Brąz

Brąz – w metalurgii stop miedzi, cyny i cynku. Często zawiera też obok cyny inne dodatki stopowe, najczęściej fosfor i ołów . Jeden z najstarszych i najczęściej stosowanych stopów, w starożytności stanowił główny metal użytkowy służący do wytarzania narzędzi i broni (epoka brązu, trwająca od trzeciego tysiąclecia p.n.e. do około 1000 p.n.e.). Szczególnie bogate zastosowania brąz znalazł w sztuce (rzeźba, sztuka użytkowa) – wykonane z niego rzeźby, a także naczynia, określa się jako często jako brązy. Brąz jest używany np. do produkcji monet, medali, niektórych części maszyn, armatury parowej, dawniej wytwarzano z niego również uzbrojenie, w tym armaty.


W języku angielskim: bronze. Etymologia: z języka francuskiego – bronze. Wyraz francuski pochodzi z języka włoskiego (bronzo), do którego przeszedł z późnołacińskiego wyrazu brundium.

Brąz – stop miedzi cyny i cynku

Wyróżnia się trzy główne rodzaje stopów cyny: brązy, mosiądze i miedzionikle. Stopem miedzi i cynku jest także mosiądz, który nie zawiera jednak cyny (choć istnieją także mosiądze cynowe z niewielką zawartością tego metalu), a zawartość cynku jest w nim większa (z reguły nie przekracza jednak 2%). Brąz jest przy tym znacznie twardszy, niż mosiądz. Ogólnie brązami nazywa się wszystkie stopy miedzi inne, niż mosiądze i miedzionikle – najbardziej powszechne i najstarsze są jednak brązy cynowe. Z tego względu określa się je niekiedy terminem “brąz właściwy”.

Brązy są wytwarzane zazwyczaj poprzez stopienie miedzi i dodanie cyny, cynku i innych substancji w pożądanych ilościach – stosowane proporcje są jednak zmienne, a ostateczne właściwości brązu zależą od rodzaju i ilości zastosowanych składników. Najczęściej zawartość miedzi wynosi od 80% do 90%, zawartość cyny to co najmniej 2% i co najwyżej 20%. Domieszki cynku, ołowiu i innych substancji są natomiast niewielkie. Istnieje więc wiele odmian brązu, które różnią się znacznie właściwościami użytkowymi i wyglądem. Dotyczy to tak brązów wieloskładnikowych (np. spiż – stop miedzi z cyną i ołowiem), jak i brązów dwuskładnikowych (np. brązy aluminiowe, ołowiowe, krzemowe). Gęstość brązu wynosi 7,5–9,2 g/cm3.

Brąz aluminiowy (dawniej brązy z dodatkiem glinu określano jako “brązale”) cechuje wysoka wytrzymałość i odporność na korozję. Jest stosowany do wytwarzania łożysk, gniazd zaworów i części maszyn. Brązy aluminiowe zawierają poniżej 12% glinu. Stopy te poddaje się ulepszaniu cieplnemu, tj. hartowaniu i odpuszczaniu, co zwiększa ich plastyczność.

Brąz ołowiowy, który zawiera od 10% do 29% ołowiu, stanowi stop odlewniczy stosowany do wytarzania wytrzymałych tulei i łożysk. Brąz krzemowy jest stosowany w produkcji drutów telegraficznych i pojemników na chemikalia. Brązy krzemowe zawierają poniżej 5% krzemu. Brąz fosforowy stosowany jest w produkcji sprężyn. Brązy fosforowe zawierają mniej, niż 0,5% fosforu. Istnieją także brązy berylowe (poniżej 5% berylu) i brązy manganowe (poniżej 12% manganu). Brązy krzemowe i brązy berylowe poddaje się utwardzaniu dyspersyjnemu, tj. przesycaniu i starzeniu stopu. Brąz manganowy BM123 określa się nazwą “manganin” – stosowany jest on do wytwarzania wysokiej jakości oporników. Z brązów berylowych wytwarzane są narzędzia i styki nie iskrzące.

Szczególną odmianą brązu jest spiż, który zawiera większą, niż typowa ilość cyny, a także dodatek ołowiu . Spiż stosowany był głównie do wytwarzania dzwonów i broni. Z tego względu spiżowe dzwony były często przetapiane w czasie wojen. Do odlewania dzwonów (ludwisarstwo) używano go ze względu na jego szczególną dźwięczność – jako metal dzwonowy zawiera od 20% do 24% cyny.

Ogólnie brązy dzieli się, w zależności od sposobu obróbki, na brązy odlewnicze i brązy do przeróbki plastycznej. Do brązów odlewniczych należą brązy cynowe, aluminiowe i krzemowe. Stopy te cechuje dobra lejność. Wiele z nich wyróżnia też dobrą skrawalność oraz wysoka odporność na korozję, wysoką temperaturę i ścieranie. Właściwości te czynią z brązów odlewniczych doskonały materiał na trwałe odlewy artystyczne, które można umieszczać także w środowisku zewnętrznym (pomniki). Z brązów odlewniczych wykonuje się też m.in. części maszyn i części aparatury, w tym osprzęt parowy i wodny w przemyśle okrętowym oraz elementy stosowane w przemyśle lotniczym, maszynowym i chemicznym.

Brązy do przeróbki plastycznej (brązy plastyczne), służące np. do kucia i tłoczenia, obejmują brązy cynowe, aluminiowe, krzemowe, berylowe i manganowe. Prócz podatności do przeróbki plastycznej na zimno cechuje je wytrzymałość, sprężystość oraz odporność na korozję i ścieranie. Z brązów tych wytwarza się głównie części dla przemysłu chemicznego i przemysłu precyzyjnego.  Należą do nich śruby, sprężyny, części łożysk, części przekładni oraz membrany. Ponadto brąz stosuje się jako jeden z lutów twardych w lutowaniu twardym.

Brązy w sztuce i rzemiośle

W sztuce i rzemiośle stosuje się głównie brązy odlewnicze. Rzadko używa się jednak w sztuce brązów właściwych (brązów cynowych), najszersze zastosowanie ma spiż. W rzemiośle artystycznym duże znaczenie mają także brązy kute – stosuje się w nim techniki takie jak kucie blach brązowych, puncowanie i repusowanie. Tak wyroby kute, jak i odlewy z brązu są zazwyczaj cyzelowane – cyzelowanie usuwa nierówności, nadaję przedmiotom połysk i pożądaną fakturę (najczęściej gładką) oraz wydobywa szczegóły rysunku. Niekiedy stosuje się też dekoracje tworzone za pomocą technik takich jak inkrustacja oraz emalia. Przedmioty artystyczne wykonane z brązu wraz z upływem czasu pokrywają się patyną. Niekiedy patyna tworzona jest sztucznie dla nadania im szlachetności.

Brąz był stosowany już od starożytności w sztuce dekoracyjnej i rzemiośle, np. do wytwarzania odlewów, rycin i odkuwek. W meblarstwie z brązu wykonuje się często okucia mebli, które od XVI wieku zastąpiły popularne wcześniej okucia żelazne. Posągi z brązu popularne były zwłaszcza w sztuce greckiej i rzymskiej oraz w sztuce renesansu (np. Dawid Donatella). Z brązu wytwarza się często rzeźby monumentalne, pomniki. Szczególnie ważnym przykładem płaskorzeźby z brązu są Drzwi Wschodnie w Baptysterium we Florencji, które stworzył w XV wieku Lorenzo Ghiberti. Podobnie jak z cyny, z brązu wytwarzano również eleganckie naczynia (np. akwamanilia – lawetarze). W skrzyni z brązu uwięziona była mitologiczna Danae.

W starożytności rzemieślnik zajmujący się obróbką brązu nosił nazwę aerarius. W późnym średniowieczu wykształciło się odrębne rzemiosło brązownicze, które uprawiane było w cechach ludwisarzy (zajmujących się nie tylko wyrobem spiżowych dzwonów, ale także wytwarzaniem innych przedmiotów z brązu). Pierwsze cechy ludwisarzy powstały w XV wieku. Z ludwisarstwa wyodrębniły się następnie rzemiosła specjalistyczne, w tym puszkarstwo (wytwarzanie broni palnej z brązu, w szczególności armat i dział spiżowych) oraz konwisarstwo (tworzenie kutych lub odlewanych przedmiotów dekoracyjnych z cyny lub ze spiżu). Pokrywanie przedmiotów powłokami z brązu lub warstwami farby brązowej to brązowanie. Pigment metaliczny otrzymywany z miedzi i jej stopów również określa się terminem “brąz”. Wytwarzanie przedmiotów z brązu, a także technika brązowania, to brązownictwo. “Brązownictwo” to również synonim ludwisarstwa (wytwarzanie dzwonów). Termin “brązownictwo” upowszechnił się w Polsce XVIII wieku, przybierając różne znaczenia, najczęściej jednak obejmował wykonywanie dekoracyjnych przedmiotów użytkowych z brązu. Nabrał także znaczenia metaforycznego, oznaczając bezkrytyczne uwielbienie dla postaci i zjawisk historycznych – znaczenie to nawiązuje jednak raczej do “pomnikowości”, a więc do rzeźb z brązu i spiżu.

Brąz należy do najstarszych metali stosowanych przez człowieka. Pierwotnie stosowano głównie miedź (w epoce znanej jako chalkolit, eneolit lub epoka miedzi), następnie jednak odkryto, że dzięki stopom miedzi z cyną i cynkiem można uzyskać twardszy, wytrzymały metal. Brąz stanowi jeden z pierwszych stosowanych przez człowieka stopów. W epoce brązu tworzono z tego stopu broń i wiele rodzajów narzędzi, w tym np. igły, noże, siekiery, groty strzał, groty dzid oraz miecze. Stopniowo wypierały one narzędzia kamienne. Z brązu wytwarzano także ozdoby takie jak naszyjniki, paciorki i fibule.  Odlewnictwo z brązu rozwinęło się w starożytnej Grecji. Obok posągów marmurowych, brąz stanowił najczęstsze tworzywo w rzeźbie greckiej i rzymskiej. Pierwsze posągi z brązu zaczęto odlewać w sztuce greckiej okresu archaicznego, od VI wieku p.n.e.

Brąz w sztuce średniowiecza należał do najbardziej lubianych materiałów w wytwarzaniu przedmiotów dekoracyjnych. Szczególne znaczenie miały przedmioty kultowe z brązu, takie jak świeczniki, relikwiarze, chrzcielnice i kadzielnice. Rozwinęło się także rzemiosło ludwisarskie, sztuka olewania dzwonów, często bogato zdobionych. W średniowieczu rozwinęła się również rzeźba monumentalna z brązu, tak odlewy w postaci posągów, jak i płyty brązowe – w tym drzwi z brązu i płyty nagrobne (zdobione płaskorzeźbami).

Szczególny rozwój brązownictwa w sztuce dekoracyjnej przypadł na wiek XVIII. Z brązu tworzono wtedy elementy dekoracyjne takie jak naczynia, kraty, balustrady schodów i balkonów, świeczniki, okucia mebli, ramy zwierciadeł oraz przyrządy kominkowe. Często były one przy tym złocone. W XIX wieku zastosowanie brązu w rzemiośle artystycznym zmalało. Pozostał on jednak częstym materiałem do odlewania dzwonów oraz w rzeźbie, zwłaszcza popularnych wtedy monumentalnych pomnikach.

Określenie “brązy” odnosi się zwłaszcza do charakterystycznych cech artystycznych i rzemieślniczych wyrobów z brązu określonych epok i kultur. Wyróżnia się np. brązy starożytne, brązy chińskie, brązy lurestańskie, brązy etruskie. Brązy chińskie to przede wszystkim przedmioty rytualne, znane już w czasach dynastii Shang (wykopaliska archeologiczne z XVIII wieku p.n.e.), a także w czasach dynastii Han. W późniejszej sztuce chińskiej (zwłaszcza w sztuce dynastii Song) naśladowano często wzory brązów archaicznych. Brązy lurestańskie wytwarzano na terenie Iranu od III tysiąclecia p.n.e. po VII wiek p.n.e. – są to często przedmioty kultowe o wysokim poziomie artystycznym i technologicznym.


Tagi
Encyklopedia sztuk pięknychHumanistyczna encyklopedia nauki

Dodaj komentarz