CN111286641B - 一种抗变色玫瑰金用补口合金及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种抗变色玫瑰金用补口合金及其制备方法和应用。该补口合金以铜为主体元素，还包括用于提高合金抗变色性能的铝元素、铬元素和硅元素，以及用于洁净合金的硼元素和/或锂元素。该补口合金应用时，与纯金按照1：3的比例配置熔炼为18K玫瑰金合金，所得的金合金综合性能优良，具有较好的抗变色性能，加工性能和铸造性能，铸件表面光洁，颜色为玫瑰金颜色。合金中不采用贵金属元素进行合金化，成本相对低廉，合金中也不采用有害元素，对环境和操作人员不产生有害影响。

Description

一种抗变色玫瑰金用补口合金及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，涉及一种用于饰品制造的多元素的玫瑰金合金，尤其是指一种抗变色玫瑰金用补口合金及其制备方法和应用。
背景技术
玫瑰金是一种黄金和铜的合金，由于其具有非常时尚、靓丽的粉红玫瑰色彩，因而广泛用于首饰设计和加工。18K玫瑰金由于对颜色的要求主要为纯金+铜+少量银/锌。由于玫瑰金中的铜含量很高，因此易于发生腐蚀如氧化而变黑或者发生选择性腐蚀导致合金中的铜腐蚀损耗掉而变黄。
目前首饰贵金属材料常见的提高合金抗变色性能主要是通过合金化添加易于钝化的金属元素使得在合金表面形成一种抗变色的钝化层或者采用钝化的工艺在合金表面产生一层钝化层提高其抗变色性能。而首饰由于本身对颜色要求较高，添加过多其他的抗变色合金元素易于导致合金颜色发生变化，从而失去玫瑰金的色泽，而添加过少又起不到作用。因此要保持合金的颜色又提高其耐蚀性，是抗变色玫瑰金的技术的难点。
补口是首饰业中的术语，它是贵金属饰加工业中对加工配套产品合金材料的一种俗称。其本质是一种中间合金。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：制作一种成本低、不含有害元素的玫瑰金合金，并且能够保持合金颜色，提高合金的耐腐蚀性能。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种抗变色玫瑰金用补口合金，以铜为主体元素，还包括用于提高合金抗变色性能的铝元素、铬元素和硅元素，以及用于洁净合金的硼元素和/或锂元素。
进一步的，所述补口合金还包括锗元素。
进一步的，所述补口合金由以下重量百分比成分构成：铝元素0.2-4.0％、铬元素0.05-2.0％、硅元素0.2-2.0％、锗元素0.05-2.0％、硼元素0-0.4％、锂元素0-0.4％，余量为铜元素。
上述所述的抗变色玫瑰金用补口合金的制作方法，包括以下步骤：
步骤一：将铝、铬、硅、硼、锂分别与铜制作成铜铝中间合金、铜铬中间合金、铜硅中间合金、铜硼中间合金、铜锂中间合金。
步骤二：在真空环境中熔炼，将铜熔化，然后加入铜硼中间合金和/或铜锂中间合金，再分别加入铜铝中间合金、铜铬中间合金、铜硅中间合金，制成补口合金粒子。
进一步的，在所述步骤一中，还将锗与铜制作成铜锗中间合金；在所述步骤二中，往熔化的铜中将铜硼中间合金和/或铜锂中间合金后，还加入了铜锗中间合金。
上述所述的制作方法还包括步骤三：
步骤三：通过抛光工艺以及酸洗工艺将所述补口合金粒子表面的氧化皮以及其他表面附着的杂质去除。
上述所述的抗变色玫瑰金用补口合金，应用于制作金合金。
进一步的，应用于制作金合金时，补口合金与纯金按照1:3的比例熔炼为18K金合金。
进一步的，在完成18K金合金首饰制造后，对首饰表面进行除蜡处理，然后在纯氧环境中进行加热保温处理。
进一步的，所述加热保温处理条件为：加热至100-200℃，保温0.2-1h。
本发明的有益效果在于：以该补口合金与纯金按照1：3的比例配置熔炼为18K玫瑰金合金时，所得的金合金综合性能优良，具有较好的抗变色性能，加工性能和铸造性能，铸件表面光洁，颜色为玫瑰金颜色。合金中不采用贵金属元素进行合金化，成本相对低廉，合金中也不采用有害元素，对环境和操作人员不产生有害影响。
具体实施方式
本发明的构思为：在合金中有微量的复合钝化元素，为保证元素的烧损率可控，严格控制补口合金中的含氧量，并在补口合金中加入脱氧剂。利用添加的特定微量元素的在一定温度下氧化形成的透明氧化膜以获得较好的耐蚀性。
为了进一步论述本发明构思的可行性，根据本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果的具体实施方式详予说明。
实施例1
一种抗变色玫瑰金用补口合金，由以下重量百分比成分构成：铝元素0.2-4.0％、铬元素0.05-2.0％、硅元素0.2-2.0％、硼元素0-0.4％和锂元素0-0.4％，余量为铜元素。其中硼元素和锂元素的重量百分比含量不能同时为0。
实施例2
一种抗变色玫瑰金用补口合金，由以下重量百分比成分构成：铝元素0.2-4.0％、铬元素0.05-2.0％、硅元素0.2-2.0％、锗元素0.05-2.0％、硼元素0-0.4％和锂元素0-0.4％，余量为铜元素。其中硼元素和锂元素的重量百分比含量不能同时为0。
实施例3
一种抗变色玫瑰金用补口合金，由以下重量百分比成分构成：铝元素4.0％、铬元素0.05％、硅元素0.2％、锗元素0.05％和硼元素0.4％，余量为铜元素。
实施例4
一种抗变色玫瑰金用补口合金，由以下重量百分比成分构成：铝元素0.2％、铬元素2.0％、硅元素2.0％、锗元素2.0％和锂元素0.4％，余量为铜元素。
实施例5
一种抗变色玫瑰金用补口合金，由以下重量百分比成分构成：铝元素2.0％、铬元素1.0％、硅元素1.0％、锗元素1.0％、硼元素0.2％和锂元素0.2％，余量为铜元素。
上述实施例中，铝元素、铬元素和硅元素的用于提高合金的抗变色性能，硼元素和/或锂元素用于洁净合金以及还原氧化物。
实施例6
上述所述的抗变色玫瑰金用补口合金的制作方法，包括以下步骤：
步骤一：将将铝、铬、硅、硼、锂、锗分别与铜制作成铜铝中间合金、铜铬中间合金、铜硅中间合金、铜硼中间合金、铜锂中间合金、铜锗中间合金。
步骤二：在真空环境中熔炼，将铜熔化，然后加入铜硼中间合金和/或铜锂中间合金，再分别加入铜铝中间合金、铜铬中间合金、铜硅中间合金、铜锗中间合金，制成补口合金粒子。
步骤三：通过抛光工艺以及酸洗工艺将所述补口合金粒子表面的氧化皮以及其他表面附着的杂质去除。
在制备抗变色玫瑰金用补口合金时，根据合金中所需的各元素含量以及各个元素的在中间合金中的含量往熔化的铜中加入铜铝中间合金、铜铬中间合金、铜硅中间合金、铜硼中间合金、铜锂中间合金、铜锗中间合金的所需的量即可。
补口合金粒子在熔炼以及造粒过程中不可避免的会产生一些氧化物夹杂在表层形成氧化皮。这些氧化皮会加重钝化元素的烧损，同时也会附着在首饰表面影响首饰的光泽。因此，在熔炼造粒以后，对补口合金粒子引入抛光工艺，并用酸洗去除表面的氧化皮，使补口合金粒子获得光洁的表面。
获得补口合金粒子后，可根据实施例7至10中任一实施例的工艺进行首饰制作：
实施例7
上述所述的抗变色玫瑰金用补口合金，应用于制作金合金。金合金制作成首饰后，先对首饰表面进行除蜡处理，然后在纯氧环境中，加热至100-200℃，保温0.2-1h。
实施例8
上述所述的抗变色玫瑰金用补口合金应用于制作金合金时，补口合金与纯金按照1:3的比例熔炼为18K金合金，然后对首饰表面进行除蜡处理，最后在纯氧环境中，加热至100℃，保温1h。
实施例9
上述所述的抗变色玫瑰金用补口合金应用于制作金合金时，补口合金与纯金按照1:3的比例熔炼为18K金合金，然后对首饰表面进行除蜡处理，最后在纯氧环境中，加热至200℃，保温0.2h。
实施例10
上述所述的抗变色玫瑰金用补口合金应用于制作金合金时，补口合金与纯金按照1:3的比例熔炼为18K金合金，然后对首饰表面进行除蜡处理，最后在纯氧环境中，加热至150℃，保温0.6h。
实施例7至10中，由于本发明添加微量复合氧活性元素进行多元合金化，这些氧活性元素的氧化物自由能比铜的氧化物都低，与氧亲和力更强，可以形成较为稳定的氧化物薄膜保护合金基体而对合金表面颜色影响不大，故为提高耐蚀性，本发明制备的玫瑰金通过高温氧化工艺提高其耐蚀性能。该高温氧化工艺为：在100-200℃条件下保温0.2-1h。由本发明配方以及工艺制作的首饰成品与现有技术制作的首饰成品进行人工汗液浸泡比较时，本发明所制作的首饰长时间不褪色。
综上所述，本发明提供的一种抗变色玫瑰金用补口合金，该合金制备完成后应用制作金合金。该补口合金与纯金按照1：3的比例配置熔炼为18K玫瑰金合金时，所得的金合金综合性能优良，具有较好的抗变色性能，加工性能和铸造性能，铸件表面光洁，颜色为玫瑰金颜色。合金中不采用贵金属元素进行合金化，成本相对低廉，合金中也不采用有害元素，对环境和操作人员不产生有害影响。制作成首饰后还通过高温氧化工艺提高其耐蚀性能。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种抗变色玫瑰金用补口合金，以铜为主体元素，其特征在于，还包括用于提高合金抗变色性能的铝元素、铬元素和硅元素，以及用于洁净合金的硼元素和/或锂元素；所述抗变色玫瑰金用补口合金中各成分百分比含量为：铝元素0.2-4.0％、铬元素0.05-2.0％、硅元素0.2-2.0％、硼元素0-0.4％、锂元素0-0.4％，余量为铜元素；所述硼元素和所述锂元素的重量百分比含量不能同时为0。
2.如权利要求1所述抗变色玫瑰金用补口合金，其特征在于，还包括锗元素，所述锗元素的百分比含量为0.05-2.0％。
3.一种如权利要求1至2任一所述的抗变色玫瑰金用补口合金的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将铝、铬、硅、硼、锂分别与铜制作成铜铝中间合金、铜铬中间合金、铜硅中间合金、铜硼中间合金、铜锂中间合金；
步骤二：在真空环境中熔炼，将铜熔化，然后加入铜硼中间合金和/或铜锂中间合金，再分别加入铜铝中间合金、铜铬中间合金、铜硅中间合金，制成补口合金粒子。
4.如权利要求3所述抗变色玫瑰金用补口合金的制作方法，其特征在于，在所述步骤一中，还将锗与铜制作成铜锗中间合金；在所述步骤二中，往熔化的铜中将铜硼中间合金和/或铜锂中间合金后，还加入了铜锗中间合金。
5.如权利要求3或4任一所述抗变色玫瑰金用补口合金的制作方法，其特征在于，还包括步骤三：
步骤三：通过抛光工艺以及酸洗工艺将所述补口合金粒子表面的氧化皮以及其他表面附着的杂质去除。
6.一种如权利要求1至2任一所述的抗变色玫瑰金用补口合金的应用，其特征在于，应用于制作金合金。
7.如权利要求6所述抗变色玫瑰金用补口合金的应用，其特征在于，制作金合金时，补口合金与纯金按照1:3的比例熔炼为18K金合金。
8.如权利要求7所述抗变色玫瑰金用补口合金的应用，其特征在于，完成18K金合金首饰制造后，对首饰表面进行除蜡处理，然后在纯氧环境中进行加热保温处理。
9.如权利要求8所述抗变色玫瑰金用补口合金的应用，其特征在于，所述加热保温处理条件为：加热至100-200℃，保温0.2-1h。
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