То, что мы в повседневном разговоре называем металом, на самом деле почти всегда является сплавом. Хотя с химической точки зрения сплавы являются смесями, а не соединениями, обычно по своим свойствам они значительно отличаются от исходных компонентов.После того как сначала выборочно, а затем систематически были исследованы десятки тысяч сплавов, удалось создать сплавы,удовлетворяющие любым, самым высоким требованиям современной техники. В наши дни промышленность выпускает тысячи сплавов, обладающих самыми разными показателями прочности, пластичности, различными температурами плавления, коэффициентами теплового расширения и т.д. Из этого можно понять, что компоненты сплава (как и любого раствора)могут по-разному влиять на его свойства.
Одна из возможностей такого воздействия на свойства, наблюдаемая, в частности, в оловянных бронзах, состоит в образовании так называемого твердого раствора. Твердый раствор получается тогда, когда компоненты сплава смешиваются не только в жидком, но и в твердом состоянии.
Значит, размеры их атомов примерно одинаковы и компонент с небольшим содержанием легко «вписывается » в кристаллическую решетку основного компонента. Структура твердых растворов и их свойства в большой мере чависят от условий затвердевания сплава и его последующей обработки ковкой, отжигом и т.д. И на свойства готовой отливки можно воздейство-нать этими способами в довольно широких пределах. Особенно заметно могут изменяться твердость и электрическое сопротивление сплава: вследствие «сцепления» посторонних атомов с атомами первоначальной кристаллической решетки эти показатели обычно возрастают.
Самые первые бронзы содержали менее 6 % олова, поэтому их можно было обрабатывать в холодном состоянии (ковкой). Затем содержание олова в бронзе постепенно возрастало. Такие бронзы имели хорошие литейные свойства и были тверже. Но когда позже установили, что бронза, содержащая 10—14 % олова, тоже хорошо поддается холодной обработке, такой состав был признан стандартным. Еще в период ранней истории человечества была известна особая твердая бронза, из которой делали штампы для чеканки и даже напильники. Однако мы не знаем, чем была обусловлена такая твердость — химическим составом или механической обработкой.
Как уже говорилось, преобладавшее примерно с XIII века до н.э. железо ни в коем случае не вытеснило бронзу. Из нее начали изготовлять предметы, которые при том уровне техники было трудно или совсем невозможно делать из железа: сосуды, монеты, статуи и рельефы, а позже колокола и пушки. Колокола пришли в Европу из Китая около 400 г. н.э., а пушки были изобретены в Европе в начале 20 века. Колокольная бронза содержала до 25 % олова, а применявшаяся до изобретения стальных литых труб пушечная бронза — 10 % олова и 2 % цинка.
В старину бронзолитейщики не удовлетворялись только назначением изделия: они лили пушки с украшениями, представляющими часто большую художественную ценность. Как самая крупная пушка (калибр 82 см), так и самый большой колокол (масса около 200 т) находятся в московском Кремле.
Они так и называются – «Царь-пушка» и «Царь-колокол». К сожалению, отлитый в 1735 г. «Царь-колокол» при охлаждении лопнул, причем вывалился кусок массой примерно 11,5 т. Поэтому самым крупным из действующих колоколов считается колокол собора св.Петра в Риме; его масса равна 42 т. «Царь-пушка» тоже ни разу не стреляла.
