Алюминиевая бронза

Если у нас более менее получилась добыча электричества и заработал хоть небольшой
алюминиевый заводик
, то есть смысл изготовить алюминиевую бронзу.

Самое сложное здесь — получение алюминия, все остальное, можно сказать, примитивно…

Если выйти на улицу и спросить «а вы знаете, что такое алюминиевая бронза? вы ею пользуетесь?» — то получите отрицательный ответ.

Однако, правда в том, что мы все пользуемся предметами из алюминиевой бронзы уже много и много десятилетий. Слева вы видите фото такого предмета. И более того — все монеты красно-желтого цвета во всем мире — это алюминиевая бронза. Именно она имеет этот «дорогой» цвет, напоминающий золото.

При этом алюминия тут нужно немного — например, в СССР монеты штамповали из сплава БрА5, в котором алюминия только 5%. И нельзя сказать, что монеты настолько мягкие, карманники легко режут кошельки заточенной монетой, что вряд ли было бы возможным, если бы монеты были чисто медными.

И никакого дефицитного олова! Это олова на нашей планете 47-й по распространенности металл, а алюминий — первое! Вообще в земной коре больше, чем алюминия, только кислорода и кремния.

Если сравнивать алюминиевую бронзу с оловянной, обнаруживаются как плюсы, так и минусы.

Алюминиевая бронза во много раз более коррозионно стойкая, чем оловянная, из нее даже изготавливаются судовые винты и валы, десятилетиями работающие в морской воде. Вообще если на корабле есть трубопровод, через который течет соленая заботная вода — он из алюминиевой бронзы, как и все клапана и задвижки на нем.

Она также более механически прочная и имеет антифрикционные свойства, поэтому из нее часто изготавливают разные втулки, шестеренки, фланцы, посадочные седла, и даже пружинные элементы.

Она жаропрочная (температура плавления — в районе 1050^oC, немного падает с увеличением процента алюминия). Разница в температуре плавления в 100^oC по сравнению с оловянной бронзой в древности будет более чем заметна, но тут уже ничего не сделать.

А недостатки — не только температура плавления. Для того, чтобы получить качественную бронзу, нужно многократно переплавлять сплав. Это трудоемко и большие затраты дорогого топлива.

Также из этой бронзы нужно отливать с головой — у нее очень большая усадка и ее нужно рассчитывать.

Эту бронзу нельзя использовать внутри котлов паровой машины — при температуре перегретого пара больше 200^oC у нее коррозионная стойкость резко падает.

И еще — свойства бронзы очень сильно зависят от процента алюминия.

Как видно из диаграммы, при 10% и выше алюминия образуются вета- и гамма- фазы, так же как в железе при разных температурах.

Она уже не годится для штамповки, она очень твердая и пластичности в ней не наблюдается, да и пружину из нее не сделать, сильно хрупкая. И что самое интересное — такую бронзу можно закаливать при температуре плюс-минус 900^oC, то есть сразу после отливки.

И если сравнить внутреннее строение — оно очень похоже на мартенсит, потому что вета-фаза при быстром охлаждении превращается в игольчатую структуру.

Сейчас алюминиевая бронза применяется много чаще, чем оловянная — просто потому, что она заметно дешевле.

Однако, судить о полезности ее для попаданца сложно.

Весь вопрос упирается в алюминий.

В реальном мире алюминиевая бронза появилась в 1865 году (еще до изобретения в в 1886 году электрического получением алюминия). Поэтому сначала начал использоваться не алюминий как таковой, а именно алюминиевая бронза, для которой алюминия нужно совсем мало. Ведь цена алюминия тогда была соизмерима со стоимостью золота и на Всемирной выставке в Париже в 1855 г. алюминий был показан как металл для ювелирных изделий и демонстрировался под названием «глиний». На банкетах, чествованиях, торжественных приемах периода 1840—1860 гг., устраиваемых королями и императорами, для людей «королевской крови» на столы ставили приборы из алюминия, остальная знать пользовалась золотыми и серебряными ложками и вилками.

И даже после, когда уже появился надежный электрический метод получения алюминия, то окись алюминия восстанавливалась не до металлического алюминия в привычном нам виде, а в виде алюминиевой бронзы, для этого были созданы специальные печи:

В эту конкретную печь загружали смесь окиси алюминия (специально очищенной глины), угля и обрезков меди. На электроды подавали ток напряжением 50-60 вольт и силой тока 5000-6000 ампер (!). В результате ее работы за 1.5 часа можно было получить до 7.5 кг алюминиевой бронзы с содержанием алюминия 20-30%.

При этом алюминий в чистом виде промышленно не производился — только алюминиевая бронза.

И такая ситуация просуществовала до 1890 года, но в заметных количествах чистый алюминий пошел только к 1909 году.

Я это все пишу к тому, что алюминиевая бронза появилась в аккурат тогда, когда появились технологические возможности ее производить. Если попаданец и сможет передвинуть эти сроки, то всего на пару лет. Уж слишком много развития должна пройти электротехника для получения алюминия.

P.S. Если взять наоборот — много алюминия и добавить чуть-чуть меди, то мы получим дюралюминий. Но это уже совсем другая песня…