DE19625807A1

DE19625807A1 - Alloys based on gold

Info

Publication number: DE19625807A1
Application number: DE19625807A
Authority: DE
Inventors: Silverio Cerato
Original assignee: Silmar SpA
Current assignee: Silmar SpA
Priority date: 1995-06-27
Filing date: 1996-06-27
Publication date: 1997-01-02
Also published as: GB9612394D0; CA2179374A1; ITVI950105A1; ITVI950105A0; GB2302694B; IL118622A; IT1280528B1; GB2302694A; JPH0913132A; IL118622A0; TR199600540A3; TR199600540A2

Abstract

The alloy is based on gold and is suitable for use in the jewelry field far production of jewelry articles, coins and gold rods, with a titer variable between 8-22 karats and has a variable percentage or other components among which silver, copper, zinc in a ternary alloy, quaternary alloy and others. The alloy contains the titanium element. A satisfactory ratio is achieved between the aging time and the hardness in the thermal treatment carried out during the aging process.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Legierungen auf der Basis von Gold, die auf dem Gebiet der Goldschmiedekunst zur Herstellung von Goldschmiedeartikeln sowie Münzen und Goldbarren mit unterschiedlichen Goldgehalten (Feingehalten) von 8 bis 22 Karat und unterschiedlichen Anteilen an anderen Bestandteilen, darunter Silber, Kupfer und Zink, verwendbar sind.The present invention relates to alloys on the Base of gold in the field of goldsmithing for the production of goldsmith items as well as coins and Gold bars with different gold grades (Fine) from 8 to 22 carats and different Shares in other components, including silver, copper and zinc can be used.

Bekanntlich ist reines Gold äußerst weich, während zur Herstellung von Goldschmiedeartikeln ein Material erforderlich ist, das besonders hart und dauerhaft ist und gleichzeitig eine warme und brillante Färbung behält.As is well known, pure gold is extremely soft, while for Manufacture of goldsmiths a material is required, which is particularly hard and durable and maintains a warm and brilliant color at the same time.

Legierungen auf der Basis von Gold werden im allgemeinen ausgehend vom ternären System Au-Ag-Cu hergestellt und weisen unterschiedliche Feingehalte von 8 bis 24 Karat auf. Dazwischenliegende handelsübliche Feingehalte sind 9, 10, 12, 14, 18, 20, 21 und 22 Karat.Alloys based on gold are generally used based on the ternary system Au-Ag-Cu and have different finenesses from 8 to 24 carats. Intermediate commercial finenesses are 9, 10, 12, 14, 18, 20, 21 and 22 carats.

Bis in jüngste Zeit beschränken sich die Untersuchungen über Gold, einem Metall, das seit Jahrhunderten für Schmuckzwecke insbesondere wegen seiner besonderen Farbe und wegen seiner Verschmutzungsbeständigkeit verwendet wird, auf leicht bearbeitbare und ansprechend gefärbte Legierungen.The investigations have been limited until recently about gold, a metal that has been used for centuries Jewelry purposes especially because of its special color and used because of its pollution resistance is easily editable and attractively colored Alloys.

Mit der Erhöhung des Goldpreises, der zu bestimmten Zeitpunkten 800 Dollar pro Unze überstiegen hat, ist es offensichtlich erforderlich geworden, über leichtere, aber dennoch beständige Schmuckstücke zu verfügen.With the increase in the gold price to be determined Times has exceeded $ 800 an ounce, it is obviously become necessary over lighter, but to have permanent jewelry.

Ferner ist es für besonders auffallende Gegenstände, insbesondere (hohle) Armreife, Ohrringe und auch für die Herstellung von sehr feinen Ketten oder ähnlichen Produkten, wie sie beispielsweise in der italienischen Patentanmeldung VI 95A000085 der gleichen Anmelderin erwähnt sind, erforderlich, leichtere und beständigere Produkte bereitzustellen, was nicht nur wirtschaftliche sondern auch ästhetische Gründe hat.Furthermore, it is for particularly striking objects, especially (hollow) bracelets, earrings and also for the Production of very fine chains or the like Products such as those found in Italian Patent application VI 95A000085 by the same applicant are required, lighter and more durable To provide products that are not only economical but also has aesthetic reasons.

Diese Erfordernisse haben dazu geführt, daß zu den drei Grundelementen, die die Bestandteile für Schmucklegierungen darstellen, andere Metalle in reinem Zustand hinzugekommen sind.These requirements have led to the three Basic elements that are the ingredients for jewelry alloys represent, other metals have been added in the pure state are.

Zink ist das Metall, das überwiegend zur Bildung der üblichen quaternären Legierung auf der Basis von Gold verwendet wird. Es wird in kleinen Mengen (weniger als 0,5%) als Reduktionsmittel oder in größeren Mengen, beispielsweise bis zu 10% oder mehr, zur Modifikation der Farbe, der Bearbeitbarkeit und der mechanischen Eigenschaften zugesetzt. Zinc is the metal that predominantly forms the usual quaternary alloy based on gold is used. It is used in small quantities (less than 0.5%) as a reducing agent or in larger quantities, for example up to 10% or more to modify the Color, workability and mechanical Properties added.

Das System der Legierungen Gold-Silber-Kupfer-Zink umfaßt praktisch sämtliche Goldlegierungen, die üblicherweise für die Schmuckherstellung eingesetzt werden.The system of alloys includes gold-silver-copper-zinc virtually all gold alloys commonly used for jewelry manufacturing can be used.

Diese Legierungen unterscheiden sich jeweils dadurch, daß den vier Grundelementen geringe prozentuale Anteile an weiteren Metallen zugesetzt sind, wie Nickel, Kobalt, Eisen, Silicium, Bor, Ruthenium, Iridium, Indium und andere.These alloys differ in that percentages of the four basic elements are added to other metals, such as nickel, cobalt, Iron, silicon, boron, ruthenium, iridium, indium and other.

Nachstehend werden beispielhafte Patentveröffentlichungen aufgeführt, die in Zusammenhang mit dem vorstehend geschilderten Sachverhalt stehen und die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie unterschiedliche Bestandteile für die Bildung einer Legierung auf der Basis von Gold enthalten:Exemplary patent publications are described below listed in connection with the above described facts stand and the thereby are marked that they have different components for the formation of an alloy based on gold contain:

US-2 141 157 (Peterson): 33 to 84% gold, 10 to 67% Copper, 2 to 10% zinc, 2 to 10% silver and 0.1 to 5% Cobalt, the cobalt being reversible Curing is used.
US-2,229,463 (Leach): 35 to 75% gold, 5 to 25% silver, 12 to 35% copper, 0.1 to 12% zinc and 1 to 5% iron, where the iron to achieve a reversible or irreversible curing is used.
US-2,248,100 (Loebich): 33 to 66% gold, 1 to 30% Silver, 10 to 55% copper, 0.5 to 15% zinc and 0.1 to 5% Iron.
US 3,981,723: an alloy based on white gold Containing palladium, silver, indium and 0.005% Iridium or ruthenium.
- Reference is also made to the latest alloys, the in U.S. 5,180,551 (Leach & Garner) and U.S. 5,173,132 (Solomon) are described. Here are different percentage combinations of cobalt and nickel with the Used to significantly improve the goal Preserve grain structure, optimize the color and the increase mechanical resistance.

Mit der vorliegenden Erfindung werden weitere Legierungen vorgeschlagen, die durch die Anwesenheit des Elements Titan, das ein wesentliches erfindungsgemäßes Merkmal darstellt, gekennzeichnet sind.With the present invention, further alloys suggested by the presence of the element Titanium, which is an essential feature of the invention represents are marked.

Die Härte der Legierung ist auf Fällungserscheinungen in der festen Phase oder auf Übergangserscheinungen während der Unordnungs-Ordnungs-Phase zurückzuführen, die unterhalb bestimmter Temperaturen und für bestimmte Atomverhältnisse der Legierungselemente auftreten.The hardness of the alloy is due to signs of precipitation the solid phase or on transition phenomena during attributed to the disorder order phase below certain temperatures and for certain atomic ratios of the alloying elements occur.

An dieser Stelle setzt die Wirkung des Titans ein, das unter Beteiligung an den vorerwähnten Fällungserscheinungen der Legierung, deren Bestandteil es ist, neue Eigenschaften verleiht.This is where the effect of titanium, the with participation in the aforementioned precipitations the alloy of which it is a component, new properties gives.

Wie sich aus der Aufzählung der vorstehenden, den Stand der Technik auf dem Gebiet der Goldschmiedekunst wiedergebenden Patentveröffentlichungen ergibt, erscheint das Element Titan hierbei nicht, da die Bearbeitung von Legierungen mit einem Gehalt an diesem Element spezielle Maßnahmen erfordert, was darauf zurückzuführen ist, daß dieses Element bei erhöhten Temperaturen eine erhebliche Reaktivität mit Luft, Sauerstoff, Stickstoff und Kohlenstoff aufweist. Diese Maßnahmen bestehen üblicherweise in der Bildung einer Schutzatmosphäre während der Behandlungsschritte der Solubilisierung, Alterung, Kaltbearbeitung, des Schmelzens oder ähnlicher Vorgänge.As can be seen from the list of the above, the state of the Technique in the field of goldsmithing Patent publications reveals the item appears Titan does not do this because the machining of alloys with a special measure requires, which is due to the fact that this Element a significant at elevated temperatures Reactivity with air, oxygen, nitrogen and Has carbon. These measures exist usually in the formation of a protective atmosphere during the treatment steps of solubilization, aging, Cold working, melting or similar processes.

Als Legierungselement für Goldlegierungen ist Titan gemäß dem gegenwärtigen Stand der Technik nur in der bekannten Goldlegierung mit der Bezeichnung "Gold 990" enthalten.Titanium is a suitable alloying element for gold alloys the current state of the art only in the known Gold alloy with the designation "Gold 990" included.

Die Goldlegierung 990 ist eine hochkarätige Legierung, die in Untersuchungen während der 70′-Jahre entstanden ist und die dazu bestimmt war, zwei Probleme zu lösen: Härtung einer Legierung mit einem sehr niederen prozentualen Anteil an legierenden Elementen; und gleichzeitig Bereitstellung einer Legierung, die ästhetischen Ansprüchen, darunter in bezug auf die Farbe, entspricht.The 990 gold alloy is a high quality alloy that emerged in research during the 70′s and which was designed to solve two problems: hardening an alloy with a very low percentage on alloying elements; and deployment at the same time an alloy that meets aesthetic requirements, including in in terms of color.

Es wurde eine Legierung mit einem Feingehalt von 23,76 Karat Gold und 1 Gew.-% Titan entwickelt, die bei der Verwendung eine gleichwertige Beständigkeit wie eine Legierung mit 18 Karat aufweist; vgl. insbesondere US-1 023 334 und DE-35 02 914.5.It became an alloy with a fineness of 23.76 Karat gold and 1 wt .-% titanium developed at the Use an equivalent resistance as one Has 18 carat alloy; see. especially US-1 023 334 and DE-35 02 914.5.

Titan ist außerdem in Form von Titannitrit bei der galvanischen Behandlung zur Oberflächenhärtung zur Erhöhung der Gebrauchsfestigkeit und der Abriebbeständigkeit von Schmuckstücken mit hohem Feingehalt vorhanden (vgl. A. R. Zielonka Gold Tecnology, Nr. 14, November 1994). Titan is also in the form of titanium nitrite at galvanic treatment for surface hardening to increase the durability and abrasion resistance of Jewelery with a high degree of fineness available (see A. R. Zielonka Gold Tecnology, No. 14, November 1994).

Die vorliegende Erfindung betrifft die Bereitstellung von Legierungen auf der Basis von Gold mit einem Feingehalt von 8 bis 22 Karat, ausgehend vom ternären System Au-Ag-Cu, wobei zusätzlich die Elemente Zn, Ru, Ir, B, Si, In und andere enthalten sein können; die erfindungsgemäßen Legierungen sind dadurch gekennzeichnet, daß sie grundsätzlich das Element Titan mitenthalten.The present invention relates to the provision of Gold-based alloys with a fineness of 8 to 22 carats, based on the ternary system Au-Ag-Cu, the elements Zn, Ru, Ir, B, Si, In and others may be included; the inventive Alloys are characterized in that they always contain the element titanium.

Insbesondere ersetzt das Titan in der Praxis zwei Elemente, die bisher zur Herstellung von Schmuckstücken eingesetzt worden sind, nämlich Nickel und Kobalt.In particular, titanium replaces two elements in practice, previously used to manufacture jewelry nickel and cobalt.

Diese beiden Elemente zeigen den Nachteil, daß sie ferromagnetisch sind und ihre Anwesenheit in der Legierung den Verkauf von Schmuckstücken auf den Märkten, wo diesbezüglich einschränkende Bestimmungen gelten, begrenzt.These two elements have the disadvantage that they are ferromagnetic and their presence in the alloy the sale of jewelry in the markets where restrictive provisions apply in this regard.

Ferner ist bekannt, daß Nickel schwere Formen von Hautallergien hervorrufen kann. Aus diesem Grund wurden in zahlreichen Ländern, darunter Japan, Großbritannien und Deutschland, Bestimmungen erlassen, die den Vertrieb von Goldschmiedeprodukten mit einem Gehalt an diesem Element beschränken.It is also known that nickel forms heavy forms of May cause skin allergies. For this reason, in numerous countries, including Japan, the UK and Germany, enact provisions regulating the distribution of Goldsmith products containing this element restrict.

Durch Bereitstellung einer Legierung auf der Basis von Gold, die etwa 58,5% Gold sowie 5 bis 10% Silber, 15 bis 25% Kupfer, 10 bis 20% Zink und 0,1 bis 1% Titan enthält, wird ein Goldprodukt bereitgestellt, das sich für die vorstehend beschriebenen Anwendungszwecke eignet, eine beachtliche mechanische Festigkeit und Dauerhaftigkeit aufweist (160 HV bei einer Glühbehandlung und sogar 280 HV bei einer Alterungsbehandlung, bei einer Kornabmessung von 8 ASTM) und gleichzeitig eine angenehme Farbe besitzt, die ähnlich der Farbe der am stärksten verbreiteten Legierung von 18 Karat ist (vgl. die nachstehende Tabelle).By providing an alloy based on Gold, which is about 58.5% gold and 5 to 10% silver, 15 to Contains 25% copper, 10 to 20% zinc and 0.1 to 1% titanium, a gold product is provided that is suitable for the Suitable applications described above, a remarkable mechanical strength and durability has (160 HV with annealing treatment and even 280 HV with an aging treatment, with a grain size of 8 ASTM) and at the same time has a pleasant color that similar to the color of the most common alloy is 18 carats (see the table below).

Die vorerwähnten Eigenschaften ergeben sich außerdem aus der Zeichnung. Im Diagramm von Fig. 1 ist nämlich der Zusammenhang zwischen Behandlungsdauer und Härte bei einer thermischen Alterungsbehandlung dargestellt.The aforementioned properties also result from the drawing. The diagram of FIG. 1 shows the relationship between the duration of treatment and the hardness in a thermal aging treatment.

Die speziellen Mengen der einzelnen reinen Metalle, die in Gew.-% angegeben sind, können je nach den speziellen Anwendungszwecken der Legierung auf der Basis von Gold variiert werden.The special amounts of each pure metal contained in % By weight are given, depending on the specific Applications of the gold-based alloy can be varied.

Somit beschreibt die Erfindung die Bereitstellung von Goldlegierungen auf der Basis des ternären Systems Au-Ag-Cu sowie Legierungen vom quaternären Typ und weiteren Legierungen mit variablen Titangehalten, je nach Anwendungszweck.The invention thus describes the provision of Gold alloys based on the ternary system Au-Ag-Cu as well as quaternary type alloys and others Alloys with variable titanium contents, depending on Purpose.

Claims

1. Alloys based on gold of the at least ternary type (Au-Ag-Cu) with a fineness of 8 to 22 carats and in different percentage, weight-based combinations that are suitable for the production of jewelry, coins and gold bars, characterized in that the use of titanium is provided.

2. Gold-based alloys according to claim 1, characterized in that the use of titanium in quaternary type gold alloys (Au-Ag-Cu-Zn) with a purity of 8 to 22 carats and with different percentages, based on weight related combinations is provided.

3. Gold-based alloys according to claim 1, characterized in that the use of titanium is provided in gold alloys that match at least the ternary type (Au-Ag-Cu) and one Fineness from 8 to 22 carats as well as different percentage combinations based on weight have, in addition, small amounts of others Elements such as silicon, boron, indium, iridium, Ruthenium and others are present.

4. Gold-based alloys according to claim 2, characterized in that the use of titanium in quaternary alloys (Au-Ag-Cu-Zn) with 8 to 22 Carat fineness in different percentages, combinations based on weight are provided is, with also small amounts of others Elements such as silicon, boron, indium, ruthenium, Iridium and others are present.

5. Alloys according to one of the preceding claims, characterized in that chosen as basic elements are: about 58.5% by weight gold, 5 to 10% by weight silver, 15 to 25% by weight copper, 10 to 20% by weight zinc and 0.1 up to 1% by weight of titanium.