DE3200823C2 - Blassrot gefärbte Goldlegierung - Google Patents
Blassrot gefärbte GoldlegierungInfo
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- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
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Abstract
Es wird eine rosa-farbene Goldlegierung vorgeschlagen, die aus 85 bis 95 Gew.% Gold, aus 2 bis 10 Gew.% Palladium, Nickel, Chrom oder einer Kombination hiervon sowie aus 2 bis 8 Gew.% Kupfer besteht.
Description
mit goldenem, weißem oder blaßrotem bzw. rosa Farbton gewählt. Es ist bekannt, Nickel (Ni) oder Zink (Zn)
einer ternären Legierung (Au-Ag-Cu-Legierung) aus Gold (Au), Silber (Ag) und Kupfer (Cu) hinzuzufügen, um
eine Goldlegierung mit blaßrotem Farbton zu erzeugen.
Die herkömmliche Au-Ag-Cu-Legierung hat, was ihre chemischen Eigenschaften betrifft, eine schlechte
Korrosionsbeständigkeit sowie eine schlechte Schwefelfestigkeit, so daß der ursprüngliche Glanz und der
ursprüngliche Farbton nicht für längere Gebrauchszeiten beibehalten werden können.
Es ist indessen auch eine korrosionsbeständige Goldlegierung bekannt, die aus 3%bis 10%Nickel, 90%bis 97%
Gold und einem Zusatz von 10% Silber, Palladium, Platin oder Kupfer bestehen kann (DE-PS 759254). Diese
Goldlegierung enthält jedoch stets Nickel und nur bisweilen Kupfer. Hierdurch ist es nicht möglich, den
erwünschten blaßroten Farbton sicher zu gewährleister.
Es ist ferner eine Goldlegierung bekannt, welche 3%bis 10%Nickel, 0,5%bis 4% Kupfer, Kobalt, Eisen, Chrom
oder Mangan und 86 bis 96,5% Gold enthält (DE-PS 910 839). Auch diese Goldlegierung weist stets Nickel und
überdies kein Palladium auf. Der blaßrote Farbton läßt sich auch mit dieser Legierung nicht sicher gewährleisten.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Legierung zu schaffen, die eine blaßrote Farbe bei
großer Korrosionsfestigkeit aufweist.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs gelöst.
Ein mit der Erfindung erzielter Vorteil besteht darin, daß die Korrosionsfestigkeit einer blaßroten oder rosa
Goldlegierung verbessert wird. Ein weiterer Vorteil ist der, daß ein sehr attraktiver blaßroter Farbton mit einer
hochwertigen Goldlegierung von 20 bis 22 Karat zur Verfugung gestellt werden kann. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.
Die erfindungsgemäße Legierungszusammensetzung besteht aus 85%bis 95% Au, 2%bis 10%Pd und/oder Cr
sowie 2%bis 8%Cu, und zwar in Gewichtsprozenten. Die Elemente bilden alle 100%feste Lösungen in Kombinationen Au-Pd, Au-Cu, Pd-Cu und besitzen eine ausgezeichnete Bearbeitbarkeit, ζ. B. eine sehr gute Formbarkeit und Dehnbarkeit. Dadurch, daß Pd und oder Cr an die Stelle von Silber treten und weil der Kupfer-Anteil
weitgehend reduziert ist, erhält man eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit. Ferner erzielt man eine helle
und sehr attraktive blaßrote Farbe.
Der Goldanteil beträgt 85% bis 95%, um eine qualitativ hochwertige Gold-Legierung zu erhalten. Die Pd- und
Cr-Anteile vermindern nicht die erwähnte Korrosionsfestigkeit; sie legen überdies den Farbton der erfindungsgemäßen Gold-Legierung fest.
Wenn der Anteil an Pd und Cr, einzeln oder in Kombination, kleiner als 2 Gewichtsprozente ist, wird der Farbton zu dunkel, so daß eine helle und zarte Farbe nicht mehr erzielt werden kann. Sofern der prozentuale Anteil
von Pd oder Cr oder einer Kombination hiervon 10 Gewichtsprozente übersteigt, wird der Weißgrad des Farbtons verstärkt, d. h. die Farbsättigung erniedrigt, so daß eine rosa Farbe nicht zu erzielen ist.
Demzufolge wir der Pd- oder Cr-Anteil bzw. eine Kombination aus diesen Elementen auf 2 bis 10 Gewichtsprozent festgelegt.
Kupfer ist das wirkungsvollste Element zur Erzielung der blaßroten Farbe. Wenn der Kupferanteil kleingehalten wird, nähert sich die Farbe der Legierung der Farbe von Gold. Wird der Kupferanteil erhöht, so nimmt die
Legierung die rötliche Farbe von Kupfer an. Mit einem niedrigen Kupfer-Anteil von weniger als 2 Gewichtsprozenten nähert sich der Farbton der erfindungsgemäßen Goldlegierung der Farbe von Gold, während bei einem
Kupfer-Anteil von mehr als 8 Gewichtsprozenten die rötliche Farbe verstärkt wird, so daß die vornehme und
sehr attraktive rosa Farbe nicht zu erzielen ist. Der Kupfer-Anteil wird deshalb auf 2 bis 8 Gewichtsprozent festgelegt.
32VVX23
Fortsetzung
Legierung (4)
Legierung (5)
Legierung (6)
Legierung (7)
Legierung (6)
Legierung (7)
Au
Pd
Cr
Farbton
90
92 | 5 | 3 |
95 | 3 | 2 |
90 | 3 |
intens. rötl. rosa-gold
blaß gold
goldfarben rosa gold blaß rosa
Jede Goldlegierung, welche eine Zusammensetzung hat, die in der Tabelle I dargestellt ist, wird in einer
Argon-Gas-Atmosphäre geschmolzen, und zwar unter Verwendung eines hochfrequenten, induktionsgeheizten
Schmelzofens. Die verfestigte Legierung wird wiederholt wärmebehandelt und gewalzt, bis man eine Folie von
1,5 mm Dicke erhält Die Wärmebehandlung erfolgt in einer Argon-Gasatmosphäre, wobei die Temperaturen
für 45 Minuten bei 8000C gehalten werten. Die Abkühlung erfolgt mit Wasser ils Kühlmittel.
Um die Eigenschaften der erfindungsgemäßen Gold-Legierung zu erforschen, wird die Folie auf eine Spiegelobeifläche
mittels eines gewöhnlichen Puffer-Verfahrens aufgebracht und dann einem Färb- und Korrosionstest
unterworfen.
Wie in der Tabelle I gezeigt ist, zeigt der Farbton der erfindungsgemäßen Goldlegierung eine geringfügige
Änderung entsprechend dem hinzugefügten Anteil von Pd und Cu, so daß die Farbe wie gewünscht festgelegt
werden kann.
Sodann wird der Korrosionstest durchgeführt. Dieser Korrosionstest wird durch einen künstlichen
Schwitzwasser-Immersions-Test und einen CASS-Test realisiert Die Bedingungen für den Schwitzwasser-Immersions-Test
sind folgende
(1) Flüssige Zusammensetzung
Natriumchlorid (NaCl) 9,9 g/Liter
Harnstoff ((NH2)CO) 1,7 g/Liter
Milchsäure (C3H6O3) 1,7 g/Liter
Schwefelnatrium (Na2S) 0,8 g/Liter
Ammoniumchlorid (NH4Cl) 0,2 g/Liter
Rohrzucker, Saccharase 0,2 g/Liter
(2) Flüssigkeitstemperatur 400C
(3) Immersions-Zeit 48 Stunden
Die Bedingungen für den CASS-Test sind folgende (es sind dieselben wie in der japanischen Industrie-Norm
D 0201).
(1) Flüssige Zusammensetzung Natriumchlorid 50 g/Liter Kupfer-II-Chlorid (CuCl2) 0,26 g/Liter
Azetylsäure (CH3COOH) 1-3 ml/Liter Azetylsäure wird der Flüssigkeit zugeführt, die aus NaCl und CuCl2 besteht, um den pH-Wert von 3,0 auf
3,1 zu regeln.
(2) Die Flüssigkeit (1) wird in einem Testbad mit einem Druck von 1 bar gegen die Folie gesprüht.
(3) Die Temperatur des Testbades beträgt 35°C.
(4) Zeit: das Sprühen (2) wird für 96 Stunden fortgesetzt.
Nach diesem Test wird die erfindungsgemäße Goldlegierung optisch auf Farbveränderungen, auf Korrosion
und auf Glanzveränderungen geprüft.
Das Ergebnis des künstlichen Schwitzwasser-Immersions-Tests bzw. des CASS-Tests besteht darin, daß nicht
die geringste Korrosion und keine Änderung der Farbe oder des Glanzes festgestellt werden können.
Im Beispiel Nr. 1 besteht ein Hauptpunkt des Experiments darin, daß das Element Ag in der herkömmlichen
Au-Ag-Cu-Legierung durch Pd ersetzt wird, aber die Hauptziele der vorliegenden Erfindung können auch dann
erzielt werden, wenn man Cr anstelle von Ag verwendet.
Beispiel Nr. 2
Auf die Oberfläche eines Uhren-ZifTernblatts, das auf herkömmliche Weise hergestellt wurde, wird eine Zerstäübungsbehandlung
unter Verwendung der erfindungsgemäßen Goldlegierung angewendet, um eine dünne Schicht auf der Oberfläche aufzubringen.
Hierbei wird die Goldlegierung (5), die in der Tabelle 1 dargestellt ist, als Zerstäubungs-Target verwendet, welches
mit einer Kathode verbunden wird.
Das Zerstäuben wird durch Einführen von Argongas und durch einen Druck von 40 mbar durchgeführt, wobei
das Zerstäuben fünf Minuten lang bei einer angelegten Spannung von 400 Volt Gleichspannung erfolgt.
32 OO 823
Die Schicht, die man erhält, ist 1,5 μΐη dick.
Das Uhrenziffernblatt, das durch die Behandlung vervollständigt wird, ist derart, daß die Zusammensetzung
der durch die Sprühbehandlung erhaltenen Schicht und die Target-Zusammensetzung fast identisch sind, so daß
der Farbton des Targets und die rosa Goldfarbe übereinstimmea
Das sich ergebende Uhrenziffernb'att wird sodann für 48 Stunden einem Korrosionstest unterworfen, der auf
einem Feuchtigkeitstest bei 400C beruht, sowie einem Lichtwiderstands-Test, derauf einem Sonnenschein-Wettermeter-Test
beruht Die Bedingungen für den Sonnenschein-Wettermeter-Test sind folgende:
(1) Licht mit Wellenlängen, die im wesentlichen der Wellenlänge des Sonnenlichts entsprechen, wird für
ίο 150 Stunden kontinuierlich angewendet;
(2) Temperatur: 63° C
(3) Luftfeuchtigkeit: 60%
Die Ergebnisse sind hervorragend, da keinerlei Änderungen in der Korrosions- oder der Lichtbeständigkeit
is festgestellt werden können.
Es ist allgemein bekannt, daß der Farbton einer Legierung, deren Elemente nahe beieinanderliegende Sprühfaktoren
haben, derselbe ist wie der Farbton der durch die Sprühbehandlung aufgetragenen Schicht Wenn deshalb
die erfindungsgemäße Legierung unter diesem Aspekt betrachtet wird, versteht man, daß die Au-Pd-Cu-Goldlegierung
das optimale Target-Material ist, weil die Sprühfaktoren nahe beieinanderliegen, nämlich bei Au
= 2,40, Pd = 2,08, Cu = 2,35 (SprüHndizes mit Bezug auf eine Argon-Ionenenergie von 500 eV.)
Bei einem Goldlegierungs-Target, in dem Cr statt Pd hinzugefügt ist, zeigte der Farbton der Sprühschicht eine
Tendenz in Richtung auf ein dunkles Rosagold, da der Cr-Sprühindex von 1,18 ein wenig niedriger liegt als der
Sprühindex von Pd.
Wie bereits beschrieben, erhält man die erfindungsgemäße rosa gefärbte Goldlegierung dadurch, daß man 85
bis 95 Gewichtsprozent Gold, 2 bis 10 Gewichtsprozent von einem Material der Gruppe Palladium und/oder
Chrom sowie 2 bis 8 Prozent Kupfer nimmt. Hierdurch ist es möglich, eine sehr attraktive rosa-farbene Goldlegierung
mit ausgezeichneten Korrosionseigenschaften und sehr guter Bearbeitbarkeit zu erhalten, die außergewöhnliche
Vorteile aufweist Man kann diese Goldlegierung auf äußere Teile von Uhren, auf Brillengestelle
oder auf dekorativen Schmuck aufbringen. Bei diesen Anwendungsfällen wird die erfindungsgemäße Goldlegierung
direkt für die äußeren Komponenten von Uhren und ähnlichen Dingen verwendet. Die erfindungsgemäße
Goldlegierung kann jedoch auch ebensogut als Target-Material zum Versprühen dienen und hat deshalb einen
sehr großen Anwendungsbereich.
Claims (1)
- 32 OO 823Patentanspruch:Blaßrote Goldlegierung, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 85 bis 95% Gold,2 bis 10% Palladium und/oder Chrom sowie 2 bis 8% Kupfer besteht
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