Brons is een tinlegering van koper die harder is dan een van de metalen legeringrediënten. Het is extreem sterk en bestand tegen atmosferische corrosie. Het wordt sinds de prehistorie gebruikt om gereedschappen, wapens, standbeelden en ornamenten te smeden. Het heeft een relatief laag smeltpunt, dat metaalbewerkers in de oudheid konden bereiken met houtskool en balg. Hierdoor konden ze complexe vormen casten. Andere metalen zoals lood, goud of zilver werden soms toegevoegd om de kleur te veranderen, de afwerking te verbeteren of het gesmolten brons beter te laten stromen.

Legeringssamenstelling

Oud brons bestond meestal uit koper tin en kleine hoeveelheden edelmetalen of lood. De hoeveelheid tin kan 40 procent bereiken, maar de klassieke bronzen legering en het hedendaagse commerciële brons zijn 10 procent tin en 90 procent koper. Legeringen met meer tin zijn technisch messing-legeringen. Mangaan wordt toegevoegd aan brons dat wordt gebruikt voor scheepsschroeven omdat het bestand is tegen zoutwatercorrosie. IJzer, nikkel, silicium en aluminium worden toegevoegd voor kracht in gereedschappen omdat brons geen vonk zal maken wanneer het wordt geraakt.

Hardheid en sterkte

Bronzen sterkte hangt af van de samenstelling van de legering en varieert van 35.000 pond per vierkante inch (psi) treksterkte voor standaard brons tot 85.000 psi voor aluminiumbrons tot 119.000 psi voor mangaanbrons. De vloeisterkte varieert van 32.000 tot 68.000 psi. Brinell-hardheid meet van 65 tot 225. Oud brons lag aan de onderkant van deze figuren, maar moderne aluminium en mangaan bronzen worden gebruikt in scheepsfittingen, lagers en pompen waar hoge sterkte en hardheid vereist zijn.

Smeltpunt

Koper heeft een smeltpunt van 2200 graden Fahrenheit en tin 450 graden Fahrenheit. Afhankelijk van de hoeveelheid tin en koper in de legering valt het smeltpunt van brons ergens tussen de twee. Typisch oud brons had een smeltpunt van ongeveer 2000 graden Fahrenheit, dat dichtbij de top van het temperatuurbereik lag dat kon worden bereikt in prehistorische ovens. De mijnwerkers moesten eerst het koper smelten om het brons te maken, en vervolgens smolten de metaalbewerkers het brons om de vormen te gieten die ze wilden.

Weerstand tegen corrosie

Natuurlijk brons is een zalmkleurig metaal maar standbeelden en andere buitenartefacten ontwikkelen snel een patina, die het brons beschermt tegen verdere snelle achteruitgang. De patina kan in kleur variëren van limoengroen tot donkerbruin en brons wordt soms in de gieterij behandeld om een ​​patina te ontwikkelen voordat deze wordt afgeleverd. Hoewel brons resistent is tegen normale atmosferische stoffen, zal de aanwezigheid van zwavel of chloor in de atmosfeer de verslechtering versnellen.