Мутылина И.Н. - Художественное материаловедение. Ювелирные сплавы (1093327), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Курнакова имеютбольшие значения твердости и прочности, однофазные сплавы обладают более высокимизначениями пластичности.В двойных системах эвтектический сплав Ag–Cu и красное золото 750-й пробы имеютсамые высокие значения твердости.В тройной системе Au–Ag–Cu максимальное значение твердости, равное 150 НВ, имеетсплав, содержащий примерно 50 % Au, 20 % Ag и 30 % Cu.Химическая стойкость в тройной системе изменяется скачкообразно – в зависимости ототношения числа атомов золота к общему числу атомов в сплаве, а именно 2/8, 3/8, 4/8. Разграничение на зоны химической стойкости в сплавах розового и красного цветов разное, этообъясняется тем, что Ag и Сu имеют различный атомный вес.По Тамману, различаются следующие зоны химической стойкости сплавов системы Au–Ag–Cu:тускнеющие (0/8-2/8; 0-25 % атомов золота): сплавы этой области разлагаются под действием кислот, присутствие в воздухе сероводорода, аммиака и влаги вызывает потускнениеих поверхности;растворимые (2/8-3/8; 25-37,5 % атомов золота): присадочные металлы растворяются всильных кислотах, золото остается в виде нерастворимого остатка;слаборастворимые (3/8-4/8; 37,5-50 % атомов золота): сильные кислоты растворяюткомпоненты сплава (кроме золота) до тех пор, пока содержание атомов Au в нем не достигнет 50 % и сплав не станет стойким;стойкие (4/8-8/8; 50-100 % атомов золота): эти сплавы устойчивы даже против сильныхминеральных кислот; они растворимы только в царской водке.Потускнение сплавов Au-Ag-Cu.
Обычно применяемые на практике сплавы золота 333-йпробы тускнеют. Сплавы золота красного цвета более склонны к потускнению, чем сплавыбледно-желтого цвета; красные сплавы тускнеют даже при соотношении золота и меди 1:1.Бледно-желтые сплавы становятся матового желтовато-зеленого цвета; красноватые сплавыстановятся темно-коричневыми. Потускнение украшений усиливается под влиянием сильнодействующих химикатов. Абсолютно устойчивы на воздухе лишь сплавы, начиная с 750-йпробы.48Золотые сплавы различных пробВ ювелирной промышленности для изготовления золотых изделий используют вбольшинстве случаев сплавы системы золото–серебро–медь, которые могут содержать добавки никеля, палладия, цинка, индия, кобальта, кадмия, бора.В обозначении марок сплавов золота буквы означают: Зл – золото, Ср – серебро, Пл –платина, М – медь, Н – никель, Ц – цинк, Пд – палладий, Рд – родий, И – иридий, Кд – кадмий.Цифры в марках сплавов обозначают:в золотых, золото-серебряных, золото-серебряно-медных, золото-медных сплавах –массовую долю золота и серебра в тысячных долях (пробах);в марках золото-никелевых, золото-платиновых, золото-палладиевых, золото-медно-никелево-цинковых сплавах – массовую долю второго, третьего и четвертого компонентов.В соответствии с ГОСТ 6835-2002.
«Золото и сплавы на его основе» наименование марок сплавов состоит из букв, обозначающих компоненты сплава, и следующих за ними цифр,указывающих номинальное содержание компонента (компонентов) благородных металлов всплаве (в процентах).Золотые сплавы классифицируют по цветовому признаку в зависимости от оттенков нажелтые, красные, зеленые, белые, розовые и т.д.
Но сплавы одного цвета могут иметь различное процентное содержание золота.В ювелирном деле наиболее часто используется желтое золото. Белое золото типичнодля ювелирных изделий с бриллиантами, так как оно гармонично сочетается с камнем. Красное золото часто применяют для создания эффекта контраста с белым золотом. Зеленое золото, наиболее редко встречающееся, используют для придания ювелирному изделию эффектастарины.Для изменения или придания цвета сплаву с золотом могут быть добавлены в различныхпропорциях никель, медь, цинк и серебро. К примеру, при увеличении содержания серебра всплаве золота его цвет изменяется с желтого на зеленовато-желтый, а затем на белый.
Медьокрашивает сплав в красный цвет. Никель сплавляют с золотом для получения так называемого белого золота (в этом сплаве никель заменяет серебро). Цинк считают обесцвечивающим и используют для замены определенной части меди и серебра с целью придания некоторым сплавам красного золота (с медью) более желтого оттенка.Золотые сплавы классифицируют по технологическому признаку на обрабатываемыедавлением и литейные, по применению (назначению) – для ручной работы, литья или изготовления припоев.Сплавы одного назначения могут отличаться друг от друга процентным содержанием золота. Поэтому сплавы на основе драгоценных металлов, прежде всего, классифицируют попроцентному содержанию в них основного металла, т.е. по пробам.Сплавы 958-й пробы – трехкомпонентные сплавы.
Сплав считается высокопробным,имеет приятный ярко-желтый цвет, близкий к цвету чистого золота. Сплавы золота этой пробы термически не упрочняются и являются очень мягкими, в результате чего полировка наизделиях из сплавов 958-й пробы держится недолго. Сплавы золота 958-й пробы имеют наиболее высокую химическую стойкость.Из-за низких механических свойств сплавы этой пробы используются только для изготовления обручальных колец, например сплав ЗлСрМ 958-20 (Au 95,5-96,1, Ag 1,5-2,5, Cu1,7-2,5) (ТУ 48-1-252-90. «Заготовки обручальных колец из сплавов марок ЗлСрМ 958-20, ЗлСрМ 585-80, ЗлСрПдМ 375»).Сплавы 917-й пробы мягкие, пластичные, легко подвергаемые вальцеванию имеют небольшое распространение.Сплавы золота более высокой пробы, чем 750-я, термически не упрочняются.49Сплавы 750-й пробы – трехкомпонентные и более, кроме золота в составе сплавов этойпробы может быть серебро, медь, палладий и цинк.
Сплавы 750-й пробы химически устойчивы против действия сильных кислот.Интервал плавления всех сплавов 750-й пробы составляет 20-25°С. Ниже линии солидуса эти сплавы представляют собой однофазные твердые растворы.Особенностью сплавов марки ЗлСрМ750 является то, что в них никогда не наблюдаетсясамопроизвольное растрескивание при упорядочении, что позволяет подвергать их многократной термической обработке и соответственно упрочнять либо разупрочнять сплав в результате фазовых превращений.Наибольшее изменение механических свойств происходит за счет совместного действияупорядочения и старения. Гораздо слабее изменяются механические свойства под действиемтолько одного атомного упорядочения и практически не изменяются в результате старения.Сплавы считаются высокопрочными.
Механические свойства сплавов (табл. 14) существенно зависят от их составов и режимов термической обработки. Чем меньше в сплаве Ag,тем эффективнее можно упрочнять сплав в результате фазовых превращений, поскольку соотношение Au и Cu в нем все еще мало отклоняется от стехиометрического состава CuAu.Увеличение количества Ag в сплаве до 21,3 % приводит к тому, что даже длительные режимы термической обработки не оказывают влияния на механические свойства.Таблица 14Свойства сплавов золота 750-й пробыЦветсплаваЖелтыйРозовыйБелыйЗеленыйАu75757575Состав, %AgСu17812,512,5525-Pd20-Область плавления, °С920-930900-9201272-12801040-1045НВ,МПа1000110010001150σв, МПаδ, %460480450444645Сплавы 750-й пробы имеют самое разнообразное применение при изготовлении ювелирных изделий. Сплавы этой пробы хорошо куются, технологичны для нанесения эмали, нопри содержании в сплаве более 16 % меди цвет эмали может тускнеть.Декоративные и технологические свойства сплавов цветного золота 750-й пробы, представляющих собой тройные сплавы Au–Ag–Cu, зависят от соотношения меди и серебра всплаве.Цвет сплавов колеблется от желто-зеленоватого через красноватые оттенки до белого.Золотые сплавы 750-й пробы делятся на цветные и белые.Всю гамму цветовых сплавов ЗлСрМ750 можно условно разделить на три группы:1) сплавы с большим содержанием Ag – зеленого цвета, наиболее тугоплавкие, имеющиесравнительно низкие механические свойства и малоупрочняемые дисперсионным твердением;2) сплавы со средней концентрацией Ag и Cu, имеющие цвет от зеленовато-желтого дорозовато-желтого, обладают высокой прочностью и твердостью и упрочняются дисперсионным твердением;3) сплавы с большим содержанием Cu – розового и красного цвета, твердые и прочные.В результате фазового превращения при старении и упрочнении твердость этих сплавов повышается при одновременном снижении пластичности.Наиболее оптимальными сочетаниями декоративных, технологических и механическихсвойств обладают сплавы второй группы.
Сплавы первой группы слишком мягкие, а сплавытретьей группы имеют бедную цветовую гамму.При обработке сплавы 750-й пробы вызывают мало сложностей, за исключением красного сплава, который при отсутствии контроля охлаждения является хрупким. Красный50сплав использовался до Второй мировой войны. Он твердый, легкополируемый, из-за присутствия меди блеск сохраняется недолго, однако сплав имеет большую стойкость к абразивам, с трудом подвергается штамповке, литью в центрифуге.Более предпочтительным сплавом является сплав, в котором часть Cu заменена Ag. Зеленый сплав менее твердый, труднее полируется, но это компенсируется цветом и стойкостью.Влияние степени деформации на твердость золотых сплавов 750-й пробы с различнымсодержанием серебра таково, что более сильно упрочняются холодной деформацией сплавыс высоким содержанием серебра. Наиболее интенсивный рост твердости наблюдается пристепени деформации 30 %. С уменьшением содержания серебра в сплаве скорость упрочнения уменьшается.
В процессе пайки сплавы с высоким содержанием серебра быстро размягчаются.В тройных сплавах золото-серебро-медь присутствие и увеличение содержания серебрасмещает термический интервал плавки к более высоким значениям.Температура плавления сплавов ЗлСрМ750 понижается с увеличением содержаниямеди. При температуре 400°С в сплаве ЗлСрМ750-125 происходит распад однородноготвердого раствора. Увеличение содержания меди или серебра приводит к понижению температуры распада.Для изготовления индивидуальных ювелирных изделий с драгоценными камнями применяются сплавы типа ЗлСрМ750-150, механические и технологические характеристики которых удовлетворяют всем требованиям ювелирного производства.