Всё, что вы хотели знать о бронзе

Бронза: жизнь длиной в несколько тысячелетий

Бронза уже почти шесть тысяч лет известна людям. Бронзовому веку человечества предшествовал медный, пока в XXXV веке до н. э. мастера-литейщики не соединили этот достаточно мягкий металл с мышьяком либо оловом, получив материал с совершенно новыми свойствами.

«Название «бронза» происходит от итальянского bronzo, которое, вероятно, в свою очередь произошло либо от персидского слова «berenj», означающего «медь», либо от названия города Бриндизи, из которого этот материал доставлялся в Рим». (Цитата из «Википедии»). Самыми древними изделиями из мышьяковистой бронзы являются находки русского археолога Николая Веселовского, который в 1897 году в районе реки Кубань обнаружил остатки так называемой Майкопской культуры, существовавшей во второй половине 4 тысячелетия до н. э..

С развитием международных экономических связей в большинстве стран стало рентабельнее ввозить немышьяковые сорта бронзы, чем самим производить мышьяковую. Постепенно оловянная бронза стала самым массовым видом этого сплава. В более позднее время к бронзам стали относить медные сплавы с алюминием, кремнием, бериллием, свинцом и другими элементами (за исключением цинка и никеля). Сейчас эти сорта потесняют традиционную оловянную бронзу. И только для литья колоколов по-прежнему используют классическую марку, состоящую из80 % меди и 20 % олова.

Бронза – материал, который используется во многих отраслях промышленности: машиностроении, ракетостроении, авиации, судостроении, при производстве различных приборов. Но всю красоту сплава доносят до людей художники, дизайнеры и скульпторы, работающие с этим материалом. Из бронзы льют скульптуры и памятники, высокохудожественные формы для театров, дворцов, залов – элементы декора, светильники, интерьерные изделия. Применяется бронза и в бижутерии.

В музеях мира хранятся бронзовые скульптуры и сосуды культур Месопотамии и других древних государств. Благодаря долговечности этого материала мы можем получить представления о художественном вкусе, предпочтениях и традициях цивилизаций, уже ушедших в историю.

Весьма выразительны скульптуры мастеров античности. Пластичность бронзы позволила им передать мельчайшие детали и динамику образов.

У современных скульпторов бронза продолжает пользоваться заслуженной популярностью. Ни одна экспозиция множества художественных галерей не обходится без скульптур и изделий из этого красивого и прочного сплава.

В качестве иллюстрации статьи использовано фото статуэтки "Гепард сидящий" мастера Данилы Суровцева

Бронза: сплав стихий

Полный цикл производства бронзы был разработан примерно во IIтысячелетии до н. э., в так называемом, Бронзовом веке. Менялось оборудование и способы добычи руды, но технологии получения металла практически не изменились. Более того, именно создание бронзы стало образцом для разработки всех остальных пирометаллургических процессов для получения других сплавов.
Отливают бронзу из меди, олова, алюминия, бериллия, свинца и некоторых других металлов. В древности это была самородная медь. Сегодня используются: халькопирит – медный колчедан, борнит, халькозит, малахит, азурит или куприт.
Медь из руды извлекают тремя основными способами: пирометаллургическим, гидрометаллургическим и электролитическим. Второй по популярности компонент бронзы - олово. Его получают из касситерита, станина или нигерита.
Существует несколько видов бронзы, различающиеся по составу. Для этого применяются самые разнообразные сочетания сырья – шихты. При определении такого состава учитывают тип печи, чистоту компонентов, степень угара ингредиентов сплава, и ещё ряд факторов. Шихта может быть как чистым металлом, так и готовым сплавом в чушках.
Чистые металлы используются, в основном, для дорогих деформируемых бронз, применяемых в промышленности.
Для художественного литья чаще используются сплавы, которые обладают текучестью, усадкой и ликвацией (химическая и структурная неоднородность сплава в различных частях отливки).
Есть три основных способа литья скульптур из бронзы: литьё сплошной массы в пустую форму, литьё по частям (метод земляной формы), литьё с использованием воска.
Литьё сплошной бронзовой массы используют для изготовления примитивных фигур простых форм и очертаний. Литьё по частям позволяет использовать форму для заливки неоднократно. Литьё с воском – способ более совершенный и точный, но более трудоёмкий.



Виды и назначение бронзовых сплавов

Самым древним применением бронзы было изготовление оружия (наконечников стрел и кинжалов )и орудий труда (топоров, орудий земледельцев), а также украшений, зеркал и монет.

С появлением и развитием христианской религии из бронзы стали отливать благозвучные колокола. В оружейном деле вплоть до середины XIX века бронза использовалась для отливки орудийных стволов. Она называлась пушечной (орудийной). В машиностроении бронзу начали применять во второй половине XIX века. Из неё изготавливали втулки подшипников, золотники паровых машин, шестерни, арматуру.

Всё это время, в основном, применялась так называемая оловянная бронза. Но наступил XX век, и новые технологии значительно расширили ассортимент бронз путём применения в её составе вместо олова других металлов.

Маркировка современных бронз проста: впереди стоят буквы Бр - бронза, за ними - буквенные обозначения элементов, входящих в состав сплава, и цифры, указывающие среднее содержание этих элементов в процентах.
В зависимости от состава бронзы делятся на оловянистые и специальные (безоловянистые).

Оловянистые бронзы
Цвет бронзы, с увеличением процентного содержания олова, переходит из
красного (90% - 99% меди) в желтый (85% меди), белый (50%) и стально-серый (до 35% меди).

Оловянные бронзы подразделяются на деформируемые и литейные.

В деформируемых бронзах содержание олова не должно превышать 6 %, для обеспечения необходимой пластичности. Из них изготавливают прутки, трубы, ленту, проволоку. Литейные оловянные бронзы применяются для изготовления пароводяной арматуры и отливок втулок, венцов червячных колес, вкладышей подшипников. Так же, эти бронзы имеют низкую объемную усадку и потому используются в художественном литье.

Безоловянистые бронзы
Алюминиевая бронза - сплавы меди с алюминием, содержащие от 5% до 10% алюминия и 90% - 95% меди. Из алюминиевых бронз изготавливают высокоответственные детали типа шестерен, втулок, фланцев. Из бронзы марки БрА5 штамповкой изготавливают медали и мелкую разменную монету.

Кремнистые бронзы – содержат около 97,12% меди, 1,62% цинка, 1,14% олова и 0,05 кремния. Их используют для производства сточных труб, газо- и дымопроводов, телефонной проволоки.

Свинцовые бронзы содержат от 30 до 60 процентов свинца. Их используют как высококачественный антифрикционный материал.

Бериллиевные бронзы – содержат до 2% бериллия и являются самыеми устойчивыми к коррозии. Именно они широко применяются в художественном литье, изготовлении сувениров, юбилейных значков и медалей. Бериллиевые бронзы являются высококачественным пружинным материалом.

Фосфорная бронза состоит из 90% меди, 9% олова и 0,5% - 0,5% фосфора. Из неё отливают пушки, колокола, статуи, подшипники, различные части машин.

Марганцевая бронза получается сплавлением ферромангана (марганцовистого чугуна) с медью, затем с медью и цинком или же с медью, цинком и оловом. Её применяют для изготовления деталей, работающих при высоких температурах.

В качестве иллюстрации статьи использовано фото медали "Футболист" мастера Данилы Суровцева

Как создаётся скульптура из бронзы

Создание бронзовой скульптуры – процесс сложный, требующий кропотливости и терпения.
Первичная стадия – форэскиз (первый вариант, «набросок» эскиза, выполняющийся обычно со слов заказчика и служащий основой для дальнейшей разработки эскизного проекта). Он исполняется в графическом или объемном решении. При создании сложной монументальной и монументально-декоративной скульптуры разрабатывается художественная концепция произведения.
После того, как форэскиз создан, работа осуществляется по определённому алгоритму:
- эскизный проект;


- создание рабочей модели скульптуры в мягком материале (глине или пластилине) в заданном масштабе;


- изготовление каркаса в полную величину произведения;
- прокладка глины на каркас;
- лепка модели из глины (пластилина);



- снятие формы с модели скульптуры (делаются из гипса или резины);
- создание восковой модели скульптуры (для последующего литья);
- непосредственно создание скульптурного произведения в твердом материале:
- художественная обработка скульптуры: чеканка, шлифовка, патинирование, вощение.
- изготовление постамента для скульптуры;
- монтаж скульптуры на постамент.


В материале использованы фото рабочих моментов мастерской Данилы Суровцева.