Brons

1 Toepassingen en bewerkingen

Brons is een kopertin legering (minimaal 4% tin). Naast tin kan er ook zink, lood, nikkel, ijzer, mangaan, aluminium en fosfor als legeringelement aan toegevoegd worden. Gietbrons dankt zijn bestaan vooral aan goede gietbaarheid, uitstekende verspaanbaarheid, goede corrosiebestendig en glijeigenschappen in glijlagers en slijtstrippen. Brons is te lassen en te solderen maar slecht te smeden. Het is het eerste metaal dat op grote schaal door de mensheid is toegepast en is te beschouwen als het begin van de civilisatie.

2 Eigenschappen

Brons is door de toevoeging van tin harder en minder buigzaam dan koper en heeft een kleinere buigsterkte, het heeft een grote dichtheid waardoor het in de bouw en constructie weinig toepassingen heeft, wel kan het makkelijk gegoten worden. Door de toevoeging van tin heeft brons een lager smeltpunt dan puur koper. Dat maakt brons uiterst geschikt voor gebruiksvoorwerpen (zoals de bronzen wapens van de oudheid) en kunstwerken.

Door de corrosiebestendigheid wordt het wel toegepast in voorwerpen die in contact kunnen komen met zeewater, zoals appendages en beslag op schepen. Een speciale toepassing is als gereedschap dat gebruikt wordt in omgevingen waar explosiegevaar (ATEX) heerst en vonkvorming ongewenst is, zoals bij opslagtanks voor benzine. Een stalen hamer zou door vonken de benzinedampen kunnen ontsteken.

3 Bronsgieten

Bronzen voorwerpen, van heel kleine tot heel grote, worden gegoten volgens de bronsgiettechniek. Kerkklokken zijn (net als vele standbeelden) vrijwel altijd van brons. Voor de meeste gegoten voorwerpen wordt brons gebruikt dat voor 10% uit tin bestaat, maar voor bronzen kerkklokken is het tinpercentage 20%.

4 Legeringen

Legeringen van koper met tin en eventuele andere toevoegingen worden brons genoemd. Onder normale omstandigheden is de structuur van een legering van koper met maximaal 8% tin homogeen en bestaat uit mengkristallen. Deze structuur wordt gekenmerkt door een uitstekende koudvervormbaarheid en een grote mate van versteviging. In het algemeen zullen de kneed-legeringen gedesoxideerd worden met fosfor om de vorming van het harde tin (II) te voorkomen. Aan deze desoxidatiemethode ontlenen bronskwaliteiten als CuSn6 en CuSn8 hun naam ‘fosfor-brons’. Koper legeringen hebben, evenals ongelegeerd koper, een uitstekende weerstand tegen atmosferische corrosie. Ook de corrosieweerstand in zowel drinkwater als zeewater en diverse chemicaliën, zoals azijnzuur, calciumchloride en natrium-hydroxide, is uitstekend. In tegenstelling tot messing zijn de fosforbronzen nagenoeg ongevoelig voor spanningscorrosie.

De lasbaarheid van de koper-tinlegeringen is slechts matig. De meest toegepaste lastechnieken zijn het TIG en MIG lassen. Bronskwaliteiten waaraan lood is toegevoegd, bijvoorbeeld ter verbetering van de verspaanbaarheid of ter verbetering van de loopeigenschappen als lagermateriaal worden niet gelast