[發明專利]一種造幣用白銅合金及其制備方法

有效

• 申請號: 201210109671.2
• 申請日: 2012-04-16
• 公開（公告）號: CN102618749A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 賀永東;楊志強
• 申請（專利權）人: 金川集團有限公司
• 主分類號: C22C9/04
• 分類號: C22C9/04;C22C1/03
• 代理公司: 中國有色金屬工業專利中心 11028
• 代理人: 李子健;李迎春

技術領域

本發明涉及銅及銅合金加工，屬于金屬材料合金化、材料防腐及合金熔煉技術領域，尤其涉及一種造幣用白銅合金及其制備方法。

背景技術

金屬硬幣具有整潔度高，攜帶的病菌少，有利于人民身體健康；硬幣耐磨損，流通周期長，發行成本較小，節約資源，推廣使用硬幣利國利民?。我國自建國以來，已經使用過鎳幣、鋼幣、鋁幣和銅幣。我國鎳資源緊缺，鎳作為一種昂貴的戰略資源，將鎳加工成金屬流通幣使用，由于材質成本過高，在經濟上是不合適的。采用鋼芯材料壓印制造金屬流通幣存在的問題是：其一，是鋼芯表面的鍍層易磨損、剝落，影響美觀和流通壽命。其二，鋼芯流通幣易于仿造，嚴重擾亂市場經濟秩序。鋁幣顏色銀白，有強烈的金屬光澤，但由于單個的鋁幣分量較輕，在自動售貨機上的識別效果不佳。銅作為一種古老的金屬，在世界很多國家都有作為金屬流通幣使用的歷史。由于銅離子能夠殺死病菌，銅基金屬流通幣具有抑菌的效果，有利于使用者的身心健康。銅作為金屬流通幣使用時，為了使其具有銀白色的金屬光澤，往往要在銅基體合金中添加15%左右的鎳，加之近年來銅價持續走高，使得銅基金屬流通幣可能的制造成本大幅攀升。

例如，專利[200410100427.5]提出的一種造幣用銅合金的化學成分為：Cu?67.0-69.0%;?Ni14.0-16.0%;?Zn15.0-19.0%。使用該合金作為流通幣基材存在以下問題：一是鎳含量高，制造成本高；二是合金的耐蝕性能不理想；三是合金的切削性能較差，影響后續的制幣加工。

發明內容

本發明的目的就是針對現有技術存在的問題，提供一種白銅造幣合金及其制備方法。

上述目的是通過下述方案實現的：

一種造幣用白銅，其特征在于，所述白銅包含元素的質量百分比為：Ni8.0-10.0%、Zn16.0-19.0%、Mn3.0-5.0%、Ti1.8-2.5%、Fe0.5-0.9%;?Al0.3-0.7%、?Sb0.2-0.5%、雜質總量不大于0.9%，余量為銅。

一種制備權利要求1所述白銅的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

1)將質量百分比為45.5%-54.3%的Cu放入工頻爐中熔煉，待銅開始軟化后，在銅表面覆蓋一層木炭，木炭的用量為每噸銅15-25kg，熔煉溫度為1180-1210℃。

2)加入質量百分比8.0-10.0%的Ni；

3)步驟2)加入的Ni熔化后加入質量百分比Al0.5-0.9%的Al和15%的Cu；

4)步驟3)加入的Al和Cu熔化后，加入質量百分比Zn17.0-20.0%的Zn；

5)步驟4)加入的Zn熔化后，加入Cu-Mn和Cu-Ti中間合金，使成品合金中Mn和Ti的質量百分比為3.0-5.0%和1.8-2.5%；

6）步驟5)加入的中間合金熔化后，加入Cu-Sb中間合金，使成品合金中Sb的質量百分比為0.2-0.5%；

7）步驟6)加入的中間合金熔化后，加入Cu-Fe中間合金，使成品合金中Fe的質量百分比為0.5-0.9%；

8)步驟7)加入的中間合金熔化后，用氮氣吹冰晶石精煉、升溫、扒渣；

9)?取樣分析；

10)?升溫1180-1210℃、向銅液中加入0.02%-0.03%的鎂；

11)隨后，升高銅液溫度1180-1210℃，出爐。

有益效果：銅基金屬流通幣具有抑菌的效果，有利于使用者的身心健康。本發明通過采用低價金屬鋅、錳、鋁代替貴金屬鎳，可以大幅度降低銅基金屬流通幣的生產、制造成本；通過添加微量的Sb改善金屬流通幣生產、制造的后續加工性能；通過添加微量的鐵提高金屬流通幣的耐磨蝕性能；通過添加Al、Ti等合金元素，提高金屬流通幣的耐腐蝕性能、增強金屬貨幣的美觀度和銀白色光澤感。

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附圖說明

圖1是本發明的熔煉方法的流程圖。

具體實施方式

本發明的造幣用白銅包含元素的質量百分比為：Ni8.0-10.0%、Zn16.0-19.0%、Mn3.0-5.0%、Ti1.8-2.5%、Fe0.5-0.9%;?Al0.3-0.7%、?Sb0.2-0.5%、雜質總量不大于0.9%，余量為銅。

參見圖1，本發明的白銅合金的熔煉操作過程如下：