thumb|Fragmento de un retrato en bronce de Marco Aurelio El bronce es toda aleación de cobre y estaño, en la que el primero constituye la base y el segundo aparece en una proporción del 3 % al 20 %. Puede incluir otros metales.
Las aleaciones constituidas por cobre y zinc se denominan propiamente latón; sin embargo, dado que en la actualidad el cobre se suele alear con estaño y zinc al mismo tiempo, en el lenguaje diario no especializado la diferencia entre bronce y latón es bastante imprecisa.
El bronce fue la primera aleación de importancia obtenida por el hombre y da su nombre a la «Edad del Bronce». Durante milenios fue la aleación básica para la fabricación de armas y utensilios, y orfebres de todas las épocas lo han utilizado en joyería, medallas y escultura. Las monedas acuñadas con aleaciones de bronce tuvieron un protagonismo relevante en el comercio.
Cabe destacar entre sus aplicaciones actuales su uso en partes mecánicas resistentes al roce y a la corrosión, en instrumentos musicales de buena calidad como campanas, gongs, platillos de acompañamiento, saxofones y en la fabricación de cuerdas de arpas, guitarras y pianos.
Etimología El vocablo «bronce» deriva probablemente del persa berenj («latón»). Otras versiones lo relacionan con el latín aes brundisium («mineral de Brindisi») por el antiguo puerto de Brundisium. Se cree que la aleación podría haber sido enviada por mar a este puerto, y desde allí distribuida a todo el Imperio romano.Glosario de arqueometalúrgica
Historia thumb|Pendiente-cuchillo de la Edad de bronce proveniente de Ucrania La introducción del bronce resultó significativa en cualquier civilización que lo utilizó, constituyendo la aleación más innovadora en la historia tecnológica de la humanidad. Herramientas, armas, y varios materiales de construcción como mosaicos y placas decorativas consiguieron mayor dureza y durabilidad que sus predecesores en piedra o cobre calcopirítico.
La técnica consistía en mezclar el mineral de cobre —por lo general calcopirita o malaquita— con el de estaño (casiterita) en un horno alimentado con carbón vegetal. El carbono del carbón vegetal reducía los minerales a cobre y estaño que se fundían y aleaban con el 5 al 10 % en peso de estaño. El conocimiento metalúrgico de la fabricación de bronce dio origen en las distintas civilizaciones a la llamada «Edad de Bronce».
Inicialmente las impurezas naturales de arsénico permitían obtener una aleación natural superior, denominada bronce arsenical. Esta aleación, con no menos del 2 % de arsénico, se utilizaba durante la Edad de Bronce para la fabricación de armas y herramientas, teniendo en cuenta que el otro componente, el estaño, no era frecuente en muchas regiones, y debía ser importado de parajes lejanos.
thumb|Placa de bronce pulida La presencia de arsénico hace a esta aleación altamente tóxica, ya que produce —entre otros efectos patológicos— atrofia muscular y pérdida de reflejos. thumb|Estatua en cobre del faraón Pepy I. Siglo XXIII a. C. Las aleaciones basadas en estaño más antiguas que se conocen datan del cuarto milenio a.C. en Susa (actual Irán) y otros sitios arqueológicos en Luristán y Mesopotamia.
Aunque el cobre y el estaño pueden alearse con facilidad, raramente se encuentran minas mixtas, si bien existen algunas pocas excepciones en antiguos yacimientos en Irán y Tailandia. El forjado regular del bronce involucró desde siempre el comercio del estaño. De hecho, algunos arqueólogos sospechan que uno de los disparadores de la Edad del Hierro, con el subsecuente y progresivo reemplazo del bronce en las aplicaciones más importantes, se debió a alguna interrupción seria en el comercio de ese mineral alrededor de 1200 a. C., en coincidencia con las grandes migraciones del Mediterráneo. La principal fuente de estaño en Europa fue Gran Bretaña, que posee depósitos de importancia en Cornualles. Se sabe que ya los fenicios llegaron hasta sus costas con mercancías del Mediterráneo para intercambiarlas por estaño.
En el Antiguo Egipto la mayoría de los elementos metálicos que se elaboraban consistían en aleaciones de cobre con arsénico, estaño, oro y plata. En tumbas del Imperio Nuevo, o en el templo de Karnak, se encuentran bajorrelieves mostrando una fundición datada en el a. C.
En el caso de la Grecia clásica, conocida por su tradición escultórica en mármol, se sabe que desarrollaron igualmente técnicas de fundición de bronce avanzadas,Probablemente, fundición directa mediante original de barro, capa de cera que será sustituida por el bronce fundido, y contramolde exterior de barro: es una técnica muy difícil, en la que el mínimo error destruye la pieza. como lo prueban los bronces de Riace, originados durante el a. C.
thumb|Bronces de la Dinastía chola (India), aprox. del thumb|Brasero de bronce-latón de época almohade () hallado en Córdoba (España) y depositado en su Museo Arqueológico. En la India, la plenitud artística de la Dinastía chola produjo esculturas notables entre los siglos X y XI de nuestra era, representando las distintas formas del dios Shivá y otras deidades.
Las civilizaciones de la América prehispánica conocían todas el uso de las aleaciones de bronce, si bien muchos utensilios y herramientas continuaban fabricándose en piedra. Se han hallado objetos fabricados con aleaciones binarias de cobre-plata, cobre-estaño, cobre al plomo e incluso aleaciones poco usuales de latón. Se cree que, por lo menos en los Andes precolombinos, los primeros trabajos en bronce se realizaron durante el Imperio wari. En la época inca, el bronce estaba exclusivamente reservado a la nobleza incaica y altos mandos del ejército. Era procesado en sitios como Viña del Cerro y Curamba. Ya en la época colonial, las fundiciones más importantes se encontraban en Perú y en Cuba, dedicadas principalmente a la fabricación de campanas y cañones. 150px|thumb|Cuchillo inca de bronce El bronce siguió en uso porque el acero de calidad no estuvo ampliamente disponible hasta muchos siglos después, con las mejoras de las técnicas de fundición a inicios de la Edad Media en Europa, cuando se obtuvo acero más barato y resistente, eclipsando al bronce en muchas aplicaciones.
Propiedades Exceptuando el acero, las aleaciones de bronce son superiores a las de hierro en casi todas las aplicaciones.Historia de las aleaciones - ININ Por su elevado calor específico, el mayor de todos los sólidos, se emplea en aplicaciones de transferencia del calor.
Comparación entre bronces y aceros Aunque desarrollan pátina, las aleaciones de bronce no se oxidan bajo la superficie, son más frágiles y tienen menor punto de fusión que el acero. Son aproximadamente un 10 % más pesadas, a excepción de las compuestas por aluminio o sílice. También son menos rígidas, por lo tanto en aplicaciones elásticas como resortes acumulan menos energía que las piezas similares de acero. Resisten la corrosión, incluso la de origen marino, el umbral de fatiga metálica es menor, y son mejores conductores del calor y la electricidad.
Otra característica diferencial de las aleaciones de bronce respecto al acero es la ausencia de chispas cuando se las golpea contra superficies duras. Esta propiedad ha sido aprovechada para fabricar martillos, mazas, llaves ajustables y otras herramientas para uso en atmósferas explosivas o en presencia de gases inflamables.
Versatilidad El cobre y sus aleaciones tienen una amplia variedad de usos como resultado de la versatilidad de sus propiedades mecánicas, físicas y químicas. Téngase en cuenta, por ejemplo, la conductividad eléctrica del cobre puro, la excelente maleabilidad de los cartuchos de munición fabricados en latón, la baja fricción de aleaciones cobre-plomo, las sonoridad del bronce para campanas y la resistencia a la corrosión de la mayoría de sus aleaciones.
Propiedades físicas Datos para una aleación promedio con 89 % de cobre y 11 % de estaño: Densidad: 8900 kg×m-3 Punto de fusión: de 830 a 1020 °C Punto de ebullición: de 2230 a 2420 °C Coeficiente de temperatura: 0,0006 K-1 Resistividad eléctrica: de 14 x 10-6 a 16 x 10-8 Ω/m Coeficiente de expansión térmica: entre 20 y 100 °C → 17,00 x 10-6 K-1 Conductividad térmica a 23 °C: de 42 a 50 Wm-1
Propiedades mecánicas Elongación: < 65 % Dureza Brinell: de 70 a 300 Módulo de elasticidad: de 80 a 115 GPa Resistencia a la cizalla: de 230 a 490 MPa Resistencia a la tracción: de 300 a 900 MPa
Principales aleaciones Tipos básicos thumb|right|Llave de bronce La aleación básica de bronce contiene aproximadamente el 88 % de cobre y el 12 % de estaño.Knapp, Brian. (1996) Copper, Silver and Gold. Reed Library, Australia El bronce «alfa» es la mezcla sólida de estaño en cobre. La aleación alfa de bronce con entre un 4 y un 5 % de estaño se utiliza para acuñar monedas y para fabricar resortes, turbinas, y herramientas de corte.
En muchos países se denomina incorrectamente «bronce comercial» al latón, que contiene 90 % de cobre y 10 % de zinc, pero no estaño. Es más duro que el cobre, y tiene una ductilidad similar. Se utiliza en tornillos y alambres.
Bronce arsenical La aleación de cobre con arsénico es el primer bronce utilizado por el hombre.Edad del bronce Es una aleación blanquecina, muy dura y frágil. Se fabrica en una proporción del 70 % de cobre y el 30 % de arsénico, aunque es posible fundir bronces con porcentajes de arsénico de hasta 47,5 %. En estos casos, el resultado es un material gris brillante, fusible al rojo y no alterado por el agua hirviente.
La simple exposición al aire del bronce arsenical produce una pátina oscura. Esta circunstancia, y la alta toxicidad del arsénico la convirtieron en una aleación muy poco utilizada, especialmente a partir del descubrimiento de la alpaca, plata alemana o bronce blanco, conocida desde tiempos antiguos en China y fabricada en Alemania desde finales del .
Bronce sol El denominado bronce sol (en alemán; Sonnenbronze) es una aleación utilizada en joyería, tenaz, dúctil y muy dura, que funde a temperaturas próximas a las del cobre (1357 °C) y está constituida hasta por el 60 % de cobalto.
Cuproaluminio El cuproaluminio o bronce de aluminio es un tipo de bronce, de color similar al del oro, en el cual el aluminio es el metal de aleación principal que se agrega al cobre. Una variedad de bronces de aluminio, de composiciones diferentes, han encontrado uso industrial.
Bronce para armas de fuego thumb|Cañón pesado de los Dardanelos, utilizado por los turcos en el sitio de Constantinopla (1453) A partir del descubrimiento de la pólvora se utilizó un bronce para cañones compuesto por entre un 90 y un 91 % de cobre y de un 9 a 10 % de estaño, proporción que se denomina comúnmente «bronce ordinario». Estas armas eran conocidas en China en épocas tan tempranas como el a. C., y en Europa se utilizaron a partir del Los primeros registros de uso de cañones en España refieren al sitio de Sevilla en 1248. tanto para cañones como en falconetes.
Para el la artillería del Imperio otomano contaba con grandes bombardas de bronce. Construidas en dos piezas, con un largo total de 5,20 m y 16,8 toneladas de peso, lanzaban balas de 300 kg a una distancia de hasta 1600 metros. De operación difícil, con una capacidad de tiro de no más de 15 disparos diarios, fueron utilizadas en el sitio de Constantinopla en 1453.
Bronce para campanas thumb|La Tsar Kólokol (ruso: «zar de las campanas»), es la mayor campana de bronce que se conserva. Fundida en 1733, nunca se utilizó y se exhibe en el Kremlin de Moscú.
La fundición para campanas es generalmente frágil: las piezas nuevas presentan una coloración que varía del ceniza oscuro al blanco grisáceo, con tonos rojo amarillento o incluso rojo azulado en las aleaciones con mayor contenido de cobre.