Медь и ее сплавы: бронза и латунь

 Медь

 В истории человечества именно медный век, сменив собой каменный, ознаменовал собой начало эпохи металлов.
Медь - это металл медового, золотисто-розоватого цвета, в природе она порой встречается в виде самородков. Этот пластичный металл легко обрабатывается и не ржавеет, медь можно раскатать в тоненькую пластинку толщиной всего 0,03 мм. Из меди можно изготовить медную проволоку любой толщины. В отожженном состоянии эта проволока становится настолько мягкой и пластичной, что из нее без труда можно вить всевозможные шнуры и выгибать самые сложные, причудливые элементы орнамента.
Температура плавления меди составляет 1083°С. Медь обладает высокой электро- и теплопроводностью, уступая в этом отношении лишь серебру. Многие старинные вещи целиком изготовлялись из меди.
Однако, несмотря на то, что медь хорошо шлифуется и полируется, она быстро теряет блеск; ее затруднительно точить, сверлить, фрезеровать. Одно из достоинств меди – красивый, цвет который; обогащает колорит изделия, особенно если оттонировать и придать разные оттенки. Однако на воздухе медь постепенно тускнеет, так как сначала на ее поверхности образуется слои окиси красного цвета, которыйзатем под действием сернистых, хлористых и углекислых соединений темнеет и может, наконец, превратиться в патину. Патину зеленого цвета можно увидеть только на шпилях церквей, на памятниках: из-за обилия частиц различной грязи патина обычно бывает темно-коричневого цвета.
Медь входит в состав огромного числа сплавов, и эти медные сплавы, как правило, отличаются высокой прочностью, пластичностью (хорошо обрабатываются) и дешевизной - в отличие от чистой меди.
Самые известные художественные медные сплавы - это бронза и латунь.
(Ссылки под изображениями направляют Вас на оригинальное изображение)

Медь самородная

Медный всадник
Медный всадник в Санкт-Петербурге

Царь-пушка
Царь-пушка в московском кремле

 Бронза

  В любой бронзе содержание меди не должно опускаться ниже 50%. В противном случае сплав будет называться уже не бронзовый, а иначе (баббит, манганин и т.д.). Открытие этого сплава произошло почти четыре с половиной тысячи лет назад. Бронзами называют сплавы меди с марганцем, оловом, алюминием, бериллием, кадмием, свинцом и другими металлами. Слово "бронза" - итальянского происхождения. Долгое время бронзу получали, сплавляя медь с оловом, однако в дальнейшем научились делать и безоловянные бронзы.
  Пушкинский "медный всадник" на самом деле вовсе не медный, а бронзовый, так как именно бронза лучше всего подходит для изготовления монументальной скульптуры из-за своей прочности и долговечности.
Бронза обладает более низкой по сравнению с медью температурой плавления и более высокой прочностью. Со временем она вытеснила медь, и медный век сменился бронзовым.
Бронзу (в отличие от меди и олова) в природе встретить практически невозможно.  Самородная бронза в природе неизвестна.
 С увеличением содержания олова в бронзе ее вязкость снижается, а хрупкость и твердо суть увеличиваются. Наибольшее количество олова - до 33% - содержит т.н. "зеркальная бронза", которая раньше использовалась для выделки зеркал и отражателей телескопических рефлекторов. Высокой твердостью и звоном отличались "колокольная" бронза, содержащая от 16 до 22% олова: она шла на литье колоколов. Бронза с 10% олова называлась раньше "пушечной" - из нее отливали пушки и ядра.
 Из захваченных у врага пушек победители зачастую создавали себе бронзовые памятники. Для этого к пушечной бронзе добавляли меди, цинка (до 10%) и свинца (до 3%). Получалась художественная бронза, содержащая около 5% олова.
  Знаменитая бронзовая царь-пушка весом 40 тонн была отлита в 1586 году мастером Андреем Чоховым.
Меньше всего олова (4-5%) содержит применившаяся некогда для чеканки монет пластичная "монетная" бронза. Эта бронза долгое время была единственной из бронз, способной штамповаться.
Цвет бронзы с увеличением процентного содержания олова изменяется от красного (меди не менее 90%) к желтому (меди не менее 85%). При 50% содержания меди цвет сплава белый, при содержании меди менее 35% серо-стальной. Если бронзу покрыть патиной, то она становится зеленоватой или дымчатой.
Советуем посмотреть на нашем сайте  старинные изделия из бронзы

Латунь

Сплавы меди, содержащие более 10% цинка, называются латунями (само слово имеет немецкое происхождение). По цвету латунь напоминает золото, она такого же золотисто-желтого цвета. Температура плавления латуни 980-1000°С.
Если цинка в составе сплава содержится меньше 10%, то эти латуни называются томпаками. Если цинка в сплаве содержится от 10 до 20%, то сплавы именуются полутомпаками.
Томпаки используются для изготовления художественных изделий, после полировки они долго сохраняют красивый золотистый цвет и не тускнеют.
Наиболее пластична латунь с 32-процентным содержанием цинка, а наиболее прочной является латунь с 45-процентным содержанием цинка. Если же цинка в латуни более 50%, то сплав приобретает большую хрупкость.
Латунь используется для производства дешевых ювелирных украшений обычно с последующим золочением или серебрением, а также для украшения интерьера, т.к. она отлично сочетается с деревом, камнем и т.д.
Художественные изделия, выполненные из латуни, хорошо работают в условиях интерьера в теплых и сухих помещениях. На открытом воздухе латунь быстро теряет свой блеск и золотистый цвет и покрывается сернистыми и оксидными пленками, чернеет и утрачивает свои художественные качества. Поэтому для художественных изделий, предназначенных для открытых пространств, латунь применять нецелесообразно; для этих целей служит бронза.
Нередко встречаются многокомпонентные латуни, в состав которых с целью повышения механических и литейных свойств вводят такие элементы, как олово, кремний, алюминий, марганец, никель, и др.
Красновато-желтыми являются сплавы, содержащие от 3 до 20% цинка, буро-желтыми - сплавы, содержащие около 30% цинка, а светло-желтыми - сплавы, в которых около 40% цинка.
Латунная ваза
Конфетница из латуни

Декоративная подкова
Подкова из латуни

Статья была написана по материалам трудов Л. Ерлыкина   "Послушный металл" (М., 1974)  и  И. Н. Мутылиной "Художественное материаловедение. Ювелирные сплавы" (Владивосток, 2005).

В статье использовались изображения с сайтов  wikipedia.org,  img15.nnm.ru, www.kibet-shop.ru, www.megagift.ru и cf.juggle-images.com  в соответствии со статьей 1274 ГК РФ в информационных, учебных и культурных целях без извлечения коммерческой выгоды.