Brons versus messing – wat is het verschil?
Lang vóór de dagen van aluminium en staal werden metaallegeringen uitgevonden, materialen die ontstonden door twee synergetische metalen met elkaar te integreren. Door dit te doen behoudt de resulterende legering niet alleen enkele eigenschappen van elk element, maar kan deze ook nieuwe eigenschappen hebben die in geen van beide voorkomen, wat een revolutie teweeg heeft gebracht in onze moderne materiaalkeuzes. De twee legeringen waarmee deze transformatie begon waren brons en messing, oude metaallegeringen die al meer dan vier- of vijfduizend jaar in mijn land worden gegoten. Deze metalen vormden het uitgangspunt voor alle andere legeringen, en dit artikel zal brons en messing en de verschillen daartussen onderzoeken. De fysische, chemische en mechanische eigenschappen van brons en messing worden gedetailleerd beschreven, evenals de manieren waarop ze vandaag de dag nog steeds worden gebruikt. Dit artikel wil laten zien dat deze metalen, hoewel ouder dan de meeste andere technische materialen, nog steeds essentiële componenten zijn voor ons succes in de moderne tijd.
Bronzen
Brons is het resultaat van de toevoeging van tin aan koper, hoewel er meestal veel extra secundaire elementen zijn, aangezien brons rond duizenden jaren voor Christus door de Chinezen werd ontdekt, voordat er precieze chemie was ontwikkeld. Tegenwoordig wordt brons beschouwd als een klasse koperlegeringen, gedefinieerd door hun werkeigenschappen en specifieke legeringselementen. Metalen zoals lood, mangaan, antimoon, nikkel, zink, silicium, etc. blijken de eigenschappen van brons te verbeteren, dus ontwerpers hebben nu een verscheidenheid aan bronskwaliteiten om uit te kiezen.
Brons is typisch roodbruin/goud van kleur en is bros, maar lichter dan gietijzer. Het heeft een relatieve dichtheid van ongeveer 8,8 g/cm3 en vertoont lage wrijving bij contact met andere metalen. Het geleidt gemakkelijk warmte en elektriciteit, met een smeltpunt variërend van 950 - 1050 graad, afhankelijk van het tingehalte. Vanwege het hoge kopergehalte oxideert het in de lucht, waardoor brons zijn kenmerkende gevlekte patina krijgt. Deze oxidatie voorkomt dat brons corrodeert, vooral in zoutwateromgevingen; Als chloorverbindingen echter met het brons kunnen reageren, begint een proces dat bekend staat als "bronsziekte", en veroorzaakt corrosie meer corrosie, waardoor de legering in de loop van de tijd langzaam wordt vernietigd. De weerstand tegen zout water maakt brons nuttig voor scheepsbeslag en onderwateronderdelen, maar ook voor sculpturen die moeten worden beschermd tegen afbraak in de buitenomgeving. Het heeft uitstekende gieteigenschappen en kan gemakkelijk in lagers, clips, elektrische aansluitingen, veren enz. worden gegoten.
Messing
Messing werd rond 500 voor Christus ontdekt en is een legering van koper en zink, maar bevat net als brons ook andere elementen. Omdat er veel overlap is tussen messing en brons, wordt messing vaak gekenmerkt door het hoge zinkgehalte en het relatieve gebrek aan tin (hoewel verwarrend: er bestaan ook vertinde messinglegeringen, waardoor de lijnen verder vervagen). Lood is een veelgebruikt additief voor messing om de verwerkbaarheid ervan te verbeteren, samen met andere unieke elementen die deel uitmaken van de categorie messinglegeringen.
Messing is helder goud, koper of zelfs zilver, afhankelijk van de verhouding zink tot koper. Het is taaier dan brons en vertoont een vergelijkbare lage wrijving bij contact met andere metalen. Het heeft een dichtheid van ongeveer 8,73 g/cm3 en een smeltpunt zo laag als 900-1000 graad, afhankelijk van de legering. Messing is een warmtegeleider en is bestand tegen corrosie, vooral tegen galvanische corrosie door zeewater. Het werpt goed, is redelijk duurzaam en aantrekkelijk, en heeft zelfs enkele antimicrobiële eigenschappen vanwege het hoge kopergehalte. De meest voorkomende toepassingen voor koper zijn muziekinstrumenten, sierlijsten, schroeven, radiatoren, kogelomhulsels, enz.
