Composition et propriétés du bronze

Le bronze est l'un des premiers métaux connus de l'homme. Il est défini comme alliage fait de cuivre et un autre métal, généralement étain. Les compositions varient, mais la plupart du bronze moderne est composé à 88% de cuivre et à 12% d'étain. Le bronze peut également contenir du manganèse, de l'aluminium, du nickel, du phosphore, du silicium, de l'arsenic ou du zinc.

Bien que, à une époque, le bronze était un alliage composé de cuivre avec de l'étain et du laiton était un alliage de cuivre avec le zinc, l'usage moderne a brouillé les frontières entre le laiton et le bronze. Maintenant, alliages de cuivre sont généralement appelés laiton, avec du bronze parfois considéré un type de laiton. Pour éviter toute confusion, les musées et les textes historiques utilisent généralement le terme inclusif «alliage de cuivre». En science et en génie, le bronze et le laiton sont définis en fonction de la composition de leurs éléments.

Le bronze est généralement un métal dur et cassant doré. Les propriétés dépendent de la composition spécifique de l'alliage ainsi que de la façon dont il a été traité. Voici quelques caractéristiques typiques:

• Très ductile.
• Le bronze présente un faible frottement contre d'autres métaux.
• De nombreux alliages de bronze présentent la propriété inhabituelle de se dilater en petite quantité lors de la solidification d'un liquide en un solide. Pour le moulage de sculptures, cela est souhaitable, car cela aide à remplir un moule.
• Cassant, mais moins que la fonte.
• Lorsqu'il est exposé à l'air, le bronze s'oxyde, mais uniquement sur sa couche externe. Cette patine est constituée d'oxyde de cuivre, qui finit par devenir du carbonate de cuivre. La couche d'oxyde protège le métal intérieur d'une corrosion supplémentaire. Cependant, si des chlorures sont présents (comme dans l'eau de mer), des chlorures de cuivre se forment, ce qui peut provoquer une "maladie du bronze" - une condition dans laquelle la corrosion traverse le métal et le détruit.
• Contrairement à l'acier, frapper le bronze contre une surface dure ne générera pas d'étincelles. Cela rend le bronze utile pour le métal utilisé autour des matériaux inflammables ou explosifs.

L'âge du bronze est le nom donné à la période où le bronze était le métal le plus dur qui était largement utilisé. C'était le 4ème millénaire avant JC à l'époque de la ville de Sumer au Proche-Orient. L'âge du bronze en Chine et en Inde s'est produit à peu près au même moment. Même pendant l'âge du bronze, il y avait quelques objets fabriqués à partir de fer météoritique, mais la fonte du fer était rare. L'âge du bronze a été suivi de l'âge du fer, commençant vers 1300 av. Même à l'âge du fer, le bronze était largement utilisé.

Le bronze est utilisé en architecture pour les éléments structurels et de conception, pour les roulements en raison de sa propriétés de frottement et en tant que bronze phosphoreux dans les instruments de musique, les contacts électriques et les navires hélices. Le bronze d'aluminium est utilisé pour fabriquer des machines-outils et certains roulements. La laine de bronze est utilisée à la place de la laine d'acier dans le travail du bois car elle ne décolore pas le chêne.

Le bronze a été utilisé pour fabriquer des pièces. La plupart des pièces "en cuivre" sont en fait du bronze, composé de cuivre avec 4% d'étain et 1% de zinc.

Le bronze est utilisé depuis l'Antiquité pour réaliser des sculptures. Le roi assyrien Sennachérib (706-681 avant JC) a affirmé être la première personne à jeter un énorme bronze sculptures utilisant des moules en deux parties, bien que la méthode de la cire perdue ait été utilisée pour mouler des sculptures bien avant cette fois.