Brąz kontra mosiądz – jaka jest różnica?
Na długo przed erą aluminium i stali wynaleziono stopy metali, materiały powstałe w wyniku połączenia dwóch synergicznie działających metali. W ten sposób powstały stop nie tylko zachowuje niektóre właściwości każdego pierwiastka, ale może mieć nowe właściwości, których nie widać w żadnym z nich, co zrewolucjonizowało nasze nowoczesne wybory materiałowe. Dwoma stopami, które rozpoczęły tę transformację, był brąz i mosiądz, starożytne stopy metali odlewane w moim kraju od ponad czterech do pięciu tysięcy lat. Metale te stanowiły punkt wyjścia dla wszystkich innych stopów, a w tym artykule omówimy brąz i mosiądz oraz różnice między nimi. Zostaną szczegółowo omówione właściwości fizyczne, chemiczne i mechaniczne brązu i mosiądzu, a także sposoby, w jakie są one nadal wykorzystywane. Celem tego artykułu jest wykazanie, że metale te, choć starsze niż większość innych materiałów konstrukcyjnych, nadal są niezbędnymi elementami naszego sukcesu w epoce nowożytnej.
Brązowy
Brąz powstaje w wyniku dodania cyny do miedzi, chociaż zwykle zawiera wiele dodatkowych pierwiastków wtórnych, ponieważ brąz został odkryty przez Chińczyków około tysięcy lat przed naszą erą, zanim rozwinęła się precyzyjna chemia. W dzisiejszych czasach brąz jest uważany za klasę stopów miedzi, definiowaną przez ich właściwości robocze i specyficzne pierwiastki stopowe. Stwierdzono, że metale takie jak ołów, mangan, antymon, nikiel, cynk, krzem itp. poprawiają właściwości brązu, dlatego projektanci mają teraz do wyboru różne gatunki brązu.
Brąz ma zazwyczaj czerwonawo-brązowy/złoty kolor i jest kruchy, ale lżejszy niż żeliwo. Ma gęstość względną około 8,8 g/cm3 i wykazuje niskie tarcie w kontakcie z innymi metalami. Łatwo przewodzi ciepło i prąd, a jego temperatura topnienia waha się od 950 - 1050 stopnia, w zależności od zawartości cyny. Ze względu na wysoką zawartość miedzi utlenia się na powietrzu, co nadaje brązowi charakterystyczną cętkowaną patynę. To utlenianie zapobiega korozji brązu, zwłaszcza w środowisku słonowodnym; jeśli jednak związki chloru mogą reagować z brązem, rozpoczyna się proces znany jako „choroba brązu”, a korozja powoduje większą korozję, z czasem powoli niszcząc stop. Jego odporność na słoną wodę sprawia, że brąz jest przydatny do wyposażenia łodzi i podwodnych części morskich, a także rzeźb, które muszą być chronione przed degradacją w środowisku zewnętrznym. Ma doskonałe właściwości odlewnicze i można go łatwo wlać do łożysk, zacisków, połączeń elektrycznych, sprężyn itp.
Mosiądz
Mosiądz odkryto około 500 roku p.n.e. i jest stopem miedzi i cynku, chociaż zawiera także inne pierwiastki, podobnie jak brąz. Ponieważ mosiądz i brąz w dużym stopniu się pokrywają, mosiądz jest często oznaczany przez dużą zawartość cynku i względny brak cyny (choć jest to mylące. Istnieją również stopy mosiądzu cynowanego, co jeszcze bardziej zaciera granice). Ołów jest powszechnym dodatkiem do mosiądzu poprawiającym jego urabialność, wraz z innymi unikalnymi pierwiastkami tworzącymi kategorię stopów mosiądzu.
Mosiądz to jasne złoto, miedź, a nawet srebro, w zależności od stosunku cynku do miedzi. Jest bardziej plastyczny niż brąz i wykazuje podobnie niskie tarcie w kontakcie z innymi metalami. Ma gęstość około 8,73 g/cm3 i temperaturę topnienia tak niską, jak 900-1000 stopnia, w zależności od stopu. Mosiądz jest przewodnikiem ciepła i jest odporny na korozję, szczególnie na korozję galwaniczną powodowaną przez wodę morską. Dobrze się odlewa, jest dość trwały i atrakcyjny, a nawet ma pewne właściwości antybakteryjne ze względu na wysoką zawartość miedzi. Najczęstsze zastosowania mosiądzu to instrumenty muzyczne, wykończenia dekoracyjne, śruby, grzejniki, łuski pocisków itp.
