DE3502914A1

DE3502914A1 - Verwendung titanhaltiger goldlegierungen

Info

Publication number: DE3502914A1
Application number: DE19853502914
Authority: DE
Inventors: Geoffrey Johannesburg Gafner
Original assignee: INT GOLD CORP Ltd
Current assignee: INT GOLD CORP Ltd
Priority date: 1985-01-29
Filing date: 1985-01-29
Publication date: 1986-07-31
Also published as: JPS61217542A; ES551292A0; GR860237B; ES8704551A1; PT81919A; EP0190648A1; PT81919B; ZA86637B

Description

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung einer aushärtbaren, wenigstens 96 Gew.-% Gold plus gegebenenfalls Kupfer und 0,1 bis 4 Gew.-% Titan umfassenden Legierung für die Herstellung von Schmuckgegenständen, Münzen oder Goldbarren.

Die Qualität von Feingold-Schmuckgegenständen, Münzen und kleinen Barren wird durch die Dehnbarkeit und geringe Härte des Metalls, die seine Verschleißfestigkeit sehr gering machen, nachteilig beeinflußt. Wenn Gold für Schmuckgegenstände verwendet wird, wird es daher gewöhnlich mit Metallen wie Kupfer, Silber, Zink, Nickel und Palladium, legiert. Die resultierende Verbesserung der mechanischen und Verschleißeigenschaften wird von dürftigeren chemischen Eigenschaften begleitet, die zu Korrosion und Anlaufen führen und die Gefahr von Spannungsrißkorrosion in Legierungen mit weniger als 583 %o Feingehalt (14 Karat) erhöhen. Die Verwendung von Legierungen hat jedoch den Vorteil, durch Einarbeiten verschiedener legierender Metalle unterschiedliche Farben herstellbar zu machen.

Der eigentliche Wert von Schmuck ist zuweilen ein wichtiger Faktor, und in Hongkong z.B. ist sogenannter "24-Karat"-Schmuck sehr populär und muß einen Feingehalt von wenigstens 990 %o haben. Die Entwicklung einer Legierung, die eine solche Reinheit aufweist und eine akzeptable Farbe sowie gute chemische und mechanische Eigenschaften besitzt und auch den üblichen Arbeitsweisen von Goldschmieden, wie Löten, Biegen, Gießen, Walzen und Ziehen, zuführbar ist, ist sehr verdienstvoll.

Wenn der Feingehalt der Legierung 990 %o sein soll, ist nur 1 Gew.-% an Zusätzen erlaubt. Jedes Element, das bei diesem Gehalt ein wirksames Härtungsmittel wäre, hätte idealerweise

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folgende Eigenschaften:

- es müßte im geschmolzenen Gold zu mehr als 1 % löslich sein,

- es müßte in festem Gold zu 1 % bei einer vernünftigen, in Lösung bringenden Temperatur (z.B. 800 C) löslich sein,

- in festem Gold bei einer tieferen Temperatur (z.B. 500 C) nahezu unlöslich sein,

- es müßte bei der letztgenannten Temperatur eine kristallographische Härtungsphase ausbilden, die viele Goldatome pro Atomzusatz aufweist, und somit ein hochwirksames Härtungsmittel sein, und

- es müßte ein niedriges Atomgewicht haben, so daß 1 Gew.-% viele Atom-% bedeutet.

Erfindungsgemäß ist jetzt gefunden worden, daß für goldhaltige Legierungen Titan die beste Wahl eines legierenden Elements ist. Es besitzt Löslichkeiten von etwa 2,2 Gew.-% bei 1000°C, 1,2 % bei 800°C und 0,5 % bei 500°C. Die im festen Zustand gebildete härtende Phase ist Au₄Ti. Ferner verkörpert 1 Gew.-% Titan in Gold mehr als 4 Atom-% aufgrund der Atomgewichte von 48 und 197, die diese beiden Metalle jeweils aufweisen. Zufällig erbringt das Titan bei Gold auch eine Aufhellung und damit eine attraktive, heller-gelbe Färbung.

Somit ist Gegenstand der Erfindung die Verwendung einer aushärtbaren Goldlegierung, wenigstens 96 Gew.-% Gold plus gegebenenfalls Kupfer und 0,1 bis 4 Gew.-% Titan umfassend, für die Herstellung von Schmuck, Münzen oder Goldbarren, da durch den Titangehalt in den angegebenen Grenzen die Legierungen gehärtet und damit verschleißfester werden, wobei jedoch gleichzeitig ein hoher Feingehalt erreicht werden kann, und ferner eine durchaus erwünschte farbliche Aufhellung erzielt wird. Dies wurde auch durch Versuche bestätigt, die zeigten, daß eine 990 %o Au/Ti-Legierung viele für die Ver-

Wendung bei der Schmuckherstellung erforderliche Eigenschaften besitzt.

Gold-Kupfer-Legierungen sind ebenfalls von praktischem Inter-

o esse, sind aber selbst nach einer Aushärtung bei unter 400 C weicher als erwünscht. Auch in diesen Fällen kann Titan zum Härten solcher Legierungen verwendet werden, wie nachfolgend beschrieben.

Titan ist in Kupfer bei 800 bzw. 5OO°C zu etwa 4 bzw. 0,6 Gew.-% löslich. Eine Kupfer-4 Gew.-% Titan-Legierung, bei 800 C zu einer Lösung behandelt und abgeschreckt, kann durch Erhitzen auf 500 C gehärtet werden. Die hortende Phase ist Cu₄Ti, analog der Bildung von Au₄Ti im Falle Gold-Titan.

Da Gold und Kupfer eine kontinuierliche Reihe fester Lösungen unter dem Erstarrungsbereich bilden, können Gold-Kupfer-Legierungen auch durch Einarbeiten von Titan gehärtet werden.

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung noch weiter.

Beispiel 1

Bei einer Zusammensetzung von 99 Gew.-% Au, 1 Gew.-% Ti ergibt die Bildung einer Lösung bei einer Temperatur von 800 C und anschließendes Abschrecken in Wasser eine Härte von 65 HV 0,5. Aushärten bei 500⁰C für 60 min ergibt eine Härte von 190 HV 0,5, und diese kann noch gesteigert werden, wenn kaltverformtes Ausgangsmaterial verwendet wird oder wenn länger gehärtet wird. Langsames Abkühlen der Schmelze ergibt die gleiche Härte. Die erreichte Härte hängt davon ab, ob das Aushärten in einem Vakuum, unter einer Schutzatmosphäre oder in Luft erfolgt.

Eine Zusammensetzung von 91,7 Gew.-% Gold, 6,8 Gew.-% Kupfer und 1,5 Gew.-% Titan ergibt nach einer Behandlung wie in Beispiel 1 eine verbesserte Legierung zur Verwendung anstelle der üblicher verwendeten 22-Karat-Münzlegierung.

Bevorzugte Legierungszusammensetzungen ergeben sich gemäß den Unteransprüchen entsprechend den Wünschen der Abnehmer, entsprechend denen, wie der Fachmann erkennen wird, Goldlegierungen auf Farbgebung und gewünschte Verschleißfestigkeit bzw. Härte maßgeschneidert werden können.

Claims

"'. :FATENTANWAlFE.. . tyiENGES t PFiAHL.; Zugelassene Vertreter vor dem Europäischen Patentamt Professional respresentatives before the European Patent Q1f ice Mandataires agr<5ös pres I'Offics european des brevets 350291 Patentanwälte Menges & Prahl. Erhardtstr 12.0 -ÖOOÜ München 5 Dipt-Ing. Ruil Menges Dipl -Chem Dr Horst Pratil Telefon (089) 2015950 Telex 529581 BIPAFd Telegramm BIPAT München Ihr Zeichen/Yoür ret Unser Zeichen/Our ref. Daium/Date 1-85011 29.1 .1985 International Gold Corporation Ltd. Johanne sburg/ Südafrika Verwendung titanhaltiger Goldlegierungen Patentansprüche

1. Verwendung einer aushärtbaren Goldlegierung, wenigstens 96 Gew.-% Gold plus gegebenenfalls Kupfer und 0,1 bis 4 Gew.-% Titan umfassend, zur Herstellung von Schmuckgegenständen, Münzen oder Goldbarren.

2. Verwendung einer 0,1 bis 3 Gew.-% Titan enthaltenden Legierung, Rest Gold, nach Anspruch 1.

3. Verwendung einer 0,1 bis 1 Gew.-% Titan enthaltenden Legierung, Rest Gold, nach Anspruch 2.

4. Verwendung einer 8-karätigen, wenigstens 33,33 Gew.-% Gold, 0,1 bis 4 Gew.-% Titan enthaltenden Legierung, Rest

ORIGINAL INSPECTED

Kupfer, nach Anspruch 1.

5. Verwendung einer 9-karätigen, wenigstens 37,5 Gew.-% Gold, 0,1 bis 4 Gew.-% Titan enthaltenden Legierung, Rest Kupfer, nach Anspruch 1.

6. Verwendung einer 10-karätigen, wenigstens 41,7 Gew.-% Gold, 0,1 bis 4 Gew.-% Titan enthaltenden Legierung, Rest Kupfer, nach Anspruch 1.

7. Verwendung einer 12-karätigen, wenigstens 50 Gew.-% Gold, 0,1 bis 4 Gew.-% Titan enthaltenden Legierung, Rest Kupfer, nach Anspruch 1.

8. Verwendung einer 14-karätigen, wenigstens 58,33 Gew.-% Gold, 0,1 bis 4 Gew.-% Titan enthaltenden Legierung, Rest Kupfer, nach Anspruch 1.

9. Verwendung einer 20-karätigen, wenigstens 75 Gew.-% Gold, 0,1 bis 4 Gew.-% Titan enthaltenden Legierung, Rest Kupfer, nach Anspruch 1.

10. Verwendung einer 20-karätigen, wenigstens 83,33 Gew.-% Gold, 0,1 bis 4 Gew.-% Titan enthaltenden Legierung, Rest Kupfer, nach Anspruch 1.

11. Verwendung einer 22-karätigen, wenigstens 91,67 Gew.-% Gold, 0,1 bis 4 Gew.-% Titan enthaltenden Legierung, Rest Kupfer, nach Anspruch 1.