CN102628545A - 一种造币用铜基合金多金属复合棒材 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种造币用铜基合金多金属复合棒材，该复合棒材由内向外依次包括铜棒、中间铜管和外侧铜管。铜棒为青铜合金材料，所述中间铜管为高铜合金材料，所述外侧铜管为白铜合金材料。所述铜棒、中间铜管和外侧铜管经过压力加工复合而成。采用铜基合金多金属复合棒材作为造币基材，不仅具有耐磨损，流通周期长，发行成本小的优点，且所制作的硬币色彩丰富、生产工艺复杂、不易仿造、防伪能力极强。
Description
技术领域
本发明属于有色金属压力加工技术领域，尤其涉及一种造币用铜基合金多金属复合棒材。
背景技术
我国发行的金属流通纪念币和金属流通货币一样，具有价值尺度、流通手段和支付手段职能。因为它不是金、银等贵金属铸造，而是由铜、镍、锌等普通金属铸造，如：铜锌合金、铜镍合金、钢芯镀镍、紫铜或者高铜合金等材料。硬币虽然具有耐磨损，流通周期长，发行成本较小的优点，但由于我国现行的金属流通币多是由单一的金属基材加工或经过加工后再表层镀镍而成，存在的问题是货币颜色单一，色彩不丰富；仿造门槛较低，防伪标记不强，容易被仿造，假币较多，扰乱金融秩序。
发明内容
本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种造币用铜基合金多金属复合棒材。
上述目的是通过下述方案实现的：
一种造币用铜基合金多金属复合棒材，其特征在于，所述复合棒材由内向外依次包括铜棒、中间铜管和外侧铜管。
根据上述的复合棒材，其特征在于，所述铜棒为青铜合金材料，所述中间铜管为高铜合金材料，所述外侧铜管为白铜合金材料。
根据上述的复合棒材，其特征在于，所述铜棒化学成分按质量百分数为分别为：Al：4-6%；Sn：0.5-1.5%；Zn：4-6%；铜为余量，杂质总和≦0.3%。
根据上述的复合棒材，其特征在于，所述中间铜管化学成分按质量百分数为分别为：Cu：95-97%；As：0.02-0.06%；Ti：0.03-0.05%；Ce：0.02-0.09%；Fe≦0.1%；Pb≦0.03%；Ni≦0.5%；锌为余量，杂质总和≦0.2%。
根据上述的复合棒材，其特征在于，所述外侧铜管化学成分按质量百分数为分别为：Ni：8.0-10.0%; Zn：16.0-19.0%; Mn：3.0-5.0%; Ti：1.8-2.5%; Fe：0.5-0.9%; Al：0.3-0.7%; Sb：0.2-0.5%;杂质总量不大于0.9%，余量为铜；或者，Zn：16.0-19.0%； Mn：3.0-4.0%； Ti：2.3-3.5%； Fe：0.3-0.6%； Al：0.3-0.6%； Sb：0.2-0.4%；Ce：0.05-0.2%；杂质总量不大于0.9%，余量为铜。
本发明的有益效果：采用铜基合金多金属复合棒材作为造币基材，不仅具有耐磨损，流通周期长，发行成本小的优点，且所制作的硬币色彩丰富、生产工艺复杂、不易仿造、防伪能力极强。
附图说明
图1是本发明的棒材的结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本发明的造币用铜基合金多金属复合棒材由内向外依次包括铜棒1、中间铜管2和外侧铜管3。铜棒1可选用青铜合金材料，中间铜管2可选用高铜合金（高铜合金为含铜量大于或者等于96%的铜合金）材料，外侧铜管3可选用白铜合金材料。铜棒1化学成分按质量百分数为分别为：Al：4-6%；Sn：0.5-1.5%；Zn：4-6%；铜为余量，杂质总和≦0.3%。中间铜管2化学成分按质量百分数为分别为：Cu：95-97%；As：0.02-0.06%；Ti：0.03-0.05%；Ce：0.02-0.09%；Fe≦0.1%；Pb≦0.03%；Ni≦0.5%；锌为余量，杂质总和≦0.2%。外侧铜管3化学成分按质量百分数为分别为：Ni：8.0-10.0%; Zn：16.0-19.0%; Mn：3.0-5.0%; Ti：1.8-2.5%; Fe：0.5-0.9%; Al：0.3-0.7%; Sb：0.2-0.5%;杂质总量不大于0.9%，余量为铜；或者，Zn：16.0-19.0%； Mn：3.0-4.0%； Ti：2.3-3.5%； Fe：0.3-0.6%； Al：0.3-0.6%； Sb：0.2-0.4%；Ce：0.05-0.2%；杂质总量不大于0.9%，余量为铜。
下面描述其制备方法：
铜棒1的制备：合金的熔炼出炉温度为：1200-1230℃，采用冰晶石精炼、覆盖；采用水平连铸或者立式半连铸方式制备直径为Ф80-Ф440mm的合格的合金铸锭（铸锭规格大小依挤压机挤压力和挤压筒规格确定）。将铸锭裁切为挤压用的短锭。将短锭加热到830-850℃，进行正向或者反向挤压，挤压制品为直径为Ф15mm或者Ф16mm的棒材。棒材经过酸洗、钝化，再经过制头、拉伸为直径为Ф12mm的棒材。拉伸棒材经过退火、酸洗、表面清洗，备用。
中间铜管2的制备：合金的熔炼出炉温度为：1180-1220℃，采用木炭覆盖、磷铜中间合金脱氧；采用水平连铸或者立式半连铸方式制备直径为Ф120-Ф440mm的合格的合金铸锭（铸锭规格大小依挤压机挤压力和挤压筒规格确定）。将铸锭裁切为挤压用的短锭。将短锭加热到820-850℃，进行正向穿孔挤压，挤压制品为直径为Ф50mm-Ф140mm、壁厚为6-14mm的管材。管材经过酸洗、钝化、切头尾、矫直、皮尔格轧制，轧制管坯再经过制头、拉伸为直径为Ф18×2mm的管材。拉伸管材经过退火、酸洗、表面清洗，备用。
外侧铜管3的制备：合金的熔炼出炉温度为：无镍白铜1190-1220℃，采用木炭覆盖；有镍白铜1190-1220℃，采用冰晶石覆盖。采用水平连铸或者立式半连铸方式制备直径为Ф180-Ф440mm的合格的合金铸锭（铸锭规格大小依挤压机挤压力和挤压筒规格确定）。将铸锭裁切为挤压用的短锭。将无镍白铜短锭加热到850-930℃，有镍白铜短锭加热到930-950℃；加热后的短锭进行正向穿孔挤压，挤压制品为直径为Ф70mm-Ф140mm、壁厚为6-14mm的管材。管材经过酸洗、钝化、切头尾、矫直、皮尔格轧制，轧制管坯再经过制头、拉伸为直径为Ф30×5mm的管材。拉伸管材经过退火、酸洗、表面清洗，备用。
压力加工过程：
挤压前，挤压工具的预热温度为：挤压筒的预热温度为300-450℃，挤压模和挤压垫的预热温度为200-300℃，穿孔针的预热温度为200-350℃。
将铜棒1装入中间铜管2中，将铜棒1和铜管2一起制头，制头后在30-50吨的液压拉伸机上进行一道次复合拉伸，拉伸后的中间复合棒材的直径为Ф16mm。除去中间复合棒材表面的油污，对表面进行清洗、备用。
将上面工序制备的中间复合棒材装入外侧铜管3中，将中间复合棒材和外侧铜管3一起制头，制头后的管材在30-50吨的液压拉伸机上进行一道次复合拉伸，拉伸后的复合棒材的直径为Ф24mm。除去复合棒材表面的油污，对表面进行清洗，棒材经过退火后，得到复合要求的铜基合金多金属复合棒材。
Claims (5)
1.一种造币用铜基合金多金属复合棒材，其特征在于，所述复合棒材由内向外依次包括铜棒、中间铜管和外侧铜管。
2.根据权利要求1所述的复合棒材，其特征在于，所述铜棒为青铜合金材料，所述中间铜管为高铜合金材料，所述外侧铜管为白铜合金材料。
3.根据权利要求2所述的复合棒材，其特征在于，所述铜棒化学成分按质量百分数为分别为：Al：4-6%；Sn：0.5-1.5%；Zn：4-6%；铜为余量，杂质总和≦0.3%。
4.根据权利要求2所述的复合棒材，其特征在于，所述中间铜管化学成分按质量百分数为分别为：Cu：95-97%；As：0.02-0.06%；Ti：0.03-0.05%；Ce：0.02-0.09%；Fe≦0.1%；Pb≦0.03%；Ni≦0.5%；锌为余量，杂质总和≦0.2%。
5.根据权利要求2所述的复合棒材，其特征在于，所述外侧铜管化学成分按质量百分数为分别为：Ni：8.0-10.0%; Zn：16.0-19.0%; Mn：3.0-5.0%; Ti：1.8-2.5%; Fe：0.5-0.9%; Al：0.3-0.7%; Sb：0.2-0.5%;杂质总量不大于0.9%，余量为铜；或者，Zn：16.0-19.0%； Mn：3.0-4.0%； Ti：2.3-3.5%； Fe：0.3-0.6%； Al：0.3-0.6%； Sb：0.2-0.4%；Ce：0.05-0.2%；杂质总量不大于0.9%，余量为铜。
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