金屬馬具之組成成份的製作方法

2023-05-30 11:16:56 2

專利名稱：金屬馬具之組成成份的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種金屬馬具，尤與其組成成份有關。
通常，馬具製造選用金屬材料主要有鑄鐵、碳鋼、不鏽鋼、銅合金、鋁合金及鉛鋅合金等，前兩種需電鍍處理表面方可使用，而就馬具的外觀顏色來分，大致可分為三類黑色、不鏽鋼色和黃銅色，並根據不同的材料組合，可呈現出各種不同色澤的產品。
因馬具除主要著重於安全性及實用性以外，為迎合不同客戶之需求和隨著時裝款式、個人喜好流行趨勢之變化，外觀性也非常重要，而黃金、白金兩種色澤為大家所喜愛.故黃銅與白銅為目前商業普遍選用的結構性材料。
白銅是以鎳為主要元素的銅合金，依據加入的第三種元素的不同分為鋅白銅、鋁白銅、錳白鋼和鈮白銅等，傳統上使用的白銅有鋅白銅如C7521P，主要成份為銅63.0-66.5％鎳16.5-19.5％鋅13.5-20.0％此為板、條等加工品，有各種不同等級，有些等級具有不錯的強度，但因馬具中有許多產品並不適合以板、條等加工品為素材來製造，必須以鑄造方法製造，而鑄件的強度較差，僅能作為裝飾性材料使用，又因鋅在熔鑄過程中容易燒損，導致成份不易控制和色澤差異，使其應用範圍受到限制；常用的白銅還有鋁白銅；如C99300，主要成份為鎳13.5-16.5％鐵 0.4-1.0％鋁10.7-11.5％
鈷1.0-2.0％銅餘量其具有很好的強度，但色澤差異、鎳的含量偏高導致製造成本偏高和含1.0-1.2％鈷，成本相對提高，也不適合於製造馬具。
本發明的目的在於提供一種金屬馬具之組成成份，其強度佳、色澤優美，使製成的馬具具有安全性和外觀漂亮的優點。
為達成上述目的，本發明根據鎳能與銅無限互溶，形成連續的固溶體，在322℃以下存在一個產生亞穩態相區α→α1+α2，添加某些元素後能改變亞穩態區域的大小和位置，同時在200℃時，鎳含量小於30％，則不在亞穩態相區內，並推斷在常因溫下，鎳含量小於10％時，不會產生亞穩態，因此將鎳含量設定為9-10％；又根據鋁在銅-鎳合金中會形成Ni3Al化合物沉澱析出，可提高合金的強度和硬度，鋁在銅-鎳合金中的溶解度不大，添加太多會使鑄造性難度提高，因此將鋁含量設定為8.0-9.0％；再根據鐵在銅-鎳合金中的溶解度很小，少量的鐵可提高合金的強度耐蝕性，但是當鐵含量超過2％時，會引起腐蝕開裂，因此，為提高合金的強度，鐵含量以不超過2.0％的範圍內儘可能增加，因而將鐵含量設定為1.5-2.0％；且因隨著鎳、鋁含量的增加，鋼-鎳-鋁合金的顏色會隨之由紅銅色漸變為銀白色，而以鎳含量為9.0-10.0％、鋁含量為8.0-9.0％之成份時，可兼結晶組織穩定性、強度佳與恰當色澤；故，本發明選用成份之重量百分比為銅79.0-81.5％鐵 1.5-2.0％鋁 8.0-9.0％鎳 9.0-10.0％採用上述組份配比的合金，因含有適當量的鐵、鋁，合金抗拉強度可控制在474MPa左右，硬度可控制在67.9HRB左右，伸長率約為22.5，使本發明抗拉強度遠比黃銅的抗拉強度235MPa以及白銅的310MPa高，強度足夠強化；而抗拉強度主要針對可適用鑄造方式，此合金鑄造之後仍能達到474MPa左右，顯然能夠適應鑄造方式，故本發明可用於製造各種形式的馬具產品，而不因鑄造而使強度明顯降低，克服了習知的白銅、黃銅一旦經製造方式便致其強度遂減的老問題。另，此合金還兼具優美色澤之優點，大舉突破習知技術的僵局。故，用此組份配比的合金製造馬具產品，產品不但具有安全性，且外觀漂亮，深受客戶喜愛。
權利要求
1.金屬馬具之組成成份，其特徵在於包含銅、鎳、鐵和鋁，各成份的重量百分比為銅79.0-81.5％；鐵 1.5-2.0％；鋁 8.0-9.0％；鎳 9.0-10.0％。
全文摘要
本發明公開一組金屬馬具之組成成分,其包含銅:79.0—81.5%;鐵:1.5—2.0%;鋁:8.0—9.0%;鎳:9.0—10.0%。用此配方合金製造馬具,抗拉強度可達474MPa左右,硬度達至67.9HRB左右,伸長率約為22.5,所呈現的色澤最恰當,使馬具產品具有安全性和色澤優美的特點。
文檔編號C22C9/06GK1179476SQ9711062
公開日1998年4月22日 申請日期1997年4月21日 優先權日1997年4月21日
發明者張錫漳 申請人:茂欣廈門工業有限公司