DE2714887C3 - Verwendung eines niedriglegierten Zinkwerkstoffs - Google Patents

Description

Schließlich ist es möglich, 0,0t 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 Zinkvverkstoffe 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 ι ο 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 4S0°C geschmolzen und dann eine 5% iä Titan-Zink- bzw. Zirkonium-Zink-Vorlegierung anteilmäßig zugesetzt, bevor schließlich Magnesium-Metall einlegiert wird

Vorzugsweise wird 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 Kaltwalz-Vorgang 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 500⁰C die 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 Walzstich 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 Bänder mit einer Härte von HV 30=75 bis 90 r.ittels Stanzwerkzeugen auf Stanzpressen mit entsprechenden Maßen Ronden ausgestanzt werden. Wenn gewünscht, werden die Ronden anschließend mit einer Randwulst versehen, woraus der Schutzrand der Münze beim Prägen gebildet wird. Wsgen 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 Materialansammlur.g am Rand erfolgt Im Gegensatz zu allen anderen Münzwerkstoffen ist der Verschleiß der Prägewerkzeuge bei ungerändelten Ronden aus dem erfindungsgemäß zu verwendenden Werkstoff nicht größen

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)

Patentansprüche:

1. Verwendung eines niedriglegierten Zinkwerkstoffs aus

0,01 bis 1,0% Titan 0,02 bis 0^% 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 Zinkwerkstoffs aus

0,01 bis 1,0% Titan 0,02 bis 03% 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 Korrosionsbeständigkeit 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 vielfälligen, 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 weiterentwickelten 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 Schmuckgegenständen sind noch folgende Überlegungen von Bedeutung. Für derartige Gegenstände wird vielfach Zinn als Werkstoff eingesetzt Dieser Werkstoff 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.

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 03% Cadmium wird die Anlaufbeständigkeit 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

0,4 bis 1,0% Titan 0,002 bis 0,10% Magnesium 0,8 bis 4,0% Aluminium Rest Zink