कई सहस्राब्दियों से, मनुष्य ने विभिन्न धातुओं के साथ प्रयोग किए हैं और उनसे अधिक से अधिक उच्च शक्ति वाली मिश्र धातुएँ प्राप्त की हैं। इसके लिए कई तरह के रासायनिक तत्वों का इस्तेमाल किया गया। कांस्य युग एक ऐसा युग है जिसके दौरान टिन और तांबे का एक मिश्र धातु (CuSn6) लोकप्रिय हो गया। यह सामग्री क्या है और यह इतनी लोकप्रिय क्यों थी?
कांस्य युग का इतिहास
3000 ईसा पूर्व में तांबा और टिन जैसी धातुओं के प्रसंस्करण में सुधार के लिए धन्यवाद। कांस्य युग शुरू हुआ। यह कांस्य जैसे मिश्र धातु के सक्रिय उत्पादन की विशेषता है, जिसका उपयोग उपकरण और गहने बनाने के लिए किया जाता था।
आधुनिक धातुकर्म उद्योग में तांबे और टिन के अलावा एल्यूमीनियम, फास्फोरस, सीसा और जस्ता जैसी सामग्री का भी उपयोग किया जाता है। यह नाम खुद फारसी शब्द "बेरेंज" से आया है, जिसका अनुवाद "तांबा" होता है।
पता है कि पहला कांस्य Cu और आर्सेनिक से बनाया गया था और इसे आर्सेनिक कहा जाता था। हालांकि, इसकी विषाक्तता के कारण, यह बहुत जल्दीपिटर में बदल गया। आश्चर्य नहीं कि लोहारों को अक्सर बदसूरत और कटे-फटे के रूप में चित्रित किया जाता था। वास्तव में, यह था। लंबे समय तक आर्सेनिक के संपर्क में रहने से उनके शरीर पर बहुत बुरा असर पड़ा। इस कारण से, तांबे और टिन के मिश्र धातु को कांस्य कहा जाता है, क्योंकि यह ये घटक हैं जो इसमें सबसे अधिक बार मौजूद होते हैं।
कांस्य की विशेषता
हम सभी जानते हैं कि तांबे जैसी धातु बहुत नरम, नमनीय और बिल्कुल नाजुक होती है। इसी समय, इसमें बहुत अधिक विद्युत और तापीय चालकता है। टिन और तांबे का एक मिश्र धातु एक ऐसी सामग्री है जो इन रासायनिक तत्वों की विशेषताओं से अलग-अलग है। दूसरे शब्दों में, कांस्य में उच्च कठोरता, ताकत होती है, लेकिन साथ ही यह काफी गलने योग्य होता है।
इस मिश्र धातु की खोज ने धातुकर्म उद्योग में एक बड़ी भूमिका निभाई। इस तथ्य के बावजूद कि बाद में कई अन्य सामग्रियों का आविष्कार किया गया था, आज भी यह अपने अच्छे यांत्रिक गुणों के कारण बहुत लोकप्रिय है।
क्षरण का विरोध करने के लिए कांस्य की क्षमता
मिश्र धातु के सबसे महत्वपूर्ण गुणों में से एक इसका संक्षारण प्रतिरोध है। यह उन रचनाओं के लिए विशेष रूप से सच है जिनमें मैंगनीज और सिलिकॉन (2% से अधिक) की महत्वपूर्ण सामग्री होती है।
यह पाया गया है कि कांस्य पानी (समुद्री और ताजे पानी), केंद्रित क्षार और एसिड, हल्के धातु सल्फेट और क्लोराइड, और शुष्क गैसों (टिनलेस कांस्य) के संपर्क में उच्च संक्षारण प्रतिरोध प्रदर्शित करता है।
बिल्कुल, सामान्य तौर परमिश्र धातु के संक्षारण गुण मिश्र धातु तत्वों पर निर्भर करते हैं। इस प्रकार, एक उच्च सीसा सामग्री जंग का विरोध करने की क्षमता को कम कर देती है, जबकि निकल इस संपत्ति को बढ़ाता है।
कांस्य के प्रकार
मिश्र धातु तत्व, जो इस मिश्र धातु की संरचना में हो सकते हैं, इसके गुणों को महत्वपूर्ण रूप से बदल सकते हैं, और कांस्य का प्रकार भी उन पर निर्भर करता है। इसके अलावा, टिन को अन्य तत्वों द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, BrAMTS-7-1 को निम्नानुसार समझा जा सकता है: 92% तांबा, 7% एल्यूमीनियम, 1% मैंगनीज। कांस्य के इस ब्रांड में टिन नहीं होता है और इसके कारण इसमें वैकल्पिक भार का उच्च प्रतिरोध होता है। इसका उपयोग हाइड्रोलिक इंस्टॉलेशन के लिए बोल्ट, स्क्रू, नट और पुर्जे बनाने के लिए किया जाता है।
एक और उदाहरण BrO10S10 ब्रांड का टिन फाउंड्री कांस्य है। इसमें 83% तक तांबा, 9% टिन, 8% सीसा और 0.1% तक लोहा, सिलिकॉन, फास्फोरस और एल्यूमीनियम होता है। यह उन हिस्सों के लिए डिज़ाइन किया गया है जो उच्च विशिष्ट दबावों के तहत काम करते हैं, जैसे सादे बीयरिंग।
इस तथ्य के बावजूद कि कांस्य टिन और तांबे का मिश्र धातु है, कुछ मामलों में, Sn जैसे रासायनिक तत्व का उपयोग नहीं किया जाता है। टिन रहित कांस्य का एक अन्य उदाहरण गर्मी प्रतिरोधी है। इसके निर्माण के लिए केवल कॉपर 98-99% और कैडमियम 1-2% का उपयोग किया जाता है। एक उदाहरण ब्रांड BrKd1 है। यह उच्च गर्मी प्रतिरोध और विद्युत चालकता के साथ एक गर्मी प्रतिरोधी कैडमियम कांस्य है। इसका उपयोग प्रतिरोध वेल्डिंग मशीनों के कुछ हिस्सों, इलेक्ट्रिक मोटर्स के संग्राहकों और उच्च तापमान पर काम करने वाले अन्य भागों के निर्माण के लिए किया जा सकता है और अच्छे की आवश्यकता होती हैचालकता।
ऑटोमोटिव बियरिंग्स और झाड़ियों में गास्केट बनाने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला एक अन्य प्रकार का मिश्र धातु दबाव-मशीनीकृत टिन कांस्य है। तांबे और टिन के मिश्र धातु में ऐसे मिश्र धातु तत्व होते हैं जैसे सीसा (4%), जस्ता (4%), एल्यूमीनियम (0.002%), लोहा (0.005%)। स्टील ग्रेड को BrOTsS4-4-4 कहा जाता है। यह इन रासायनिक तत्वों के प्रतिशत के लिए धन्यवाद है कि इस मिश्र धातु को दबाव और काटने से संसाधित किया जा सकता है। कांस्य का रंग अशुद्धियों पर भी निर्भर करता है। तो, मिश्र धातु में जितना कम तांबा होता है, रंग उतना ही कम स्पष्ट होता है: 90% से अधिक - लाल, 80% तक - पीला, 35% से कम - ग्रे-स्टील।
कांस्य कार्य
जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, टिन और तांबे का मिश्र धातु काफी टिकाऊ सामग्री है। दबाव के साथ तेज करना, काटना और काम करना मुश्किल है। सामान्य तौर पर, यह कम संकोचन वाली एक कास्टिंग सामग्री है - लगभग एक प्रतिशत। और कम तरलता और अलगाव की प्रवृत्ति के बावजूद, कांस्य का उपयोग जटिल विन्यास के साथ कास्टिंग बनाने के लिए किया जाता है। कला कास्टिंग कोई अपवाद नहीं है।
एलॉयिंग तत्व जो टिन और तांबे के मिश्र धातु में जोड़े जाते हैं, इसके गुणों में सुधार करते हैं और कीमत कम करते हैं। उदाहरण के लिए, सीसा और फास्फोरस के साथ मिश्र धातु कांस्य के प्रसंस्करण में सुधार करता है, जबकि जस्ता इसके संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ाता है। कुछ उद्देश्यों के लिए, विकृत मिश्र धातुएं बनाई जाती हैं। ठंडे फोर्जिंग का उपयोग करते समय वे आसानी से अपना रूप बदल लेते हैं।
आवेदन का दायरा
बेशक, कांस्य का उपयोग हमारे समय में अपनी लोकप्रियता नहीं खोता है। यादगारउत्पादों, सजावटी आंतरिक वस्तुओं, फाटकों और विकेटों के लिए सजावट … इसके अलावा, मिश्र धातु का उपयोग फिटिंग (हैंडल, टिका, ताले) और नलसाजी जुड़नार (नल, फिटिंग, गास्केट, नल) के निर्माण के लिए किया जाता है। औद्योगिक क्षेत्रों में, कांस्य के उपयोग के व्यापक क्षेत्र भी हैं। तो, कास्टिंग मिश्र धातु का उपयोग बीयरिंग, सीलिंग रिंग, बुशिंग बनाने के लिए किया जाता है।
काँसे का व्यापक उपयोग विशेष रूप से इसके संक्षारक गुणों से प्रभावित होता है। इस कारण से, इसका उपयोग तंत्र के कुछ हिस्सों के निर्माण के लिए किया जाता है जो पानी के निरंतर संपर्क में काम करते हैं। मिश्र धातु की उच्च लोच से स्प्रिंग्स और उपकरण के कुछ हिस्सों का निर्माण संभव हो जाता है।
स्मेल्टिंग ब्रॉन्ज
बेशक, प्रत्येक मिश्र धातु के अपने फायदे और नुकसान होते हैं। कांस्य एक मिश्र धातु है जिसमें तांबा और टिन होता है, और इसलिए यह किसी भी रीमेल्टिंग को पूरी तरह से सहन करता है। इसे पूरी तरह से अलग-अलग उद्देश्यों के लिए कई बार इस्तेमाल किया जा सकता है। दूसरी ओर, यदि कांस्य में मैग्नीशियम, सिलिकॉन, एल्यूमीनियम जैसी अशुद्धियों की एक बड़ी मात्रा होती है, तो रीमेल्टिंग के दौरान यांत्रिक गुणों में कमी आ सकती है।
यह इस तथ्य के कारण है कि कांस्य की विशेषताओं में सुधार करने वाले मिश्र धातु तत्व पिघलने के दौरान ऑक्सीकृत हो जाते हैं और अपवर्तक ऑक्साइड बनाते हैं, जो क्रिस्टल जाली की सीमाओं के साथ स्थित होते हैं। वे दानों के बीच के बंधन को तोड़ते हैं, जिससे कांसे को और अधिक भंगुर बना दिया जाता है।
कांस्य और तांबे में अंतर कैसे करें
सबसे आम प्रश्नों में से एक अंतर हैयह मिश्र धातु दिखने में समान है। बेशक, उद्योग के भीतर और विशेष अभिकर्मकों की मदद से, यह काफी सरल है। लेकिन क्या होगा अगर आपको घर पर सामग्री निर्धारित करने की आवश्यकता है?
आइए इस तथ्य से शुरू करते हैं कि मिश्र धातु में टिन और तांबा होता है। प्रतिशत में इन पदार्थों का द्रव्यमान भिन्न हो सकता है। तांबा जितना अधिक होगा, रंग उतना ही चमकीला होगा, लेकिन मिश्र धातु में टिन की सामग्री के कारण, यह परिमाण का एक क्रम होगा, उदाहरण के लिए, शुद्ध Cu से भारी।
यदि हम पीतल की तुलना पीतल से करते हैं, तो बाद वाले में अधिक पीले रंग का रंग होता है। तांबा अपने आप में बहुत तन्य होता है, लेकिन इस पर आधारित मिश्र धातु काफी लोचदार और कठोर होती है। आप यह भी निर्धारित कर सकते हैं कि कौन सी सामग्री गर्म करके आपके सामने है। तो, पीतल में, उच्च तापमान के प्रभाव में, जिंक ऑक्साइड निकलता है और उत्पाद एक राख "पट्टिका" प्राप्त करता है। लेकिन काँसे को गर्म करने पर उसके गुण नहीं बदलते।
कलाकृतियां
अक्सर आप विभिन्न कांस्य मूर्तियों और मूर्तियों को पा सकते हैं। कला के कई काम प्राचीन काल और मध्य युग में बनाए गए थे।
तांबा और टिन युक्त मिश्र धातुओं का उपयोग निम्न बनाने के लिए किया जाता है:
- बाड़ और द्वार, जो न केवल अविश्वसनीय रूप से सुंदर हैं, बल्कि टिकाऊ भी हैं।
- सीढ़ी संरचनाओं के तत्व।
- स्मृति चिन्ह और मूर्तिकला रचनाएँ।
- सजावटी प्रकाश जुड़नार: स्कोनस और झूमर।
- आंतरिक सजावट के लिए आइटम।
जरूरी पेशाब करने के लिएरचना, लकड़ी, जिप्सम या बहुलक सामग्री का एक विशेष मॉडल बनाएं - तथाकथित मोल्डिंग। इस आकृति की गुहाओं को मिट्टी से भर दिया जाता है और ढलाई के बाद हटा दिया जाता है। निर्माण के बाद, सतह को सोने, निकल, क्रोम या चांदी के साथ चढ़ाया जा सकता है।
यह ध्यान रखना बहुत महत्वपूर्ण है कि, एक नियम के रूप में, कला के कार्यों को बनाने के लिए, मिश्र धातु तत्वों के बिना टिन और तांबे के मिश्र धातु का उपयोग किया जाता है। यह इस तथ्य के कारण है कि कांसे में जितने अधिक ऐसे घटक मौजूद होते हैं, उसका संकोचन उतना ही अधिक होता है, जो उत्पाद की गुणवत्ता और आकार को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है।
