CN112301265A - 一种补口材料及银饰的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种补口材料,包括以下组分及重量百分比:铜23%~30%,锌20%~28%,锗10%~20%,其余组分为银。本发明还公开了一种银饰的制备方法,包括以下步骤:将如权利要求1或2所述的补口材料与纯度不小于99.9%的足银按重量比为7.5:92.5进行配料,投入熔炼炉中使用熔炼工艺进行熔炼,然后通过铸造或浇注获得银饰。在本发明中,通过调整补口材料中的组分及其占比比例,再结合制备过程中对于金属熔液的熔炼温度以及石膏模的保温温度的控制,降低浇注温度,提高铸件的冷却速度,避免因冷却时间过长而使铸件晶粒粗大,造成枯银、沙窿等问题,提高银饰的表面质量及成型性能,提高银饰的价值。

Description

一种补口材料及银饰的制备方法
技术领域
本发明涉及银合金加工领域,尤其涉及一种补口材料及银饰的制备方法。
背景技术
目前,市场上主要以纯度为92.5%的银合金作为银饰材料,即称为925银(也称为斯特林银),通过添加7.5%的以铜为主的合金化元素,通过成分优化显著提高银饰品的硬度、强度和抗变色效果,受到市场的欢迎和大范围使用。
然而,在实际制备银饰的过程中,铜基补口合金成分及制备工艺不当会导致精密铸造的银饰品出现枯银、沙窿等问题,严重影响表观质量和后续加工,降低银饰品价值。
其中,铸件出现收缩性沙窿、枯银的原因包括:
1、铸件冷却速度过慢,使铸件晶粒粗大;
2、浇注温度过高,导致冷却时间变长,使铸件晶粒粗大;
3、浇注时连同氧化皮一起倒入,导致内部结晶不一致。
发明内容
为了克服上述现有技术所述的至少一种缺陷,本发明提供一种补口材料及银饰的制备方法。
本发明为解决其问题所采用的技术方案是:
一种补口材料,包括以下组分及重量百分比:铜23%~30%,锌20%~28%,锗10%~20%,其余组分为银。
该补口材料的制备方法如下:在惰性气氛保护下,按照重量百分比称取所述铜、锌、锗和银,加入至炉内进行熔炼;待所述铜、锌、锗和银熔炼完成,然后降温精炼,浇注成补口材料块体;将所述补口材料块体加工成丝材或颗粒,以便于银饰制备过程的配料。
进一步地,该补口材料包括以下组分及重量百分比:铜26%,锌23%,锗15%,银36%。
一种银饰的制备方法,包括以下步骤:将所述补口材料与纯度不小于99.9%的足银按重量比为7.5:92.5进行配料,投入熔炼炉中使用熔炼工艺进行熔炼,然后通过铸造或浇注获得银饰。本发明在熔炼完成后可直接铸造获得银饰饰品,也可浇注获得银饰块体,再后续加工成饰品。
进一步地,通过失蜡倒模工艺以制备所述银饰,其中,所述熔炼温度为980~1020℃,石膏模的保温温度为510~580℃。
进一步地,所述熔炼温度为990~1000℃,所述石膏模的保温温度为540~560℃。
进一步地,所述熔炼温度为995℃,所述石膏模的保温温度为550℃。
本发明还公开了一种由所述的银饰的制备方法所制备而得的银饰。
本发明通过调整补口材料中的铜、锌、锗以及银的组分及其占比比例,使用本发明的补口材料以及银饰的制备方法以制备的银饰饰品具有良好的表面质量,无沙窿、枯银现象,得以减少后续加工量或者不用后续加工,降低银饰品铸件废品率,可直接降低了银饰饰品加工成本,提升银饰饰品的质量。
其中,铜作为该补口材料中的主元素,在银合金中起固溶强化作用,可提高银饰饰品硬度和强度。在铸造过程中过程中铜化学性质较活泼,易氧化生产红色的Cu2O和黑色的CuO,在银饰铸件表面形成红斑或黑斑,严重影响制品表面质量。本发明中,铜的质量百分比优选23%~30%。
锌提高了合金熔体表面张力,提高银饰充型能力和铸造性能,并提高了白度和亮度。锌元素存在熔点低、蒸汽压高的特性,冶炼过程中易形成ZnO夹杂,在铸件表面形成白斑、气孔、疏松等缺陷。在本发明中,锌的质量百分比优选20%~28%。
锗元素是该补口材料中重要的脱氧剂,是现有技术的补口材料中硅元素优良的替代元素成分,锗元素与硅元素同属第Ⅳ副族,性能相近。但是,锗元素熔点低,仅为938.3℃,在铸造过程中在高温熔体表面形成液态保护膜,降低熔体高温氧化和烧损趋势。在本发明中,锗的质量百分比优选10%~20%。
银元素是银饰的本体元素,利用银元素与铜、锌、锗形成四元合金熔体,以加快在制备银饰时溶体的混合效果。
综上所述,本发明提供的补口材料及银饰的制备方法,具有如下技术效果:
通过调整补口材料中的组分及其占比比例,利用该补口材料结合足银以制备银饰时,利用补口材料中的银组分以加快溶体的混合效果;利用锌元素降低合金熔点,提高熔体流动性,降低表面张力,提高对模具的润湿性,降低铸件表面粗糙度,进而改善银合金铸造性能;利用铜元素提高合金机械性能;利用锗元素进一步降低合金熔点,并在铸造过程中形成液态氧化膜,保护银及其他元素不被氧化,防止出现氧化皮并进入石膏模中;在通过失蜡倒模工艺以制备银饰时,再结合制备过程中对于金属熔液的熔炼温度以及石膏模的保温温度的控制,降低浇注温度,提高铸件的冷却速度,避免因冷却时间过长而使铸件晶粒粗大,造成枯银、沙窿等问题,提高银饰的表面质量及成型性能,提高银饰的价值。
具体实施方式
为了更好地理解和实施,下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在限制本发明。
实施例1
首先制备补口材料,按重量百分比配料:铜26%,锌23%,锗15%,银36%。在惰性气体(例如氩气)保护下,将纯度均为不小于99.9%的铜、锌、锗和银四种元素按比例混合放进熔炉中高温熔炼,获得铜、锌、锗和银四元合金熔体;然后降温至800~1100℃精炼静置20min以上,使其成分均匀,随后浇注进入预先准备的石墨模具,获得补口材料块体;将所述补口材料块体加工成丝材或颗粒。
诚然,需要说明的是,所述补口材料的制备方法属于现有技术,本发明对所述补口材料的制备方法不做具体限定。
在本实施例中,本发明还提供了一种银饰的制备方法,包括以下步骤:在所述补口材料制备完成后,开始制备银饰,按重量百分比配料,其中,补口材料7.5%,纯度不小于99.9%的足银92.5%;按比例进行配料后,将补口材料和足银投入熔炼炉中使用熔炼工艺进行熔炼,然后通过铸造或浇注获得银饰。本发明在熔炼完成后可直接铸造获得银饰饰品,也可浇注获得银饰块体,再后续加工成饰品。
在本实施例中,通过失蜡倒模工艺以制备所述银饰。具体的,以通过失蜡倒模工艺制备银饰圆形吊坠为例:喷蜡制作直径Φ30mm,厚度2mm的吊坠蜡模,种蜡树后制成石膏模,通过电焗炉脱蜡焙烧,并在500℃保温;将999足银与所述补口材料按照92.5:7.5配料,在带保护气体(例如氩气)的高频熔炼炉中熔炼,熔炼温度990℃,待熔体完全清澈倒入所述石膏模中;将所述石膏模在空气中缓冷15~20min,然后放入冷水中炸洗,去除石膏以得到金属树;对所述金属树进行清洗并剪切铸件,得到银饰圆形吊坠。
实施例2
首先制备补口材料,按重量百分比配料:铜26%,锌23%,锗15%,银36%。在惰性气体(例如氩气)保护下,将纯度均为不小于99.9%的铜、锌、锗和银四种元素按比例混合放进熔炉中高温熔炼,获得铜、锌、锗和银四元合金熔体;然后降温至800~1100℃精炼静置20min以上,使其成分均匀,随后浇注进入预先准备的石墨模具,获得补口材料块体;将所述补口材料块体加工成丝材或颗粒。
诚然,需要说明的是,所述补口材料的制备方法属于现有技术,本发明对所述补口材料的制备方法不做具体限定。
在本实施例中,本发明还提供了一种银饰的制备方法,包括以下步骤:在所述补口材料制备完成后,开始制备银饰,按重量百分比配料,其中,补口材料7.5%,纯度不小于99.9%的足银92.5%;按比例进行配料后,将补口材料和足银投入熔炼炉中使用熔炼工艺进行熔炼,然后通过铸造或浇注获得银饰。本发明在熔炼完成后可直接铸造获得银饰饰品,也可浇注获得银饰块体,再后续加工成饰品。
在本实施例中,通过失蜡倒模工艺以制备所述银饰。具体的,以通过失蜡倒模工艺制备银饰圆形吊坠为例:喷蜡制作直径Φ30mm,厚度2mm的吊坠蜡模,种蜡树后制成石膏模,通过电焗炉脱蜡焙烧,并在550℃保温;将999足银与所述补口材料按照92.5:7.5配料,在带保护气体(例如氩气)的高频熔炼炉中熔炼,熔炼温度1000℃,待熔体完全清澈倒入所述石膏模中;将所述石膏模在空气中缓冷15~20min,然后放入冷水中炸洗,去除石膏以得到金属树;对所述金属树进行清洗并剪切铸件,得到银饰圆形吊坠。
实施例3
首先制备补口材料,按重量百分比配料:铜26%,锌23%,锗15%,银36%。在惰性气体(例如氩气)保护下,将纯度均为不小于99.9%的铜、锌、锗和银四种元素按比例混合放进熔炉中高温熔炼,获得铜、锌、锗和银四元合金熔体;然后降温至800~1100℃精炼静置20min以上,使其成分均匀,随后浇注进入预先准备的石墨模具,获得补口材料块体;将所述补口材料块体加工成丝材或颗粒。
诚然,需要说明的是,所述补口材料的制备方法属于现有技术,本发明对所述补口材料的制备方法不做具体限定。
在本实施例中,本发明还提供了一种银饰的制备方法,包括以下步骤:在所述补口材料制备完成后,开始制备银饰,按重量百分比配料,其中,补口材料7.5%,纯度不小于99.9%的足银92.5%;按比例进行配料后,将补口材料和足银投入熔炼炉中使用熔炼工艺进行熔炼,然后通过铸造或浇注获得银饰。本发明在熔炼完成后可直接铸造获得银饰饰品,也可浇注获得银饰块体,再后续加工成饰品。
在本实施例中,通过失蜡倒模工艺以制备所述银饰。具体的,以通过失蜡倒模工艺制备银饰圆形吊坠为例:喷蜡制作直径Φ30mm,厚度2mm的吊坠蜡模,种蜡树后制成石膏模,通过电焗炉脱蜡焙烧,并在500℃保温;将999足银与所述补口材料按照92.5:7.5配料,在带保护气体(例如氩气)的高频熔炼炉中熔炼,熔炼温度990℃,待熔体完全清澈倒入所述石膏模中;将所述石膏模在空气中缓冷15~20min,然后放入冷水中炸洗,去除石膏以得到金属树;对所述金属树进行清洗并剪切铸件,得到银饰圆形吊坠。
实施例4
首先制备补口材料,按重量百分比配料:铜26%,锌23%,锗15%,银36%。在惰性气体(例如氩气)保护下,将纯度均为不小于99.9%的铜、锌、锗和银四种元素按比例混合放进熔炉中高温熔炼,获得铜、锌、锗和银四元合金熔体;然后降温至800~1100℃精炼静置20min以上,使其成分均匀,随后浇注进入预先准备的石墨模具,获得补口材料块体;将所述补口材料块体加工成丝材或颗粒。
诚然,需要说明的是,所述补口材料的制备方法属于现有技术,本发明对所述补口材料的制备方法不做具体限定。
在本实施例中,本发明还提供了一种银饰的制备方法,包括以下步骤:在所述补口材料制备完成后,开始制备银饰,按重量百分比配料,其中,补口材料7.5%,纯度不小于99.9%的足银92.5%;按比例进行配料后,将补口材料和足银投入熔炼炉中使用熔炼工艺进行熔炼,然后通过铸造或浇注获得银饰。本发明在熔炼完成后可直接铸造获得银饰饰品,也可浇注获得银饰块体,再后续加工成饰品。
在本实施例中,通过失蜡倒模工艺以制备所述银饰。具体的,以通过失蜡倒模工艺制备银饰圆形吊坠为例:喷蜡制作直径Φ30mm,厚度2mm的吊坠蜡模,种蜡树后制成石膏模,通过电焗炉脱蜡焙烧,并在550℃保温;将999足银与所述补口材料按照92.5:7.5配料,在带保护气体(例如氩气)的高频熔炼炉中熔炼,熔炼温度990℃,待熔体完全清澈倒入所述石膏模中;将所述石膏模在空气中缓冷15~20min,然后放入冷水中炸洗,去除石膏以得到金属树;对所述金属树进行清洗并剪切铸件,得到银饰圆形吊坠。
实施例5
首先制备补口材料,按重量百分比配料:铜26%,锌23%,锗15%,银36%。在惰性气体(例如氩气)保护下,将纯度均为不小于99.9%的铜、锌、锗和银四种元素按比例混合放进熔炉中高温熔炼,获得铜、锌、锗和银四元合金熔体;然后降温至800~1100℃精炼静置20min以上,使其成分均匀,随后浇注进入预先准备的石墨模具,获得补口材料块体;将所述补口材料块体加工成丝材或颗粒。
诚然,需要说明的是,所述补口材料的制备方法属于现有技术,本发明对所述补口材料的制备方法不做具体限定。
在本实施例中,本发明还提供了一种银饰的制备方法,包括以下步骤:在所述补口材料制备完成后,开始制备银饰,按重量百分比配料,其中,补口材料7.5%,纯度不小于99.9%的足银92.5%;按比例进行配料后,将补口材料和足银投入熔炼炉中使用熔炼工艺进行熔炼,然后通过铸造或浇注获得银饰。本发明在熔炼完成后可直接铸造获得银饰饰品,也可浇注获得银饰块体,再后续加工成饰品。
在本实施例中,通过失蜡倒模工艺以制备所述银饰。具体的,以通过失蜡倒模工艺制备银饰圆形吊坠为例:喷蜡制作直径Φ30mm,厚度2mm的吊坠蜡模,种蜡树后制成石膏模,通过电焗炉脱蜡焙烧,并在550℃保温;将999足银与所述补口材料按照92.5:7.5配料,在带保护气体(例如氩气)的高频熔炼炉中熔炼,熔炼温度995℃,待熔体完全清澈倒入所述石膏模中;将所述石膏模在空气中缓冷15~20min,然后放入冷水中炸洗,去除石膏以得到金属树;对所述金属树进行清洗并剪切铸件,得到银饰圆形吊坠。
测试结果
将实施例1至5获得的银饰圆形吊坠分别进行表面质量测试,可通过肉眼或者普通放大镜观察所述银饰圆形吊坠的表面。测试结果如下表所示:
Figure BDA0002674970540000091
由上述表中实施例3至5获得的银饰圆形吊坠的表面质量来看,本发明通过调整补口材料中的铜、锌、锗以及银的组分及其占比比例,使用本发明的补口材料以及银饰的制备方法以制备的银饰饰品具有良好的表面质量,无沙窿、枯银现象,得以减少后续加工量或者不用后续加工,降低银饰品铸件废品率,可直接降低了银饰饰品加工成本,提升银饰饰品的质量。
综上所述,本发明通过调整补口材料中的组分及其占比比例,利用该补口材料结合足银以制备银饰时,利用补口材料中的银组分以加快溶体的混合效果;利用锌元素降低合金熔点,提高熔体流动性,降低表面张力,提高对模具的润湿性,降低铸件表面粗糙度,进而改善银合金铸造性能;利用铜元素提高合金机械性能;利用锗元素进一步降低合金熔点,并在铸造过程中形成液态氧化膜,保护银及其他元素不被氧化,防止出现氧化皮并进入石膏模中;在通过失蜡倒模工艺以制备银饰时,再结合制备过程中对于金属熔液的熔炼温度以及石膏模的保温温度的控制,降低浇注温度,提高铸件的冷却速度,避免因冷却时间过长而使铸件晶粒粗大,造成枯银、沙窿等问题,提高银饰的表面质量及成型性能,提高银饰的价值。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段,还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种补口材料,其特征在于,包括以下组分及重量百分比:铜23%~30%,锌20%~28%,锗10%~20%,其余组分为银。
2.根据权利要求1所述的补口材料,其特征在于,包括以下组分及重量百分比:铜26%,锌23%,锗15%,银36%。
3.一种银饰的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将如权利要求1或2所述的补口材料与纯度不小于99.9%的足银按重量比为7.5:92.5进行配料,投入熔炼炉中使用熔炼工艺进行熔炼,然后通过铸造或浇注获得银饰。
4.根据权利要求3所述的银饰的制备方法,其特征在于,通过失蜡倒模工艺以制备所述银饰,其中,所述熔炼温度为980~1020℃,石膏模的保温温度为510~580℃。
5.根据权利要求4所述的银饰的制备方法,其特征在于,所述熔炼温度为990~1000℃,所述石膏模的保温温度为540~560℃。
6.根据权利要求5所述的银饰的制备方法,其特征在于,所述熔炼温度为995℃,所述石膏模的保温温度为550℃。
7.一种由权利要求3至6任一所述的银饰的制备方法所制备而得的银饰。
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