[其他]斑锡合金及其应用和生产方法

说明书

本发明涉及锡基合金，特别是涉及用于日用器皿和工艺美术制品的锡基合金及其生产方法。

锡制器皿在人类生活中的使用已有很长历史。随着科学技术的进步和人类物质文化生活水平的提高，现在日常生活中，锡制品除当用具使用外，主要是充当装饰品和艺术品了。但目前市场上流行的锡制品一般为传统的精锡制品，颜色单调，易变色，不够美观。

本发明的目的在于提供一种具有美丽花斑的锡基合金，即斑锡合金及其制品，以增加锡工艺品的花色品种，提高锡工艺品的艺术性和美感，从而给锡工艺品制造业带来显著的经济效益和社会效益。

本发明是通过对选定成分的锡基合金进行适当的成型、热处理和化学处理工序而实现的。通过这些工序之后，合金及其制品便具有由粗大晶粒组成的、明暗相间的、有光泽的花斑。

所说的斑锡合金的成分（重量%）为：

Ag    0.001～0.01

Cu    0.002～0.05

Bi    0.002～0.05

余量为Sn及总量小于0.10的杂质。

优先推荐的成分（重量%）为：

Ag    0.001～0.005

Cu    0.004～0.02

Bi    0.004～0.02

余量为Sn及总量小于0.03的杂质。

杂质主要是铅和氧化锡。应尽可能减少杂质，特别是铅含量。

用所说的斑锡合金可以制成各种富于美感的制品，例如各种工艺品及日用器皿。

所说的斑锡合金及其制品的生产方法，可采用通常的各类电炉熔炼合金，在熔炼中应避免氧化和污染。此外，还须进行下列工序：

1.成型    可采用铸造成型或冲压成型。而铸造成型又可分别采用金属型铸造或熔模铸造，其工艺条件分别是：

金属型铸造    熔模铸造

浇注温度    320～420℃    300～380℃

铸型温度    80～200℃    20～180℃

浇注中应采取措施尽量减少表面氧化。

若用冲压成型，则先将铸锭在轧机上轧板，连续多次轧薄至所需厚度，每次轧制量小于30%，然后按制品形状多次冲压成型。除最后一次外，每次冲压的形变量以不发生破裂及能保持表面光洁度为宜。每次冲压前在100～140℃退火30～60分钟。最后一次冲压的形变量小于5%。

2.热处理    成型之后，对制品按下述条件进行热处理：

退火温度：175～220℃

退火时间：2～50小时

优先推荐的退火温度为200～220℃，退火时间则视制品的大小及具体的退火温度而定。若制品表面有某些缺陷，则应于退火前在水冷条件下进行机械打磨抛光。对于铸造的制品，若未经打磨就已有符合要求的光洁度和斑纹，则可不经过热处理工序。

3.腐蚀    先用一种或多种对制品无明显腐蚀作用的溶剂，如汽油、乙醇或洗衣粉溶液，除去表面油污，再用10～30%盐酸溶液在15～30℃内酸洗2～100秒钟。酸洗的目的在于除去表面氧化物，一旦表面已光亮，应立即取出，用水冲净。然后用5～15%三氯化铁溶液在15～50℃内腐蚀显斑1～30分钟。之后用水冲洗至中性，并在40～80℃内烘干。

4.上保护膜    除餐具制品外，对完成了腐蚀工序的制品可上有机保护膜。对保护膜的要求是：附着力强，透明度高，耐蚀性好。本发明提供了一种简单易行的、具有上述性能的保护膜。这种保护膜溶液的制备方法是：按重量比将3分无色透明的有机玻璃溶解于10分三氯甲烷中;将0.5～2分无色环氧树脂溶解于10分丙酮中。将上述二溶液混合，并用20～200分丙酮稀释，即得无色透明的保护膜溶液。若用溶解了染料的丙酮作稀释剂，则可得有色保护膜。操作方法是：在室温下将制品浸入丙酮中0.5～1.5分钟，取出后直接浸入保护膜溶液中1～3分钟，取出后甩去多余的溶液，置于120～180℃烘箱中烘2～10分钟，自然冷却。

也可选用现有的环氧树脂型或其他类型的透明有机涂料作保护膜，并按其相应工艺实施。

最后就得到有明暗相间美丽花斑的、有光泽的、耐酸、碱腐蚀的斑锡制品。

本发明的主要优点在于，由于合金本身具有美丽的花斑，所以和传统的锡制品相比，斑锡合金制品更具有艺术性和富于美感。

实施例

在电炉中用石墨坩埚熔炼合金，流动氩气保护。合金成分为（重量%）：Ag    0.002，Bi    0.02，Cu    0.02.余量为Sn及总量小于0.03的铅、氧化锡等杂质。

成型：分别采用铸造和冲压两种方法成型。