專利名稱：用于制造層狀金屬產(chǎn)品板坯的方法以及層狀金屬產(chǎn)品板坯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1的前序部分中所述的用于制造層狀金屬板坯的方法。本發(fā)明還涉及如權(quán)利要求10所述的層狀金屬產(chǎn)品板坯。
背景技術(shù)：
本發(fā)明的方法尤其適用于制造硬幣板坯。在一些類型的硬幣中，采用了多層金屬，其中中心層是由與表面層不同的材料形成的。該層狀材料通常通過將三種帶材分層安放在彼此的頂部上并且通過采用很大的軋制力將這些帶材軋制成一種層狀結(jié)構(gòu)而制造出。在軋制之后，通常還必須進(jìn)行擴(kuò)散退火以便確保這些層保持結(jié)合在一起。在擴(kuò)散退火之后，再將這些板坯軋制一道以達(dá)到它們的最終尺寸?，F(xiàn)有技術(shù)中所公知的缺點(diǎn)在于需要專門的設(shè)備。另外，所采用的制造技術(shù)對(duì)雜質(zhì)的要求較高，因?yàn)閵A雜在這些層中的雜質(zhì)在使這些層相互連接時(shí)會(huì)產(chǎn)生問題。
本發(fā)明的目的在于實(shí)現(xiàn)一種用于制造層狀金屬產(chǎn)品的方法，通過該方法可以克服在現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)。
發(fā)明概述在本發(fā)明的權(quán)利要求中給出了本發(fā)明的特征。
在根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案中存在許多顯著的優(yōu)點(diǎn)?？梢酝ㄟ^本發(fā)明的方法在表面層和中心層之間實(shí)現(xiàn)非常高質(zhì)量的連接。通過采用鎳帶作為中心層的材料并且采用銅鎳合金作為表面層，從而可以實(shí)現(xiàn)具有良好粘接性能的非常有益的層狀結(jié)構(gòu)。通過采用該方法實(shí)現(xiàn)的多層鑄造因此非常適用于進(jìn)一步加工。在進(jìn)一步成形和其它必要的工序之后，通過采用該方法實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)非常適用于用作例如硬幣板坯。
附圖的簡(jiǎn)要說明下面將參照附圖通過優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)地說明。


圖1顯示出根據(jù)本發(fā)明的鑄造步驟的簡(jiǎn)化形式；圖2顯示出在圖1中沿著II-II線的放大的簡(jiǎn)化剖面；圖3顯示出用在本發(fā)明的方法中的一部分流槽的頂視圖；并且圖4顯示出硬幣的剖面圖，其中采用了通過本發(fā)明方法生產(chǎn)出的硬幣板坯。
優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)說明本發(fā)明涉及一種通過鑄造直接制造層狀金屬板坯1的方法，該板坯包括一中心層2和位于其兩側(cè)上的表面層3。在該方法中，將以帶材形式的中心層2引導(dǎo)穿過鑄型4，將熔融金屬5注入到所述鑄型中，使所述鑄型4冷卻，由此在熔融金屬5固化時(shí)形成層狀結(jié)構(gòu)1。在該方法中，在表面層3和中心層2之間形成冶金粘接。通常，將熔融金屬5注入到位于中心層2的兩側(cè)上的鑄型4中。一般通過流槽元件6將熔融金屬5注入到鑄型中。從熔爐(未示出)中沿著箭頭M的方向?qū)⑷廴诮饘僮⑷氲搅鞑墼?。在本發(fā)明的方法中，采用專門的流槽元件6，該流槽包括用來將中心層2傳送到鑄型中的開口7。可以以連續(xù)帶材的形式或者以規(guī)定切斷長(zhǎng)度將中心層帶材引入到鑄型中。從該流槽元件6至少通過一個(gè)送料元件8將熔融金屬注入到鑄型中。根據(jù)該圖的應(yīng)用形式，存在兩個(gè)送料元件8，在中心層帶材2的每一側(cè)上各具有一個(gè)。這些送料元件8通常為管件，其靠近鑄型的端部?jī)?yōu)選在鑄型中的熔融金屬表面下面延伸。
在該方法中，采用非氧化性氛圍以便保護(hù)至少在位于鑄型4和孔道部分6之間的區(qū)域中的熔融金屬5。通常，流槽元件6包括用來防止熔融金屬氧化的罩子。通常將保護(hù)氣體例如氬氣或氮?dú)庾⑷氲轿挥谌廴诮饘俦砻嫔戏降蔫T型中，以防止該熔融金屬氧化。另外，鑄型4和流槽元件6之間的空間通常是密封的。
中心層2的熔點(diǎn)高于表面層的金屬的熔點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選應(yīng)用形式，表面層3是銅鎳合金，優(yōu)選是一種含有大約75wt％的銅和大約25wt％的鎳的合金。因此，中心層2所含有的主要是鎳；最優(yōu)選的是，中心層含有大約99wt％的鎳。從熔爐輸送給流槽元件6的熔融金屬的溫度通常為1200-1500℃，優(yōu)選為1300-1400℃。該熔融金屬在通常進(jìn)行水冷的鑄型中固化。
在另一個(gè)典型應(yīng)用中，表面層是含有約75wt％銅、20wt％鋅和5wt％鎳的鎳黃銅合金。中心層在該應(yīng)用形式中也是鎳。
在以典型應(yīng)用形式中，中心層帶材2的厚度約為7-15mm，通常為8-9mm，其中整個(gè)鑄坯的厚度為100-200mm，優(yōu)選為140-160mm。
通過成形尤其是通過軋制對(duì)根據(jù)該方法鑄造出的板坯1進(jìn)行進(jìn)一步的加工。以這樣的方式對(duì)鑄件1進(jìn)行進(jìn)一步的加工，從而獲得一種金屬產(chǎn)品坯料尤其是硬幣板坯。因此，該鑄坯首先經(jīng)過熱軋，然后磨削其表面，再進(jìn)行冷軋，之后切割成窄帶，之后將該帶材沖切成金屬產(chǎn)品坯料尤其是硬幣板坯。
通過根據(jù)本發(fā)明的方法制造出包括有中心層和表面層的層狀金屬產(chǎn)品坯料。根據(jù)本發(fā)明的多層金屬板坯尤其適用于硬幣板坯。通常將由本發(fā)明方法生產(chǎn)出的坯料用在硬幣10中，其中該硬幣的中心11與其徑向外部環(huán)形區(qū)域12的顏色不同。一種這樣的硬幣例如為一歐元硬幣。因此，本發(fā)明的方法尤其適用于生產(chǎn)用作硬幣中心11的層狀金屬板坯。
因此，本發(fā)明的目的也在于一種層狀金屬產(chǎn)品板坯，尤其是硬幣板坯，它包括中心層和表面層。通過將表面層3鑄造到中心層2上來形成該層狀結(jié)構(gòu)。該鑄造層狀金屬帶尤其用作硬幣板坯的中心部分11，例如用于一歐元硬幣。所述帶材包括由銅鎳合金制成的兩層表面層3，其中銅含量為75％而鎳含量為25％。在這些表面之間是中心層2，它由至少99.2％的鎳和不超過0.2％的鐵構(gòu)成。最終產(chǎn)品的中心層厚度通常低于該層狀結(jié)構(gòu)總厚度的10％，優(yōu)選為6.3-7.7％。另一個(gè)實(shí)施例為2歐元硬幣，可以利用本發(fā)明的方法來生產(chǎn)。
在鑄造之后，該層狀金屬帶材要經(jīng)過進(jìn)一步的加工。對(duì)該板坯進(jìn)行熱軋，之后磨削該帶材的表面。然后對(duì)該帶材進(jìn)行冷軋。將該軋制帶材切割成窄帶。從這些窄帶中沖切出硬幣板坯并且進(jìn)行精整，例如進(jìn)行修邊、熱處理和拋光。
對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，顯然除了硬幣板坯之外本發(fā)明可以用于生產(chǎn)其它金屬產(chǎn)品板坯。
權(quán)利要求
1.一種用于通過鑄造來生產(chǎn)層狀金屬板坯的方法，所述板坯包括有中心層(2)和位于其兩側(cè)的表面層(3)，其特征在于，將以帶材形式的中心層(2)引導(dǎo)穿過鑄型(4)，將熔融金屬(5)注入到所述鑄型中，使所述鑄型(4)冷卻，由此在該熔融金屬固化時(shí)形成層狀結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述熔融金屬(5)注入到位于中心層兩側(cè)上的鑄型(4)中。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，通過流槽元件(6)將熔融金屬(5)注入到鑄型中，其中該流槽包括用來將中心層(2)傳送到該鑄型中的開口(7)。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在該方法中采用非氧化性氛圍以便保護(hù)至少在位于鑄型(4)和流槽元件(6)之間的區(qū)域中的熔融金屬(5)。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述表面層(3)是銅鎳合金，優(yōu)選是一種銅含量為大約75wt％并且鎳含量大約為25wt％的合金，或者是鎳黃銅合金，其中銅含量約為75wt％、鋅含量約為20wt％并且鎳含量約為5wt％。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述中心層(2)所含有的主要是鎳，最優(yōu)選的是，該中心層含有大約99wt％的鎳。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過軋制對(duì)所述鑄造層狀金屬板坯進(jìn)行加工。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，鑄坯(1)進(jìn)一步加工，獲得一種金屬產(chǎn)品板坯，尤其是硬幣坯料。
9.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，對(duì)所述鑄坯(1)進(jìn)行熱軋，然后磨削其表面，再進(jìn)行冷軋，之后切割成窄帶，之后將該帶材沖切出金屬產(chǎn)品坯料，尤其是硬幣板坯。
10.一種層狀金屬產(chǎn)品板坯，尤其是硬幣板坯，它包括有中心層和表面層，其特征在于，所述層狀結(jié)構(gòu)是通過將表面層(3)鑄造在中心層(2)上來形成的。
全文摘要
一種用于通過鑄造來生產(chǎn)層狀金屬板坯的方法，所述板坯包括有中心層(2)和位于其兩側(cè)的表面層(3)。將以帶材形式的中心層(2)引導(dǎo)穿過鑄型(4)，將熔融金屬(5)注入到所述鑄型中，使所述鑄型(4)冷卻，由此在該熔融金屬固化時(shí)形成層狀結(jié)構(gòu)(1)。
文檔編號(hào)B22D11/00GK1483091SQ01821142
公開日2004年3月17日 申請(qǐng)日期2001年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月20日
發(fā)明者米卡·伊索屈托, 薩拉·科斯基－萊內(nèi), 泰斯托·科斯基寧, 阿里·林德, 考科·拉雅馬基, 科斯基寧, 拉雅馬基, 林德, 科斯基-萊內(nèi), 米卡 伊索屈托 申請(qǐng)人:奧托庫(kù)姆普聯(lián)合股份公司