Jak w domu odróżnić brąz od mosiądzu?

Często kupując antyczną biżuterię, naczynia, figurki ze stopów miedzi, konieczne staje się zidentyfikowanie metalu, z którego są wykonane. Jest to szczególnie ważne dla osób, które zajmują się odlewaniem i topieniem wysoce artystycznych wyrobów i biżuterii. Ale jak odróżnić brąz od mosiądzu w domu, jeśli nie ma możliwości przeprowadzenia badania w laboratorium.

Mosiądz i brąz to dwa powierzchownie podobne stopy na bazie miedzi, z których wytwarza się wiele przedmiotów dekoracyjnych i technicznych. Oba metale mają niską temperaturę topnienia, co pozwala wytwarzać z nich różne produkty własnymi rękami. Mimo podobieństw mają zupełnie inny skład chemiczny, barwę i właściwości fizyczne. Jednak zwykła osoba nie zatrudniona w metalurgii raczej ma trudności z ich zidentyfikowaniem.

Oparty jest na cynku, czasem z dodatkiem innych pierwiastków (niklu, cyny, manganu, ołowiu, żelaza, bizmutu i innych). Metal był znany na długo przed naszą erą. Dzięki kolorowi przypominającemu złoto, starożytne rzymskie monety, różne przedmioty gospodarstwa domowego i biżuterię wybijano z mosiądzu. We współczesnym świecie ze stopu najczęściej otrzymuje się bimetal stalowo-mosiądzowy, z którego powstają wyroby artystyczne i ozdobne okucia.

Mosiądz nie jest odporny na ścieranie, ale charakteryzuje się dużą ciągliwością i dobrymi właściwościami antykorozyjnymi. Łatwo poddaje się różnym rodzajom spawania (gaz, łuk) i łatwo zwija. Produkty z niego wykonane mają żółtawy kolor i są dobrze wypolerowane. Nie jest ferromagnetyczny.Szczególnie popularny jest rodzaj stopu mosiężnego kutego plastycznego o nazwie tombak. Zawiera 88-97% miedzi, a resztę stanowi cynk. Ze względu na dużą plastyczność jest szeroko stosowany w odlewach artystycznych, do produkcji insygniów, instrumentów dętych.

Jest to stop miedzi, w którym głównym pierwiastkiem jest cyna lub inne pierwiastki chemiczne (nikiel, aluminium, krzem itp.). Ale wysokiej jakości brąz uzyskuje się tylko w połączeniu z cyną. Metal pojawił się w życiu człowieka na początku epoki brązu. Najstarsze produkty z niej pochodzą z V tysiąclecia p.n.e. Jego klasycznym zastosowaniem w niedalekiej przeszłości jest odlewanie dzwonów i armat.

W stanie stopionym metal ma dobrą płynność, co umożliwia odlewanie z niego dowolnych, nawet najbardziej skomplikowanych kształtów.... Ze względu na wysoką odporność na ścieranie mechaniczne i korozję materiał znajduje zastosowanie w inżynierii mechanicznej, rakietowej, lotniczej i stoczniowej. A ze względu na to, że stop nie jest narażony na negatywne działanie zjawisk atmosferycznych, wykorzystuje się go do odlewania rzeźb, pomników, elementów dekoracyjnych elewacji.

Pomimo tego, że w metalurgii istnieją jasne kryteria rozróżniania tych dwóch stopów, w rzeczywistości osoba niedoinformowana z trudem identyfikuje je z dokładnością.

Wyraźne różnice między metalami można prześledzić tylko wtedy, gdy stopy nie zawierają zanieczyszczeń. Jednak obecnie występuje duża liczba ich odmian, co utrudnia identyfikację. Mosiądz oznaczony jest literą „L”, kolejne znaki w oznaczeniu wskazują na obecność głównych pierwiastków oraz średnią zawartość miedzi w procentach. Na przykład L70 oznacza 70% zawartość Cu, a LAZh60-1-1 składa się z 60% miedzi, 1% aluminium i 1% żelaza.

W stopie mosiądzu miedź łączy się z cynkiem, co nadaje metalowi plastyczność i niski stopień odporności na zużycie. To główny element dodatkowy, ale mosiądz występuje w wersji dwu- i wieloskładnikowej. Są różne jego rodzaje.

• Stopy do obróbki plastycznej. Wykorzystywane są do produkcji części maszyn, rur, sprężyn.
• Odlewnie. Służą do wykonywania łożysk, armatury, urządzeń przeznaczonych do pracy w wysokich temperaturach i środowiskach agresywnych.
• Biżuteria z mosiądzu. Służy do wykonywania ozdób, medali, elementów dekoracyjnych, wyrobów artystycznych.

W brązie miedź jest stopiona z cyną, dzięki czemu metal jest mocniejszy, mocniejszy i trwalszy. Ale czasami zamiast tego używa się aluminium, berylu lub magnezu. Istnieje również kilka rodzajów brązu.

• Brąz cynowy, czyli „dzwon”. Głównym pierwiastkiem stopowym jest cyna. Stop ma dobrą odporność na korozję i wysokie właściwości przeciwcierne.
• Stopy bezcynowe... Wykorzystują inne składniki (aluminium, ołów, beryl, krzem itp.). Stopy te są znacznie bardziej miękkie i ciągliwe. Kolor materiału zależy od zawartych w nim składników. Na przykład brąz aluminiowy ma charakterystyczny złocistożółty kolor, dlatego od dawna jest stosowany jako zamiennik złota do produkcji monet i biżuterii.

Najsłynniejszym ze stopów bezcynowych jest konstantan. Ten termostabilny metal o wysokiej rezystywności zawiera miedź (około 59%), z dodatkiem niklu (39-41%) i manganu (1-2%).

Ze względu na wysoką zawartość cynku mosiądz ma kolor zbliżony do prawdziwego złota. Jednak odcień zależy bezpośrednio od procentu danego pierwiastka chemicznego. W związku z tym gama kolorów może wahać się od różowoczerwonej do złocistożółtej. Zazwyczaj mosiądz wygląda jak złoto-żółty metal.

Stop brązu odznacza się srebrzystobiałym odcieniem, jeśli zawiera więcej niż 35% cyny. Jeśli jego zawartość sięga 40%, to kolor metalu jest bliższy bieli, przypominającej stal. Produkty wykonane z takiego brązu są srebrzyste z lekkim złotym odcieniem. Jeśli kompozycja zawiera dużą ilość miedzi (ponad 85%), kolor tego metalu jest bliższy czerwieni lub ciemnobrązowemu.

Mosiądz jest materiałem bardziej kruchym i mniej trwałym, podatnym na szybkie zużycie. Nie stosuje się tam, gdzie wymagana jest wysoka odporność na ścieranie. Ze względu na niską gęstość cynku mosiądz jest znacznie lżejszy od brązu. Brąz to materiał odporny na zużycie i trwały. Ze względu na swoją plastyczność jest ulubionym stopem odlewniczym rzeźbiarzy. Jest znacznie twardszy i mocniejszy niż mosiądz. Na przykład metal z 27% zawartością cyny okazuje się być tak twardy, ciężki i kruchy, jak to tylko możliwe. To jest Twardość brązu zależy od zawartości w nim cyny. Ale tego stwierdzenia nie można odnieść do stopów bezcynowych.

Mosiądz wymaga ulepszenia, dlatego do stopu wprowadzane są różne dodatkowe składniki. Dzięki temu stopowaniu mosiężny stop odlewniczy charakteryzuje się odpornością na korozję, niskim współczynnikiem tarcia, podwyższoną płynnością, niską skłonnością do likwacji oraz doskonałymi właściwościami technologicznymi i mechanicznymi.

Brąz ma wysokie właściwości wytrzymałościowe i niski współczynnik tarcia. Ze względu na doskonałą odporność na negatywne działanie agresywnych środowisk metal ten znajduje szerokie zastosowanie w przemyśle stoczniowym i nawigacji. Stop miedzi ma szeroki zakres zastosowań – od elementów dekoracyjnych wnętrz po części krytyczne.

Produkty mosiężne charakteryzują się niskim kosztem. Jest to szczególnie ważne przy przekazywaniu złomu do punktów odbioru surowców. Cena nie jest jednak kryterium decydującym, gdyż zależy od stężenia miedzi. Im więcej, tym droższy metal. A w przypadku brązu decydującym czynnikiem jest również zawartość cyny. Na przykład brąz cynowy jest cenniejszy niż brąz krzemowy.

W praktyce istnieje kilka prostych i sprawdzonych metod identyfikacji metali.

Obróbka cieplna pomaga odróżnić stopy miedzi. Odbywa się za pomocą płomienia potężnego palnika. W tym celu próbka metalu jest podgrzewana do 600-650 ° C. Ogień lub palnik na konwencjonalnej kuchence gazowej nie zapewniają wystarczającej temperatury. Jeżeli w wyniku zabiegu na powierzchni produktu pojawi się osad popiołu (tlenek cynku), a sam materiał stanie się plastyczny, to jest to mosiądz.

Po wygięciu metal nie pęka, ale wygina się. Taka plastyczność i giętkość związana jest z obecnością w nim cynku. Jeśli produkt nagrzewa się po podgrzaniu, ale nie zmienia koloru ani innych właściwości mechanicznych, oznacza to brąz. Po wygięciu ma tendencję do pękania.

Istota metody polega na określeniu stopu na podstawie jakości wiórów powstałych podczas piłowania wyrobu metalowego. Jako narzędzie służy piła do metalu. Mosiądz jest cięty warstwami, tworząc kręcone wióry. A brąz, ze względu na swoją kruchość, jest cięty w drobne płatki, bardziej przypominające pył.

Nie wszystkie stopy miedzi są ferromagnetyczne. Na przykład magnes przyciąga cynę i ołów, ale nie ma to wpływu na mosiądz. Do tej metody testowej wymagany jest silny magnes (na przykład neodym), który należy kolejno doprowadzać do przedmiotów wykonanych z różnych materiałów. Brąz ze względu na zawarte w nim cynę, żelazo lub nikiel będzie się lekko sklejał.Im wyższa zawartość tych składników w metalu, tym bardziej produkt z brązu jest podatny na namagnesowanie. Na przykład metal oznaczony BrAZHN-10-4-4, w którym oznaczenie cyfrowe wskazuje zawartość Fe (4%) i Ni (4%) ma maksymalną podatność magnetyczną.

Klasyczny mosiądz w żaden sposób nie reaguje na neodym. Jednak magnes przyciąga również stopy mosiądzu zawierające odpowiednio żelazo i nikiel (LAZH i LAN). Wszystkie te fakty stawiają pod znakiem zapytania skuteczność samej metody.

Czasami, gdy nie jest możliwe określenie metalu w inny sposób, można to zrobić poprzez oględziny miejsca złamania. Mosiądz ma tendencję do pękania z drobnymi ziarnami o białawym lub żółtawym kolorze. Stop brązu łamie się na duże kawałki o gruboziarnistej strukturze. Kolor w sekcji ma charakterystyczny czerwonawy odcień.

Inną skuteczną metodą rozróżnienia stopów miedzi jest poddanie ich działaniu odczynnika chemicznego. Potrzebujesz tylko niezbędnego specjalnego sprzętu i 50% kwasu azotowego (HNO3). Probówki z mieszaniną odczynnika i wiórów metalowych są podgrzewane, aż pojawi się biały osad cyny, którego obecność wskazuje na brąz. Jeśli ciecz pozostaje przezroczysta, oznacza to, że zawiera mosiądz.

W mosiądzu procesowi spawania będzie towarzyszyć powstawanie białego dymu, powstałego w wyniku wypalania cynku. W brązie w wyniku kontaktu z łukiem spawalniczym nie będzie obserwowany dym.

To kolejna metoda rozróżniania metali. Aby dostrzec różnicę, wystarczy zważyć w dłoniach sztabki o tej samej objętości z różnych stopów. Okaz z brązu będzie ważył znacznie cięższy niż kawałek mosiądzu.

Jednak gęstość spoin wpływa również na wagę produktu. Dlatego nie zawsze zaleca się stosowanie wagi jako jasnego kryterium rozróżniania metali. Na przykład brąz o niskiej zawartości cyny (2-8%) różni się tym, że będzie ważył lżej niż odpowiednik z mosiądzu.

Jeśli nie ma możliwości zidentyfikowania stopu, możesz sprawdzić produkt metalowy w certyfikowanych ośrodkach - i to będzie najlepszy wybór metody określania składu. W takich instytucjach znajdują się kompaktowe laboratoria, w których analiza spektralna jest przeprowadzana na specjalnym sprzęcie. Ta metoda pozwala z maksymalną dokładnością określić skład chemiczny materiału. Do sprawdzenia służy specjalne narzędzie - staloskop. Metodę wyróżnia wysoka czułość oraz możliwość określenia składu bez zmiany struktury metalu.

Aby dowiedzieć się, jak odróżnić metale, zobacz następny film.