Brons är en legering av koppar och andra metaller, vanligen tenn. En typisk sammansättning är 80–95 procent koppar och 5–20 procent tenn, ibland med små mängder bly, zink eller aluminium. Metallen har högre hållfasthet och bättre korrosionsskydd än ren koppar och används i allt från glidlager och fartygspropellrar till skulpturer, kyrkklockor och medaljer.
Brons är också en av människans äldsta legeringar. Metallen har gett namn åt bronsåldern, och på engelska heter den bronze.
Vad består brons av?
Grunden i brons är alltid koppar. Den näst största metallen är vanligen tenn, och det är andelen tenn som styr egenskaperna: mer tenn ger en hårdare men sprödare metall med lägre smältpunkt. Statens historiska museer anger att den vanligaste blandningen under bronsåldern var 90 procent koppar och 10 procent tenn.
Utöver tenn tillsätts ofta andra ämnen:
- Bly och zink ingår ofta i konstbrons och rödmetall och ger bättre gjutbarhet.
- Aluminium ger hög hårdhet och slitstyrka.
- Fosfor fungerar som desoxidationsmedel.
Även kopparlegeringar där tenn inte är den näst största metallen kallas ofta brons, till exempel aluminiumbrons, berylliumbrons och manganbrons.
Vilka typer av brons finns?
Sammansättningen anpassas efter vad metallen ska användas till. Tabellen visar vanliga bronslegeringar enligt Wikipedia:
| Typ | Ungefärlig sammansättning | Typisk användning |
|---|---|---|
| Klockbrons (malm) | 78–85 % koppar, 15–22 % tenn | Kyrkklockor, skeppsklockor, vällingklockor |
| Kanonbrons | 89–91 % koppar, 9–11 % tenn | Historiskt kanoner |
| Oljebrons | 89,5 % koppar, 9,5 % tenn, 1 % kol | Självsmörjande glidlager |
| Myntbrons | 95 % koppar, 4 % tenn, 1 % zink | Röda mynt |
| Nordiskt guld | 89 % koppar, 5 % aluminium, 5 % zink, 1 % tenn | Gula mynt, bland annat i Sverige |
| Rödmetall | 88 % koppar, 4 % tenn, 4 % bly, 4 % zink | Ventiler och armatur |
| Konstbrons | 86,7 % koppar, 6,7 % tenn, 3,3 % zink, 3,3 % bly | Statyer och skulpturer |
| Aluminiumbrons | ca 90 % koppar, 10 % aluminium | Pumpar, propellrar, offshore |
Myntbrons får inte innehålla mer än 6 procent tenn, annars går metallen inte att pressa i kallt tillstånd. Oljebrons tillverkas genom sintring, och porerna i metallen fylls med smörjolja så att lagret blir självsmörjande.
Egenskaper: smältpunkt, hårdhet och hållfasthet
Smältpunkten för brons ligger runt 950 °C, cirka 130 °C lägre än för koppar. Exakt värde beror på tennhalten och kan variera mellan ungefär 800 och 1 070 °C. Densiteten är cirka 8,8 g/cm³.
Brons har bättre hållfasthet och slitstyrka än koppar och mässing, står bra emot nötning och korroderar långsamt, även i havsvatten. Tennbrons går att mjuklöda utan större problem, medan berylliumbrons är mycket svår att mjuklöda.
Nackdelen är att materialet är svårare att bearbeta. Vid skärande bearbetning väljs därför ofta blyhaltiga kvaliteter. Metallgrossister säljer brons som rundstång, plattstång och ämnesrör i kvaliteter som CC493K, CC483K och CW307G.
Brons eller mässing: vad är skillnaden?
Både brons och mässing är kopparlegeringar, men de skiljer sig i den andra huvudmetallen:
- Brons: koppar och tenn. Mörkare, mer rödbrun ton. Högre hållfasthet och bättre korrosionsskydd.
- Mässing: koppar och zink. Ljusare och mer guldgul. Lättare att bearbeta och billigare.
I praktiken väljer man mässing för svarvade detaljer i stora serier och brons där detaljen utsätts för slitage, saltvatten eller hög belastning.
Användning av brons i industrin och vardagen
Brons används i stor utsträckning där kraven på slitstyrka och korrosionsskydd är höga:
- Marin miljö: propeller och ventiler under vattenytan, så kallade skrovgenomföringar.
- Maskinteknik: glidlager, pumpar, stenkrossar och korrosionshärdiga fjädrar, bland annat till fordonsindustrin.
- Musikinstrument: exempelvis cymbaler och strängar till stränginstrument.
- Konst och gjutning: skulpturer, statyer, prydnadsföremål och kyrkklockor. God gjutbarhet gör att metallen fyller formen väl.
- Mynt och medaljer: myntbrons i röda mynt, och tredjeplatsen i en tävling får ofta en medalj i brons.
Bronsets historia och bronsåldern
Brons tillverkades redan omkring 3000 f.v.t. i Iran och Mesopotamien, och kunskapen spreds därifrån till Europa och Asien. Innan man började blanda i tenn använde man arsenik för att göra kopparn mer lättarbetad.
I Skandinavien varade bronsåldern från omkring 1700 till 500 f.Kr. Varken koppar eller tenn utvanns i Sverige under förhistorisk tid, så metallen importerades från gruvor i Syd- och Centraleuropa. Av bronset tillverkade man vapen som svärd och dolkar, yxor, smycken och dräkttillbehör. Ett av de äldsta fynden i Sverige är Pilefyndet utanför Malmö, daterat till 1950–1700 f.Kr., med bland annat bronsyxor, dolkar och armband.
För att gjuta brons smälte man koppar och tenn, eller gamla bronsföremål, i en degel av lera och hällde den flytande metallen i gjutformar av täljsten eller lera. Mot slutet av bronsåldern tog järnet över, främst för att järnmalm var lättare att få tag på än koppar och tenn.
Mer om brons
Patina och ärg
Brons rostar inte som järn, men ytan mörknar med tiden och kan få en grön patina, ärg. Skulpturer som ska stå utomhus och ärga vackert får inte innehålla zink eller arsenik och består därför oftast av 90–95 procent koppar och 5–10 procent tenn. Konstgjutare patinerar ofta bronset med salter och syror för att få en svart eller grön ton.
Bronserad är inte detsamma som brons
Ett bronserat föremål har bara fått en ytbehandling som efterliknar brons. Grundmaterialet kan vara mässing eller ett billigare material.
Varför heter det brons?
Ordet kom in i svenskan via italienskans bronzo i mitten av 1500-talet. Ursprunget är osäkert: det kan komma från hamnstaden Brindisi, som var känd för sina bronser, eller från persiskans birinj.