Ювелірний сплав на основі золота 750 проби білого кольору

Реферат: Ювелірний сплав на основі золота 750 проби білого кольору містить срібло, мідь та додатково містить цинк, марганець, хром, олово, кремній, бор. UA 100900 U (54) ЮВЕЛІРНИЙ СПЛАВ НА ОСНОВІ ЗОЛОТА 750 ПРОБИ БІЛОГО КОЛЬОРУ UA 100900 U UA 100900 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 основні відбілюючі компоненти Ag, Ni та Pd. Дані компоненти вводяться до хімічного складу сплавів в наступних кількостях мас. %: срібло - 6,5-15,5; нікель - 3,5-5,5; паладій - 8,0-14,5. Додавання паладію різко змінює колір сплавів золота з жовтого на білий, сплави мають приємний холодний відтінок, не потребують покриття родієм, є достатньо пластичними, проте температура плавлення зростає. З додаванням нікелю підвищується твердість сплаву золота, однак його білий набуває більш теплого відтінку. Основним недоліком відомих сплавів на основі золота є використання як відбілюючого компонента у великих кількостях нікелю, який з високою вірогідністю викликає алергічні реакції у споживачів, що обмежує використання таких сплавів згідно з Директивами ЄС та інших країн світу, а також висока вартість паладію. Прототипом до запропонованого є сплав на основі золота марки ЗлСрПдН 750-90-140, який містить компоненти в мас. %: золото 75,0-75,5 срібло 8,5-9,5 паладій 13,5-14,5 нікель решта, (див. ГОСТ 30649-99 "Сплавы на основе благородных металлов ювелирные. Марки". - К.: Госстандарт Украины, 2002.-9 с). Відомий сплав на основі золота за своїм відтінком відноситься до групи білого золота та дуже схожий на платину. Основними недоліками цього сплаву є: - здатність нікелю вилуговуватися та викликати алергійний дерматит у споживачів, тому сплави потребують додаткового захисного покриття; - економічна недоцільність використання паладію, через його високу вартість порівняно з іншими легуючими компонентами; - -висока температура плавлення, що вимагає застосування спеціального обладнання для литва; - висока температура заливки, яка може бути вищою за температурну стабільність формомаси. В основу корисної моделі поставлена задача розроблення складу ювелірного сплаву з поліпшеними показниками споживних властивостей та безпечності, а також оптимальними показниками технологічних, фізико-механічних властивостей. Поставлена задача вирішується тим, що ювелірний сплав на основі золота 750 проби з вмістом срібла та міді не містить нікелю та паладію, білий колір формується за рахунок введення до складу сплаву цинку, марганцю, а для стабілізації фізико-механічних властивостей додатково вводять олово, хром, кремній та бор в наступному співвідношенні компонентів, мас. %: золото 75,0-75,5 срібло 8,0-9,5 цинк 4,5-5,0 марганець 3,5-4,0 хром 0,05-0,1 олово 0,05-0,5 кремній 0,05-0,1 бор 0,01-0,05 мідь решта. Спільним для відомого сплаву-прототипу та заявленого є вміст золота та срібла. Вміст золота у сплаві визначено нормативною документацією на виробництво ювелірних виробів та має відповідати стандартній 750 пробі (згідно з ГОСТ 30649-99). Головною відмінністю між згаданими сплавами є відсутність у складі сплаву золота білого кольору нікелю та паладію, а також вміст у композиції срібла, цинку, марганцю, хрому, олова, бору та кремнію в заявлених межах, які забезпечують помітний модифікуючий ефект. Срібло вводили як легуючий компонент, який ефективно знебарвлює основну композицію. 1 UA 100900 U 5 10 15 20 25 30 35 Введення до складу сплаву на основі золота більшої кількості цинку призводить до утворення пластичних сплавів. Крім того, з підвищенням концентрації цинку в сплаві знижується температура плавлення сплаву. Однак, не зважаючи на позитивний влив срібла та цинку на більшість фізико-механічних властивостей сплавів на основі золота їх колір набуває небажаного зеленуватого відтінку. Марганець вводили саме для додаткового вибілювання сплаву. Крім того, марганець сприяє розкисленню сплаву, підвищує його в'язкість та твердість. Введення хрому обумовлено його вибілюючою дією та здатністю підвищувати зносостійкість сплаву на основі золота, а олово у композиції регулює пластичність. Добавки невеликої кількості кремнію та бора сприяють зменшенню розміру зерна та підвищують текучість сплавів на основі золота білого кольору. Перевагами зазначеного сплаву є: - вартість нового сплаву не перевищує вартості вже відомих сплавів білого золота; - дані щодо алергічного або токсичного впливу на шкіру основних компонентів ювелірного сплаву відсутні; - зниження температури лиття і розливу в опоку; - зменшення часу застигання в опоці до 4-5 хвилин; - зменшення усадкової пористості. Технологічна схема виготовлення сплаву на основі золота 750 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 °С; 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, причому 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 (Мn) 99,9 % олово (Sn) 99,8 % бор (В) 1 % в міді (мідь 99,95 %) кремній (Si) 10 % в міді (мідь 99,95 %) Отриманий відливок було перевірено на мікротвердість після лиття (HV=135) та після старіння (HV=230). Отриманий ювелірний сплав на основі золота білого кольору відповідає 750 пробі був успішно використаний для виробництва ювелірних виробів методом лиття за витоплюваними моделями. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 Ювелірний сплав на основі золота 750 проби білого кольору, що містить срібло, мідь, який відрізняється тим, що додатково містить цинк, марганець, хром, олово, кремній, бор в наступних пропорціях компонентів, мас. %: золото 75,0-75,5 срібло 8,0-9,5 цинк 4,5-5,0 марганець 3,5-4,0 хром 0,05-0,1 олово 0,05-0,5 кремній 0,05-0,1 бор 0,01-0,05 мідь решта. 2 UA 100900 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