RU2645624C1

RU2645624C1 - Jewelry alloy of 585 platinum for micro-casting

Info

Publication number: RU2645624C1
Application number: RU2017105929A
Authority: RU
Inventors: Владислава Юрьевна Гурская; Игорь Викторович Чупров; Евгений Николаевич Пузин; Сергей Валентинович Овчинников
Original assignee: Открытое акционерное общество "Красноярский завод цветных металлов имени В.Н. Гулидова"
Priority date: 2017-02-21
Filing date: 2017-02-21
Publication date: 2018-02-26

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: jewellery alloy of 585 platinum contains, wt %: platinum 58.5-59.0, silver 14.6-15.6, palladium 2.9-3.1, zinc 6.5-7.5, copper - the rest.

EFFECT: alloy of 585 purity has a high plasticity, a sufficiently high hardness and good casting properties.

1 ex

Description

Изобретение относится к области металлургии благородных металлов, в частности к ювелирным сплавам платины, применяемым для изготовления ювелирных изделий, преимущественно микролитьем.The invention relates to the field of metallurgy of noble metals, in particular to jewelry platinum alloys used for the manufacture of jewelry, mainly by micro-casting.

Платина в чистом виде в ювелирном деле практически не применяется из-за низких механических свойств - недостаточных прочности и твердости. Ее свойства улучшают незначительными добавками других металлов, повышающих износостойкость изделий. Полученные, таким образом, сплавы на основе платины широко используются в ювелирном деле благодаря высоким потребительским качествам. Они имеют красивый внешний вид, коррозионную устойчивость к воздействию внешних факторов, прекрасно сочетаются с драгоценными камнями, хорошо обрабатываются.In its pure form, platinum is practically not used in jewelry due to low mechanical properties - insufficient strength and hardness. Its properties are improved by minor additives of other metals that increase the wear resistance of products. Thus obtained platinum-based alloys are widely used in jewelry due to their high consumer qualities. They have a beautiful appearance, corrosion resistance to external factors, combine perfectly with precious stones, are well processed.

На мировом рынке существуют и пользуются высоким спросом ювелирные платиновые изделия 585, 950 и 990 проб.In the world market there are and are in high demand platinum jewelry items 585, 950 and 990 samples.

В частности, известен ювелирный сплав на основе платины, содержащий по массе, %:In particular, a platinum-based jewelry alloy is known, containing by weight,%:

ПлатинаPlatinum 58,0-59,058.0-59.0 МедьCopper 35,5-36,035.5-36.0 КобальтCobalt 4,8-5,04.8-5.0 РодийRhodium 0,5-0,70.5-0.7 ПалладийPalladium 0,1-0,290.1-0.29 ИридийIridium 0,01-0,10.01-0.1

(RU 2561562 C1, 13.05.2014).(RU 2561562 C1, 05/13/2014).

Данный сплав используется в ювелирном деле и может быть принят в качестве аналога к заявляемому сплаву.This alloy is used in jewelry and can be adopted as an analogue to the claimed alloy.

Получение сплава-аналога сопровождается сложными операциями, что связано с введением большого числа легирующих и модифицирующих компонентов. При введении данных компонентов в сплав увеличивается область его кристаллизации (расстояние между ликвидусом и солидусом), что нередко сопровождается высокой химической неоднородностью по сечению отливки. Введение в сплав таких компонентов как родий и иридий значительно повышают его твердость, что может вызвать затруднение при полировке и закрепки камней в изделия. Следует отметить дефицитность и высокую стоимость иридия и родия, входящего в состав сплава-аналога.Obtaining an analog alloy is accompanied by complex operations, which is associated with the introduction of a large number of alloying and modifying components. When these components are introduced into the alloy, the region of its crystallization increases (the distance between the liquidus and solidus), which is often accompanied by a high chemical heterogeneity over the cross section of the casting. The introduction of alloys such as rhodium and iridium into the alloy significantly increases its hardness, which can cause difficulty in polishing and fixing stones in the product. It should be noted the scarcity and high cost of iridium and rhodium, which is part of the analogue alloy.

Из уровня техники известен ювелирный сплав платины, содержащий, мас. %: платина - 55,0-63,0 кобальт 2,0-10,0 и медь 27,0-43,0 (WO 2005/075690 A1, 18.08.2005).The prior art jewelry platinum alloy containing, by weight. %: platinum - 55.0-63.0 cobalt 2.0-10.0 and copper 27.0-43.0 (WO 2005/075690 A1, 08/18/2005).

Данный сплав является наиболее близким по составу к заявляемому сплаву и принят в качестве прототипа. Имея высокую твердость, сплав имеет невысокую пластичность, что затрудняет полировку и вставку камней в изделия, получаемых способом микролитья из данного сплава. Высокая температура плавления кобальта (1494°C) значительно снижает литейные свойства сплава, что осложняет его широкое применение для изделий, получаемых микролитьем. Также кобальт, входящий в состав сплава, является гипоаллергенным металлом.This alloy is the closest in composition to the claimed alloy and adopted as a prototype. Having high hardness, the alloy has a low ductility, which complicates the polishing and insertion of stones into products obtained by the method of micro-casting from this alloy. The high melting point of cobalt (1494 ° C) significantly reduces the casting properties of the alloy, which complicates its widespread use for products obtained by micro-casting. Also, cobalt, which is part of the alloy, is a hypoallergenic metal.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является разработка состава ювелирного сплава платины 585 пробы для микролитья, который обладает хорошей пластичностью при достаточно высокой твердости. Невысокая температура плавления сплава (1100°C) обеспечивает ему высокие литейные свойства. Предлагаемый сплав имеет твердость после литья 1400 МПа, что благоприятно сказывается при полировке изделий и вставке в них камней.The problem to which the proposed technical solution is directed is to develop the composition of a jewelry alloy of sample platinum 585 for micro-casting, which has good ductility with a sufficiently high hardness. The low melting point of the alloy (1100 ° C) provides it with high casting properties. The proposed alloy has a hardness after casting of 1400 MPa, which is beneficial for polishing products and inserting stones in them.

Технический результат достигается тем, что предлагаемый ювелирный сплав платины содержит в своем составе серебро, палладий, медь и цинк в следующих соотношениях компонентов, мас. %:The technical result is achieved by the fact that the proposed jewelry alloy of platinum contains silver, palladium, copper and zinc in the following ratios of components, wt. %:

ПлатинаPlatinum 58,5-59,058.5-59.0 СереброSilver 14,6-15,614.6-15.6 ПалладийPalladium 2,9-3,12.9-3.1 ЦинкZinc 6,5-7,56.5-7.5 МедьCopper остальноеrest

Общим для известного и заявляемого ювелирных сплавов на основе платины является наличие в сплаве меди.Common to the known and claimed platinum-based jewelry alloys is the presence of copper in the alloy.

Содержание платины в сплаве обусловлено необходимостью обеспечения требуемой 585 пробы для конечных ювелирных изделий.The platinum content in the alloy is due to the need to provide the required 585 samples for the final jewelry.

Высокое содержание цинка в сплаве от 6,5% до 7,5% значительно повышает его жидкотекучесть, что благоприятно влияет на литейные свойства.The high content of zinc in the alloy from 6.5% to 7.5% significantly increases its fluidity, which favorably affects the casting properties.

Сплав имеет в своем составе медь, которая повышает твердость сплава, следовательно, повышается его износостойкость. Медь обеспечивает хорошую технологичность сплава при полировке. Содержание меди выше 20% способствует окисляемости сплава, что оказывает влияние на его цветность и отрицательно сказывается на механических свойствах.The alloy has copper in its composition, which increases the hardness of the alloy, therefore, its wear resistance increases. Copper provides good processability of the alloy during polishing. A copper content above 20% contributes to the oxidizability of the alloy, which affects its color and adversely affects the mechanical properties.

Палладий в сплаве (2,9-3,1%) повышает его пластичность и контролирует цветность.Palladium in the alloy (2.9-3.1%) increases its ductility and controls color.

Серебро в сплаве при содержании (14,6-15,6%) значительно снижает его температуру плавления, повышает пластичность. Высокая пластичность предлагаемого сплава благоприятно сказывается на закрепке камней в изделиях. Данные пределы содержания серебра соответствуют эвтектической горизонтали на диаграмме состояния, повышение содержания серебра обеспечивает попадания сплава в химическое соединение, которое выделяется в структуре отдельной фазой, повышая твердость сплава и обеспечивая ему хрупкость.Silver in the alloy at a content of (14.6-15.6%) significantly reduces its melting point, increases ductility. The high ductility of the proposed alloy favorably affects the fixing of stones in the products. These limits of silver content correspond to the eutectic horizontal in the state diagram; increasing the silver content ensures that the alloy enters the chemical compound, which is released in the structure as a separate phase, increasing the hardness of the alloy and ensuring its brittleness.

Соотношение компонентов, вводимых в предлагаемый платиновый сплав, значительно понижает его температуру плавления (T_пл=1100°C), что положительно сказывается на механических и технологичных свойствах сплава.The ratio of the components introduced into the proposed platinum alloy significantly reduces its melting temperature (T _PL = 1100 ° C), which positively affects the mechanical and technological properties of the alloy.

ПримерExample

Получение ювелирного сплава платины 585 пробы проводили прямым сплавлением следующих компонентов: платины аффинированной в слитках (ПлА-0, чистотой 99,98%); палладия аффинированного (ПдА-1, чистотой 99,95%); катодного серебра, бескислородной меди и цинка в виде латуни-35.Obtaining a jewelry alloy of platinum 585 samples was carried out by direct fusion of the following components: refined ingot platinum (PLA-0, 99.98% purity); refined palladium (PDA-1, 99.95% pure); cathode silver, oxygen-free copper and zinc in the form of brass-35.

В плавильный тигель из диоксида циркония индукционной вакуумной установки FIM/FPT фирмы «ITALIMPIANTI ORAFI» загрузили шихту, приготовленную из расчетных количеств компонентов: 871,65 г платины, 43,5 г палладия, 219 г серебра, 82,5 г меди и 277,5 г латуни-35.In a melting crucible made of zirconia dioxide induction vacuum FIM / FPT company "ITALIMPIANTI ORAFI" loaded the mixture prepared from the calculated amounts of components: 871.65 g of platinum, 43.5 g of palladium, 219 g of silver, 82.5 g of copper and 277, 5 g of brass-35.

Установку вакуумировали и заполнили затем инертным газом - аргоном. Плавку шихты проводили в среде аргона. После полного расплавления компонентов выдержали полученный расплав и произвели его слив в массивную медную изложницу.The installation was evacuated and then filled with an inert gas - argon. The mixture was melted in argon medium. After the components were completely melted, the obtained melt was held and drained into a massive copper mold.

После охлаждения извлекли из изложницы слиток сплава в форме бруска прямоугольной формы, массой 1490 г (или 99,30% от загрузки).After cooling, an alloy ingot in the form of a rectangular-shaped bar weighing 1490 g (or 99.30% of the load) was removed from the mold.

После механической зачистки поверхности полученный слиток был опробован, проба подвергнута химическому анализу.After mechanical cleaning of the surface, the obtained ingot was tested, the sample was subjected to chemical analysis.

Химический анализ пробы показал, что полученный ювелирный сплав платины содержит, мас. %: платины 58,5 палладия 2,9, меди 17,5, цинка 6,5, серебра 14,6.Chemical analysis of the sample showed that the obtained jewelry alloy of platinum contains, by weight. %: platinum 58.5 palladium 2.9, copper 17.5, zinc 6.5, silver 14.6.

Полученный ювелирный сплав платины соответствует 585 пробе, имеет красивый, цветовой оттенок, достаточную для изготовления ювелирных изделий микротвердость (1400 МПа в литом состоянии).The obtained jewelry alloy of platinum corresponds to 585 test, has a beautiful, color shade sufficient for the manufacture of jewelry microhardness (1400 MPa in the cast state).

Процесс изготовления ювелирных изделий со вставками камней из полученного сплава способом микролитья не вызвал затруднений.The process of manufacturing jewelry with inserts of stones from the obtained alloy by the method of micro-casting did not cause difficulties.

Сплав был рекомендован к использованию в ювелирном производстве для изготовления изделий подвесок и сережек со вставками камней способом микролитья.The alloy was recommended for use in the jewelry industry for the manufacture of pendants and earrings with stone inserts by micro casting.

Claims

Jewelry alloy of platinum 585 sample for microcasting, containing copper, characterized in that it additionally contains silver, palladium and zinc in the following ratio, wt. %:

platinum 58.5-59.0 silver 14.6-15.6 palladium 2.9-3.1 zinc 6.5-7.5 copper rest