Различие между бронзой и медью может быть непростой задачей для многих. Однако мы надеемся прояснить четкое различие между металлургическими металлами в этом руководстве.
Мы сравним все важные свойства, области применения, свойства формовки и обработки. Давайте начнем.
Что такое бронза?
Открытие бронзы относится к примерно 3500 г. до н. э.
При рассмотрении состава главными компонентами являются как олово, так и медь, среди других сплавных элементов.
Олово составляет около 12 процентов бронзы. Однако медь занимает большую часть.
Тем не менее, кроме того, в состав также могут входить другие сплавные элементы, такие как никель, цинк, свинец, мышьяк и фосфор, среди других.
Нельзя не отметить, что состав бронзы значительно влияет на ее внешний вид и другие свойства.
Что такое медь?
В отличие от бронзы, медь встречается в природе. Артефакты из меди восходят к примерно 5000 г. до н. э. В это время ее использовали для изготовления инструментов, оружия и украшений.
Химический символ меди – Cu.
Основные сплавные элементы в бронзе и меди
Эти марки сплавов отличаются и в основном ограничены определенными применениями.
Чтобы лучше понять различные марки, мы выделили основные сплавы в следующих таблицах.
| Металл | Марка | Состав | Основные области применения |
|
БРОНЗА | Сплав 932 (с высоким содержанием свинца) | 81 – 85% меди 6 – 8 % свинца 1 – 4% свинца | Не давящие приложения, такие как изготовление шайб и втулок. |
| Сплав 954 | 83% меди 10 -11,5% алюминия 3 – 5 % железа1,5% никеля0,3% марганца | Изготовление промышленного и крепежного оборудования. | |
|
МЕДЬ | Сплав 101 | Свободная от кислорода | Применения с высокой дуктильностью и электропроводностью |
| Сплав 110 | Электролитическая | Применения с высокой теплопроводностью и электропроводностью. Отличная дуктильность и пластичность | |
| Сплав 122 | Аналогично сплаву 110 | Применения, требующие превосходной свариваемости и формования | |
| Сплав 145 | 0,7 % теллурия | Применения, требующие высокой формовки и обработки. Конечно, это наряду с превосходной электропроводностью и теплопроводностью. |
Кроме двух основных марок, указанных выше, бронзу также можно классифицировать следующим образом:
| Тип | Состав меди | Другие сплавные элементы |
| Торговая бронза | 90% | 10% Цинк |
| Архитектурная бронза | 57% | 40% Цинк 3% Свинец |
| Пластиковая бронза | 70% | Примерно 30% Свинец |
| Оловянная бронза | 80 – 90% | 12 – 12,5% Олово 0,01 – 0,35% Фосфора |
| Алюминиевая бронза | 70 – 80% | 6 – 12% Алюминия < 6% Железа < 6% Никеля |
| Кремниевая бронза | 70 – 80% | 20% Цинк 6% Кремния |
Цена бронзы против меди
Состав сплавных элементов определяет стоимость каждого металла. Сложный сплавный класс будет привлекать более высокую стоимость по сравнению с базовыми сплавными классами.
В целом медь обычно дороже бронзы.
Сравнение твердости металла: бронза против меди
При изучении твердости металла мы используем испытание по шкале твердости Бринелля. Конечно, затем вы назначаете значение в соответствии с характеристиками в шкале твердости Бринелля.
Из шкалы твердости Бринелля следует, что медь менее твердая (35), чем бронза (40-42). Примеси, используемые в бронзе, значительно увеличивают ее твердость.
Химические элементы в меди и бронзе
Как уже упоминалось, медь – это чистое вещество. Однако химический состав меди иногда может быть изменен. Например, существуют медные сплавы без кислорода, в то время как другие содержат теллур.
Помимо меди и олова, в бронзе присутствуют:
- Марганец
- Никель
- Фосфор
- Кремний
- Мышьяк
- Сурьма
- Свинец
Применение бронзы и меди
У обоих металлов есть применение в промышленности. Однако эти применения различаются из-за различного химического состава двух металлов.
У бронзы есть многообластное применение:
| Промышленность | Изделия |
| Музыка | Музыкальные инструменты |
| Морское дело | Винты, подшипники, трубопроводные системы и т. д. |
| Автомобиль | Пружины, втулки и подшипники |
| Строительство | Гаечные ключи, молотки и молотки |
| Деревообработка | Бронзовая шерсть |
| Скульптура | Литье бронзовых скульптур |
Хотя большинство применений меди сосредоточены в электротехнике, у нее также есть другие применения, как показано в таблице ниже:
| Промышленность | Изделия |
| Электронные устройства | Провода и кабели IC, Печатные платы Теплоотвод, теплообмен, катодно-лучевые трубки, электродвигатели, электромагниты |
| Архитектура | Крыши, двери, шпили, своды, водостоки, шпили, мигающие, купола |
| Энергетика | Солнечные панели, турбинные двигатели |
| Инвестиции | Металлические слитки для хранения (Аналог Золота) |
| Здравоохранение | Медные сплавы с антимикробными свойствами |
| Морское дело | Облицовка для корабельных деталей |
Цвет бронзы против цвета меди
У многих медных сплавов тенденция иметь красновато-коричневый цвет.
Однако у большинства бронзовых сплавов цвет сепии. Их цвет похож на золото, но выглядит тусклым.
Сопротивление коррозии меди по сравнению с бронзой
Медь подвергается окислению при контакте с атмосферой. Образующийся слой из процесса окисления является пятнистой патиной.
Слой патины (действуя как защитный слой) делает бронзу превосходно устойчивой к коррозии.
Бронза идеально подходит для морских применений.
Однако оба металла не стойки к хлору. Со временем хлор разрушает медь.
Когда речь идет о меди, окисной слой делает ее крайне устойчивой к большинству атмосферных условий. У бронзы лучшие свойства сопротивления коррозии.
Электрическая проводимость бронзы и меди
Способность материала передавать электрическую энергию называется электрической проводимостью.
У меди полная электрическая проводимость (100 процентов). Это свойство делает ее стандартным материалом, широко используемым в мире для изготовления электрических компонентов.
Бронза не является очень хорошим электрическим проводником. Мы можем оценить ее электрическую проводимость примерно в 15% от меди.
Теплопроводность: Медный металл против Бронзового металла
Давайте сравним два металла:
- Медь – 223 BTU/ч-фут²-°F теплопроводность
- Бронза – примерно 229 до 1440 BTU/ч-фут²-°F теплопроводность
С увеличением температуры теплопроводность бронзы также увеличивается.
Температура плавления бронзы против меди
С общей точки зрения, у бронзы ниже температура плавления, чем у меди.
Remember, the melting point varies depending on the alloying elements. As an estimate, the two metals melting points are as follows:
- Copper – about 1084 °C
- Bronze – between 315 °C and 1080 °C
Remember, the alloying elements act as impurity, lowering the melting point of bronze.
Machining Bronze Vs Machining Copper
Milling, turning, and stamping are some common examples of machining stress applied on either bronze or copper.
Copper has high machinability compared to bronze. When comparing bronze and copper, the latter is flexible.
Forming Copper Vs Bronze
Deductively, copper has higher formability than bronze. That is the reason copper is the preferred material in the production of micron-sized wires.
Welding Copper Compares Welding Bronze
You can weld copper and bronze separately or jointly.
The ideal welding techniques for bronze are either Metal Inter Gas (MIG) welding or Shielded Metal Arc Welding (SMAW).
On the other hand, TIG and MIG welding are perfect for joining copper.
Also, you can opt for either oxyacetylene or Manual Metal Arc (MMA) welding when repairing tough pitch copper.
Significantly, the weldability is determined by the grade of either the copper or bronze material.
Bronze Vs Copper: Strength
We cannot conclude the comparison of bronze and copper without looking at their strength.
We will look at three categories of strength:
- Yield strength – Strength(force) at which permanent deformation occurs on a material.
- Tensile Strength – Strength (force) at which a material fractures when being stretched.
- Shear Strength – Strength (force) at which the material’s internal structures slides against each other.
The table below is a summary of the strength property of the two.
| Metal | Yield Strength | Tensile Strength | Shear Strength |
| Bronze | 69.0 and 800 MPa 10000 and 116000 psi | 350 MPa to 635 MPa | 35000 psi to 47000 psi. |
| Copper | 33.3 MPa 4830 psi | 210 MPa | 25000 psi |
Comparing the two metals, bronze is stronger.
Quick FAQs
Does Bronze Rust?
Owing to its minimal iron content, bronze does not rust.
However, the copper component in bronze does undergo oxidation which results in a greenish outer layer.
Why do Copper and Bronze Turn Green?
Copper and bronze turn green due to oxidation.
As copper reacts with oxygen present in the atmosphere, it forms a greenish layer referred to as the mottled patina.
Is Copper Heavier than Bronze?
Copper is heavier than bronze. Copper has a density weight of 8930 kg/cu.m while bronze has a density weight ranging from 7400 to 8900 kg/cu.m (depending on the alloying elements)
How do you Differentiate Copper from Bronze?
Although both copper and bronze are reddish-brown, you can identify them using their color.
Below is a standard procedure to help you with the differentiation:
- Clean your copper and bronze sample. Preferably, using commercial cleaning products. This way you will be able to remove the greenish layer formed from oxidation.
- Once clean, expose your copper and bronze samples to sunlight. You can also use white light instead
- Now be keen. A discoloration with dull gold color will be bronze. The copper sample should have a pinkish-orange color.
Note: Both copper and bronze are reddish-brown, hence you need to be keen to notice the variation in the shades.
Conclusion
With the information in this guide, now you know when to choose bronze or copper for any application.
As discussed, the properties and distinctions give the two materials their merits and demerits.
More Resources:
Bronze vs. brass – source: KDM
Bronze – Source: Wikipedia
Bronze Fabrication – Source: KDM
Copper, Bronze, Brass (Metal Alloy Comparison) – Source: Sequoia
Brass vs Copper – Source: KDM
Bronze and Copper Colors – Source: eHow
Copper – Source: Science Direct
Copper Sheet Metal Fabrication – Source: KDM
Difference between Bronze, Copper & Brass – Source: Metal Supermarket
Difference Between Copper and Bronze – Source: The Difference
