Brons är en tennlegering av koppar som är hårdare än någon av legeringsmetallbeståndsdelarna. Det är extremt starkt och motståndskraftigt mot atmosfärskorrosion. Det har använts sedan förhistoriska tider för att förfalska verktyg, vapen, statyer och ornament. Den har en relativt låg smältpunkt, vilken metallarbetare i antiken kunde uppnå med kol och bälg. Detta gjorde det möjligt för dem att kasta komplexa former. Andra metaller som bly, guld eller silver tillsattes ibland för att ändra färgen, förbättra ytan eller göra det smälta bronsflödet bättre.

Legeringskomposition

Forntida brons var vanligtvis bestående av koppar , tenn och små mängder ädelmetaller eller bly. Mängden tenn kan nå 40 procent men klassisk bronslegering och dagens kommersiella brons är 10 procent tenn och 90 procent koppar. Legeringar med mer tenn är tekniskt mässingslegeringar. Mangan läggs till brons som används för fartygs propellrar eftersom det motstår saltvattenkorrosion. Järn, nickel, kisel och aluminium tillsätts för styrka i verktyg eftersom brons inte kommer att göra en gnista när den slås.

Hårdhet och styrka

Bronsstyrkan beror på legeringens sammansättning och sträcker sig från 35 000 pund per kvadrattum (psi) draghållfasthet för standardbrons genom 85 000 psi för aluminiumbrons till 119 000 psi för manganbrons. Utbytesstyrkan varierar från 32 000 till 68 000 psi. Brinell hårdhet mäter från 65 till 225. Forntida brons var i nedre delen av dessa figurer men moderna aluminium- och manganbronsar används i marinbeslag, lager och pumpar där hög hållfasthet och hårdhet krävs.

Smältpunkt

Koppar har en smältpunkt på 2200 grader Fahrenheit och tenn 450 grader Fahrenheit. Beroende på mängden tenn och koppar i legeringen faller bronsens smältpunkt någonstans mellan de två. Typisk forntida brons hade en smältpunkt på ca 2000 grader Fahrenheit, som var nära toppen av det temperaturområde som kan uppnås i förhistoriska ugnar. Minersna måste först smälta kopparet för att göra bronsen, och sedan smälte metallarbetarna bronsen för att kasta de former de önskade.

Motstånd mot korrosion

Naturlig brons är en laxfärgad metall men statyer och andra utomhusartiklar utvecklar snabbt en patina, som skyddar bronzen från ytterligare snabb försämring. Patina kan variera i färg från lime grön till mörkbrun, och brons behandlas ibland vid gjuteriet för att utveckla en patina innan den levereras. Medan brons är resistent mot normala atmosfäriska ämnen kommer närvaron av svavel eller klor i atmosfären att accelerera försämringen.