CN105177340B - 微合金化黄金 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种黄金微合金，包括在块体金上的硬度增强金层，所述硬度增强金层包括纳米孪晶体层,所述纳米孪晶体层包括纳米孪金晶体。本发明使黄金微合金的硬度显著提高。
Description
技术领域
本专利涉及黄金微合金，特别是涉及含金量99％或99％以上的黄金微合金。
背景技术
黄金是一种贵金属，广泛用于珠宝、首饰等行业。黄金呈黄色，其暴露的外表面在正常的温度下、不会在空气中形成氧化膜。纯金比较柔软，易延展。纯金的这些内在属性，恰恰限制了纯金在许多应用方面的设计空间，并且，由纯金制作的首饰很容易刮伤和磨损。而另一方面，在很多行业，纯金或含金量较高的高纯度黄金有着庞大的应用需求。例如，高含金量黄金，如24K金等，在东方市场也被称为“足金”，目前在亚洲市场流通广泛，亦作为保值品进行收藏。
众所周知，微合金化黄金旨在提高纯金硬度。黄金微合金是一种黄金合金，其中含有高百分比黄金（以重量计）和微量杂质。这些杂质可以改良纯金的物理性能，同时保持纯金的惰性和无毒性。
高含金量的黄金微合金之物理性能需要进一步加强。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于至少部分地解决上述的现有技术的技术难题。
针对上述要解决的技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种黄金微合金，在块体金上包括硬度增强金层，所述硬度增强金层包括纳米孪晶体。
黄金微合金纳米孪晶长度可大于等于50纳米，其中包括150纳米或以上水平，包括：200纳米，250纳米，300纳米，350纳米，1微米，2微米或以上水平，最大不超过10微米，或在前述长度值的范围内分布。
所述块体金为可浇铸金或铸态金。
硬度增强金层中的纳米孪晶体宽度可大于等于5nm，其中包括10纳米、15纳米、20纳米、25纳米、30纳米、35纳米、40纳米、45纳米或50纳米及以上水平。
硬度增强金层中的纳米孪晶体宽度可小于200纳米，其中包括150纳米或低于150纳米，如100nm或100nm以下。
相邻纳米孪晶体之间的间距可相当于相邻纳米孪晶体的宽度。
硬度增强金层中的纳米孪晶体密度可为20％或20％以上，30％或30％以上，40％或40％以上，以及45％或45％以上。
硬度增强金层中的纳米孪晶体可呈细长状，平行或大致平行分布。
所述纳米孪晶体可存在于深达50微米处的位置，包括：深达100微米的位置和从黄金微合金硬度增强层的外表面起最深达200微米位置。
所述硬度增强金层的厚度可大于50微米，如大于75微米，大于100微米，大于125微米，甚至大于150微米，进一步包括200微米。
所述黄金微合金按重量计可包含至少99％的金和1％或低于1％的杂质。
所述黄金微合金按重量计可包含1％或低于1％的镓。
根据本发明的一些实施例，还提供一种黄金微合金按重量计可包含99％或高于99％的黄金，以及1％或低于1％的杂质，如镓等，所述黄金微合金外表面或其周边区域的硬度增强，且黄金微合金的硬度可由外向内逐渐变化。
在到达块体金之前，所述黄金微合金硬度可通过硬度增强层逐渐变化。
所述黄金微合金可具有一个增强硬度分布，其硬度分布从在外表面的增强硬度向接近块体金的铸态硬度变化。
所述黄金微合金的厚度可为0.2毫米以上，包括0.5毫米，进一步包括1毫米以上。
所述硬度增强金层增强硬度可为铸态硬度的1.3倍以上，包括1.5倍以上，进一步包括块体金铸态硬度的2倍。
所述硬度增强金层的增强硬度可超过90维氏，包括100维氏以上，120维氏以上和150维氏以上。
所述黄金微合金可包含一相同成分的延展性增强层，该延展性增强层介于硬度增强层和块体金之间。
所述延展性增强层可是可塑性变形层。
所述黄金微合金可用于珠宝制作。
根据本发明的一些实施例，进一步提供一种首饰或珠宝，该首饰或珠宝可包括前述任一种黄金微合金。
所述首饰或珠宝是戒指、手镯或具有圆形外观或表面可为圆形的黄金首饰。
所述首饰或珠宝可具有硬度增强和抛光处理后的外表面。
根据本发明的一些实施例，本发明另提供一种提高黄金微合金硬度的方法，该方法包括对块体金表面进行机械研磨，形成一层纳米孪晶体层，以提高硬度。
所述方法可包括：在块体金表面进行机械研磨，以形成具有大于等于150纳米长度的纳米孪晶体，包括200纳米、250纳米、 300纳米或350纳米以上的纳米孪晶体，从而限定块体金的硬度增强层。
该方法可包括在块体金表面进行机械研磨，以形成具有小于等于400纳米的纳米孪晶体层，包括小于等于380纳米的纳米孪晶体，从而限定块体金的硬度增强层。
该方法可包括在块体金表面进行机械研磨，以形成具有大于等于5纳米水平间距或宽度的纳米孪晶体，其中包括10纳米、15纳米、20纳米、25纳米、30纳米、35纳米、40纳米、45纳米、50纳米或以上，从而限定块体金的硬度增强层。
该方法可包括在块体金表面进行机械研磨，从而获得硬度增强层的纳米孪晶体密度为20％或20％以上，30％或30％以上，40％或40％以上以及45％或45％以上，从而限定块体金的硬度增强层。
该方法可包括在块体金表面进行机械研磨，形成平行或基本平行的纳米孪晶体。
所述方法可包括以40Nmm和2000Nmm之间的能量，在块体金表面进行机械研磨。
与现有技术相比，本发明的技术效果在于：使黄金微合金的硬度显着提高。
附图说明
图1为一硬度增强层、9999万足金的微合金样块的剖视图。
图2为一硬度增强层、含金量99％或以上（按重量计）的黄金微合金样块的剖视图。
图3为待处理的金镓微合金样块示意图。
图3A为图3中金镓微合金样块、经12分钟表面机械研磨处理后的硬度值示意图。
图4为图3中微合金块经12分钟的表面机械研磨处理后、其外表面在明视场的透射电子显微镜图像和相应的选区电子衍射图样。
图4A为图3中微合金块在表面机械研磨处理前、其外表面在明视场的透射电子显微镜图像和相应的选区电子衍射图样。
图4B是图3中微合金块的外表面、经表面机械研磨处理后的示意图。
图5为图4微合金块外表面的高分辨率透射电子显微镜图像，其中微合金块标记代表有纳米孪晶存在。
图5A显示出：图5中微合金块外表面高分辨率透射电子显微镜图像的快速傅立叶变换模型。
图6A至6D显示出：表面硬化处理后的金镓微合金块在不同深度的微结构。
图7为微合金样块机械加工设备示意图。
图8A，8B和8C分别显示了A，B＆C三种成分的金镓微合金样块，在不同处理时长条件下的处理后的表面硬度值。
图9为用于金微合金制成的珠宝首饰商品机械加工的设备示意图。
图10A是用图9装置加工处理的珠宝首饰商品示意图。
图10B显示出钢丸对图9商品样块外表面的冲击。
图10C显示出图9商品样块冲击速度与变形之间的关系，
图10D显示出钢丸尺寸和图9商品屈服应力之间的关系，
图11显示出：经75分钟表面机械研磨处理后，对金戒指600的硬度测量数据，和
图11A显示出硬度测量横截面位置和金戒指600的各个位置。
具体实施方式
现结合附图，对本发明的实施例作详细说明。
9999万足金
图1中示意性描绘了9999万足金金块100，其中该金块包含块体金上的硬度加强层。9999万足金金含量为99.99％，并且，通常被称为纯金或24K金。9999万足金的样块包括：在外表面的第一层：纳米晶金/纳米金晶 (nano-crystalline gold)层110；第二层：纳米孪晶体/纳米孪金晶体(nanotwins/nanotwinned gold)层120，与纳米晶体层相邻；第三层：塑性变形金层130，以及第四层：铸态块体金层140。块体金具有约30HV的铸态硬度。纳米晶体金110是一硬度增强层，其增强硬度高达85.4 H v0.2。金块100的纳米晶金层110、纳米孪晶体层120、塑性变形金层130和铸态块体金层140各层具有不同的物理性能，但四层的成分是相同的。物理性质包括：硬度和/或延展性。该范例性金块100可通过例如对铸态块体金的外表面进行表面机械研磨处理直至各个层形成来制成。
微合金化黄金
图2为微合金化金块200的示意图。微合金化金块200包括一层块体金硬度加强层。这里各实施例中的微合金化黄金或黄金微合金金含量至少为99.0％（以重量计），杂质含量为1％至0.1％（以重量计）。这些实施例中的主要杂质为镓或富含镓合金；金-镓微合金被称为“镓金”。微合金化金块200构成如下：外表面第一层：纳米孪晶体层220，第二层：塑性变形金层230，邻近纳米孪晶体层，第三层：铸态块状金层240，与塑性变形金层230相邻。块体金具有铸态硬度。上述纳米孪晶体层220是硬度增强层。微合金化金块200的220，230，240层间具有不同的物理性能，但它们的成分是相同的。物理性质包括：硬度和/或延展性。该范例性金块200可通过例如对铸态块体金的外表面进行表面机械研磨处理直至纳米孪晶体层220形成而得以制成。
范例性微合金化镓金块A，B＆C的铸态硬度和处理后的表面硬度如下。
| 微合金化镓金块或镓金锭 | A | B | C |
| 金含量百分比（按重量计） | 99.9% | 99.5% | 99.0% |
| 块体金铸态硬度（HV0.2） | 33.41±3.27 | 34.53±1.66 | 41.82±1.48 |
| 处理后的外表面硬度（HV0.2） | 125.67±2.17 | 126.65±2.94 | 162.09±6.58 |
上述硬度测量参照中国工业标准GB / T4340.1-2009。
990金镓微合金
图3为990金镓微合金块实施例的示意图。990金镓微合金块，具有第一朝外表面，第二朝外表面，和在第一朝外表面和第二朝外表面之间的成分相同的块体金。第一朝外表面和第二朝外表面已进行机械硬化处理，并形成硬度增强关联层。该范例性990金镓微合金块（Au-Ga）具有与上述铸锭C相同的成分，其含金量为99％（按重量计）和镓杂质含量大约1％（按重量计）。其中镓杂质可以是镓或富含镓合金的形式。金镓微合金块厚度为800微米，并且第一表面、第二表面均经过12分钟的表面机械研磨处理，以实现增强的硬度。
如图3A所示，上述第一和第二表面皆有组分相同的硬度增强的关联层，经过12分的表面机械研磨处理，硬度增强层延伸到块体金内部400微米深度。在图3A中，接近和高于1.8 GPa的数据是经表面机械研磨处理后在各种深度测量的硬度测量数据。而低于1.8 GPa的数据是在表面机械研磨处理之前于各种深度测量的硬度测量数据。这些测量数据表明：表面机械研磨处理后，硬度显著增加。硬度的提高是值得注意的，因为在以前的研究中发现：加入少量的常规贱金属，如：镓（Ga），锌（Zn），铁（Fe）等（它们已知可以影响具有低克拉值的珠宝合金的强度）对具有高克拉值的金（如22K金）几乎没有或只有轻微的影响。例如，由J. Fischer-Bühner在“Gold Bulletin 2005，38（3）”于第120-131页发表的“Hardeningof Low-Alloyed Gold”，就是对此类研究的报告之一。
参照图3A，与铸态块体镓金1.3GPa的表面硬度相比，该外表面（即上述第一朝外表面和第二朝外表面）的增强硬度大约在2.4GPa。如图3A所示，在表面机械研磨处理后，块体金内硬度也有提高。例如，深度大约400微米位置的硬度约为1.3GPa，处理后增至约2.0GPa。深度约300微米位置的硬度已经从约1.4GPa增加至大约2.4GPa。在0至200微米深度位置的硬度已经从大约1.3 - 1.4GPa增加至约2.3 - 2.4GPa。块体金内，从关联外表面起约250-300微米深度位置的硬度达到最大硬度。在400微米深度位置，铸态块体镓金的硬度提高超过50％也是值得注意的。其硬度随深度变化的幅度明显高于铸态块体金硬度随深度的变化幅度。
明视场TEM（透射电子显微镜）图像和图4的SAED（选区电子衍射）图形显示：表面机械研磨处理后，外表面出现纳米孪晶体。如图4所示，纳米孪晶体的宽度在5至50纳米之间不等。铸态块体金外表面对应的透射电子显微镜图像和选区电子衍射图样，如图4A所示，显示出外表面未出现纳米孪晶体。
图5的HRTEM（高分辨率透射电子显微镜）图像进一步验证：处理过的990镓金外表面出现了典型纳米孪晶结构， 图5A中的FFT（快速傅立叶变换）模型进一步证实了这一点。
图6A，6B，6C和6D分别是在深度为15微米、40微米、100微米和200微米位置所拍摄的透射电子显微镜图像。这些图片的比例尺为50纳米。透射电子显微镜图片皆显示：处理后的990镓金存在纳米孪晶体。纳米孪晶的宽度在5-50纳米之间，从而提高了镓金硬度。比较典型的宽度约为5、10、13、15、20、25和30纳米，并且，许多纳米孪晶体的宽度约为40-50纳米。应该注意的是，有些纳米的宽度可达80，90或100纳米，而宽度介于10-50纳米、或高达60纳米的纳米孪晶体将有助于显著提升镓金硬度。如图中所示，上述纳米孪晶体为细长结构，并且其长度在50纳米至几微米之间不等，更特别的是在200-700纳米之间。典型的长度约为300、400、500、600和700纳米。从图中可以看出：纳米孪晶体的宽度随深度增加。据观察相邻纳米孪晶体之间的间距随深度增加，相邻纳米孪晶体之间的典型间距相当于纳米孪晶体在该深度的宽度或平均宽度。在硬度加强金层，我们可以观察到纳米孪晶体的密度。该区域的密度为40％、45％和50％。据观察，纳米孪晶体在200微米深度位置的密度为40％，或接近40％。
如透射电子显微镜图像中所示，纳米孪晶体为平行或大致平行分布。由于纳米孪晶体呈细长状，意味着相邻纳米孪晶体的长边平行或大致平行。大量平行纳米孪晶体的形成产生了大量的孪晶界。相信大量孪晶界可以用于将铸态微合金划分成较小纳米孪晶或各种结构金属块基，从而大幅提升黄金微合金的硬度，但是，具体的硬化机理还有待进一步研究。
表面机械研磨设备和操作步骤实施例
图7中显示了范例性微合金金块硬化处理装置。该装置10具体包括：封闭的反射型气室12，反射型气室12内部的钢粒14，和一个高频发生器16，高频发生器用来驱动反射型气室12内部的钢粒14。封闭的反射型气室12内部配有超声聚能器。钢粒14为球形或大致为球形，直径约1.5-3mm。高频发生器16产生超声波信号，将钢粒14发射出去，以大约5-12米/秒的速度，轰击黄金微合金样块。高频发生器16产生的高频能量，可以在很短的时间内，对样块的整个表面完成高频次、重复的随机喷丸处理。在操作中，在很短的时间内、施加到样块表面上的平均能量从40Nmm到1200Nmm不等，或高达2000Nmm，使样块内部结构出现变化。
不锈钢丸：硬度约为129 HV的304不锈钢球，或硬度约为155 HV的316不锈钢球可作为上述装置中的钢粒。在本实施例中，钢丸的数目在50-500个之间。
在本实施例的操作中，金镓微合金制品呈板状结构，放置在装置10内的夹具上，该装置10使用3毫米钢丸。然后，在室温下操作该装置10，钢丸移动速度为10米 /秒，对该金镓板材进行随机和反复的冲击。图8A，8B和8C分别显示出成分为A，B，C的金镓合金板经反复冲击后的表面硬度测量值。我们在不同的时间点进行硬度测量，可以观察到大约12分钟后，硬度的增加将会接近最大值。
表面机械研磨设备和操作步骤实施例
图9展示了微合金化金制品的硬化处理装置。本装置20与图7中展示的装置基本相同，不同之处在于：装置20配备了夹具28，它可以夹住圆形首饰，以进行硬化处理。夹具连接到旋转器上，从而保证上述首饰在处理过程中可以随着旋转器一起旋转，在最大程度上实现圆形外表面的均匀硬化处理效果。该装置20的其它部件与装置10相同，在此结合对装置10的叙述作为参考，而每一编号则会加以10。
图10A中的金戒指500是经装置20进行硬度加强处理的一实施例。在硬化处理操作中，金戒指500被放置在夹具28上，其朝外表面面向钢丸。然后将夹具放置在反射型气室22内，该戒指随之旋转。如图10A中所示，在室温条件下，高频发生器26产生超声波信号，喷射钢丸24，钢丸24以大约5-12米/秒的速度轰击微合金样块，冲击能量在40Nmm至1200Nmm之间，最大为2000Nmm。
基本的冲击机理如图10B所示。在图10B中，我们可以看到钢丸直径dB、冲击速度v的钢丸对首饰制品外表面的冲击。在撞击时，首饰制品表面将凹陷至一定深度，如图中虚线边界所示，但当钢丸弹起离开时，凹陷深度随后减小。凹部附近还出现了突刺。
图10C表明了冲击速度，缩进位移与时间之间的关系。10D表明了钢丸直径、速度、钢丸能量、屈服应力和缩进深度之间的关系。
在实施例的处理操作中，处理和分析了厚度为大约350μm的范例性金戒指600以及C组分（99.0％金及1％镓，含量以重量计）的金合金。在75分钟的表面机械研磨处理后，对金戒指600外表面不同深度硬度数据进行了测定，测定的结果如图11所示。在图11中的各个测量深度，与图11A的横截面相互对应，其中，最内表面位于原点或“0”位置，朝外表面在350微米处。纳米缩进硬度测量数据显示：表面硬度从1.52GPa增加至2.2GPa；且出现硬度增加的位置深度延伸到大约170微米处。
我们对A、B组分的金戒指也进行了研究，显示表面硬度的增加的数据载列如下。
| 微合金化镓金制成的金戒指 | A | B | C |
| 金含量百分比（按重量计） | 99.9% | 99.5% | 99.0% |
| 块体金铸态硬度(Hv0.2) | 30.75±1.5 | 36.72±1.53 | 45.80±1.48 |
| 外表面处理后的硬度(Hv0.2) | 101.23±2.24 | 133.55±3.14 | 158.49±7.11 |
在另一样块的研究中，采用了990金钛（AU-Ti）微合金块，其中含有99％的金（按重量计）和大约1％的钛杂质（按重量计）。钛杂质可为钛或富钛合金。可观察到表面硬度从40 Hv0.2大幅增加至158.3 Hv0.2。
所研究的黄金微合金，块体黄金层上有一层硬度增强层，其中，该硬度增强层含有纳米孪晶体。在一些实施例中，块体黄金层和增强硬度层具有相同的成分。在一些实施例中，块体黄金层和增强硬度层可成为一体。块体黄金层为浇铸材料或铸态金。该可浇铸材料可以在低于1000℃的温度下，进行铸造，从而使微合金可以形成首饰制品的形状，然后进行机械硬化处理，如表面研磨处理等等。
在一些实施例中，纳米孪晶长度可为150纳米或以上水平，包括200纳米、250纳米，甚至 300纳米、350纳米或以上水平。
在一些实施例中，上述纳米孪晶长度可为400nm或以下水平，包括为380nm或以下水平。
在一些实施例中，硬度增强层中的纳米孪晶宽度可为5纳米或以上水平，其中包括：10纳米、15纳米、20纳米、25纳米、30纳米、35纳米、40纳米、45纳米、 50纳米或以上水平。
在一些实施例中，在硬度增强层中的纳米孪晶体宽度小于200纳米，包括150纳米或以下水平，以及100纳米或以下水平。
所研究的黄金微合金含有99％或更多的黄金、以及1％或更少镓和其他杂质，其中，该等黄金微合金的外表面或其周边区域的硬度增强，并且，黄金微合金的硬度由外向内逐渐变化。
在一些实施例中，黄金微合金具有增强硬度分布，其硬度分布呈变化趋势，从外表面增强硬度，到远离外表面的铸态硬度。
提供一种提高黄金微合金硬度的方法，该方法包括对黄金微合金的外表面进行机械研磨，以限定包含99 ％（按重量计）黄金，以及1％或更少的镓等杂质（按重量计）的黄金微合金的增强硬度分布规律，
提供了一种首饰或珠宝，其包括本文所揭示的黄金微合金制品。
虽然本文提供了各种实施例，但这些例子仅用于示范参考，而非限制专利范围。例如，尽管具99％含金量（按重量计）的纯金已被用作实施例，但本专利也应用了更低含金量的黄金，从而保证研究的普遍性。另外，在上述实施例中，镓已被作为杂质，来提高铸态黄金的硬度，但是，需要注意的是，其它类别的杂质，如钛，也可以用此目的，另外，虽然铸态黄金被用作起始材料，但是需要注意的是，其他工艺制成的黄金也可以用来当作起始原料，从而保证研究的普遍性。
Claims (42)
1.一种黄金微合金，其按重量计包含至少99％的金和0.1%至1％的杂质,在块体金上包括在外表面第一层的硬度增强金层，所述硬度增强金层包括纳米孪晶体层,所述纳米孪晶体层包括金纳米孪晶晶体；其中，所述块体金上还包括在第二层的塑性变形金层和在第三层的铸态块状金层；所述塑性变形金层是延展性增强层並邻近纳米孪晶体层，所述铸态块状金层与所述塑性变形金层相邻，所述黄金微合金的硬度由外向内逐渐变化，其硬度分布从在外表面的增强硬度向接近块体金的铸态硬度变化。
2.根据权利要求1所述的黄金微合金，其特征在于：所述纳米孪晶体层的金纳米孪晶晶体平行排列。
3.根据权利要求1所述的黄金微合金，其特征在于：所述硬度增强金层包括呈细长状，平行分布的所述金纳米孪晶晶体。
4.根据权利要求1所述的黄金微合金，其特征在于：硬度增强金层中的金纳米孪晶晶体密度为20％或20％以上。
5.根据权利要求4所述的黄金微合金，其特征在于：所述金纳米孪晶晶体密度为30％或30％以上。
6.根据权利要求4所述的黄金微合金，其特征在于：所述金纳米孪晶晶体密度为40％或40％以上。
7.根据权利要求4所述的黄金微合金，其特征在于：所述金纳米孪晶晶体密度为45％或45％以上。
8.根据权利要求1所述的黄金微合金，其特征在于：所述纳米孪晶体层形成在塑性变形金层上。
9.根据权利要求4所述的黄金微合金，其特征在于：所述金纳米孪晶晶体的密度朝接近所述塑性变形金层的方向减小。
10.根据权利要求9所述的黄金微合金，其特征在于：所述杂质按重量计包含1％或低于1％的镓。
11.根据权利要求1-9任一项所述的黄金微合金，其特征在于：所述纳米孪晶体层上形成纳米晶金层，所述纳米孪晶体层在所述纳米晶金层和所述塑性变形金层之间。
12.根据权利要求1所述的黄金微合金，其特征在于：所述块体金为可浇铸金或铸态金。
13.根据权利要求1所述的黄金微合金，其特征在于：所述硬度增强金层增强硬度为所述块体金铸态硬度的1.3倍以上。
14.根据权利要求13所述的黄金微合金，其特征在于：所述硬度增强金层增强硬度为所述块体金铸态硬度的1.5倍以上。
15.根据权利要求13所述的黄金微合金，其特征在于：所述硬度增强金层增强硬度为所述块体金铸态硬度的2倍。
16.根据权利要求1所述的黄金微合金，其特征在于：所述硬度增强金层的增强硬度超过90维氏。
17.根据权利要求16所述的黄金微合金，其特征在于：所述硬度增强金层的增强硬度为100维氏以上。
18.根据权利要求16所述的黄金微合金，其特征在于：所述硬度增强金层的增强硬度为120维氏以上。
19.根据权利要求16所述的黄金微合金，其特征在于：所述硬度增强金层的增强硬度为150维氏以上。
20.根据权利要求1所述的黄金微合金，其特征在于：所述纳米孪晶体层的厚度大于50微米。
21.根据权利要求20所述的黄金微合金，其特征在于：所述纳米孪晶体层的厚度大于75微米。
22.根据权利要求20所述的黄金微合金，其特征在于：所述纳米孪晶体层的厚度大于100微米。
23.根据权利要求20所述的黄金微合金，其特征在于：所述纳米孪晶体层的厚度大于125微米。
24.根据权利要求20所述的黄金微合金，其特征在于：所述纳米孪晶体层的厚度大于150微米。
25.根据权利要求20所述的黄金微合金，其特征在于：所述纳米孪晶体层的厚度大于200微米。
26.根据权利要求1所述的黄金微合金，其特征在于：黄金微合金纳米孪晶长度大于等于50纳米。
27.根据权利要求26所述的黄金微合金，其特征在于：黄金微合金纳米孪晶长度大于等于150纳米。
28.根据权利要求26所述的黄金微合金，其特征在于：黄金微合金纳米孪晶长度大于等于2微米。
29.根据权利要求26所述的黄金微合金，其特征在于：黄金微合金纳米孪晶长度在200纳米，250纳米，300纳米，350纳米，1微米，2微米的范围内分布。
30.根据权利要求1所述的黄金微合金，其特征在于：所述硬度增强金层中的纳米孪晶体宽度大于等于5nm。
31.根据权利要求30所述的黄金微合金，其特征在于：所述硬度增强金层中的纳米孪晶体宽度大于等于15纳米。
32.根据权利要求30所述的黄金微合金，其特征在于：所述硬度增强金层中的纳米孪晶体宽度大于等于30纳米。
33.根据权利要求30所述的黄金微合金，其特征在于：所述硬度增强金层中的纳米孪晶体宽度大于等于40纳米。
34.根据权利要求30所述的黄金微合金，其特征在于：所述硬度增强金层中的纳米孪晶体宽度大于等于50纳米。
35.根据权利要求1所述的黄金微合金，其特征在于：所述硬度增强金层中的纳米孪晶体宽度小于200纳米。
36.根据权利要求35所述的黄金微合金，其特征在于：所述硬度增强金层中的纳米孪晶体宽度为150纳米或低于150纳米。
37.根据权利要求35所述的黄金微合金，其特征在于：所述硬度增强金层中的纳米孪晶体宽度为100nm或100nm以下。
38.一种首饰或珠宝，其特征在于：该首饰或珠宝包括前述任一权利要求中所述的黄金微合金；其中，所述杂质改良纯金的物理性能，同时保持纯金的惰性和无毒性。
39.根据权利要求38所述的首饰或珠宝，其特征在于：该首饰或珠宝是具有圆形外观或表面为圆形的黄金首饰。
40.根据权利要求38所述的首饰或珠宝，其特征在于：该首饰或珠宝是戒指或手镯。
41.一种提高黄金微合金硬度的方法，所述黄金微合金按重量计包含至少99％的金和0.1%至1％的杂质，所述杂质改良纯金的物理性能，同时保持纯金的惰性和无毒性；该方法包括对块体金表面进行机械研磨，在浇铸成形或铸态金块体金上形成一层纳米孪晶体层，以提高硬度。
42.根据权利要求41所述的提高黄金微合金硬度的方法，其特征在于：该方法包括以40mJ和2000mJ之间的能量，在所述块体金表面进行机械研磨。
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