DE3235833A1

DE3235833A1 - Use of a gold-coloured copper alloy for the production of fittings and the like

Info

Publication number: DE3235833A1
Application number: DE19823235833
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl.-Ing. Dr. 5980 Werdohl Heubner; Bruno Dipl.-Ing. Dr. 6370 Oberursel Prinz; Manfred B. Dipl.-Ing. Dr. 6382 Friedrichsdorf Rockel; Günther Dipl.-Phys. Dr. 6451 Neuberg Rudolph
Original assignee: Vereinigte Deutsche Metallwerke AG; Ver Deutsche Metallwerke AG
Current assignee: Vereinigte Deutsche Metallwerke AG; Ver Deutsche Metallwerke AG
Priority date: 1982-09-28
Filing date: 1982-09-28
Publication date: 1984-03-29

Abstract

The attempts to date to imitate the shades of gold and of its alloys by means of alloys of less precious metals have been unsuccessful in particular because the materials did not have sufficient resistance to tarnishing. For the production of articles such as fittings, watch cases, mountings, jewellery, cutlery, cups and the like, it is now proposed to use a copper alloy with 1 to 7% of tin and 1 to 7% of aluminium, the sum of the percentage contents of aluminium and tin not exceeding 10%, and the remainder being copper and including unavoidable impurities arising from the production.

Description

Verwendung einer goldfarbenen Kupferlegierung zur Her-Use of a gold-colored copper alloy to manufacture

stellung von Beschlagen und dergleichen. ~~~ ~~~~ Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung einer Kupferbasislegierung mit 1 bis 7 % Zinn und 1 bis 7 % Aluminium, wobei jedoch die Summe der Prozentgehalte an Aluminium und Zinn 10 % nicht übersteigt, Rest Kupfer einschließlich unvermeidlicher, herstellungsbedingter Verunreinigungen, als Werkstoff zur Herstellung von Gegenständen wie Beschlägen, Uhrengehäusen, Armaturen, Schmuck, Bestecken, Pokalen und dergleichen, die einen goldenen Farbton und eine hohe Anlaufbeständigkeit aufweisen müssen.position of fittings and the like. ~~~ ~~~~ The invention relates relies on the use of a copper-based alloy with 1 to 7% tin and 1 to 7% aluminum, but the sum of the percentages of aluminum and tin 10 % does not exceed, the remainder including unavoidable production-related copper Impurities, as a material for the manufacture of objects such as fittings, Watch cases, fittings, jewelry, cutlery, trophies and the like, all of them must have a golden hue and a high resistance to tarnishing.

In der Vergangenheit hat es nicht an Bemühungen gefehlt, die Farbtöne des Goldes und seiner Legierungen durch Legierungen aus weniger edlen Metallen zu imitieren, um bei daraus hergestellten Gegenständen einerseits die mit den Goldfarbtönen verbundenen Wertvorstellungen zu wecken, andererseits aber die Kosten in einem vertretbaren Rahmen zu halten.In the past there has been no lack of effort to find the hues of gold and its alloys through alloys of less noble metals imitate, on the one hand, those with the gold tones in the case of objects made from them to arouse associated values, but on the other hand, the costs in a justifiable Keep frame.

Werkstoffe mit goldähnlichen Farbtönen sind bekannt und teilweise auch schon benutzt worden. Dabei handelt es sich fast ausnahmslos um Kupferbasislegierungen, die zum Beispiel mit 25 % Zink, mit 20 % Zink und 1 % Nickel, mit 5 bis 6 % Aluminium und 2 % Nickel oder mit 2 % Aluminium und 6 % Nickel legiert sind. Alle diese Werkstoffe haben jedoch den Nachteil, daß sie im Gebrauch verhältnismäßig rasch ihr ursprünglich brillantes Aussehn verlieren und einen matten und mehr ins Bräunliche gehenden Farbton annehmen. Dieser Nachteil kann bei vielen Gegenständen nicht in Kauf genommen werden. So sollen beispielsweise Beschläge an Türen, Möbelstücken, Schmuckkästen und dergleichen ebenso wie Uhrengehäuse, Armaturen, Schmuckstücke, Bestecke, Pokale usw. ihre Goldfarbe unverändert beibehalten, d.h. der ursprünglich erreichte Farbton soll unter allen Gebrauchsbedingungen beständig sein.Materials with gold-like shades are known and in some cases has also been used. Almost without exception, these are copper-based alloys, those with 25% zinc, with 20% zinc and 1% nickel, with 5 until 6% aluminum and 2% nickel or alloyed with 2% aluminum and 6% nickel. However, all of these materials have the disadvantage that they are proportionate in use quickly lose their originally brilliant appearance and become dull and more ins Assume brownish going hue. This disadvantage can apply to many items cannot be accepted. For example, fittings on doors, pieces of furniture, Jewelry boxes and the like as well as watch cases, fittings, jewelry, Cutlery, goblets, etc. retain their gold color unchanged, i.e. the original The color achieved should be stable under all conditions of use.

Es besteht somit die Aufgabe, einen goldfarbenen Werkstoff vorzuschlagen, der zur Herstellung der genannten Gegenstände geeignet ist und der sich durch eine hohe Anlaufbeständigkeit auszeichnet.The task is therefore to propose a gold-colored material, which is suitable for the production of the objects mentioned and which is characterized by a high resistance to tarnishing.

Uberraschel-Jderweise hat sich herausgestellt, daß diese Aufgabe gelöst werden kann, wenn eine Kupferbasislegier,lng mit 1 bis 7 % Zinn und 1 bis 7 % Aluminium, wobei jedoch die Summe der Prozentgehalte an Aluminium und Zinn 10 % nicht übersteigt, Rest Kupfer einschließlich unvermeidlicher, herstellungsbedingter Verunreinigungen verwendet wird. Vorzugsweise übersteigt die Summe der Prozentgehalte an Zinn und Aluminium nicht 9 %. Besonders geeignet ist -eine Kupferlegierung mit 5 bis 7 % Sn und 1 bis 3 % Al.It has surprisingly been found that this problem is solved can be, if a copper-based alloy, lng with 1 to 7% tin and 1 to 7% aluminum, However, the sum of the percentages of aluminum and tin does not exceed 10%, The remainder is copper, including unavoidable, manufacturing-related impurities is used. Preferably, the sum of the percentages of tin and exceeds Aluminum not 9%. A copper alloy with 5 to 7% is particularly suitable Sn and 1 to 3% Al.

Ferner kann für den erfindungsgemäßen Zweck eine Kupferlegierung mit 2,5 bis 3,5 % Sn und 1,5 bis 3,5 % Al verwendet werden.Furthermore, a copper alloy can be used for the purpose according to the invention 2.5 to 3.5% Sn and 1.5 to 3.5% Al can be used.

Zur Prüfung der Anlaufbeständigkeit wurden aus einem Blech ausgestanzte Probestücke der erfindungsgemäß zu verwendenden Kupferbasislegierung (Probe 5: 6 % Sn, 2 % Al; Probe 6: 5 % Al, 3 % Sn; Probe 7: 2 % Al, 3 % Sn) zunächst folgender Vorbehandlung unterzogen: Blankbeizen, in Wasser spülen, mit einem Glättmittel behandeln, ohen Abspülen in Reisschrot trocknen, gegebenenfalls noch Oberflächenprägen ohne Schlniermittel.To test the tarnish resistance, pieces were punched out of a sheet metal Test pieces of the copper-based alloy to be used according to the invention (sample 5: 6 % Sn, 2% Al; Sample 6: 5% Al, 3% Sn; Sample 7: 2% Al, 3% Sn) initially as follows Subjected to pre-treatment: Bright stain, rinse in water, with a Treat smoothing agent, dry in rice meal without rinsing, if necessary still Surface embossing without lubricants.

Diese Vorbehandlung war erforderlich, um die Proben in einem Zustand auf Anlaufbeständigkeit prüfen zu können, in dem sie auch in der Praxis vorliegen. Um evtl. Fingerabdrücke vor Beginn des Anlauftestes zu entfernen, wurden die Proben außerdem noch entfettet.This pretreatment was required to keep the samples in a condition To be able to check for tarnish resistance, in which they are also available in practice. In order to remove any fingerprints before the start of the start-up test, the samples were also degreased.

Als Prüfmedien wurden Atmosphären verschiedener Aggressivität verwendet und zwar: A bei RT im Korrosionslabor, jeden Tag angefaßt und gewendet B bei RT im Korrosionslabor C bei RT über einer 10%-igen NaCl-Lösung D bei RT und 80 % relativer Luftfeuchte E bei 45 - 50 0C im Korrosionslabor F bei RT und 100% relativer Luftfeuchte.Atmospheres of various levels of aggressiveness were used as test media namely: A at room temperature in the corrosion laboratory, touched and turned every day B at room temperature in the corrosion laboratory C at RT over a 10% NaCl solution D at RT and 80% relative Air humidity E at 45-50 ° C. in the corrosion laboratory F at RT and 100% relative air humidity.

Die Prüfdauer betrug 20 Tage. Danach wurden die Proben entnormen und einzeln und getrennt für jedes Prüfmedium visuell nach einem Punktsystem mit den Noten 1 bis 5 beurteilt, wobei 1 sehr gute Anlaufbeständigkeit und 5 sehr schlechte Anlaufbeständigkeit mit stark angelaufener Oberfläche bedeuten.The test duration was 20 days. Then the samples were demolded and individually and separately for each test medium visually according to a point system with the Grades 1 to 5 were assessed, with 1 very good tarnish resistance and 5 very poor Resistance to tarnishing with a heavily tarnished surface.

In gleicher Weise wurden Proben aus den eingangs genannten Kupferbasislegierungen (Proben 1 bis 4) vorbehandelt und getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt.Samples were made from the copper-based alloys mentioned at the outset in the same way (Samples 1 to 4) pretreated and tested. The results are summarized in Table 1.

Tabelle 1 Proben-Nr. ~~~~~~ ~~~~ A B C B C D E F ~E E F FF Summe 1 CuZn25 3 4 3 3 4 5 22 2 CuZn20Nil 4 4 4 3 4 5 24 3 CuA16Ni2 2 4 3 3 4 3 19 4 CuNi6Al2 3 4 3 2 5 5 22 5 CuSn6A12 2 3 3 1 3 3 15 6 CuA15Sn3 2 3 3 2 3 3 16 7 CuSn3A12 2 4 3 1 4 3 17 Während die Proben 1 bis 4 in der Summe eine ertung zwischen 19 und 24 aufweisen, liegt die Probe 5, d.h. die erfindungsgemäß zu verwendende Kupferbasislegierung, mit einem Summenwert von 15 deutlich niedriger. Sie ist daher unter dem Gesichtspunkt der Anlaufbeständigkeit den anderen genannten Kupferbasislegierungen eindeutig überlegen. Das gilt auch für die Proben 6 und 7, die in der Anlaufbeständigkeit zwar etwas schlechter sind, wegen des auf die Hälfte herabgesetzten Sn-Gehaltes aber wirtschaftlich interessanter sind und andere Oberflächenfarben ermöglichen.Table 1 Sample No. ~~~~~~ ~~~~ A B C B C D E F ~ E E F FF Sum 1 CuZn25 3 4 3 3 4 5 22 2 CuZn20Nil 4 4 4 3 4 5 24 3 CuA16Ni2 2 4 3 3 4 3 19 4 CuNi6Al2 3 4 3 2 5 5 22 5 CuSn6A12 2 3 3 1 3 3 15 6 CuA15Sn3 2 3 3 2 3 3 16 7 CuSn3A12 2 4 3 1 4 3 17 While samples 1 to 4 add up to a rating between 19 and 24, sample 5, i.e. the copper-based alloy to be used according to the invention, is with a total value of 15 significantly lower. It is therefore from the point of view Clearly superior to the other copper-based alloys mentioned in terms of tarnishing resistance. This also applies to samples 6 and 7, which are somewhat in terms of tarnishing resistance are inferior, but economical because of the halved Sn content are more interesting and allow other surface colors.

Die Goldfarbtöne wurden durch Bestimmung von Farbmaßzahlen nach DIN 5033 und Maßzahlen nach dem Farbsystem DIN 6164 aus dem spektralen Reflexionsgrad ermittelt. Der Buntton T, die Sättigungsstufe S und die Dunkelstufe D in Form des "Farbzeichens" (T:S:D) als Maßzahl nach dem Farbsystem DIN 6164 für die untersuchten Kupferlegierungen sind in Tabelle 2 zusammengestellt: Tabelle 2 Proben DIN 6164 Nr. ~ Farbenzeichen (T:S:D) 1 CuZn25 1,4 : 2,1 : 0,3 2 CuZn2ONil 1,4 : 2,3 : 0,3 3 CuA16Ni2 1,8 : 2,0 : 0,6 4 CuNi6Al2 2,8 : 1,4 : 0,7 5 CuSn6A12 2,2 : 1,9 : 0,4 6 CuA15Sn3 1,7 : 2,5 : 0,6 7 CuSn3A12 2,6 : 1,9 : 0,4 In Fig. 1, einem Ausschnitt aus dem DIN 6164-Farbdreieck, sind die DIN-Goldfarben ( an, die goldähnlichen Farbtöne aer oben genannten Legierungen auf Kupferbasis (Proben 1 bis 4 = x) und der Goldfarbton der erfindungsgemäßen Legierung (= 4) eingetragen.The gold shades were determined by determining color dimensions according to DIN 5033 and dimensions according to the color system DIN 6164 from the spectral reflectance determined. The hue T, the saturation level S and the dark level D in the form of the "Color mark" (T: S: D) as a measure of the color system DIN 6164 for the examined Copper alloys are listed in Table 2: Table 2 Samples DIN 6164 No. ~ color symbol (T: S: D) 1 CuZn25 1.4: 2.1: 0.3 2 CuZn2ONil 1.4: 2.3: 0.3 3 CuA16Ni2 1.8: 2.0: 0.6 4 CuNi6Al2 2.8: 1.4: 0.7 5 CuSn6A12 2.2: 1.9: 0.4 6 CuA15Sn3 1.7: 2.5: 0.6 7 CuSn3A12 2.6: 1.9: 0.4 In Fig. 1, a section from the DIN 6164 color triangle, the DIN gold colors (an, the gold-like shades of the above-mentioned copper-based alloys (samples 1 up to 4 = x) and the gold color of the alloy according to the invention (= 4).

Man erkennt, daß die Proben 5 und 7 fast die gleiche Farbsättigung wie die bekannte Legierung CuA16Ni2 aufweisen, daß sie im Farbton aber näher am Rose-Gold liegt, was den Eindruck eines wärmeren Goldtones vermittelt. Die Probe 6 liegt zwar mehr im hellyelben Bereich, ist im Hinblick auf ihre gute Anlaufbeständigkeit aber immer noch wesentlich besser als die Vergleichswerkstoffe.It can be seen that samples 5 and 7 have almost the same color saturation like the well-known alloy CuA16Ni2, but that they are closer in color to Rose gold lies, which gives the impression of a warmer gold tone. The sample 6 is more in the light yellow area, but is with regard to its good tarnish resistance but still much better than the comparable materials.

Claims

PATENT CLAIMS 1. Use of a copper-based alloy with 1 to 7% tin and 1 to 7% aluminum, the sum of the percentages of aluminum and tin does not exceed 10%, the remainder copper including unavoidable production-related factors Impurities, as a material for the manufacture of objects such as fittings, Watch cases, fittings, pieces of jewelry, cutlery, cups and the like that must have a golden hue and high tarnish resistance.

2. Use of a copper alloy according to claim 1 with the proviso, that the sum of the percentages of tin and aluminum does not exceed 9%.

3. Use of a copper alloy according to claim 1 or 2 with the Provided that it contains 5 to 7% Sn and 1 to 3% Al.

4. Use of a copper alloy according to claim 1 with the proviso, that it contains 2.5 to 3.5% Sn and 1.5 to 5.5% Al.