DE1219695B

DE1219695B - Process for the production of hard, heat-treated gold alloys

Info

Publication number: DE1219695B
Application number: DEB49963A
Authority: DE
Inventors: Edmond Brellier; Aram Haroutouian
Original assignee: ARAM HAROUTOUIAN
Current assignee: ARAM HAROUTOUIAN
Priority date: 1958-08-14
Filing date: 1958-08-14
Publication date: 1966-06-23

Description

Verfahren zur Herstellung von harten, wärmebehandelten Goldlegierungen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer harten Goldlegierung, die aus einem Legierungszusatz aus Kupfer, Nickel und Zink, Rest 60 bis 80% Gold besteht.Process for the production of hard, heat-treated gold alloys The invention relates to a method for producing a hard gold alloy, those made of an alloy addition of copper, nickel and zinc, the remainder 60 to 80% gold consists.

Es ist bereits eine Anzahl von Goldlegierungen bekanntgeworden, deren Legierungsbestandteile aus Kupfer, Nickel und Zink bestehen und deren Gewichtsverhältnisse zueinander für verschiedene Goldgehalte der Legierung unterschiedlich sind.A number of gold alloys have already become known, their Alloy components consist of copper, nickel and zinc and their weight ratios are different from each other for different gold contents of the alloy.

Darüber hinaus sind Verfahren zur Wärmebehandlung von Goldlegierungen bekannt, um ihre Härte zu erhöhen. So wurde bereits vorgeschlagen, Goldlegierungen nach vorausgegangener Lösungsglühung mit anschließendem Abschrecken durch ein Aushärtungsglühen zu härten.In addition, there are processes for the heat treatment of gold alloys known to increase their hardness. Gold alloys have already been proposed after previous solution annealing with subsequent quenching by means of a hardening anneal to harden.

Demgegenüber zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren dadurch aus, daß die durch Einschmelzen des aus 65 bis 901/o Kupfer, 4 bis 2511/o Nickel und 3 bis 101/o Zink bestehenden Legierungszusatzes mit der dem gewünschten Goldgehalt entsprechenden Menge Feingold hergestellte Goldlegierung einer Wärmebehandlung unterworfen wird, indem sie etwa 4 Stunden lang bei etwa 300°C geglüht, dann auf etwa 700° C erhitzt und in reduzierender Atmosphäre bei etwa 700° C einem etwa 1stündigen Nachglühen unterzogen wird, worauf die Legierung in Alkohol od. dgl. abgeschreckt, darauf auf etwa 250° C erhitzt und bei dieser Temperatur etwa 1 Stunde lang nachgeglüht und abschließend in normaler Atmosphäre auf Zimmertemperatur abkühlen gelassen wird.In contrast, the method according to the invention is characterized by this from the fact that the melting of the from 65 to 901 / o copper, 4 to 2511 / o nickel and 3 to 10 1 / o zinc alloy additive with the desired gold content corresponding amount of fine gold produced gold alloy subjected to a heat treatment is by annealing at about 300 ° C for about 4 hours, then to about 700 ° C heated and in a reducing atmosphere at about 700 ° C an afterglow for about 1 hour is subjected, whereupon the alloy is quenched in alcohol or the like heated to about 250 ° C and annealed at this temperature for about 1 hour and finally allowed to cool to room temperature in a normal atmosphere.

Erfindungsgemäß zu behandelnde Legierungen sind besonders geeignet für Gegenstände, die eine Kalt-oder Warm-)Verarbeitung, beispielsweise Walzen, Drahtziehen oder Stanzen, erfordern. Selbstverständlich werden diese Arbeitsgänge vor der der Legierung Härte und Elastizität verleihenden Wärmebehandlung durchgeführt.Alloys to be treated according to the invention are particularly suitable for objects that require cold or hot processing, for example rolling, wire drawing or punching. Of course, these operations are carried out before the Alloy hardness and elasticity-imparting heat treatment carried out.

Zu den industriellen Anwendungsgebieten, für die sich die erfindungsgemäß hergestellten und zu behandelnden Legierungen besonders eignen, gehören die Elektronik, die Schmuckherstellung und die Dentaltechnik. Aus solchen Legierungen können Federn und Kontakte mit hoher mechanischer Festigkeit und Elastizität, Gegenstände mit hoher Stoßfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit sowie zusammengesetzte Gegenstände mit verschiedenen Teilen aus einer weichen bzw. einer harten Legierung, die besonders in der Dentaltechnik zweckmäßig sind, hergestellt werden.Among the industrial fields of application for which the invention The alloys manufactured and treated are particularly suitable, include electronics, jewelry production and dental technology. Feathers can be made from such alloys and contacts with high mechanical strength and elasticity, objects with high impact resistance, corrosion resistance and wear resistance as well as composite Objects with different parts made of a soft or a hard alloy, which are particularly useful in dental technology.

Das Wesen der Erfindung, ihre Ziele und die Art ihrer Anwendung in der Praxis werden für ein Ausführungsbeispiel an Hand einer graphischen Darstellung näher beschrieben und erläutert.The essence of the invention, its aims and the way of its application in practice are for an embodiment on the basis of a graphic representation described and explained in more detail.

In der graphischen Darstellung ist die Brinellhärte (d) als Ordinate gegen den sowohl in Karat (K) als auch in Gewichtsprozent angegebenen Goldgehalt als Abszisse eingetragen.In the graph, the Brinell hardness (d) is as the ordinate against the gold content stated both in carats (K) and in percent by weight entered as the abscissa.

In der Zeichnung stellen die Kurven I und II Goldlegierungen dar, die aus 37,5 bis 92% (entsprechend 9- bis 22karätigem) Gold und einem restlichen Legierungszusatz in dem erfindungsgemäßen Verhältnis von 65 bis 90 % Kupfer, 4 bis 25 % Nickel und 3 bis 10 % Zink bestehen, wobei sich die Kurve I auf den ursprünglichen »geschmiedeten (oder gehämmerten)« Zustand und die Kurve II auf den Zustand nach einer nachfolgenden Wärmebehandlung bezieht, die aus dem vorabgehenden 4stündigen Glühen bei 3000, dem Erwärmen in einer reduzierenden Atmosphäre auf 700° C, dem 1stündigen Nachglühen in derselben Atmosphäre bei derselben Temperatur, dem plötzlichen Abschrecken in Flüssigkeit, beispielsweise in Alkohol, auf Umgebungstemperatur, dem Wiedererwärmen auf 250 °C, dem 1stündigen Nachglühen bei der letztgenannten Temperatur und dem natürlichen Abkühlen bis auf Umgebungstemperatur besteht. Die Punkte I' und II' betreffen eine übliche, etwa rosafarbene Goldlegierung von 18 Karat, wobei sich der Punkt I' auf den »geschmiedeten« Zustand und der Punkt II' auf den Zustand nach einer nachfolgenden, wie oben für Kurve 1I definierten Wärmebehandlung beziehen.In the drawing, curves I and II represent gold alloys, which consist of 37.5 to 92% (corresponding to 9 to 22 carat) gold and a remaining alloy addition in the ratio of 65 to 90% copper, 4 to 25% nickel and 3 up to 10% zinc, where curve I relates to the original "forged (or hammered)" condition and curve II to the condition after a subsequent heat treatment, resulting from the previous 4-hour annealing at 3000, heating in a reducing atmosphere to 700 ° C, the 1 hour afterglow in the same atmosphere at the same temperature, the sudden quenching in liquid, for example in alcohol, to ambient temperature, the reheating to 250 ° C, the 1 hour afterglow at the latter temperature and the natural cooling down to ambient temperature . Points I 'and II' relate to a customary, approximately pink gold alloy of 18 carat, with point I 'relating to the "forged" condition and point II' relating to the condition after a subsequent heat treatment as defined above for curve 1I .

Die graphische Darstellung zeigt, daß, wenn der Goldgehalt in der Nähe von 60 oder 8011/o liegt, die erfindungsgemäße Wärmebehandlung sehr geringe Wirkung auf ihre Härte hat. Wenn der Goldgehalt jedoch wesentlich unter 60% oder wesentlich über 80% liegt, verursacht die erfindungsgemäße Wärmebehandlung eine überraschende Härteminderung, während bei einem Goldgehalt innerhalb des erfindungsgemäßen Bereiches von 60 bis 80% die Wärmebehandlung die Härte steigert, wobei die Spitzenhärte bei einem Goldgehalt in der Nähe von 75 0/0 (18 Karat) auftritt. Die Legierung mit diesem Goldgehalt hat eine Elastizität, die der von Federstahl vergleichbar ist. Die Spitzenhärte von 300 kg/mm2 nach Brinell ist nahezu das Zweifache der durch die Punkte I' und II' dargestellten Härte der durch die Wärmebehandlung nur wenig beeinträchtigten üblichen 18karätigen rosafarbenen Legierung.The graph shows that when the gold content is in the Is close to 60 or 8011 / o, the heat treatment according to the invention is very low Has an effect on their hardness. However, if the gold content is significantly below 60% or is significantly above 80%, the heat treatment according to the invention causes a surprising reduction in hardness, while with a gold content within the range according to the invention In the range of 60 to 80% the heat treatment increases the hardness, whereby the peak hardness occurs at a gold grade near 75 0/0 (18 carats). The alloy with this gold content has an elasticity that is comparable to that of spring steel. The top hardness of 300 kg / mm2 according to Brinell is almost twice that of the through the points I 'and II' shown only a little hardness by the heat treatment compromised common 18 carat pink alloy.

Ein spezifisches Beispiel einer erfindungsgemäß herzustellenden und zu behandelnden 18karätigen Legierung hat folgende, in Gewichtsprozent angegebene Zusammensetzung (Analyse): 74,3 bis 74,7% Gold 21,5 bis 21,9 % Kupfer 2,43 bis 2,53 % Nickel 0,85 bis 0,95% Zink _ 0,015 bis 0,025% Mangan Eine Probe dieser 18karätigen Legierung wurde in einem Hochfrequenzofen in Stickstoffatmosphäre geschmolzen. Die Temperaturen wurden nach Zeit mit Hilfe eines elektronischen Potentiometers aufgezeichnet, der mit einem Chromel-Alumel-Thermoelement verbunden war, dessen Wärmeanschluß in den Tiegel eingetaucht wurde. Die Schmelz- und Erstarrungsvorgänge werden dreimal aufeinanderfolgend wiederholt, und es werden im wesentlichen identische Temperatur-Zeit-Kurven erzielt, die jedesmal einen Erstarrungspunkt von etwa 899° C zeigen.A specific example of a and to be manufactured according to the invention The 18-carat alloy to be treated has the following stated in percent by weight Composition (analysis): 74.3 to 74.7% gold 21.5 to 21.9% copper 2.43 to 2.53 % Nickel 0.85 to 0.95% zinc _ 0.015 to 0.025% manganese A sample of these 18 carats Alloy was melted in a high frequency furnace in a nitrogen atmosphere. the Temperatures were recorded over time using an electronic potentiometer, which was connected to a Chromel-Alumel thermocouple whose heat connection in the crucible was immersed. The melting and solidification processes are three times repeated successively and the temperature-time curves are essentially identical achieved, which each time show a freezing point of about 899 ° C.

Eine an einem Draht dieser 18karätigen Legierung vorgenommene Röntgenuntersuchung zeigt, daß seine KristallstrAtur in kaltverarbeitetem Zustand ein flächenzentrierter Würfel ist, dessen Parameter a etwa 3,86 - 10-8 cm beträgt, woraus sich ergibt, daß die Legierung mit Gold vergleichbar ist, dessen Kristall einen flächenzentrierten Würfel mit einem Parameter a von etwa 4,07 - 10-8 cm darstellt.An X-ray examination performed on a wire made from this 18-carat alloy shows that its crystal structure in the cold-processed state is a face-centered one Is a cube, the parameter a of which is about 3.86 - 10-8 cm, from which it follows that the alloy is comparable to gold, the crystal of which is face-centered Represents a cube with a parameter a of about 4.07-10-8 cm.

Der elektrische Widerstand A der erfindungsgemäß hergestellten 18karätigen Legierung beträgt im kaltverarbeiteten Zustand 20° C 20,2 @,52/cm (oder angenähert 20 @52/cm) und im wärmebehandelten Zustand (Wärmebehandlung wie vorstehend beschrieben) 19,6 @.62/cm (oder angenähert 19 [,52/cm). Vergleichsweise beträgt der elektrische Widerstand von reinem Gold etwa 2 gQ/cm und der einer 18karätigen rosafarbenen Gold-Silber-Legierung etwa 8 [,Q/cm. Diese Widerstandseigenschaften der erfindungsgemäß hergestellten und behandelten 18karätigen Legierung sind besonders bei elektronischen Anwendungsarten wertvoll.The electrical resistance A of the 18-carat produced according to the invention Alloy in the cold-worked state is 20 ° C 20.2 @ .52 / cm (or approx 20 @ 52 / cm) and in the heat-treated state (heat treatment as described above) 19.6 @ .62 / cm (or approximately 19 [.52 / cm). In comparison, the electrical Resistance of pure gold about 2 gQ / cm and that of an 18-carat rose-colored gold-silver alloy about 8 Ω / cm. These resistance properties of the manufactured according to the invention and treated 18-carat alloy are particularly useful in electronic applications valuable.

Die Zerreißprobe wurde auf einer »Amsler«-Maschine durchgeführt mit einem Versuchsstück der erfindungsgemäß hergestellten 18karätigen Legierung, das nach 4stündigem Glühen bei 300° C, anschließendem Erhitzen auf etwa 700° C und 1stündigem Nachglühen bei etwa 700° C in reduzierender Atmosphäre und darauffolgender plötzlicher Abschreckung mit nachfolgendem Wiedererwärmen auf etwa 250° C und 1 Stunde langem Nachglühen bei derselben Temperatur die nachfolgenden Abmessungen aufweist: Länge eines geeichten Abschnittes 60 mm, Breite 10,1 mm und Dicke 1,02 mm. Die Querschnittsfläche S ist somit 10,3 mm2, und die Länge L (= 8,16 v3), auf die die Bruchdehnung berechnet wurde, beträgt 26 mm.The tensile test was carried out on an "Amsler" machine with a test piece of the 18-carat alloy produced according to the invention, which after annealing for 4 hours at 300 ° C, subsequent heating to about 700 ° C for 1 hour Afterglow at around 700 ° C in a reducing atmosphere and then more suddenly Quenching followed by reheating to about 250 ° C for 1 hour Afterglow at the same temperature has the following dimensions: length a calibrated section 60 mm, width 10.1 mm and thickness 1.02 mm. The cross-sectional area S is therefore 10.3 mm2, and the length L (= 8.16 v3) on which the elongation at break is calculated is 26 mm.

Die Ergebnisse dieses Versuches sind folgende: Elastizitätsgrenze . . . . . . . . . . . . 77,5 kg/mm2 Zerreißfestigkeit . . . . . . . . . . . . . 96 kg/mm2 Bruchdehnung (beim Zerreißen) 5% Härteprüfungen an einem Versuchsstück von 1 bzw. 2 mm Dicke derselben Legierung vor und nach der beschriebenen Wärmebehandlung auf einer »Vickers-Amsler«-Maschine mit 10 kg Belastung und gemessen nach dem Maßstab 10 haben die in der nachstehenden (die Ergebnisse einer Anzahl von Versuchen aufzeigenden) Tabelle I aufgeführten Ergebnisse erbracht: Tabelle I Vickers-Härte Maßstab 10 2-mm-Versuchsstücke Ursprünglicher Zustand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230, 235, 235, 240, 232 Nach Kaltverarbeitung (Walzen) . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . 270 Nach 4stündigem Glühen bei 300° C, anschließendem Erhitzen auf etwa 700° C und 1stündigem Nachglühen bei etwa 700° C in reduzierender Atmosphäre und darauffolgendem Abschrecken ............................................ 143,145,149,149,144 Nach darauffolgendem Wiedererwärmen auf etwa 250° C und 1stündigem Nach- glühen bei. dieser Temperatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247, 260, 247, 254 1-mm-Versuchsstücke Nach 4stündigem Glühen bei 300° C, anschließendem Erhitzen auf etwa 700° C und 1stündigem Nachglühen bei etwa 700° C in reduzierender Atmosphäre und darauffolgendem Abschrecken und Wiedererwärmen bei 250° C mit 1stündigem Nachglühen bei dieser Temperatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292, 274, 285, 285, 283 Vergleichsweise liegt die Vickers-Härte einer üblichen 18karätigen Goldlegierung, gemessen nach dem gleichen Maßstab, zwischen 120 und 160 kg/mm2 und ist gegen eine Wärmebehandlung im wesentlichen unempfindlich.The results of this experiment are as follows: elastic limit. . . . . . . . . . . . 77.5 kg / mm2 tensile strength. . . . . . . . . . . . . 96 kg / mm2 elongation at break (when tearing) 5% hardness tests on a test piece 1 or 2 mm thick of the same alloy before and after the heat treatment described on a "Vickers-Amsler" machine with 10 kg load and measured according to the 10 scale yielded the results listed in Table I below (showing the results of a number of tests): Table I. Vickers hardness Scale 10 2 mm test pieces Original condition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230, 235, 235, 240, 232 After cold processing (rolling). . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . 270 After annealing at 300 ° C for 4 hours, then heating to about 700 ° C and afterglow for 1 hour at about 700 ° C in a reducing atmosphere and subsequent quenching ............................................ 143,145,149,149,144 After subsequent rewarming to about 250 ° C and 1 hour post-heating glow at. this temperature. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247, 260, 247, 254 1 mm test pieces After annealing at 300 ° C for 4 hours, then heating to about 700 ° C and afterglow for 1 hour at about 700 ° C in a reducing atmosphere and Subsequent quenching and reheating at 250 ° C for 1 hour Afterglow at this temperature. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292, 274, 285, 285, 283 In comparison, the Vickers hardness of a conventional 18-carat gold alloy, measured according to the same standard, is between 120 and 160 kg / mm2 and is essentially insensitive to heat treatment.

Weitere durchgeführte Wärmebehandlungsversuche mit unterschiedlichen Abschreck- und Wiedererwärmungstemperaturen sowie unterschiedlichen Nachglühzeiten bei Wiedererwärmungstemperatur an der gleichen (spezifischen) Legierung, sowohl in frischem Zustand ohne vorherige Behandlung als auch in umgeschmolzenen Zustand unter Eins.chluß von mehr oder weniger Schrott vorher bearbeiteter Gegenstände (der gleichen Zusammensetzung), haben die in der Tabelle II aufgeführten Ergebnisse erbracht, wobei die Versuche 1 bis 7 und 9 bis 12 nicht zum Gegenstand der Erfindung gehören. Tabelle II Abschreck- Wieder- Versuch Herkunft der Legierung temperatur erwärmungs- Nachglühzeit Vickers-Härte Nr, temperatur ° C ° C Stunde kg/mm2 1 500 keine keine 185 2 500 100 4 180 3 frisch 700 300 1 296 bis 300 4 . (erschmolzen ohne weitere 700 300 1 285 bis 292 5 Vorbehandlung) 700 350 11/2 180 bis 190 6 700 350 1 300 7 880 bis 890 keine keine 160 8 700 250 1 284 9 umgeschmolzen 700 300 1 223 10 700 300 1 220 bis 240 11 (mit Schrottzusatz) 700 350 11/2 175 12 700 350 1 155 Die erfindungsgemäß hergestellte und behandelte 18karätige Legierung hat vorzügliche elastische Eigenschaften, die sich denen von getempertem Stahl nähern und in gewissem Umfang mit denen von Berylliumbronzen vergleichbar sind. Ihre Färbung ist weitgehend die gleiche wie die von üblichem rosafarbenem 18karätigem Gold (mit einem Gehalt an Kupfer und Silber), und sie hat einen besseren Glanz sowie einen besseren Oxydationswiderstand. Außerdem schwärzt sie die Haut nicht und läßt sich leichter walzen sowie zu Draht ziehen. So kann beispielsweise ein Barren von etwa 4 mm Dicke, 3 cm Breite und 7 bis 8 cm Länge, wie er aus der Barrenform kommt, ohne wiedererwärmt werden zu müssen und ohne Bruch, bis auf eine Dicke von etwa 0,2 mm heruntergewalzt werden. Die erfindungsgemäß hergestellte und wärmebehandelte Legierung ist zur Herstellung von »doublierten« oder »geschichteten« Gegenständen oder Teilen, beispielsweise mit einer Silberunterlage (oder -zwischenlage) für die »spezifische« Goldlegierung besonders gut geeignet. Ein solch »doubliertes« Teil kann mit gleichmäßiger Dicke, ohne zu reißen, hohlgeprägt werden, wobei die so hergestellten Gegenstände nicht anlaufen oder die Haut schwärzen. Zum Löten einer erfindungsgemäß hergestellten und wärmebehandelten 18karätigen Legierung, wie beispielsweise der vorstehend definierten »spezifischen« Legierung, kann eine übliche 18karätige Goldlegierung verwendet werden, da der Schmelzpunkt der letzteren etwa 100° C unter dem Schmelzpunkt der ersteren liegt.Further heat treatment tests carried out with different quenching and reheating temperatures as well as different afterglow times at reheating temperature on the same (specific) alloy, both in the fresh state without previous treatment and in the remelted state with the inclusion of more or less scrap from previously processed objects (of the same composition ), have produced the results listed in Table II, with experiments 1 to 7 and 9 to 12 not forming part of the subject matter of the invention. Table II Deterrent Test origin of the alloy temperature heating post-glow time Vickers hardness No, temperature ° C ° C hour kg / mm2 1 500 none none 185 2 500 100 4 180 3 fresh 700 300 1 296 to 300 4th (melted without any further 700 300 1 285 to 292 5 pretreatment) 700 350 11/2 180 to 190 6 700 350 1 300 7 880 to 890 none none 160 8 700 250 1 284 9 remelted 700 300 1 223 10 700 300 1 220 to 240 11 (with scrap addition) 700 350 11/2 175 12 700 350 1 155 The 18-carat alloy produced and treated according to the invention has excellent elastic properties which approach those of tempered steel and to a certain extent are comparable to those of beryllium bronzes. Its coloration is largely the same as that of standard 18k rose gold (containing copper and silver), and it has better luster and resistance to oxidation. In addition, it does not blacken the skin and is easier to roll and wire. For example, an ingot about 4 mm thick, 3 cm wide and 7 to 8 cm long, as it comes out of the ingot form, can be rolled down to a thickness of about 0.2 mm without having to be reheated and without breaking. The alloy produced and heat-treated according to the invention is particularly suitable for the production of "doubled" or "layered" objects or parts, for example with a silver underlay (or intermediate layer) for the "specific" gold alloy. Such a "doubled" part can be embossed with a uniform thickness without tearing, whereby the objects produced in this way do not tarnish or blacken the skin. A conventional 18-carat gold alloy can be used to solder an 18-carat alloy prepared and heat-treated according to the invention, such as the "specific" alloy defined above, since the melting point of the latter is about 100 ° C. below the melting point of the former.

Drähte aus üblichem 18karätigem Gold zerbrechen gewöhnlich beim Aufwickeln (auf eine Spule od. dgl.), sofern sie nach dem Ziehen nicht wiedererwärmt wurden, jedoch weisen Drähte aus einer erfindungsgemäßen Legierung diesen Mangel nicht auf. Angelötete Federn, die in der Elektronik von besonderem Nutzen sind, können erfolgreich aus erfindungsgemäß wärmebehandelten Legierungen hergestellt werden.Common 18 carat gold wires tend to break when coiled (on a spool or the like), provided they have not been reheated after drawing, however, wires made from an alloy according to the invention do not have this deficiency. Soldered springs, which are particularly useful in electronics, can be successful are made from alloys heat-treated according to the invention.

Teile einer 18karätigen Legierung mit einer Zusammensetzung und nach der Wärmebehandlung gemäß der Erfindung behandelt, nehmen einen größeren Glanz an und sind nicht so leicht zu zerkratzen wie Teile aus üblichem 18karätigem Gold.Parts of an 18k alloy with a composition and after the heat treatment treated according to the invention take on a greater gloss and are not as easy to scratch as parts made from common 18k gold.

Die erfindungsgemäß herzustellenden und zu behandelnden Legierungen können ohne große Schwierigkeiten erzeugt werden. Es können Tiegel aus feuerfestem Material oder üblichem Graphit verwendet werden, die in jeder beliebigen Weise, z. B. durch einen Gas- oder einen »Mecker«-Preßluftbrenner oder durch einen Induktionsofen erwärmt werden.The alloys to be produced and treated according to the invention can be produced without much difficulty. It can be made of refractory crucibles Material or conventional graphite are used, which in any way, z. B. by a gas or a "grin" compressed air burner or by an induction furnace be heated.

Als Beispiel kann die nachfolgende Verfahrensweise gelten: Eine Vorlegierung, die außer dem Gold alle Bestandteile der endgültigen Legierung in den angegebenen Anteilen enthält, wird zunächst wie folgt hergestellt: Eine Prise Borax (die die nachfolgenden Arbeitsgänge erleichtert) wird in einen Graphittiegel geeigneter Größe gegeben. Dann wird das Nickel eingefüllt und der Tiegel bis auf den Schmelzpunkt des Nickels erhitzt. Als nächstes wird unter Beibehaltung der Erwärmung das Kupfer zugesetzt, indem der Inhalt mit einem Graphit-Rührstab umgerührt wird, bis das Kupfer völlig aufgelöst ist. Dann wird das Zink zugesetzt. Wenn alle diese Metalle vollständig geschmolzen und gründlich vermischt sind, wird die so gebildete Vorlegierung durch Abschrecken in Wasser auf Raumtemperatur granuliert.The following procedure can be used as an example: A master alloy, which except the gold all components of the final alloy in the specified Contains fractions, is first made as follows: A pinch of borax (which the subsequent operations) is put into a graphite crucible of suitable size given. Then the nickel is poured in and the crucible down to the melting point of the nickel is heated. Next, while maintaining the heating, add the copper added by stirring the contents with a graphite stir bar until the copper is completely dissolved. Then the zinc is added. When all of these metals are complete melted and thoroughly mixed, the master alloy so formed will through Quenching granulated in water to room temperature.

Es sei hier erwähnt, daß statt de> getrennten Einführens von Kupfer und Zink eine Messinglegierung entsprechender Zusammensetzung in das geschmolzene Nickel eingebracht werden kann, was das Schmelzen beschleunigt und gleichmäßiger macht. Zur Herstellung der Vorlegierung kann den Bestandteilen derselben außerdem-eine Menge Mangan in etwa 0,025% des Gesamtgewichtes der Goldlegierung beigefügt werden.It should be mentioned here that instead of de> separate insertion of a copper and zinc brass alloy of appropriate composition can be introduced into the molten nickel, which accelerates the melting and even makes. To produce the master alloy, an amount of manganese in about 0.025% of the total weight of the gold alloy can also be added to the constituents thereof.

Der nächste Arbeitsgang ist das Einbringen einer geeigneten Menge der granulierten Vorlegierung zusammen mit einer Prise Borax in einen Tiegel aus feuerfestem Material und das überdecken der Legierung mit einer geeigneten (sich auf den erforderlichen Endgoldgehalt beziehenden) Menge Feingold. Der Tiegel wird dann erhitzt, während sein Inhalt bis zu seinem Schmelzen mit einem Graphit-Rührstab umgerührt wird. Wenn der Inhalt völlig homogenisiert worden ist, wird die gewonnene homogene Legierung in Barrenformen gegossen, und die in dieser Weise erzeugten Barren werden in üblicher Weise kalt (oder warm) verarbeitet.The next step is to add a suitable amount the granulated master alloy together with a pinch of borax in a crucible refractory material and covering the alloy with a suitable (self amount of fine gold relating to the required final gold content. The crucible will then heated while its contents until it melts with a graphite stir bar is stirred. When the content has been completely homogenized, the extracted homogeneous alloy poured into ingot molds, and the ingots produced in this way are usually processed cold (or warm).

Darauf wird die oben geschilderte Wärmebehandlung auf das Erzeugnis angewendet.The heat treatment described above is then applied to the product applied.

Die vorabgehende Erzeugung einer Vorlegierung aus den Zusatzmetallen ohne Gold ermöglicht die genauere Steuerung der »Dosierung« des Goldes zur Vervollständigung der Endlegierung. Die vorstehend beschriebene Verfahrensweise ist auch insofern zweckmäßig, als das oben auf die Vorlegierung in den Tiegel gegebene Gold in gewissem Umfang die Vorlegierung bei Beginn des Schmelzens vor Oxydation schützt.The previous generation of a master alloy from the additional metals without gold allows more precise control over the "dosage" of gold to complete the final alloy. The procedure described above is also insofar more expedient than the gold placed in the crucible on top of the master alloy in a certain way Extent protects the master alloy from oxidation at the start of melting.

Das vorstehend beschriebene Verfahren zur Erzeugung einer erfindungsgemäß zu behandelnden 18karätigen Goldlegierung ist mutatis mutandis auf die Erzeugung der anderen erfindungsgemäß herzustellenden und zu behandelnden Legierungen mit unterschiedlichen Goldgehalten anwendbar.The method described above for producing a according to the invention 18-carat gold alloy to be treated is mutatis mutandis on the production the other alloys to be produced and treated according to the invention different gold contents applicable.

Wiederum können auch alle Bestandteile der Endlegierung einschließlich Gold in einer einzigen ursprünglichen Schmelze vermischt werden.Again, all components of the final alloy including Gold can be mixed in a single original melt.

In gewissen Fällen kann das Einführen von zumindest teilweise aus dem Endprodukt zu entfernenden kleinen Mengen an Kadmium zweckmäßig sein.In certain cases, the introduction of at least partially Small amounts of cadmium to be removed from the end product may be useful.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich mit Vorteil zur Herstellung einer Goldlegierung von etwa 18 Karat, bestehend aus 74;3 bis 74,7 % Gold, 21,5 bis 21,9 % Kupfer, 2,43 bis 2,53 % Nickel, 0,85 bis 0,95 % Zink und 0,015 bis 0,025 % Mangan, anwenden.The process according to the invention can advantageously be used for production a gold alloy of about 18 carats consisting of 74; 3 to 74.7% gold, 21.5 up to 21.9% copper, 2.43 to 2.53% nickel, 0.85 to 0.95% zinc and 0.015 to 0.025 % Manganese.

Claims

Claims: 1. Process for the production of a hard gold alloy, those made of one, alloy addition of copper, nickel and zinc, balance 60 to 80 0/0 Gold consists, characterized in that the by melting the from 65 to 90% copper, 4 to 25% nickel and 3 to 10% zinc alloy additive gold alloy produced with the amount of fine gold corresponding to the desired gold content a heat treatment is subjected to about 4 hours at about 300 ° Annealed C, then heated to about 700 ° C and in a reducing atmosphere at about 700 ° C is subjected to an afterglow for about one hour, whereupon the alloy in Quenched alcohol or the like, then heated to about 250 ° C. and at this temperature Annealed for about 1 hour and finally at room temperature in a normal atmosphere is allowed to cool.

2. The method according to claim 1, characterized in that for the purpose of producing the alloy additive, first put the nickel in a graphite crucible, preferably with the addition of borax, heated to the melting point, then under continued heating and stirring the copper into the molten nickel introduced and finally added zinc after the copper has melted whereupon after the latter has been completely melted and the three metals mixed the alloy additive thus formed by quenching in water at room temperature is granulated.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that Instead of copper and zinc, a brass alloy of the appropriate composition is introduced into the molten nickel.

4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that in the manufacture of the alloy additive the constituents the same is also added a quantity of manganese, which is about 0.025% of the total weight the gold alloy.

5. Application of the method according to claims 1 to 4 to produce a gold alloy of approximately 18 carats, consisting of 74.3 to 74.7% gold, 21.5 to 21; 9% copper, 2.43 to 2.53% nickel, 0.85 to 0.95% zinc and 0.015 to 0.025% manganese. Publications considered: German Patent Specifications No. 555 587, 575 257; U.S. Patent No. 1577,995; "Metals Handbook", 1948, P. 1118.