利要求2或3所述的方法，包括根據(jù)不同溫度水平控制所述退火溫度以使所述多層基體能夠在每個(gè)溫度水平保持一段退火停留時(shí)間。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，包括控制所述退火溫度以使所述多層基體能夠在恒定溫度水平保持所述退火停留時(shí)間。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其中所述退火溫度在約425°C至約815°C之間。6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述退火包括使所述多層基體穿過在受控退火溫度下運(yùn)行的多個(gè)加熱區(qū)以將所述多層基體加熱至相應(yīng)的退火溫度。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述退火在包括所述多個(gè)加熱區(qū)的退火裝置中進(jìn)行。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述退火在旋轉(zhuǎn)甑式退火爐或傳送帶式爐中進(jìn)行。9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述退火停留時(shí)間為約10分鐘至約90分鐘。10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述退火停留時(shí)間為約20分鐘至約30分鐘。11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述退火在具有受控退火組合物的退火氣氛下進(jìn)行。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述退火組合物包括至少一種用于制造還原氣氛的組分。13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的方法，還包括: 用所述銅層鍍覆所述芯以制造鍍銅基體；以及 用所述錫層鍍覆所述鍍銅基體以制造所述多層基體。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包括: 在鍍覆所述錫層之前利用酸性溶液蝕刻所述銅層以制造經(jīng)蝕刻的銅層表面，以使所述錫層在所述經(jīng)蝕刻的銅層表面上的粘附得到增強(qiáng)。15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其中通過利用非酸性銅電鍍?nèi)芤旱碾婂儊磉M(jìn)行所述銅層的所述鍍覆，并且其中通過利用錫電鍍?nèi)芤旱碾婂儊磉M(jìn)行所述錫層的所述鍍覆，所述錫電鍍?nèi)芤喊ㄋ嵝匀芤?、氰化物溶液、無氰化物溶液、中性溶液、弱堿性溶液或它們的任意組合。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述非酸性銅電鍍?nèi)芤簽闊o氰化物的堿性溶液。17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述銅層厚度為約5μπι至約45 μ m018.根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述錫層厚度為約Iym至約7 μ m019.根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述經(jīng)相互擴(kuò)散的外部青銅層的具有約6μπι至約35 μm的厚度。20.根據(jù)權(quán)利要求1至19中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述銅層包括具有第一銅層厚度的第一銅鍍層和與所述第一銅層鄰接并具有第二銅層厚度的第二銅鍍層，并且其中所述銅層厚度是所述第一銅層厚度與所述第二銅層厚度的總和。21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述第一銅層厚度為約3μ m至約10 μ m，并且其中所述第二銅層厚度為約10 μ m至約35 μ m。22.根據(jù)權(quán)利要求1至21中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述多層基體還包括: 與所述錫層鄰接的頂部金屬層，所述頂部金屬層包括銅和/或鋅并具有頂部層厚度。23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述頂部層厚度足以使所述錫層能夠與所述頂部金屬層進(jìn)行擴(kuò)散以制造所述經(jīng)相互擴(kuò)散的外部青銅層并減少或防止在退火期間在外表面上形成錫熔池。24.根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的方法，其中所述頂部層厚度在約0.1 μ m至約4 μ m之間。25.根據(jù)權(quán)利要求1至24中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述多層基體為造幣坯。26.根據(jù)權(quán)利要求1至25中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述芯由鋼、鋁、黃銅、銅、它們的合金或它們的組合構(gòu)成。27.根據(jù)權(quán)利要求1至26中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述外部接觸區(qū)不包含鎳。28.根據(jù)權(quán)利要求1至27中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述外部接觸區(qū)不包含能夠與錫結(jié)合形成金屬間枝晶相的金屬或金屬化合物。29.根據(jù)權(quán)利要求1至27中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述外部接觸包含足夠低量的鉻或不含鉻以避免形成包括鉻和錫的金屬間相。30.根據(jù)權(quán)利要求1至29中任一項(xiàng)所述的方法，還包括: 對(duì)經(jīng)退火的基體進(jìn)行淬火以使金屬的相互擴(kuò)散快速停止以制造經(jīng)淬火的基體。31.根據(jù)權(quán)利要求1至30中任一項(xiàng)所述的方法，還包括: 對(duì)所述經(jīng)淬火的基體的所述經(jīng)相互擴(kuò)散的外部青銅層進(jìn)行拋光以去除任何不需要的表面化合物并制造具有金黃色外觀的經(jīng)拋光的基體。32.根據(jù)權(quán)利要求1至31中任一項(xiàng)所述的方法，還包括: 對(duì)經(jīng)拋光的基體進(jìn)行清潔和干燥以顯露或增強(qiáng)所述青銅的所述金黃色外觀。33.一種金黃色青銅外觀制品，包括: 具有外部接觸區(qū)的芯； 與所述芯的所述外部接觸區(qū)鄰接并且包含退火誘導(dǎo)的相互擴(kuò)散的銅與錫的粉色區(qū)域，所述粉色區(qū)域具有低于約8% wt的錫含量，并且具有足夠低的鎳含量使得基本不具有包含鎳和錫的金屬間相；以及 與所述粉色區(qū)域鄰接并且包含退火誘導(dǎo)的相互擴(kuò)散的銅與錫的金黃色青銅區(qū)域，其中所述錫完全與所述銅相互擴(kuò)散并且以約8% wt至約15.8% wt的錫濃度存在，外部金黃色青銅區(qū)域具有不含錫熔池的金黃色青銅外觀的外表面。34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的金黃色青銅外觀制品，其中所述金黃色青銅區(qū)域的所述外表面被拋光并且不含不期望的表面化合物。35.根據(jù)權(quán)利要求33或34所述的金黃色青銅外觀制品，其中所述金黃色青銅區(qū)域和所述粉色區(qū)域通過對(duì)兩個(gè)鄰接的(i)銅鍍層和(ii)錫鍍層進(jìn)行退火而制造，所述(i)銅鍍層和所述(ii)錫鍍層具有足以制造所述金黃色青銅區(qū)域的錫-銅厚度比，在所述金黃色青銅區(qū)域中所獲得的所述錫濃度為約8% wt至約15.8% wto36.根據(jù)權(quán)利要求33或34所述的金黃色青銅外觀制品，其中所述金黃色青銅區(qū)域和所述粉色區(qū)域通過對(duì)第一銅層、中間錫層以及銅和/或鋅的頂部層進(jìn)行退火而制造，所述第一銅層、所述中間錫層以及所述銅和/或鋅的頂部層具有足以制造所述金黃色青銅區(qū)域的相應(yīng)的厚度，在所述金黃色青銅區(qū)域中所述錫的濃度為約8% wt至約15.8% wto37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的金黃色青銅外觀制品，其中所述銅和/或鋅的頂部層的厚度為約0.1 μ m至約0.8 μ m。38.根據(jù)權(quán)利要求33至37中任一項(xiàng)所述的金黃色青銅外觀制品，包括從所述芯與所述粉色區(qū)域之間的界面至所述金黃色青銅區(qū)域的所述外表面的變化的錫含量。39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的金黃色青銅外觀制品，其中所述變化的錫含量從所述芯與所述粉色區(qū)域之間的所述界面至所述金黃色青銅區(qū)域的所述外表面增加。40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的金黃色青銅外觀制品，其中所述變化的錫含量從所述芯與所述粉色區(qū)域之間的所述界面至所述金黃色青銅區(qū)域的中間區(qū)增加并從所述金黃色區(qū)域的所述中間區(qū)至所述金黃色青銅區(qū)域的所述外表面減少。41.根據(jù)權(quán)利要求33至40中任一項(xiàng)所述的金黃色青銅外觀制品，其中所述芯包括鋼、鋁、黃銅、銅、它們的合金或它們的組合。42.根據(jù)權(quán)利要求33至41中任一項(xiàng)所述的金黃色青銅外觀制品，其中所述金黃色青銅區(qū)域還包括與所述銅和所述錫相互擴(kuò)散的鋅。43.根據(jù)權(quán)利要求33至42中任一項(xiàng)所述的金黃色青銅外觀制品，具有硬幣、圓盤、平面物體、或它們的類似物的形狀。44.一種用于在制造金黃色青銅外觀制品中使用的多層基體，所述多層基體包括: 具有外部接觸區(qū)的芯； 鍍覆在所述芯的所述外部接觸區(qū)上并具有銅層厚度的銅層；以及 鍍覆在所述銅層上的錫層， 其中所述芯的所述接觸區(qū)具有足夠低的鎳含量以減少或防止在退火處理期間在所述外部接觸區(qū)附近形成包括錫和鎳的金屬間化合物； 其中所述錫層具有根據(jù)所述銅層厚度的錫層厚度，使得所述錫層與所述銅層在退火處理時(shí)相互擴(kuò)散以形成錫含量為約8% wt至約15.8% wt的青銅層。45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的多層基體，還包括: 鍍覆在所述錫層上的包括銅和/或鋅的頂部金屬層。46.一種由權(quán)利要求1至32中任一項(xiàng)所限定的方法用于制造造幣坯的用途。47.一種由權(quán)利要求33至43中任一項(xiàng)所限定的金黃色青銅外觀制品作為硬幣的用途。48.一種由權(quán)利要求44或45所限定的多層基體用于通過退火制造金黃色青銅外觀制品的用途。49.一種制造具有金黃色青銅外觀的制品的方法，所述方法包括: 對(duì)多層基體進(jìn)行退火，所述多層基體包括: 具有外部接觸區(qū)的芯； 鍍覆在所述芯的所述外部接觸區(qū)上并具有銅層厚度的銅層； 鍍覆在所述銅層上并具有錫層厚度的錫層；以及 鍍覆在所述錫層上的頂部金屬層，所述頂部金屬層包括銅和/或鋅并具有頂部層厚度， 其中所述退火在升高的退火溫度下進(jìn)行退火停留時(shí)間，所述退火溫度和所述退火停留時(shí)間根據(jù)彼此控制為使所述錫層能夠擴(kuò)散到所述銅層中并制造包括具有金黃色外觀的經(jīng)相互擴(kuò)散的外部青銅層的經(jīng)退火的基體；以及 其中所述錫層厚度和所述頂部層厚度足以使所述錫層能夠與所述銅層和所述頂部金屬層進(jìn)行擴(kuò)散以制造錫濃度為約8% wt至約15.8%的所述經(jīng)相互擴(kuò)散的外部青銅層，并減少或防止在所述退火期間形成錫熔池。50.一種制造具有紅色青銅外觀的制品的方法，所述方法包括: 對(duì)多層基體進(jìn)行退火，所述多層基體包括: 具有外部接觸區(qū)的芯； 鍍覆在所述芯的所述外部接觸區(qū)上并具有銅層厚度的銅層；以及 鍍覆在所述銅層上的錫層， 其中所述芯的所述接觸區(qū)具有足夠低的鎳含量以減少或防止在所述退火期間在所述外部接觸區(qū)附近形成包括錫和鎳的金屬間化合物； 其中所述退火在退火溫度下進(jìn)行退火停留時(shí)間，所述退火溫度和所述退火停留時(shí)間根據(jù)彼此控制為使所述錫層能夠擴(kuò)散到所述銅層中并制造包括具有金黃色外觀的經(jīng)相互擴(kuò)散的外部青銅層的經(jīng)退火的基體；以及 其中所述錫層鍍覆有根據(jù)所述銅層厚度的錫層厚度，使得所述經(jīng)相互擴(kuò)散的外部青銅層具有低于約8% wt的錫含量。51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的方法，還包括由權(quán)利要求1至32中任一項(xiàng)所限定的一個(gè)或更多個(gè)步驟或特征。52.一種根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法制造的制品。
【專利摘要】金黃色青銅外觀制品、多層基體、相關(guān)方法及其用途，特別是用于造幣坯。制造具有金黃色青銅外觀的制品的方法包括在退火溫度下對(duì)多層基體進(jìn)行退火停留時(shí)間。多層基體包括與銅層和后續(xù)錫層鄰接的芯。退火溫度和退火停留時(shí)間根據(jù)彼此控制為使錫層能夠擴(kuò)散到銅層中并制造包括具有金黃色外觀的經(jīng)相互擴(kuò)散的外部青銅層的經(jīng)退火的基體。錫層厚度取決于銅層厚度使得經(jīng)相互擴(kuò)散的外部青銅層具有約8％wt至約15％wt之間的錫含量。芯具有足夠低的鎳含量以減少或防止在退火期間在芯附近形成包括錫和鎳的金屬間化合物。
【IPC分類】C25D5/16, B32B37/06, C22F1/00, B32B15/01, C25D5/50, A44C21/00
【公開號(hào)】CN104955989
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201280077728
【發(fā)明人】蔣泰想, 斯里得哈·布希加姆帕拉, 李賢耀
【申請(qǐng)人】加拿大皇家鑄幣廠
【公開日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2012年11月8日
【公告號(hào)】CA2890400A1, DE112012007113T5, US20150267312, WO2014071493A1