दिखाई दिए, जिनमें 10-15% तक टिन, 5- तक शामिल थे। 10% जस्ता, साथ ही सीसा और फास्फोरस की थोड़ी मात्रा।

20 वीं सदी में टिन के कांसे के विकल्प का उत्पादन शुरू किया गया जिसमें दुर्लभ टिन नहीं होता और अक्सर कई गुणों में उनसे आगे निकल जाता है। सबसे आम एल्यूमीनियम मिश्र धातु हैं जिनमें 5-12% एल्यूमीनियम और लोहा, मैंगनीज और निकल की मात्रा होती है। 20-30 के दशक में. टिन रहित कांस्य (बेरिलियम, सिलिकॉन निकल, आदि) विकसित किए गए हैं जिन्हें कृत्रिम उम्र बढ़ने के बाद शमन के दौरान दृढ़ता से कठोर किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, गर्मी उपचार के बाद 2% बेरिलियम के साथ एक तांबा मिश्र धातु कई स्टील्स की तुलना में अधिक ताकत प्राप्त करती है, और बहुत अधिक उपज ताकत - 1280 एमएन/एम2 (128 किलोग्राम/मिमी2) प्राप्त करती है।

टिन तांबे के यांत्रिक गुणों को जस्ता के समान ही प्रभावित करता है: यह ताकत और लचीलापन बढ़ाता है। कॉपर-टिन मिश्र धातुओं में उच्च संक्षारण प्रतिरोध और अच्छे घर्षण-विरोधी गुण होते हैं। यह कास्ट फिटिंग के निर्माण के लिए रासायनिक उद्योग में कांस्य के उपयोग के साथ-साथ अन्य उद्योगों में घर्षण-विरोधी सामग्री को निर्धारित करता है।

टिन कांस्य को दबाव और काटने से अच्छी तरह से संसाधित किया जाता है। ढलाई के दौरान इसमें बहुत कम संकोचन होता है: 1% से कम, जबकि पीतल और कच्चा लोहा का संकोचन लगभग 1.5% है, और स्टील - 2% से अधिक है। इसलिए, पृथक्करण की प्रवृत्ति और अपेक्षाकृत कम तरलता के बावजूद, कलात्मक कास्टिंग सहित जटिल विन्यास के साथ कास्टिंग प्राप्त करने के लिए कांस्य का सफलतापूर्वक उपयोग किया जाता है। टिन कांस्य प्राचीन काल में जाना जाता था और व्यापक रूप से उपयोग किया जाता था। अधिकांश प्राचीन कांस्य में 75-90% तांबा और 25-10% टिन होता है, जो उन्हें सोने जैसा दिखता है, लेकिन वे अधिक दुर्दम्य होते हैं। उन्होंने आज भी अपना महत्व नहीं खोया है। टिन कांस्य एक नायाब कास्टिंग मिश्र धातु है।

टिन कांस्य को जस्ता, निकल और फास्फोरस के साथ मिश्रित किया जाता है। जस्ता को 10% तक जोड़ा जाता है, इस मात्रा में यह कांस्य के गुणों को लगभग नहीं बदलता है, लेकिन उन्हें सस्ता बनाता है। जिंक के साथ टिन कांस्य को "एडमिरल्टी कांस्य" कहा जाता है और इसने समुद्री जल में संक्षारण प्रतिरोध बढ़ा दिया है। इससे, उदाहरण के लिए, नेविगेशन के लिए एस्ट्रोलैब और अन्य नेविगेशनल उपकरण बनाए गए थे। सीसा और फास्फोरस कांस्य के घर्षण-विरोधी गुणों और इसकी मशीनीकरण क्षमता में सुधार करते हैं।

टिनरहित कांस्य

टिन की उच्च लागत के कारण, टिन कांस्य के विकल्प ढूंढे गए। इनमें पहले इस्तेमाल किए गए कांसे की तुलना में टिन कम मात्रा में होता है या बिल्कुल नहीं होता है।

प्राचीन काल में, कभी-कभी तांबे और आर्सेनिक के मिश्र धातु का उपयोग किया जाता था - आर्सेनिक कांस्य, कुछ संस्कृतियों में आर्सेनिक कांस्य का उपयोग पारंपरिक गलाने से पहले भी किया जाता था। मिश्रधातुओं का भी उपयोग किया गया जिसमें टिन के केवल भाग को आर्सेनिक द्वारा प्रतिस्थापित किया गया।

वर्तमान में, कांसे के ऐसे कई ब्रांड हैं जिनमें टिन नहीं होता है। ये एल्यूमीनियम, मैंगनीज, लोहा, सीसा, निकल, बेरिलियम और सिलिकॉन के साथ तांबे के दोहरे या अधिक बहुघटक मिश्र धातु हैं। इन सभी कांसे के क्रिस्टलीकरण के दौरान सिकुड़न टिन के कांसे की तुलना में अधिक होती है।

कुछ गुणों में, टिन रहित कांस्य टिन वाले से बेहतर होते हैं। एल्यूमीनियम, सिलिकॉन और विशेष रूप से बेरिलियम कांस्य - यांत्रिक गुणों के संदर्भ में, एल्यूमीनियम - संक्षारण प्रतिरोध के संदर्भ में, सिलिकॉन-जस्ता - तरलता के संदर्भ में। अपने सुंदर सुनहरे पीले रंग और उच्च संक्षारण प्रतिरोध के कारण, एल्यूमीनियम कांस्य का उपयोग कभी-कभी आभूषणों और सिक्कों में सोने के विकल्प के रूप में भी किया जाता है।

ताप उपचार द्वारा एल्यूमीनियम और बेरिलियम कांस्य की ताकत बढ़ाई जा सकती है।

तांबे और फास्फोरस की मिश्रधातुओं का उल्लेख करना भी आवश्यक है। वे मशीन-निर्माण सामग्री के रूप में काम नहीं कर सकते हैं, इसलिए उन्हें कांस्य के लिए जिम्मेदार नहीं ठहराया जा सकता है। हालाँकि, वे विश्व बाजार में एक वस्तु हैं और फॉस्फोर कांस्य के कई ग्रेड के निर्माण में मिश्र धातु के रूप में, साथ ही तांबा-आधारित मिश्र धातुओं के डीऑक्सीडेशन के लिए हैं।

कांस्य गुण

वास्तविक कांस्य (तांबा-टिन मिश्र धातु) में विदेशी धातुओं की उपस्थिति कभी-कभी यादृच्छिक होती है और स्रोत सामग्री (प्राचीन कांस्य के कुछ उदाहरण) की अपूर्ण शुद्धता के कारण होती है, लेकिन आमतौर पर कुछ पदार्थों की एक निश्चित मात्रा को जानबूझकर जोड़ा जाता है। , विशिष्ट उद्देश्यों के लिए, और फिर ऐसे कांस्य को विशेष नाम (मैंगनीज कांस्य, फॉस्फोर कांस्य, आदि) प्राप्त होते हैं।

टिन मिलाने से, तांबा अधिक गलने योग्य, कठोर, लोचदार और इसलिए गुंजयमान हो जाता है, पॉलिश करने में सक्षम होता है, लेकिन कम लचीला होता है, और इसलिए कांस्य का उपयोग मुख्य रूप से विभिन्न वस्तुओं को ढालने के लिए किया जाता है।

कांस्य की गुणवत्ता संरचना, तैयारी के तरीकों और उसके बाद के प्रसंस्करण पर निर्भर करती है। यदि टिन के साथ तांबे की मिश्रधातु, जिसमें 7% से 15% तक की मात्रा होती है और व्यवहार में सबसे आम है, को धीमी गति से ठंडा किया जाता है, तो मिश्रधातु अलग हो जाती है और तांबे से भरपूर भाग पहले ही जम जाता है; ऐसी घटना, जिसे कांस्य का पृथक्करण कहा जाता है, बड़ी कांस्य वस्तुओं की ढलाई में एक बड़ी बाधा है; इसे कुछ पदार्थों (उदाहरण के लिए, तांबा फास्फोरस, जस्ता) के अतिरिक्त या डाली गई वस्तुओं को तेजी से ठंडा करके कुछ हद तक समाप्त किया जा सकता है (इसके विपरीत, सीसा का मिश्रण मिश्र धातु को आसानी से अलग कर देता है, इसलिए इसमें वृद्धि होती है) बाद वाले 3% से अधिक से बचना चाहिए)।

जब कांस्य को बुझाया जाता है, तो स्टील के लिए देखी गई घटना से बिल्कुल विपरीत घटना घटित होती है: कांस्य नरम और कुछ हद तक लचीला हो जाता है। टिन के प्रतिशत में वृद्धि के साथ कांस्य का रंग लाल (90% - 99% तांबा) से पीला (85% तांबा), सफेद (50%) स्टील ग्रे (35% तांबे तक) हो जाता है।

जहाँ तक लचीलेपन की बात है, 1% - 2% पर टिन मिश्रधातु ठंड में बनती है, लेकिन शुद्ध तांबे से कम; 5% टिन पर, कांस्य को केवल लाल गर्मी के तापमान पर ही बनाया जा सकता है, और 15% से अधिक टिन की सामग्री पर, लचीलापन पूरी तरह से गायब हो जाता है; टिन के बहुत अधिक प्रतिशत वाली मिश्रधातुएँ फिर से कुछ हद तक नरम और लचीली हो जाती हैं। आंसू प्रतिरोध आंशिक रूप से संरचना पर निर्भर करता है, आंशिक रूप से एकत्रीकरण की स्थिति पर, शीतलन की विधि द्वारा निर्धारित किया जाता है; पूर्ण एकरूपता और समान संरचना के साथ, बारीक क्रिस्टलीय संरचना वाले कांस्य में प्रतिरोध करने की अधिक क्षमता होती है।

कांस्य का विशिष्ट गुरुत्व आमतौर पर घटक भागों के विशिष्ट गुरुत्व के औसत से अधिक होता है, और फोर्जिंग और अधिक या कम तेजी से ठंडा होने से भिन्न होता है। रिच के शोध के अनुसार, SnCu3 सूत्र के अनुरूप मिश्र धातु में उच्चतम sp है। वजन 8.91 (इसलिए, जब यह बनता है, तो सबसे बड़ा संपीड़न होता है); इसकी संरचना क्रिस्टलीय है, रंग नीला है; जब धीरे-धीरे ठंडा किया जाता है, तो यह पूरी तरह से सजातीय रहता है; जाहिर है, यहाँ एक निश्चित रासायनिक यौगिक है। SnCu4 मिश्र धातु में समान गुण होते हैं।

हवा की नमी और कार्बन डाइऑक्साइड और इसी तरह के कारणों के प्रभाव में, समय के साथ, कभी-कभी कांस्य पर एक उत्कृष्ट नीले-हरे रंग की कोटिंग, या बुनियादी तांबे के लवण की एक परत दिखाई देती है, जिसे पारखी लोगों द्वारा कांस्य वस्तुओं में महत्व दिया जाता है और एरुगोनोबिलिस नाम दिया जाता है। पेटिना, वर्डे एंटिको। पेटिना कांस्य को आगे के परिवर्तनों से बचाता है; क्या इसकी कांस्य संरचना का उपस्थिति की गति पर प्रभाव पड़ता है, यह एक विवादास्पद मुद्दा है; यह ज्ञात है कि पेटिना के निर्माण को कृत्रिम रूप से तेज किया जा सकता है, लेकिन केवल सुंदरता की हानि के लिए।

बहुत पहले नहीं, इस तथ्य पर सवाल उठाया गया था कि बड़े शहरों (लंदन, बर्लिन) में कांस्य की मूर्तियाँ या तो सीधे काली हो जाती हैं, या उन पर बनी हरी परत धीरे-धीरे गहरे, लगभग काले रंग की हो जाती है।

इस अवसर पर बर्लिन में बुलाए गए आयोग ने निर्णय लिया कि ऐसी घटना बड़े शहरों के धुएँ वाले और धूल भरे वातावरण पर निर्भर करती है, जहाँ इमारतों को मुख्य रूप से सल्फर यौगिकों वाले कोयले से गर्म किया जाता है।

मूर्तियों को संरक्षित करने के लिए, उन्हें गैसोलीन में स्पर्मसेटी के घोल से साफ करने की सिफारिश की जाती है। प्राचीन कांस्य के बारे में लोग पीतल से बहुत पहले से जानते थे; जैसा कि ज्ञात है, बहुत सुदूर समय में इसका उपयोग हथियार, सिक्के, विभिन्न आभूषण आदि बनाने के लिए किया जाता था। (कांस्य - युग)।

तांबे और टिन के अयस्कों को गलाकर कांस्य प्राप्त किया जाता था, और इसलिए प्राचीन कांस्य में अक्सर अशुद्धियों के रूप में लोहा, कोबाल्ट, निकल, सीसा, जस्ता, चांदी आदि शामिल होते हैं। सबसे पुराने कांस्य, सुनहरे रंग का, लगभग 88% होता है तांबा और 12% टिन।

तोप या तोपखाने की धातु में (गोल आकृतियों में) 90-91 भाग तांबा और 9-10 भाग टिन होता है (इसमें कभी-कभी थोड़ी मात्रा में जस्ता और सीसा भी होता है)। इस संरचना वाले मिश्रधातुओं में अलगाव की संभावना बहुत अधिक होती है। 10% टिन युक्त तोपखाने धातु का विशिष्ट वजन 8.87 है।

औजारों के लिए कांस्य को कठोरता, क्रूरता, लोच, उच्च आंसू प्रतिरोध और रासायनिक एजेंटों के प्रति संभावित उदासीनता से अलग किया जाना चाहिए; संकेतित संरचना के मिश्र धातु इन आवश्यकताओं को पूरा करते हैं, लेकिन केवल कुछ हद तक। तथाकथित उचात्सियस स्टील कांस्य (स्टाहलब्रोन्ज़) में 8% टिन होता है।

फाड़ने के प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए, ऐसे कांस्य को मजबूत दबाव के अधीन किया जाता है, हाइड्रोलिक प्रेस के साथ ड्रिल किए गए तोप के मुंह में बड़े व्यास के स्टील शंकु को चलाया जाता है। बेल मेटल मिल की एक बड़ी सामग्री में पिछले वाले से भिन्न होता है; इसकी औसत संरचना: 78% तांबा और 22% टिन; धड़कता है वजन 8.368. कुछ घंटियों में चांदी की मात्रा आकस्मिक या अत्यधिक मिश्रण है: यह गलती से सोचा जाता है कि चांदी घंटियों की ध्वनि को बढ़ा देती है। निर्दिष्ट संरचना के तांबे और टिन के एक मिश्र धातु में वे सभी गुण होते हैं जो एक अच्छी घंटी के लिए आवश्यक हो सकते हैं, यानी सोनोरिटी, पर्याप्त कठोरता और ताकत (टूटने का प्रतिरोध)। फ्रैक्चर में, यह महीन दाने वाला, पीले-भूरे रंग का) गलने योग्य, भंगुर होता है।

घंटी का ज्ञात स्वर उसके आकार, ढलाई और संरचना पर निर्भर करता है। संगीतमय ताल वाद्ययंत्रों के निर्माण और चीनी तम-तम या गोंग-गोंग के लिए उपयोग की जाने वाली मिश्रधातुओं की संरचना घंटी धातु के समान होती है। चीनी उपकरणों की विशेष सोनोरिटी मिश्र धातु के तेजी से ठंडा होने (सख्त होने) और लंबे समय तक फोर्जिंग द्वारा प्राप्त की जाती है। नई मूर्ति कांस्य.

फाउंड्री कार्य के लिए कांस्य का उपयोग, जिसमें केवल तांबा और टिन शामिल है, तुलनात्मक उच्च लागत के अलावा, कुछ अन्य असुविधाएँ प्रस्तुत करता है: ऐसे कांस्य को पिघलाना काफी मुश्किल होता है, यह अच्छी तरह से एक सांचे में नहीं ढलता है, और आसानी से टूट जाता है। जमने के दौरान पृथक्करण, जो ढली हुई वस्तुओं के बाहरी स्वरूप और तांबे के लवण (पेटिना) की एक समान परत के निर्माण पर प्रतिकूल प्रभाव डालता है; इसके अलावा, कटर के साथ प्रक्रिया करना मुश्किल है। इन असुविधाओं को कांस्य की संरचना में एक निश्चित परिवर्तन से समाप्त किया जा सकता है, और इसलिए, वर्तमान समय में, मूर्तियों की ढलाई करते समय, कांस्य में टिन का हिस्सा जस्ता द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

10% - 18% जस्ता और 2% - 4% टिन वाले मिश्र धातु एक सुंदर लाल-पीले रंग से प्रतिष्ठित होते हैं, वे फॉर्म में मामूली अवसादों को अच्छी तरह से प्रदर्शित करते हैं, प्रसंस्करण के लिए पर्याप्त चिपचिपाहट होती है और वे एक सुंदर हरे रंग की कोटिंग (पेटिना) प्राप्त करते हैं ) वायुमंडलीय प्रभावों की क्रिया से। टिन की उच्च सामग्री कांस्य को बहुत भंगुर बना देती है, और जस्ता की अधिकता से, यह अपना रंग खो देता है और धातु यौगिकों की एक बदसूरत अंधेरे कोटिंग से ढक जाता है।

सीसे के मिश्रण से, कांस्य अधिक व्यावहारिक हो जाता है, लेकिन पहले से ही 3% से अधिक मात्रा में, मिश्र धातु बहुत आसानी से अलग हो जाती है। डी'आर्से के अनुसार, मूर्तियों की ढलाई के लिए कांस्य सबसे उपयुक्त है, जिसमें 82% तांबा, 18% जस्ता, 3% टिन और 1.5% सीसा होता है। सामान्य एल्स्टर कांस्य में 862/3% तांबा, 62/3% टिन, 31/ 1871 में कुन्जेल द्वारा प्रस्तावित 3% सीसा और 31/3% जस्ता फॉस्फोर कांस्य में 90% तांबा, 9% टिन और 0.5% - 0.5% फॉस्फोरस होता है, जिसका उपयोग तोपों, घंटियों, मूर्तियों, बीयरिंगों, मशीनों के विभिन्न भागों की ढलाई के लिए किया जाता है। , वगैरह।

फॉस्फोरस (फॉस्फोरस तांबे या टिन के रूप में) मिलाने से कांस्य का लचीलापन, आंसू प्रतिरोध और कठोरता बढ़ जाती है; पिघली हुई धातु को ढालना आसान है और यह अच्छी तरह से ढालने का काम करती है। घटक भागों के वजन अनुपात को बदलकर, मिश्र धातुओं को वांछित गुण देना संभव है: उन्हें तांबे की तरह नरम या लोहे की तरह चिपचिपा, और स्टील की तरह कठोर बनाना; प्रहार और धक्का से, फॉस्फोर कांस्य का समावेश नहीं बदलता है; 0.5% से अधिक फॉस्फोरस सामग्री के साथ, इसका रंग सुनहरा होता है।

एल्यूमीनियम कांस्य - एल्यूमीनियम के साथ तांबे की मिश्रधातु, जिसमें 5% से 10% तक यह उत्तरार्द्ध और 90% - 95% तांबा होता है। 5% एल्यूमीनियम की मात्रा के साथ कांस्य का रंग, सोने के समान होता है; सुंदरता के अलावा, यह कई अन्य उत्कृष्ट गुणों से अलग है (वैसे, 8% - 5% एल्यूमीनियम वाले मिश्र धातु बहुत लचीले होते हैं)।

कठोरता और आंसू प्रतिरोध की अलग-अलग डिग्री के साथ एल्यूमीनियम कांस्य के पांच ग्रेड व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं; यह ऑक्सीकरण और समुद्री जल का अच्छे से प्रतिरोध करता है, जो अन्य मिश्र धातुओं की तुलना में काफी बेहतर है। सिलिकॉन का मिश्रण एल्यूमीनियम कांस्य के रंग और गुणों को बदल देता है। मशीनों के विभिन्न भागों के निर्माण के लिए एक सामग्री के रूप में, यह पेपर मिलों और बारूद कारखानों में फॉस्फोर कांस्य को विस्थापित करता है।

सिलिकॉन कांस्य में फॉस्फोर कांस्य के समान आंसू प्रतिरोध होता है और यह अत्यधिक विद्युत प्रवाहकीय होता है, जिसका उपयोग टेलीफोन तारों के लिए किया जाता है। गैम्पे के विश्लेषण के अनुसार, वीलर सिलिकॉन कांस्य (टेलीफोन तारों के लिए) में 97.12% तांबा, 1.62% जस्ता, 1.14% टिन और 0.05 सिलिकॉन होता है।

मैंगनीज कांस्य मैंगनीज कास्ट आयरन (फेरोमैंगन) को तांबे के साथ, फिर तांबे और जस्ता के साथ, या तांबे, जस्ता और टिन के साथ संलयन करके प्राप्त किया जाता है। इंग्लैंड में ब्रोंस कंपनी इसकी पांच किस्में बनाती है, जो अपने गुणों (कठोरता, चिपचिपाहट, आंसू प्रतिरोध) में एक-दूसरे से भिन्न होती हैं और विभिन्न उद्देश्यों के लिए उपयोग की जाती हैं। कांस्य के इन ग्रेडों के अलावा, कई अन्य मिश्र धातुएं हैं जिनके विभिन्न अनुप्रयोग हैं; उदाहरण के लिए, दर्पण, पदक, सिक्के, बीयरिंग और मशीनों के विभिन्न हिस्सों आदि के लिए कांस्य।

टिन के प्रतिशत में वृद्धि के साथ कांस्य का रंग लाल (90% - 99% तांबा) से पीला (85% तांबा), सफेद (50%) और स्टील ग्रे (35% तांबे तक) में बदल जाता है। जहाँ तक लचीलेपन की बात है, 1% - 2% पर टिन मिश्रधातु ठंड में बनती है, लेकिन शुद्ध तांबे से कम; 5% टिन पर, कांस्य को केवल लाल गर्मी के तापमान पर ही बनाया जा सकता है, और 15% से अधिक टिन की सामग्री पर, लचीलापन पूरी तरह से गायब हो जाता है; टिन के बहुत अधिक प्रतिशत वाली मिश्रधातुएँ फिर से कुछ हद तक नरम और लचीली हो जाती हैं। आंसू प्रतिरोध आंशिक रूप से संरचना पर निर्भर करता है, आंशिक रूप से एकत्रीकरण की स्थिति पर, शीतलन की विधि द्वारा निर्धारित किया जाता है; पूर्ण एकरूपता और समान संरचना के साथ, बारीक क्रिस्टलीय संरचना वाले कांस्य में प्रतिरोध करने की अधिक क्षमता होती है।

कांस्य का विशिष्ट गुरुत्व आमतौर पर घटक भागों के विशिष्ट गुरुत्व के औसत से अधिक होता है, और फोर्जिंग और अधिक या कम तेजी से ठंडा होने से भिन्न होता है। रिच के शोध के अनुसार, SnCu3 सूत्र के अनुरूप मिश्र धातु में उच्चतम sp है। वजन 8.91 (इसलिए, जब यह बनता है, तो सबसे बड़ा संपीड़न होता है); इसकी संरचना क्रिस्टलीय है, रंग नीला है; जब धीरे-धीरे ठंडा किया जाता है, तो यह पूरी तरह से सजातीय रहता है; जाहिर है, यहाँ एक निश्चित रासायनिक यौगिक है। SnCu4 मिश्र धातु में समान गुण होते हैं।

हवा की आर्द्रता और कार्बन डाइऑक्साइड और इसी तरह के प्रभाव के तहत, कांस्य, समय के साथ, कभी-कभी एक उत्कृष्ट नीले-हरे रंग की कोटिंग, या बुनियादी तांबे के लवण की एक परत दिखाई देती है, इसलिए पारखी लोगों द्वारा कांस्य वस्तुओं में इसकी सराहना की जाती है और इसे एरुगो नाम दिया जाता है। नोबिलिस, पेटिना, वर्डे एंटिको।

पेटिना कांस्य को आगे के परिवर्तन से बचाता है; क्या इसकी कांस्य संरचना का उपस्थिति की गति पर प्रभाव पड़ता है, यह एक विवादास्पद मुद्दा है; यह ज्ञात है कि पेटिना के निर्माण को कृत्रिम रूप से तेज किया जा सकता है, लेकिन केवल सुंदरता की हानि के लिए। बहुत पहले नहीं, इस तथ्य पर सवाल उठाया गया था कि बड़े शहरों (लंदन, बर्लिन) में कांस्य की मूर्तियाँ या तो सीधे काली हो जाती हैं, या उन पर बनी हरी परत धीरे-धीरे गहरे, लगभग काले रंग की हो जाती है। इस अवसर पर बर्लिन में बुलाए गए आयोग ने निर्णय लिया कि ऐसी घटना बड़े शहरों के धुएँ वाले और धूल भरे वातावरण पर निर्भर करती है, जहाँ इमारतों को मुख्य रूप से सल्फर यौगिकों वाले कोयले से गर्म किया जाता है। मूर्तियों को संरक्षित करने के लिए, उन्हें गैसोलीन में स्पर्मसेटी के घोल से साफ करने की सिफारिश की जाती है।

प्राचीन कांस्य के बारे में लोग पीतल से बहुत पहले से जानते थे; जैसा कि ज्ञात है, बहुत सुदूर समय में इसका उपयोग हथियार, सिक्के, विभिन्न आभूषण आदि बनाने के लिए किया जाता था। (कांस्य - युग)। तांबे और टिन के अयस्कों को गलाकर कांस्य प्राप्त किया जाता था, और इसलिए प्राचीन कांस्य में अक्सर अशुद्धियों के रूप में लोहा, कोबाल्ट, निकल, सीसा, जस्ता, चांदी आदि शामिल होते हैं। सबसे पुराने कांस्य, सुनहरे रंग का, लगभग 88% होता है तांबा और 12% टिन।

तोप या तोपखाने की धातु में (गोल आकृतियों में) 90-91 भाग तांबा और 9-10 भाग टिन होता है (इसमें कभी-कभी थोड़ी मात्रा में जस्ता और सीसा भी होता है)। इस संरचना वाले मिश्रधातुओं में अलगाव की संभावना बहुत अधिक होती है। ऊद. 10% टिन युक्त तोपखाने धातु का वजन 8.87 है। औजारों के लिए कांस्य को कठोरता, क्रूरता, लोच, उच्च आंसू प्रतिरोध और रासायनिक एजेंटों के प्रति संभावित उदासीनता से अलग किया जाना चाहिए; संकेतित संरचना के मिश्र धातु इन आवश्यकताओं को पूरा करते हैं, लेकिन केवल कुछ हद तक। तथाकथित उचात्सियस स्टील कांस्य (स्टाहलब्रोन्ज़) में 8% टिन होता है। फाड़ने के प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए, ऐसे कांस्य को मजबूत दबाव के अधीन किया जाता है, हाइड्रोलिक प्रेस के साथ ड्रिल किए गए तोप के मुंह में बड़े व्यास के स्टील शंकु को चलाया जाता है।

बेल धातु टिन की उच्च सामग्री के कारण पिछले वाले से भिन्न है; इसकी औसत संरचना: 78% तांबा और 22% टिन; धड़कता है वजन 8.368. कुछ घंटियों में चांदी की मात्रा आकस्मिक या अत्यधिक मिश्रण है: यह गलती से सोचा जाता है कि चांदी घंटियों की ध्वनि को बढ़ा देती है। निर्दिष्ट संरचना के तांबे और टिन के मिश्र धातु में वे सभी गुण होते हैं जो एक अच्छी घंटी के लिए आवश्यक हो सकते हैं, अर्थात। सोनोरिटी, पर्याप्त कठोरता और ताकत (फाड़ने का प्रतिरोध)। फ्रैक्चर में, यह महीन दाने वाला, पीले-भूरे रंग का) गलने योग्य, भंगुर होता है। घंटी का ज्ञात स्वर उसके आकार, ढलाई और संरचना पर निर्भर करता है। संगीतमय ताल वाद्ययंत्रों के निर्माण और चीनी तम-तम या गोंग-गोंग के लिए उपयोग की जाने वाली मिश्रधातुओं की संरचना घंटी धातु के समान होती है। चीनी उपकरणों की विशेष सोनोरिटी मिश्र धातु के तेजी से ठंडा होने (सख्त होने) और लंबे समय तक फोर्जिंग द्वारा प्राप्त की जाती है।

नई मूर्ति कांस्य. फाउंड्री कार्य के लिए कांस्य का उपयोग, जिसमें केवल तांबा और टिन शामिल है, तुलनात्मक उच्च लागत के अलावा, कुछ अन्य असुविधाएँ प्रस्तुत करता है: ऐसे कांस्य को पिघलाना काफी मुश्किल होता है, यह अच्छी तरह से एक सांचे में नहीं ढलता है, और आसानी से टूट जाता है। जमने के दौरान पृथक्करण, जो ढली हुई वस्तुओं की उपस्थिति और तांबे के लवण (पेटिना) की एक समान परत के निर्माण पर प्रतिकूल प्रभाव डालता है; इसके अलावा, कटर से प्रसंस्करण करना कठिन है। इन असुविधाओं को कांस्य की संरचना में एक निश्चित परिवर्तन से समाप्त किया जा सकता है, और इसलिए, वर्तमान समय में, मूर्तियों की ढलाई करते समय, कांस्य में टिन का हिस्सा जस्ता द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

10% - 18% जस्ता और 2% - 4% टिन वाले मिश्र धातु एक सुंदर लाल-पीले रंग से प्रतिष्ठित होते हैं, वे फॉर्म में मामूली अवसादों को अच्छी तरह से प्रदर्शित करते हैं, प्रसंस्करण के लिए पर्याप्त चिपचिपाहट होती है और वे एक सुंदर हरे रंग की कोटिंग (पेटिना) प्राप्त करते हैं ) वायुमंडलीय प्रभावों की क्रिया से। टिन की उच्च सामग्री कांस्य को बहुत भंगुर बना देती है, और जस्ता की अधिकता से, यह अपना रंग खो देता है और धातु यौगिकों की एक बदसूरत अंधेरे कोटिंग से ढक जाता है। सीसे के मिश्रण से, कांस्य अधिक व्यावहारिक हो जाता है, लेकिन पहले से ही 3% से अधिक मात्रा में, मिश्र धातु बहुत आसानी से अलग हो जाती है। डी'आर्से के अनुसार, मूर्तियों की ढलाई के लिए कांस्य सबसे उपयुक्त है, जिसमें 82% तांबा, 18% जस्ता, 3% टिन और 1.5% सीसा होता है। सामान्य एल्स्टर कांस्य में 862/3% तांबा, 62/3% टिन, 31/ 3% सीसा और 31/3% जस्ता।

1871 में कुन्ज़ेल द्वारा प्रस्तावित फॉस्फोर कांस्य में 90% तांबा, 9% टिन और 0.5% - 0.5% फॉस्फोरस होता है; तोपों, घंटियों, मूर्तियों, बियरिंग्स, मशीनों के विभिन्न हिस्सों आदि की ढलाई के लिए उपयोग किया जाता है। फॉस्फोरस (फॉस्फोरस तांबे या टिन के रूप में) मिलाने से कांस्य का लचीलापन, आंसू प्रतिरोध और कठोरता बढ़ जाती है; पिघली हुई धातु को ढालना आसान होता है और यह अच्छी तरह से ढालने का काम करती है। घटक भागों के वजन अनुपात को बदलकर, मिश्र धातुओं को वांछित गुण देना संभव है: उन्हें तांबे की तरह नरम या लोहे की तरह चिपचिपा, और स्टील की तरह कठोर बनाना; झटके और झटके से, फॉस्फोर कांस्य की संरचना नहीं बदलती है; 0.5% से अधिक फॉस्फोरस सामग्री के साथ, इसका रंग सुनहरा होता है।

मैंगनीज कांस्य मैंगनीज कास्ट आयरन (फेरोमैंगनम) को तांबे के साथ, फिर तांबे और जस्ता के साथ, या तांबे, जस्ता और टिन के साथ संलयन करके प्राप्त किया जाता है। इंग्लैंड में ब्रोंस कंपनी इसकी पांच किस्में बनाती है, जो अपने गुणों (कठोरता, चिपचिपाहट, आंसू प्रतिरोध) में एक-दूसरे से भिन्न होती हैं और विभिन्न उद्देश्यों के लिए उपयोग की जाती हैं।

बेनिन कांस्य

बेनिन कांस्य - बेनिन राज्य के शाही महल की छवियों के साथ 1000 से अधिक पीतल की प्लेटों का संग्रह। नाम दो बार भ्रामक है - न केवल सामग्री के कारण, बल्कि इसलिए भी कि मध्ययुगीन साम्राज्य की सीमाएँ आधुनिक राज्यों की सीमाओं से मेल नहीं खाती थीं, और महल आधुनिक नाइजीरिया के क्षेत्र में स्थित था, न कि पड़ोसी बेनिन के क्षेत्र में।

"कांस्य" (अर्थात, पीतल) की वस्तुएं कई प्रकार के दृश्यों को दर्शाती हैं, जिनमें जानवरों, मछलियों, लोगों की छवियां और अदालती जीवन के दृश्य शामिल हैं। छवियाँ जोड़े में डाली गई हैं, हालाँकि प्रत्येक आइटम व्यक्तिगत रूप से बनाया गया था। ऐसा माना जाता है कि ये पीतल की सजावट मूल रूप से महल की दीवारों और स्तंभों से जुड़ी हुई थी, जबकि उनमें से कुछ अदालत में आने वाले लोगों के लिए अदालत के प्रोटोकॉल पर निर्देश के रूप में काम करते थे।

नाइजीरिया की कांस्य वस्तुओं ने यूरोप में अफ्रीकी संस्कृति में बहुत रुचि पैदा की। इतिहासकारों के अनुसार इन्हें 13वीं-16वीं शताब्दी में बनाया गया था।

नाइजीरिया, जिसके क्षेत्र में बेनिन साम्राज्य का एक महत्वपूर्ण हिस्सा स्थित था, ने 1950 और 1970 के दशक में ब्रिटिश संग्रहालय से लगभग 50 वस्तुएं खरीदीं और लगातार बाकी की वापसी का अनुरोध किया।

सूत्रों का कहना है

en.wikipedia.org विकिपीडिया - मुफ़्त विश्वकोश

chemport.ru - रासायनिक पोर्टल

mirslovarei.com - शब्दकोशों की दुनिया

slovopedia.com - स्लोवोपीडिया - व्याख्यात्मक शब्दकोश

italmas.com - बेल फैक्ट्री

तांबे पर आधारित. सहायक धातुएँ निकल, जस्ता, टिन, एल्यूमीनियम और अन्य हो सकती हैं। इस लेख में हम प्रकार, तकनीकी विशेषताओं, रसायन पर विचार करेंगे। कांस्य की संरचना, साथ ही इसके निर्माण की विधियाँ।

वर्गीकरण

1. रासायनिक संरचना के अनुसार इस धातु को सामान्यतः दो समूहों में बाँटा जाता है। पहला है टिन का कांस्य। इनमें टिन मुख्य मिश्रधातु तत्व है। दूसरा टिन रहित है. नीचे हम इस बारे में अधिक विस्तार से बात करेंगे।

2. कांस्य की तकनीकी विशेषताओं के अनुसार, इसे विकृत और फाउंड्री में विभाजित करने की प्रथा है। पूर्व को दबाव में अच्छी तरह से संसाधित किया जाता है। उत्तरार्द्ध का उपयोग आकार की ढलाई के लिए किया जाता है।

पीतल की तुलना में इस धातु में बेहतर घर्षण-रोधी, यांत्रिक गुण और साथ ही संक्षारण प्रतिरोध होता है। वास्तव में, कांस्य तांबे और टिन (मुख्य सहायक तत्व के रूप में) का एक मिश्र धातु है। निकल और जस्ता यहां के मुख्य मिश्र धातु तत्व नहीं हैं; इसके लिए, एल्यूमीनियम, टिन, मैंगनीज, सिलिकॉन, सीसा, लोहा, बेरिलियम, क्रोमियम, फास्फोरस, मैग्नीशियम, ज़िरकोनियम और अन्य जैसे घटकों का उपयोग किया जाता है।

टिन कांस्य: फाउंड्री

आइए जानें ऐसी कौन सी धातु है। टिन कांस्य (नीचे फोटो में ढले हिस्से दिखाए गए हैं) एक मिश्र धातु है जिसमें अन्य प्रकारों की तुलना में कम तरलता होती है। हालाँकि, इसमें नगण्य वॉल्यूमेट्रिक संकोचन है, जो आकार की कांस्य कास्टिंग प्राप्त करना संभव बनाता है। ये गुण घर्षण-रोधी भागों की ढलाई में कांस्य के सक्रिय उपयोग को निर्धारित करते हैं। इसके अलावा, विचारित मिश्र धातु का उपयोग जलीय वातावरण (समुद्र के पानी सहित) या जल वाष्प, तेल और उच्च दबाव में संचालन के लिए फिटिंग के निर्माण में किया जाता है। जिम्मेदार उद्देश्यों के लिए तथाकथित गैर-मानक कास्टिंग कांस्य भी हैं। इनका उपयोग बियरिंग, गियर, बुशिंग, पंप पार्ट्स, सीलिंग रिंग के उत्पादन में किया जाता है। ऐसे भागों को उच्च दबाव, उच्च गति और कम भार के तहत संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

सीसा कांस्य

फाउंड्री टिन मिश्र धातुओं की इस उप-प्रजाति का उपयोग बीयरिंग, सील और आकार की कास्टिंग के निर्माण में किया जाता है। इस तरह के कांस्य में कम यांत्रिक गुण होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप, बीयरिंग और बुशिंग के निर्माण की प्रक्रिया में, उन्हें बहुत पतली परत के रूप में स्टील बेस पर लगाया जाता है। टिन की उच्च सामग्री वाले मिश्र धातुओं में उच्च यांत्रिक गुण होते हैं। इसलिए, इन्हें स्टील बैकिंग के बिना भी इस्तेमाल किया जा सकता है।

टिन कांस्य: गढ़ा हुआ

दबाव द्वारा संसाधित मिश्र धातुओं को आमतौर पर निम्नलिखित समूहों में विभाजित किया जाता है: टिन-फॉस्फोरस, टिन-जस्ता और टिन-जस्ता-सीसा। उन्होंने लुगदी और कागज उद्योग (उनसे जाल बनाए जाते हैं) और मैकेनिकल इंजीनियरिंग (स्प्रिंग्स, बियरिंग्स और मशीन भागों का उत्पादन) में अपना आवेदन पाया है। इसके अलावा, इन सामग्रियों का उपयोग बाईमेटैलिक उत्पादों, छड़ों, टेपों, स्ट्रिप्स, गियर, गियर, बुशिंग और अत्यधिक भरी हुई मशीनों के लिए गास्केट, उपकरण के लिए ट्यूब, दबाव स्प्रिंग्स के निर्माण में किया जाता है। इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में, कांस्य (गढ़ा) का व्यापक उपयोग इसके उत्कृष्ट यांत्रिक गुणों (उच्च विद्युत विशेषताओं के साथ) के कारण होता है। इसका उपयोग करंट ले जाने वाले स्प्रिंग्स, संपर्कों के निर्माण में किया जाता है। रासायनिक उद्योग में, टिन कांसे का उपयोग स्प्रिंग तार बनाने के लिए किया जाता है, बारीक यांत्रिकी में - फिटिंग, कागज उद्योग में - स्क्रेपर्स, ऑटोमोटिव और ट्रैक्टर उद्योगों में - बुशिंग और बियरिंग के लिए।

इन मिश्र धातुओं को अतिरिक्त कठोर, कठोर, अर्ध-कठोर और नरम (एनील्ड) अवस्था में आपूर्ति की जा सकती है। टिन के कांसे आमतौर पर ठंडे काम वाले (लुढ़के हुए या खींचे हुए) होते हैं। गर्म धातु को केवल दबाया जाता है। दबाव में, कांस्य को ठंडे और गर्म दोनों तरह से पूरी तरह से संसाधित किया जाता है।

बेरिलियम कांस्य

यह अवक्षेपण को सख्त करने वाली धातुओं के समूह से संबंधित एक मिश्र धातु है। इसमें उच्च यांत्रिक, भौतिक और लोचदार गुण हैं। बेरिलियम कांस्य में उच्च स्तर की गर्मी प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध और चक्रीय ताकत होती है। यह कम तापमान के प्रति प्रतिरोधी है, चुम्बकित नहीं होता है और टकराने पर चिंगारी नहीं उगलता है। बेरिलियम कांस्य का सख्तीकरण 750-790 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर किया जाता है। कोबाल्ट, लौह और निकल का मिश्रण चरण परिवर्तनों की दर को धीमा करने में योगदान देता है, जो उम्र बढ़ने और सख्त होने की तकनीक को काफी सुविधाजनक बनाता है। इसके अलावा, निकेल मिलाने से पुनर्क्रिस्टलीकरण तापमान में वृद्धि होती है, और मैंगनीज, भले ही पूरी तरह से नहीं, महंगी बेरिलियम की जगह ले सकता है। कांस्य की उपरोक्त विशेषताएं इस मिश्र धातु का उपयोग स्प्रिंग्स, स्प्रिंग पार्ट्स, साथ ही घड़ी उद्योग में झिल्ली के निर्माण में करना संभव बनाती हैं।

मैंगनीज के साथ तांबे की मिश्रधातु

ऐसा कांस्य विशेष उच्च यांत्रिक गुणों द्वारा प्रतिष्ठित होता है। इसे ठंडे और गर्म दोनों तरह से दबाव द्वारा संसाधित किया जाता है। इस धातु को उच्च ताप प्रतिरोध, साथ ही संक्षारण प्रतिरोध की विशेषता है। मैंगनीज के साथ तांबे की मिश्र धातु का भट्टी फिटिंग में व्यापक उपयोग पाया गया है।

सिलिकॉन कांस्य

यह एक मिश्र धातु है, जिसमें निकल, कम अक्सर मैंगनीज शामिल होता है। ऐसी धातु को अति उच्च यांत्रिक, घर्षण-रोधी और लोचदार गुणों की विशेषता होती है। इसी समय, सिलिकॉन कांस्य कम तापमान पर अपनी प्लास्टिसिटी नहीं खोता है। मिश्र धातु को अच्छी तरह से मिलाया जाता है, उच्च और निम्न तापमान दोनों पर दबाव द्वारा संसाधित किया जाता है। प्रश्न में धातु चुम्बकित नहीं है, टकराने पर चिंगारी नहीं निकलती। यह समुद्री जहाज निर्माण में घर्षण-रोधी भागों, बियरिंग्स, स्प्रिंग्स, झंझरी, बाष्पीकरणकर्ता, जाल और गाइड बुशिंग के निर्माण में कांस्य (सिलिकॉन) के व्यापक उपयोग की व्याख्या करता है।

टिन-मुक्त मिश्रधातुएँ डालें

इस प्रकार के कांस्य को अच्छे संक्षारण, घर्षण-रोधी गुणों के साथ-साथ उच्च शक्ति की विशेषता है। इनका उपयोग उन हिस्सों के निर्माण के लिए किया जाता है जो विशेष रूप से कठिन परिस्थितियों में संचालित होते हैं। ये हैं, उदाहरण के लिए, वाल्व, बुशिंग, शक्तिशाली टरबाइन और क्रेन के लिए गियर, कीड़े जो कठोर स्टील भागों के साथ मिलकर काम करते हैं, बीयरिंग जो उच्च दबाव और सदमे भार के तहत काम करते हैं।

कांसे का निर्माण कैसे करें?

इस धातु का उत्पादन तांबे की मिश्रधातुओं को गलाने के लिए उपयोग की जाने वाली विशेष भट्टियों में किया जाना चाहिए। कांस्य चार्ज ताजी धातुओं से या द्वितीयक अपशिष्ट मिलाकर बनाया जा सकता है। पिघलने की प्रक्रिया आमतौर पर फ्लक्स या चारकोल की एक परत के नीचे की जाती है।

ताजी धातुओं के मिश्रण का उपयोग करने की प्रक्रिया एक निश्चित क्रम में होती है। सबसे पहले, फ्लक्स या चारकोल की आवश्यक मात्रा को अत्यधिक गर्म भट्टी में लोड किया जाता है। फिर वहां तांबा रखा जाता है. इसके पिघलने की प्रतीक्षा करने के बाद, ताप तापमान को 1170 डिग्री तक बढ़ा दें। उसके बाद, पिघल को डीऑक्सीडाइज़ किया जाना चाहिए, जिसके लिए फॉस्फोरस तांबा मिलाया जाता है। इस प्रक्रिया को दो चरणों में पूरा किया जा सकता है: सीधे भट्ठी में, और फिर करछुल में। इस मामले में, योजक को समान अनुपात में पेश किया जाता है। इसके बाद, 120 डिग्री तक गरम किए गए आवश्यक मिश्र धातु तत्वों को पिघल में जोड़ा जाता है। दुर्दम्य घटकों को संयुक्ताक्षर के रूप में पेश किया जाना चाहिए। इसके बाद, पिघला हुआ कांस्य (नीचे दी गई तस्वीर गलाने की प्रक्रिया को दर्शाती है) तब तक मिलाया जाता है जब तक कि सभी जोड़े गए पदार्थ पूरी तरह से घुल न जाएं और एक पूर्व निर्धारित तापमान तक गर्म न हो जाएं। भट्ठी से परिणामी मिश्र धातु जारी करते समय, डालने से पहले, इसे अंततः फॉस्फोरस तांबे के शेष (50%) के साथ डीऑक्सीडाइज़ किया जाना चाहिए। ऐसा कांस्य को ऑक्साइड से मुक्त करने और पिघलने की तरलता बढ़ाने के लिए किया जाता है।

पुनर्नवीनीकरण सामग्री पर आधारित गलाना

पुनर्नवीनीकरण धातुओं और अपशिष्टों का उपयोग करके कांस्य बनाने के लिए, पिघलने का कार्य निम्नलिखित क्रम में किया जाना चाहिए। सबसे पहले, तांबे को पिघलाया जाता है और फॉस्फोरस एडिटिव्स के साथ डीऑक्सीडाइज़ किया जाता है। फिर परिसंचारी सामग्री को पिघल में जोड़ा जाता है। उसके बाद, धातुओं को पूरी तरह से पिघला दिया जाता है और मिश्र धातु तत्वों को उचित क्रम में पेश किया जाता है। इस घटना में कि चार्ज में शुद्ध तांबे की थोड़ी मात्रा होती है, पहले परिसंचारी धातुओं को पिघलाना आवश्यक है, और फिर तांबा और मिश्र धातु तत्व जोड़ना आवश्यक है। पिघलने का कार्य फ्लक्स या चारकोल की एक परत के नीचे किया जाता है।

मिश्रण को पिघलाने और आवश्यक तापमान तक गर्म करने के बाद, फॉस्फोरस तांबे के साथ मिश्रण का अंतिम डीऑक्सीडेशन किया जाता है। इसके बाद, पिघल को ऊपर से कैलक्लाइंड कोयले या सूखे फ्लक्स से ढक दिया जाता है। उत्तरार्द्ध की खपत धातु के वजन से 2-3 प्रतिशत है। गर्म पिघल को 20-30 मिनट तक रखा जाता है, समय-समय पर हिलाया जाता है, और फिर अलग किए गए स्लैग को इसकी सतह से हटा दिया जाता है। सब कुछ, कांस्य ढलाई के लिए तैयार है। बेहतर स्लैग हटाने के लिए, इसे करछुल में जोड़ा जा सकता है, जो इसे गाढ़ा करता है। यह निर्धारित करने के लिए कि क्या कांस्य सांचों में ढलने के लिए तैयार है, एक विशेष तकनीकी परीक्षण किया जाता है। ऐसे नमूने का फ्रैक्चर एक समान और साफ होना चाहिए।

एल्यूमीनियम कांस्य

यह मिश्र धातु तत्व के रूप में तांबे और एल्यूमीनियम का मिश्र धातु है। इस धातु की पिघलने की प्रक्रिया ऊपर दी गई प्रक्रियाओं से काफी भिन्न होती है, जिसे सहायक घटक की रासायनिक विशेषताओं द्वारा समझाया गया है। एल्यूमीनियम मिश्र धातु घटकों का उपयोग करके कांस्य कैसे बनाया जाए, इस पर विचार करें। चार्ज में पुनर्नवीनीकरण सामग्री का उपयोग करके इस प्रकार के मिश्र धातु के निर्माण में, फॉस्फोरस घटकों के साथ डीऑक्सीडेशन के लिए ऑपरेशन का उपयोग नहीं किया जाता है। यह इस तथ्य के कारण है कि फास्फोरस में एल्यूमीनियम की तुलना में ऑक्सीजन अणुओं के लिए कम आकर्षण होता है। आपको यह भी पता होना चाहिए कि इस प्रकार का कांस्य अत्यधिक गरम होने के प्रति बहुत संवेदनशील होता है, इसलिए तापमान 1200 डिग्री से अधिक नहीं होना चाहिए। अत्यधिक गरम अवस्था में, एल्युमीनियम ऑक्सीकृत हो जाता है, और कांस्य मिश्र धातु गैसों से संतृप्त हो जाती है। इसके अलावा, इस प्रकार के कांस्य के पिघलने के दौरान बनने वाला ऑक्साइड डीऑक्सीडाइज़र मिलाने से कम नहीं होता है, और इसे पिघल से निकालना बहुत मुश्किल होता है। ऑक्साइड फिल्म में बहुत अधिक गलनांक होता है, जो कांस्य की तरलता को काफी कम कर देता है और विवाह का कारण बनता है। तापन तापमान की ऊपरी सीमा पर पिघलने का काम बहुत तीव्रता से किया जाता है। इसके अलावा, तैयार पिघल को भट्टी में नहीं रखा जाना चाहिए। एल्यूमीनियम कांस्य को पिघलाते समय, कोटिंग परत के रूप में फ्लक्स का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है, जिसमें 50% और 50% क्रायोलाइट होता है।

साँचे में डालने से पहले तैयार पिघल को इसमें मैंगनीज क्लोराइड या जिंक क्लोराइड (चार्ज के कुल द्रव्यमान का 0.2-0.4%) डालकर परिष्कृत किया जाता है। इस प्रक्रिया के बाद, मिश्र धातु को गैस के विकास की पूर्ण समाप्ति तक पांच मिनट तक रखा जाना चाहिए। उसके बाद, मिश्रण को आवश्यक तापमान पर लाया जाता है और सांचों में डाला जाता है।

सीसा अशुद्धियों (50-60%) की उच्च सामग्री के साथ कांस्य पिघल में अलगाव को रोकने के लिए, तांबे-निकल लिगचर के रूप में 2-2.3% निकल जोड़ने की सिफारिश की जाती है। या फ्लक्स के रूप में क्षार धातुओं के सल्फेट नमक का उपयोग करना आवश्यक है। निकल, चांदी, मैंगनीज, यदि वे कांस्य का हिस्सा हैं, तो उन्हें टिन जोड़ने की प्रक्रिया से पहले पिघल में पेश किया जाना चाहिए। इसके अलावा, परिणामी मिश्र धातु की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए, इसे कभी-कभी दुर्दम्य धातुओं पर आधारित मामूली योजक के साथ संशोधित किया जाता है।

धातु विज्ञान के तेजी से विकास के लिए हमें विभिन्न धातुओं और उनके मिश्र धातुओं की विशेषताओं का अध्ययन करने की आवश्यकता है, और यह लेख कांस्य के गुणों और इसके अनुप्रयोगों पर विस्तार से चर्चा करेगा। इसके अलावा, आइए इसके प्रकारों और निश्चित रूप से, उनमें से प्रत्येक की विशेषताओं के बारे में कुछ शब्द कहें।

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इस मिश्र धातु का एक लंबा और दिलचस्प इतिहास है, क्योंकि सदियों में से एक का नाम इसके नाम पर भी रखा गया था - कांस्य, और इसने हमारे समय तक अपनी लोकप्रियता नहीं खोई है। एक राय है कि यह शब्द स्वयं इतालवी व्यंजन "ब्रोंज़ो" से आया है, और बाद वाले की जड़ें फ़ारसी हैं। तो, यह अन्य धातुओं, मुख्य रूप से टिन, के साथ तांबे का एक मिश्र धातु है, और उनका वजन अनुपात भिन्न हो सकता है। एक या दूसरे तत्व के प्रतिशत के आधार पर, कांस्य का एक अलग रंग प्राप्त होता है - लाल (उच्च तांबे की सामग्री के साथ) से लेकर स्टील ग्रे तक (इस मामले में, मिश्र धातु में 35% Cu से अधिक नहीं होता है)।

हालाँकि, तांबे के साथ सभी धातुओं के संयोजन को कांस्य नहीं कहा जाता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, यदि जस्ता एक मिश्र धातु तत्व के रूप में कार्य करता है, तो पीले-सुनहरे रंग के परिणामस्वरूप मिश्र धातु को पीतल कहा जाएगा। लेकिन यदि आप Ni और Cu को मिलाते हैं, तो कप्रोनिकेल बनता है, जिससे सिक्के ढाले जाते हैं। यह सामग्री एक सुंदर चांदी के रंग की है, जो बहुत लंबे समय तक अपनी उपस्थिति बरकरार रखती है। लेकिन इस खंड में हम कांस्य के प्रकारों पर ध्यान केंद्रित करेंगे। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, यह मुख्य रूप से तांबे और टिन का संयोजन है, ऐसे विकल्पों को टिन कहा जाता है। यह पहली प्रजातियों में से एक है जिस पर मनुष्य ने कब्ज़ा किया।

टिन की उच्चतम सामग्री 33% तक पहुंच जाती है, फिर सामग्री में एक सुंदर सफेद, थोड़ा चांदी जैसा रंग होता है। इसके अलावा, इस तत्व की सामग्री कम हो जाती है। बेशक, रंग भी बदलता है, यहां का पैलेट काफी विविध है - लाल से पीले तक। ऐसे कांस्य की कठोरता शुद्ध तांबे से अधिक होती है, इसके अलावा, इसमें बेहतर ताकत की विशेषताएं होती हैं, जबकि यह अधिक फ़्यूज़िबल सामग्री होती है। ऐसे में टिन प्रथम मिश्रधातु तत्व के रूप में कार्य करता है, इसके अतिरिक्त मिश्रधातु में आर्सेनिक, सीसा, जस्ता भी मौजूद हो सकता है, लेकिन यह बिल्कुल भी आवश्यक नहीं है।

अन्य धातुओं (एल्यूमीनियम, लोहा, सिलिकॉन, सीसा, आदि) के साथ कई तांबे के मिश्र धातु भी हैं, लेकिन एसएन की भागीदारी के बिना। उनके कई फायदे भी हैं, और कुछ मामलों में वे टिन कांस्य से भी कमतर हैं, उनका पैलेट और भी अधिक विविध है। इसलिए, अलौह मिश्र धातुओं के निर्माण पर काम रचनात्मकता के समान है। आइए अगले पैराग्राफ में विभिन्न सामग्रियों के गुणों पर अधिक विस्तार से विचार करें जिन्हें हम एडिटिव्स के उपयोग से तांबे से प्राप्त कर सकते हैं।

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तो, एडिटिव्स के कारण न केवल रंग बदलता है। टिन कांस्य के मामले में, तकनीकी विशेषताएं सीधे मुख्य और अतिरिक्त मिश्र धातु तत्वों की वजन सामग्री पर निर्भर करती हैं। इसलिए, उदाहरण के लिए, 5% एसएन पर, मिश्र धातु की लचीलापन कम होने लगती है, और यदि टिन की मात्रा 20% तक पहुंच जाती है, तो सामग्री के यांत्रिक गुण भी तेजी से बिगड़ते हैं, और यह अधिक भंगुर हो जाता है, और कठोरता कम हो जाती है . सामान्य तौर पर, 6 wt.% Sn से अधिक वाले कांस्य का उपयोग फाउंड्री में किया जाता है, लेकिन वे फोर्जिंग और रोलिंग के लिए अनुपयुक्त होते हैं।

यदि मिश्र धातु में वजन के हिसाब से 10% तक जस्ता मिलाया जाता है, तो टिन कांस्य के यांत्रिक गुणों पर इसका व्यावहारिक रूप से कोई प्रभाव नहीं पड़ेगा, यह केवल इसे कुछ हद तक सस्ता बना देगा। सामग्री की मशीनीकरण क्षमता में सुधार करने के लिए, इसमें 5% तक सीसा मिलाया जाता है, जिसके समावेशन से चिप को तोड़ने में आसानी होती है। खैर, फॉस्फोरस एक डीऑक्सीडाइज़र के रूप में कार्य करता है, और यदि मिश्र धातु में इस तत्व का एक प्रतिशत से अधिक होता है, तो ऐसे कांस्य को अक्सर फॉस्फोरस कहा जाता है।

टिन युक्त कांसे की तुलना उन मिश्र धातुओं से करने पर जिनमें एसएन शामिल नहीं है, पहले वाले को सिकुड़न के मामले में काफी फायदा होता है, यह उनके लिए न्यूनतम है, लेकिन बाद वाले के अन्य फायदे हैं।. इस प्रकार, एल्यूमीनियम कांस्य के यांत्रिक गुण टिन कांस्य से काफी बेहतर हैं, इसके अलावा, इसमें रासायनिक प्रतिरोध भी अधिक है। सिलिकॉन जिंक अधिक तरल है, और बेरिलियम उच्च लोच से संपन्न है, इसकी कठोरता समान स्तर पर है।

उन क्षेत्रों के लिए जहां कांस्य का उपयोग किया जाता है, तापीय चालकता विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। हम इस तथ्य के आदी हैं कि धातुओं के लिए यह संकेतक काफी अधिक है। लेकिन सभी मिश्र धातुओं की ख़ासियत यह है कि, एक नियम के रूप में, एडिटिव्स की शुरूआत के साथ तापीय चालकता कम हो जाती है। हम जिस प्रकार की मिश्रधातुओं की चर्चा कर रहे हैं, वह कोई अपवाद नहीं है। हर कोई अच्छी तरह से जानता है कि शुद्ध तांबे की तापीय चालकता कितनी अधिक है, अक्सर यह इसके उपयोग पर प्रतिबंध का कारण भी बनता है। लेकिन कांस्य के लिए, सब कुछ पूरी तरह से अलग है, यह गुण बहुत कम प्रकट होता है। यहां तक ​​कि समान सामग्रियों की तुलना में, कांस्य की तापीय चालकता ज्यादातर मामलों में काफी कम है। एकमात्र अपवाद निम्न-मिश्र धातु वाले तांबे के मिश्र धातु हैं, स्वाभाविक रूप से, वे इस सूचक में शुद्ध धातु के करीब पहुंचते हैं।

कम तापीय चालकता के कारण गर्मी हटाना मुश्किल हो जाता है, इसलिए कांस्य का उपयोग घर्षण इकाइयों में नहीं किया जाता है, वेल्डिंग या अन्य तंत्रों के लिए इलेक्ट्रोड के रूप में जहां ओवरहीटिंग को जितनी जल्दी हो सके समाप्त किया जाना चाहिए।

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विभिन्न औद्योगिक क्षेत्रों में कांस्य का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, और इसका अनुप्रयोग बहुत अलग है। उदाहरण के लिए, उच्च घर्षण प्रतिरोध वाले कास्ट टिन युक्त मिश्र धातु उत्कृष्ट घर्षण-विरोधी संरचना वाले होते हैं, और इन्हें असर सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है। कांस्य के उत्कृष्ट स्थायित्व के कारण, सुदृढीकरण बनाना काफी उचित है, जिसकी कठोरता और यांत्रिक गुण काफी अधिक होंगे।

यह बेरिलियम कांस्य पर भी ध्यान देने योग्य है, जो उत्कृष्ट वेल्डेबिलिटी, रासायनिक प्रतिरोध द्वारा प्रतिष्ठित हैं, और एक काटने के उपकरण के साथ संसाधित किया जा सकता है। ये सभी गुण इस सामग्री को महत्वपूर्ण तत्वों, जैसे झिल्ली, स्प्रिंग्स, स्प्रिंग संपर्क इत्यादि के निर्माण के लिए उपयुक्त बनाते हैं। चूंकि अधिकांश कांस्य की तापीय चालकता कम होती है, इसलिए ऐसी सामग्री से बने हिस्सों को आसानी से वेल्ड किया जाता है।

मिश्र धातु की संरचना निर्धारित करने के लिए, बस इसके अंकन को देखें, जिसमें संख्याओं और अक्षरों का एक सेट होता है। तो, पदनाम में पहला हमेशा "ब्र" अक्षरों का संयोजन होता है। इसके बाद प्रतिशत में मिश्रधातु परिवर्धन के वजन के लिए पदनाम आते हैं, जिसमें पहले वर्णमाला वर्ण होते हैं, उसके बाद उचित क्रम में एक हाइफ़न द्वारा अलग किए गए संख्यात्मक मान होते हैं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि कांस्य में तांबे की मात्रा का संकेत नहीं दिया गया है।

अंकन न केवल मिश्र धातु की संरचना और उसकी विशेषताओं (कठोरता, तापीय चालकता और अन्य) का पता लगाने के लिए आवश्यक है, बल्कि यह किसी भी प्रकार के कांस्य के विशिष्ट गुरुत्व को भी निर्धारित करता है। ऐसा करने के लिए, आपको विशेष संदर्भ पुस्तकों का उपयोग करना होगा, लेकिन यदि मिश्र धातु का ग्रेड अज्ञात है, तो एक रासायनिक विश्लेषण किया जाना चाहिए। वैसे इस मिश्रधातु के विशिष्ट गुरुत्व का उपयोग किसी भी कार्य की तैयारी में भी किया जाता है। यदि आप सूत्र में गहराई से जाते हैं, तो आप देख सकते हैं कि यह वर्कपीस के द्रव्यमान और उसके आयतन का अनुपात है। इसलिए, तालिका से इस "रंगीन" मिश्र धातु के किसी भी प्रकार के विशिष्ट गुरुत्व को जानने के बाद, हम अनुमान लगा सकते हैं कि एक निश्चित द्रव्यमान के एक हिस्से का कितना आयतन होगा, या, इसके विपरीत, किसी दिए गए आयतन की एक पट्टी का वजन कितना होगा।

कांस्य एक धातु है जो तांबे और कुछ अन्य धातुओं और गैर-धातुओं के पिघलने को मिलाकर प्राप्त की जाती है। एक नियम के रूप में, तांबे में मिलाए जाने वाले घटकों की मात्रा तीन प्रतिशत से अधिक नहीं होती है, लेकिन इस नियम के अपवाद हैं - जस्ता और निकल को बड़ी मात्रा में जोड़ा जा सकता है। ऐसी मिश्रधातुओं को क्रमशः पीतल और कप्रोनिकेल (मेल्चियोर) कहा जाता है। अन्य मिश्र धातुओं में, जस्ता भी मौजूद हो सकता है, लेकिन एक सीमा के साथ: इसकी मात्रा जोड़े जाने वाले शेष धातुओं के योग से अधिक नहीं होनी चाहिए। यदि ऐसा होता है, तो मिश्रधातु पीतल होगी।

यह धातु मिश्र धातु दिखाई दी लगभग साढ़े पांच हजार साल पहले. तभी कांस्य युग की शुरुआत हुई। और उस समय तक, केवल तांबे को ही गलाया जाता था - यह धातु सभी उपकरणों का आधार थी। जब तांबे और टिन को पिघलाकर मिलाया गया, तो एक और धातु प्राप्त हुई, जिसे कांस्य कहा गया - यह तांबे और टिन का एक मिश्र धातु है, जो मूल धातुओं की तुलना में कठिन है। उन्होंने तुरंत मानव जीवन के सभी क्षेत्रों में व्यापक आवेदन पाया: उन्होंने इससे धारदार हथियार और रसोई के बर्तन, दर्पण और गहने, सिक्के और मूर्तिकारों की रचनाएँ बनाईं।

मध्यकालीन कांस्य कारीगर चर्च की जरूरतों के लिए घंटियाँ और सेना के लिए तोपें बनाते थे। तोपों की ढलाई के लिए विशेष रूप से निर्मित कांस्य का उपयोग किया जाता था। यह तकनीक उन्नीसवीं सदी तक अस्तित्व में थी। नीचे कांस्य के बारे में रोचक तथ्य दिए गए हैं।

विनिर्माण के तरीके और विशेषताएं

शारीरिक डाटा

मिश्र धातु की विशेषताएं इसकी रासायनिक संरचना से निर्धारित होती हैं और कुछ सीमाओं के भीतर भिन्न हो सकती हैं। कांस्य संक्षारण के प्रति कम संवेदनशील होता है और पीतल की तुलना में बेहतर धातु-से-धातु फिसलन प्रदान करता है। इसमें उच्च शक्ति है और यह वायुमंडलीय प्रभावों (पानी और हवा) के प्रति कम संवेदनशील है और लवण और कार्बनिक अम्लों का बेहतर प्रतिरोध करता है। इसे मशीन से बनाना आसान है, इसे सोल्डर किया जा सकता है और वेल्डिंग द्वारा बांधा जा सकता है। कांस्य की कुछ भौतिक विशेषताएँ:

• विशिष्ट गुरुत्व 7.8 से 8.7 टन/घन तक। मीटर;
• कांस्य का पिघलने बिंदु - 930 से 1140 डिग्री तक गर्म होने पर पिघल जाता है;
• रंग लाल से बदलता है - तांबे का रंग, सफेद से - टिन का रंग;
• पहनने के प्रतिरोध और धातु पर अच्छी स्लाइडिंग सादे बीयरिंग के रूप में आवेदन के दायरे को निर्धारित करती है, वे किसी भी तापमान की स्थिति में अच्छी तरह से काम करते हैं;
• इसमें उच्च विद्युत चालकता और गर्मी हस्तांतरण, भाप के संपर्क का प्रतिरोध होता है, जो चरम स्थितियों में काम करने वाले उपकरणों के लिए भागों के निर्माण में योगदान देता है।

कांसे का निर्माण कैसे करें

तांबे के पिघलने और विभिन्न धातुओं के मिश्रण को पिघलाने और मिलाने से मिश्र धातु को कुछ आवश्यक विशेषताएँ देना संभव हो जाता है, जिससे कांस्य जैसी मिश्र धातु धातु का उत्पादन होता है। विनिर्माण प्रक्रिया में इलेक्ट्रिक ओवन शामिल हैंइंडक्शन प्रकार और क्रूसिबल फोर्ज, उनकी मदद से आप तांबे के साथ कोई भी मिश्र धातु बना सकते हैं।

प्रगलन फ्लक्स एडिटिव्स के साथ किया जाता है, जबकि गलाने के लिए प्रारंभिक कच्चा माल तांबा अयस्क और तांबा स्क्रैप दोनों हो सकता है। एक नियम के रूप में, गलाने की प्रक्रिया के दौरान तांबे के स्क्रैप को अतिरिक्त धातु के साथ पिघलाया जाता है। केवल तांबे के अयस्क को गलाने पर, निम्नलिखित कार्य किए जाते हैं:

तांबे के स्क्रैप का उपयोग करते समय, कांस्य बनाने की प्रक्रिया समान होती है।

किस्मों

कांस्य के मुख्य घटकों - तांबा और टिन की सामग्री के अनुपात के अनुसार, दो मुख्य प्रकार ज्ञात हैं: टिन, जब मुख्य भराव सामग्री टिन होती है, और टिनलेस, यदि टिन बहुत कम मात्रा में मौजूद होता है।

टिन कांस्य

शास्त्रीय या टिन कांस्य- न केवल उद्योग में, बल्कि मानव जीवन के अन्य क्षेत्रों में भी एक सार्वभौमिक सामग्री। इस मिश्र धातु में, तांबे के 80 भाग और टिन के 20 भाग होते हैं, यह अच्छी तरह से पिघलता है, इसमें उच्च शक्ति होती है, यह काफी कठोर होता है, संक्षारण नहीं करता है, पहनने के लिए प्रतिरोधी होता है और धातुओं के घर्षण को कम करने में मदद करता है।

टिन कांस्य के ये फायदे कई अन्य मामलों में कठिनाइयों का कारण बनते हैं: मिश्र धातु को बनाना और काटना, तेज किनारों को तेज करना और मुहर लगाना मुश्किल है, लेकिन इससे कास्टिंग बनाना आसान है। कास्टिंग के ठंडा होने के दौरान तलछट एक प्रतिशत से अधिक नहीं होती है, जो सामग्री को उच्च परिशुद्धता के कलात्मक उत्पादों में उपयोग करने की अनुमति देती है।

मिश्र धातु को अतिरिक्त गुण देने के लिए इसमें शामिल किया जा सकता है अन्य धातुओं और गैर-धातुओं के योजक:

• 10% तक की मात्रा में जस्ता जंग-रोधी गुणों में सुधार करता है, ऐसे मिश्र धातु से बने हिस्सों का उपयोग जहाज निर्माण में किया जाता है, जहां खारा पानी एक आक्रामक माध्यम है;
• सीसा और फास्फोरस अन्य धातुओं पर कांस्य उत्पादों की बेहतर फिसलन में योगदान करते हैं, ऐसे मिश्र धातु को काटना और मुहर लगाना आसान होता है।

टिन रहित

- कभी-कभी मिश्र धातु में टिन के उपयोग की अनुमति नहीं होती है, और अन्य धातुओं को जोड़कर आवश्यक विशेषताएँ प्राप्त की जाती हैं। आधुनिक प्रौद्योगिकियाँ इस तरह से एडिटिव्स का चयन करना संभव बनाती हैं कि टिन के बिना कांस्य उत्पाद पूरी तरह से क्लासिक कांस्य उत्पादों की जगह ले लेते हैं।

सीसा कांस्य- एक मिश्र धातु जो धातु पर पूरी तरह से फिसलती है, भारी दबाव झेलती है, बहुत टिकाऊ होती है और कठिनाई से पिघलती है। इसका दायरा उच्च दबाव में संचालित होने वाले बीयरिंग हैं।

सिलिकॉन- इसमें 97% तांबा, थोड़ा टिन और प्रतिशत सिलिकॉन का पांच सौवां हिस्सा होता है, इसे विद्युत चालकता बढ़ाने के लिए जोड़ा जाता है और ऐसे कांस्य का उपयोग टेलीफोन केबल के कोर के रूप में किया जाता है। यह चुंबकीय नहीं है, अच्छी तरह से सोल्डर किया हुआ है, लचीला है और कम तापमान के प्रति प्रतिरोधी है। इसके अतिरिक्त, इसमें मैंगनीज भी हो सकता है।

फीरोज़ा- कठोरतम। यह मिश्र धातु संक्षारण और अत्यधिक तापमान, प्लस और माइनस दोनों के प्रति बहुत प्रतिरोधी है। यह एक गैर-चुंबकीय धातु है और टकराव के दौरान इससे कोई चिंगारी नहीं निकलती है। इसके अतिरिक्त इसमें निकेल या कोबाल्ट भी मिलाया जा सकता है। लोचदार उत्पाद मिश्र धातु से बने होते हैं - स्प्रिंग्स, झिल्ली, प्लेटें।

अल्युमीनियम- संरचना सरल है, पांच प्रतिशत एल्यूमीनियम है, बाकी तांबा है। कांसे का रंग चमकीला सुनहरा होता है, यह रसायनों-एसिड के प्रति प्रतिरोधी होता है। यह कठोरता में टिकाऊ और गर्मी प्रतिरोधी है, बेहद कम तापमान पर भी अपने गुणों को बरकरार रखता है। यह संक्षारण का कमजोर प्रतिरोध करता है और ढलाई के दौरान महत्वपूर्ण संकोचन देता है। अपने खूबसूरत रंग के लिए इसका उपयोग आभूषण उत्पादन, सिक्कों और पदकों के निर्माण में किया जाता है। भौतिक गुण ऑटोमोटिव उत्पादों, बारूद और आतिशबाज़ी उत्पादन के विवरण में मिश्र धातु के उपयोग को पूर्व निर्धारित करते हैं।

अंकन

कांस्य में कौन सी धातुएँ होती हैं? कांस्य की मुख्य संरचना का पता लगाने के लिए राज्य मानकों के आधार पर विकसित इसके अंकन की अनुमति मिलती है। उदाहरण: BrOF 7. पहले दो अक्षर कांस्य हैं; मिश्र धातु संरचना: O टिन है; Ph फॉस्फोरस है; 7 - योजक सामग्री, इस मामले में टिन, क्योंकि दूसरे योजक पदार्थ की सामग्री अंकन में इंगित नहीं की गई है। अन्य भराव पदार्थों के पदनाम: ए - एल्यूमीनियम, के - सिलिकॉन। एमटीएस मैंगनीज है, जेएच लोहा है, और इसी तरह, एडिटिव के पहले अक्षरों के अनुसार।

अंकन में तांबे की मात्रा का प्रतिशत इंगित करने की प्रथा नहीं है, इसकी गणना अंतर के शेष भाग के रूप में की जाती है। उदाहरण में, यह 93% है। इसका रंग कांसे की रासायनिक संरचना पर निर्भर करता है। किसी मिश्र धातु में तांबे की मात्रा उसका रंग निर्धारित करती है - यह जितना अधिक होगा, कांस्य उतना ही लाल होगा, और इसके विपरीत। यदि केवल 50% तांबा है, और बाकी सब हल्के योजक हैं, तो मिश्र धातु का रंग चांदी जैसा होगा।

कांस्य का मुख्य घटक तांबा है, जिसमें अन्य धातुएँ (आमतौर पर टिन) मिलाई जाती हैं। इसी समय, अन्य पदार्थों का हिस्सा 2.5% से अधिक नहीं है, जिससे प्राप्त मिश्र धातु के प्रदर्शन में सुधार करना संभव हो जाता है। यदि तांबा जस्ता के साथ जुड़ता है, तो पीतल प्राप्त होता है, जब जस्ता को निकल के साथ प्रतिस्थापित किया जाता है, तो कप्रोनिकेल संरचना प्राप्त होती है। अन्य विकल्प भी हैं. उदाहरण के लिए, BrA5 एक कांस्य ग्रेड है जो एल्यूमीनियम मिलाकर प्राप्त किया जाता है। हम टिन के आधार पर बने BrO5 ब्रांड के साथ काम करते हैं, क्योंकि यह सामग्री पूरी तरह से राज्य की आवश्यकताओं का अनुपालन करती है।

इतिहास के बारे में थोड़ा सा

पहली कांस्य वस्तुएँ तीसरी शताब्दी ईसा पूर्व में दिखाई दीं। मध्य पूर्व को इस अद्भुत धातु का जन्मस्थान माना जाता है - तांबे और टिन के संयोजन से सबसे पुरानी खोज ईरान, साथ ही सीरिया, तुर्की और इराक में पाई गई थी। अक्सर, घरेलू और कामकाजी सामान कांस्य से बने होते थे। बचे हुए उत्पादों में घरेलू, सैन्य और आभूषण की वस्तुएं सबसे अधिक पाई जाती हैं।

फिर वह दौर आया जब यह धातु मौद्रिक उद्योग का मुख्य स्रोत बन गई - इससे विभिन्न मूल्यवर्ग के सिक्के बनाए जाने लगे। लगभग 5वीं शताब्दी ई.पू. हेलस में कांस्य मूर्तियों का उत्पादन शुरू हुआ। यहीं से कांस्य लघुचित्र और मूर्तियाँ बनाने की परंपरा की शुरुआत हुई, जो आज भी प्रासंगिक है।

मध्य युग की शुरुआत के साथ, कांस्य आयुध का हिस्सा बन गया और तोपों, तोप के गोले और गोले ढालने का मुख्य संसाधन बन गया। बेल कास्टिंग मास्टर्स ने भी इस धातु पर ध्यान दिया - सुंदर उत्पाद कांस्य से बने होते हैं, जो गहरी और सुखद ध्वनि देते हैं।

कांस्य भाला (सातवीं-चौथी शताब्दी ईसा पूर्व)।

प्रजातियाँ किस प्रकार भिन्न हैं

मिश्रधातुओं का वर्गीकरण चयनित घटकों के आधार पर किया जाता है। टिन से बने कांस्य में अक्सर सीसा या फास्फोरस भी होता है - यह एक मिश्रधातु प्रभाव प्रदान करता है। टिन के कारण, मिश्र धातु सख्त और मजबूत हो जाती है, पिघलने को बेहतर ढंग से सहन करती है और अपना आकार पूरी तरह से बरकरार रखती है। परिणामी सामग्री को पीसना आसान है, और विशेष घटकों की उपस्थिति आपको उच्च कार्य और दृश्य प्रदर्शन प्राप्त करने की अनुमति देती है।

इसमें कांसा भी होता है, जिसमें टिन नहीं होता। ऐसे विकल्पों में एक नई संरचना होती है जो पारंपरिक से भिन्न होती है, लेकिन उनके गुणों के संदर्भ में वे क्लासिक मिश्र धातु के लगभग बराबर होते हैं।

किसी धातु के तकनीकी गुण उसके प्रदर्शन को प्रभावित कर सकते हैं।

सजावटी और स्टाइलिश सामान (उदाहरण के लिए, हमारे उत्पाद) बनाने की विधि द्वारा कास्टिंग सामग्री बनाई जाती है। इसका व्यापक रूप से बीयरिंग, जटिल तंत्र के हिस्सों के साथ-साथ समुद्री जल में काम करने के लिए डिज़ाइन किए गए उपकरणों के घटकों के उत्पादन में भी उपयोग किया जाता है।

विकृत सामग्रियों को यांत्रिक विधि द्वारा बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इस मामले में, धातु को काटा जाता है, जाली बनाई जाती है, नालीदार बनाया जाता है। एक नियम के रूप में, यह विकल्प लचीला और अपेक्षाकृत नरम है - इसका उपयोग केबल, टेप, छड़ और शीट उत्पादों के उत्पादन के लिए किया जाता है।

कांसे की छड़ी.

कांस्य गुण

अन्य धातु मिश्रण (उदाहरण के लिए, जस्ता संरचना) की तुलना में इस मिश्र धातु को ध्यान में रखते हुए, यह ध्यान देने योग्य है कि असली कांस्य प्राकृतिक विनाश प्रक्रियाओं से प्रतिरक्षित है, लंबे समय तक चलता है और आक्रामक प्रभावों (कंपन, घर्षण) के लिए प्रतिरोधी है। यह पानी, हवा, अम्लीय वातावरण या नमक के घोल के लंबे समय तक संपर्क में रहने के बाद भी टिकाऊ और सुंदर बना रहता है। अधिकांश प्रकार के कांस्य को सोल्डर या वेल्ड किया जा सकता है।

मिश्र धातु का रंग इसकी संरचना बनाने वाले घटकों पर निर्भर करता है। सबसे हल्का प्रकार सफेद है। अँधेरी कक्षाएँ लाल रंग की होती हैं।

निम्नलिखित योजक कांस्य के रंग और गुणवत्ता को प्रभावित करते हैं:

• जस्ता और सीसा घर्षण की संवेदनशीलता को कम करते हैं;
• एल्यूमीनियम और सिलिकॉन सेवा जीवन को बढ़ाते हैं, जंग और विरूपण से बचाते हैं;
• निकल और लोहा मिश्र धातु की पुन: क्रिस्टलीकरण करने की क्षमता को बढ़ाते हैं, पदार्थ को चिकना और एक समान बनाते हैं;
• जंग, ऑक्साइड जमाव और तीव्र गर्मी के प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए सिलिकॉन या मैंगनीज मिलाया जाता है;
• बिजली के संचालन के लिए इच्छित सामग्री क्रोमियम या बेरिलियम को मिलाकर नहीं बनाई जाती है।

उद्योग में प्रयुक्त कांस्य मिश्र धातु के सबसे लोकप्रिय ग्रेड हैं:

1. बेरिलियम (कठोरता के कारण)। कठोर, लचीला। धातु की प्राकृतिक या कृत्रिम उम्र बढ़ने के साथ, यांत्रिक प्रक्रियाओं के प्रति इसका बढ़ा हुआ प्रतिरोध प्रकट होता है। यह सूचक अक्सर पूर्व-विरूपण द्वारा बढ़ाया जाता है। मशीनों के बड़े और छोटे हिस्सों के निर्माण के साथ-साथ इन्वेंट्री के उत्पादन के लिए भी उपयोग किया जाता है।
2. एल्यूमिनियम (उच्च घनत्व के कारण)। यह रसायनों के प्रति प्रतिरोधी है, प्राकृतिक कारकों के प्रभाव में नहीं बदलता है और समुद्री जल में उपयोग के लिए उपयुक्त है। प्रोसेस करने और काटने में आसान, फ्लैट और स्ट्रिप उत्पादों के निर्माण में लोकप्रिय।
3. सिलिकॉन-जस्ता (लाभ - उत्कृष्ट तरलता)। मशीनिंग (टर्निंग, मिलिंग) के दौरान चिंगारी नहीं निकलती है। जटिल या सजावटी आकृतियों की ढलाई के लिए उपयुक्त।
4. सीसा - घर्षण, आघात के प्रति प्रतिरोधी। इन संकेतकों के कारण, इसका उपयोग अक्सर उन हिस्सों के लिए किया जाता है जो बड़ा भार उठाते हैं।
5. टिन - उपरोक्त सभी लाभों को जोड़ता है, और इसलिए इसकी सबसे बड़ी मांग है।

कांस्य कैसे प्राप्त करें

कांस्य का निर्माण एक जिम्मेदार और कठिन प्रक्रिया है जिसमें सहायक धातुओं को पिघले हुए तांबे में पेश किया जाता है। गलाने का कार्य फोर्ज या प्रेरण भट्टियों में किया जाता है। तापन के लिए प्राकृतिक ईंधन (कोयला) या फ्लक्स का उपयोग किया जाता है।

पहला चरण भट्ठी में तांबे को बिछाना और तरल अवस्था तक पहुंचने तक गर्म करना है। उसके बाद, फॉस्फोरस तांबे को पदार्थ में पेश किया जाता है, जिसमें बाद में मिश्र धातु के घटक जुड़े होते हैं। परिणामी मिश्र धातु को मिलाया जाता है, एक नया प्रसंस्करण तापमान निर्धारित किया जाता है। अंतिम चरण में, फॉस्फोरस तांबे का फिर से उपयोग किया जाता है, जो आपको किसी भी ऑक्सीकरण से छुटकारा पाने की अनुमति देता है।

कांस्य को पिघलाना सरल है, और इसलिए इस धातु का उपयोग अक्सर कला उत्पादों और लघुचित्रों की ढलाई के लिए किया जाता है। विशेष प्रपत्रों का उपयोग करके और उन्हें सही ढंग से भरकर, ब्रोंज़ामानिया कार्यशाला के विशेषज्ञ आदर्श स्वरूप के साथ सामान तैयार करते हैं। कलात्मक ढलाई के लिए इच्छित रिक्त स्थान गोल या चपटे प्रारूप में बनाए जाते हैं।

पिघली हुई अवस्था में कांस्य.

कांस्य का अनुप्रयोग

त्रुटिहीन कामकाजी गुणों ने कांस्य को मैकेनिकल इंजीनियरिंग, विमानन, जहाज निर्माण और बड़े पैमाने के उद्योग के क्षेत्र में सबसे आम सामग्रियों में से एक बना दिया है। यह धातु नमी के प्रति संवेदनशील नहीं है, घिसती नहीं है, इसे विकृत करना लगभग असंभव है। इसलिए, आक्रामक रासायनिक वातावरण में काम करने के लिए डिज़ाइन किए गए रोल्ड उत्पादों के उत्पादन के साथ-साथ विभिन्न प्रोफाइल के भागों और पाइपों के उत्पादन में कांस्य का उपयोग किया जाता है।

विश्वसनीयता और लंबी सेवा जीवन अतिरिक्त विशेषताएं हैं जिनके कारण कांस्य मूर्तिकला और कला के क्षेत्र में व्यापक रूप से जाना जाता है। इससे आंतरिक विवरण बनाए जाते हैं - कैंडलस्टिक्स, झूमर के मामले, सजावट। इसलिए, ब्रोंज़ामेनिया कार्यशाला के विशेषज्ञ बिक्री के लिए उपलब्ध सभी उत्पादों की लंबी सेवा जीवन की गारंटी दे सकते हैं - हमारे उत्पाद मौसम की स्थिति और अन्य प्रतिकूल कारकों पर प्रतिक्रिया किए बिना दशकों तक अपनी सुंदर उपस्थिति और कार्यक्षमता बनाए रखते हैं।