一种饰品铜合金及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种饰品铜合金及其制备方法，该饰品铜合金包括22～26％锌，0.02～0.2％银，0.5～0.9％铝，0.2～0.4％锡，0.3～0.5％锗，0.05～0.2％镓，0.01～0.1％钕，0.01～0.1％铌，其余为铜。上述饰品铜合金以锌作为调色主剂元素，配以银、铝、锡等作为调色副剂元素，有助于改善合金的黄度值，同时也能改善合金的铸造性能和抗氧化变色性能，以及改善合金的铸造性能和耐蚀性，还在合金中引入锗、镓、钕、铌等元素，优化匹配，进一步地改善合金的抗氧化性以及合金的明亮度，使其具有很好的晶粒细化效果，并且所得的产品对人体穿戴友好，综合性能优良且能够满足首饰生产的要求。合性能优良且能够满足首饰生产的要求。合性能优良且能够满足首饰生产的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种饰品铜合金及其制备方法


[0001]本专利技术涉及铜合金
，尤其涉及一种饰品铜合金及其制备方法。

技术介绍

[0002]铜合金是应用广泛的首饰材料，尤其是黄色系列铜合金具有与金或者金合金相近的颜色，有较好的装饰效果，且价格便宜，在饰品行业使用广泛。
[0003]铜合金作为首饰材料，其性能要求明显区别于工业产品，更加关注以下几方面：一是具有良好的色泽，颜色要达到要求的视觉效果，且具有优良的耐蚀性能，不容易发生腐蚀变色；二是具有良好的成型加工性能，由于首饰产品结构复杂纤细，需要借助石膏型负压铸造工艺才能保证完整健全的成型，材料的铸造性能必须优良；三是首饰大都镶嵌宝石，需要借助纤细的镶爪或镶边将宝石固定，要求材料具有足够的强度，能保证镶嵌宝石的稳固，而且镶嵌操作中需要反复钳夹、敲打金属镶嵌部位，对材料的冷加工性能有明确要求；四是首饰大都需要组装焊接，要求材料具有良好的焊接性能；五是首饰是与人体皮肤长时间直接接触的产品，要求材料对人体友好，不出现镍过敏，不产生毒副作用。一直以来，饰品行业尚无专门的商业化饰用黄铜合金，而是直接沿用了工业生产中的黄铜材料，以H62、H68、H70等牌号最为普遍，这些材料大都是铜锌二元合金，适用于体量较大的建筑、工程、工艺品等装饰，但是耐蚀性相对较差，用作首饰材料时容易因汗液作用而发生电化学腐蚀，而且硬度普遍偏低，耐用性较差，因此难以满足质量要求高一些的首饰生产。
[0004]而近年来报道的一些装饰铜合金材料研究成果，也不适合饰品生产。例如，CN201110220810.4公开了一种黄色铜合金，其主要化学组成为Cu：75.0
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77.0wt％、Al：1.8
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2.4wt％、Ni：0.2
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0.8wt％、B：0.003
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0.01wt％、Si：0.10
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0.20wt％、Ce：≤0.1wt％、Fe：≤0.06wt％、Pb：≤0.05wt％、余量是Zn。该合金材料用于首饰铸造时，如此高的铝含量无法保证铸造质量，而且镍的释放率会明显高于国家标准的限制。CN201710688041.8公开了一种金黄色铜基仿金合金及其制备方法，其化学组成为6.5～6.8％铝，3.5％镍，1.5％铁，0.5％铬，0.5％锡，0.5％锰，0.5％钴，0.1％铟，0.1％镧，余量为铜。该材料存在严重的镍过敏风险，不能满足饰品材料要求。CN201610604733.5公开了一种抗变色仿金色铜合金材料，其成分为Cu：79～83wt％，Al：1.5～2.5wt％，Ni：0.5～1.0wt％，Sn：0.3～1.0wt％，Fe：0.2～0.5wt％，Ce：0.01～0.05wt％，其余组分为Zn和不可避免的杂质。该材料用于饰品生产时，镍释放不能满足国家标准，存在镍过敏的风险，而且其铝、铁含量使之不适合首饰铸造。CN201210364872.7公开了一种含金仿金铜合金及其制备方法，其基本组成为Au：0.5％～10％；Zn：0.5％～40％；Si：≦1％；RE：≦1％；调色剂：0.4％～5.0％；余量为Cu。该合金的颜色与高成色金的颜色相差较大，合金中含有较高含量的黄金，成本非饰品材料所能承担，无实用价值，其所述实施例硬度超过HV440，无法用于首饰镶嵌。CN201210369055.0公开了一种含银仿金铜合金及其制备方法，其组成为Ag：1％～20％；Zn：0.5％～40％；Si：≤1％；RE：≤1％；调色剂：0.4％～5.0％；余量为Cu。该合金所用的调色剂含有致敏元素镍，成分过于宽泛，无实际指导意义，其所述实施例硬度超过HV400，无法用于首饰镶嵌。
CN201610482413.7公开了一种铜铝合金的仿24K金热处理方法，其化学组成为3～6％Al，0.5～0.8％Ni，0.03～0.06％RE，0.02～0.05％In，其余为铜。该合金难以满足首饰铸造工艺要求，且镍释放是超标的，不适合用作饰品材料。CN01139154.5公开了一种耐蚀多元仿金色铸造铜合金及其制造方法，其组分按重量百分比为:Cu60～84％，Zn0～35％，Al 0.5～10％，Ni0.5～15％，Mn0.1～8％，Fe0～5％，Ti0.01～15％，Ce0.001～5％，Sn0～8％。该合金存在很高的镍过敏风险，且成分范围过于宽泛，无实际指导意义。CN201810319557.X公开了一种环保高性能仿金铜合金材料，其组成为Cu 79～83份、Zn 12～16份、Al 1～2.5份、Sn 0.3～4份、Si 0.2～3份、Ti 0.01～10份、稀土金属0.05～0.2份、碳材料0.006～0.02份，该材料难以满足首饰的铸造成型要求，铸件表面容易皱皮，而且熔铸时容易产生大量氧化渣，因而不适合用于饰品材料。CN201910178416.5公开了一种高抗变色金色黄铜合金及制备方法，它含有0.7～2％Ni，不能满足首饰镍释放的标准要求，容易导致皮肤过敏，因而不适合用于饰品材料。上述黄色铜合金除了存在对人体健康不利、不适合首饰铸造要求之外，还普遍存在颜色偏离。
[0005]综上，现有黄色铜合金大多数对人体穿戴不友好，主要用于体量较大的建筑、工程、造币等装饰，其性能不能满足首饰生产的要求。

技术实现思路

[0006]为了克服现有技术的不足，本专利技术目的之一在于提供一种饰品铜合金，其对人体穿戴友好，综合性能优良且能够满足首饰生产的要求。
[0007]本专利技术目的之二在于提供一种上述饰品铜合金的制备方法。
[0008]本专利技术目的之一采用如下技术方案实现：
[0009]一种饰品铜合金，包括如下重量百分比的组分：
[0010]22～26％锌，0.02～0.2％银，0.5～0.9％铝，0.2～0.4％锡，0.3～0.5％锗，0.05～0.2％镓，0.01～0.1％钕，0.01～0.1％铌，其余为铜以及不可避免的杂质元素。
[0011]即，本专利技术的饰品铜合金通过铜与锌、银、铝、锡、锗、镓、钕、铌等元素配合，以锌作为铜黄色值的调色主剂元素，配以银、铝、锡等作为黄色值的调色副剂元素，有助于改善合金的黄度值，同时也能改善合金的铸造性能和抗氧化变色性能，以及改善合金的铸造性能和耐蚀性，还在合金中引入锗、镓、钕、铌等元素，优化匹配，进一步地改善合金的抗氧化性以及合金的明亮度，使其具有很好的晶粒细化效果，并且所得的产品对人体穿戴友好，综合性能优良且能够满足首饰生产的要求。
[0012]其具体的技术原理为：
[0013]铜，是合金的基本组成元素。铜本身呈现紫红色，与白色金属化合时，紫红色得以漂白，并提高亮度值。铜含量过高时合金颜色偏紫红，明亮度降低，且不利于铸造质量；铜含量过低时合金颜色淡，合金的加工性能也受到影响。为此，本专利技术的饰品铜合金材料采用了多元合金化，从不同性能角度通过相应的合金元素及组成范围对性能进行调控，使其达到综合性能的优化匹配。
[0014]其中，(1)锌。可以调节铜的颜色，使其黄色值增加，可改善合金的抗氧化变色性能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种饰品铜合金，其特征在于，包括如下重量百分比的组分：22～26％锌，0.02～0.2％银，0.5～0.9％铝，0.2～0.4％锡，0.3～0.5％锗，0.05～0.2％镓，0.01～0.1％钕，0.01～0.1％铌，其余为铜以及不可避免的杂质元素。2.根据权利要求1所述的饰品铜合金，其特征在于，所述铝与所述锗的质量比为1.7～2。3.根据权利要求1所述的饰品铜合金，其特征在于，包括如下重量百分比的组分：24％锌，0.15％银，0.75％铝，0.26％锡，0.38％锗，0.15％镓，0.02％钕，0.02％铌，其余为铜以及不可避免的杂质元素。4.根据权利要求1所述的饰品铜合金，其特征在于，包括如下重量百分比的组分：22％锌，0.2％银，0.9％铝，0.4％锡，0.5％锗，0.05％镓，0.1％钕，0.1％铌，其余为铜以及不可避免的杂质元素。5.根据权利要求1所述的饰品铜合金，其特征在于，包括如下重量百分比的组分：26％锌，0.08％银，0.55％铝，0.3％锡，0.32％锗，0.1％镓，0.05％钕，0.06％铌，其余为铜以及不可避免的杂质元素。6.一种如权利要求1
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5任一项所述的饰品铜合金的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：S1：配制中间合金配制如下设计的中间合金的成分，分别为：含锌20％的1#铜锌合金、含锌40％的2#铜锌合金、含银5％的铜银合金、含铝20％的铜铝合金、含锡10％的铜锡合金、含锗10％的铜锗合金、含镓5％的铜镓合金、含钕2％的铜钕合金、含铌2％的铜铌合金；分别采用纯铜以及锌、银、铝、锡、锗、镓、钕、铌的合金元素的纯物质配料，在真空保护气氛下熔炼浇注成锭；S2：合金熔制称取如下重量份的组分：1#铜锌合金27～45份，2#铜锌合金40～52份、铜银合金0.4～4份、铜铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁军平，
申请(专利权)人：广州番禺职业技术学院，
类型：发明
国别省市：