CN108796294A - 一种藏银首饰用耐冲压高弹性模量蓝色低银合金及其工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种藏银首饰用耐冲压高弹性模量蓝色低银合金及其工艺。按照重量百分比,该合金的成分为:Ba:0.8‑1.2wt.%,Hf:0.4‑0.5wt.%,V:0.2‑0.5wt.%,In:3.0‑5.0wt.%,Re:0.6‑0.8wt.%,Co:4.0‑8.0wt.%,Ag:29.0‑31.0wt.%，余量为铜。该材料为我国藏银合金提供了一种材料学的解决方案，不仅使得藏银产品在加工后能够具有蓝色的色泽，而且该合金具有优异冲压性能。该材料的实施和产业化会在解决行业难题的同时，获得丰硕的经济成果和社会效益。

Description

一种藏银首饰用耐冲压高弹性模量蓝色低银合金及其工艺

技术领域

本发明涉及合金技术领域，具体地说，涉及一种银合金。

背景技术

银是具有银白色金属的贵金属，由于银本身的特性很软而加入合金元素形成具有优异力学性能的银合金。传统饰用银主要有3种牌号:纯银、958银和925银，其中958银和925银是以铜作为合金元素构成的二元合金。958银合金的银含量高，含银量为95.8wt%，而925银含银量为92.5wt%。随着材料科学的发展，银合金的配方也不断更新，出现了很多种类的958和925银，因其加入的金属元素种类、含量、加工方法有差异，导致各种银合金的化学性能和力学性能也有些差异。由于进行了合金化和性能改良，银合金有了理想的硬度、及抗氧化性,而且能够镶嵌各种宝石、钻石、玉器以及皓石。从此银首饰以色泽光鲜、款式别致、工艺精美价格中档的时尚品位，迅速风靡全世界，成为时尚界的新一代领袖。

除了以上含银量高的银合金种类外，在西藏和尼泊尔等地流行含银量为30wt%的银合金，一般称为藏银。在中国的民族工艺品和旅游纪念品市场上，藏银首饰和器皿已经成为了一个非常流行的物质标签。以藏银之名制造、交易、消费的各色物品占据了颇为可观的市场份额。各类藏银饰品，包括戒指、项链、手镯、嘎乌盒、护身符、发箍，以及一些小型佛像、油灯盏、茶杯碗筷等，占其产品种类的近70%。

藏银一般是同石头相配做小首饰的，多见的是绿松石，珊瑚石。藏饰的镶嵌工艺十分高超，藏银饰品上常会镶嵌红珊瑚、玛瑙等点缀，显得古朴粗犷。它们的轮廓线条都能在第一眼就能直观地体现出藏族独有的式样、格调和美感。通常来说，它们可能镶嵌绿松石、珊瑚、琥珀或水晶等作为装饰。并且，其常见的装饰图纹符号，如六字真言、万字符等，大多都源自藏传佛教的基本教义。藏银事实上已经成为中国旅游市场中最为成功的藏族文化商品和文化象征符号之一。

我国金属表面工艺历史悠久，制作技艺精湛，品种繁多，风格独特。采用藏银制备的首饰和器皿，使加工程度越来越精细。现在随着手工业的发展以及科技的进步，使用工具的多种开发，饰品的加工越来越精致，在继承传统的基础上内涵上又有了新的表达。结合材质的自身的特点，应用适当的表面处理工艺，赋予了藏银质感更多的感染力和表现力。

银在空气中遇到硫化氢气体或硫离子时很容易生成一种极难溶解的银盐，银在空气中只要遇上几万亿至几十万亿分之一的硫化氢气体或硫离子，便在银表面产生了硫化银。因为硫化银是灰黑色的，所以随着反应的加剧，硫化银增多增厚，银表面颜色便逐步由白变黄变灰最后变黑。空气中硫化氢的来源是多种的。首先是人和动物的粪便经过细菌分解后产生大量硫化氢，植物体中的蛋白质腐败后也产生硫化氢。另外人的汗水中也含有硫，特别是城市空气中由污水与垃圾排放所产生的硫化氢更为惊人。

但是令人遗憾的是，目前藏银合金并没有形成像彩色K金那样的丰富的彩色银系列。因而，市场上的银首饰大多是白色，或者采用离子镀的办法获得的镀膜彩银合金。这种类型的合金在使用后不具备足够的耐腐蚀性能而变色，或者因为磨损而漏出基体合金而使得硫化变黑加速。随着近年来藏银首饰风暴的到来，藏银饰品走俏街头，需求量显著增加。在首饰加工的工艺技术方面，我国的银饰品厂已有相当水平，如有代表当今国际首饰最新工艺的中空电铸成型，三维立体车花;有领先国内首饰技术的全自动制链流水线，精密失浇铸流水线;还有点金、喷砂、彩镀等加工技法。而且国内产家正大力开发新的藏银合金产品，以品牌和技术迎接市场的检验与挑战。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种藏银首饰用耐冲压高弹性模量蓝色低银合金及其工艺。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种藏银首饰用耐冲压高弹性模量蓝色低银合金及其工艺。按重量百分比计,合金的组成为Ba:0.8-1.2wt.%,Hf:0.4-0.5wt.%,V:0.2-0.5wt.%,In:3.0-5.0wt.%,Re:0.6-0.8wt.%,Co:4.0-8.0wt.%,Ag:29.0-31.0wt.%，余量为铜。

上述一种藏银首饰用耐冲压高弹性模量蓝色低银合金及其工艺，包括如下步骤：将如上配比的原料加入到氩气环境下的感应电炉内，并采用石墨坩埚;熔炼时在1200度保温10分钟，靠高频感应炉电磁搅拌均匀;搅拌均匀后在1200度保温1分钟并浇铸出炉;合金浇铸采用直径20-30mm的钢模，并采用水冷的方式降温。将所得的铸锭在室温下进行轧制，每道次轧下量为20-30%;每两次轧制后中间退火温度为440度，保温0.6小时;最后将材料轧制成厚度为10-20mm的合金板;在首饰成型过程中，需要进行真空退火处理，消除加工过程中的应力;其中，温度为420度，时间为0.5小时；最后在首饰着色的过程中，需要进行微氧化操作，大气环境下温度220度，时间为0.5小时。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

（1）但是令人遗憾的是，目前藏银合金并没有形成像彩色K金那样的丰富的彩色银系列。因而，市场上的银首饰大多是白色，或者采用离子镀的办法获得的镀膜彩银合金。这种类型的合金在使用后不具备足够的耐腐蚀性能而变色，或者因为磨损而漏出基体合金而使得硫化变黑加速。随着近年来藏银首饰风暴的到来，藏银饰品走俏街头，需求量显著增加。同时具备蓝色光泽且具有优异耐硫化褪色的藏银用合金并没有面世。尽管我国首饰材料行业发展迅速，但由于起步晚，起点低，在一些技术环节上与国际水平相比还有很大差距。行业难题长时间不解决,不仅影响了相关产品的市场销售量和使用体验,也严重的限制了该类产品在国际领域的市场占有量。

（2）该类合金表面色泽的出现不是靠基体合金相的特征颜色，而是通过在首饰制备完工前的最后阶段通过表面微氧化的技术，在材料表面生成一层致密的氧化物层，可以使得首饰表面具备需要的颜色。本专利申请保护的藏银用合金，在加工后具备蓝色的光泽，且在表层受到局部破坏后还能在新鲜的基体上形成新的氧化层，从而使得表层的色泽观感得到修补。因而，从材料学角度来看具有自修复功能，并使得采用该银合金制备的首饰具有长久保持不变的能力。

（3）传统的藏银合金在浇铸、重熔以及热处理时产生耐火氧化皮，使银合金着色，影响饰品观。首饰铸件容易产生气孔、氧化物夹杂等缺陷，增加了金属液的粘度，在金属液流前端形成的氧化膜使表面张力提高，使充型阻力增加，影响成型性能，而形成的气孔、夹杂等缺陷会显著增加后面的抛光难度。本专利申请保护的银合金在凝固过程中，合金元素生成细小的化合物颗粒，悬浮于溶体中，作为异质晶核增加其在高熔点结晶核心上的润湿性，充分发挥这些核心的异质形核作用。此外，合金元素净化作用表现在其化学活性活泼，能够与合金溶液中众多有害杂质元素反应生成浮渣，从而降低这些元素的有害作用。

（4）该合金具有优异的力学性能，抗拉强度达到340MPa，延伸率为40-50%。因而该材料具有优异的冷冲压性能。采用该材料在冷冲压的条件下进行首饰部件制造，可以在冷变形中进行轧制或者冲压，变形量可以达到40-50%而没有明显的表层脱落或者因冷变形而造成的耐腐蚀性能下降的现象。此外，该银合金具有优异的耐腐蚀能力，其抗变色性具有很大的优势。该材料在恒温(35-38度),恒湿(20-90%R.H.)试验箱内采用盐雾腐蚀100小时，仍能保持较高光泽度而基本不变色。在室内环境，大气腐蚀的条件下四年基本不发黑变色。而传统的藏银首饰在使用4个月后就会发生明显的硫化发黑的现象。可以预计，该材料的实施和产业化必将取得优异经济效益。

具体实施方式

实施例1

一种藏银首饰用耐冲压高弹性模量蓝色低银合金及其工艺。按重量百分比计，合金的组成为Ba:0.8wt.%,Hf:0.4wt.%,V:0.2wt.%,In:3.0wt.%,Re:0.6wt.%,Co:4.0wt.%,Ag:29.0wt.%，余量为铜。上述一种藏银首饰用耐冲压高弹性模量蓝色低银合金及其工艺，包括如下步骤：将如上配比的原料加入到氩气环境下的感应电炉内，并采用石墨坩埚;熔炼时在1200度保温10分钟，靠高频感应炉电磁搅拌均匀;搅拌均匀后在1200度保温1分钟并浇铸出炉;合金浇铸采用直径20-30mm的钢模，并采用水冷的方式降温。将所得的铸锭在室温下进行轧制，每道次轧下量为20-30%;每两次轧制后中间退火温度为440度，保温0.6小时;最后将材料轧制成厚度为10-20mm的合金板;在首饰成型过程中，需要进行真空退火处理，消除加工过程中的应力;其中，温度为420度，时间为0.5小时；最后在首饰着色的过程中，需要进行微氧化操作，大气环境下温度220度，时间为0.5小时。

该合金在加工后具备蓝色的光泽，且在表层受到局部破坏后还能在新鲜的基体上形成新的氧化层，从而使得表层的色泽观感得到修补。该合金具有优异的力学性能，抗拉强度达到340MPa，延伸率为40-50%。因而该材料具有优异的冷冲压性能。采用该材料在冷冲压的条件下进行首饰部件制造，可以在冷变形中进行轧制或者冲压，变形量可以达到40-50%而没有明显的表层脱落或者因冷变形而造成的耐腐蚀性能下降的现象。此外，该银合金具有优异的耐腐蚀能力，其抗变色性具有很大的优势。在室内环境，大气腐蚀的条件下四年基本不发黑变色。而传统的藏银首饰在使用4个月后就会发生明显的硫化发黑的现象。

实施例2

一种藏银首饰用耐冲压高弹性模量蓝色低银合金及其工艺。按重量百分比计，合金的组成为Ba:1.2wt.%,Hf:0.5wt.%,V:0.5wt.%,In:5.0wt.%,Re:0.8wt.%,Co:8.0wt.%,Ag:31.0wt.%，余量为铜。上述一种藏银首饰用耐冲压高弹性模量蓝色低银合金及其工艺，包括如下步骤：将如上配比的原料加入到氩气环境下的感应电炉内，并采用石墨坩埚;熔炼时在1200度保温10分钟，靠高频感应炉电磁搅拌均匀;搅拌均匀后在1200度保温1分钟并浇铸出炉;合金浇铸采用直径20-30mm的钢模，并采用水冷的方式降温。将所得的铸锭在室温下进行轧制，每道次轧下量为20-30%;每两次轧制后中间退火温度为440度，保温0.6小时;最后将材料轧制成厚度为10-20mm的合金板;在首饰成型过程中，需要进行真空退火处理，消除加工过程中的应力;其中，温度为420度，时间为0.5小时；最后在首饰着色的过程中，需要进行微氧化操作，大气环境下温度220度，时间为0.5小时。

该合金在加工后具备蓝色的光泽，且在表层受到局部破坏后还能在新鲜的基体上形成新的氧化层，从而使得表层的色泽观感得到修补。该合金具有优异的力学性能，抗拉强度达到340MPa，延伸率为40-50%。因而该材料具有优异的冷冲压性能。采用该材料在冷冲压的条件下进行首饰部件制造，可以在冷变形中进行轧制或者冲压，变形量可以达到40-50%而没有明显的表层脱落或者因冷变形而造成的耐腐蚀性能下降的现象。此外，该银合金具有优异的耐腐蚀能力，其抗变色性具有很大的优势。在室内环境，大气腐蚀的条件下四年基本不发黑变色。而传统的藏银首饰在使用4个月后就会发生明显的硫化发黑的现象。

实施例3

一种藏银首饰用耐冲压高弹性模量蓝色低银合金及其工艺。按重量百分比计，合金的组成为Ba:0.9wt.%,Hf:0.4wt.%,V:0.4wt.%,In:3.2wt.%,Re:0.7wt.%,Co:4.5wt.%,Ag:29.0wt.%，余量为铜。上述一种藏银首饰用耐冲压高弹性模量蓝色低银合金及其工艺，包括如下步骤：将如上配比的原料加入到氩气环境下的感应电炉内，并采用石墨坩埚;熔炼时在1200度保温10分钟，靠高频感应炉电磁搅拌均匀;搅拌均匀后在1200度保温1分钟并浇铸出炉;合金浇铸采用直径20-30mm的钢模，并采用水冷的方式降温。将所得的铸锭在室温下进行轧制，每道次轧下量为20-30%;每两次轧制后中间退火温度为440度，保温0.6小时;最后将材料轧制成厚度为10-20mm的合金板;在首饰成型过程中，需要进行真空退火处理，消除加工过程中的应力;其中，温度为420度，时间为0.5小时；最后在首饰着色的过程中，需要进行微氧化操作，大气环境下温度220度，时间为0.5小时。

该合金在加工后具备蓝色的光泽，且在表层受到局部破坏后还能在新鲜的基体上形成新的氧化层，从而使得表层的色泽观感得到修补。该合金具有优异的力学性能，抗拉强度达到340MPa，延伸率为40-50%。因而该材料具有优异的冷冲压性能。采用该材料在冷冲压的条件下进行首饰部件制造，可以在冷变形中进行轧制或者冲压，变形量可以达到40-50%而没有明显的表层脱落或者因冷变形而造成的耐腐蚀性能下降的现象。此外，该银合金具有优异的耐腐蚀能力，其抗变色性具有很大的优势。在室内环境，大气腐蚀的条件下四年基本不发黑变色。而传统的藏银首饰在使用4个月后就会发生明显的硫化发黑的现象。

Claims (3)

1.一种藏银首饰用耐冲压高弹性模量蓝色低银合金及其工艺；按照重量百分比,该合金的成分为:Ba:0.8-1.2wt.%,Hf:0.4-0.5wt.%,V:0.2-0.5wt.%,In:3.0-5.0wt.%,Re:0.6-0.8wt.%,Co:4.0-

8.0wt.%,Ag:29.0-31.0wt.%，余量为铜。

2.根据权利要求1所述一种藏银首饰用耐冲压高弹性模量蓝色低银合金及其工艺，其特征在于包括如下冶炼步骤：将如上配比的原料加入到氩气环境下的感应电炉内，并采用石墨坩埚;熔炼时在1200度保温10分钟，靠高频感应炉电磁搅拌均匀;搅拌均匀后在1200度保温1分钟并浇铸出炉;合金浇铸采用直径20-30mm的钢模，并采用水冷的方式降温。

3.根据权利要求1所述一种藏银首饰用耐冲压高弹性模量蓝色低银合金及其工艺，其特征在于包含如下使用步骤：将所得的铸锭在室温下进行轧制，每道次轧下量为20-30%;每两次轧制后中间退火温度为440度，保温0.6小时;最后将材料轧制成厚度为10-20mm的合金板;在首饰成型过程中，需要进行真空退火处理，消除加工过程中的应力;其中，温度为420度，时间为0.5小时；最后在首饰着色的过程中，需要进行微氧化操作，大气环境下温度220度，时间为0.5小时。