专利名称：锌白铜合金及其加工工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种锌白铜合金及其加工工艺，可应用于造币领域。
背景技术：
普通白铜是世界各国造币使用较早的白色铜合金，以B19、B25合金为多，我国也曾将普通白铜B19、B25合金用于“建国50周年”、“新疆”、“宁夏”、“建行”等流通纪念币的生产。这类合金是以不同的铜、镍元素比例组成单相铜—镍二元合金，其特点是，具有良好的加工性能人们较喜欢的银白颜色。但这类合金镍元素含量较高，导致成本昂贵。
据金属知识大全科学普及出版社1983年7月出版的文献记载德银(German Silver)是一种外国银，又称为镍白铜或镍银，含镍5-33％，铜50-70％，锌13-35％，该合金在铜—镍二元合金的基础上添加元素锌形成的三元合金。但该文献给出的元素含量范围较宽，其元素含量的配比不适合造币生产需要。主要表现为(1)、在镍、锌的含量偏低时，如锌含量低于20％，镍含量为5％时，该合金为黄色铜合金，该合金的耐蚀性较差。这一点，可以通过人工汗液、SO2、H2S等腐蚀试验中可以看出。
(2)、在镍、锌的含量较高时，如镍在33％左右，锌在35左右，从相图中可以看出，该合金产生了α相和β相，没有形成固溶体。
发明内容
本发明针对上述存在的技术问题而提供一种锌白铜合金及其加工工艺，该锌白铜合金是在以往铜—镍二元合金及铜镍锌三元合金的基础上的选择性发明。在此基础上，通过试验分析的方法，选择确定了如下元素组成。
本发明的组成(按重量百分比)Cu67％～69％，Ni14％～16％，Zn15％～19％。
本发明最佳值的组成(按重量百分比)Cu68％，Ni15％，Zn17％。
本发明锌白铜合金的加工工艺1、合金熔炼工艺(1)、原料电解铜、电解镍、锌锭、Cu-Mg合金(2)、技术条件和参数铸坯规格420×16×Lmm熔炼温度1300～1320℃脱氧剂Cu-Mg、Cu-Mn中间合金覆盖剂干馏木炭(3)、加料顺序电解铜→电解镍→锌锭→Cu-Mn合金→扒渣→取样分析→测温→加木炭喷火出炉。
2、水平连铸(1)、拉铸温度1230～1250℃(2)、拉铸程序拉 15.00mm1s停1 1s反推11mm0.1s停2 2s反推21.5mm 0.2s拉铸速度266mm/min。
(3)、冷却水压及温度冷却水水压0.8～1.0Mpa水温入口水温21～27℃，出口水温55～60℃3、轧制加工工艺 本发明的有益效果由于本发明选择的铜镍锌三元合金的重量百分比的独创性，使得该合金具有良好的银白色色相、强度、耐磨损性能和耐腐蚀抗变色等性能。
本发明以尽量降低原材料成本为重点，保证新合金材料具有优良的铸造加工性能、良好的耐腐蚀性能和造币工艺性能。
本发明合金的加工工艺特点(1)、采用电磁搅拌，保证合金成份的均匀稳定，避免成份偏析。
(2)、脱氧剂为Cu-Mg合金，加入量控制在每炉10Kg左右，分三次加入，进行多次脱氧净化处理，以使溶液达到净化要求，避免在后期加工过程中出现内部气孔和表面裂纹等缺陷。
(3)、采用多次喷火(喷火二次以上)，并严格执行熔化温度1300～1320。
(4)、保温炉温度要控制在1220～1250℃，保证金属流动，避免拉裂。
(5)、BZn15-17合金的总加工率可达80％或更高，有利于大批量生产。
元素锌能够大量溶于铜—镍合金的固溶体中，形成一个广泛的单相α固溶区，在合金中起到固溶强化作用，提高合金的强度和硬度，保证合金具有优良的加工性能和耐腐蚀性能。
从Cu-Ni-Zn系相图可以看出，这一含量范围的锌白铜合金在室温下组织均为单相α固溶体。
本发明即为这种新型的锌白铜合金，其合金化学成分为(wt％)
具体实施方式
实施例1本发明的组成(按重量百分比)
Cu67％，Ni14％，Zn19％。
本发明锌白铜合金的加工工艺1、合金熔炼工艺(1)、原料电解铜、电解镍、锌锭、Cu-Mg(2)、技术条件和参数铸坯规格420×16×Lmm熔炼温度1300～1320℃脱氧剂Cu-Mg、Cu-Mn中间合金覆盖剂干馏木炭(3)、加料顺序电解铜→电解镍→锌锭→Cu-Mn合金→扒渣→取样分析→测温→加木炭喷火出炉。
2、水平连铸(1)、拉铸温度1230℃(2)、拉铸程序拉 15.00mm1s停1 1s反推11mm0.1s停2 2s反推21.5mm 0.2s拉铸速度266mm/min。
(3)、冷却水压及温度冷却水水压0.8Mpa
水温入口水温21℃，出口水温55℃3、轧制加工工艺 实施例2本发明最佳值的组成(按重量百分比)Cu68％，Ni15％，Zn17％。
本发明锌白铜合金的加工工艺1、合金熔炼工艺(1)、原料电解铜、电解镍、锌锭、Cu-Mg(2)、技术条件和参数铸坯规格420×16×Lmm熔炼温度1320℃脱氧剂Cu-Mg、Cu-Mn中间合金覆盖剂干馏木炭(3)、加料顺序电解铜→电解镍→锌锭→Cu-Mn合金→扒渣→取样分析→测温→加木炭喷火出炉。
2、水平连铸
(1)、拉铸温度1250℃(2)、拉铸程序拉 15.00mm1s停1 1s反推11mm0.1s停2 2s反推21.5mm 0.2s拉铸速度266mm/min。
(3)、冷却水压及温度冷却水水压1.0Mpa水温入口水温27℃，出口水温60℃3、轧制加工工艺，同实施例1。
实施例3本发明的组成(按重量百分比)Cu69％，Ni16％，Zn15％。
其加工工艺同实施例1。
权利要求
1.一种锌白铜合金，其特征在于它是按下述重量百分比组成的Cu 67％～69％，Ni 14％～16％，Zn 15％～19％。
2.根据权利要求1所述的锌白铜合金，其特征在于它是按下述最佳重量百分比组成的Cu68％，Ni15％，Zn17％。
3.一种锌白铜合金的加工工艺，其特征在于它是按下述重量百分比组成的Cu 67％～69％，Ni 14％～16％，Zn 15％～19％；其加工工艺(1)、合金熔炼工艺①、原料电解铜、电解镍、锌锭、Cu-Mg合金；②、技术条件和参数铸坯规格420×16×Lmm熔炼温度1300～1320℃脱氧剂Cu-Mg、Cu-Mn中间合金覆盖剂干馏木炭③、加料顺序电解铜→电解镍→锌锭→Cu-Mn合金→扒渣→取样分析→测温→加木炭喷火出炉；(2)、水平连铸①、拉铸温度1230～1250℃②、拉铸程序拉 15.00mm1s停11s反推1 1mm0.1s停22s反推2 1.5mm 0.2s拉铸速度266mm/min。③、冷却水压及温度冷却水水压0.8～1.0Mpa水温入口水温21～27℃，出口水温55～60℃(3)、轧制加工工艺包括冷轧开坯，中间退火，预精轧和退火工艺。
全文摘要
本发明涉及一种锌白铜合金及其加工工艺，本发明的组成(按重量百分比)Cu 67％～69％，Ni 14％～16％，Zn 15％～19％。由于本发明选择的铜镍锌三元合金的重量百分比的独创性，使得该合金具有良好的银白色色相、强度、耐磨损性能和耐腐蚀抗变色等性能。本发明以尽量降低原材料成本为重点，保证新合金材料具有优良的铸造加工性能、良好的耐腐蚀性能和造币工艺性能。
文档编号C22C9/04GK1796582SQ20041010042
公开日2006年7月5日 申请日期2004年12月21日 优先权日2004年12月21日
发明者刘迪, 魏立营, 张吉刚, 罗宝华 申请人:中国印钞造币总公司