CN101906550B - 钯合金及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种钯合金，包括以下组分：40wt％～44wt％的铟；51wt％～55wt％的钯；0.05wt％～0.2wt％的镧；1wt％～5wt％的铜。本发明还提供了一种钯合金，包括以下组分：44wt％～55wt％的铟；40wt％～52.5wt％的钯；0.05wt％～0.2wt％的镧；1wt％～5wt％的铜。本发明还提供了一种钯合金，包括以下组分：55wt％～65wt％的铟；30wt％～41.5wt％的钯；0.05wt％～0.2wt％的镧；1wt％～5wt％的铜。本发明还提供了一种钯合金的生产方法。本发明提供的钯合金能够呈现黄色、红色或橙色等颜色，而且不会由于氧化、摩擦等而变色或褪色。

Description

钯合金及其生产方法

技术领域

本发明涉及合金技术领域，尤其涉及一种钯合金及其生产方法。

背景技术

钯是一种银白色金属，柔软、有延展性，制成合金后除了可以在工业上应用，如用作热电偶、电阻器、钟表零件、电极、催化剂等，还可以加工成首饰、佩饰、工艺品等装饰品，而在装饰品领域，彩色钯合金由于色彩鲜艳、能够使装饰品款式多样化而获得广泛应用。

现有技术一般通过在钯合金主体表面采取局部添加珐琅的方法，使钯合金局部呈现红、蓝、黄、黑等多种色彩，得到彩色钯合金。但是，该方法生产周期长，工艺复杂，而且钯合金表面的珐琅受摩擦后会变色、褪色，影响钯合金制品的美观。现有技术也可以采用电镀工艺改变钯合金表面的颜色，即通过电镀的方法在钯合金表面覆盖黑色钌层、黄色金层或红色金铜合金层，得到彩色钯合金，但是电镀法也仅是将具有颜色的金属层镀在钯合金表面，此类金属层容易发生氧化而产生变色、褪色现象，影响钯合金制品的美观。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种钯合金及其生产方法，通过本发明提供的生产方法得到的钯合金不会发生变色、褪色现象，不会影响钯合金制品的美观。

本发明提供了一种钯合金，包括以下组分：

40wt％～44wt％的铟；

51wt％～55wt％的钯；

0.05wt％～0.2wt％的镧；

1wt％～5wt％的铜。

本发明还提供了一种钯合金，包括以下组分：

44wt％～55wt％的铟；

40wt％～52.5wt％的钯；

0.05wt％～0.2wt％的镧；

1wt％～5wt％的铜。

本发明还提供了一种钯合金，包括以下组分：

55wt％～65wt％的铟；

30wt％～41.5wt％的钯；

0.05wt％～0.2wt％的镧；

1wt％～5wt％的铜。

本发明还提供了一种钯合金的生产方法，包括：

a)将金属镧和金属铜熔解在熔融态金属钯中，得到第一钯合金液；

b)将金属铟熔解在所述第一钯合金液中，得到第二钯合金液；

c)浇铸所述第二钯合金液，快速冷却后得到钯合金。

优选的，所述金属镧包裹在所述金属铜内。

优选的，所述步骤a)中，熔解的温度为1600℃～1700℃。

优选的，所述步骤a)中，熔解的温度为1640℃～1680℃。

优选的，所述步骤b)中，熔解的温度为1000℃～1300℃。

优选的，所述步骤b)中，熔解的温度为1100℃～1200℃。

与现有技术相比，本发明以钯、铟、镧和铜为原料得到合金，铟能够使钯的晶体结构发生改变，从而发生颜色的改变：当钯合金中含有40wt％～44wt％的铟和51wt％～55wt％的钯时，钯合金呈现黄色系；当钯合金中含有44wt％～55wt％的铟和40wt％～52.5wt％的钯时，钯合金呈现红色系；当钯合金中含有55wt％～65wt％的铟和30wt％～41.5wt％的钯时，钯合金呈现黄色系。稀土元素镧能够细化钯合金晶粒，增加晶界表面积，使得位错在晶界塞积，提高晶粒间结合力，从而降低钯合金的脆性，使其更适合于做装饰品。本发明提供的钯合金通过改变合金内部的晶格实现合金颜色的变化，是合金整体的颜色变化，而不仅仅是合金表面颜色的变化，因此不会由于氧化、摩擦等而变色或褪色，从而不会影响钯合金制品的美观。

具体实施方式

本发明提供了一种钯合金，包括以下组分：

40wt％～44wt％的铟；

51wt％～55wt％的钯；

0.05wt％～0.2wt％的镧；

1wt％～5wt％的铜。

本发明还提供了一种钯合金，包括以下组分：

44wt％～55wt％的铟；

40wt％～52.5wt％的钯；

0.05wt％～0.2wt％的镧；

1wt％～5wt％的铜。

本发明还提供了一种钯合金，包括以下组分：

55wt％～65wt％的铟；

30wt％～41.5wt％的钯；

0.05wt％～0.2wt％的镧；

1wt％～5wt％的铜。

按照本发明，所述钯合金以钯为基体，向其中加入铟。铟能够改变钯的晶格，从而使钯合金的颜色发生改变。当钯合金中含有40wt％～44wt％的铟和51wt％～55wt％的钯时，钯合金呈现黄色系，包括黄色和橙黄色；当钯合金中含有44wt％～55wt％的铟和40wt％～52.5wt％的钯时，钯合金呈现红色系，包括橙黄色、红色和橙红色；当钯合金中含有55wt％～65wt％的铟和30wt％～41.5wt％的钯时，钯合金呈现黄色系，包括橙红色和黄色。

按照本发明，所述钯合金中还包括0.05wt％～0.2wt％的镧，镧属于稀土元素，能够使钯晶粒细化，从而增加晶界表面积，使得位错在晶界塞积，提高了晶粒间的结合力，降低合金的脆性，使其更适合于做装饰品。所述镧的含量优选为0.075wt％～0.185wt％，更优选为0.09wt％～0.15wt％。

按照本发明，所述钯合金中还包括1wt％～5wt％的铜，铜能够提高合金的强度和韧性。所述铜的含量优选为2wt％～4.5wt％，更优选为3.5wt％～4.5wt％。

本发明提供的钯合金能够呈现黄色系和红色系的色彩，而且该颜色是钯合金本身的颜色，不会由于摩擦、氧化等发生变色、褪色现象，从而不会影响钯合金制品的美观。

本发明还提供了一种钯合金的生产方法，包括：

a)将金属镧和金属铜熔解在熔融态金属钯中，得到第一钯合金液；

b)将金属铟熔解在所述第一钯合金液中，得到第二钯合金液；

c)浇铸所述第二钯合金液，快速冷却后得到钯合金。

按照本发明，首先将金属钯加热至熔融状态，此时温度优选为1450℃～1500℃，然后将金属铜和金属镧熔解在熔融态金属钯中，得到第一钯合金液。

按照本发明，所述步骤a)中，金属铜和金属镧的熔解温度优选为1600℃～1700℃，更优选为1640℃～1680℃。

为了避免金属镧在高温熔解时被空气氧化，本发明优选将所述金属镧包裹在所述金属铜内，即用铜片将所述金属镧包裹，使其与空气隔绝。

向第一钯合金液中加入金属铟，使金属铟熔解在所述第一钯合金液中，得到第二钯合金液。按照本发明，所述金属铟的熔解温度优选为1000℃～1300℃，更优选为1100℃～1200℃。将金属铟熔解后，优选将所述金属铟进行保温处理，所述保温时间优选为2min～3min。

浇铸所述第二钯合金液，快速冷却后得到钯合金。本发明对所述浇铸没有特殊限制，可以浇铸为条状、圆环状或需要的其他任何形状。按照本发明，浇铸后，优选先将浇铸后的钯合金自然冷却3min～5min后，再快速冷却。本发明对所述快速冷却的方法没有特殊限制，优选为在水中快速冷却至室温。

根据金属钯和金属铟在钯合金中的重量含量不同，可以得到呈现黄色、橙色或红色多种色彩的钯合金。得到钯合金后，可以根据需要将不同颜色的钯合金组合，加工成多彩的、各种式样的首饰、佩饰或工艺品。多彩且不易变色、褪色的钯合金增加了装饰品的多样性，使装饰品更美观、实用。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的钯合金及其制备方法进行详细描述。

实施例1

将550g金属钯投入熔金坩埚中，将高频熔金机逐步加热至1450℃，投入由铜片包裹的金属镧，其中，铜片为49.5g，金属镧为0.5g；当熔金机温度为1300℃时投入400g铟，铟完全熔解后保温2min，得到钯合金液；将所述钯合金液快速倒入提前预热至600℃的石膏槽内铸成条状，自然冷却3min后，浸入水中快速冷却到室温，得到黄色的钯合金。

实施例2

将530g金属钯投入熔金坩埚中，将高频熔金机逐步加热至1500℃，投入由铜片包裹的金属镧，其中，铜片为49g，金属镧为1g；当熔金机温度为1290℃时投入420g铟，铟完全熔解后保温2min，得到钯合金液；将所述钯合金液快速倒入提前预热至650℃的石膏槽内铸成条状，自然冷却3min后，浸入水中快速冷却到室温，得到黄色的钯合金。

实施例3

将510g金属钯投入熔金坩埚中，将高频熔金机逐步加热至1480℃，投入由铜片包裹的金属镧，其中，铜片为38g，金属镧为2g；当熔金机温度为1230℃时投入440g铟，铟完全熔解后保温2min，得到钯合金液；将所述钯合金液快速倒入提前预热至600℃的石膏槽内铸成条状，自然冷却3min后，浸入水中快速冷却到室温，得到橙色的钯合金。

实施例4

将520g金属钯投入熔金坩埚中，将高频熔金机逐步加热至1480℃，投入由铜片包裹的金属镧，其中，铜片为48.5g，金属镧为1.5g；当熔金机温度为1120℃时投入430g铟，铟完全熔解后保温2min，得到钯合金液；将所述钯合金液快速倒入提前预热至600℃的石膏槽内铸成条状，自然冷却3min后，浸入水中快速冷却到室温，得到黄色的钯合金。

实施例5

将525g金属钯投入熔金坩埚中，将高频熔金机逐步加热至1480℃，投入由铜片包裹的金属镧，其中，铜片为33.5g，金属镧为0.5g；当熔金机温度为1080℃时投入441g铟，铟完全熔解后保温2min，得到钯合金液；将所述钯合金液快速倒入提前预热至600℃的石膏槽内铸成条状，自然冷却3min后，浸入水中快速冷却到室温，得到橙色的钯合金。

实施例6

将464g金属钯投入熔金坩埚中，将高频熔金机逐步加热至1450℃，投入由铜片包裹的金属镧，其中，铜片为35g，金属镧为1g；当熔金机温度为1050℃时投入500g铟，铟完全熔解后保温2min，得到钯合金液；将所述钯合金液快速倒入提前预热至600℃的石膏槽内铸成条状，自然冷却3min后，浸入水中快速冷却到室温，得到红色的钯合金。

实施例7

将400g金属钯投入熔金坩埚中，将高频熔金机逐步加热至1500℃，投入由铜片包裹的金属镧，其中，铜片为48g，金属镧为2g；当熔金机温度为1250℃时投入550g铟，铟完全熔解后保温2min，得到钯合金液；将所述钯合金液快速倒入提前预热至650℃的石膏槽内铸成条状，自然冷却3min后，浸入水中快速冷却到室温，得到橙色的钯合金。

实施例8

将494g金属钯投入熔金坩埚中，将高频熔金机逐步加热至1470℃，投入由铜片包裹的金属镧，其中，铜片为30g，金属镧为1g；当熔金机温度为1150℃时投入475g铟，铟完全熔解后保温2min，得到钯合金液；将所述钯合金液快速倒入提前预热至600℃的石膏槽内铸成条状，自然冷却3min后，浸入水中快速冷却到室温，得到红色的钯合金。

实施例9

将415g金属钯投入熔金坩埚中，将高频熔金机逐步加热至1450℃，投入由铜片包裹的金属镧，其中，铜片为32g，金属镧为2g；当熔金机温度为1300℃时投入551g铟，铟完全熔解后保温2min，得到钯合金液；将所述钯合金液快速倒入提前预热至600℃的石膏槽内铸成条状，自然冷却3min后，浸入水中快速冷却到室温，得到橙色的钯合金。

实施例10

将380g金属钯投入熔金坩埚中，将高频熔金机逐步加热至1500℃，投入由铜片包裹的金属镧，其中，铜片为38.5g，金属镧为1.5g；当熔金机温度为1000℃时投入580g铟，铟完全熔解后保温2min，得到钯合金液；将所述钯合金液快速倒入提前预热至600℃的石膏槽内铸成条状，自然冷却3min后，浸入水中快速冷却到室温，得到黄色的钯合金。

实施例11

将340g金属钯投入熔金坩埚中，将高频熔金机逐步加热至1450℃，投入由铜片包裹的金属镧，其中，铜片为39.5g，金属镧为0.5g；当熔金机温度为1100℃时投入620g铟，铟完全熔解后保温2min，得到钯合金液；将所述钯合金液快速倒入提前预热至600℃的石膏槽内铸成条状，自然冷却3min后，浸入水中快速冷却到室温，得到黄色的钯合金。

实施例12

将300g金属钯投入熔金坩埚中，将高频熔金机逐步加热至1500℃，投入由铜片包裹的金属镧，其中，铜片为49g，金属镧为1g；当熔金机温度为1200℃时投入650g铟，铟完全熔解后保温2min，得到钯合金液；将所述钯合金液快速倒入提前预热至650℃的石膏槽内铸成条状，自然冷却3min后，浸入水中快速冷却到室温，得到黄色的钯合金。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种钯合金，包括以下组分：

40wt％～44wt％的铟；

51wt％～55wt％的钯；

0.05wt％～0.2wt％的镧；

1wt％～5wt％的铜。

2.一种钯合金，包括以下组分：

44wt％～55wt％的铟；

40wt％～52.5wt％的钯；

0.05wt％～0.2wt％的镧；

1wt％～5wt％的铜。

3.一种钯铟合金，包括以下组分：

55wt％～65wt％的铟；

30wt％～41.5wt％的钯；

0.05wt％～0.2wt％的镧；

1wt％～5wt％的铜。

4.一种权利要求1或2所述的钯合金的生产方法，包括：

a)将金属镧和金属铜熔解在熔融态金属钯中，得到第一钯合金液；

b)将金属铟熔解在所述第一钯合金液中，得到第二钯合金液；

c)浇铸所述第二钯合金液，快速冷却后得到钯合金。

5.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，所述金属镧包裹在所述金属铜内。

6.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，所述步骤a)中，熔解的温度为1600℃～1700℃。

7.根据权利要求6所述的生产方法，其特征在于，所述步骤a)中，熔解的温度为1640℃～1680℃。

8.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，所述步骤b)中，熔解的温度为1000℃～1300℃。

9.根据权利要求8所述的生产方法，其特征在于，所述步骤b)中，熔解的温度为1100℃～1200℃。

10.一种权利要求3所述的钯铟合金的生产方法，包括：

a)将金属镧和金属铜熔解在熔融态金属钯中，得到第一钯合金液；

b)将金属铟熔解在所述第一钯合金液中，得到第二钯合金液；

c)浇铸所述第二钯合金液，快速冷却后得到钯铟合金。