KR100204331B1

KR100204331B1 - Copper alloy of gold color

Info

Publication number: KR100204331B1
Application number: KR1019960052872A
Authority: KR
Inventors: 김헌이
Original assignee: 김헌이; 박광일; 지득문
Priority date: 1996-11-08
Filing date: 1996-11-08
Publication date: 1999-06-15
Also published as: KR19980034724A

Abstract

본 발명은 장식품 등에 사용하기 위하여 어떠한 환경에서도 변색되지 않고 황금색을 오래 유지하며, 유동성, 가공성이 우수하고 기계적 성질이 우수한 무변색의 황금색을 유지하는 동합금에 대한 것이다.The present invention relates to a copper alloy that maintains golden color for a long time without discoloration in any environment for use in ornaments, and maintains a golden color of colorlessness with excellent fluidity, processability and excellent mechanical properties.

본 발명의 동합금은, 중량 %로, 3-8%의 알루미늄(Al), 0.5-4%철(Fe), 0.1-2.5%망간(Mn), 0.5-4%니켈(Ni), 0.1-1%지르코늄(Zr), 0.3-15.%베릴륨(Be), 0.001-0.2%탄탈륨(Ta), 0.5-3%인듐(In)과 0.5-2%금(Au)과 1-2%은(Ag)의 귀금속 중에서 어느 하나, 및 잔여량의 구리(Cu)와 불가피한 불순물로 이루어지며, 팔찌, 반지, 목걸이, 버클, 시계밴드와 같은 장신구용 재료외에 산업용 재료로서 건축용 재료, 양식기, 밸브 및 펌프, 해수용 구조재의 부품으로 사용되는 재료로서도 유용하다.The copper alloy of the present invention, in weight%, 3-8% aluminum (Al), 0.5-4% iron (Fe), 0.1-2.5% manganese (Mn), 0.5-4% nickel (Ni), 0.1-1 % Zirconium (Zr), 0.3-15.% Beryllium (Be), 0.001-0.2% Tantalum (Ta), 0.5-3% Indium (In), 0.5-2% Gold (Au) and 1-2% Silver (Ag It consists of any one of the precious metals of) and the residual amount of copper (Cu) and unavoidable impurities, and is an industrial material in addition to jewelry materials such as bracelets, rings, necklaces, buckles and watch bands. It is also useful as a material to be used as a part of a structural material.

Description

Copper Alloy Maintains Discolored Golden

본 발명은 장식품 등에 사용하기 위하여 어떠한 환경에서도 변색되지 않고 황금색을 오래 유지하며, 유동성 및 가공성이 우수하고 기계적 성질이 우수한 무벽색의 황금색을 유지하는 동합금에 대한 것이다.The present invention relates to a copper alloy that maintains a golden color for a long time without discoloration in any environment for use in ornaments and the like, and maintains a golden color of a wall color having excellent fluidity and processability and excellent mechanical properties.

종래 금속 재료중에서 금은 옛부터 인간 생활에 널리 사용하여 왔으나, 가격이 너무 고가로 대중화되지 못하고 일부 소수 계층만 사용하여 왔다.Gold has been widely used in human life since ancient times, but its price has not been popularized at a high price and only a few classes have been used.

따라서, 금의 속성을 가지면서도 가격이 저렴하고 가공도 용이하며 기계적 성질도 우수한 동합금이 요구되었으며, 현재, 금외의 재료인 동, 황동류, 청동류 등은 변색되므로 이를 방지하기 위하여 재료 표면에 금도금을 행하는 방법을 취하고 있다.Therefore, copper alloys, which have the properties of gold, are inexpensive, easy to process, and have excellent mechanical properties, have been required. Currently, copper, brass, and bronze materials other than gold are discolored, so gold plating is applied to the surface of the material to prevent them. Taking a way to do this.

그러나 금도금이 지워지면, 흑점이 발생하고, 청녹이 발생하며, 알레르기 같은 인체에 해를 미쳐 재료의 미적 가막을 상실하게 되는 문제가 있었다.However, when gold plating is erased, black spots occur, blue rust occurs, and there is a problem that the aesthetic film of the material is lost by harming the human body such as allergy.

일반적으로 장신구용으로 사용되는 재료에서는 유동성과 내식성 및 색도 등이 우수한 것이 요구되는 바, 장신구의 팔찌, 반지, 목걸이, 버클, 시계 밴드와 같은 제품은 정밀 주조하므로 유동성이 우수하고 제품의 전사율이 높아야 하며, 산업용 재료인 건축 재료나 기물 등에서는 압연하므로 가공성이 우수하여야 한다.In general, materials used for jewelry require excellent fluidity, corrosion resistance, and chromaticity. Products such as bracelets, rings, necklaces, buckles, and watch bands of jewelry are precisely cast, so they have excellent fluidity and transfer rate. It must be high, and it must be excellent in workability as it is rolled in building materials or materials, which are industrial materials.

그러나, 종래 사용되는 각종 재료인, 5-6%의 알루미늄(Al)과 0.3-2%의 인듐(In) 및 잔량의 구리를 포함하는 재료(A), 규소동계 재료(B), 또는 7.5% 알루미늄과 2.5%니켈(Ni), 2.5%철(Fe), 0.5%망간(Mn), 잔량의 구리를 포함하는 청동계 재료(C)에 있어서, 재료(A, C)는 어느 정도의 황금색을 띠게 되나 내식성과 유동성이 불량하며, 재료(B)는 유동성은 양호하나, 색도와 내식성이 불량하였다.However, a material containing 5-6% aluminum (Al), 0.3-2% indium (In) and residual copper (A), a copper-based material (B), or 7.5%, which are conventionally used various materials. In the bronze-based material (C) containing aluminum, 2.5% nickel (Ni), 2.5% iron (Fe), 0.5% manganese (Mn), and the balance of copper, the materials (A, C) have a certain amount of golden color. However, the corrosion resistance and fluidity are poor, and the material (B) has good fluidity but poor color and corrosion resistance.

또한, 종래 일반적으로 사용되는 재료에서는 내식성이 양호하면 색채감과 유동성이 불량하고 광택이 양호하면 내식성과 유동성이 저하하여 장식품 및 귀금속으로써의 가치를 인정 받기 위해 필요한 황금색의 광택, 잉고트 제조 및 정밀 주조시 필요한 유동성, 환경의 변화에도 광택(황금색)의 영향이 없는 양호한 내식성, 기타 제품에 적합한 기계적 성질의 면에서 이러한 성질들을 양호하게 구비하지 못하는 문제가 있었다.In addition, in the conventionally used materials, if the corrosion resistance is good, the color and fluidity are poor, and if the gloss is good, the corrosion and fluidity decreases, and the golden luster, ingot manufacturing, and precision casting necessary for the recognition of the value as an ornament and precious metal There was a problem in that these properties were not well provided in terms of required fluidity, good corrosion resistance without the effect of gloss (golden) on environmental changes, and mechanical properties suitable for other products.

본 발명은 상기 설명한 종래 기술의 문제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 황금색을 띠면서 내변색성과 내식성을 가지며, 양호한 기계적 성질과 유동성을 가지는 무변색의 황금색을 유지하는 동합금을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of the prior art described above, and an object thereof is to provide a copper alloy which has a golden color, has a discoloration resistance and corrosion resistance, and maintains a colorless golden color having good mechanical properties and fluidity.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 중량 %로, 3-8%의 Al, 0.5-4%Fe, 0.1-2.5%Mn, 0.5-4%Ni, 0.1-1%Zr, 0.3-1.5%Be, 0.001-0.2%Ta, 0.5-3%In과 0.5-2%Au와 1-2%Ag의 귀금속 중에서 어느 하나, 및 잔여량의 Cu와 불가피한 불순물로 이루어지는 무변색의 황금색을 유지하는 동합금을 제공한다.In the present invention to achieve the above object in the weight%, 3-8% Al, 0.5-4% Fe, 0.1-2.5% Mn, 0.5-4% Ni, 0.1-1% Zr, 0.3-1.5% Be, Provided is a copper alloy that maintains a colorless golden color consisting of any one of 0.001-0.2% Ta, 0.5-3% In and 0.5-2% Au and 1-2% Ag, and a residual amount of Cu and unavoidable impurities.

이하에서는 양호한 실시예와 관련하여 본 발명의 무변색의 황금색을 유지하는 동합금을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the copper alloy which maintains the colorless golden color of the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiment.

본 발명에 따른 무변색의 황금색을 유지하는 동합금은 중량 %로, 3-8%의 Al, 05.-4%Fe, 0.1-25%Mn, 0.5-4%Ni, 0.1-1%Zr, 0.3-1.5%Be, 0.001-0.2%Ta, 0.5-3%In과 0.5-2%Au와 1-2%Ag의 귀금속 중에서 어느 하나, 및 잔여량의 Cu와 불가피한 불순물로 이루어진다.Copper alloy to maintain the colorless golden color according to the present invention in weight%, 3-8% Al, 05.-4% Fe, 0.1-25% Mn, 0.5-4% Ni, 0.1-1% Zr, 0.3 -1.5% Be, 0.001-0.2% Ta, 0.5-3% In and 0.5-2% Au and 1-2% Ag of precious metals, and remaining amounts of Cu and unavoidable impurities.

우선, 본 발명의 동합금을 구성하는 각 성분의 수치 한정 이유 및 기계적 성질에 미치는 영향을 설명한다.First, the reason for numerical limitation of each component which comprises the copper alloy of this invention, and the influence on a mechanical property are demonstrated.

알루미늄(Al)은 구리(Cu) 및 기타 원소와 결합하여 표면에 산화 알루미늄을 형성하여 내식성을 강화시키고 알미금이라는 황금색을 발현하도록 작용하는 바, 3%미만인 경우는 색도와 내식성을 저하시켜 효과가 없으며 8%이상의 경우는 구리와의 융합이 불량하여 2상 조직을 형성하므로 가공성이 불량하므로 3-8%로 한정한다.Aluminum (Al) combines with copper (Cu) and other elements to form aluminum oxide on the surface to enhance corrosion resistance and to express the golden color of Almigold. When it is less than 3%, the effect of reducing color and corrosion resistance is reduced. In case of more than 8%, it is limited to 3-8% because of poor fusion with copper to form two-phase structure and poor workability.

철(Fe)은 미세한 응고 조직을 얻는 데 매우 효과적이며, 0.5%미만에서는 효과가 없으며, 4%이상의 경우 가공성이 저하되므로 0.5-4%로 한정한다.Iron (Fe) is very effective in obtaining a fine coagulation structure, it is not effective at less than 0.5%, in the case of more than 4% is limited to 0.5-4% because workability is reduced.

망간(Mn)은 탈산 효과와 내식성 향상 및 인장 강도, 경도, 연신율 등의 기계적 성질을 향상시키는 바, 0.1%미만에서는 별로 영향력을 행사하지 못하고, 2.5% 이상의 경우 Al-Ni-Mn의 삼원 상이 되어 가공성을 현저하게 저하시키므로 0.1-2.5%로 한정한다.Manganese (Mn) improves deoxidation effect, corrosion resistance, and mechanical properties such as tensile strength, hardness, and elongation, so that it does not exert much influence at less than 0.1%, and becomes a three-way phase of Al-Ni-Mn at 2.5% or more. The workability is significantly reduced, so it is limited to 0.1-2.5%.

니켈(Ni)은 내식성을 향상시키고 인장 강도, 경도, 연신율 등의 기계적 성질을 증가시키는 데, 0.5%미만의 경우는 내식성 및 기계적 성질에 미치는 영향이 적으며, 4%이상의 경우는 색상이 흰색으로 변색하며 가공성도 저하하므로 0.5-4%로 한정한다.Nickel (Ni) improves corrosion resistance and increases mechanical properties such as tensile strength, hardness, and elongation. Less than 0.5% has little effect on corrosion resistance and mechanical properties. It is discolored and the workability is also lowered, so limit it to 0.5-4%

지르코늄(Zr)은 조직을 미세화시키며 내식성을 향상시키고 기계적 성질을 향상시키는 데, 내식성과 가공성을 양호하게 유지하도록 0.1-1%로 한정한다.Zirconium (Zr) is used to refine the structure, improve corrosion resistance and improve mechanical properties, limited to 0.1-1% to maintain good corrosion resistance and processability.

베릴륨(Be)은 강력한 탈산제로 주조시 유동성을 향상시키며 주물에서 기포발생을 억제하고 내식성을 향상시키며 기계적 성질을 증가시키는 바, 내식성 및 가공성의 측면에서 0.3-1.5%로 한정한다.Beryllium (Be) is a strong deoxidizer, which improves fluidity during casting, suppresses bubble formation in castings, improves corrosion resistance, and increases mechanical properties. It is limited to 0.3-1.5% in terms of corrosion resistance and workability.

탄탈륨(Ta)은 강력한 내산화, 내변색 작용을 가지는 바, 0.001%미만의 경우는 내식성을 향상시키지 못하며, 0.2%이상인 경우는 균열을 발생시키므로 0.001-02.%로 한정한다.Tantalum (Ta) has a strong oxidation and discoloration action, less than 0.001% does not improve the corrosion resistance, 0.2% or more is limited to 0.001-02.% Because it generates a crack.

인듐(In)은 용융점을 저하시키면서 색도 조정에 필요한 원소이며, 경도, 강도 및 내식성을 증가시키는 바, 0.5%미만의 경우 영향이 없으나 3%이상의 경우 색상을 흰색으로 변색시키므로 0.5-3%로 한정한다.Indium (In) is an element necessary for chromaticity adjustment while lowering the melting point, and increases hardness, strength, and corrosion resistance, and is less than 0.5%. However, indium (In) is limited to 0.5-3% because the color changes to white. do.

이하에서는 실시예와 관련하여 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to Examples.

[실시예]EXAMPLE

표 1에는 본 발명에 따라 제조된 동합금의 실시재 1, 2, 3, 4, 5 및 조성범위가 본 발명의 합금과 상이한 비교재 1, 2 및 종래의 일반적으로 장신구 재료로 사용되는 동합금으로 제조된 종래재 1, 2의 조성이 나타내지고 있으며, 표2에서는 본 발명에 따른 실시재1 내지 5 및 배교재 1, 2와 종래재 1, 2의 내식성 및 기계적 성질과 색상을 비교하여 나타내고 있는 데, 내식성은 35±2℃의 온도 범위로 유지되는 5%소금 용액에서 240시간동안 침적하는 염수 분무 가속 시험을 실시하여 얻어진 시편을 관찰하여 나타낸 것이다.In Table 1, Examples 1, 2, 3, 4, 5, and composition ranges of copper alloys prepared according to the present invention are different from those of the alloy of the present invention, and are made of copper alloys used as conventional general jewelry materials. The composition of the conventional materials 1 and 2 is shown, and Table 2 compares the corrosion resistance, mechanical properties and colors of Examples 1 to 5 and the crosslinking materials 1 and 2 according to the present invention and the conventional materials 1 and 2. Corrosion resistance is observed by observing specimens obtained by conducting a salt spray accelerated test, which was deposited for 240 hours in a 5% salt solution maintained at a temperature range of 35 ± 2 ° C.

표3에는 유동성을 비교한 결과가 나타내지고 있다.Table 3 shows the result of comparing the fluidity.

상기 표2 및 표3에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 실시재 1 내지 실시재 5의 시편은 본 발명 합금의 성분 범위외의 조성을 가지는 비교재 1, 2 및 종래 합금으로 제조된 종래재 1, 2와 비교하여 기계적 성질이 우수하고, 변색 없는 황금색의 특성이 얻어지는 것을 알 수 있으며, 유동성에 있어서도 본 발명 합금이 비교 합금 및 종래 합금에 비해 월등하게 우수한 것을 알 수 있다.As shown in Table 2 and Table 3, the specimens of Examples 1 to 5 prepared in accordance with the present invention are comparative materials 1 and 2 having a composition outside the component range of the alloy of the present invention, and prior art 1 made of a conventional alloy. It can be seen that the mechanical properties are excellent compared to 2, and golden color without discoloration is obtained, and the alloy of the present invention is also superior to the comparative alloy and the conventional alloy in fluidity.

상기 설명한 바와 같은 조성의 본 발명의 무변색의 황금색이 유지되는 동합금에 의하면, 황금색을 띠면서 내변색성과 내식성을 가지며, 양호한 기계적 성질과 유동성을 가지는 무변색의 황금색 동합금이 얻어지며, 장식용 재료외에 산업용 재료로서 건축용 재료, 양식기, 밸브 및 펌프, 해수용 구조재의 부품으로 사용되는 재료로서도 유용하다.According to the copper alloy in which the colorless golden color of the present invention with the composition described above is maintained, a colorless golden copper alloy having golden color and discoloration resistance and corrosion resistance and having good mechanical properties and fluidity is obtained. It is also useful as a material used as an industrial material as a component of construction materials, aquaculture machines, valves and pumps, and seawater structural materials.

Claims

% By weight, 3-8% aluminum (Al), 0.5-4% iron (Fe), 0.1-2.5% manganese (Mn), 0.5-4% nickel (Ni), 0.1-1% zirconium (Zr), Any one of 0.3-15% beryllium (Be), 0.001-0.2% tantalum (Ta), 0.5-3% indium (In), 0.5-2% gold (Au) and 1-2% silver (Ag) And a copper alloy maintained in a colorless golden color excellent in corrosion resistance, fluidity and mechanical properties, comprising a residual amount of Cu and unavoidable impurities.