Il bronzo è una lega di stagno di rame che è più dura di uno qualsiasi degli ingredienti di metalli in lega. È estremamente resistente e resistente alla corrosione atmosferica. È stato usato fin dalla preistoria per forgiare utensili, armi, statue e ornamenti. Ha un punto di fusione comparativamente basso, che i metalmeccanici nell'antichità potevano raggiungere con carbone di legna e soffietti. Questo ha permesso loro di lanciare forme complesse. Altri metalli come piombo, oro o argento sono stati aggiunti a volte per alterare il colore, migliorare la finitura o rendere migliore il flusso di bronzo fuso.
Composizione lega
Il bronzo antico era solitamente costituito da rame , stagno e piccole quantità di metalli nobili o piombo. La quantità di stagno potrebbe raggiungere il 40%, ma la lega di bronzo classica e il bronzo commerciale di oggi sono il 10% di stagno e il 90% di rame. Le leghe con più stagno sono tecnicamente leghe di ottone. Il manganese viene aggiunto al bronzo utilizzato per le eliche delle navi perché resiste alla corrosione dell'acqua salata. Ferro, nichel, silicio e alluminio si aggiungono per la resistenza degli strumenti, perché il bronzo non produce una scintilla quando viene colpito.
Durezza e resistenza
La forza del bronzo dipende dalla composizione della lega e varia da Resistenza a trazione di 35.000 libbre per pollice quadrato (psi) per bronzo standard fino a 85.000 psi per bronzo alluminio a 119.000 psi per bronzo al manganese. La forza di snervamento varia da 32.000 a 68.000 psi. La durezza Brinell misura da 65 a 225. Il bronzo antico era all'estremità inferiore di queste figure, ma i moderni bronzi in alluminio e manganese sono utilizzati in raccordi marini, cuscinetti e pompe dove sono richieste elevata resistenza e durezza.
Punto di fusione
Il rame ha un punto di fusione di 2200 gradi Fahrenheit e stagno 450 gradi Fahrenheit. A seconda della quantità di stagno e rame nella lega, il punto di fusione del bronzo cade da qualche parte tra i due. Tipico bronzo antico aveva un punto di fusione di circa 2000 gradi Fahrenheit, che era vicino alla parte superiore della gamma di temperature che potrebbe essere raggiunto in forni preistorici. I minatori hanno dovuto prima sciogliere il rame per fare il bronzo, e poi i metalmeccanici hanno fuso il bronzo per fondere le forme che volevano.
Resistenza alla corrosione
Il bronzo naturale è un metallo color salmone ma statue e altri manufatti all'aperto sviluppano rapidamente una patina, che protegge il bronzo da un ulteriore rapido deterioramento. La patina può variare di colore dal verde lime al marrone scuro, e il bronzo viene talvolta trattato in fonderia per sviluppare una patina prima di essere consegnato. Mentre il bronzo è resistente ai normali agenti atmosferici, la presenza di zolfo o cloro nell'atmosfera accelererà il deterioramento.
