[发明专利]通过在受控条件下将锡向铜中扩散制备金色青铜的方法

权利要求书

1.一种用于制备镀有金色青铜的基材的方法，所述方法包括：

提供镀有铜的基材，所述镀有铜的基材包含镀有至少一个铜层的芯，所述至少一个铜层具有铜层厚度；

对所述镀有铜的基材镀敷锡层，所述锡层具有表现为所述铜层厚度的3.5％至12％的锡层厚度，从而获得多层基材；

将所述多层基材在逐渐升高的退火温度退火预定的退火停留时间，所述退火温度和退火停留时间根据彼此而受到控制，以允许所述锡层向所述至少一个铜层中的完全扩散并制备具有金色外观的相互扩散的外部青铜层；

将所述相互扩散的外部青铜层抛光以除去不想要的氧化物形成物。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在包括多个加热区的退火炉中进行所述退火，在所述多个加热区中，所述逐渐升高的退火温度在425℃至815℃的范围内。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述多个加热区包括至少五个加热区，所述至少五个加热区包括最后的加热区，在所述最后的加热区中，所述逐渐升高的退火温度在600℃至815℃的范围内。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述至少五个加热区包括：

第一加热区，所述第一加热区具有在425℃至500℃的范围内的第一退火温度；

第二加热区，所述第二加热区具有在500℃至650℃的范围内的第二退火温度；

第三加热区，所述第三加热区具有在600℃至700℃的范围内的第三退火温度；

第四加热区，所述第四加热区具有在700℃至775℃的范围内的第四退火温度；和

第五加热区，所述第五加热区具有在775℃至815℃的范围内的第五退火温度。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述退火停留时间在10至90分钟的范围内。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述退火停留时间在20至30分钟的范围内。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中在受控的退火气氛下进行所述多层基材的所述退火。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述退火气氛为包含氮、氢或它们的任意组合的还原性气氛。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，所述方法包括用酸性溶液蚀刻所述镀有铜的基材以制备经蚀刻的铜层表面，在所述经蚀刻的铜层表面上，所述锡层的附着性被优化。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，所述方法包括对金属基材镀敷镍的内层和铜的外层，以制备所述镀有铜的基材。

11.根据权利要求10所述的方法，其中采用电镀液通过电镀进行分别的镍层、铜层和锡层的镀敷，所述电镀液包括酸性的、氰化物的、非氰化物的、中性的、微碱性的溶液或它们的任意组合。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述电镀液是非氰化物的溶液。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中所述镀有铜的基材是造币毛坯。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中所述退火炉包括螺旋输送机的带式输送机，以引导所述多层基材通过所述多个加热区。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中所述退火炉包括强制对流系统，以确保在所述炉中热的均匀传导和分布。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法，所述方法包括：为了瞬间停止所述相互扩散，在退火之后将包含所述相互扩散的外部青铜层的所述多层基材淬火。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法，所述方法还包括：将所述镀有金色青铜的基材在抛光之后清洁并干燥，以显露所述青铜的所述金色外观。