專利名稱：：萊克金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種仿黃金的銅基合金。作為裝飾用的仿黃金銅基合金除顏色近于黃金外，還要求其耐腐蝕性、機(jī)械性能和加工性能良好。含30%重量百分比鋅，其余為銅的黃銅合金可以用作裝飾黃金色材料使用，但其耐腐蝕性及機(jī)械性能等不能滿足要求。日本專利特公昭60-177147《裝飾用黃金色銅合金》公開了一種耐腐蝕性和機(jī)械性能較好的裝飾用黃金色合金。它主要由鋁2-10%重量百分比、鐵0.1-5%重量百分比、錳0.1-2%重量百分比、鎳0.1-2%重量百分比、貴金屬0.01-1.8%重量百分比、銅余量組成的合金。在這種仿黃金色銅基合金中，由于加入了鋁，可在合金表面上形成化學(xué)性能穩(wěn)定的氧化膜，從而提高其防腐蝕性能;加入鐵可提高合金的抗張強(qiáng)度和延伸率;加入鎳和錳也可適當(dāng)提高合金的耐腐蝕性、強(qiáng)度和延伸率;此外，貴金屬(金、銀、鉑、銥、釕、銠、鈀、鋨)的加入，大大提高了裝飾用黃金色銅合金的耐蝕性能。因此，這是一種較好的裝飾用黃金色銅合金。然而，由于這種合金中含有貴金屬，成本較高，且仿黃金色也欠逼真。為了節(jié)省寶貴的貴金屬資源，制造成本低，耐腐蝕性能好，機(jī)械性能和加工性能均較優(yōu)異的仿黃金色合金，本發(fā)明提供了一種仿黃金色較逼真，且穩(wěn)定的萊克金(LikeGold)。本發(fā)明的目的是，采用黃銅冶煉與加工技術(shù)，以電解銅和其它金屬鋅、鋁、銦、鉛、錫、錳、硅、鐵、鎳為原料，冶煉加工成黃金色穩(wěn)定且逼真，耐蝕性、機(jī)械性能、加工性能均較優(yōu)異的，成本低廉的萊克金。簡(jiǎn)要地說(shuō)，本發(fā)明詳細(xì)地分析了各種元素在銅基合金中所起的作用后，采用本發(fā)明萊克金組份而制成的裝飾用黃金色銅基合金，能滿足多種領(lǐng)域仿黃金材料的使用要求。本發(fā)明萊克金的冶煉、加工、熱處理方法類同于黃銅，不同組份萊克金的冶煉略有不同。下面詳細(xì)敘述各元素在本發(fā)明銅基合金中的不同作用。鋅在本合金中是黃金色著色劑，對(duì)銅-鋅-銦系萊克金，含鋅量小于4%重量百分比，合金不成黃金色，含量大于45%重量百分比，合金顏色變白，且有脆化相析出;對(duì)銅-鋁-銦系萊克金，鋅在銅-鋁合金中是一種黃金色調(diào)色劑，能使黃金色較為逼真，但對(duì)合金的抗蝕性略有不利影響，一般可以不加鋅，最高含量不得超過(guò)2%重量百分比;鋁在合金中是另一中黃金色著色劑，且可在合金表面生成結(jié)構(gòu)致密、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的黃金色氧化膜，既可以提高合金的抗氧化、抗腐蝕性，又可以增加黃金色的逼真性，含鋁量小于2%重量百分比，不成黃金色，含量大于10%重量百分比，有脆化相析出;銦在本發(fā)明萊克金中可大大提高抗腐蝕性、抗氧化能力，并使合金結(jié)構(gòu)細(xì)膩，呈現(xiàn)類似貴金屬光澤，含量小于0.5%重量百分比作用不明顯，含量大于18%重量百分比有脆化相析出，且使合金白化;鉛可提高合金的易切削性能，對(duì)此性能無(wú)特殊要求的合金可不加鉛，且含量大于3.0%重量百分比會(huì)降低合金塑性和抗腐蝕性能;合金中加入錫可提高強(qiáng)度和硬度，改善機(jī)械性能，對(duì)此性能無(wú)特殊要求時(shí)可不加錫，當(dāng)含量大于5.0%重量百分比，合金顏色趨于白化;加入錳可提高合金的強(qiáng)度和硬度而不降低合金的塑性，對(duì)該性能無(wú)特殊要求時(shí)可不加錳，但含量大于6.0%重量百分比，會(huì)降低合金的抗蝕性，且使合金失去其黃金色。加入鐵可提高合金的強(qiáng)度和硬度，對(duì)此性能無(wú)特殊要求時(shí)可不加鐵，但含量大于2.0%重量百分比，合金變脆，抗蝕性能降低;加入硅可使合金的晶粒細(xì)化，提高合金的機(jī)械性能和抗疲勞性能，此外硅能提高液態(tài)合金的流動(dòng)性，改善其鑄造性能，對(duì)以上性能無(wú)特殊要求的合金可不加硅，但含量超過(guò)4.0%重量百分比合金變脆;加入鎳可提高合金的強(qiáng)度與硬度，改善合金的抗蝕性，但對(duì)黃金色的逼真性有不利影響，顏色變暗，故一般可不加鎳，鎳含量大于7.0%重量百分比，合金失去黃金色。根據(jù)如上實(shí)驗(yàn)，本發(fā)明制成的萊克金如下萊克金-1，銅-鋅-銦系組成為<tablesid="table1"num="001"><tablealign="center">組份鋅銦鉛錫錳鐵硅鎳銅百分含量(wt%)4－450.5－180－30－50－60－20－40－7余量</table></tables>萊克金-2，銅-鋁-銦系組成為<tablesid="table2"num="002"><tablealign="center">組份鋁銦鋅鉛錫錳鐵硅銅百分含量(wt%)2－100.5－180－20－30－50－60－20－4余量</table></tables>萊克金的性能如下機(jī)械性能軟態(tài)600-800℃，退火軟化;抗拉強(qiáng)度σ＝30-40公斤/平方毫米;延伸率δ＝35-50%;布氏硬度HB＝80-100。硬態(tài)50-80%冷加工硬化;抗拉強(qiáng)度σ＝70-80公斤/平方毫米;延伸率δ＝2.5-3.5%;布氏硬度HB＝150-200.彈性模量E＝10500-11500公斤/平方毫米.物理性能合金顏色相當(dāng)于18-22K黃金色;合金比重7.8-8.8克/立方厘米;合金熔點(diǎn)850-950℃?；瘜W(xué)性能經(jīng)大氣和人工汗試驗(yàn)后合金不變色，不腐蝕，結(jié)果如下一.大氣腐蝕試驗(yàn)樣品經(jīng)機(jī)械拋光，表面光潔度，放在上海市區(qū)室內(nèi)，暴露空氣，溫度和濕度隨大氣自然變化，腐蝕時(shí)間為一年。結(jié)果樣品不變色，不腐蝕。二.人工汗腐蝕試驗(yàn)采用人工汗配方氯化鈉(NaCl)20克/升，尿素3克/升，溶于蒸餾水中制成溶液，其中使用的試劑均為化學(xué)試劑。人工汗腐蝕試驗(yàn)時(shí)，將本發(fā)明萊克金樣品經(jīng)機(jī)械拋光，光潔度，浸泡在人工汗溶液中，保持20℃恒溫，260小時(shí)后取出。結(jié)果樣品不變色，不腐蝕。本發(fā)明萊克金的優(yōu)點(diǎn)是合金中不含貴金屬，成本低。此外，由于合金成份可調(diào)整、改性，故合金除黃金色較逼真、穩(wěn)定外，其耐腐蝕性能、機(jī)械性能和加工性能都較優(yōu)異;尤其是本發(fā)明萊克金除可用于變形材料外，還可以采用精密鑄造法及電鍍?nèi)R克金-1制成產(chǎn)品，是一種較好的仿黃金色裝飾合金材料，可廣泛用于制造首飾、眼鏡架、鐘表另件、金屬工藝品等產(chǎn)品。下面詳細(xì)敘述符合本發(fā)明主題的實(shí)施例實(shí)施例1銅-鋅-銦系，萊克金-1組成為</tables>在采用如上組份時(shí)，以電解銅和其余金屬為原料，用裝有石墨坩鍋的中頻感應(yīng)電爐冶煉。其中，由于鋅的沸點(diǎn)較低(908℃)，易揮發(fā)，且含量較多，須先將銅、鋅在爐溫≤900℃下形成銅-鋅合金，然后升溫，再加入熔點(diǎn)較高的組份元素以及低熔點(diǎn)組份元素，在1000-1200℃冶煉澆鑄成錠。制成的合金鑄錠雜質(zhì)總含量≤0.03重量百分比。這種合金可電鍍或精密澆鑄成產(chǎn)品，作為變形合金，其熱加工溫度為600-800℃，冷加工變形量≤90%，退火軟化600-800℃，空冷或水冷。實(shí)施例2銅-鋁-銦系，萊克金-2組成為</tables>因合金中鋅含量不大，故不必如實(shí)施例1那樣先在小于或等于900℃下形成銅-鋅合金，而是在澆鑄前2-5分鐘，用插入法將鋅塊壓入熔池中即可，其它冶煉同實(shí)施例1。作為變形合金，由于加入鉛，合金的易切削性能優(yōu)良。該合金亦可用于精密鑄造，直接鑄成產(chǎn)品。實(shí)施例3銅-鋁-銦系，萊克金-2組成為這種合金冶煉、加工、熱處理同實(shí)施例2，可作為變形合金使用。其特點(diǎn)是加入硅后，液態(tài)合金的流動(dòng)性好，使鑄件表面光滑，用于精密鑄造，可鑄成質(zhì)量?jī)?yōu)良的黃金色工藝品。其它不同組份的銅-鋅-銦系萊克金-1或銅-鋁-銦系萊克金-2的冶煉、加工、熱處理分別同實(shí)施例1或?qū)嵤├?。權(quán)利要求1.一種仿黃金的銅基合金，合金中的鋅或鋁為著色劑，其特征在于a.以鋅為著色劑的仿黃金(茉克金--1)組成(重量百分比wt%)為鋅4-45；銦0.5-18；鉛0-3；錫0-5；錳0-6；鐵0-2；硅0-4；鎳0-7；其余為銅，b.以鋁為著色劑的仿黃金(茉克金--2)組成(重量百分比wt%)為鋁2-10；銦0.5-18；鋅0-2；鉛0-3；錫0-5；錳0-6；鐵0-2硅0-4；其余為銅。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金，其特征在于合金機(jī)械性能為軟態(tài)600-800℃退火軟化;抗拉強(qiáng)度α＝30-40kg/mm;延伸率δ＝35-50%;布氏硬度HB＝80-100.硬態(tài)50-80%冷加工硬化?？估瓘?qiáng)度σ＝70-80kg/mm;延伸率δ＝2.5-3.5%;布氏硬度HB＝150-200.彈性模量E＝10500-11500kg/mm.3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金，其特征在于合金加工工藝性能為冶煉和澆鑄溫度1000-1200℃;熱加工溫度600-800℃;冷加工變形量≤90%;退火軟化，空冷或水冷。含金總雜質(zhì)含量≤0.03wt%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金，其特征在于合金顏色相當(dāng)于，18-22K黃金色;比重7.8-8.8克/厘米;溶點(diǎn)850-950℃。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金，其特征在于采用精密澆鑄法可直接澆鑄成工藝品。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金，其特征在于以鋅為著色劑的仿黃金合金(萊克金-1)，可用合金電鍍法形成合金鍍層。全文摘要本發(fā)明是一種仿黃金的銅基合金，采用鋅或鉛作為合金著色劑，并摻人銦、鉛、錫、錳、硅、鎳、鐵等金屬，冶煉成不含貴金屬，黃金色逼真且穩(wěn)定，耐腐蝕性、機(jī)械性能以及加工性能均較優(yōu)異的仿黃金色裝飾合金。本發(fā)明萊克金可廣泛用于制造首飾、眼鏡架、金屬工藝品等裝飾品，是一種成本低，實(shí)用價(jià)值高的裝飾合金。文檔編號(hào)C22C9/01GK1055561SQ9010283公開日1991年10月23日申請(qǐng)日期1990年4月6日優(yōu)先權(quán)日1990年4月6日發(fā)明者張鴻毅申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海冶金研究所