Ювелірний сплав на основі золота 585 проби білого кольору

Реферат: Ювелірний сплав на основі золота 585 проби білого кольору містить срібло, мідь, цинк, марганець, хром, олово, кремній та бор. UA 100897 U (54) ЮВЕЛІРНИЙ СПЛАВ НА ОСНОВІ ЗОЛОТА 585 ПРОБИ БІЛОГО КОЛЬОРУ UA 100897 U UA 100897 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до дорогоцінних сплавів на основі золота білого кольору, що призначені для використання у ювелірній промисловості. Відомі сплави на основі золота (1. ГОСТ 30649-99 "Сплавы на основе благородных металлов ювелирные. Марки". - К.: Госстандарт Украины, 2002. - 9 с.; 2. ДСТУ ГОСТ 6835-2004 "Золото та золоті сплави. Марки". - К.: Держспоживстандарт, 2005. - 5 с.; 3. ТУ У 27.4-00201514010:2005 "Сплави на основі дорогоцінних металів"), в яких додані як відбілюючі компоненти Ag, Ni та Zn. Дані компоненти вводяться до хімічного складу сплавів в наступних кількостях мас. %: срібло - 0,5-29,2; нікель - 7-13; цинк - 2,2-10,0. Введення великої кількості срібла додає небажаного зеленуватого відтінку сплавам золота білого кольору та сприяє окисленню сплавів на повітрі. Додаванні нікелю до сплаву збільшує його крихкість, знижується корозійна стійкість, такі сплави потребують додаткового захисного покриття родієм. Введення цинку надає сплаву розкислюючу дію, підвищує його текучість та знижує температуру плавлення. Основним недоліком зазначених відомих сплавів на основі золота з вмістом нікелю є їх небезпечність, що свідчить про високу вірогідність викликати алергічні реакції у споживачів та обмежує використання таких сплавів в ЄС та інших країн світу згідно з Директивами ЄС, чинними законодавчими документами щодо міжнародного технічного регулювання. Найближчим аналогом до запропонованого є сплав на основі золота марки ЗлНЦМ 58512,5-4,0, який містить компоненти в мас. %: золото 58,5; нікель 12,0-13,0; цинк 3,6-4,4; мідь решта. (див. ГОСТ 30649-99 "Сплавы на основе благородных металлов ювелирные. Марки". - К.: Госстандарт Украины, 2002. - 9 с.). Цей сплав характеризується білим кольором, має легкий, теплий, жовтуватий відтінок. Сплав добре полірується, має відносно високі показники споживних властивостей, зокрема зносостійкість, здатність тримати якісне полірування та блиск. Основними ознаками та недоліками цього сплаву є: - висока концентрація нікелю, який під час вилуговування взаємодіє зі шкірою людини, що підсилює утворення алергійних проявів та ризик захворювання алергійним дерматитом. Для усунення цього ефекту сплави потребують додаткового захисного покриття; - сегрегація нікелевої фази при низькій швидкості охолодження, що призводить до крихкості золотого сплаву та ювелірного виробу, пов'язаного з утворюванням газової пористості; - технологічні ускладнення проведення багатостадійних операцій з виготовлення ювелірних виробів складної форми за витоплюваними моделями, у зв'язку з достатньо низькими показниками рідкотекучості. В основу корисної моделі поставлено задачу розроблення складу ювелірного сплаву з поліпшеними технологічними, фізико-механічними показниками, а також показниками споживних властивостей та безпечності. Поставлена задача вирішується тим, що ювелірний сплав на основі золота 585 проби з вмістом срібла та міді не містить нікелю, білий колір формується за рахунок введення до складу сплаву цинку, марганцю, а для стабілізації фізико-механічних властивостей додатково вводять хром, кремній та бор в наступному співвідношенні компонентів, мас. %: золото 58,5-59,0 срібло 15,0 цинк 8,0 марганець 6,0 хром 0,01-0,1 олово 0,5-1,0 кремній 0,05-0,1 бор 0,01-0,05 мідь решта. Спільним для відомого сплаву-прототипу та заявленого є вміст золота. Вміст золота у сплаві визначено нормативною документацією на виробництво ювелірних виробів та має відповідати стандартній 375 пробі (згідно з ГОСТ 30649-99). Головною відмінністю між згаданими сплавами є відсутність у складі сплаву золота білого кольору нікелю, а також вміст у композиції срібла, цинку, марганцю, хрому, олова, бору та кремнію в заявлених межах, які зумовлюють помітний модифікуючий ефект. 1 UA 100897 U 5 10 15 20 25 30 Срібло вводили як основний легуючий компонент, який ефективно знебарвлює основну матрицю, але через його здатність до окислювання вимагає введення додаткових елементів. Завдяки введенню більшої кількості цинку підвищується пластичність та знижуються температура плавлення сплаву золота. Однак, незважаючи на позитивний влив цинку на поліпшення фізико-механічних властивостей сплавів на основі золота, білий колір сплавів набуває небажаного зеленуватого відтінку. Тому такі сплави потребують подальшого спрямованого регулювання шляхом введення марганцю, який є добрим відбілювачем та розкислювачем сплаву. Крім цього, він добре підвищує в'язкість та твердість золотого сплаву. З метою підвищення вибілюючої дії та зносостійкості до складу сплаву на основі золота введено хром. Олово регулює пластичність сплаву. Введення у невеликих кількостях кремнію та бора сприяє зменшенню розміру зерна та підвищує текучість золотого сплаву. Таким чином, заявлена композиція сплаву на основі золота білого кольору забезпечує його дрібнозернисту структуру, що сприяє стабілізації фізико-механічних властивостей сплаву під час виробництва. Також представлена композиція забезпечує бажаний білий колір, не потребує додаткового родієвого покриття та відповідає вимогам безпечності за Директивами ЄС. Технологічна схема виготовлення сплаву на основі золота 585 може бути наступна: 1) легування срібла з невеликою кількістю високотемпературних добавок "мідь-кремній" та "мідь-бор". Високотемпературні добавки слід вводити поступово при температурі понад 980 °C; 2) легування цинку з оловом; 3) завантаження розігрітого тиглю у порядку: "цинк-олово", мідь та марганець, а також срібний сплав, що отриманий на першому етапі. Особливу увагу приділяють процесу введення марганцю, через його здатність спалахувати на різних етапах плавки; 4) при індукційному плавленні шар лігатурного сплаву розміщують знизу, а шар чистого золота зверху. Розтоплюють складові на середніх частотах до тих пір, поки обидва сплави не будуть однорідні. Після змішування сплаву з чистим золотом, відразу заливають, при цьому відливання проводять протягом 5-8 секунд. Всі метали, що використовуються в даній композиції мають наступні ступені чистоти: золото (Аu) 99,99 % срібло (Ag) - принаймні 99,95 % мідь (Сu) 99, 95 % цинк (Zn) 99,99 % марганець (Μn) 99,9 % олово (Sn) 99,8 % бор (В) 1 % в міді (мідь 99,95 %) кремній (Si) 5 % в міді (мідь 99,95 %). Отриманий відливок було перевірено на мікротвердість після лиття (HV=137) та після старіння (HV=240). Отриманий ювелірний сплав на основі золота білого кольору відповідає 585 пробі був успішно використаний для виробництва ювелірних виробів методом лиття за витоплюваними моделями. 35 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 Ювелірний сплав на основі золота 585 проби білого кольору, який містить срібло, мідь, який відрізняється тим, що додатково містить цинк, марганець, хром, олово, кремній, бор при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: золото 58,5-59,0 срібло 15,0 цинк 8,0 марганець 6,0 хром 0,01-0,1 олово 0,5-1,0 кремній 0,05-0,1 бор 0,01-0,05 мідь решта. 2 UA 100897 U Комп’ютерна верстка М. Шамоніна Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3