УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗОЛОТОЙ БРОНЗЫ ПУТЕМ ВЗАИМНОЙ ДИФФУЗИИ ОЛОВА И МЕДИ В КОНТРОЛИРУЕМЫХ УСЛОВИЯХ

1. Способ получения изделия, имеющего вид золотой бронзы, включающий в себя отжиг многослойной подложки, содержащей:
сердцевину, имеющую внешнюю контактную поверхность;
слой меди, нанесенный на внешнюю контактную поверхность сердцевины и имеющий толщину слоя меди; и
слой олова, нанесенный на слой меди;
причем контактная поверхность сердцевины имеет достаточно низкое содержание никеля, чтобы во время отжига уменьшить или предотвратить образование содержащих олово и никель интерметаллических соединений вблизи от внешней контактной поверхности;
при этом отжиг осуществляют при температуре отжига в течение времени выдержки при отжиге, а температуру отжига и время выдержки при отжиге регулируют в соответствии друг с другом для обеспечения возможности диффузии слоя олова в слой меди и получения отожженной подложки, содержащей образованный в результате взаимной диффузии внешний слой бронзы, имеющий золотой вид; а
нанесеннный слой олова имеет толщину в таком соответствии с толщиной слоя меди, чтобы содержание олова в образованном в результате взаимной диффузии внешнем слое бронзы составляло приблизительно между 8 и 15 вес. %.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что толщина слоя олова такова, что содержание олова в образованном в результате взаимной диффузии внешнем слое бронзы составляет приблизительно между 10 вес. % и 15 вес. %.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что содержит регулирование температуры отжига в соответствии с различными уровнями температуры, чтобы многослойная подложка могла выдерживаться при каждом уровне температуры в течение периода времени выдержки при отжиге.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что содержит регулирование температуры отжига, чтобы многослойная подложка могла выдерживаться при постоянном уровне температуры в течение времени выдержки при отжиге.
5. Способ по п. 3 или 4, отличающийся тем, что температура отжига составляет приблизительно между 425°С и 815°С.
6. Способ по п. 3, отличающийся тем, что отжиг содержит прохождение многослойной подложки через несколько зон нагрева, работающих при контролируемой температуре отжига, чтобы многослойная подложка нагревалась до соответствующей температуры отжига.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что отжиг осуществляют в устройстве для отжига, имеющем множество зон нагрева.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отжиг осуществляют во вращающейся ретортной печи для отжига или в печи с ленточным конвейером.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что время выдержки при отжиге находится приблизительно между 10 и 90 минутами.
10. Способ по п. 1 или 9, отличающийся тем, что время выдержки при отжиге находится приблизительно между 20 и 30 минутами.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отжиг осуществляют в атмосфере отжига, состав которой контролируют.
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что в состав атмосферы отжига входит по меньшей мере один компонент для получения восстановительной атмосферы.
13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит нанесение слоя меди на сердцевину для получения покрытой медью подложки и нанесение на покрытую медью подложку слоя олова для получения многослойной подложки.
14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что дополнительно содержит проводимое перед нанесением слоя олова травление слоя меди кислым раствором с получением протравленной поверхности слоя меди для улучшения адгезии слоя олова к протравленной поверхности слоя меди.
15. Способ по п. 13 или 14, отличающийся тем, что нанесение слоя меди осуществляют электролитическим методом с использованием некислого электролита для нанесения меди, а нанесение слоя олова осуществляют электролитическим методом с использованием электролита для нанесения олова, содержащего кислый, цианидный, нецианидный, нейтральный, слабощелочной электролит или их любые сочетания.
16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что некислый электролит для нанесения меди является нецианидным и щелочным раствором.
17. Способ по п. 1, отличающийся тем, что толщина слоя меди составляет приблизительно между 5 и 45 мкм.
18. Способ по п. 1, отличающийся тем, что толщина слоя олова составляет приблизительно между 1 и 7 мкм.
19. Способ по п. 1, отличающийся тем, что образованный в результате взаимной диффузии внешний слой бронзы имеет толщину приблизительно между 6 и 35 мкм.
20. Способ по п. 1, отличающийся тем, что слой меди содержит нанесенный первым слой меди, имеющий толщину первого слоя меди, и нанесенный вторым слой меди, прилегающий к первому слою меди и имеющий толщину второго слоя меди, причем толщина слоя меди является суммой толщин первого и второго слоев меди.
21. Способ по п. 20, отличающийся тем, что толщина первого слоя меди составляет приблизительно между 3 и 10 мкм, а толщина второго слоя меди составляет приблизительно между 10 и 35 мкм.
22. Способ по п. 1, отличающийся тем, что многослойная подложка дополнительно содержит прилегающий к слою олова верхний металлический слой, содержащий медь и/или цинк и имеющий толщину верхнего слоя.
23. Способ по п. 22, отличающийся тем, что толщина верхнего слоя достаточна для обеспечения возможности диффузии слоя олова в верхний металлический слой с получением образованного в результате взаимной диффузии внешнего слоя бронзы и для уменьшения или предотвращения образования капель олова на внешней поверхности во время отжига.
24. Способ по п. 22 или 23, отличающийся тем, что толщина верхнего слоя составляет приблизительно между 0,1 и 4 мкм.
25. Способ по п. 1, отличающийся тем, что многослойная подложка является заготовкой для монеты.
26. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сердцевина состоит из стали, алюминия, латуни, меди, их сплавов или их сочетаний.
27. Способ по п. 1, отличающийся тем, что внешняя контактная поверхность не содержит никель.
28. Способ по п. 1, отличающийся тем, что внешняя контактная поверхность не содержит металла или металлического соединения, способных образовывать интерметаллические дендритные фазы в сочетании с оловом.
29. Способ по п. 1, отличающийся тем, что внешняя контактная поверхность содержит достаточно малое количество или не содержит хрома, чтобы исключить образование интерметаллических фаз, содержащих хром и олово.
30. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит быстрое охлаждение отожженной подложки для быстрого прекращения взаимной диффузии металлов с целью получения быстроохлажденной подложки.
31. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит полировку образованного в результате взаимной диффузии внешнего слоя бронзы быстроохлажденной подложки для удаления любых нежелательных поверхностных соединений и получения полированной подложки, имеющей золотой вид.
32. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит очистку и сушку полированной подложки для выявления или улучшения золотого вида бронзы.
33. Изделие, имеющее вид золотой бронзы и содержащее:
сердцевину, имеющую внешнюю контактную поверхность;
розовую область, прилегающую к внешней контактной поверхности сердцевины и содержащую медь и олово, взаимно продиффундировавшие в результате отжига, причем содержание олова в розовой области составляет приблизительно менее 8 вес. %, а содержание никеля достаточно низкое, чтобы по существу отсутствовали интерметаллические фазы, содержащие никель и олово; и
область золотой бронзы, прилегающую к розовой области и содержащую медь и олово, взаимно продиффундировавшие под воздействием отжига, причем олово полностью продиффундировало в медь, а его концентрация составляет приблизительно между 8 и 15,8 вес. %, при этом наружная поверхность внешней области золотой бронзы имеет вид золотой бронзы без капель олова.
34. Изделие по п. 33, отличающееся тем, что наружная поверхность области золотой бронзы отполирована и не содержит нежелательных поверхностных соединений.
35. Изделие по п. 33 или 34, отличающееся тем, что область золотой бронзы и розовая область получены посредством отжига двух последовательно нанесенных слоев меди и олова с соотношением толщин олово-медь достаточным для получения области золотой бронзы с концентрацией олова приблизительно между 8 и 15,8 вес. %.
36. Изделие по п. 33 или 34, отличающееся тем, что область золотой бронзы и розовую область получают посредством отжига первого слоя меди, промежуточного слоя олова и верхнего слоя меди и/или цинка, соответствующие толщины которых достаточны для получения области золотой бронзы с концентрацией олова приблизительно между 8 и 15,8 вес. %.
37. Изделие по п. 36, отличающееся тем, что верхний слой меди и/или цинка имеет толщину приблизительно между 0,1 и 0,8 мкм.
38. Изделие по п. 33, отличающееся тем, что содержание олова изменяется от границы между сердцевиной и розовой областью до наружной поверхности области золотой бронзы.
39. Изделие по п. 38, отличающееся тем, что изменяющееся содержание олова возрастает от границы между сердцевиной и розовой областью до наружной поверхности области золотой бронзы.
40. Изделие по п. 38, отличающееся тем, что изменяющееся содержание олова увеличивается от границы между сердцевиной и розовой областью до средней зоны области золотой бронзы и уменьшается от средней зоны области золотой бронзы до наружной поверхности области золотой бронзы.
41. Изделие по п. 33, отличающееся тем, что сердцевина содержит сталь, алюминий, латунь, медь, их сплавы или их сочетания.
42. Изделие по п. 33, отличающееся тем, что область золотой бронзы дополнительно содержит цинк, взаимно продиффудировавший с медью и оловом.
43. Изделие по п. 33, отличающееся тем, что имеет форму монеты, диска, плоского предмета или аналогичную им.
44. Многослойная подложка, используемая в производстве изделия, имеющего вид золотой бронзы, и содержащая:
сердцевину, имеющую внешнюю контактную поверхность;
слой меди, нанесенный на внешнюю контактную поверхность сердцевины и имеющий толщину слоя меди; и
слой олова, нанесенный на слой меди;
причем внешняя контактная поверхность сердцевины имеет достаточно низкое содержание никеля, чтобы во время отжига уменьшить или предотвратить образование содержащего олово и никель интерметаллического соединения вблизи от внешней контактной поверхности; а
слой олова имеет толщину в таком соответствии с толщиной слоя меди, чтобы слои олова и меди взаимно диффундировали в результате отжига для образования слоя бронзы, содержащего олово в количестве приблизительно между 8 и 15,8 вес. %.
45. Многослойная подложка по п. 44, отличающаяся тем, что дополнительно содержит нанесенный на слой олова верхний металлический слой, содержащий медь и/или цинк.
46. Применение способа по любому из пп. 1-32 для производства заготовок монет.
47. Применение изделия по любому из пп. 33-43 для чеканки монет.
48. Применение многослойной подложки по п. 44 или 45 для производства имеющего вид золотой бронзы изделия посредством отжига.
49. Способ изготовления изделия, имеющего вид золотой бронзы, включающий в себя отжиг многослойной подложки, содержащей:
сердцевину, имеющую внешнюю контактную поверхность;
слой меди, нанесенный на внешнюю контактную поверхность сердцевины и имеющий толщину слоя меди;
слой олова, нанесенный на слой меди и имеющий толщину слоя олова; и
нанесенный на слой олова верхний металлический слой, содержащий медь и/или цинк и имеющий толщину верхнего слоя;
причем отжиг осуществляют при возрастающих температурах отжига в течение времени выдержки при отжиге, а температуру отжига и время выдержки при отжиге регулируют в соответствии друг с другом, чтобы обеспечить возможность диффузии слоя олова в слой меди и получение отожженной подложки, содержащей образованный в результате взаимной диффузии внешний слой бронзы, имеющий золотой вид;
при этом толщины слоя олова и верхнего слоя достаточны, чтобы обеспечить возможность диффузии слоя олова в слой меди и верхний металлический слой для получения образованного в результате взаимной диффузии внешнего слоя бронзы, концентрация олова в котором составляет приблизительно от 8 до 15,8 вес. %, и для уменьшения или предотвращения образования капель олова во время отжига.
50. Способ изготовления изделия, имеющего вид красной бронзы, включающий в себя отжиг многослойной подложки, содержащей:
сердцевину, имеющую внешнюю контактную поверхность;
слой меди, нанесенный на внешнюю контактную поверхность сердцевины и имеющий толщину слоя меди; и
слой олова, нанесенный на слой меди;
причем контактная поверхность сердцевины имеет достаточно низкое содержание никеля, чтобы уменьшить или предотвратить во время отжига образование содержащего олово и никель интерметаллического соединения вблизи от внешней контактной поверхности;
при этом отжиг осуществляют при температуре отжига в течение времени выдержки при отжиге, а температуру отжига и время выдержки при отжиге регулируют в соответствии друг с другом, чтобы обеспечить возможность диффузии слоя олова в слой меди и получение отожженой подложки, содержащей образованный в результате взаимной диффузии внешний слой бронзы, имеющий золотой вид;
причем слой олова имеет толщину в таком соответствии с толщиной слоя меди, чтобы содержание олова в образованном в результате взаимной диффузии внешнем слое бронзы было ниже приблизительно 8 вес. %.
51. Изделие, полученное способом по п. 50.