Лекция№6. Золото и его сплавы

Золото - металл жёлтого цвета. Температура плавления 1063С. Благородный металл, не взаимодействует с кислотами (кроме смеси соляной и азотной кислот - "царской водки"), устойчив в атмосфере, воде пресной и морской. Одним из самых ценных свойств золота считается его химическая устойчивость. Форма и строение молекул золота уникальны: они могут быть и пластинчатыми, и круглыми, и игольчатыми.

Золото имеет высокую отражательную способность, хорошо полируется и обладает высокой пластичностью - прокатывается в листы толщины до 0,0001 мм. В ювелирной деле для прочности и долговечности готовых изделий золото используется в виде сплавов с другими металлами и очень редко в чистом виде, в основном как сусальное для золочения.

Применяются сплавы золота с медью, серебром, платиной, палладием и пр. Применение сплавов золота обусловлено тем, что чистое золото слишком мягкое, малопрочное, имеет не слишком привлекательный красный цвет.

Двухкомпонентные сплавы: золото -медь, золото-серебро.

В сплавах золото - медь буквами указывается основной и легирующий элемент, а цифрами - содержание золото (проба). Например, марка 2хкомпонентного сплава ЗлМ583, означает что сплав содержит 58,3% золота, остальное - медь.

Сплав золото-серебро. Цвет сплавов меняется с повышением содержания серебра от красного, соответствующего чистом золоту, до белого цвета - чистого серебра. Сплавы с содержанием золота в пределах от 60 до 70% имеют красивый зеленый оттенок, однако из-за низких механических свойств применяются редко. Сплавы золото - серебро обладают хорошими литейными свойствами, пластичны, имеют высокую коррозионную стойкость, однако мало применяется в технике из-за низкой твердости.

Из-за небогатой цветовой гаммы и малой стойкости к истиранию сплавы этой системы не находят применения в ювелирном деле, а используются для изготовления контактов, проводников и других деталей в электротехнике.

Многокомпонентные сплавы золота

В ювелирной промышленности для изготовления золотых изделий используют в большинстве случаев сплавы системы золото серебро медь, которые могут содержать добавки других металлов: никеля, палладия, цинка, платины.

Стойкость к коррозии в основном определяется содержанием золота, в меньшей степени - серебра и меди. Соотношение серебра и меди определяет цветовые оттенки сплавов и их механические свойства.

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 из сплава, содержащего 75% золота, в то время как содержание серебра или палладия в этом сплаве может быть различным. Введенная в 1927 году в СССР метрическая система обозначения пробы в настоящее время принята в большинстве стран. До 1927 года в России существовала золотниковая система обозначения пробы. По этой системе чистое золото соответствовало 96 золотникам.

В ряде стран - США, Великобритании, Швейцарии -:принята каратная система. По этой системе чистое золото (проба 1000) соответствует 24 условным единицам - каратам.

Метрическая	958	750	583	375
Золотниковая	92	72	56	36
Каратная	23	18	14	9

 

 В России основную массу ювелирных изделий изготавливают из сплавов проб 750,583,375. За рубежом широко использует 18 и 14 каратные сплавы. Низкопробные сплавы в разных странах могут содержать различное количество золота. В США самым низкопробным является 10 каратный сплав. В Западной Европе и на Ближнем Востоке для производства обручальных колец широко применяют сплавы пробы 333.

Важное значение при использовании сплавов на основе золота при производстве ювелирных изделий приобрел метод обесцвечивания золота в результате легирования сплава никелем или палладием. Добавки небольших количеств этих металлов меняют цвет золота. Это было использовано при разработке ювелирных сплавов высокопробного белого золота взамен более дорогой платины.

Проба 750.

Цвет сплавов изменяется в зависимости от содержания легирующих элементов от зеленого (золото серебро) до красного (золото медь).

Сплавы 750 пробы хорошо куются, технологичны для нанесения эмали, но при содержании в славе более 16% меди цвет эмали может тускнеть.

Проба 750 (белое золото). Золото приобретает белый цвет при добавлении к нему палладия около 16%, а также никеля - цинка.

Проба 583. Сплавы золота 583 и родственной ей 585 пробы обладают хорошими технологическими свойствами, имеют красивый внешний, высокие антикоррозийные и механические свойства. 585 проба — самый популярный в ювелирном производстве сплав. Он содержит до 59% чистого золота и включает доли серебра, палладия, никеля, меди, цинка.

500 и 375 пробы практически не используются в ювелирном производстве. 375 пробу обычно называют золотосодержащим сплавом серебра и меди. Такое золото довольно быстро тускнеет на воздухе, что существенно ограничивает его применение.

ВЛИЯНИЕ ЛЕГИРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ

Серебро. Придает сплаву мягкость. С повышением лигатуры оттенок переходит от желтого с примесью зеленого(30%) до бледно-лимонного(60%).

Медь. Часто используется ювелирами. Оттенок меняется на красный – цвет украшений, знакомый всем. Из-за снижения стойкости к коррозии используется в сочетании с серебряной лигатурой.

Никель. Легирование золота никелем сопровождается повышением твёрдости. С никелем растет податливость ковке, появляются магнитные свойства. Никель входит в состав мнение благородного, чем с палладием, белого золота. Для придания сплаву белой окраски достаточно, как правило, содержания в сплаве от 10 до 14% никеля.

Палладий. Содержание 16% палладия достаточно для того, чтобы сплав золота приобрёл приятным белый цвет. Белое золото с добавками палладия превосходит по своим свойствам сплавы золота с никелем и является более благородным. Белое золото на основе палладия дороже, но имеет ряд преимуществ: обладает более высокой пластичностью, имеет лучше блеск, белый цвет более устойчив при нагреве. С палладием повышается температура плавления. Ювелирами редко используется из-за тугоплавкости сплава.

Платина. Делает выше температуру плавления. Материал чрезвычайно пластичен и меньше подвержен коррозии. Резко меняется цвет, даже при добавлении незначительного количества лигатуры (8 %) платина меняет цвет сплава до почти белого.

Цинк. Добавка нескольких десятых процента цинка в расплав системы Au Ag Cu перед разливкой оказывает раскисляющее действие и повышает жидкотекучесть сплава. Благодаря добавкам цинка к сплавам золота красноватого цвета последние приобретают желтоватый цвет.

Кадмий. Благодаря добавкам кадмия сплавы золота-серебро зелёного цвета приобретают более интенсивного окраску.

Алюминий. Пластичность и склонность к потускнение сплавов золота увеличивается из-за присутствия в сплаве незначительного количества алюминия.

Олово. Воздействует на механические свойства, что и алюминий ухудшает качество поверхности металла.

Железо. Из-за высокой температуры плавления и лёгкой окисляемости железные и стальные частицы попавшие в сплав золота присутствует в нём в виде инородных включений. Эти включения не оказывают какого-либо влияния на свойства сплава при обработке давлением, но значительно ухудшают обрабатываемость металла резанием. Согласно ГОСТу, содержание железа в золотых сплавах, применяемых в ювелирной промышленности, не должно превышать 0, 18%.

 ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ

1. Золото всегда ассоциируется с первенством, победой, достижением. Так, золотые медали присуждаются на Нобелевской премии за наиболее выдающиеся научные открытие. Однако, не все “золотые” медали сделаны из золота. Так, Олимпийское золото не являются таковыми: медали отлиты из серебра, а затем покрыты лишь тонкий слоем золота. Как и всемирно известный Оскар, который вопреки расхожему мнению, вовсе не золотая - статуэтки ранее делали из позолоченной бронзы, а позже перешли на сплав Британий.

2. Китай, один из наиболее крупных потребителей золота в мире, его доля составляет 30% мирового спроса на ювелирные изделия из золота. Индия является вторым по величине потребителем золота в мире. Большая часть ювелирных изделий из золота используется для проведения 10 000 традиционных индийских свадеб каждый год

3. Золоту всегда приписывали волшебные, лечебные свойства. Так, в средневековые времена золотой лист использовался для украшения еды и напитков на пирах, чтобы показать богатство хозяина. Считалось, что если съесть такой золотой лист, можно значительно оздоровиться и набраться сил. Сейчас полезные свойства золота для человеческого здоровья научно доказаны и металл широко применяется в медицине. Например, медицинское исследование во Франции в начале двадцатого века выявили, что золото является эффективным средством лечения ревматоидного артрита, пациенты получают инъекции жидкого золота для облегчения боли.

4. Чистое золото не вызывает раздражения кожи, аллергии. Если у вас чувствительная кожа, склонна к дерматитам и другим реакциям, то ювелирные изделия из золота для вас полностью безопасны.

5. Золото очень пластичный металл. Из 1 г золота можно вытянуть проволоку длиной 3,5 км