專(zhuān)利名稱(chēng)：冰晶紋銅及其應(yīng)用與制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及錫青銅，特別是一種用于鑄造工藝美術(shù)品的冰晶紋銅。
錫青銅是以錫為次主要成分的銅基合金，它的應(yīng)用有著悠久的歷史。由于鋅能大量溶解于錫青銅，并能提高流動(dòng)性和鑄件密度，能代替部分昂貴的錫，因而工業(yè)用青銅中常加入適量的鋅。工業(yè)用錫青銅錫含量位于3～14%之間，如用于鑄造的含鋅錫青銅ZQSn10-2含Sn9～11%、Zn2～4%;ZQSn8-1含Sn7～9%、Zn4～6%。在鑄造業(yè)中，為了保持或提高鑄件的機(jī)械性能，一般是盡量縮小結(jié)晶晶粒的尺寸，減輕偏析傾向，因而現(xiàn)有的青銅鑄造制品中，沒(méi)有肉眼可見(jiàn)的結(jié)晶。作為工藝美術(shù)品的青銅制品，不能象瓷器那樣施加美觀的色彩，因而顯得色彩單調(diào)。作為補(bǔ)救，人們一般是在銅器表面裝飾浮雕式花紋，但是這種方法帶來(lái)的是過(guò)多的人工意匠，缺乏自然美和材質(zhì)美。中國(guó)云南有一種斑銅工藝品，將鑄件經(jīng)熱處理、刮削、表面腐蝕后，可顯露少量不均勻地結(jié)晶，對(duì)豐富銅器表面色澤起到一定作用。但是斑銅顯露的結(jié)晶少而不夠明顯清晰，經(jīng)表面處理后失掉金屬的色澤和質(zhì)感，給人以類(lèi)似漆器的感覺(jué)。
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠明顯、均勻地顯現(xiàn)金屬結(jié)晶晶粒的錫青銅合金-冰晶紋銅，其晶粒粗大、界線清晰、分布均勻，構(gòu)成富有美感的斑紋。它用以鑄造各種工藝美術(shù)品和雕塑藝術(shù)品，克服現(xiàn)有銅器表面色澤單調(diào)的缺點(diǎn)，并使其具有更多的自然美和材質(zhì)美。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的在坩堝中熔化選定成份的金屬材料，根據(jù)鑄造中熔液冷卻速度越慢，結(jié)晶晶粒越粗大的原理，使?jié)茶T溫度在1150°～1250℃之間，鑄模溫度在800°～900℃之間進(jìn)行澆鑄。熔模鑄造的模殼散熱慢，最好采用熔模鑄造。緩冷凝固后刮削表面至 6以上，即用肉眼看到因偏析而形成的粗大晶粒，晶粒分布均勻，外觀形狀各異，界線分明，構(gòu)成美麗斑紋，晶粒直徑為0.02～15毫米。
冰晶紋銅的成分(重量%)為Sn8～14Zn15～22余量為Cu，雜質(zhì)Fe、Al、P微量不計(jì)。
優(yōu)先推薦的成分(重量%)為Sn10～12Zn18～20余量為Cu，雜質(zhì)Fe、Al、P微量不計(jì)上述冰晶紋銅用以鑄造花瓶、香爐、象征性紀(jì)念品、打擊樂(lè)器(如鐘)等工藝美術(shù)品及雕塑藝術(shù)品。
冰晶紋銅不用腐蝕，不用顯微鏡可以宏觀直接地看到青銅結(jié)晶的晶粒，它是金屬本身偏析而結(jié)晶的結(jié)果。該晶粒呈不規(guī)則片狀在金屬刮削后的表面均勻地分布，由于各個(gè)晶粒角度方向不同又能發(fā)出各異的光澤。冰晶紋銅的斑紋好象冬天玻璃結(jié)凍的冰紋，形成富于自然美的花紋裝飾，同時(shí)充分顯示了金屬所特有的材質(zhì)美，豐富了青銅制品的色澤。它不用浮雕和線刻，即美化了青銅工藝品的外觀。既富于自然美又簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，便于制造。冰晶紋銅聲音清脆悅耳，可以制造與工藝品結(jié)合的打擊樂(lè)器，如鐘、磬等。冰晶紋銅硬度為HB83，延伸率為5%，質(zhì)地較脆，但流動(dòng)性好，適宜鑄造。本來(lái)鑄造上為了取得較好的機(jī)械性能，盡量縮小晶粒尺寸，冰晶紋銅卻有意增大晶粒尺寸并使其明顯化。這是由于作為工藝美術(shù)品主要要求外觀富于美感，對(duì)機(jī)械性能要求不高，冰晶紋銅正好符合它的特點(diǎn)，具有意想不到的效果。
權(quán)利要求
1.冰晶紋銅，以銅為基體含有錫、鋅，其特征是該合金均勻分布因偏析而形成的粗大的晶粒，晶粒外觀形狀各異，界線分明，構(gòu)成美麗斑紋，晶粒直徑為0.02～15毫米，合金成分為(重量%)Zn8～14Sn15～22余量為Cu，雜質(zhì)Fe、Al、P微量不計(jì)。
2.按照權(quán)利要求1所述的冰晶紋銅，其特征是合金成分為(重量%)Zn10～12Sn18～20余量為Cu，雜質(zhì)Fe、Al、P微量不計(jì)。
3.用權(quán)利要求1或2所述的冰晶紋銅可以鑄造富于材質(zhì)美和自然美的工藝美術(shù)品及雕塑藝術(shù)品。
4.用于權(quán)利要求1～3的冰晶紋銅及其制品的生產(chǎn)方法，其特征在于合金澆鑄溫度為1150～1250℃，采用熔模鑄造，模殼溫度為850°～900℃，冷凝后刮削表面至
6以上。
全文摘要
一種能呈現(xiàn)明顯斑紋的錫青銅——冰晶紋銅，以銅為基體含錫15～22％，鋅8～14％，經(jīng)鑄造緩冷凝固，刮削表面至6后，表面呈現(xiàn)0.02～15毫米晶粒，晶粒形狀各異；界線分明，分布均勻，好象冬天玻璃上的冰花，富于自然美和金屬材質(zhì)美，適宜鑄造各種工藝美術(shù)品及雕塑藝術(shù)品。
文檔編號(hào)C22C9/02GK1039065SQ8910048
公開(kāi)日1990年1月24日 申請(qǐng)日期1989年1月30日 優(yōu)先權(quán)日1989年1月30日
發(fā)明者許秀英 申請(qǐng)人:北京市金屬工藝品廠