EP0065322B1

EP0065322B1 - Gold coloured alloy for coins

Info

Publication number: EP0065322B1
Application number: EP82200368A
Authority: EP
Inventors: Bruno Dr. Prinz; Manfred B. Dr. Rockel; Günther Dr. Rudolph; Ulrich Dr. Heubner; Hugo Zoebe
Original assignee: Vereinigte Deutsche Metallwerke AG
Current assignee: Vereinigte Deutsche Metallwerke AG
Priority date: 1981-04-23
Filing date: 1982-03-25
Publication date: 1984-12-27
Also published as: FI821220A0; FI69873C; JPS57181350A; DE3116125C2; NO155398B; NO155398C; DK179382A; FI69873B; FI821220L; NO821238L; DE3116125A1; ATE10952T1; DE3261673D1; CA1209829A; ES511622A0; KR830010215A; EP0065322A1; ES8400495A1; US4436790A

Abstract

A copper-base alloy which consists essentially of 1 to 7% tin and 1 to 7% aluminum and contains aluminum and tin in a total not in excess of 10%, balance copper and inevitable impurities which are due to the manufacturer, is disclosed. It is useful as a coinage material of gold color.

Description

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 Münzen od. dgl., die einen goldenden Farbton und eine hohe Anlaufbeständigkeit aufweisen müssen.The invention relates to 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 does not exceed 10%, residual copper including unavoidable, 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.

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.Because of the persistent, more or less strong tendency for inflation worldwide and the significant increase in business via vending machines and service machines, there has been a need for higher-value coins. For example, the introduction of a DM 10 piece has been considered for some time in Germany. In most existing coin systems, a distinction from the existing highest coin values by correspondingly enlarging the coin pieces is not considered for higher-value coins. The higher weight and the larger volume would not only make handling literally more difficult, but would also involve a considerable need for metal, whereby it must be taken into account that as the prices for metals suitable for coins increase, the range between metal value and minting value becomes smaller and smaller.

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.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-value ones - have silver shades.

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.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. However, all of these materials have the disadvantage that they lose their originally brilliant appearance relatively quickly in use and assume a matt and more brownish shade. This disadvantage is accepted in the case of coins of low value. For higher-value coins, such a discoloration that arises soon after use 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.

Es besteht somit die Aufgabe, einen goldfarbenen Werkstoff für die Herstellung von Münzen od. dgl. vorzuschlagen, der sich einerseits durch Giessen, Walzen und Prägen gut zu Münzen verarbeiten lässt und andererseits den ursprünglich vorhandenen goldenden Farbton möglichst lange beibehält, d.h., der eine hohe Anlaufbeständigkeit aufweist.There is therefore the task of proposing a gold-colored material for the production of coins or the like, which can be easily processed into coins on the one hand by casting, rolling and minting and on the other hand retains the originally existing golden color as long as possible, that is to say a high one Has tarnish resistance.

Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass diese Aufgabe gelöst werden kann, wenn als Werkstoff zur Herstellung von Münzen od. dgl. eine 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 verwendet werden. Die Summe der Prozentgehalte an Zinn und Aluminium übersteigt zweckmässigerweise nicht 9%. Besonders geeignet ist eine Kupferlegierung mit 5 bis 7% Sn und 1 bis 3% AI. Ferner kann für den erfindungsgemässen Zweck eine Kupferlegierung mit 2,5 bis 3,5% Sn und 1,5 bis 5,5% AI verwendet werden.Surprisingly, it has been found that this object can be achieved if a copper-based alloy with 1 to 7% tin and 1 to 7% aluminum is used as the material for producing coins or the like, but the sum of the percentages of aluminum and tin being 10%. not exceed, residual copper including unavoidable, manufacturing-related impurities are used. The sum of the percentages of tin and aluminum expediently does not exceed 9%. A copper alloy with 5 to 7% Sn and 1 to 3% Al is particularly suitable. Furthermore, a copper alloy with 2.5 to 3.5% Sn and 1.5 to 5.5% Al can be used for the purpose according to the invention.

Zur Prüfung der Anlaufbeständigkeit wurden gestanzte Münzrohlinge aus der erfindungsgemäss zu verwendenden Kupferbasislegierung (Probe 5:6% Sn, 2% AI; Probe 6: 5% Al, 3% Sn; Probe 7:2% Al, 3% Sn) mit oder ohne Prägung zunächst folgender Vorbehandlung unterzogen: blankbeizen, in Wasser spüien, mit einem Glättmittel behandeln, ohne abspülen in Reisschrot trocknen, ggf. prägen ohne weiteres Schmiermittel.To test the tarnish resistance, punched coin blanks were made from 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) with or without Embossing is first subjected to the following pretreatment: pickling, rinsing in water, treating with a smoothing agent, drying in rice grist without rinsing, if necessary, embossing without additional lubricant.

Diese Vorbehandlung war erforderlich, um die geprägten oder ungeprägten Müzrohlinge 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.This pretreatment was necessary in order to be able to test the embossed or unembossed coin blanks for tarnish resistance in the state in which they are also available in practice. In order to remove any fingerprints before the start of the start test, the coin blanks were also degreased.

Als Prüfmedien wurden Atmosphären verschiedener Aggressivität verwendet, und zwar:

Atmospheres of different aggressiveness were used as test media, namely:

Die Prüfdauer betrug 20 d. 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.The test duration was 20 d. 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.

I n 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:

(Tabelle auf der nächsten Seite)

In the same way, coin blanks were pretreated and tested from the copper base alloys (samples 1 to 4) used above. The results are summarized in Table 1:

(Table on the next page)

Während die Proben 1 bis 4 in der Summe eine Bewertung zwischen 19 und 24 aufweisen, liegt die Probe 5 aus der erfindungsgemäss zu verwendenden Kupferbasislegierung mit einem Summenwert von 15 deutlich niedriger. Diese ist daher unter dem Gesichtspunkt der Anlaufbeständigkeit al-

len bisher als Münzwerkstoff verwendeten 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.While the samples 1 to 4 have an overall rating between 19 and 24, the sample 5 made of the copper-based alloy to be used according to the invention is significantly lower with a total value of 15. From the point of view of tarnish resistance, this is therefore

len copper base alloys previously used as a coin material are clearly superior. This also applies to samples 6 and 7, which are somewhat worse in tarnish resistance, but are economically more interesting due to the reduced Sn content by half and enable 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:

The gold shades were determined by determining color index numbers according to DIN 5033 and index numbers 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:

In Fig. 1, einem Ausschnitt aus dem DIN-6164-Farbdreieck, sind die DIN-Goldfarben Δ, die goldähnlichen Farbtöne der obengenannten Münzlegierungen auf Kupferbasis (Proben 1 bis 4=X) und der Goldfarbton der erfindungsgemässen Legierung (Proben 5 bis 7=8) eingetragen.In Fig. 1, a section of the DIN 6164 color triangle, the DIN gold colors Δ, the gold-like colors of the above-mentioned copper-based coin alloys (samples 1 to 4 = X) and the gold color of the alloy according to the invention (samples 5 to 7 = 8) entered.

Man erkennt, dass die Proben 5 und 7 fast die gleiche Farbsättigung wie die bekannte Münzlegierung CuA16Ni2 aufweisen, dass sie im Farbton aber näher am Rose-Gold liegt, was den Eindruck ei nes wärmeren Goldtones vermittelt, der für Münzen bevorzugt wird. Die Probe 6 liegt zwar mehr im hellgelben Bereich, ist im Hinblick auf ihre gute Anlaufbeständigkeit aber immer noch wesentlich besser als Münzwerkstoff geeignet als die Vergleichswerkstoffe.It can be seen that samples 5 and 7 have almost the same color saturation as the well-known coin alloy CuA16Ni2, but that the shade is closer to rose gold, which gives the impression of a warmer gold tone that is preferred for coins. The sample 6 is more in the light yellow area, but in view of its good tarnish resistance it is still much better suited as a coin material than the comparison materials.

Claims

1. The use of a copper-base alloy containing 1 to 7% tin and 1 to 7% aluminum and containing aluminum and tin in a total not in excess of 10%, balance copper and inevitable impurities due to the manufacture, as a material for use in the making of coins or the like which are required to have a golden color and a high resistance to tarnishing.

2. The use of a copper alloy according to Claim 1, wherein the contents of tin and aluminum have a total not in excess of 9%.

3. The use of a copper alloy according to Claim 1, which contains 5 to 7% Sn and 1 to 3% Al.

4. The use of a copper alloy according to Claim 1, which contains 2.5 to 3.5% Sn and 1.5 to 5.5% Al.