EP0065321A1 - Goldfarbener Münzwerkstoff - Google Patents

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EP0065321A1
EP0065321A1 EP82200367A EP82200367A EP0065321A1 EP 0065321 A1 EP0065321 A1 EP 0065321A1 EP 82200367 A EP82200367 A EP 82200367A EP 82200367 A EP82200367 A EP 82200367A EP 0065321 A1 EP0065321 A1 EP 0065321A1
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Günther Dr. Rudolph
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C22C—ALLOYS
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    • C22C9/06—Alloys based on copper with nickel or cobalt as the next major constituent
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    • Y10T428/12861—Group VIII or IB metal-base component
    • Y10T428/12903—Cu-base component
    • Y10T428/1291—Next to Co-, Cu-, or Ni-base component

Definitions

  • the invention relates to the use of a copper-based alloy with 4 to 6% nickel, 4 to 6% aluminum, the rest copper including inevitable, production-related impurities as a material for the production of coins or the like, which must have a golden color and a high tarnish resistance.
  • the coin authorities are therefore considering switching to newer, higher value coins from smaller pieces and distinguishing them from the existing highest value coins of the system by a different coin color.
  • Gold shades are particularly suitable for this because they combine certain values and most of the coins in circulation - at least the higher-quality ones - have silver shades.
  • Coin materials with gold-like colors are known and some have already been used. Almost without exception, these are copper-based alloys that e.g. are alloyed with 25% zinc, with 20% zinc and 1% nickel, with 5 to 6% aluminum and 2% nickel or with 2% aluminum and 6% nickel.
  • all these materials have the disadvantage that they lose their originally brilliant appearance relatively quickly in use and assume a matt and more brownish color. This disadvantage is accepted in the case of coins of low value. For higher-value coins, such a discoloration, which soon arises when used, is not acceptable. For this reason, silver-colored materials, preferably nickel or alloys with a relatively high nickel content, have been used for higher-value coins.
  • this object can be achieved if as a material for In the manufacture of coins or the like, a copper-based alloy with 4 to 6% nickel, 4 to 6% aluminum, the rest of copper including unavoidable, production-related impurities is used.
  • the copper alloy preferably additionally contains 0.5 to 1.8% iron and / or 0.3 to 1.5% manganese.
  • the copper alloy can also contain 0.05 to 0.30 silicon, since this also further improves the tarnish resistance.
  • This copper-based alloy can also be used as a plating material for the production of coins or the like, which have a core layer made of another metal, preferably nickel.
  • test duration was 20 days.
  • the samples were then removed and assessed individually and separately for each test medium visually according to a point system with the marks 1 to 5, 1 meaning very good tarnish resistance and 5 very poor tarnish resistance with a strongly tarnished surface.
  • the gold shades were determined by determining color measures according to DIN 5033 and measures according to the color system DIN 6164 from the spectral reflectance.
  • the hue T, the saturation level S and the dark level D in the form of the "color symbol" (T: S: D) as a measure according to the color system DIN 6164 for the copper alloys examined are summarized in Table 2:
  • the alloy CuNi5A15Fel, 2Mn0.8 is superior in color saturation to the alloy CuNi6A12 (ie a smaller distance from the saturations of the Has DIN gold colors) and that it lies in the color between red gold and the gold color green-yellow.
  • the copper alloy according to the invention with 4 to 6% nickel and 4 to 6% aluminum is outstandingly suitable for the production of a layered coin material with an inner core made of nickel, which is required for the production of automatic coin rings, because of the composition thereof, since the nickel content is also at one Core thickness of 7% nickel allows recycling of the return scrap that is produced during the processing into punch rondelles without any problems.

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Abstract

Wegen der seit Jahren weltweit anhaltenden Inflationstendenz und der erheblichen Zunahme der Geschäfte über Waren- und Dienstleistungsautomaten, ist ein Bedarf an höherwertigen Münzen entstanden. Die Münzbehörden erwägen, hierfür auf kleinere Münzstücke überzugehen und diese von den vorhandenen höchstwertigen Münzen der jeweiligen Systeme durch eine andere Münzfarbe zu unterscheiden. Hierfür eignen sich insbesondere Goldfarbtöne. Es besteht somit ein Bedarf an einem goldfarbenen Werksoff, der sich einerseits durch Giessen, Walzen und Prägen gut zu Münzen verarbeiten lässt und der andererseits den ursprünglich vorhandenen goldenen Farbton möglichst lange behält, d.h. der eine hohe Anlaufbeständigkeit aufweist. Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, als Werkstoff zur Herstellung von Münzen oder dergleichen eine Kupfer-Basis-Legierung mit 4 bis 6% Nickel, 4 bis 6% Aluminium, Rest Kupfer, zu verwenden, die vorzugsweise noch 0,5 bis 1,8% Eisen und/oder 0,3 bis 1,5% Mangan enthält.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung einer Kupferbasislegierung mit 4 bis 6 % Nickel, 4 bis 6 % Aluminium, Rest Kupfer einschließlich unvermeidlicher, herstellungsbedingter Verunreinigungen als Werkstoff zur Herstellung von Münzen oder dergleichen, die einen goldenen Farbton und eine hohe Anlaufbeständigkeit aufweisen müssen.
  • Wegen der seit Jahren anhaltenden, weltweit mehr oder weniger starken Inflationstendenz und der erheblichen Zunahme der Geschäfte über Waren- und Dienstleistungsautomaten, ist ein Bedarf an höherwertigen Münzen entstanden. So wird beispielsweise in Deutschland schon einige Zeit die Einführung eines 10 DM-Stückes erwogen. Für höherwertige Münzen kommt in den meisten bestehenden Münzsystemen eine Unterscheidung von den vorhandenen höchsten Münzwerten durch entsprechende Vergrößerung der Münzstücke nicht in Betracht. Das höhere Gewicht und das größere,Volumen würden nicht nur die Handhabung im Wortsinne "erschweren", sondern auch mit einem erheblichen Metallbedarf verbunden sein, wobei zu berücksichtigen ist, daß bei steigenden Preisen für die für Münzen geeigneten Metalle die Spanne zwischen Metallwert und Prägewert immer kleiner wird.
  • Die Münzbehörden erwägen daher, bei neuen, höherwertigen Münzen auf kleinere Stücke überzugehen und diese von den vorhandenen höchstwertigen Münzen des Systems durch eine andere Münzfarbe zu unterscheiden. Hierfür eignen sich insbesondere Goldfarbtöne, weil damit bestimmte Wertvorstellungen verbunden werden und die meisten im Umlauf befindlichen Münzen - jedenfalls die höherwertigen - silberne Farbtöne aufweisen.
  • Münzwerkstoffe mit goldähnlichen Farbtönen sind bekannt und teilweise auch schon benutzt worden. Dabei handelt es sich fast ausnahmslos um Kupferbasislegierungen, die z.B. 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 Aussehen verlieren und einen matten und mehr ins Bräunliche gehenden Farbton annehmen. Dieser Nachteil wird im Falle von Münzen mit geringem Wert in Kauf genommen. Für höherwertige Münzen ist eine derartige, sich bei Gebrauch alsbald einstellende Verfärbung nicht akzeptabel. Deshalb hat man auch bisher für höherwertige Münzen silberfarbene Werkstoffe, vorzugsweise Nickel oder Legierungen mit einem verhältnismäßig hohen Nickelanteil, verwendet.
  • Es besteht somit die Aufgabe, einen goldfarbenen Werkstoff für die Herstellung von Münzen oder dergleichen vorzuschlagen, der sich einerseits durch Gießen, Walzen und Prägen gut zu Münzen verarbeiten läßt und andererseits den ursprünglich vorhandenen goldendenen Farbton möglichst lange behält, d.h., der eine hohe Anlaufbeständigkeit aufweist.
  • Überraschenderweise hat sich herausgestellt, daß diese Aufgabe gelöst werden kann, wenn als Werkstoff zur Herstellung von Münzen oder dergleichen eine Kupferbasislegierung mit 4 bis 6 % Nickel, 4 bis 6 % Aluminium, Rest Kupfer einschließlich unvermeidlicher, herstellungsbedingter Verunreinigungen verwendet wird. Vorzugsweise enthält die Kupferlegierung zusätzlich noch 0,5 bis 1,8 % Eisen und/oder 0,3 bis 1,5 % Mangan. Außerdem kann die Kupferlegierung noch 0,05 bis 0,30 Silizium enthalten, da auch hiermit die Anlaufbeständigkeit weiter verbessert wird.
  • Diese Kupferbasislegierung kann auch als Plattierwerkstoff zur Herstellung von Münzen oder dergleichen verwendet werden, die eine Kernschicht aus einem anderen Metall, vorzugsweise Nickel, besitzen.
  • Zur Prüfung der Anlaufbeständigkeit wurden gestanzte Münzrohlinge aus der erfindungsgemäß zu verwendenden Kupferbasislegierung mit 5 % Ni, 5 % Al, 1,2 % Fe und 0,8 % Mn mit oder ohne Prägung zunächst folgender Vorbehandlung unterzogen:
    • Blankbeizen,
    • in Wasser Spülen,
    • mit einem Glättmittel behandeln,
    • ohne Abspülen in Reisschrot trocknen,
    • gegebenenfalls Prägen ohne weiteres Schmiermittel.
  • Diese Vorbehandlung war erforderlich, um die geprägten oder ungeprägten Münzrohlinge in dem 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 Münzrohlinge außerdem noch entfettet.
  • 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°C im Korrosionslabor
    • F bei RT und 100% relativer Luftfeuchte.
  • Die Prüfdauer betrug 20 Tage. Danach wurden die Proben entnommen 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.
  • In gleicher Weise wurden Münzrohlinge aus den bereits genannten, einschlägig verwendeten Kupferbasislegierungen (Proben 1 bis 4) vorbehandelt und getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt.
    Figure imgb0001
    Während die Proben 1 bis 4 in der Summe eine Bewertung 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 allen bisher als Münzwerkstoff verwendeten Kupferbasislegierungen eindeutig überlegen.
  • 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:
    Figure imgb0002
  • In Fig. l, einem Ausschnitt aus dem DIN 6164-Farbdreieck, sind die DIN-Goldfarben (Δ), die goldähnlichen Farbtöne der oben genannten Münzlegierungen auf Kupferbasis (Proben 1 bis 4 = x) und der Goldfarbton der erfindungsgemäßen Legierung (= 0) eingetragen.
  • Man erkennt, daß die Legierung CuNi5A15Fel,2Mn0,8 in ihrer Farbsättigung der Legierung CuNi6A12 überlegen ist (d.h. einen geringeren Abstand zu den Sättigungen der DIN-Goldfarben aufweist) und daß sie im Farbton zwischen Rotgold und der Goldfarbe Grüngelb liegt.
  • Für die Herstellung eines Schichtmünzwerkstoffes mit einem inneren Kern aus Nickel, der für die Fertigung von automatensicheren Münzrondellen benötigt wird, ist die erfindungsgemäße Kupferlegierung mit 4 bis 6 % Nickel und 4 bis 6 % Aluminium aufgrund ihrer Zusammensetzung hervorragend geeignet, da der Nickelgehalt auch bei einer Kerndicke von 7 % Nickel eine Rezyklierung des bei der Verarbeitung zu Stanzrondellen anfallenden Rücklaufschrottes problemlos gestattet.

Claims (4)

1. Verwendung einer Kupferbasislegierung mit 4 bis 6 % Nickel, 4 bis 6 % Aluminium, Rest Kupfer einschließlich unvermeidlicher, herstellungsbedingter Verunreinigungen als Werkstoff zur Herstellung von Münzen oder dergleichen, die einen goldenen Farbton und eine hohe Anlaufbeständigkeit aufweisen müssen.
2. Verwendung einer Kupferlegierung nach Anspruch 1 mit der Maßgabe, daß die Kupferlegierung zusätzlich noch 0,5 bis 1,8 % Eisen und/oder 0,3 bis 1,5 % Mangan enthält.
3. Verwendung einer Kupferlegierung nach Anspruch 1 oder 2 mit der Maßgabe, daß die Kupferlegierung außerdem 0,05 bis 0,30 % Silizium enthält.
4. Verwendung einer Kupferlegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 als Plattierwerkstoff zur Herstellung von Münzen oder dergleichen, die eine Kernschicht aus einem anderen Metall, vorzugsweise Nickel, besitzen.
EP82200367A 1981-04-23 1982-03-25 Goldfarbener Münzwerkstoff Expired EP0065321B1 (de)

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