CN102899514B - 一种贵金属合金熔炼方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种贵金属合金熔炼方法，包括以下步骤：熔炼炉内开始加热，同时接入氩气或氦气；把贵金属合金放入熔炼炉内的坩埚中；贵金属合金变成液态，磁力震动所述坩埚，使所述液态的贵金属合金处于翻滚的状态；熔炼炉内温度到1050~1070℃后恒温保持3~5分钟，将液态的贵金属合金引入模具的下模，对所述下模的中下部位用冷却水循环降温，液态的贵金属合金在模具内凝固。采用本发明所提供的贵金属合金熔炼方法，解决了传统贵金属合金材料熔炼后会出现砂孔、气泡、杂质、裂纹、成色不均匀、密度不高、延展性不好等问题，使贵金属合金产品质量得到全面提升，同时这项熔炼技术造成的损耗只有0.02%～0.04%，大大降低了损耗。

Description

一种贵金属合金熔炼方法

技术领域

本发明涉及金属熔炼技术领域，尤其涉及一种贵金属合金熔炼方法。

背景技术

随着社会的发展和人们生活水平的不断提高，在日常生活中对黄金、铂金、银等贵金属制成饰品、手表类产品需求量将不断增加。在贵金属制造业中，贵金属产品的质量是决定产品价值的重要因素。由于贵金属材质的特殊性，要生产出高质量的产品，对贵金属材料质量要求就非常高。同时，由于贵金属价值高、所占用成本高，因此，贵金属加工过程中的熔炼技术工艺的研究和应用，对贵金属制造业来说是非常重要的。

传统的贵金属合金材料制造工艺是在有氧气的环境下，用火枪或普通的熔炼炉熔炼贵金属合金，把其熔炼成液体进行浇铸，等其冷却后再进行酸洗去除表面氧化物，这就是贵金属加工制造行业内所说的倒模工艺。但是，由于熔炼时有氧气存在，贵金属合金中有些金属被氧化、结渣或挥发掉了，损耗就会升高，传统熔炼工艺的损耗大概在0.3%～0.4%。同时，通过这种工艺得到的产品也会存在很多质量问题，几乎每件产品都会有砂孔、气泡、杂质等问题，需要通过后续的执模、抛光、激光点焊来解决这些问题，增加生产的步骤和成本。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种贵金属合金熔炼方法，旨在解决现有的贵金属合金熔炼工艺中贵金属的损耗大，并且所得的产品存在很多质量缺陷的问题。

本发明的技术方案如下：

一种贵金属合金熔炼方法，其中，包括以下步骤：

S1、熔炼炉内开始加热，同时接入氩气或氦气； 

S2、当熔炼炉内温度升到900℃后，把贵金属合金放入熔炼炉内的坩埚中；

S3、熔炼炉内温度升到1000℃时，贵金属合金变成液态，磁力震动所述坩埚，使所述液态的贵金属合金处于翻滚状态；

S4、熔炼炉内温度到1050~1070℃后恒温保持3~5分钟，将液态的贵金属合金引入模具的下模，对所述下模的中下部位用冷却水循环降温，液态的贵金属合金在模具内凝固。

所述贵金属合金熔炼方法，其中，所述贵金属合金熔炼方法还包括以下步骤：

用氨气作为保护气体，升温至700~800℃，对贵金属合金材料进行回火处理，处理时间为10~20分钟。

所述贵金属合金熔炼方法，其中，所述回火处理过程是在氮化炉内进行。

所述贵金属合金熔炼方法，其中，所述坩埚为石墨坩埚，所述模具为石墨模具。

所述贵金属合金熔炼方法，其中，所述冷却水的温度为70-80℃。

有益效果：采用本发明所提供的贵金属合金熔炼方法，解决了传统贵金属合金材料熔炼后会出现砂孔、气泡、杂质、裂纹、成色不均匀、密度不高、延展性不好等问题，使贵金属产品质量得到全面提升，同时这项熔炼技术造成的损耗只有0.02%～0.04%，大大降低了损耗。

具体实施方式

本发明提供一种贵金属合金熔炼方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明贵金属合金熔炼方法是通过先进的熔炼设备和精湛的新型工艺技术，解决了传统贵金属合金材料熔炼后出现砂孔、气泡、杂质、裂纹、成色不均匀、密度不高、延展性不好等问题，使贵金属合金产品质量得到全面提升，同时这项熔炼技术造成的损耗只有0.02%～0.04%，与传统熔炼工艺的损耗大概在0.3%～0.4%相比，本发明所提供的贵金属合金熔炼方法能大大降低损耗，节省生产成本，提高贵金属制造业的经济效益。

具体地，所述贵金属合金熔炼方法，包括以下步骤：

S1、熔炼炉内开始加热，同时接入氩气或氦气； 

S2、当熔炼炉内温度升到900℃后，把贵金属合金放入熔炼炉内的坩埚中；

S3、熔炼炉内温度升到1000℃时，贵金属合金已经变成液态，磁力震动所述坩埚，使液态的贵金属合金在坩埚内轻微翻滚，使所述液态的贵金属合金自动翻滚而达到搅拌的效果；

S4、熔炼炉内温度到1050~1070℃后恒温保持3~5分钟，将液态的贵金属合金引入模具的下模，对所述下模的中下部位用冷却水循环降温，液态的贵金属合金在模具内凝固，形成了模具内孔的形状，贵金属合金熔炼成板材或者棒料。

进一步的，熔炼制得的贵金属合金板材或棒料因高温熔炼重新凝结后，贵金属合金自身内部会有内应力，为了后续冲压或机械加工保证产品质量，还要对贵金属合金进行回火处理，消除材料内部的内应力。同时为了防止材料表面被氧化，一般选择氮化炉。因此，所述贵金属合金熔炼方法还包括以下步骤：

用氨气作为保护气体，升温至700~800℃，对贵金属合金材料进行回火处理，处理时间为10~20分钟。

上述步骤中，所述熔炼炉是中型中高频熔炼炉，最大功率为25kw，最高温度可达2000℃，并且具有磁力震动和自动搅拌功能，可保证贵金属合金成色均匀。而且，熔炼时所述熔炼炉内处于真空状态并加入氩气或氦气作为保护气体，熔炼过程中进行脱氧、脱氢、脱氮、脱硫等工序，保证贵金属合金的纯洁度，同时可防止贵金属合金氧化、结渣，降低机械损耗。所述步骤S2中，所采用的坩埚为石墨坩埚，可避免对贵金属合金造成污染。同样的，所述模具也采用石墨模具，可避免对贵金属合金造成污染。所述石墨模具可设置在石墨坩埚下方，可以通过设置引板将石墨坩埚内的液态的贵金属合金引入所述石墨模具中，产品材料的形状尺寸取决于石墨模具的形状尺寸。所述引板可以为不锈钢引板。所述冷却水的温度为70~80℃。冷却水温度控制在70~80℃主要目的是给石墨模具降温，使液态贵金属合金进入石墨模具后迅速降温而凝固，防止贵金属合金进一步氧化。因为任何合金在高温状态下与氧气接触都会被氧化，只有当合金温度降低后与氧气接触才不会被氧化。

具体地，可在步骤S2中，在所述石墨模具内放入所述不锈钢引板，并用气动夹具固定好，在步骤S4中，再开启气动夹具，气动夹具的两个滚轮夹住不锈钢引板开始向下滚动，不锈钢引板会带着液态贵金属合金进入石墨模具的下模。液态贵金属合金到达模具中下部位时，由于冷却水降温而凝固，形成了所述模具内孔的形状。然后被不锈钢引板带出所述模具外面，这样贵金属合金就被熔炼成了板材或者棒料。 

在步骤S3中，所述熔炼炉的震动频率和搅拌速度是根据所熔炼贵金属合金的重量来自动控制，合金重量越重震动频率越高搅拌速度越快。这个搅拌功能是通过震动波而使液态的贵金属合金在石墨坩埚中自动翻滚而达到搅拌效果，不需人为另外再控制。当贵金属合金在液态状态下，经过震动可以使液态贵金属合金内部的气体全部释放出来，这样制得的贵金属合金材料内部不会产生气泡提高贵金属合金材料密度，同时经过搅拌后贵金属合金材料的成色更加均匀。

实施例1

设定熔炼炉的炉温为1050℃，熔炼炉内开始加热，同时接入氩气或氦气； 当熔炼炉内温度升到900℃后，把贵金属合金放入熔炼炉内的坩埚中，同时把不锈钢引板放入石墨模具内并用气动夹具固定好，然后将冷却水温度设定到80℃；熔炼炉内温度升到1000℃时，贵金属合金已经变成液态，磁力震动所述坩埚，使液态的贵金属合金在坩埚内轻微翻滚，使所述液态的贵金属合金自动翻滚而达到搅拌的效果；熔炼炉内温度到1050℃后恒温保持3分钟，再开启气动夹具，此时气动夹具两个滚轮夹住不锈钢引板开始向下滚动，不锈钢引板将液态的贵金属合金引入石墨模具的下模，石墨下模的中下部位有冷却水在循环给石墨模具降温，液态的贵金属合金在模具内凝固，形成了模具内孔的形状，贵金属合金熔炼成板材或者棒料。为了保证产品后续冲压或机械加工的质量，还要对贵金属合金材料进行回火处理，用氨气作为保护气体，炉温为750℃，回火时间为15分钟。

所得到的贵金属合金材料熔炼后基本不会出现砂孔、气泡、杂质、裂纹、成色不均匀、密度不高、延展性不好等问题，贵金属合金产品质量得到全面提升，本实施例中所造成的损耗只有0.027%。

实施例2

设定熔炼炉的炉温为1070℃，熔炼炉内开始加热，同时接入氩气或氦气； 当熔炼炉内温度升到900℃后，把贵金属合金放入熔炼炉内的坩埚中，同时把不锈钢引板放入石墨模具内并用气动夹具固定好，然后将冷却水温度设定到75℃；熔炼炉内温度升到1000℃时，贵金属合金已经变成液态，磁力震动所述坩埚，使液态的贵金属合金在坩埚内轻微翻滚，使所述液态的贵金属合金自动翻滚而达到搅拌的效果；熔炼炉内温度到1070℃后恒温保持5分钟，再开启气动夹具，此时气动夹具两个滚轮夹住不锈钢引板开始向下滚动，不锈钢引板将液态的贵金属合金引入石墨模具的下模，石墨下模的中下部位有冷却水在循环给石墨模具降温，液态的贵金属合金在模具内凝固，形成了模具内孔的形状，贵金属合金熔炼成板材或者棒料。为了后续冲压或机械加工保证产品质量，还要对贵金属合金材料进行回火处理，用氨气作为保护气体，炉温为700℃，回火时间为20分钟。

所得到的贵金属合金材料熔炼后基本不会出现砂孔、气泡、杂质、裂纹、成色不均匀、密度不高、延展性不好等问题，贵金属合金产品质量得到全面提升，本实施例中所造成的损耗只有0.031%。

实施例3

设定熔炼炉的炉温为1060℃，熔炼炉内开始加热，同时接入氩气或氦气； 当熔炼炉内温度升到900℃后，把贵金属合金放入熔炼炉内的坩埚中，同时把不锈钢引板放入石墨模具内并用气动夹具固定好，然后将冷却水温度设定到70℃；熔炼炉内温度升到1000℃时，贵金属合金已经变成液态，磁力震动所述坩埚，使液态的贵金属合金在坩埚内轻微翻滚，使所述液态的贵金属合金自动翻滚而达到搅拌的效果；熔炼炉内温度到1060℃后恒温保持4分钟，再开启气动夹具，此时气动夹具两个滚轮夹住不锈钢引板开始向下滚动，不锈钢引板将液态的贵金属合金引入石墨模具的下模，石墨下模的中下部位有冷却水在循环给石墨模具降温，液态的贵金属合金在模具内凝固，形成了模具内孔的形状，贵金属合金熔炼成板材或者棒料。为了后续冲压或机械加工保证产品质量，还要对贵金属合金材料进行回火处理，用氨气作为保护气体，炉温为700℃，回火时间为20分钟。

所得到的贵金属合金材料熔炼后基本不会出现砂孔、气泡、杂质、裂纹、成色不均匀、密度不高、延展性不好等问题，贵金属合金产品质量得到全面提升，本实施例中所造成的损耗只有0.035%。

综上所述，采用本发明所提供的贵金属合金熔炼方法，解决了传统贵金属合金材料熔炼后会出现砂孔、气泡、杂质、裂纹、成色不均匀、密度不高、延展性不好等问题，使贵金属合金产品质量得到全面提升，同时这项熔炼技术造成的损耗只有0.02%～0.04%，大大降低了损耗。所述贵金属合金熔炼方法能达到更高的技术要求和满足市场需求，使贵金属合金制造业能达到提高产品质量、降低成本、获得较好经济效益的目的。由于采用了新型贵金属合金熔炼方法，可使钟表产品中的贵金属合金的纯度更高，产品质量得到更进一步提升。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种贵金属合金熔炼方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、熔炼炉内开始加热，同时接入氩气或氦气； 

S2、当熔炼炉内温度升到900℃后，把贵金属合金放入熔炼炉内的坩埚中；

S3、熔炼炉内温度升到1000℃时，贵金属合金变成液态，磁力震动所述坩埚，使所述液态的贵金属合金处于翻滚状态；

S4、熔炼炉内温度到1050~1070℃后恒温保持3~5分钟，将液态的贵金属合金引入模具的下模，对所述下模的中下部位用冷却水循环降温，液态的贵金属合金在模具内凝固；

所述贵金属合金熔炼方法还包括以下步骤：

用氨气作为保护气体，升温至700~800℃，对贵金属合金料进行回火处理，处理时间为10~20分钟；所述回火处理过程是在氮化炉内进行。

2.根据权利要求1所述贵金属合金熔炼方法，其特征在于，所述坩埚为石墨坩埚，所述模具为石墨模具。

3.根据权利要求1所述贵金属合金熔炼方法，其特征在于，所述冷却水的温度为70-80℃。