Мутылина И.Н. - Художественное материаловедение. Ювелирные сплавы (1093327), страница 13
Текст из файла (страница 13)
14).Медь повышает твердость золотого сплава, сохраняя ковкость и тягучесть. При повышении содержания меди сплав постепенно приобретает красноватые оттенки и при содержании14,6 % Cu становится ярко-красным. Недостатки легирования медью заключаются в том, чтомедь понижает антикоррозионные свойства сплава и при большом ее содержании поверхность сплава темнеет.Рис. 14. Влияние различных металлов на прочность золотых сплавовСплавы золото-медь представляют собой непрерывный ряд твердых растворов толькопри высокой температуре, при 425-450°С из твердых растворов, содержащих 50 и 75 % меди,выделяются химические соединения AuCu3 и AuCu.
В результате этого уменьшается пластичность сплавов, что ведет к образованию трещин при прокатке. Закалка таких сплавов вводе улучшает их обрабатываемость.42Никель и золото обладают неограниченной растворимостью в жидком, а при высокихтемпературах и в твердом состоянии. Сплавы системы золото – никель имеют гцк решетку.Легирование золота никелем приводит к повышению твердости. Никель хорошо растворяется в меди, в серебре практически нерастворим. Никель входит в состав белого золота системы Au–Cu–Ni–Zn. Для придания сплаву белой окраски достаточно, как правило, содержанияв сплаве от 10 до 14 % Ni.
Максимум белой окраски достигается при 17 % никеля. Белое золото с никелем очень твердое, и его обработка затруднена. При отжиге сплав легко окисляется.Палладий и золото обладают неограниченной взаимной растворимостью в жидком итвердом состоянии. Максимальную твердость (600 МПа) имеет сплав, содержащий 85 % палладия. Палладий повышает температуру плавления золотого сплава и резко изменяет егоцвет – при содержании в сплаве 10 % палладия слиток окрашивается в белый цвет.Золото с добавками палладия (белое золото) превосходит по своим свойствам сплавы золота с никелем и является более благородным.
Белое золото на основе палладия дороже, чемна основе никеля, однако при этом оно имеет ряд преимуществ: обладает более высокой пластичностью, чем сплавы, легированные никелем; имеет лучший блеск; белый цвет болееустойчив при нагреве. Применение палладия значительно улучшает технологические свойства сплава, придает ему высокую ковкость; изделия не тускнеют, обладают хорошими декоративными свойствами, имеют невысокую стоимость.Платина. Сплавы Au–Pt, содержащие от 25 до 80 % Pt, образуют смеси двух твердыхрастворов. Твердость сплавов возрастает с увеличением количества платины. Так, при содержании 20 % Pt твердость составляет 400 МПа, при 50 % – 800 МПа и при 80 % достигаетмаксимального значения в 1280 МПа, после чего твердость снижается.Платина окрашивает золото в белый цвет интенсивнее палладия, желтизна теряется ужепри содержании в сплаве 8,4 % платины, резко повышается температура плавления сплава.При повышении количества платины до 20 % увеличивается упругость сплава.Сплавы золото-платина-палладий, содержащие до 40 % Pd, представляют собой механическую смесь палладия и твердых растворов золота в платине.
Сплавы с содержанием палладия более 40 % – однородные твердые растворы, обладающие высокой твердостью.Сплавы золото-палладий-серебро образуют ряд непрерывный твердых растворов, обладают высокой пластичностью и неокисляемостью, имеют красивую окраску.Цинк. Растворимость цинка в металлах тройной системы составляет в золоте до 4 %, всеребре до 20 % и в меди до 40 %. Чистое золото образует уже с 5 % Zn хрупкое соединениеAu3Zn, которое в тройном сплаве из-за растворимости цинка в меди не образуется.
Добавканескольких десятых процента цинка в расплав системы Au–Ag–Cu перед разливкой оказывает раскисляющее действие и повышает жидкотекучесть сплава.Благодаря добавкам цинка к сплавам золота красноватого цвета последние приобретаютжелтоватый цвет. Небольшие добавки цинка значительно сужают область плавления тройного сплава Au–Ag–Cu. Введение Zn в сплавы белого золота системы Ag–Cu–Ni делает их технологичнее, снижает температуру плавления, уменьшает твердость.Кадмий.
Золото растворяет в себе в твердом состоянии до 20 % кадмия, серебро – свыше 30 %, медь практически не растворяет кадмий. Благодаря добавкам кадмия сплавы Au–Agзеленого цвета приобретают более интенсивную окраску, поэтому кадмий используется дляприготовления сплавов «зеленого золота». Кадмий еще более, чем цинк, понижает областьплавления тройной системы. Совместное введение цинка и кадмия существенно понижаеттемпературу плавления тройной системы.Цинк и кадмий – важнейшие присадочные материалы, используемые для изготовленияприпоев благородных металлов.
Однако при введении в сплавы золота более 4 % Zn и 20 %Cd при открытой плавке и разливке на воздухе они образуют окислы, которые прочнойпленкой покрывают слиток и при деформации приводят к шиферному излому.43Алюминий действует и как легирующий элемент (растворяется в сплаве), и как раскислитель (очищает металл от газов и закиси меди). Поскольку в результате раскисления в расплаве остается окись алюминия Al2O3, поверхность металла ухудшается уже при 0,01 % Al, апри 0,05 % Al прокат имеет значительные дефекты поверхности.
Предельно допустимое содержание алюминия в сплаве ЗлСрМ583-80 равно 0,005 % по массе, что соответствует максимальному фактическому содержанию алюминия в металле централизованной поставки.Из-за присутствия в сплаве незначительного количества алюминия прочность исклонность к потускнению сплавов с низким содержанием золота увеличивается. Однако кактолько количество Al превысит растворимость его в серебре и меди, образуется фиолетовоехрупкое соединение AuAl – «аметистовое золото». При переплавке может образоватьсяокись алюминия Al2O3, которая также делает сплав непригодным к обработке.Олово.
Сплавы Au–Ag–Cu могут растворить в себе без заметного вреда до 4 % олова.Хрупкость сплавов золота из-за загрязнения их оловянными припоями возникает вследствиеприсутствия в припое свинца, а не олова. Если количество олова превышает 4 %, то образуется окись олова, которая при затвердевании располагается по границам зерен и делает сплавхрупким, также ухудшается качество поверхности металла. Установленный предел содержания в сплавах – 0,005 % по массе.Железо. Из-за высокой температуры плавления и легкой окисляемости железные истальные частицы, попавшие в сплав золота, присутствуют в нем в виде инородных включений. Эти включения не оказывают какого-либо влияния на свойства сплава при обработкедавлением, но значительно ухудшают обрабатываемость металла при резании и доводочныхоперациях.
Поэтому содержание железа в золотых сплавах, применяемых в ювелирной промышленности, не должно превышать 0,18 %.Загрязнение золотых сплавов может происходить различным путем: исходными компонентами, тиглями, окружающей атмосферой. В ювелирном производстве легко внести загрязнения, используя тигли, в которых ранее производилась плавка других сплавов.Известно, что некоторые загрязнения сильно воздействуют на качество и обрабатываемость сплавов.
Кремний, свинец, висмут, теллур образуют с золотом хрупкие интерметаллические соединения, которые выделяются в виде эвтектики по границам зерен. Эти твердыевыделения настолько снижают пластичность сплава, что уже нескольких сотых процента достаточно для того, чтобы сплав стал хладноломким. Кремний может попасть в сплав привосстановлении из материала тигля, содержащего кварц. Остальные элементы могут содержаться в загрязненных легирующих металлах.При взаимодействии с элементами тройной системы Au–Ag–Cu кремний растворяетсятолько в меди. С золотом кремний образует эвтектику с температурой плавления 730°С, содержащую 17,4 % Si.
Кремний повышает твердость и хрупкость золота, затрудняет обработку сплавов давлением. При введении 0,008 % Si пластичность сплава ЗлСрМ583-80 резкоснижается по сравнению с исходными значениями: относительное удлинение – на 40 %, глубина вытяжки и количество перегибов – в 2-3 раза. Поэтому содержание кремния в сплавеЗлСрМ583-80 ограничивают значением 0,003 % по массе, т.е.
верхним пределом содержанияего в партиях централизованной поставки.Загрязнение свинцом вызывает наибольшее количество нежелательных последствий.Присутствие свинца даже в небольших количествах, например, 0,05 %, делает золотые сплавы хрупкими и непригодными к обработке (хрупкость при холодной обработке). В некоторых случаях металл может быть частично обрабатываемым, дефекты в нем проявляются припоследующей обработке – отжиге или пайке (хрупкость при горячей обработке). Это связанос тем, что свинец образует интерметаллическую фазу Au2Pb, которая плавится при 327°С.Причинами появления свинца в сплаве может быть использование легирующих элементов или раскислителей, которые содержат незначительное количество свинца, часто причиной появления свинца в сплавах является использование в возвратном цикле отходов, содержащих припой, загрязненный свинцом.44Присутствие даже небольшого количества висмута приводит к образованию легкоплавкого (tпл=373°С) и необычайно хрупкого соединения Au2Bi, которое при кристаллизации выделяется по границам зерен и вызывает в металле явления хладно- и горячеломкости.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
