Классификация золотых сплавов

 Золотые сплавы классифицируют по процентному содержанию в них основного металла, т.е. по пробам.

 Проба - количественное содержание драгоценного металла, содержащегося в 1000 частях сплава. Пробу обозначают знаком ‘градус’ в конце цифрового значения, например, 925°.ГОСТом предусматривается 40 золотых сплавов 18 проб. Согласно ГОСТа для ювелирных изделий используют с плавы следующих проб: 958,750,585,583,375-я. Содержание благородных металлов в ювелирных изделиях в пределах допускаемых отклонений гарантируется клеймом. На рисунке клейма указыва­ется проба или количественное содержание благородного металла, причем проба отражает содержание лишь основного благородного компонента. Так, цифра 750 на клейме украшения из золотого сплава означает, что изделие выполнено сплава, содержащего 75 % золота, в то время как содержание серебра или палладия в этом сплаве может быть различным.

 Проба ювелирных изделий является их важнейшей характеристикой. В России с 1927 г. установлена метрическая система проб. До 1927 г. приме­нялась русская золотниковая проба, выражавшая содержание благородного ме­талла его массой в золотниках, приходящейся на 1 фунт сплава (в фунте содержалось 96 золотников). По этой системе чистое золото соответствовало 96 зо­лотникам. По содержанию золота 56 проба в золотниковой системе эквивалента 583 пробе метрической системы.

 

10.5.Маркировка золотых сплавов

 Для маркировки введены буквенные значения: Зл – золото, Ср – серебро, М – медь, Пд – палладий, Пл – платина, Н -никель, Кд – кадмий, Ц – цинк. Содержание определяется цифровым шифром.

 В золотосеребряномедных сплавах шифр ставится только для золота и серебра. Например, ЗлСрМ958-20. Трехкомпонентный. 95,8% - золота, 2,0% - серебра, остальное – медь.

В золотомедных сплавах цифровой шифр указывает только на золото. ЗлМ583 – двухкомпонентный с содержанием золота 58,3%, остальное медь.

В золотых сплавах с содержанием палладия, платины и ни келя шифр указывает на процентное содержание каждого компонента, кроме золота. Например, ЗлМНЦ12,5-10-2,5 – золотой сплав 750 пробы; меди – 12,5%, никеля – 10%, цинка – 2,5%.

Золотые припои маркируют маркируют так: ПЗл, а цифровой шифр указывает на процентное содержание и ставится после каждого компонента, кроме последнего. Например, ПЗл58,3ср11М18Кд10Ц. – 5-ти компонентный сплав 583 пробы, в котором серебра – 11%, и т.д.

 

10.6. Цветовая характеристика золотых сплавов

 

Наиболее насыщенным цветом обладает золото. Насыщенность цвета золота при его легировании быстро падает, особенно при введении меди. Меньше падение насыщенности цвета при легировании серебром, что явно проявляется при сравнении сплавов 958 пробы. Отмечается падение насыщенности цвета со снижением пробы сплавов золота, хотя бинарные сплавы Аu-Сu 750, 853, 375 и 333 проб очень близки по цветности. Разница в цвете становится заметной при легировании их серебром.

На сплавах 750 пробы удается получить наиболее необычные тона зеленоватого оттенка.

С уменьшением пробы резко снижается насыщенность в области бинарных сплавов Аu-Аg, что приводит к получению обесцвеченных сплавов при содержании свыше 60 % Аg.

 

10.7. Термическая обработка золотых сплавов

 

Основной вид термической обработки двойных золотых сплавов, неупрочняемых термической обработкой (например, Аu-Аg) - рекристаллизационный отжиг. Он назначается как проме­жуточный между операциями холодной пластической деформации или как за­ключительный для повышения пластичности и уменьшения прочность сплава, температура рекристаллизационного отжига назначается на 100-150 °С выше температуры порога рекристаллизации, которая, в свою очередь, зависит от состава сплава и степени холодной пластической деформации.

К некоторым сплавам на основе серебра, золота и платины применяется упрочняющая термообработка: закалка и старение. Так, например, сплавы системы Аu-Аg-Сu упрочняются термической обработкой. Эффект упрочнения в результате закалки и старения зависит от состава сплава.

Золотые сплавы 333 пробы закаливаются из области гомогенного α- твердого раствора (650 °С), охлаждающая среда - вода. Температура старения 250-300 °С. Время старения 10-15 мин. Упрочнение происходит за счет распада пресыщен­ного твердого раствора и образования мелкодисперсных выделений вторичных фаз.

Значительное упрочнение наблюдается и в сплавах 583 и 585 проб. Тер­мическая обработка этих сплавов состоит из закалки из однофазной области, от температуры 700-750 °С и последующего старения. Температура старения сплава ЗлСрМ585-188, содержащего 21 % Сu, - 450 °С, остальных - 300 °С. Упрочнение сплавов золота этой пробы происходит за счет образования мелко­дисперсных выделений b-фазы.

 

10.8. Сплавы золота в ювелирном производстве

 

Сплавы золота 960 пробы имеют наиболее высокую химическую стойкость, но из-за низких механиче­ских свойств используются только для изготовления обручальных колец.

 Сплавы 750 пробы химически устойчивы против действия сильных кислот. Механические и технологические характеристики сплавов типа ЗлСрМ750-150 удовлетворяют всем требованиям ювелирного производства. Применяются для изготовления индивидуальных ювелирных изделий с драго­ценными камнями. Сплав ЗлСр750-250, имеющий пониженную прочность, ис­пользуют для закрепления изумрудов.

Золотые сплавы 750 пробы делятся на цветные и белые. Декоративные и технологические свойства сплавов цветного золота 750 пробы, представляю­щих собой тройные сплавы Аu-Аg-Сu, зависят от соотношения меди и серебра в сплаве. Всю гамму цветовых сплавов ЗлСрМ750 можно условно разделить на три группы:

сплавы с большим содержанием серебра - зеленого цвета, наиболее туго­плавкие, имеющие сравнительно низкие механические свойства и малоупрочняемые дисперсионным твердением;

сплавы со средней концентрацией серебра и меди, имеющие цвет от зеле­новато-желтого до розовато-желтого, обладают высокой прочностью и твердосгью и упрочняются дисперсионным твердением;

 сплавы с большим содержанием меди - розового и красного цвета, твердые и прочные. В результате фазового превращения при старении и упрочнении твердость этих сплавов повышается при одновременном снижении пластичности.

 Сплавы золота 583 и родственной ей585 пробы обладают хорошими технологическими свойствами, имеют красивый внешний вид, высокие антикорозионные и механические свойства. Если на сплавах 583 пробы концентрированная азотная кислота может оставлять мутный налет, то на сплавы 585 пробы она не действует. Сплавы 583 пробы - материал массовых изделий. По химической стойкости они относятся к группе растворимых в минеральных кислотах сплавов. По механическим и технологическим характеристикам сплав ЗлСрМ583-80 удовлетворяет требованиям ювелирного производства на всех операциях, применяется для изготовления всех видов ювелирных изделий. Механические свойства этого сплава считаются эталонными для оценки всех материалов, применяемых в ювелирном производстве. Сплав ЗлСрМ583-300 обладает зеленоватым цветом и используется в сочетании со сплавом ЗлСрМ583-80 для создания полихромных изделий.

Сплавы золота 375 пробы относятся к тускнеющим на воздухе сплавам, что ограничивает их применение в ювелирном производстве. Из сплавов 375 пробы и родственной ей 333 пробы на ювелирных предприятиях изготавливают дешевую продукцию массового назначения. Сплав ЗлСрПдМ375 используется для изготовления обручальных колец, т.к. при хороших механических свойствах имеет широкий интервал кристаллизации и не склонен к красноломкости при пайке. Для фасонных ювелирных изделий осваивают сплавы ЗлСрПд375-30-20 (желтого цвета) и ЗлСрПдК75-20-25 (желто-оранжевого цвета). Сплав 375 пробы с палладием по коррозионным свойствам превосходит другие сплавы, но имеет плохие литейные свойства из-за большого температурного интервала плавления. Наибольшую пластичность сплав 375 пробы имеет при комнатной температуре. По цветовым характеристикам сплавы с большим содержанием меди имеют красноватый оттенок, но по сравнению с медью более светлые.

С плавы белого золота. Золото приобретает белый цвет при добавлении к нему палладия (около 16 %), а также никеля и цинка. В отечественной промышленности наиболее широко применяется сплав белого золота 750 пробы ЗлМНЦ 12,5-10-2,5. Сплавы золота белого цвета предназначены для изготовления изделий с бриллиантами и изумрудами. Пластически деформируемые сплавы на основе системы Аu-Аg-Рd марок ЗлСрПд583-257 и ЗлПдСрН750-140 применяют для изготовле­ния заготовок методом листовой штамповки или ручной обработки. Литейные сплавы системы Аu-Сu-Ni-Zn пригодны для изготовления заготовок методом точного литья.

 

Контрольные вопросы:

1. В каком виде золото встречается в природе?
2. Каковы способы добычи золота?
3. Какой метод рафинирования золота позволяет достигать самой высокой степени очистки?
4. Какие легирующие элементы могут входить в состав золотых сплавов?
5. Как классифицируют золотые сплавы? Что такое проба?
6. Сколько сплавов и каких проб предусматривается ГОСТом?
7. Как маркируют золотые сплавы?
8. Как маркируют золотые припои?

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

1. Гуляев А.П. Металловедение: Учебник для вузов. – 6-е изд. – М.: Металлургия, 1986. – 544 с.

2. Материаловедение: учеб./ Ю.П.Солнцев, Е.И. Пряхин - СПб.: ХИМИЗДАТ, 2007.- 784с.

3. Лахтин Ю.М. Металоведение и термическая обработка металлов. М.: Металлургия, 1993 447 с..

4. Материаловедение      / Б.Н. Арзамасов, В.И. Макарова, Г.Г. Мухин и др.; под общ. ред. Б.Н. Арзамасова,

Г.Г. Мухина. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003.

5. Лившиц Б.Г. Металлография. - М.: Металлургия, 1990.

6. Мозберг Р.К. Материаловедение. - М.: Высш. шк., 1991.

7. Колачев Б.А. и др. Металловедение и термическая обработка цветных металлов  и сплавов / Б.А. Колачев, В.А. Ливанов, В.И. Елагин. - М.: Металлугия, 1981.

8. Горынин И. В, Чечулин Б.Б. Титан в машиностроении. - М.: Машиностроение, 1990. – 400 с.

9. Новиков И.И. Теория термической обработки металлов. - М.: Металлургия, 1986.

10.  Материаловедение: учеб./  Ю.М. Лахтин, В.П. Леонтьева – Москва.: Машиностроение,1990. – 528 с..

11.  Материаловедение и технология конструкционных материалов: учеб./ А.М. Пейсахов, А.М.Кучер – СПб.: Изд-во В.А Михайлова.,2005. – 416 с.

12.  Материалы для судостроения и морской техники. Справочник в 2-х т. /И.С. Аксаков, А.В. Анисимов и др.; под ред. И.В. Горынина – СПб: НПО «Профессионал», 2009 – 664 с.

13. Пирайнен В.Ю. Материаловедение для художественной обработки: Учебное пособие для вузов. – СПб.:ХИМИЗДАТ, 2008. – 480 с.

14.  Мутылина И.Н.Материаловедение. Цветные металлы и сплавы на их основе: учебно-методический комплекс. – Москва: Проспект, 2017. – 160 с.

15.  Материаловедение. Технология конструкционных материалов: учеб. пособие/ В.Г. Белецкий. Г.А. Панова, Н.В. Лебедева, А.М. Фирсов, А.Н. Бабынькина. – СПб.:Изд-во СПбГМТУ, 2016. -271с.