Stručná odpověď: Měď je čistý kov. Mosaz i bronz jsou slitiny mědi: mosaz je měď plus zinek, bronz je měď plus cín, u konkrétních jakostí s dalšími přidanými prvky. Tento rozdíl v receptuře určuje všechno ostatní. Měď nejlépe vede, mosaz se snadno obrábí a má žlutozlatou barvu a bronz je tvrdší, odolnější proti korozi a je obvyklou volbou pro ložiska a lodní díly.
Obsah
- Stručná verze
- Z čeho se každý kov skládá
- Srovnání vlastností
- Jak poznat bronz, mosaz a měď podle barvy
- Který je dražší?
- K čemu se každý kov používá
- Jak vybrat mezi mědí, mosazí a bronzem
- Kde má místo bronz: ložiska, pouzdra a díly namáhané otěrem
- Časté dotazy
- Shrnutí
Stručná verze
Lidé si tyto tři kovy neustále plétou a není divu. Všechny mají červenozlatý nádech, používají se na překrývajících se místech a dva z nich jsou slitinami toho třetího. Takto to lze rozlišit:
- Měď je čistý prvek. Nic do ní není přidáno.
- Mosaz je měď s přídavkem zinku.
- Bronz je měď s přídavkem cínu (u většiny moderních jakostí plus malá množství dalších prvků).
Všechno, co následuje, tedy barva, pevnost, cena i vhodné použití, se vrací k těmto recepturám. Přidejte zinek a získáte měkčí, levnější a snadno obrobitelný kov. Přidejte cín a získáte tvrdší, dražší kov, který mnohem lépe odolává opotřebení i korozi. Nechte měď čistou a získáte nejlepší vodič z těchto tří.
Z čeho se každý kov skládá
Měď je základem obou dalších. Jako čistý kov obsahuje přibližně 99,9 % mědi a jakosti jako měď C11000 ETP se specifikují především čistotou a stavem (temper), nikoli legujícími prvky.
Mosaz je slitina mědi a zinku. Obsah zinku se pohybuje v širokém rozmezí zhruba od 5 % do 45 %, a proto existuje tolik jakostí mosazi a proto se jejich barva a pevnost tak liší. Více zinku obecně znamená pevnější, tvárnější a světlejší kov; více mědi znamená měkčí a červenější kov. Automatová mosaz (C36000) přidává trochu olova pro lepší obrobitelnost, zatímco lodní mosaz (C46400) přidává cín proti korozi v mořské vodě.
Bronz je slitina mědi a cínu, klasicky kolem 88 % mědi a 12 % cínu, i když se tento poměr podle jakosti mění. Právě cín dělá bronz tvrdým a odolným proti korozi, většina provozních bronzů ale přidává další prvky pro doladění vlastností: fosfor pro odolnost proti opotřebení, hliník pro pevnost, mangan pro velmi vysokou pevnost, olovo pro obrobitelnost a kluzné vlastnosti. Tak vzniká fosforový bronz (C51000), hliníkový bronz (C95400), manganový bronz (C86300) a olovnatý cínový ložiskový bronz C93200 (SAE 660), z něhož se vyrábí většina pouzder.
Jednu věc stojí za to vyjasnit: měď se časem „nemění“ v bronz ani v mosaz. Jde o samostatné materiály vyrobené záměrným přidáním zinku nebo cínu do taveniny. Patina na staré mědi nebo bronzu je povrchová chemie, nikoli změna slitiny pod ní.
Srovnání vlastností
| Vlastnost | Měď | Mosaz | Bronz |
|---|---|---|---|
| Složení | Čistý prvek (Cu) | Měď + zinek | Měď + cín (plus další) |
| Barva čerstvého řezu | Červenooranžová | Žlutozlatá | Červenohnědá až matně zlatá |
| Tvrdost a pevnost | Měkká | Střední | Tvrdý, pevný |
| Odolnost proti korozi | Dobrá | Dobrá (hrozí odzinkování) | Vynikající, zvláště v mořské vodě |
| Vodivost | Nejlepší (referenční hodnota) | Dobrá | Nižší |
| Obrobitelnost | Špatná, má sklon k mazlavosti | Vynikající, standard automatového obrábění | Dobrá |
| Tření / použití v ložiskách | Jako ložisko se nepoužívá | Omezené | Vynikající, nízké tření kov na kov |
| Relativní cena | Sleduje cenu mědi | Nejnižší z trojice | Nejvyšší |
| Typická role | Vodiče, trubky, přenos tepla | Armatury, přístroje, dekorace | Ložiska, lodní díly, díly namáhané otěrem |
Pár z těchto bodů si zaslouží poznámku. Měď nastavuje laťku elektrické a tepelné vodivosti, a proto je referencí, se kterou se poměřuje všechno ostatní. Mosaz je z trojice oblíbencem obráběčů; C36000 má hodnocení obrobitelnosti 100 %, tedy měřítko, podle kterého se hodnotí ostatní slitiny mědi. A bronz je ten, který skončil v nosném, kluzném a mořském provozu, protože tam záleží na tvrdosti, odolnosti proti opotřebení a korozi více než na vodivosti nebo snadném obrábění.
Jak poznat bronz, mosaz a měď podle barvy
Barva je nejrychlejší kontrola v terénu, i když není neomylná.
- Měď je červenooranžová, čerstvě vyleštěná téměř lososová nebo růžová. Je nejteplejší z trojice.
- Mosaz je jasně žlutozlatá, vzhledem nejblíže zlatu. Čím více zinku obsahuje, tím je světlejší a stříbřitější; čím více mědi, tím je červenější. „Červená mosaz“ s vysokým obsahem mědi může začít vypadat jako bronz.
- Bronz je matnější, červenohnědý nebo tlumeně zlatý, s hnědými spíše než žlutými podtóny.
Časem stárnou každý jinak, a to je další nápověda. Měď i bronz vytvářejí patinu: měď hnědne a nakonec zelená, bronz přechází z tmavě hnědé do zelené. Tato patina je ochranná a obvykle se záměrně ponechává. Mosaz patinu stejným způsobem netvoří; jednoduše se zakalí a zmatní, a proto se mosazné armatury leští, aby si udržely lesk.
Poctivé upozornění: barvy se překrývají. Červená mosaz a cínový bronz mohou vypadat téměř totožně a povrchová úprava nebo osvětlení lidi mate. Pokud má díl splňovat specifikaci, barva to nerozhodne. Jediný spolehlivý způsob, jak zjistit, co máte v ruce, je označení slitiny nebo analýza složení.
Který je dražší?
Cena kopíruje recepturu, stejně jako vše ostatní.
Mosaz je obvykle nejlevnější. Zinek je levný, takže naředění mědi jeho velkým podílem cenu snižuje.
Měď je uprostřed a hýbe se s trhem. Jako obchodovaná komodita její cena denně roste a klesá a každá slitina s vysokým podílem mědi se veze s ní.
Bronz je z trojice nejdražší. Cín stojí podstatně více než zinek a bronz navíc mívá vysoký obsah mědi, takže cenu tlačí nahoru obě složky. Podle porovnávaných jakostí může bronz stát několikanásobek ceny mosazi.
Pro nákupčího není poučením sáhnout automaticky po nejlevnějším kovu. Poučením je, že bronz si svou prémii zaslouží tam, kde životnost, únosnost a odolnost proti korozi ušetří mnohem více, než kolik materiál stojí na začátku, a že platit za bronz u málo namáhaného dekorativního dílu nebo za mosaz u silně zatíženého ložiska jsou peníze utracené na nesprávném místě.
Při porovnávání nabídek proto srovnávejte cenu hotového dílu, ne cenu kovu: materiál, čas obrábění, riziko zmetků, kontrolu, životnost a to, zda lze díl vyrobit ze standardního polotovaru, nebo vyžaduje odlitek. Mosaz často vyhrává na čase obrábění, bronz u kluzných a ložiskových dílů často na životnosti.
K čemu se každý kov používá
Měď patří tam, kde vládne vodivost: elektrické vodiče a přípojnice, vinutí motorů, výměníky tepla a vodovodní trubky. Speciální jakosti jako chromová měď a beryliová měď přidávají pevnost při zachování velké části vodivosti mědi pro elektrody, konektory a pružiny.
Mosaz patří tam, kde na tvárnosti, obrábění a vzhledu záleží více než na pevnosti: instalatérské fitinky a ventily, spojovací materiál, zámky a dveřní kování, elektrické svorky, hudební nástroje a dekorativní lišty. Snadno se odlévá, snadno se obrábí a drží si lesklý povrch.
Bronz patří tam, kde díly musí nést zatížení, klouzat nebo přežít ve vodě: ložiska a pouzdra, axiální podložky, ozubená a šneková kola, lodní armatury a lodní šrouby, součásti ventilů a zvony. Jeho nízké tření proti ocelové hřídeli a odolnost proti mořské vodě jsou důvody, proč se objevuje v těžkých strojích i na lodích.
Jak vybrat mezi mědí, mosazí a bronzem
Volba mezi nimi je většinou otázkou toho, co má díl dělat. Potřebujete vést proud nebo odvádět teplo, zvolte měď. Potřebujete levný, snadno obrobitelný a dobře vypadající díl, který není silně namáhán, zvolte mosaz. Potřebujete pevnost, odolnost proti opotřebení, nízké tření nebo provoz v mořské vodě, zvolte bronz. U průmyslového dílu vyjděte z hlavního požadavku:
| Hlavní požadavek | Praktické doporučení |
|---|---|
| Elektrická nebo tepelná vodivost | Začněte u mědi nebo vodivé slitiny mědi, například C11000 nebo bezkyslíkaté mědi C10100 OFHC |
| Rychlé obrábění a nízká cena dílu, bez kluzné funkce a velkého zatížení | Zvažte mosaz, zejména automatovou mosaz C36000, pro fitinky, kování a neložiskové díly |
| Díl klouže, rotuje, přenáší zatížení nebo se otírá o jinou plochu | Začněte u bronzu |
| Námořní nebo korozivní prostředí | Podle výkresu porovnejte hliníkový bronz, nikl-hliníkový bronz, lodní bronz C95800 nebo lodní mosaz |
| Díl je pouzdro nebo ložisko | Podle zatížení a mazání zvažte ložiskový bronz C93200, slinutý bronz SAE 841, hliníkový nebo manganový bronz |
Nevíte, který materiál váš díl potřebuje? Zašlete nám výkres, aktuálně předepsanou slitinu, aplikaci, protikus (hřídel nebo spolupracující díl), zatížení, rychlost, mazání, množství a případné požadavky na korozní odolnost nebo vodivost. Precision Bronze požadavek posoudí a navrhne vhodný materiál. Vyžádejte si nabídku materiálu.
Kde má místo bronz: ložiska, pouzdra a díly namáhané otěrem
Důvod, proč se bronz ve strojích stále objevuje, je stejný jako důvod, proč se stále objevuje zde: klouže po ocelové hřídeli s nízkým třením, nevadí mu rázy ani nečistoty a odolává korozi, a to vše bez ceny a křehkosti valivého ložiska. Pokud zvažujete bronzové kluzné ložisko proti kuličkovému nebo válečkovému, náš průvodce ložiska vs. pouzdra vás touto volbou provede.
Jakmile je bronz správným materiálem, typ dílu se řídí zatížením:
- Válcová pouzdra pro radiální zatížení, kdy se hřídel otáčí v otvoru.
- Pouzdra s nákružkem pro radiální zatížení plus axiální ustavení, kde nákružek dává tělesu pevný doraz.
- Axiální podložky pro axiální zatížení, jako vyměnitelná kluzná plocha mezi rotujícími díly.
Jakost se pak řídí provozem. C93200 pokrývá většinu běžných ložiskových aplikací; hliníkový a manganový bronz nastupují při vyšším zatížení; slinutý bronz a bronz s grafitovými zátkami zvládají špatné mazání; lodní bronz zvládá mořskou vodu. Chemické složení a vlastnosti můžete porovnat vedle sebe v knihovně bronzových slitin, než odešlete výkres.
Časté dotazy
Je bronz totéž co mosaz? Ne. Obojí jsou slitiny mědi, mosaz je ale měď a zinek, zatímco bronz je měď a cín. Odlišný legující prvek jim dává různou pevnost, barvu, odolnost proti korozi i cenu.
Je mosaz směsí mědi a bronzu? Ne. Mosaz je měď legovaná zinkem, nikoli bronzem. Bronz je samostatná slitina mědi a cínu. Všechny tři jsou odlišné materiály.
Jaký je rozdíl mezi bronzem, mosazí a mědí jednoduše řečeno? Měď je čistý kov. Přidejte zinek a máte mosaz. Přidejte cín a máte bronz. Měď nejlépe vede, mosaz se snadno obrábí a bronz je nejtvrdší a nejodolnější proti korozi.
Jak rozeznám bronz od mosazi? Podle barvy a souvislostí. Mosaz je jasnější a žlutější; bronz je matnější s červenohnědým tónem a vytváří patinu, místo aby se jen zakalil. Pro jistotu potřebujete označení slitiny nebo analýzu složení, protože některé červené mosazi vypadají jako bronz.
Co je dražší, mosaz nebo bronz? Bronz. Cín stojí více než zinek a bronz obsahuje více mědi, takže bývá několikanásobně dražší než mosaz. Cena samotné mědi se pohybuje s komoditním trhem.
Který je nejpevnější? Obecně bronz. Je tvrdší a pevnější než čistá měď i než většina mosazí, zvláště v jakostech hliníkového a manganového bronzu. Měď je z trojice nejměkčí.
Proč se pro ložiska používá bronz, a ne mosaz nebo měď? Bronz má nízké tření kov na kov, dobrou odolnost proti opotřebení a vysokou odolnost proti korozi a lze ho silně zatížit. Měď je příliš měkká a většina litých mosazí nemá vyváženou pevnost a odolnost proti opotřebení pro silně zatížený kluzný provoz.
Shrnutí
- Měď je čistý kov; mosaz je měď plus zinek; bronz je měď plus cín. Legující prvek vysvětluje všechny ostatní rozdíly.
- Mosaz se nejsnáze obrábí a je nejlevnější; měď je nejlepší vodič; bronz je nejtvrdší a nejodolnější proti korozi, a také nejdražší.
- Rozeznáte je podle barvy (mosaz je žlutozlatá, bronz červenohnědý), když na tom ale záleží, ověřte si označení slitiny.
- Měď používejte pro vodivost, mosaz pro málo namáhané obráběné a dekorativní díly a bronz pro ložiska, díly namáhané otěrem a provoz v mořské vodě.
- Pro ložiskový provoz přiřaďte bronzový díl k zatížení (válcové pouzdro, pouzdro s nákružkem nebo axiální podložka) a jakost k provozním podmínkám.