【００１】
【産業上の利用分野】
本発明は黄金色の美観を目的とする美術工芸品、装身具、食器類、展伸材、鋳造品等の広い範囲に使用するアルミ銅合金である。
【００２】
【従来の技術】
従来、銅合金は、その目的によって化学工業用部品、機械部品の工業的用途、及び美術装飾的用途と大別される。その金属元素の組成により赤銅色ないし黄金色の特徴である色調を至し、さらに特殊な科学的処理を施すことにより褐色、青色或いは緑色などの種々深みのある色調を与えるので美術工芸品、装身具、食器類などの美術装飾品としても、多く使用されている。また従来の銅合金は耐食性に富み、電気伝導度がよく、機械的強度が高いという勝れた特質のために展伸材として機械部品材料或いは、電気部品材料などの工業用品に広く使用されている。取り分け、アルミニウム系銅合金においては、アルミニウム量（Ａｌ）が増につれて、色調は黄金色を増し５％〜１２％でアルミ金と呼ばれる美しい黄金色となるが塑性加工性および耐食性が悪化し、強度も低下する。また変色も著しくなる。従ってアルミニウム銅合金に鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、
マンガン（Ｍｎ）を添加して加工及び強度は保持されながらも時の経過と共に、次第に変色し肉眼に目立つようになり、そして合金の美的なかつ、本来の外観を損なうものであった。
【００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記アルミニウム系銅合金の技術においては、塑性加工性および耐食性が悪化し、強度も低下し変色する欠点があった。本発明はこれからの欠点を改良し、高耐色でしかも金属光沢の低下は全く見られない。本発明合金は美術工芸品、装飾的用途に使用するには、極めて好適な銅合金を提供することを目的とする。
【００４】
【課題を解決するための手段】
表−１、表−２は、本発明の組成銅合金の説明する表である。本発明は長年にわたり、上記問題点であるアルミニウム系銅合金に関し、変色を無くすことの手段について、研究を重ねその発明の完成を見た。前記完成された本発明は、重量％にてアルミニウム（Ａｌ）５〜９％、ニッケル（Ｎｉ）１〜４％、インジウム（Ｉｎ）０．００５〜０．３％、マンガン（Ｍｎ）０．１〜０．５％、コバルト（ＣＯ）０．００１〜０．０１％、ベリリウム（Ｂｅ）０．００２５〜０．２％、チタン（Ｔｉ）０．００１〜０．０１％、クロム（Ｃｎ）０．０５〜０．２％、珪素（Ｓｉ）０．００１〜０．５％、亜鉛（Ｚｕ）０．０５〜０．５％、ズズ（Ｓｕ）０．０３〜０．４％、ゲルマニウム（Ｇｅ）０．００２〜０．２％、残部銅（Ｃｕ）から成る耐変色性銅合金である。
前記化学組成をもって、構造したものが本発明の目的であることをはっきりさせた。
【００５】
【作 用】
本発明の装飾用特殊アルミニウム青銅を鋳造し得た鋳塊を熱処理後研摩して、室内に９０日間放置し、更に人工汗浸漬試験においても変色はなく、曇りの変色及び青錆の発生、金属の光沢の劣化は全く見られない。
【００６】
本発明特殊合金の組成成分について、その作用と添加量の限定理由を説明する。
【００７】
ＡＩは黄金色の色調・強度を決定する必要な主元素であり、その添加量が５％未満では黄金色の色調が低下する。一方９％を超えて添加すると加工性が低下する。
【００８】
Ｎｉは耐食性の向上に有効な元素であり、その添加量が１％未満では効果は充分ではなく、一方４％を超えて添加しても効果が飽和し、経済的にも好ましくない。
【００９】
Ｉｎは耐食性を一段と向上させる元素であり、その添加量が０．００５％未満では効果が充分ではなく、一方０．３％を超えて添加すると結晶粒が粗大化し、加工性が低下する。
【０１０】
Ｍｎは合金の強度靭性・耐食性に寄与する元素であり、その添加量が０．１％未満では効果が充分ではなく、一方０．５％を超えて添加すると素地中にβ相が多く生成し、耐食性が低下する。
【０１１】
Ｃｏは合金の耐食性・冷間加工性を向上させる元素であり、その添加量が０．００１％未満では効果が充分ではなく、一方０．０１％を超えて添加すると素地に金属間化合物が析出し、耐食性・冷間加工性が低下する。
【０１２】
Ｂｅ・Ｇｅはいずれも合金の耐食性を向上させる作用があり、その添加量がそれぞれ０．００２５％未満では効果が充分ではなく、一方０．２％を超えると結晶粒が粗大化し、塑性加工性・耐食性が低下する。
【０１３】
Ｔｉは合金の耐食性・冷間加工性を向上させる元素であり、その添加量が０．００１未満では効果が充分ではなく、一方０．０１％を超えて添加すると素地に金属間化合物が析出し、耐食性・冷間加工性が低下する。
【０１４】
Ｃｒは合金の耐食性・引張強さを増す元素であり、その添加量が０．０５％未満では充分ではなく、０．２％を超えると素地中にβ相を生成し、耐食性が低下する。また鋳造時の湯流れが悪くなる。
【０１５】
【実施例】
本発明合金の実施例として第１表に示す。
【第１表】
【０１６】
第２表は、第１表に示した試験品を熱処理後鏡面仕上げし、９０日間屋内放置した時の色調変化の試験結果・人口汗浸漬試験の結果を表す。人口汗浸漬試験は、水１ｌに対し塩化ナトリウム１０ｇ乳酸１ｍｌ、尿素１．５ｇを溶解し、アンモニア水０．２ｍｌを加えた液中に２４時間汗浸した結果である。
【第２表】
上記第２表の記号は、以下のとうりである。
Ａ：曇りのごとき変色は全く認められず、金属光沢を保持する。
Ｂ：全面に曇りの変化が認められ、金属光沢が劣化する。
Ｃ：全面が褐色に変化、金属光沢はなく、青錆が点在する。
【０１７】
第２表の結果から明らかなように本発明合金は良好な耐食性・耐変色性を有していることが分かるのである。
【０１８】
【発明の効果】
このように本発明合金は、化学処理を施することな、アルミ金と呼ばれる美しい黄金色をいつまでも保持し、耐食性・耐変色性・鋳造性・展延性が一段と勝れて、展伸材・美術装飾的鋳造品等の材料に使用するには極めて有用である。[0101]
[Industrial applications]
The present invention is an aluminum copper alloy used for a wide range of arts and crafts, ornaments, tableware, wrought materials, cast products, and the like for the purpose of golden aesthetics.
[0092]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, copper alloys are broadly classified according to their purposes into chemical industrial parts, industrial uses of mechanical parts, and artistic uses. Depending on the composition of the metal element, the color tone that is characteristic of reddish copper or golden color is achieved, and furthermore, by applying a special scientific treatment, various deep colors such as brown, blue or green are given, so that arts and crafts, accessories It is also widely used as an art ornament such as tableware. In addition, conventional copper alloys have excellent corrosion resistance, good electrical conductivity, and high mechanical strength. I have. In particular, in an aluminum-based copper alloy, as the amount of aluminum (Al) increases, the color tone increases in golden color and becomes a beautiful golden color called aluminum gold at 5% to 12%, but plastic workability and corrosion resistance deteriorate, and strength increases. Also decrease. Discoloration also becomes remarkable. Therefore, iron (Fe), nickel (Ni),
With the addition of manganese (Mn), the processing and strength were maintained, but over time, the color gradually changed and became noticeable to the naked eye, and the aesthetic and original appearance of the alloy was impaired.
[0093]
[Problems to be solved by the invention]
In the technique of the aluminum-based copper alloy, there are disadvantages that plastic workability and corrosion resistance are deteriorated, strength is reduced, and discoloration is caused. The present invention has improved the disadvantages in the future, has high color fastness, and shows no reduction in metallic luster. An object of the present invention is to provide a copper alloy which is extremely suitable for use in arts and crafts and decorative applications.
[0093]
[Means for Solving the Problems]
Tables 1 and 2 are tables explaining the composition copper alloy of the present invention. For many years, the present invention has been studied on means for eliminating discoloration of the aluminum-based copper alloy, which is the above problem, and has completed the invention. The completed present invention provides aluminum (Al) 5 to 9%, nickel (Ni) 1 to 4%, indium (In) 0.005 to 0.3%, and manganese (Mn) 0.1 by weight%. 0.5%, cobalt (CO) 0.001 to 0.01%, beryllium (Be) 0.0025 to 0.2%, titanium (Ti) 0.001 to 0.01%, chromium (Cn) 0 0.05 to 0.2%, silicon (Si) 0.001 to 0.5%, zinc (Zu) 0.05 to 0.5%, tin (Su) 0.03 to 0.4%, germanium (Ge) ) A discoloration-resistant copper alloy composed of 0.002 to 0.2% with the balance being copper (Cu).
It was clarified that a structure having the above chemical composition is the object of the present invention.
[0056]
[Operation]
The ingot obtained by casting the special aluminum bronze for decoration of the present invention is polished after heat treatment, and left in a room for 90 days. Further, there is no discoloration even in an artificial sweat immersion test, cloudy discoloration and generation of blue rust, metal No deterioration in gloss was observed.
[0086]
Regarding the composition components of the special alloy of the present invention, the reason for limiting the action and the added amount will be described.
007
AI is a main element necessary to determine the color tone and intensity of golden color, and if its addition amount is less than 5%, the golden color tone is reduced. On the other hand, if it is added in excess of 9%, the workability is reduced.
[0098]
Ni is an element effective for improving corrosion resistance. The effect is not sufficient if the addition amount is less than 1%, while the effect is saturated even if added over 4%, which is economically undesirable.
[0099]
In is an element that further improves the corrosion resistance. If the amount of addition is less than 0.005%, the effect is not sufficient. On the other hand, if it exceeds 0.3%, the crystal grains become coarse and the workability is reduced.
[0102]
Mn is an element that contributes to the strength toughness and corrosion resistance of the alloy. If its content is less than 0.1%, the effect is not sufficient, while if it exceeds 0.5%, a large amount of β phase is formed in the base material. And the corrosion resistance is reduced.
[0111]
Co is an element that improves the corrosion resistance and cold workability of the alloy. If its content is less than 0.001%, the effect is not sufficient, while if it exceeds 0.01%, intermetallic compounds precipitate on the base material. In addition, corrosion resistance and cold workability are reduced.
[0122]
Both Be and Ge have the effect of improving the corrosion resistance of the alloy. When the amount of each element is less than 0.0025%, the effect is not sufficient. On the other hand, when the amount exceeds 0.2%, the crystal grains become coarse and plastic workability is increased. -Corrosion resistance decreases.
[0113]
Ti is an element that improves the corrosion resistance and cold workability of the alloy. If the addition amount is less than 0.001, the effect is not sufficient. On the other hand, if it exceeds 0.01%, the intermetallic compound precipitates on the substrate. , Corrosion resistance and cold workability are reduced.
[0141]
Cr is an element that increases the corrosion resistance and tensile strength of the alloy, and if its addition is less than 0.05%, it is not sufficient. If it exceeds 0.2%, a β phase is formed in the base material, and the corrosion resistance is reduced. In addition, the flow of molten metal during casting becomes worse.
[0151]
【Example】
Table 1 shows examples of the alloy of the present invention.
[Table 1]
Table 2 shows the test results of the color tone change and the results of the artificial sweat immersion test when the test products shown in Table 1 were heat-treated and mirror-finished and left indoors for 90 days. In the artificial sweat immersion test, 10 g of sodium chloride, 1 ml of lactic acid, and 1.5 g of urea were dissolved in 1 liter of water, and the resultant was immersed in a solution containing 0.2 ml of aqueous ammonia for 24 hours.
[Table 2]
A: No discoloration such as cloudiness is observed, and the metallic luster is maintained.
B: Change in haze is observed on the entire surface, and the metallic luster is deteriorated.
C: The entire surface turns brown, has no metallic luster, and is dotted with blue rust.
[0173]
As is clear from the results in Table 2, the alloys of the present invention have good corrosion resistance and discoloration resistance.
[0182]
【The invention's effect】
In this way, the alloy of the present invention retains a beautiful golden color called aluminum gold, which does not need to be subjected to chemical treatment, and can further excel in corrosion resistance, discoloration resistance, castability, spreadability, It is extremely useful for use in materials such as decorative castings.