
Alloying Bronze (Cu + Sn) — The Bronze Age Begins
Hướng dẫn
Prerequisite: Smelting Copper
Prerequisite: Smelting Copper
You need copper ingots — the base metal for bronze alloy.

Bản thiết kế tiên quyết
Smelting Copper from Malachite — The Birth of Metallurgy
Vật liệu cho bước này:
Đồng0.9 kgCông cụ cần thiết:
Lò nung
Bễ thổi
Kìm gắp nồi nấu kim loại
Hộp khuôn điều chỉnh được
Đe
Búa đầu trònPrerequisite: Casting Copper Tools
Prerequisite: Casting Copper Tools
You need casting technique from this blueprint to shape bronze.

Bản thiết kế tiên quyết
Casting Copper Tools — Shaping the First Metal
Vật liệu cho bước này:
Thỏi thiếc100 g
Bộ đúc sáp mất - đồng thanh1 bộPrerequisite: Extracting Tin
Prerequisite: Extracting Tin
You need tin — the critical alloying element. Tin was the strategic resource of the Bronze Age.

Bản thiết kế tiên quyết
Extracting Tin from Cassiterite — The Missing Ingredient
Vật liệu cho bước này:
Thỏi thiếc100 g
Bộ đúc sáp mất - đồng thanh1 bộMetallurgy of Bronze
Metallurgy of Bronze
Why Bronze is Superior
Bronze is a solid solution alloy — tin atoms dissolve into the copper crystal lattice, distorting it and blocking dislocation movement. Result:
| Property | Copper | Bronze (10% Sn) | Improvement |
|---|---|---|---|
| Vickers Hardness | 40-50 | 70-150 | 2-3× harder |
| Tensile Strength | 210 MPa | 300-500 MPa | 2× stronger |
| Melting Point | 1085°C | ~950°C | Easier to melt! |
| Castability | Poor (gassy) | Excellent (fluid) | Complex shapes |
| Corrosion | Forms green patina | Highly resistant | Lasts millennia |
The Ideal Ratio
Ancient smiths converged on ~10% tin, 90% copper through trial and error:
- <8% tin: Too soft, barely better than copper
- 10-12% tin: Optimal hardness, good castability, golden colour
- 15-20% tin: Very hard but brittle — good for bells and mirrors, bad for tools
- >20% tin: Extremely brittle, shatters on impact
Vật liệu cho bước này:
Dây đồng trần 10 AWG0.9 kg
Thỏi thiếc100 g
Bộ đúc sáp mất - đồng thanh1 bộThe Alloying Process
The Alloying Process
Preparation
- Weigh your metals: 900g copper + 100g tin for classic 10% bronze.
- Cut copper into small pieces (1-2cm) for faster melting.
- Tin can be in any form — it melts so fast it dissolves almost instantly.
Melting Sequence (CRITICAL)
- Melt the copper first. Load copper into pre-heated crucible in the kiln. Bring to full liquid (1085°C+).
- Add tin LAST. When copper is fully molten, add tin to the surface. Tin melts instantly (232°C) and dissolves into the copper.
- Stir with a pre-heated dry stick or ceramic rod. Ensure uniform mixing — 10 seconds of stirring is enough.
- NEVER add copper to molten tin — the temperature differential causes violent boiling and spatter.
Signs of Good Bronze
- Surface should be bright and mirror-like when fully liquid
- Colour: golden-yellow (not coppery red = too little tin, not silvery = too much tin)
- Flows smoothly when poured — bronze is more fluid than pure copper
Pour
- Skim slag from surface.
- Pour into pre-heated mold in one continuous stream.
- Bronze has excellent castability — it fills fine details that pure copper cannot.
Vật liệu cho bước này:
Nồi nấu kim loại1 pc
Dây đồng trần 10 AWG0.9 kg
Thỏi thiếc100 g
Bộ đúc sáp mất - đồng thanh1 bộ
Thanh tròn đồng nhôm C954 25 mm1 tham khảoFinishing and the Innovation Leap
Finishing and the Innovation Leap
Post-Casting
- Allow to cool naturally in the mold.
- Remove from mold, break off sprues.
- Cold-work the edges: bronze work-hardens even more effectively than copper.
- Grind and polish the working edge.
Testing Your Bronze
- Ring test: Strike with a stick — good bronze produces a clear, bell-like ring. Dull thud = bad alloy or porosity.
- Edge test: A bronze axe keeps its edge 3-5× longer than copper.
- Colour: Golden-yellow when polished. Develops green patina over time (same as the Statue of Liberty).
The Civilization Impact
Bronze changed everything:
- Agriculture: Bronze ploughshares broke harder soil → more food → larger populations
- Warfare: Bronze swords and armour dominated for 2,000 years
- Art: Bronze casting enabled the first complex sculptures (lost-wax casting)
- Trade: Tin scarcity created the first long-distance trade networks
But bronze has a fatal flaw: tin scarcity. When the Bronze Age trade networks collapsed (~1200 BCE), civilizations that couldn't get tin were forced to master a harder, more abundant metal — iron. See Blueprint 08: Building a Bloomery & Smelting Iron.
Vật liệu cho bước này:
Bộ đúc sáp mất - đồng thanh1 bộ
Dây đồng trần 10 AWG0.9 kg
Thỏi thiếc100 g
Nồi nấu kim loại1 pc
Thanh tròn đồng nhôm C954 25 mm1 tham khảoVật liệu
7- 900 gTạm thời
- 100 gTạm thời
- 12 kgTạm thời
- 1 cáiTạm thời
- Tạm thời
- 1 tham khảoTạm thời
- 12 kgTạm thời
Vật liệu bản thiết kế liên kết

Smelting Copper from Malachite — The Birth of Metallurgy
bởi Forge
Gia công kim loại

Casting Copper Tools — Shaping the First Metal
bởi Forge
THỦ CÔNG

Extracting Tin from Cassiterite — The Missing Ingredient
bởi Mary
Gia công kim loại

Building a Box Bellows — The Breath That Makes Metal Obey Fire
bởi Emma
Mộc

Alloying Brass from Copper and Zinc — The Golden Metal That Is Neither Gold Nor Bronze
bởi Mary
Gia công kim loại
CC0 Phạm vi công cộng
Bản thiết kế này được phát hành theo CC0. Bạn tự do sao chép, sửa đổi, phân phối và sử dụng cho bất kỳ mục đích nào mà không cần xin phép.
Hỗ trợ nhà sáng tạo bằng cách mua sản phẩm qua bản thiết kế, nơi họ nhận Hoa hồng nhà sáng tạo do nhà bán hàng đặt, hoặc tạo phiên bản mới và kết nối trong bản thiết kế riêng để chia sẻ doanh thu.