-
Die Erfindung betrifft eine Edelmetall-Legierung, enthaltend Palladium und Rhodium, insbesondere für Artikel der Schmuck- und Uhrenindustrie.
-
In der Schmuck- und Uhrenindustrie ist eine besonders weiße Metallfarbe einer Edelmetall-Legierung gewünscht, da hierdurch der Glanz von Steinen, insbesondere von Edelsteinen wie Diamanten, welche ein aus dieser Edelmetall-Legierung hergestelltes Schmuckstück aufweist, in besonders guter Weise unterstützt wird.
-
Edelmetall-Legierungen, welche eine hierfür geeignete weiße Metallfarbe aufweisen, sind insbesondere Platin-Legierungen, Weißgold-Legierungen und Rhodium-Legierungen.
-
Platin sowie hochlegierte Platinlegierungen wie z. B. eine Legierung mit 95 Gew.-% Platin besitzen für die meisten in der Schmuck- und Uhrenindustrie auftretenden Anwendungen eine hinreichend weiße Farbe und werden allgemein als besonders wertig angesehen, da eine derartige Platinlegierung den höchsten Edelmetallwert besitzt im Vergleich zu einer von der Farbe her vergleichbaren Weißgoldlegierung mit 75 Gew.-% Gold.
-
Weißgold wird daher sehr häufig mit einer galvanischen Rhodiumschicht überzogen, um die weniger weiße Farbe von Weißgold oder einer Weißgold-Legierung, die zur Herstellung des Schmuckstücks verwendet wird, zu verbessern. Rhodium ist bekanntermaßen das Edelmetall mit der besten weißen Farbe. Nachteilig daran ist aber nicht nur, dass bei der Herstellung des Schmuckstücks aus Weißgold oder einer Weißgold-Legierung ein zusätzlicher Arbeitsgang – die galvanische Rhodinierung dieses Schmuckstücks – durchgeführt werden muss. Wesentlicher ist für einen Käufer eines derartig gefertigten Schmuckstücks, dass galvanisch aufgebrachte Rhodiumschichten beim Gebrauch des Schmuckstücks einem natürlichen Verschleiß unterworfen sind, so dass nach einer gewissen Tragezeit die Rhodium-Beschichtung des Schmuckstücks erneuert werden muss, da durch deren Abnutzung die weniger weiße Farbe des Grundmaterials des Schmuckstücks, also der Weißgold-Legierung, sichtbar geworden ist.
-
Ein Schmuckstück aus Rhodium oder einer Rhodium-Legierung als massive Legierung herzustellen ist unpraktikabel, da Rhodium sehr spröde und daher für die Herstellung von Schmuckstücken wie Schmuck, Juwelierwaren, Uhrengehäusen, Schreibgeräten, etc. nicht oder zumindest nicht in hinreichendem Maße geeignet ist.
-
Palladium ist ein weißes Edelmetall mit dem niedrigsten Reflektionsvermögen von Licht und wirkt deshalb grau im Vergleich zu Platin, Silber oder Rhodium. Aus diesem Grund wird Palladium zur Zeit nur für ausgewählte Anwendungen in der Schmuck- und Uhrenindustrie eingesetzt, bei denen es auf eine „ideal-weiße” Farbe eines aus Palladium oder einer Palladium-Legierung hergestellten Produkts nicht oder nicht primär ankommt, verwendet. Palladium wird daher in der Schmuck- und Uhrenindustrie vor allem als Zusatz zu Weißgold verwendet, es dient vor allem dazu, Nickel als Weißmacher zu ersetzen, da Nickel allergieauslösende Eigenschaften besitzt. Palladium besitzt gegenüber Platin nicht nur den Vorteil, dass es etwa 40% leichter ist als dieses Edelmetall. Vielmehr ist der Metallpreis von Palladium deutlich geringer als der von Platin. Die beiden vorgenannten Vorteile lassen sich aber aufgrund der vorstehend beschriebenen nachteiligen Farbe – Palladium wirkt grau – nur unzureichend in der Schmuck- und Uhrenindustrie nutzen. Ein weiterer Nachteil von Palladium ist seine unzureichende Festigkeit, was zu erhöhtem Abrieb und Verschleiß führt. Dies ist gerade bei der Herstellung von hochwertigen Artikeln der Schmuck- und Uhrenbranche nachteilig, da der Käufer – dem hohen Preis derartiger Schmuckstücke entsprechend – erwartet, dass diese langlebig sind.
-
Aus der
DE 1 086 442 B ist die Verwendung einer Palladium-Rhodium-Legierung als Werkstoff für Spinndüsen bekannt. Die hierzu verwendete Legierung weist 25% bis 50%, insbesondere 25% bis 42% Rhodium und als Rest Palladium auf. Bis zu 15%, vorzugsweise bis zu 10% und insbesondere weniger als 5% des Palladiums kann hierbei durch andere Platinmetalle, Gold, Silber, Eisen. Kobalt, Nickel, Kupfer und/oder Mangan ersetzt werden, wobei der Gehalt an Unedelmetallen nicht mehr als 3% betragen soll, mit der Maßgabe, dass bis zu einem Rhodiumgehalt von 30% der Iridiumgehalt < 7% ist. Die Eigenschaften, welche die vorgenannten Legierungen zur Verwendung als Werkstoff für Spinndüsen auszeichnen sind, dass diese Legierungen, auch im vergütenden Zustand, noch eine gewisse Dehnung besitzen, sodass die Gefahr der Rissbildung durch Versprödung weitgehend ausgeschaltet ist.
-
Aus der
DE 1 080 785 B ist die Verwendung einer Palladium-Rhodium-Legierung als Werkstoff für elektrische Kontakte und Potentiometer bekannt. Die hier zu verwendende Legierung besteht aus 5% bis 45%, vorzugsweise 15% bis 40% Rhodium und als Rest Palladium. Die Legierung kann bis zu 15%, vorzugsweise bis zu 5% insgesamt eines oder mehrerer anderer Platinmetalle, Gold, Silber, Nickel, Kobalt oder Kupfer enthalten, mit der Maßgabe, dass bei Anwesenheit von Iridium der Iridiumgehalt weniger als 10% beträgt. Die Eigenschaften, welche diese Legierungen besonders zur Herstellung von elektrischen Kontakten und Potentiometern auszuzeichnen sind, dass die Härte und Schließfestigkeit auch dann erhalten bleibt, wenn bei einer Kontaktgabe eine mechanische Beanspruchung auftritt. Außerdem sollen sich diese Legierungen mit hoher Gleichmäßigkeit herstellen lassen und einen stets gleich bleibenden Übergangswiderstand besitzen; ihre Verwendung ist nach den Angaben in der vorgenannten Druckschrift dann besondern vorteilhaft, wenn eine absolute Schaltsicherheit und gleichmäßige elektrische Verhältnisse, eine Konstanz des Ausgangswiderstandes an der Kontaktstelle und eine möglichst geringe Kontaktwanderung beim Öffnen der Kontaktstellen des daraus hergestellten elektrischen Kontakts oder des Potentiometers erforderlich ist.
-
Aus der
EP 2 420 583 A2 der Anmelderin ist eine ideal-weiße, anlaufbeständige Edelmetall-Schmucklegierung bekannt, die Rhodium mit einem Gewichtsanteil von 40 Gewichtsprozent bis 70 Gewichtsprozent und Platin in einem Gewichtsanteil von 60 Gewichtsprozent bis 30 Gewichtsprozent aufweist, wobei sich der Gewichtsanteil von Platin und der Gewichtsanteil von Rhodium im Wesentlichen zu 100 Gewichtsprozent ergänzen. In der vorgenannten Druckschrift wird ebenfalls die Verwendung dieser Rhodium-Platin-Legierung zur Herstellung eines Schmuckstücks wie einer Uhr, Schmuck, einem Juwelierartikel oder einem Schreibgerät beschrieben.
-
Aus der
EP 1 548 135 A1 ist eine Legierung zum Einsatz im Hochtemperaturbereich bekannt, insbesondere für Gasturbinen, Flugzeugantriebe und für Vorrichtungen zur Energieerzeugung. Die darin beschriebene Legierung weist wenigstens 50 Atomprozent Rhodium und bis zu 49 Atomprozent eines ersten Materials, das aus wenigstens einem der Elemente Palladium, Platin, Iridium oder eine Kombination davon besteht, und zwischen 1 Atomprozent und 15 Atomprozent eines zweiten Materials, das aus den Elementen, Tungsten, Rhenium oder einer Kombinationen davon besteht, und bis zu 10 Atomprozent eines dritten Materials, welches aus Chrom oder Mischungen davon besteht, auf, wobei die Legierung eine A1 – strukturierte Phase bei Temperaturen größer 1000°C in einem Anteil von wenigstens 90 Volumenprozent besitzt.
-
Aus der
DE 10 2004 024 026 A1 ist ein Katalysator zur N
2O-Zersetzung beim Ostwaldprozess bekannt, der einen Träger und eine darauf aufgebrachte Rhodium-, Rhodium/Palladium- oder Rhodiumoxid-Beschichtung besitzt.
-
Die
DE 38 12 565 C1 beschreibt die Verwendung von angussfähigen Palladium-Legierungen in der Dentaltechnik. Die hierbei verwendeten Legierungen weisen 60 Gewichtsprozent bis 99,5 Gewichtsprozent Palladium, 0,5 Gewichtsprozent bis 40 Gewichtsprozent Iridium und 0 Gewichtsprozent bis 25 Gewichtsprozent Ruthenium und/oder Rhodium auf.
-
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine metallurgisch hergestellte Legierung auf der Basis von Palladium insbesondere zur Verwendung in der Schmuck- und Uhrenindustrie zur Herstellung von Schmuckstücken wie Schmuck, Schmuckwaren, Juwelierwaren oder Schreibgeräten, sowie Uhren, Uhrengehäusen sowie Bestandteile der vorgenannten Waren bereitzustellen, die eine im Vergleich zu reinem oder hochlegiertem Palladium „weißere” Farbe besitzt.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Edelmetall-Legierung gelöst, welche Palladium in einem Anteil von 40–60 Gew.-%, vorzugsweise 47–53 Gew.-% und weiter vorzugsweise 50–51 Gew.-% und Rhodium in einem Anteil von 40–60 Gew.-% aufweist, und wobei die Edelmetall-Legierung als sekundäre Legierungskomponente mindestens eines der Unedelmetalle Kupfer, Indium, Gallium, Eisen und/oder Zinn in einem Anteil zwischen mehr als 0 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise in einem Anteil zwischen 1 Gew.-% und 10 Gew.-%, weiter vorzugsweise in einem Anteil zwischen 2 Gew.-% und 5 Gew.-%, und weiter vorzugsweise in einem Anteil zwischen mehr als 3 Gew.-% und 5 Gew.-%, wobei durch die vorgenannten sekundäre Legierungskomponente der entsprechende Anteil von Rhodium ersetzt wird, und wobei sich die Anteile von Rhodium und Palladium sowie der vorgenannten sekundären Legierungskomponente, von Verunreinigungen und Beimischungen abgesehen, zu 100 Gew.-% ergänzen.
-
Die vorstehend beschriebene Edelmetall-Legierung ist besonders zur Verwendung in der Schmuck- und Uhrenindustrie geeignet, da sie eine weiße Farbe besitzt, die mit derjenigen von Rhodium oder einer Rhodium-Beschichtung oder zumindest der von Platin oder Platin-Legierungen vergleichbar ist. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass eine derartige Edelmetall-Legierung trotz des relativ hohen Anteils von Unedelmetallen wie Kupfer, Indium, Gallium, Eisen und/oder Zinn als sekundäre Legierungskomponente einen kleinen Yellowness-Index, welcher bei bevorzugten Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Legierung kleiner gleich 10 ist, besitzt. Die erfindungsgemäße Edelmetall-Legierung wirkt daher in vorteilhafter Art und Weise besonders hell und eignet sich folglich in besonderem Maße zur Herstellung von Schmuckstücken, insbesondere von Schmuckstücken, die Edelsteine wie Diamanten aufweisen. Die erfindungsgemäße Edelmetall-Legierung weist – da sie metallurgisch hergestellt und nicht nur eine Beschichtung ist – diese Farbe selbst auf, es ist nicht mehr erforderlich, zur Herstellung von Schmuckstücken deren Farbe durch einen weiteren Behandlungsschritt, wie z. B. eine galvanische Rhodinierung, zu verbessern.
-
Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass die Verwendung der vorstehend genannten Unedelmetallen in einer sehr hohen Festigkeit und somit in einer Verschleißbeständigkeit der erfindungsgemäßen Edelmetall-Legierung resulitert, ohne dass hierdurch die weiße Farbe der Edelmetall-Legierung – im Vergleich zu Legierungen, die die vorgenannten Unedelmetalle nicht beinhalten – nicht oder nicht signifikant verschlechtert wird.
-
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Edelmetall-Legierung ist, dass sie gewichtsmäßig deutlich leichter als eine Platin-Legierung gleicher oder vergleichbarer weißer Farbe ist, und dass sie deutlich kostengünstiger herzustellen ist als eine derartige Platin-Legierung, da – wie bereits vorstehend ausgeführt – der Metallpreis von Rhodium und Palladium deutlich geringer ist als derjenige von Platin.
-
Die erfindungsgemäße Edelmetall-Legierung weist eine Gusshärte im Bereich von 240–360 HV auf und ist daher besonders gut zur Herstellung eines Schmuckstücks mittels eines Warmverformungsverfahrens geeignet.
-
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die erfindungsgemäße Edelmetall-Legierung Palladium einen Gewichtsanteil von 47 bis 53 Gew.-% und Rhodium einen Gewichtsanteil von 53 bis 47 Gew.-% sowie zwischen mehr als 0 und 20 Gew.-% der vorgenannten sekundären Legierungskomponente enthält, wobei sich die Anteile von Rhodium und Palladium sowie der sekundären Legierungskomponente – von Verunreinigungen und Beimischungen abgesehen – zu 100 Gew.-% ergänzen.
-
Bei der vorgenannten Weiterbildung der Erfindung sowie bei den nachfolgend aufgeführten Weiterbildungen wird jeweils Rhodium durch den entsprechenden Anteil der sekundären Legierungskomponente ersetzt. Die bei den nachstehend ausgeführten Ausführungsbeispielen enthaltenen Angaben für den gewichtsmäßigen Anteil der entsprechenden Komponenten betreffen somit, sofern nicht bereits jeweils sich zu 100 Gew.-% ergänzende Werte der Legierungskomponenten angegeben werden, den Anteil von Rhodium vor der Substitution dieses Metalls durch die sekundäre Legierungskomponente; deren Anteil ist somit von den dort angegeben Werten abzuziehen um den jeweils konkreten Anteil dieser primären Legierungskomponente zu erhalten.
-
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die erfindungsgemäße Edelmetall-Legierung 50–52 Gew.-% Palladium und 50–48 Gew.-% Rhodium sowie die vorgenannten sekundären Legierungskomponente in einem Anteil von mehr als 0 Gew.-% bis zu 20 Gew.-% aufweist, wobei sich die vorgenannten Anteile von Palladium, Rhodium und der vorgenannten sekundären Legierungskomponente – von Verunreinigungen und Beimischungen abgesehen – zu 100 Gew.-% ergänzen.
-
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die erfindungsgemäß verwendete Edelmetall-Legierung 50 bis 51 Gew.-% Palladium, vorzugsweise 50,5 Gew.-%, und 49 bis 50 Gew.-% Rhodium sowie die vorgenannten sekundäre Legierungskomponente in einem Anteil zwischen 2 und 10 Gew.-% aufweist, wobei sich diese Anteile von Palladium, Rhodium, sowie der vorgenannten sekundären Legierungskomponenten, von Verunreinigungen und Beimischungen abgesehen zu 100 Gew.-% ergänzen. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil einer noch weißeren Farbe der erfindungsgemäßen Edelmetall-Legierung.
-
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind den Ausführungsbeispielen zu entnehmen, die im Folgenden beschrieben werden.
-
Eine erste Gruppe von Ausführungsbeispielen der beschriebenen Edelmetall-Legierung weist 40–60 Gew.-% Palladium und 60–40 Gew.-% Rhodium auf. Des Weiteren weist die Edelmetall-Legierung als sekundäre Legierungskomponente Kupfer, Indium, Gallium, Eisen und/oder Zinn in einem Anteil von mehr als 0 und bis zu 20 Gew.-% auf. Hierbei wird Rhodium durch den entsprechenden Anteil der sekundären Legierungskomponenten ersetzt. Die vorgenannten Anteile von Palladium, Rhodium und der sekundären Legierungskomponente ergänzen sind zu 100 Gew.-%, wenn man von den üblichen Verunreinigungen und Beimischungen sowie Legierungstoleranzen absieht.
-
Die beschriebenen Edelmetall-Legierungen weisen einen Yellowness-Index YI im Bereich von 9 bis 10 auf. Ein derartiger Yellowness-Index YI von unter 10 ist für derartige Edelmetall-Legierungen als sehr niedrig anzusehen und wird in der Regel nur von Rhodium selbst oder einer Rhodium-Platin-Legierung erreicht.
-
Der Anteil der vorgenannten sekundären Legierungskomponente Kupfer, Indium, Gallium, Eisen und/Zinn beträgt bei den Edelmetall-Legierungen der vorgenannten ersten Gruppe von Ausführungsbeispielen vorzugsweise zwischen 1 bis 10 Gew.-%, weiter vorzugsweise zwischen 2 und 10 Gew.-%, weiter vorzugsweise zwischen 2 und 5 Gew.-% und besonders bevorzugt zwischen mehr als 3 Gew.-% und 5 Gew.-%. Enthält die beschriebene Edelmetall-Legierung sowohl Indium als auch Gallium, so wird bevorzugt, dass der Anteil von Indium größer gleich dem Anteil von Gallium ist. Die vorstehenden Angaben gelten auch für die nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele, sodass die Angabe der vorgenannten, bevorzugten Bereiche bei der nachstehenden Beschreibung nicht mehr explizit für jede der dort aufgeführten Legierungen wiederholt wird.
-
Auch bei den nachfolgenden Ausführungsbeispielen gilt, dass jeweils Rhodium durch den entsprechenden Anteil der sekundären Legierungskomponente ersetzt ist. Es wird daher bei den nachstehend erläuterten Ausführungsbeispielen nicht mehr auf diesen Umstand explizit hingewiesen.
-
Es bedarf für den Fachmann keiner Erläuterungen, dass die vorstehend genannten Gewichtsanteile sowie auch die Gewichtsanteile der nachfolgenden Ausführungsbeispiele so zu verstehen sind, dass diese die bei einem metallurgischen Herstellungsprozess auftretenden üblichen Toleranzen einschließen.
-
Eine zweite Gruppe von Ausführungsbeispielen der Edelmetall-Legierung sieht vor, dass die Edelmetall-Legierung 47–53 Gew.-%, vorzugsweise 50–52 Gew.-% Palladium und 47–53 Gew.-%, vorzugsweise 48–50 Gew.-% Rhodium sowie als sekundäre Legierungskomponente eines oder mehrerer der Elemente Kupfer, Indium, Gallium, Eisen und/oder Zinn in einem Anteil von mehr als 0 und weniger als 20 Gew.-% enthält, wobei sich die vorgenannten Anteile unter Berücksichtigung unvermeidbarer Verunreinigungen und Beimischungen sowie der entsprechenden metallurgischen Toleranzgrenzen zu 100 Gew.-% ergänzen. Derartige Legierungen besitzen einen Yellowness-Index YI im Bereich von 9,7 bis 9,9.
-
Eine dritte Gruppe von Ausführungsbeispielen der Edelmetall-Legierung sieht vor, dass die Edelmetall-Legierung 50–51 Gew.-% Palladium und 49–50 Gew.-% Rhodium sowie als sekundäre Legierungskomponente mindestens eines der Metalle Kupfer, Indium, Gallium, Eisen und/oder Zinn in einem Anteil zwischen mehr als 0 und 20 Gew.-% enthält, wobei sich die Anteile von Palladium, Rhodium sowie der sekundären Legierungskomponente – von üblichen Beimischungen und Verunreinigungen sowie Legierungstoleranzen abgesehen – zu 100 Gew.-% ergänzen. Eine derartige Legierung besitzt einen Yellowness-Index YI im Bereich von 9,8.
-
Eine vierte Gruppe von Ausführungsbeispielen der Edelmetall-Legierung sieht vor, dass diese 50–51, vorzugsweise 50,5 Gew.-% Palladium, und 49–50 Gew.-% Rhodium sowie 2 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 3 Gew.-% und bis zu 5 Gew.-% Kupfer enthält, wobei – wie eingangs erklärt, durch den speziell vorgesehenen Anteil der sekundären Legierungskomponente der entsprechenden Anteil von Rhodium ersetzt wird und sich die Anteile von Palladium und Rhodium und Kupfer – von üblichen Beimischungen und Verunreinigungen sowie Legierungstoleranzen abgesehen – nach der Substitution von Rhodium durch die sekundäre Legierungskomponente zu 100 Gew.-% ergänzen.
-
Als erstes Beispiel für eine derartige Edelmetall-Legierung ist eine Legierung zu nennen, die 50,5 Gew.-% Palladium, 47,5 Gew.-% Rhodium und 2 Gew.-% Kupfer enthält. Eine derartige Legierung besitzt eine Gusshärte von ca. 255 HV und einen Yellowness-Index YI von ca. 9,0 bis 9,2.
-
Ein zweites Beispiel einer derartigen Legierung ist eine Legierung, die 50,5 Gew.-% Palladium, 44,5 Gew.-% Rhodium und 5 Gew.-% Kupfer enthält. Eine derartige Legierung besitzt eine Gusshärte von ca. 265 bis 270 HV, wobei der Yellowness-Index wiederum in vorgenannten Bereich liegt.
-
Ein drittes Beispiel einer derartigen Legierung ist eine Edelmetall-Legierung, die 50,5 Gew.-% Palladium, 32,5 Gew.-% Rhodium und 10 Gew.-% Kupfer besitzt. Eine derartige Legierung besitzt einen Gusshärte von 340 HV und wiederum einen Yellowness-Index, der im vorgenannten Bereich liegt.
-
Eine fünfte Gruppe von Ausführungsbeispielen der Edelmetall-Legierung sieht vor, dass die Edelmetall-Legierung 50–51, vorzugsweise 50,5 Gew.-% Palladium und 49–50 Gew.-% Rhodium sowie Indium und/oder Gallium in einem Anteil von 2 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 3 und bis 5 Gew.-% enthält, wobei wiederum sich die Anteile von Rhodium, Palladium und Indium und/oder Gallium – von üblichen Beimischungen und Verunreinigungen sowie Legierungstoleranzen abgesehen – nach der Substitution von Rhodium durch die sekundäre Legierungskomponente zu 100 Gew.-% ergänzen.
-
Eine erste zu dieser fünften Gruppe von Beispielen der beschriebenen Edelmetall-Legierungen gehörende Legierung weist 50,5 Gew.-% Palladium, 47,5 Gew.-% Rhodium und 2 Gew.-% Indium und/oder Gallium auf. Sie besitzt eine Gusshärte von ca. 250 HV.
-
Ein zweites Beispiel dieser fünften Gruppe von Edelmetall-Legierungen weist 50,5 Gew.-% Palladium, 44,5 Gew.-% Rhodium und 5 Gew.-% Indium und/oder Gallium auf und besitzt eine Gusshärte von ca. 270 HV.
-
Ein drittes Beispiel ist eine Legierung, die 50,5 Gew.-% Palladium, 33,5 Gew.-% Rhodium und 10 Gew.-% Indium und/oder Gallium besitzt. Sie besitzt eine Gusshärte von ungefähr 290 HV.
-
Eine sechste Gruppe von Ausführungsbeispielen der Edelmetall-Legierung sieht vor, dass die Edelmetall-Legierung 50–51, vorzugsweise 50,5 Gew.-% Palladium und – vor der Ersetzung durch die sekundäre Legierungskomponente – 49–50 Gew.-% Rhodium und Eisen in einem Anteil von 5 bis 10 Gew.-% enthält, wobei sich die Anteile von Rhodium, Palladium und Eisen – von üblichen Beimischungen und Verunreinigungen sowie Legierungstoleranzen abgesehen – nach der Substitution von Rhodium durch Eisen zu 100 Gew.-% ergänzen.
-
Als Beispiel für derartige Edelmetall-Legierungen sind Legierungen anzuführen, die 50,5 Gew.-% Palladium, 44,5 Gew.-% Rhodium und 5 Gew.-% Eisen oder 50,5 Gew.-% Palladium, 39,5 Gew.-% Rhodium und 10 Gew.-% Eisen aufweisen. Sie besitzen eine Gusshärte, die im Bereich zwischen 270 und 290 HV liegt. Eine derartige Legierung weist einen Yellowness-Index YI im Bereich von ca. 9,7 auf.
-
Eine siebente Gruppe von Ausführungsbeispielen der beschriebenen Edelmetall-Legierung sieht vor, dass diese Edelmetall-Legierung 50–51, vorzugsweise 50,5 Gew.-% Palladium, 49–50 Gew.-% Rhodium und 5–10 Gew.-% Zinn enthält wobei sich die Anteile von Rhodium, Palladium und Zinn – von üblichen Beimischungen von Verunreinigungen sowie Legierungstoleranzen abgesehen – nach der Substitution von Rhodium durch Zinn zu 100 Gew.-% ergänzen. Als Beispiele für derartige Legierungen sind Legierungen aufzuführen, die 50,5 Gew.-% Palladium, 44,5 Gew.-% Rhodium und 5 Gew.-% Zinn oder 50,5 Gew.-% Palladium, 39,5 Gew.-% Rhodium und 10 Gew.-% Zinn besitzen. Die Gusshärte dieser Legierungen liegt im Bereich zwischen 280 und 320 HV.
-
Eine achte Gruppe von Ausführungsbeispielen sieht vor, dass die Edelmetall-Legierungen 50–51, vorzugsweise 50,5 Gew.-% Palladium, 49–50 Gew.-% Rhodium sowie als sekundäre Legierungskomponente 2,5–3,5 Gew.-% Kupfer und 2,5–3,5 Gew.-% Indium und/oder Gallium enthält, wobei sich – von den üblichen Beimischungen und Verunreinigungen sowie von Legierungstoleranzen abgesehen – die Anteile von Palladium, Rhodium, Kupfer, Indium und/oder Gallium nach der Substitution von Rhodium durch den entsprechenden Gewichtsanteil der vorgenannten sekundären Legierungskomponente zu 100 Gew.-% ergänzen. Eine derartige Legierung weist eine Gusshärte von ca. 290 HV auf und besitzt einen Yellowness-Index YI von ca. 9,6. Eine zu dieser Gruppe gehörende Legierung weist neben 50,5 Gew.-% Palladium und 37 Gew.-% Rhodium 10 Gew.-% Kupfer und 2,5 Gew.-% Indium und/oder 2,5 Gew.-% Gallium auf. Eine derartige Legierung besitzt eine Gusshärte von ca. 322 HV und weist einen Yellowness-Index YI von ca. 9,7 auf.
-
Eine neunte Gruppe von Ausführungsbeispielen sieht vor, dass die Edelmetall-Legierungen 50–52, vorzugsweise 50,5 Gew.-% bzw. vorzugsweise 51,5 Gew.-% Palladium, 48–50 Gew.-% Rhodium, 2,5 bis 10 Gew.-% Eisen und jeweils 2,5 Gew.-% Zinn enthalten. Hierbei sich die Anteile von Palladium, Rhodium, Eisen und Zinn – von üblichen Beimischungen und Verunreinigungen sowie Legierungstoleranzen abgesehen – nach der Substitution von Rhodium durch Eisen und Zinn zu 100 Gew.-% ergänzen. Eine zu dieser Gruppe gehörende Edelmetall-Legierung weist beispielsweise nach der Ersetzung von Rhodium durch die vorgenannte sekundäre Legierungskomponente (Eisen und Zinn) somit 50,5 Gew.-% Palladium, 44,5 Gew.-% Rhodium, 2,5 Gew.-% Eisen, 2,5 Gew.-% Zinn auf. Eine weitere zu dieser Gruppe gehörende Legierung weist 51,5 Gew.-% Palladium, 36 Gew.-% Rhodium, 2,5 Gew.-% Eisen und 10 Gew.-% Zinn auf. Die Gusshärte einer derartigen Legierung liegt bei ungefähr 300 bzw. 350 HV.
-
Eine zehnte Gruppe von Ausführungsbeispielen sieht vor, dass die beschriebenen Edelmetall-Legierungen neben 50–51, vorzugsweise 50,5 Gew.-% Palladium und 49–50 Gew.-%, Rhodium noch 2,5 Gew.-% Indium und 2,5 bzw. 10 Gew.-% Eisen enthalten. Die Anteile von Palldium, Rhodium, Indium und Eisen ergänzen sich – von üblichen Beimischungen und Verunreinigungen sowie Legierungstoleranzen abgesehen – nach der Substitution von Rhodium durch Indium und Eisen zu 100 Gew.-%. Beispiele derartiger Legierungen sind Legierungen, die jeweils 50,5 Gew.-% Palldium, 44,5 bzw. 37 Gew.-% Rhodium, jeweils 2,5 Gew.-% Indium und 2,5 bzw. 10 Gew.-% Eisen enthalten. Die Gusshärte einer derartigen Legierung liegt im Bereich zwischen 270 und 300 HV.
-
Es ist zu betonen, dass die vorstehend angeführten Bereichsangaben nicht als einheitliche Bereiche aufzufassen sind, sondern dass selbstverständlich alle Zwischenwerte von Anteilen von Palladium, Rhodium und der sekundären Legierungskomponente Kupfer, Indium, Gallium, Eisen und/oder Zinn, die in entsprechende Bereiche fallen, mit umfasst sind.
-
Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass die beschriebenen Edelmetall-Legierungen sehr gut für den Schmuckguss nach dem Wachsausschmelzverfahren geeignet sind, wobei übliche Anlagen und Einbettmassen für das Gießen von Edelmetall-Legierungen verwendet werden können. Die aus den beschriebenen Legierungen hergestellten Gussteile haben im Wesentlichen keine oder nur eine geringe Porosität. Sie weisen eine Härte im Bereich von 250–350 HV auf. Diese große Gusshärte besitzt den Vorteil, dass zur Herstellung von Schmuckstücken fertige Formen gegossen werden können und deren Härte nicht von einer Vielzahl von Anwendungen nicht nachträglich durch Verformung verbessert werden muss.
-
Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Edelmetall-Legierungen ist, dass Oberflächenfehler durch Reaktionen mit einer Einbettmasse praktisch nicht beobachtet wurden. Die unerwartet geringe Erstarrungsschrumpfung der beschriebenen Edelmetall-Legierungen im Vergleich zu anderen Schmuckwerkstoffen wie Platin 950 oder Weißgold 750 vermindert die Gefahr einer Schrumpfungsporosität, welche ein Hauptproblem beim Schmuckgießen darstellt.
-
Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Edelmetall-Legierungen ist, dass Gas- und/oder Einbettmassenreaktionen fast ausgeschlossen sind, da sowohl Rhodium als auch Palladium eine hohe chemische Beständigkeit aufweisen. Dies bedingt auch, dass ein Wiedervergießen von Resten der beschriebenen Edelmetall-Legierungen ohne größere Schwierigkeiten durchführbar ist, da diese beschriebenen Edelmetall-Legierungen nicht durch chemische Reaktionen beim Schmuckguß-Vorgang beeinträchtigt werden. Diese dadurch gegebene Wiederverwendbarkeit von Resten des Gießprozesses führt zu einer guten Materialausnutzung.
-
Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Edelmetall-Legierungen besteht in Verbindung mit dem Schmuckgießen darin, dass durch einen derartigen Schmuckguss hergestellte Gussteile endabmessungsnahe Ausmaße besitzen, was in Verbindung mit einer guten Wiedervergießbarkeit einen sparsamen Materialeinsatz mit sich bringt.
-
Die Gusshärten der beschriebenen Legierungen im Bereich von 250–350 HV, besitzten den Vorteil, dass diese Legierungen mittels eines Heißverform-Prozesses bearbeitet werden können, wozu sich eine Temperatur oberhalb der Mischungslücke bei ca. 845°C eignet. Besonders geeignet ist eine Temperatur von 1200–1300°C. Der Vorteil ist, dass bei einer derartigen Temperatur noch ein Hämmern oder Walzen möglich ist, wobei Verformungen bis zu 10% pro Formungsschritt möglich ist.
-
Nach der Heißverformung und einer dadurch erzielten Umwandlung des Gussgefüges ist auch eine Kaltverformung mit Maschinen, wie sie üblicherweise in der Edelmetallverarbeitung eingesetzt werden, möglich. Die hohe Härte der beschriebenen Edelmetall-Legierungen sorgt für eine gute Verschleißbeständigkeit und bietet dadurch einen guten Erhalt einer Glanz-Oberfläche eines aus den beschriebenen Legierungen hergestellten Schmuckes wie eines Schmuckstückes, einer Uhr eines Uhrengehäuses, eines Schreibgeräts, von Juwelierwaren, Schmuckwaren oder dergleichen sowie von Bestandteilen der vorgenannten Artikel.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 1086442 B [0008]
- DE 1080785 B [0009]
- EP 2420583 A2 [0010]
- EP 1548135 A1 [0011]
- DE 102004024026 A1 [0012]
- DE 3812565 C1 [0013]