专利名称：冰晶纹铜及其应用与制造方法
技术领域：
本发明涉及锡青铜，特别是一种用于铸造工艺美术品的冰晶纹铜。
锡青铜是以锡为次主要成分的铜基合金，它的应用有着悠久的历史。由于锌能大量溶解于锡青铜，并能提高流动性和铸件密度，能代替部分昂贵的锡，因而工业用青铜中常加入适量的锌。工业用锡青铜锡含量位于3～14%之间，如用于铸造的含锌锡青铜ZQSn10-2含Sn9～11%、Zn2～4%;ZQSn8-1含Sn7～9%、Zn4～6%。在铸造业中，为了保持或提高铸件的机械性能，一般是尽量缩小结晶晶粒的尺寸，减轻偏析倾向，因而现有的青铜铸造制品中，没有肉眼可见的结晶。作为工艺美术品的青铜制品，不能象瓷器那样施加美观的色彩，因而显得色彩单调。作为补救，人们一般是在铜器表面装饰浮雕式花纹，但是这种方法带来的是过多的人工意匠，缺乏自然美和材质美。中国云南有一种斑铜工艺品，将铸件经热处理、刮削、表面腐蚀后，可显露少量不均匀地结晶，对丰富铜器表面色泽起到一定作用。但是斑铜显露的结晶少而不够明显清晰，经表面处理后失掉金属的色泽和质感，给人以类似漆器的感觉。
本发明的目的在于提供一种能够明显、均匀地显现金属结晶晶粒的锡青铜合金-冰晶纹铜，其晶粒粗大、界线清晰、分布均匀，构成富有美感的斑纹。它用以铸造各种工艺美术品和雕塑艺术品，克服现有铜器表面色泽单调的缺点，并使其具有更多的自然美和材质美。
本发明是这样实现的在坩埚中熔化选定成份的金属材料，根据铸造中熔液冷却速度越慢，结晶晶粒越粗大的原理，使浇铸温度在1150°～1250℃之间，铸模温度在800°～900℃之间进行浇铸。熔模铸造的模壳散热慢，最好采用熔模铸造。缓冷凝固后刮削表面至 6以上，即用肉眼看到因偏析而形成的粗大晶粒，晶粒分布均匀，外观形状各异，界线分明，构成美丽斑纹，晶粒直径为0.02～15毫米。
冰晶纹铜的成分(重量%)为Sn8～14Zn15～22余量为Cu，杂质Fe、Al、P微量不计。
优先推荐的成分(重量%)为Sn10～12Zn18～20余量为Cu，杂质Fe、Al、P微量不计上述冰晶纹铜用以铸造花瓶、香炉、象征性纪念品、打击乐器(如钟)等工艺美术品及雕塑艺术品。
冰晶纹铜不用腐蚀，不用显微镜可以宏观直接地看到青铜结晶的晶粒，它是金属本身偏析而结晶的结果。该晶粒呈不规则片状在金属刮削后的表面均匀地分布，由于各个晶粒角度方向不同又能发出各异的光泽。冰晶纹铜的斑纹好象冬天玻璃结冻的冰纹，形成富于自然美的花纹装饰，同时充分显示了金属所特有的材质美，丰富了青铜制品的色泽。它不用浮雕和线刻，即美化了青铜工艺品的外观。既富于自然美又简化了生产工艺，便于制造。冰晶纹铜声音清脆悦耳，可以制造与工艺品结合的打击乐器，如钟、磬等。冰晶纹铜硬度为HB83，延伸率为5%，质地较脆，但流动性好，适宜铸造。本来铸造上为了取得较好的机械性能，尽量缩小晶粒尺寸，冰晶纹铜却有意增大晶粒尺寸并使其明显化。这是由于作为工艺美术品主要要求外观富于美感，对机械性能要求不高，冰晶纹铜正好符合它的特点，具有意想不到的效果。
权利要求
1.冰晶纹铜，以铜为基体含有锡、锌，其特征是该合金均匀分布因偏析而形成的粗大的晶粒，晶粒外观形状各异，界线分明，构成美丽斑纹，晶粒直径为0.02～15毫米，合金成分为(重量%)Zn8～14Sn15～22余量为Cu，杂质Fe、Al、P微量不计。
2.按照权利要求1所述的冰晶纹铜，其特征是合金成分为(重量%)Zn10～12Sn18～20余量为Cu，杂质Fe、Al、P微量不计。
3.用权利要求1或2所述的冰晶纹铜可以铸造富于材质美和自然美的工艺美术品及雕塑艺术品。
4.用于权利要求1～3的冰晶纹铜及其制品的生产方法，其特征在于合金浇铸温度为1150～1250℃，采用熔模铸造，模壳温度为850°～900℃，冷凝后刮削表面至
6以上。
全文摘要
一种能呈现明显斑纹的锡青铜——冰晶纹铜，以铜为基体含锡15～22％，锌8～14％，经铸造缓冷凝固，刮削表面至6后，表面呈现0.02～15毫米晶粒，晶粒形状各异；界线分明，分布均匀，好象冬天玻璃上的冰花，富于自然美和金属材质美，适宜铸造各种工艺美术品及雕塑艺术品。
文档编号C22C9/02GK1039065SQ8910048
公开日1990年1月24日 申请日期1989年1月30日 优先权日1989年1月30日
发明者许秀英 申请人:北京市金属工艺品厂