DE2714887B2 - Verwendung eines niedriglegierten Zinkwerkstoffs - Google Patents
Verwendung eines niedriglegierten ZinkwerkstoffsInfo
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Description
Schließlich ist es möglich, 0,01 bis 0,4% Titan durch die gleiche Menge Zirkonium zu ersetzen.
Zur Herstellung des Werkstoffs kann eine Knetbehandlung durch Warm- und Kaltumformen angewendet
werden, wobei es bei höheren Gehalten von Magnesium bzw. Aluminium und/oder Cadmium zweckmäßig ist, bis
zur Herstellung der Endabmessungen vorzugsweise die Warmumformung für die Band- oder Blechfertigung
anzuwenden.
Es wurde festgestellt, daß niedriglegierte Zinkwerkstoffe
neben ihrer Eignung für Münzen und dergleichen auch für Zwecke eingesetzt werden können, für die
vielfach Zinn verwendet wird. Die Zinkwerkstoffe sind korrosions- und anlaufbeständig und können durch
Brennen, Färben usw. sowie durch Bürsten, Strahlen usw. oberflächenbehandelt werden, wobei die durch
diese Behandlungen gewünschten Effekte (z. B. altzinnartig) erhalten bleiben. Die Kaltformgebung kann durch
Prägen, Hohlprägen, Drücken, Biegen usw. erfolgen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben aus den folgenden Ausführungsbeispielen:
1. Zunächst wird Feinzink bei einer Temperatur von 450 bis 4800C geschmolzen und dann eine 5%
Titan-Zink- bzw. Zirkonium-Zink-Vorlegierung anteilmäßig zugesetzt, bevor schließlich Magnesium-Metall
einlegiert wird.
Vorzugsweise μ Lrd im Blockguß von 800 bis 1500 kg
Blockgewicht vergossen, weil dann in gleicher Hitze warmgewalzt werden kann. Die Verformung beim
Warmwalzen erfolgt bei 200 bis 2300C mit einer Stichdickenabnahme von 15 bis 20% bei einer
Gesamtdickenverformung von ca. 80% an eine Dicke von 3,0 bis 4,0 mm. Anschließend erfolgt ein Kaltwalzvorgang
mit einer Dickenabnahme von 5 bis 10% je Walzstich, die Gesamtdickenabnahme muß mindestens
50% betragen.
2. Der Feinzinkschmelze wird bei einer Temperatur von 470 bis 500°C d;* 5% Titan-Zink- bzw. Zirkonium-Zink-Vorlegierung
anteilmäßig zugesetzt, so dann Aluminium und Cadmium-Metall sowie noch Magnesium
als Vorlegierung einlegiert
In gleicher Hitze wird der Gußblock zu Fertigband oder Blech mit einer Dickenabnahme von 10 bis 15% je
Waizstich und einer Gesamtdickenabnahme von ca. 90% bei einer Temperatur von 220 bis 250° C gewalzt
Die Fertigung von Münzen erfolgt indem auf entsprechende Dicken warm- oder kaltgwalzte Bäüder
mit einer Härte von HV 30=75 bis 90 mittels Stanzwerkzeugen auf Stanzpressen mit entsprechenden
Maßen Ronden ausgestanzt werden. Wenn gewünscht, v/erden die Ronden anschließend mit einer Randwulst
versehen, woraus der Schutzrand der Münze beim Prägen gebildet wird. Wegen der guten Prägbarkeit
dieser Zink-Legierungen kann allerdings weitgehend auf eine Rändelung verzichtet werden, weil der
Schutzrand beim Prägen miterzeugt werden kann, ohne daß vorher durch Rändeln eine Materialansammlung
am Rand erfolgt Im Gegensatz zu allen anderen Münzwerkstoffen ist der Verschleiß der Prägewerkzeuge
bei ungerändelten Ronden aus dem erfindungsgemäß zu verwendenden Werkstoff nicht größer.
Anschließend erfolgt ein Wasch- und Poliervorgang zum Reinigen und Glänzen der Münzplättchen.
Die prägefertigen Rohlinge werden mittels Prägewerkzeugen auf Prägepressen zu Münzen geprägt.
Durch die Kaltverformung beim Prägen dieser Zink-Legierungen ist fast keine Härtesteigerung festzustellen,
wodurch der Verschleiß der Prägewerkzeuge weitaus geringer als bei allen anderen Münzwerkstoffen
ist
Claims (2)
1. Verwendung eines niedriglegierten Zinkwerkstoffs aus
0,01 bis 1,0% Titan
0,02 bis 03% Cadmium
0,002 bis 0,10% Magnesium
0,003 bis 4% Aluminium
Rest Zink
0,02 bis 03% Cadmium
0,002 bis 0,10% Magnesium
0,003 bis 4% Aluminium
Rest Zink
zur Herstellung von Gegenständen, die — wie Münzen, Münzplättchen, Medaillen, Plaketten, Gebrauchs-
oder Schmuckgegenständen und dergleichen — neben einer guten Korrosions- und
Anlaufbeständigkeit auch eine gute Abrieb- und Verschleißfestigkeit sowie eine gute Verformbarkeit
und Oberflächenbehandlungsmöglichkeit aufweisen müssen.
2. Zinkwerkstoff für den Anwendungszweck gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
0,01 bis 0,4% Titan durch die gleiche Menge Zirkonium ersetzt ist.
Die Erfindung betrifft die Verwendung eines niedriglegierten Zinkwcrksioffs aus
0,01 bis 1,0% Titan
0,02 bis 0,5% Cadmium
0,002 bis 0,1% Magnesium
0,003 bis 0,005% Aluminium
Rest Zink.
0,02 bis 0,5% Cadmium
0,002 bis 0,1% Magnesium
0,003 bis 0,005% Aluminium
Rest Zink.
Zur Herstellung von Medaillen, Plaketten, Gebrauchs- und Schmuckgegenständen ist neben der
Korrosions- und Anlaufbeständigkeit eine gute Kaltverformbarkeit erforderlich. Außerdem soll die Möglichkeit
bestehen, verschiedene Oberflächenbehandlungen durchführen zu können.
Niedriglegierte Zinkwerkstoffe sind in vielfältiger Form bekannt (vgl. AT-PS 2 41 833, CH-PS 4 37 820).
Dabei hat man versucht, verschiedene Eigenschaften des Grundwerkstoffs durch Zugabe von Legierungselementen
in bestimmter Weise zu beeinflussen, insbesondere die Härte und Festigkeit gegenüber dem
unlegierten Zink wesentlich zu steigern. Diese Bemühungen sind teilweise recht erfolgreich gewesen, wobei
jedoch die Verbesserung der einen Eigenschaft häufig mit der Verschlechterung der anderen Eigenschaft
erkauft werden mußte. So hat vielfach eine an sich wünschenswerte hohe Steigerung der Festigkeit zu
einer beträchtlichen Minderung in der Koi rosionsbeständigkeit geführt.
Seit langem werden beträchtliche Anstrengungen unternommen, um die früher üblichen Münzwerkstoffe
durch andere Werkstoffe zu ersetzen. Während bei den gebräuchlichen Münzwerkstoffen, insbesondere bei
Silberlegierungen, der Metallwert einen nicht unerheblichen Anteil des Münzwertes ausmachte, diesen in
einigen Fällen sogar überstieg, ist der Metallwert bei modernen Münzen von völlig untergeordneter Bedeutung.
Bei diesen Münzwerkstoffen wird vielmehr in steigendem Maße darauf geachtet, daß die daraus
hergestellten Münzen im Gebrauch vorteilhafte und gleichbleibende Eigenschaften aufweisen. Dazu gehört,
daß sie unter den vielfältigen, unterschiedlichen Beanspruchungen nicht korrodieren dürfen, daß sie
möglichst ihre ursprüngliche Farbe behalten und daß sie abrieb- und verschleißfest sind. Hinzu kommt, daß bei
der Herstellung von Münzen wegen deren immer weiter sich verbreitenden Anwendung in Verkaufsautomaten,
verstärkt auch deren Automatentauglichkeit im Blickpunkt steht Dabei muß gewährleistet sein, daß der
Münzwerkstoff auf die weiterentwickeken Prüfmethoden eingestellt werden kann, wodurch der Automatenbetrug
möglichst ausgeschlossen werden soll. Diese und eine Reihe weiterer Aspekte hat der Münzfachmann vor
Augen, wenn er einen geeigneten Münzwerkstoff sucht
Bei der Verwendung als Werkstoff für die Herstellung von Medaillen, Plaketten, Gebrauchs- und Schmuckgeis
genständen sind noch folgende Überlegungen von Bedeutung. Für derartige Gegenstände wird vielfach
Zinn als Werkstoff eingesetzt Dieser Wt.kstoff ist vergleichsweise teuer und hinsichtlich der erforderlichen
Eigenschaften nicht in jedem Fall optimal.
Es besteht somit die Aufgabe, einen Werkstoff zu finden, der all den genannten, sich teilweise widersprechenden Anforderungen genügt, d. h. daß er alle erwähnten Eigenschaften gleichzeitig aufweist.
Es besteht somit die Aufgabe, einen Werkstoff zu finden, der all den genannten, sich teilweise widersprechenden Anforderungen genügt, d. h. daß er alle erwähnten Eigenschaften gleichzeitig aufweist.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß diesen Anforderungen der eingangs genannte niedriglegierte
Zinkwerkstoff genügt und somit zur Herstellung von Gegenständen geeignet ist, die — wie Münzen,
Münzplättchen oder dergleichen — neben einer guten Korrosions- und Anlaufbeständigkeit auch eine gute
Abrieb- und Verschleißfestigkeit sowie Prägbarkeit aufweisen müssen.
Durch 0,02 bis 0,5% Cadmium wird die Anlaufbesiändigkeit
wesentlich verbessert. Außerdem ist Cadmium in der Lage, mit einem gegebenenfalls nicht gelösten
Titananteil eine Verbindung einzugehen.
Zur Steigerung der Verschleiß- und Abriebfestigkeit haben sich 0,002 bis 0,10% Magnesium als sehr
vorteilhaft erwiesen.
Durch 0,003 bis 4% Aluminium wird das Vergießen des Werkstoffs erleichtert und eine bessere Feinkörnigkeit
erzielt. Außerdem kann Aluminium wie Cadmium nicht gelöste Titananteile abbinden.
Dabei sollte darauf geachtet werden, daß bei Vorhandensein von Cadmium, Aluminium nur im
Bereich des unteren Grenzwertes von 0,005% zulegiert wird, um eine mögliche Beeinträchtigung der Korrosionsbeständigkeit
zu vermeiden.
Bewährt haben sich insbesondere Zinkwerkstoffe folgender Zusammensetzung:
0,05 bis 0,15% Titan
0,002 bis 0,01% Magnesium
0,02 bis 0,1 % Cadmium
0,003 bis 0,007% Aluminium
Rest Zink
und
0,002 bis 0,01% Magnesium
0,02 bis 0,1 % Cadmium
0,003 bis 0,007% Aluminium
Rest Zink
und
0,4 bis 1,0% Titan
0,002 bis 0,10% Magnesium
0,8 bis 4,0% Aluminium
Rest Zink
0,002 bis 0,10% Magnesium
0,8 bis 4,0% Aluminium
Rest Zink
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Also Published As
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