Le bronze est un alliage d'étain de cuivre qui est plus dur que l'un ou l'autre des ingrédients de métal d'alliage. Il est extrêmement résistant et résistant à la corrosion atmosphérique. Il a été utilisé depuis la préhistoire pour forger des outils, des armes, des statues et des ornements. Il a un point de fusion comparativement bas, que les métallurgistes dans les temps anciens pouvaient atteindre avec du charbon de bois et des soufflets. Cela leur a permis de lancer des formes complexes. D'autres métaux tels que le plomb, l'or ou l'argent ont parfois été ajoutés pour modifier la couleur, améliorer la finition ou améliorer la circulation du bronze en fusion.
Composition en alliage
Le bronze antique était généralement composé de cuivre , étain et petites quantités de métaux nobles ou de plomb. La quantité d'étain pourrait atteindre 40 pour cent mais l'alliage de bronze classique et le bronze commercial d'aujourd'hui sont 10 pour cent d'étain et 90 pour cent de cuivre. Les alliages avec plus d'étain sont techniquement des alliages de laiton. Le manganèse est ajouté au bronze utilisé pour les hélices des navires, car il résiste à la corrosion de l'eau salée. Le fer, le nickel, le silicium et l'aluminium sont ajoutés pour renforcer les outils, car le bronze ne produit pas d'étincelles lorsqu'il est frappé.
Dureté et résistance
La résistance du bronze dépend de la composition de l'alliage et varie de Résistance à la traction de 35 000 livres par pouce carré (psi) pour le bronze standard à 85 000 psi pour le bronze d'aluminium à 119 000 psi pour le bronze au manganèse. La limite d'élasticité est comprise entre 32 000 et 68 000 psi. La dureté Brinell mesure de 65 à 225. Le bronze antique était à l'extrémité inférieure de ces chiffres, mais les bronzes modernes en aluminium et manganèse sont utilisés dans les raccords marins, les paliers et les pompes où une résistance et une dureté élevées sont requises.
br>
Le cuivre a un point de fusion de 2200 degrés Fahrenheit et de l'étain 450 degrés Fahrenheit. Selon la quantité d'étain et de cuivre dans l'alliage, le point de fusion du bronze tombe quelque part entre les deux. Le bronze antique typique avait un point de fusion d'environ 2000 degrés Fahrenheit, qui était près du sommet de la gamme de température qui pourrait être atteint dans les fours préhistoriques. Les mineurs devaient d'abord faire fondre le cuivre pour fabriquer le bronze, puis les métallurgistes fondaient le bronze pour réaliser les formes qu'ils voulaient.
Résistance à la corrosion
Le bronze naturel est un métal saumoné mais les statues et autres artefacts extérieurs développent rapidement une patine qui protège le bronze contre une détérioration plus rapide. La couleur de la patine peut varier du vert lime au brun foncé, et le bronze est parfois traité à la fonderie pour développer une patine avant sa livraison. Alors que le bronze résiste aux agents atmosphériques normaux, la présence de soufre ou de chlore dans l'atmosphère accélérera la détérioration.
