Мутылина И.Н. - Художественное материаловедение. Ювелирные сплавы (1093327), страница 36
Текст из файла (страница 36)
п.Свинец употреблялся как составная часть хрусталя для повышения его блеска, а такжедля усиления яркости цвета и блеска при варке художественных эмалей и смальты. Сейчас вэтих производствах свинец заменяется калием и другими элементами, не обладающими такими ядовитыми свойствами, как свинец.
Свинец и его соли очень ядовиты – они служат причиной так называемых явлений сатурнизма. Поэтому при использовании свинца и его солейв декоративно-прикладном искусстве следует быть осторожным и выполнять требования иправила охраны труда и техники безопасности.В настоящее время чистый свинец как материал для производства художественных изделий не применяется и заменяется другими металлами и сплавами.
Категорически запрещается применять свинец для выделки различной посуды и изделий домашнего быта ввиду возможности отравления металлическим свинцом и его солями.В современной художественной промышленности свинец используется как составнаячасть легкоплавких сплавов, идущих на неответственное декоративное литье, а также мягкихоловянно-свинцовых припоев для пайки стальных и медных художественных изделий.
В небольших количествах свинец входит в состав медных сплавов бронзы и латуни, а также черни и эмали.Свинец способствует снижению температуры плавления при купелировании; даже незначительное его количество может сделать благородный металл хрупким и, следовательно,непригодным для использования.
Прилипший свинец может вызвать при термообработкеэрозию сплавов благородных металлов, поэтому перед пайкой или отжигом его следует удалить: часть – обычным соскабливанием, остальное – обработкой в специальных кислотныхрастворах.Цинк. Сплавы цинка были также известны человеку с глубокой древности. Они изготовлялись египтянами, китайцами и индусами еще до нашей эры и ввозились в Европу. Уже вдревности цинк добавляли как руду в медь при получении латуни. Однако получение цинка вчистом виде относится к значительно более позднему времени, т. е. к XV-XVI вв.Для производства художественных изделий цинк начали применять только с XVIII в., ахудожественное цинковое литье еще позднее – с XIX в.Чистый цинк имеет серовато-белый цвет с синеватым оттенком.
На свежем изломе онимеет характерный блеск, быстро исчезающий на воздухе: цинк покрывается слоем окиситускло-серого цвета. Оксидная пленка очень прочная и надежно защищает металл от дальнейшей коррозии. Плавится цинк при температуре 419°С, куется плохо, легко паяется и обрабатывается инструментами, а также гравируется, и при соответствующей обработке емуможно придать различный вид.В чистом виде цинк применяется в различных областях народного хозяйства, например,в полиграфической промышленности при изготовлении различных клише для печати, в химической промышленности для производства цинковых белил. Благодаря высокой коррозионной стойкости он применяется для покрытия стальных листов (цинкованное железо) и т.п.116В области прикладного искусства цинк применяется главным образом в чистом виде, атакже в сплавах.Начиная с XVIII в.
из листового цинка выполнялись техникой дифовки и чеканки с последующей монтировкой крупные декоративные скульптуры, барельефы и другие архитектурные украшения. Например, барельефы на памятнике – часовне у Ильинских ворот вМоскве выполнены из цинка по модели скульптора В.
О. Шервуда.В конце XIX в. широкое применение в художественной промышленности получает цинковое литье. Благодаря высокой жидкотекучести цинка из него выполняли очень тонкиеажурные работы. Цинковое литье особенно широко применялось для производства недорогой осветительной арматуры: подсвечников, подставок для ламп, настенных бра, канделябров и т. п.
Эти изделия тонировались под бронзу или золотились. Кроме того, литьем исполнялись и круглые декоративные скульптуры, которые отливались по частям и затем спаивались оловянно-свинцовым припоем.Особый интерес представляют легкоплавкие цинковые сплавы для литья под давлениеми в кокили.
В настоящее время эти сплавы применяются для литья самых различных деталей,в том числе и художественных изделий. Например, декоративные элементы (эмблемы, марки) на автомашинах и холодильниках.Легкоплавкие цинковые сплавы повышенной прочности состоят из 93 % Zn, 4 % Al и 3% Cu; сплавы средней прочности состоят из 95 % Zn, 4 % Al и 1 % Cu. В эти сплавы добавляют 0,03 % Mg, который предохраняет изделия из этих сплавов от растрескивания.
Недостатком некоторых из этих сплавов является низкая коррозионная стойкость, что ограничивает их применение только для условий интерьера, способность с течением времени увеличиваться в размерах и деформироваться. Эти изменения вызываются внутренними превращениями, связанными с распадом твердого раствора меди и алюминия.В настоящее время цинк часто применяется в качестве гальванических покрытий дляувеличения коррозионной стойкости изделий.
В ювелирном деле цинк применяют для приготовления припоев, а также как один из компонентов в различных сплавах. Введение цинка всплав делает сплав более мягким, упрощает пайку, однако большое количество цинка придает сплавам серый оттенок и матовость после алмазной обработки. Для изготовления золотыхсплавов с пробой менее 750-й и для получения серебряных сплавов, не содержащих хлорида,применяют только электролитический цинк.Используя различные технологические приемы (полирование, шлифование, обработкупескоструйным аппаратом), можно получать изделия из цинка разного цвета с различным отражением света. Палитра цветов и отражений в этом металле отличается сдержанностью, чтопривлекает многих дизайнеров.Сплавы цинка, меди, магния и алюминия, содержащие свыше 50 % Zn, называемые «замак», имеют высокие литейные свойства.
Их часто используют европейские производителисувенирной продукции.Кроме рассмотренных металлов и сплавов, являющихся основными материалами впроизводстве художественных металлических изделий, используется целый ряд других металлов, также относящихся к группе цветных металлов. Однако они не применяются как материалы, из которых производятся художественные изделия, а имеют лишь косвенное отношение к производству этих изделий.Одни из них применяются как добавки к сплавам для получения определенных механических и технологических свойств (например, висмут и кадмий для понижения температурыплавления легкоплавких сплавов, марганец для повышения твердости стальных сплавов и т.п.), другие – как вспомогательные материалы при различных технологических процессах(например, ртуть при амальгамном золочении, сурьма при оксидировке латунных изделий,хром для покрытия стальных деталей).117Кадмий – металл серебристо-белого цвета с синеватым оттенком и металлическим блеском; очень мягкий, вязкий, тягучий; при изгибе кадмиевого (как и оловянного) прутка слышно характерное потрескивание.Кадмий хорошо куется, режется ножом, протягивается в листы и вытягивается в проволоку; легко растворяется в азотной кислоте; используется как компонент сложных сплавов иприпоев с невысокой температурой плавления.При сгорании кадмий выделяет ядовитую окись кадмия в виде коричневых паров, поэтому в последние годы кадмий заменяется индием, более дорогим металлом.
На воздухе кадмий покрывается плотным серым «налетом» и быстро тускнеет; при нагревании (сгорая) образует окись кадмия коричневого цвета. Температура плавления кадмия 321°С, а плотность8,64 г/см3, твердость 160 НВ; относительное удлинение 44 %.Кадмий часто применяется в качестве защитного антикоррозионного покрытия железа истали. Также как и цинк, его добавляют в сплавы благородных металлов для снижения температуры плавления; сплавам золота он придает зеленовато-золотистый оттенок. В настоящее время на основе кадмия разработаны легкоплавкие сплавы, пригодные для отливки художественных изделий.Ртуть – жидкий металл зеркально-белого цвета с хорошей отражательной способностью; растворяет в себе другие металлы (золото, серебро, олово, цинк, алюминий и др.), образуя жидкие и твердые сплавы, называемые амальгамами.
С водой ртуть не взаимодействует,на воздухе не изменяется; пары ртути очень ядовиты. Температура плавления – минус38,87°С, плотность – 13,6 г/см3.В художественной промышленности ртуть применяется в качестве добавок в легкоплавкие сплавы. Ювелиры используют ртуть для получения золотой и серебряной амальгам пригорячем золочении и серебрении. При помощи ртути отделяют самородное золото от примесей. Хлористые (сулема) и азотнокислые соединения ртути применяют в качестве водныхрастворов при подготовке медных изделий перед серебрением.Висмут – блестящий металл серовато-белого цвета с красноватым оттенком.
Его плотность составляет 9,75 г/см3; температура плавления – 277°С.Он применяется в качестве основного компонента при изготовлении сплава Вуда (олово12,5 %, свинец 25 %, ртуть 12,5 %, висмут 50 %), плавящегося при 68°С, и легкоплавкогосплава (олово 16,5 %, свинец 30 %, кадмий 9 %, висмут 44,5 %), плавящегося при 70°С. Этисплавы можно заливать даже в гипсовые формы, приготовленные с добавлением тонкопросеянного толченого кирпича. Они обладают хорошей жидкотекучестью и малыми литейнымиусадками, легко и хорошо отделываются гальваническим способом (латунированием, серебрением, золочением), а также хорошо покрываются сусальным золотом или поталью.Висмут – вредная примесь для медных сплавов латуни и бронзы, так как он сообщает имлегкоплавкость и хрупкость – отличительные черты висмутовых сплавов.
Достаточно небольшой примеси висмута, чтобы уничтожить ковкость сплава. Даже следы его делают золото ломким. Кроме того, он значительно увеличивает твердость мягких металлов, например,олова и свинца, даже при небольших добавках.Сурьма – блестящий серебристо-белый металл, обладающий кристаллическим изломом.Это наиболее хрупкий металл, легко обращаемый в порошок. Плотность сурьмы составляет6,71 г/см3, температура его плавления 630°С.В художественной промышленности применялся так называемый британский металл,представляющий собой сплав из девяти частей олова и одной части сурьмы (иногда добавлялись свинец и медь).
Из «британского металла» изготовлялись чайники, кофейники и другиепредметы. Металлическая сурьма в виде тонкого черного порошка, носящего название «железной черни», применялась как краска для покрытия фигур из гипса, папье-маше и литыхцинковых изделий. Хлористая сурьма под названием сурьмяного масла применяется для оксидировок стальных, латунных и бронзовых изделий.118Хром – металл светло-серого цвета был открыт в 1797 г., однако применяться как металлначал только с конца XIX- начала XX вв.