CN103710566B - 一种银合金材料 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种银合金材料以及其制备工艺，所述银合金材料由以下重量组分的合金成分组成：银85-96，铜1-3，锌1.0-1.6，钯0.2-1.0，镉0.2-0.8，锆1.2-2.0，钌1.1-2.0，镁0.5-1.3。本发明所述银合金材料以及其制工艺提高了银合金的耐高温性能、延展性和硬度，使银合金材料更易于造型，且在银合金材料中添加的网状结构，提高了银合金材料的整体稳定性和银合金材料的延展性，使银合金更易于加工成型，因为网状结构的三元合金金属丝比较细致，且包裹在银-铜的二元合金中，不影响银合金材料的成色和加工后的饰品的美观度。等离子清洗机清洗可以使银合金材料不易氧化。

Description

一种银合金材料

技术领域

本发明涉及化学材料领域，尤其涉及一种银合金材料。

背景技术

我国是一个崇尚金银珠宝饰品文化的国家，随着我国内地黄金白银市场的开放，各类珠宝进口税的下调，国民经济的持续增长，百姓消费能力不断提高，我国已经成为第三大金银珠宝饰品消费大国，仅次于印度、美国，其中K金和抗变色925银合金饰品是市场需求量增长最快的。据世界权威专家预测，随着国内外金银珠宝饰品行业在理念、技术、工艺、人才等方面交流合作的不断深入，我国金银珠宝饰品市场潜力和产业发展空间非常巨大，金银珠宝饰品产业年均增幅将保持在6％以上。纯的金属银硬度低，有延展性，不容易制造成型，而且易于氧化变色，不适用于用在饰品、工艺品及其餐具的加工当中，所以在制造当中会选择在一定重量组分比的银中添加一些其他成分材料。

随着科技的发展，技术研发人员的研究发现，确实一些由贱金属跟银的合金材料可以稍稍提高银合金的硬度和改善其抗硫化变色的能力，但是所得的材料效果并非非常显著跟明显。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种可抗氧化硫化变色的银合金材料，提高其耐高温性能和延展拉伸度，增加其款式的设计自由度，更好地应用到饰品、工艺品等生产工艺当中。

本发明的目的之二在于提供一种可抗氧化硫化变色的银合金材料的制作工艺。

为了达到上述目的和其他目的，本发明所述的技术方案为：

一种银合金材料，其特征在于，其包含按重量份计的以下组分：

银85-96份，铜1-3份，锌1.0-1.6份，钯0.2-1.0份，镉0.2-0.8份，锆1.2-2.0份，钌1.1-2.0份，镁0.5-1.3份。

优选的是，所述银合金材料包括按重量份计的以下组分：银95.8份，铜2份，锌1.3份，钯0.5份，镉0.6份，锆1.6份，钌1.5份，镁1.0份。

一种如权利要求1所述的银合金材料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1)将镁、镉和锌按照权利要求1所述的重量组分，取按重量份计的镁0.5-1.3份、镉0.2-0.8份以及锌1.0-1.6份，分别在真空熔炉中加热融化，之后混合搅拌均匀，制成直径为100～300μm的镁-镉-锌三元合金丝，冷却备用；

2)将锆、钌和钯按照权利要求1所述的重量组分，分别在真空熔炉中加热融化，之后混合搅拌均匀，制成直径为100～300μm的锆-钌-钯三元合金丝，冷却备用；

3)将所述镁-镉-锌三元合金丝和所述锆-钌-钯三元合金丝交叉成网状结构，备用；

4)将银和铜按照权利要求1所述的重量组分，分别在真空熔炉中加热融化，之后混合搅拌均匀，制成银-铜二元合金液，之后将1/5～1/3的银-铜二元合金液浇筑到模具中制成0.5～2mm厚度的银-铜二元合金片做为衬底，将所述网状结构置于所述银-铜二元合金片衬底上；

5)之后再取1/5～1/3银液覆盖浇筑于带有所述网状结构的所述银-铜二元合金片衬底上，浇筑的银-铜二元合金液厚度为0.5～2mm，之后重复步骤4)和步骤5)直至所有银-铜二元合金液用完制成银合金块；

6)将制成的所述银合金块用等离子清洗机清洗3～5秒。

优选的是，所述步骤3)中所述网状结构的网孔为边长为100～300μm的矩形。

在银中添加的各种元素的作用分别在于：添加了铜，增强了合金的硬度；锌作为铜的替代金属，不仅可以降低合金熔点，可做脱氧剂，改善熔体的流动性，还具有漂白效果；钌，是唯一具有较高熔点的稳定轻金属，具有良好的导电性、导热性、高温机械性能及耐氧化性，添加到合金当中可在合金表面形成保护膜，避免其氧化；钯和镉的延展性比较强，钯和镉的添加增加了银合金材料的整体延展性，为银饰品的后期加工造型提供了便利；锆，可塑性好，易于加工成板、丝等，锆的添加使银合金材料中的三元合金金属丝易于成形，金属丝更加细致，降低了加工的难度；钌的添加提供了银合金材料的抗磨和抗腐蚀性，为后期加工成型提供便利，镁，添加了镁可以使银合金再结晶温度呈线性提高，硬度提高，改善银合金的力学性能；

本发明的有益效果是本发明所述银合金材料采用银重量组分在85-96之间，特别优选的是重量组分在95.8的银的成分，一方面银占银合金的比例比较大，从而占据价值优势，另一方面在这个比例的银的基础上添加其他成分，使得合金的力学性能得到明显性地提高的同时，解决了现今社会银合金生产工艺当中银合金材料易于氧化硫化变色的难题。本发明所述银合金材料的制备工艺使银合金的主体成分仍为银和铜的合金材料，保持本质不变，在银合金材料中添加六种其他金属元素加工成的网状结构，提高了银合金材料的整体稳定性和银合金材料的延展性，使银合金更易于加工成型，因为网状结构的三元合金金属丝比较细致，且包裹在银-铜的二元合金中，不影响银合金的成色，不影响合金加工成型后的饰品的美观度。经等离子清洗机清洗之后在银合金材料表面形成一层保护膜，使银合金材料不易氧化，易于存放。

具体实施方式

下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域的技术人员参照说明书文字能够据以实施。

按照本发明所述银合金材料的中各成分的重量份数制作银合金材料：

实施例1

银85，铜1，锌1.0，钯0.2，镉0.2，锆1.2，钌1.1，镁0.5。

实施例2

银95.8，铜2，锌1.3，钯0.5，镉0.6，锆1.6，钌1.5，镁1.0。

实施例3

银96，铜3，锌1.6，钯1.0，镉0.8，锆2.0，钌2.0，镁1.3。

实施例4

按照实施例1～3中银合金的组成，通过下述方法步骤制备成三种银合金材料：

1)将镁、镉和锌按照权利要求1所述的重量组分，取按重量份计的镁0.5-1.3份、镉0.2-0.8份以及锌1.0-1.6份，分别在真空熔炉中加热融化，之后混合搅拌均匀，制成直径为100～300μm的镁-镉-锌三元合金丝，冷却备用；

2)将锆、钌和钯按照权利要求1所述的重量组分，分别在真空熔炉中加热融化，之后混合搅拌均匀，制成直径为100～300μm的锆-钌-钯三元合金丝，冷却备用；

3)将所述镁-镉-锌三元合金丝和所述锆-钌-钯三元合金丝交叉成网状结构，备用；

4)将银和铜按照权利要求1所述的重量组分，分别在真空熔炉中加热融化，之后混合搅拌均匀，制成银-铜二元合金液，之后将1/5～1/3的银-铜二元合金液浇筑到模具中制成0.5～2mm厚度的银-铜二元合金片做为衬底，将所述网状结构置于所述银-铜二元合金片衬底上；

5)之后再取1/5～1/3银液覆盖浇筑于带有所述网状结构的所述银-铜二元合金片衬底上，浇筑的银-铜二元合金液厚度为0.5～2mm，之后重复步骤4)和步骤5)直至所有银-铜二元合金液用完制成银合金块；

6)将制成的所述银合金块用等离子清洗机清洗3～5秒。

其中，步骤1)将称取好的镁、镉和锌片一同放进770摄氏度的熔炉中熔炼制造40分钟使钯、镉和锌片充分融化成溶液状之后，温度降至700摄氏度保温2小时，之后在加温到700度保温20分钟，之后将镁、镉和锌的混合溶液放入金属细丝的成型模具中浇筑成直径为1～3mm的金属丝，水冷至室温10分钟定形处理，之后将金属丝再加温到550度软化并进行牵拉，将所得1～3mm的金属丝牵拉成直径为100～300μm的镁-镉-锌三元合金丝并进行热退火处理。

步骤2)将称取好的锆、钌和钯片一同放进2300摄氏度的熔炉中熔炼制造30分钟使钯、镉和锌片充分融化成溶液状之后，温度降至700摄氏度保温2小时，之后再加温到2000度保温20分钟，之后将锆、钌和钯的混合溶液放入金属细丝的成型模具中浇筑成直径为1～3mm的金属丝，水冷至室温10分钟定形处理，之后将金属丝再加温到1700度软化并进行牵拉，将所得1～3mm的金属丝牵拉成直径为100～300μm的钯-锆-钌三元合金丝并进行热退火处理。

步骤4)将称取好的银和铜片成分放进1000摄氏度的熔炉中熔炼制造30分钟，将非自耗电极电弧熔炼的钮扣状铸锭在采用氩气保护的情况之下放入电阻炉中720摄氏度保温4小时，再加热到1000摄氏度熔炼20分钟，备用。

实施例5将实施例4中三种银合金材料进行分析：

硬度测试：将处理好的银合金材料在HXS-1000AK型半自动显微硬度计上进行，选择室温，加载载荷0.3克，加载时间25秒，测十个点，取平均值，得出实施例4中得到的三种银合金材料的硬度值分别为90.4HV、93.5HV和95.8HV；

DSC分析：在保护气氛为高纯氩气，测试温度范围为100-650摄氏度，扫描速率为20c/min，的条件下对银合金材料进行差示扫描量热分析；然后通过在olympus PMG3型上进行OM观察，在Quanta400型上进行SEM观察，在JEM-2000FXII上进行TEM观察，最后进行XRD分析，得出结论，制造出的银合金材料不会大幅度提高基体银的层错能，显微组织无明显变化，树枝晶中缩孔减小，增强了银合金材料的流动性，降低了银合金材料的表面张力，改善了其填模性能；

抗硫化测试：将制备出的三种银合金材料放进浓度为5％的硫化钠浸泡48小时，银合金没有发生变色；

抗氧化测试：24小时中性盐雾试验，三种银合金材料没有发生变色，24小时醋酸盐雾试验，三种银合金材料没有发生变色反应，24小时铜盐加速醋酸盐雾试验三种银合金材料的氧化面积分别占总面积的12％、17％和23％，24小时交变盐雾试验，三种银合金材料的氧化面积分别占总面积的34％、30％和36％。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。

Claims (3)

1.一种银合金材料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1)将镁、镉和锌按照重量份计的镁0.5-1.3份、镉0.2-0.8份以及锌1.0-1.6份，分别在真空熔炉中加热融化，之后混合搅拌均匀，制成直径为100～300μm的镁-镉-锌三元合金丝，冷却备用；

2)将锆、钌和钯按照重量份计的锆1.2-2.0份，钌1.1-2.0份以及钯0.2-1.0份，分别在真空熔炉中加热融化，之后混合搅拌均匀，制成直径为100～300μm的锆-钌-钯三元合金丝，冷却备用；

3)将所述镁-镉-锌三元合金丝和所述锆-钌-钯三元合金丝交叉成网状结构，备用；

4)将银和铜按照重量份计的银85-96份和铜1-3份，分别在真空熔炉中加热融化，之后混合搅拌均匀，制成银-铜二元合金液，之后将1/5～1/3的银-铜二元合金液浇注到模具中制成0.5～2mm厚度的银-铜二元合金片做为衬底，将所述网状结构置于所述银-铜二元合金片衬底上；

5)之后再取1/5～1/3银液覆盖浇注于带有所述网状结构的所述银-铜二元合金片衬底上，浇注的银-铜二元合金液厚度为0.5～2mm，之后重复步骤4)和步骤5)直至所有银-铜二元合金液用完制成银合金块；

6)将制成的所述银合金块用等离子清洗机清洗3～5秒。

2.如权利要求1中所述的银合金材料的制备工艺，其特征在于，其包括按重量份计的以下组分：银95.8份，铜2份，锌1.3份，钯0.5份，镉0.6份，锆1.6份，钌1.5份，镁1.0份。

3.如权利要求1所述的银合金材料的制备工艺，其特征在于，所述步骤3)中所述网状结构的网孔为边长为100～300μm的矩形。