Мутылина И.Н. - Художественное материаловедение. Ювелирные сплавы (1093327), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Латунь хорошо обрабатывается на режущих станках, полируется и надолго сохраняет полированную поверхность, хорошо сваривается и паяется как мягкими, так и твердыми припоями.Большинство латуней хорошо прокатываются, штампуются и чеканятся. Латунь легко ипрочно покрывается различными гальваническими покрытиями – никелем, серебром и золотом; хорошо принимает химические оксидировки и может быть тонирована в любые цвета.Температура плавления латуни 980-1000°С.Большинство латуней отливаются плохо, но имеются специальные марки литейных латуней, например, алюминиевая латунь (ЛЦ31А2,5), которая благодаря легированию алюминием имеет хорошие литейные свойства и, кроме того, отличается oт других латуней высокой коррозионной стойкостью.Томпаки – латуни, содержащие цинка от 3 до 20 % (марки Л96, Л90 и Л85), отличаютсякрасновато-желтым цветом и применяются для изготовления художественной посуды, а также в художественной эмальерной промышленности для изготовления нагрудных спортивныхи юбилейных значков, а также дешевых ювелирных изделий.
Томпак хорошо обрабатывается в холодном состоянии – штампуется, тянется в проволоку, приближаясь в этом отношениик чистой меди. На открытом воздухе изделия из томпака постепенно темнеют, покрываясьоксидной пленкой.В XIX в. в Западной Европе и в России в качестве «поддельного золота» для производства дешевых ювелирных изделий широко применяли сплавы, состоящие из меди с небольшими примесями цинка (до 18 %) и олова, которое улучшает литейные свойства сплава.Сплавы меди с цинком, алюминием, никелем, марганцем, платиной и другими металлами обладают широкой цветовой гаммой. Эти сплавы используются не только для имитациидрагоценных металлов, но и для нанесения декоративного покрытия – «золочения». Большойпопулярностью в качестве заменителя золота используется кремнистая латунь ЛЦ17КЗ.
Отливки, полученные из этого сплава, имеют гладкую поверхность и красивый золотистыйцвет.Художественные изделия, выполненные из латуни, хорошо «работают» в условиях интерьера в теплых и сухих помещениях. На открытом воздухе латунь быстро теряет свой блески золотистый цвет и покрывается сернистыми и оксидными пленками, чернеет и утрачиваетсвои художественные качества.
Поэтому для художественных изделий, предназначенных дляоткрытых пространств, латунь применять нецелесообразно – для этих целей служит бронза.В ювелирном деле латуни используют для изготовления украшений и посуды. Например, сплавы золота 585-й пробы имитируют латунью ЛАМц66-4-3.В других случаях используют многокомпонентные латуни, в состав которых с целью повышения механических и литейных свойств вводят такие элементы, как олово, кремний,алюминий, марганец, никель, и др.
При содержании олова до 2,0-2,5 % оно не оказываетвлияния на жидкотекучесть, улучшает механические свойства в области твердого раствора,повышает коррозионную стойкость. Кремний увеличивает жидкотекучесть, уменьшает испарение цинка при плавке и литье. Улучшает обрабатываемость резанием, паяемость. Увеличивает прочностные свойства, твердость. Алюминий повышает жидкотекучесть, качество поверхности отливок, увеличивает коррозионную стойкость. Улучшает механические свойства.Сильно уменьшает растворимость Zn. Уменьшает испарение цинка при плавке и литье.Несколько снижает жидкотекучесть, но повышает коррозионную стойкость и механическиесвойства марганец.
Добавки 1,0-1,5 % никеля улучшают жидкотекучесть, измельчают зерно,увеличивают коррозионную стойкость. Но при содержании 2 % Ni жидкотекучесть ухудшается.105Применяется латунь для изготовления ряда недорогих ювелирных украшений, сувенирных значков, некоторых предметов сервировки стола, а также пудрениц, портсигаров,сигаретниц, спичечниц. Латунь можно использовать в наборе инкрустационных вставок –тонких жилок и украшений различных конфигураций, как листовой материал в чеканных работах.Томпак используют для изготовления различных ювелирных изделий с соответствующим защитным и декоративным покрытием.
Художественные латунные изделия, покрытыеспециальными бесцветными или слабоокрашенными спиртовыми лаками или нитролаками,приобретают и надолго сохраняют вид и блеск золота. Латуни применяются для изготовления декоративных предметов. Латуни применяются также для галантерейных и дешевыхювелирных изделий с последующим серебрением или золочением.Латунь обладает богатыми возможностями в оформлении интерьера. Из латуни изготавливают буквально все: от маленьких ручек, ключиков, фурнитуры для мебели до архитектурных деталей – колонн, перил, ограждений и т.п. Она прекрасно сочетается с деревом, чернымметаллом, с нержавеющей сталью. Литые латунные, также как и бронзовые, изделия можнопокрыть искусственной патиной, меняя цвет от черного до золотистого.Латунь можно начистить до зеркального блеска и покрыть специальным лаком, чтобы непотускнела.
Со временем металл окислится, потемнеет, приобретет благородный зеленоватый оттенок естественной патины, создающий ощущение старины. Можно подвергнуть химическому травлению или окрасить, придать поверхности разнообразные фактуры, нанестирисунок. Можно обработать поверхность на токарном станке или гидравлическим способомнанести какой-то рельеф. Горячим способом с помощью газовой горелки при неравномерномнагреве может появиться что-то вроде тиснения.Непрерывное повышение требований к изделиям бижутерии – массовому продукту –способствовало созданию ряда сплавов, которые наряду с высокой прочностью прекрасноимитируют серебряные и золотые сплавы.Для изготовления недорогих ювелирных изделий применяют коррозионно-стойкие сплавы меди с никелем – мельхиоры и нейзильберы.Мельхиоры (нем.
Melchior, искажение франц. maillechort, от имени франц. изобретателей этого сплава Maillot и Шорье Chorier) – сплавы меди и никеля, содержащие от 18 до 30% никеля, получившие широкое применение с середины XVIII и особенно в XIX в.Мельхиоры отличаются высокой прочностью, хорошо обрабатываются механически,имеют высокую коррозионную стойкость.
Кроме никеля в некоторые марки мельхиоров вводят железо, марганец, хром. Легирование мельхиора железом и марганцем позволяет повышать коррозионную стойкость сплава. Наибольшее распространение получил мельхиор марки МН19 (19 % Ni) с пониженным по сравнению с остальными содержанием никеля, т.к. Niдефицитный и достаточно дорогой металл.Сплавы МН19, МНЗ0, МНЖМц30-1-1 однофазны по структуре и хорошо деформируются как в холодном, так и в горячем состоянии. По коррозионной стойкости превосходят нержавеющую сталь.
Для улучшения внешнего вида изделий из мельхиора их покрывают тонким слоем серебра.Легирование мельхиора хромом позволяет значительно упрочнять сплавы системы Cu–Ni–Cr. Так, если для сплава МНЗ0 (Cu+30 % Ni) σB составляет 130-350 МПа, для сплава МНХЗ0-3 (Cu+30 % Ni+2,8 % Cr) значение предела прочности возрастает до 600 МПа при относительном удлинении 30 % (охлаждение на воздухе с 900°С).Сплавы системы Cu–Ni–Cr технологичны, хорошо свариваются, обладают лучшей коррозионной стойкостью в морской воде, чем сплавы Cu+30 % Ni и Cu+30 % Ni+1 % Fe. Усталостная прочность их на 40 % выше, чем у сплава Cu+30 % Ni.Благодаря никелю мельхиор в отличие от латуни и бронзы имеет не желтоватый, а серебристый цвет, который в сочетании с высокой коррозионной стойкостью предопределил106применение сплава МН19 для изготовления посуды и других изделий массового потребления, в том числе чеканных.Мельхиор получил широкое применение, заменяя серебро для изготовления посуды идругой утвари.
Раньше мельхиором называли не только медно-никелевые сплавы, но и сплавы меди с никелем и цинком (нейзильберы) и даже посеребренную латунь, поэтому изделияиз этих материалов часто называют мельхиоровыми.В зависимости от назначения мельхиора его состав различен. По содержанию элементоввыделяют следующие разновидности мельхиоров:60 % Cu, 20 % Zn и 20 % Ni – сплав, применявшийся для отливки различных декоративных предметов: подсвечников, канделябров и др.;50 % Cu, 25 % Zn, 25 % Ni – сплав, наиболее похожий на серебро; имеет белый цвет, достаточно ковок и пластичен;50 % Cu, 20 % Zn, 30 % Ni – этот сплав очень ковок, хорошо полируется;50,5 % Cu, 25,5 % Zn, 31,5 % Ni, 2,5 % Fe – несколько измененный китайский сплав –пактонг;55 % Cu, 16 % Zn, 24 % Ni, 3% Sn, 2 % Fe – так называемый белый металл, применяемыйдля выделки ложек, вилок и т.
п.Эти сплавы кроме мельхиора назывались также аргентаном и альфенилом (в состав последнего входило до 2 % Ag). Они широко применялись в Западной Европе и России дляпроизводства художественных изделий.Нейзильберы (от нем. Neusilber, буквально – новое серебро) – сплавы системы Cu–Ni–Zn с содержанием Ni от 5 до 35 % и Zn от 13 до 45 %. При повышенном содержании никелясплав имеет красивый белый цвет с зеленоватым или синеватым отливом и высокую стойкость против коррозии.Дорогие изделия из сплавов типа «нейзильбер» под названием «пакфонг» завезены вЕвропу из Китая в XVIII в.
В XIX в. изделия из сплавов такого типа, обычно посеребренные,производили под разными наименованиями: китайское серебро, мельхиор и др.Наиболее распространенным представителем нейзильберов является сплав МНЦ15-20(13,5-16,5 % Ni и 18-22 % Zn). Этот сплав широко используется в приборостроении, для изготовления технической посуды и медицинских инструментов, а также деталей часов (как коррозионно-стойкий и немагнитный материал). Сплав МНЦС16-29-1,8 (Cu+16 % Ni+29 % Zn+1,8 % Pb) используется для получения чистой поверхности при обработке резанием.Для улучшения механических свойств в нейзильберы, широко применяемые в центробежном литье при изготовлении ювелирных изделий, вводят добавки с учетом раскислительной способности, позволяющие уменьшить содержание оксида меди и повысить пластичность, а также прочностные свойства нейзильбера.
Ряд добавок, например, Al, Sn, V и другие, улучшают коррозионную стойкость отливок.Введение алюминия в сплавы делает их дисперсионно-твердеющими (сплавы МНА13-3,МНА6-1,5). С увеличением содержания никеля твердость и прочность сплавов повышаются.Нейзильбер и мельхиор хорошо деформируются, упрочняются деформационным наклепом.Свинцовистый нейзильбер обладает хорошей упругостью, неплохо обрабатывается резанием. Температура полного отжига мельхиора МН19 и нейзильбера МНЦ15-20 составляет 600780°С. Для уменьшения остаточных напряжений проводят отжиг при температуре 250300°С.В ювелирном деле нейзильбер используется для изготовления булавок, посеребренныхстоловых приборов, игл различных форм и др.Куниали – сплавы тройной системы Cu–Ni–Al, куниаль А (МНА 13-3), содержащий 1215 % Ni и 2,3-3,0 % Al, и куниаль Б (МНА 6-1,5), содержащий 5,5-6,5 % Ni и 1,2-2,8 % Al.Название этого сплава произошло от соединения символов трех химических элементов:Cu (Cuprum – медь), Ni (Niccolum – никель) и Al (Aluminium – алюминий).