EP0381994B1 - Hochgoldhaltige Legierung für Schmuckzwecke - Google Patents

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EP0381994B1
EP0381994B1 EP90101360A EP90101360A EP0381994B1 EP 0381994 B1 EP0381994 B1 EP 0381994B1 EP 90101360 A EP90101360 A EP 90101360A EP 90101360 A EP90101360 A EP 90101360A EP 0381994 B1 EP0381994 B1 EP 0381994B1
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alloys
alloy
gold
gallium
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EP90101360A
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Inventor
Helmut Dr. Knosp
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C Hafner GmbH and Co KG
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C Hafner GmbH and Co KG
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C5/00—Alloys based on noble metals
    • C22C5/02—Alloys based on gold

Definitions

  • Gold alloys which have certain commercially available gold contents have long been known for the production of jewelry.
  • One of the best known alloys contains 750/000 gold (18 kt) and is usually alloyed with copper and silver.
  • the mechanical, physical and chemical properties of these alloys can be optimally matched to their respective use as jewelry alloys.
  • Alloys of this type must be readily deformable in order to be able to produce sheet metal, wire and tube in the dimensions desired in each case. They must also have a minimum stability, for example for the production of delicate jewelry or watch straps, and in addition sufficient Hardness and sufficiently high elongation at break are available.
  • the alloys for the production of castings are easy to cast, that is, in addition to having good flowability in the molten state, they also have a high resistance to oxidation. It is also essential that high-quality gold alloys for jewelry purposes are tarnish-resistant even when worn for a long time. Finally, certain demands are made on the color of gold alloys.
  • the material value of a piece of jewelry is essentially determined by the gold content of the alloy. There is therefore often a desire among buyers to purchase an alloy that contains as much gold as possible. In line with this is the demand for a color as close as possible to that of pure gold. Another advantage is that the higher the gold content, the better the tarnish resistance.
  • the invention is based on specifying alloys which, with a gold content of 950/000 (approx. 23 kt) and higher, have the properties required for use in jewelry.
  • the solution to this problem results from claim 1.
  • the subclaims 2 to 5 represent preferred embodiments of the invention.
  • the additional metals result alone or in combination with fine gold alloys that are useful for jewelry purposes.
  • the table shows some exemplary alloys with the above-mentioned additional metals and their properties.
  • the hardness in the soft annealed state can be increased by two to three times compared to fine gold.
  • All alloys are also characterized by a high degree of deformation and an associated, substantial increase in hardness. They thus meet the essential requirements that are placed on jewelry alloys.
  • the hardness can be increased particularly effectively by adding iron, cobalt and gallium.
  • the alloys are homogeneous both in the cast and in the recrystallized state and therefore behave like fine gold in terms of tarnish resistance.
  • the addition of gallium, germanium, indium and tin reduce the melting interval and have a favorable effect on the flowability during casting.
  • the machining is favorably influenced by adding cobalt, rhenium and tantalum.
  • Gallium cobalt, copper and rhenium significantly increase the abrasion resistance of the alloys during wear. With the addition of gallium and germanium, the barrel properties are improved.
  • the alloys with 99% gold with the addition of germanium, gallium and cobalt have a rich yellow fine gold color.
  • the alloys described do not have these disadvantages, but can be soldered without problems, without forming disruptive scale layers on the surface.
  • the casting surface is clean and free of oxides after the investment has been removed.
  • the alloys according to the invention can also be processed into watch cases, watch straps, coins and medals.
  • table High gold holding jewelry alloys Current No Composition in% mass content Hardness HV5 annealed Hardness HV5 80% deformed Melting interval ° C Au other 1 95 4.0 Ga, 1.0 Fe 75 190 900 - 750 2nd 96 3.0 Cu, 1.0 Re 70 140 1030-1000 3rd 98 1.0 Sn, 1.0 Ta 65 120 950-810 4th 99 0.8 Cu, 0.2 Ga 60 135 1040 - 970

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Description

  • Zur Herstellung von Schmuckwaren sind seit langem Goldlegierungen bekannt, die bestimmte handelsübliche Goldgehalte besitzen. Eine der bekanntesten Legierungen enthält 750/000 Gold (18 kt) und ist üblicherweise mit Kupfer und Silber legiert. Die mechanischen, physikalischen und chemischen Eigenschaften dieser Legierungen können optimal auf ihren jeweiligen Verwendungszweck als Schmucklegierungen abgestimmt werden. Derartige Legierungen müssen gut verformbar sein, um daraus Blech, Draht und Rohr in den jeweils gewünschten Abmessungen herstellen zu können. Sie müssen auch eine Mindeststabilität, beispielsweise zur Herstellung von grazilen Schmuckteilen oder Uhrarmbändern, aufweisen und darüber hinaus in einer ausreichenden Härte und genügend hoher Bruchdehnung zur Verfügung stehen. Es wird auch gefordert, daß die Legierungen zur Herstellung von Gußteilen gut vergießbar sind, das heißt, neben einer guten Fließfähigkeit im geschmolzenen zustand auch eine hohe Oxidationsbeständigkeit besitzen. Unabdingbar ist auch, daß hochwertige Goldlegierungen für Schmuckzwecke selbst bei langer Tragedauer anlaufbeständig sind. Schließlich werden auch an die Farbe von Goldlegierungen gewisse Ansprüche gestellt.
  • Der materielle Wert eines Schmuckstücks wird im wesentlichen durch den Goldgehalt der Legierung bestimmt. Es besteht daher beim Käufer vielfach der Wunsch, eine möglichst hochgoldhaltige Legierung zu erwerben. Damit im Einklang steht die Forderung nach einer möglichst weitgehenden Annäherung der Farbe an die des reinen Goldes. Als weiterer Vorteil ergibt sich hierbei, daß die Anlaufbeständigkeit um so besser wird, je höher der Goldgehalt ist.
  • Der Idealfall, Schmuckstücke aus reinem Gold (Feingold) herzustellen, ist nicht realisierbar, da Feingold nicht die erforderliche mechanische Stabilität, zum Beispiel Härte, Dehngrenze, aufweist. Es ist daher unumgänglich, durch Legierungszusätze die notwendige Mindeststabilität zu erreichen.
  • Ausgabe der Enfindung ist es, Legierungen anzugeben, die bei einem Goldgehalt von 950/000 (ca. 23 kt) und höher die zur Verwendung für Schmuckzweck erforderlichen Eigenschaften aufweisen. Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Anspruch 1. Die Unteransprüche 2 bis 5 stellen bevorzugte Ausführungs-Formen der Erfindung dar.
  • Die Zusatzmetalle ergeben für sich oder in Kombination mit Feingold Legierungen, die für Schmuckzwecke brauchbar sind. In der Tabelle sind einige beispielhafte Legierungen mit den oben genannten Zusatzmetallen sowie deren Eigenschaften wiedergegeben.
  • Überraschenderweise läßt sich durch die Verwendung dieser Zusätze die Härte im weichgeglühten Zustand gegenüber Feingold um das zwei- bis dreifache steigern. Alle Legierungen zeichnen sich darüber hinaus durch einen hohen Verformungsgrad und eine damit verbundene, wesentliche Härtesteigerung aus. Sie erfüllen damit die wesentlichen Anforderungen, die an Schmucklegierungen gestellt werden.
  • Besonders wirkungsvoll läßt sich die Härte durch die Zusätze Von Eisen, Kobalt und Gallium erhöhen. Die Legierungen sind sowohl im gegossenen als auch im rekristallisierten Zustand homogen und verhalten sich daher in bezug auf die Anlaufbeständigkeit wie Feingold. Die Zusätze von Gallium, Germanium, Indium und Zinn senken das Schmelzintervall und wirken sich günstig aus die Fließfähgikeit beim Gießen aus. Durch Zusatz von Kobalt, Rhenium und Tantal wird die spanabhebende Bearbeitung günstig beeinflußt. Gallium Kobalt, Kupfer und Rhenium steigern die Abriebfestigkeit der Legierungen während des Tragens erheblich. Bei Zusatz von Gallium und Germanium werden die Fassereigenschaften verbessert. Insbesondere die Legierungen mit 99 % Gold unter Zusatz von Germanium, Gallium und Kobalt weisen eine sattgelbe Feingoldfarbe auf.
  • Zum Stand der Technik ist die deutsche Offenlegungsschrift DE 35 02 914 "Verwendung titanhaltiger Goldlegierungen" anzuführen. In dieser Schrift wird zwar ebenfalls eine hochgoldhaltige Legierung zur Herstellung von Schmuckgegenständen beschreiben, jedoch unter Zusatz insbesondere von Titan. Dieser Zusatz führt aber zu einer starken Oxidationsneigung der Legierung, insbesondere beim Löten und Gießen. Außerdem neigen Legierungen mit Zusätzen von Titan bekanntermaßen stark zum Verschlacken.
  • Die beschriebenen Legierungen sind nicht mit diesen Nachteilen behaftet, sondern lassen sich problemlos löten, ohne störende Zunderschichten auf der Oberfläche zu bilden. Beim Vergießen nach dem Wachsausschmelzverfahren ist die Gußoberfläche nach Entfernung der Einbettmasse sauber und frei von Oxiden.
  • Die erfindungsgemäßen Legierungen können neben Schmuckwaren jeder Art auch zu Uhrgehäusen, Uhrarmbändern, Münzen und Medaillen verarbeitet werden. Tabelle
    Hochgoldhalte Schmucklegierungen
    lfd.No. Zusammensetzung in % Massengehalt Härte HV5 geglüht Härte HV5 80 % verformt Schmelzintervall °C
    Au sonstige
    1 95 4,0 Ga, 1,0 Fe 75 190 900 - 750
    2 96 3,0 Cu, 1,0 Re 70 140 1030 - 1000
    3 98 1,0 Sn, 1,0 Ta 65 120 950 - 810
    4 99 0,8 Cu, 0,2 Ga 60 135 1040 - 970

Claims (5)

  1. Hochgoldhaltige Legierung für Schmuckzwecke, bestehend aus 95 bis 99,5 Gew.-% Gold als Basismetall und der Rest bestehend aus Zusätzen von mindestens zwei Elementen der Gruppe Eisen und/oder Germanium und/oder Gallium und/oder Indium und/oder Kobalt und/oder Kupfer und/oder Rhenium und/oder Tantal und/oder Zinn, mit Ausnahme einer Dreistofflegierung mit mindestens 1 Gew.-% Gallium und mindestens 1 Gew.-% Kupfer.
  2. Legierung nach Anspruch 1
    mit Zusätzen von 0,5 bis 5 Gew.-% Eisen und/oder Gallium und/oder Kobalt.
  3. Legierung nach Anspruch 1
    mit Zusätzen von 0,5 bis 5 Gew.-% Gallium und/oder Indium und/oder Zinn und/oder 0,5 bis 1 Gew.-% Germanium.
  4. Legierung nach Anspruch 1
    mit Zusätzen von 0,5 bis 5 Gew.-% Kobalt und/oder 0,5 bis 3 Gew.-% Rhenium und/oder Tantal:
  5. Legierung nach Anspruch 1
    mit Zusätzen von 0.5 Gew.% bis weniger als 1 Gew.-% Gallium und/oder Kobalt und/oder 0,5 bis weniger als 1 Gew.-% Kupfer und/oder Rhenium.
EP90101360A 1989-02-09 1990-01-24 Hochgoldhaltige Legierung für Schmuckzwecke Expired - Lifetime EP0381994B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3903733 1989-02-09
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EP0381994A1 EP0381994A1 (de) 1990-08-16
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Family

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EP90101360A Expired - Lifetime EP0381994B1 (de) 1989-02-09 1990-01-24 Hochgoldhaltige Legierung für Schmuckzwecke

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