[发明专利]一种仿24K纯金的Cu-Zn合金制备方法

说明书

本发明提供一种仿24K纯金的Cu‑Zn合金制备方法。涉及的一种Cu‑Zn合金，其化学成分质量百分比为：Cu(51～65％)‑Al(0.1～5.0％)‑X(0.01～1.0％)‑Y(0.05～3.0％)‑Zn(余量)，其主要特征在于微量元素X、Y的种类和比例，以及铸造成形后的仿金化热处理工艺。采用本发明经优选的制备方法，可获得本色和表面颜色均接近24K纯金的Cu‑Zn合金，用于制作雕塑、装饰等艺术品。本发明的仿24K纯金黄铜块体材料制备方法，具有成本低、环保、工艺易控制等优点。

技术领域

本发明涉及一种仿24K纯金的Cu-Zn合金的制备方法，属于有色金属材料加工技术。

背景技术

24K金指市场销售中含金量为99.99％以上的纯黄金，也就是平时所说的纯金或千足金。古今中外，黄金由于具有美丽的金黄色且稳定的化学性能一直被用于制作首饰、雕塑等艺术品，极受人们青睐，但是因其储存有限，价格昂贵，很难得到大规模的应用。尤其对于大型艺术品，如佛像，无法采用24K纯金打造，所以现在许多金色工艺品逐渐为价格低廉、美观且品种繁多的仿金合金所替代。因此，价廉美观的仿金合金产品得到人们普遍的重视，其中具有优良综合性能且收藏价值较高的仿金材料就是铜基仿金材料。国内外仿金铜合金材料的研究和生产发展迅速，产品波及到豪华建筑的室内外装潢、高级客车的扶手、门坎、家用器皿、工艺美术品、旅游纪念品、伟人金像、大型佛像等等领域。

目前对仿金铜合金的研究已有一定的理论基础，主要通过成分调整、仿金电镀、化学着色等手段得到多种仿金铜品种。大量实验研究表明，可通过熔铸及成分调整的手段获得综合性能优良的仿金铜基合金，其中，铜铝合金由于优异的抗氧化及耐腐蚀性能作为仿金艺术合金被广泛用于露天甚至海洋环境中，但只能达到14K-20K的黄金的外观色泽，仿24K纯金色的相关研究未见报道。中国专利申请公开号(CN102864330A)公开了一种含金仿金铜合金及其制备方法，其铜合金熔炼之后的加工工艺为：500℃—600℃进行退火处理，再经过锻造、热轧，得到含金仿金铜合金。这种方法生产出来的仿金铜合金表面仅具有14K-18K的外观色泽。在对仿金铜表仿金要求日益升高的趋势下，显然已经不能满足人们的需求了。尽管通过电镀的手段可接近24K纯金的颜色，如中国专利申请公开号(CN104451792A)公开了一种仿金电镀方法，仿金电镀采用的电镀液组成成分为：氰化亚铜的浓度为80g/L，氰化锌的浓度为10g/L，氰化钠的浓度为110g/L，磷酸钠的浓度为20g/L，氟化钠的浓度为5g/L。但是电镀工艺对环境污染大，工序复杂，经济性、环保性都不高，而且氰化物在电镀过程中与空气接触发生分解，严重危害环境和操作人员的健康。除电镀着色之外，化学着色也是提高合金色泽的常用方法。化学着色要求合金有足够的厚度，一定的孔隙率以及强吸附的无色透明的氧化膜。化学着色得到的合金颜色鲜艳亮丽，但着色不牢固，摩擦易掉，仅适合室内用品的着色，且着色液中往往含有铬、氟等对人类健康和环境都有危害的元素，增加了后处理的成本。

随着人们消费观念的改变，对珠宝饰品、艺术雕塑、宗教用品、奖品等更重视款式的新颖性及色泽的美观性。因而急需发展一种环保、工艺简单、成本较低的铜合金表面仿金技术。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有铜合金仿金处理技术中存在的缺陷，提出一种设备要求简单、操作方便、成本低、效率高、环保无污染的铜铝合金的仿24K金热处理方法。本发明方法可制得明度和色品均达到24K纯金的色泽要求的仿金铜合金，且表面颜色均匀，色彩绚烂，具有金属光泽，后续进行涂料处理后可广泛用于制作艺术、装饰、金像等产品。

本发明涉及一种铜铝合金的仿24K金热处理方法，该合金成分为Cu-(3-6％)Al-(0.5-0.8％)Ni-(0.03-0.06％)RE-(0.02-0.05％)In，是在已有研究报道的基础上优化获得的一种本色接近(18-20)K金的多元铜合金。其热处理工艺包括以下具体步骤：

第一步：将合金表面清洗、打磨光亮后，采用冷风吹干20-60分钟；