ES2342673T3 - Aleaciones amorfas de solidificacion en objetos de bulto a base de au (oro). - Google Patents
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Abstract
Aleación amorfa que tiene la fórmula: (Au1-x(Ag1-y Pdy)x)aCub((Si1-zBez)1-vPv)c donde a, b, c se encuentran en porcentajes atómicos y x, y, z, v y w se encuentran en fracciones del todo, y donde a se encuentra en el intervalo comprendido entre aproximadamente 25 y aproximadamente 75, b se encuentra en el intervalo comprendido entre aproximadamente 10 y aproximadamente 50, y c se encuentra en el intervalo comprendido entre aproximadamente 10 y aproximadamente 35, y donde: x se encuentra entre 0 y 0,5 y se encuentra entre 0 y 1 z se encuentra entre 0 y 0,5 y v se encuentra entre 0 y 0,5
Description
Aleaciones amorfas de solidificación en objetos
de bulto a base de Au (oro).
La presente invención se refiere generalmente a
unas composiciones de aleaciones amorfas de solidificación en masa
novedosas, y más concretamente a unas composiciones de aleaciones
amorfas de solidificación en masa basadas en Au (oro).
Las aleaciones amorfas (o vidrios metálicos) se
han preparado generalmente enfriándolas rápidamente por encima de
las temperaturas de fusión a temperaturas ambientales. Generalmente,
se han empleado velocidades de enfriamiento de 10^{5}ºC/seg para
obtener una estructura amorfa. Sin embargo, a unas velocidades de
enfriamiento como estas, el calor no puede extraerse de las
secciones gruesas, y, como tal, el grosor de los artículos hechos a
partir de aleaciones amorfas se ha limitado a decenas de micrómetros
en por lo menos una dimensión. Esta dimensión limitante se denomina
generalmente espesor de fundición crítico, y puede relacionarse
mediante cálculos del flujo de calor a la velocidad de enfriamiento
(o velocidad crítica de enfriamiento) requerida para formar una
fase amorfa.
Este espesor crítico (o velocidad crítica de
enfriamiento) también puede utilizarse como medida de la
procesabilidad de una aleación amorfa. Hasta principios de los
noventa, la procesabilidad de las aleaciones amorfas resultaba
bastante limitada, y las aleaciones amorfas se encontraban
disponibles fácilmente sólo en forma de polvo o en tiras o láminas
metálicas muy finas con unas dimensiones críticas inferiores a 100
micrómetros. Sin embargo, a principios de los noventa, se
desarrolló una nueva clase de aleaciones amorfas que se basaba
principalmente en sistemas de aleaciones de Zr y Ti. Se observó que
estas familias de aleaciones tienen unas velocidades críticas de
enfriamiento mucho menores, inferiores a 10^{3}ºC/seg, y en
algunos casos tan bajas como 10ºC/seg. Por consiguiente, resultó
posible formar artículos con unos espesores de fundición críticos
mucho mayores desde aproximadamente 1,0 mm hasta tan grandes como
aproximadamente 20 mm. Como tal, estas aleaciones se conforman y
funden fácilmente en objetos de tres dimensiones, y se denominan en
general aleaciones amorfas de solidificación en masa.
Otra medida de procesabilidad para las
aleaciones amorfas puede describirse definiendo un \DeltaTsc
(región líquida super enfriada), que es una medida relativa de la
estabilidad del régimen viscoso de un líquido de la aleación por
encima de la transición del vidrio. \DeltaTsc se define como la
diferencia entre Tx, la temperatura de inicio de la cristalización,
y Tsc, la temperatura de inicio de la región líquida super
enfriada. Estos valores pueden determinarse convenientemente
utilizando técnicas calorimétricas estándares como las mediciones
DSC a 20ºC/min. Para los fines de esta descripción, Tg, Tsc y Tx se
determinan a partir de escaneos DSC (calorimetría por escaneado
diferencial) estándares a 20ºC/min. Tg se define como la temperatura
de inicio de la transición del vidrio, Tsc se define como la
temperatura de inicio de la región líquida super enfriada, y Tx se
define como la temperatura de inicio de la cristalización. También
pueden utilizarse otras velocidades de calentamiento como 40ºC/min,
ó 10ºC/min mientras la física básica de esta técnica siga siendo
válida. Todas las unidades de temperatura son en ºC. Generalmente,
una \DeltaTsc mayor se asocia con una velocidad crítica de
enfriamiento menor, aunque existe una cantidad significativa de
dispersión a valores de \DeltaTsc de más de 40ºC. Las aleaciones
amorfas de solidificación en masa con una \DeltaTsc superior a
40ºC, y preferentemente superior a 50ºC, y todavía más
preferentemente una \DeltaTsc de 70ºC y más resultan muy
deseables debido a la relativa facilidad de fabricación.
Otra medida de procesabilidad es el efecto de
diversos factores en la velocidad crítica de enfriamiento. Por
ejemplo, el nivel de impurezas en la aleación. La tolerancia de las
impurezas químicas, como el oxígeno, pueden tener un mayor impacto
en la velocidad crítica de enfriamiento, y, a su vez, la producción
adecuada de aleaciones amorfas de solidificación en masa. Las
aleaciones amorfas con menos sensibilidad a tales factores resultan
preferentes por tener una mayor procesabilidad.
Aunque se han descrito una serie de
formulaciones de aleaciones amorfas de solidificación en masa
diferentes en base a estos principios, ninguna de estas
formulaciones se ha basado en Au (oro). Por consiguiente, existe
una necesidad de desarrollar aleaciones amorfas de solidificación en
masa basadas en Au que puedan utilizarse como metales
preciosos.
US 5.593.514 describe unas aleaciones de metal
amorfas ricas en un metal noble que se preparan mediante un
procesamiento de solidificación rápida. Las aleaciones tienen por lo
menos una composición ternaria con la fórmula
M_{a}G1_{b}G2_{c}, en la que M es por lo menos un elemento
seleccionado de entre el grupo que consiste en Ag, Au, Ru, Os, Rh,
Ir, Pd y Pt, y G1 es por lo menos un elemento seleccionado de entre
el grupo que consiste en B, C, Cu, Ni, Si, y Be, y G2 es por lo
menos un elemento seleccionado del grupo que consiste en Y, los
lantánidos, Zr, Hf, Ca, Mg, Ti, Nb, y Ta. Los subíndices a, b y c
son porcentajes atómicos; a toma valores de entre 70 y 80 por
ciento, y b y c toman valores de entre 5 y 15 por ciento cada
uno.
La presente invención se refiere a unas
aleaciones amorfas de solidificación en masa basadas en Au
(oro).
En una forma de realización de ejemplo, las
aleaciones basadas en Au tienen un contenido mínimo de Au superior
al 75% en peso.
En una forma de realización de ejemplo, las
aleaciones basadas en Au son unas aleaciones ternarias
Au-Cu-Si.
En otra forma de realización de ejemplo, el
sistema ternario Au-Cu-Si se
extiende a unas aleaciones más altas añadiendo uno o más elementos
de aleación.
La presente invención se refiere a unas
aleaciones amorfas basadas en Au (vidrios metálicos) y concretamente
a unas aleaciones amorfas que solidifican en masa (vidrios
metálicos en masa), que se denominan aleaciones basadas en Au (oro)
en la presente memoria.
La expresión "amorfas o amorfas que
solidifican en masa" tal como se utiliza en la presente memoria
en referencia a la aleación de metal amorfa significa que las
aleaciones de metal son por lo menos amorfas en un quince por
ciento en volumen. Preferentemente la aleación de metal es por lo
menos amorfa en un noventa y cinco por ciento, y más
preferentemente aproximadamente amorfa en un cien por cien en
volumen.
Las aleaciones basadas en Au de la actual
invención se basan en aleaciones basadas en Au ternarias y la
extensión de este sistema ternario a aleaciones de un orden mayor
por la adición de uno o más elementos de aleación. Aunque los
componentes adicionales pueden añadirse a las aleaciones basadas en
Au de esta invención, los componentes básicos del sistema de
aleación basada en Au son Au, Cu, y Si.
Con estas aleaciones ternarias el contenido de
oro puede variarse para obtener aleaciones de oro de 14 quilates,
18 quilates, y 20 quilates, el contenido típico de Au de uso común
en las aplicaciones de joyería. En una forma de realización
preferente de la invención, las aleaciones basadas en Au tienen un
contenido mínimo de Au superior al 75% en peso.
Aunque pueden utilizarse una serie de
combinaciones Au-Cu-Si diferentes en
las aleaciones basadas en Au de la actual invención, para aumentar
la facilidad de fundir tales aleaciones en objetos de bulto de mayor
tamaño, y para un aumento de una procesabilidad, resultan
preferentes las aleaciones basadas en Au que comprenden un
intervalo medio de contenido de Au desde aproximadamente 25 hasta
aproximadamente 75 en porcentaje atómico, un intervalo medio de
contenido de Cu desde aproximadamente 13 hasta aproximadamente 45 en
porcentaje atómico, y un intervalo medio de contenido de Si desde
aproximadamente 12 hasta aproximadamente 30 en porcentaje atómico.
Por consiguiente, en una forma de realización de la invención, las
aleaciones basadas en Au de la actual invención comprenden Au en el
intervalo comprendido entre aproximadamente 30 y aproximadamente 67
en porcentaje atómico; Cu en el intervalo comprendido entre
aproximadamente 19 y aproximadamente 40 en porcentaje atómico; y Si
en el intervalo comprendido entre aproximadamente 14 y
aproximadamente 24 en porcentaje atómico. Resulta todavía más
preferente una aleación basada en Au que comprenda un contenido de
Au desde aproximadamente 40 hasta aproximadamente 60 en porcentaje
atómico, un contenido de Cu desde aproximadamente 24 hasta
aproximadamente 36 en porcentaje atómico, y un contenido de Si en
el intervalo comprendido entre aproximadamente 16 y 22 en porcentaje
atómico. (Todos los intervalos y valores de las composiciones
siguientes utilizan un porcentaje atómico a menos que se indique lo
contrario).
Como se ha analizado anteriormente, pueden
añadirse otros elementos como elementos de aleación para mejorar la
facilidad de fundir las aleaciones basadas en Au de la invención en
objetos de bulto amorfos de mayor tamaño, para aumentar la
procesabilidad de las aleaciones, o para mejorar sus propiedades
mecánicas y para influir en su apariencia. Pueden dividirse en tres
grupos. Uno es la sustitución parcial de Au, otro grupo para el Cu
y a continuación todavía otro grupo es para la sustitución parcial
de Si. En una forma de realización de este tipo, Ag es un elemento
de aleación adicional altamente preferente. Los solicitantes han
descubierto que añadir Ag a las aleaciones basadas en Au de la
actual invención mejora la facilidad de fundir las aleaciones en
objetos de bulto de mayor tamaño y también aumenta la región
líquida superenfriada de las aleaciones. Cuando se añade Ag,
debería añadirse a costa del Au, donde la relación Ag/Au puede ser
de hasta 0,3 y un intervalo preferente de relación Ag/Au se
encuentra en el intervalo comprendido entre aproximadamente 0,05 y
aproximadamente 0,2. La Ag también aumenta la temperatura de
transición del vidrio y por tanto la facilidad de conformar la
aleación en objetos de bulto de mayor tamaño.
Otro elemento de aleación aditivo altamente
preferente es Pd. Cuando se añade Pd, debería añadirse a costa del
Au, donde la relación Pd/Au puede ser de hasta 0,3. Un intervalo
preferente de relación Pd/Au se encuentra en el intervalo
comprendido entre aproximadamente 0,05 y aproximadamente 0,2. El Pd
también aumenta la temperatura de transición del vidrio y por tanto
la facilidad de conformar la aleación en objetos de bulto de mayor
tamaño. El Pd también se utiliza para aumentar la estabilidad
térmica de la aleación, y de ese modo aumentar la capacidad de
conformar en caliente la aleación en la región líquida
superenfriada. El Pt tiene un efecto similar en la procesabilidad y
las propiedades de la aleación basada en Au, y debería añadirse de
una manera similar a la analizada anteriormente para el Pd. Además,
cualquier combinación de los dos elementos también forma parte de
la actual invención.
Ni es otro elemento de aleación aditivo
altamente preferente para mejorar la procesabilidad de las
aleaciones basadas en Au de la actual invención. El Ni debería
tratarse como sustituto del Cu, y al añadirse debería hacerse a
costa del Cu. La relación Ni/Cu puede ser tan alta como 0,3. Un
intervalo preferente para la relación Ni/Cu se encuentra en el
intervalo comprendido entre aproximadamente 0,05 y aproximadamente
0,02. El Co, Fe y Mg y Cr tienen efectos similares en la
procesabilidad y las propiedades de la aleación basada en Au, y
deberían añadirse de una manera similar a la analizada anteriormente
para el Ni. Cualquier combinación de los elementos también forma
parte de la actual invención.
El P es otro elemento de aleación aditivo
preferente para mejorar la procesabilidad de las aleaciones basadas
en Au de la actual invención. La adición de P debería hacerse a
costa del Si, donde la relación P/Si puede ser de hasta 1,0.
Preferentemente, la relación P/Si es inferior a aproximadamente 0,6,
e incluso más preferente la relación P/Si es inferior a 0,3.
El Be es todavía otro elemento de aleación
aditivo para mejorar la procesabilidad, y para aumentar la
estabilidad térmica de las aleaciones basadas en Au de la actual
invención en el régimen viscoso del líquido por encima de la
transición del vidrio. Be debería tratarse como similar al Si, y al
añadirse debería hacerse a costa del Si y/o P, donde la relación
Be/suma de Si y P puede ser de hasta aproximadamente 1,0.
Preferentemente, la relación Be/suma de Si y P es inferior a
aproximadamente 0,5.
Debe entenderse que la adición de los elementos
de aleación aditivos anteriormente mencionados puede tener un grado
variable de eficacia para mejorar la procesabilidad en el espectro
del intervalo de composiciones de aleaciones descrito anteriormente
y más adelante, y que esto no debería tomarse como una limitación de
la actual invención. También debe entenderse que la adición de
aditivos aunque analizados individualmente resulta en algunos casos
más eficaz al combinarse en combinaciones escogidas. Por ejemplo, la
aleación de Au que contiene
Au-Cu-Ag-Pd-Si-Be
tiene una gran dureza, pero
Au-Cu-Pd-Si-Be
tiene una estabilidad térmica mayor. Por tanto, la actual invención
también comprende la combinación de los aditivos de aleaciones
analizados.
Los elementos de aleación aditivos Ag, Pd, Ni, P
y Be también pueden mejorar determinadas propiedades físicas como
la dureza, límite de elasticidad y temperatura de transición del
vidrio. Un contenido mayor de estos elementos en las aleaciones
basadas en Au de la actual invención resulta preferente para
aleaciones con una mayor dureza, límite de elasticidad más alto, y
temperatura de transición del vidrio más alta.
Otros elementos de aleación que pueden
utilizarse para sustituir al Si o a los demás elementos de
sustitución para Si son Ge, Al, Sn, Sb, Y, Er. La relación
Si/elementos de sustitución puede mejorar la procesabilidad y
también la cosmética y el color de esas aleaciones. Estos elementos
pueden utilizarse como una sustitución fraccionaria del Si o los
elementos que sustituyen al Si. Al añadirse debería hacerse a costa
del Si o de los sustitutos del Si donde la relación de cualquier
combinación de Ge, Al, Sn, Sb, Y, Er/Si puede ser de hasta
aproximadamente 1,0. Preferentemente, la relación es inferior a
aproximadamente 0,5.
Otro grupo de adiciones de aleaciones pueden
añadirse sólo en pequeñas cantidades donde cualquier combinación de
este grupo no excederá el 3%. Puede ser tan poco como un 0,02%.
Estos elementos son Zr, Hf, Er, Y (aquí como sustitución para Au y
Cu), Sc, y Ti. Estas adiciones mejoran la facilidad para formar la
fase amorfa reduciendo los efectos perjudiciales de las impurezas
fortuitas en la aleación.
En la actual invención también se incluyen
adiciones en cantidades pequeñas, por lo general inferiores al 2%
que influyen en el color de la aleación. La adición de aleaciones se
limita a elementos que no limiten el espesor de fundición crítico
de la aleación a menos de 1 mm.
También pueden añadirse otros elementos de
aleación, generalmente sin ningún efecto significativo en la
procesabilidad cuando su cantidad total se limita a menos del 2%.
Sin embargo, una cantidad mayor de otros elementos puede causar la
degradación de la procesabilidad, especialmente al compararse con la
procesabilidad de las composiciones de aleaciones de ejemplo
descritas más adelante. En casos limitados y específicos, la
adición de otros elementos de aleación puede mejorar la
procesabilidad de las composiciones de aleaciones con un espesor de
fundición crítico marginal inferior a 1,0 mm. Debe entenderse que
tales composiciones de aleaciones también se incluyen en la actual
invención.
Dado el análisis anterior, en general, las
aleaciones basadas en Au de la actual invención pueden expresarse
mediante la siguiente fórmula general (donde a, b, c se encuentran
en porcentajes atómicos y x, y, z, v, y w se encuentran en
fracciones del todo):
(Au_{1-x}(Ag_{1-y}(Pd,Pt)_{y})_{x})_{a}(Cu_{1-z}(Ni,Co,Fe,Cr,Mn)_{z})_{b}((Si_{1-v}P_{v})_{1-w}(Ge,Al,Y,Be)_{w})_{c}
donde a se encuentra en el
intervalo comprendido entre aproximadamente 25 y aproximadamente 75,
b se encuentra en el intervalo comprendido entre aproximadamente 10
y aproximadamente 50, c se encuentra en el intervalo comprendido
entre aproximadamente 12 y aproximadamente 30 en porcentajes
atómicos. Las siguientes restricciones se dan para la fracción x,
y, z, v, y
w:
- x se encuentra entre 0 y 0,5
- y se encuentra entre 0 y 1
- z se encuentra entre 0 y 0,5
- v se encuentra entre 0 y 0,5
- w se encuentra entre 0 y 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Preferentemente, las aleaciones basadas en Au de
la actual invención se dan mediante la fórmula:
(Au_{1-x}(Ag_{1-y}(Pd,Pt)_{y})_{x})_{a}(Cu_{1-z}(Ni,Co,Fe,Cr,Mn)_{z})_{b}((Si_{1-v}P_{v})_{1-w}(Ge,Al,Y,Be)_{w})_{c}
donde a se encuentra en el
intervalo comprendido entre aproximadamente 29 y aproximadamente 70,
b en el intervalo comprendido entre aproximadamente 15 y
aproximadamente 45, y c se encuentra en el intervalo comprendido
entre aproximadamente 12 y aproximadamente 30 en porcentajes
atómicos. Las siguientes restricciones se dan para la fracción x,
y, z, v, y
w:
- x se encuentra entre 0,0 y 0,3
- y se encuentra entre 0 y 0,9
- z se encuentra entre 0 y 0,3
- v entre 0 y 0,5
- w entre 0 y 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Todavía más preferente las aleaciones basadas en
Au de la actual invención se dan mediante la fórmula:
(Au_{1-x}(Ag_{1-y}(Pd,Pt)_{y})_{x})_{a}(Cu_{1-z}(Ni,Co,Fe,Cr,Mn)_{z})_{b}((Si_{1-v}P_{v})_{1-w}(Ge,Al,Y,Be)_{w})_{c}
a se encuentra en el intervalo
comprendido entre aproximadamente 31 y aproximadamente 64, b se
encuentra en el intervalo comprendido entre aproximadamente 22 y
aproximadamente 36, y c se encuentra en el intervalo comprendido
entre aproximadamente 12 y aproximadamente 26 en porcentajes
atómicos. Las siguientes restricciones se dan para la fracción x,
y, z, v, y
w:
- x se encuentra entre 0,05 y 0,15
- y se encuentra entre 0 y 0,8
- z se encuentra entre 0 y 0,1
- v se encuentra entre 0 y 0,5
- w se encuentra entre 0 y 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Para una procesabilidad aumentada, las
aleaciones anteriormente mencionadas se seleccionan preferentemente
para tener cuatro o más componentes elementales. La combinación más
preferente de componentes para las aleaciones cuaternarias basadas
en Au de la actual invención son: Au, Cu, Ag y Si; Au, Cu, Si y P;
Au, Cu, Pd y Si; y Au, Cu, Si, y Be.
Las combinaciones más preferentes para las
aleaciones basadas en Au de cinco componentes de la actual
invención son: Au, Cu, Pd, Ag y Si; Au, Cu, Ag, Si y P; Au, Cu, Pd,
Si y P; Au, Cu, Ag, Si y Be; y Au, Cu, Pd, Si y Be.
Proporcionadas estas composiciones preferentes,
un intervalo preferente de las composiciones de aleaciones puede
expresarse con la siguiente fórmula:
(Au_{1-x}(Ag_{1-y}
Pdy)_{x})_{a}(Cu_{b}((Si_{1-z}Be_{z})_{1-v}P_{v})_{c}
donde a se encuentra en el
intervalo comprendido entre aproximadamente 25 y aproximadamente 75,
b se encuentra en el intervalo comprendido entre aproximadamente 10
y aproximadamente 50, y c se encuentra en el intervalo comprendido
entre aproximadamente 10 y aproximadamente 35 en porcentajes
atómicos; preferentemente a se encuentra en el intervalo
comprendido entre aproximadamente 39 y aproximadamente 70, b se
encuentra en el intervalo comprendido entre aproximadamente 15 y
aproximadamente 45, y c se encuentra en el intervalo comprendido
entre aproximadamente 12 y aproximadamente 30 en porcentajes
atómicos; y todavía lo más preferentemente a se encuentra en el
intervalo comprendido entre aproximadamente 31 y aproximadamente 64,
b se encuentra en el intervalo comprendido entre aproximadamente 22
y aproximadamente 36, y c se encuentra en el intervalo comprendido
entre aproximadamente 12 y aproximadamente 26 en porcentajes
atómicos. Además, x se encuentra en el intervalo comprendido entre
aproximadamente 0,0 y aproximadamente 0,5, y se encuentra en el
intervalo comprendido entre aproximadamente 0,0 y aproximadamente
1,0, z se encuentra en el intervalo comprendido entre
aproximadamente 0,0 y aproximadamente 0,5, y v se encuentra en el
intervalo comprendido entre aproximadamente 0 y aproximadamente 0,5;
y preferentemente, x se encuentra en el intervalo comprendido entre
aproximadamente 0,0 y aproximadamente 0,3, y se encuentra en el
intervalo comprendido entre aproximadamente 0 y aproximadamente 0,9,
z se encuentra en el intervalo comprendido entre aproximadamente
0,0 y aproximadamente 0,3, y v se encuentra en el intervalo
comprendido entre aproximadamente 0 y aproximadamente 0,5; y
todavía más preferente x se encuentra en el intervalo comprendido
entre aproximadamente 0,05 y aproximadamente 0,15, y se encuentra en
el intervalo comprendido entre aproximadamente 0 y aproximadamente
0,8, z se encuentra en el intervalo comprendido entre
aproximadamente 0,0 y aproximadamente 0,1, y v se encuentra en el
intervalo comprendido entre aproximadamente 0 y aproximadamente
0,5.
Un intervalo todavía más preferente de las
composiciones de aleaciones para aplicaciones de joyería puede
expresarse con la siguiente fórmula:
(Au_{1-x}(Ag_{1-y}
Pd_{y})_{x})_{a}Cu_{b}Si_{c}
donde a se encuentra en el
intervalo comprendido entre aproximadamente 25 y aproximadamente 75,
b se encuentra en el intervalo comprendido entre aproximadamente 10
y aproximadamente 50, y c se encuentra en el intervalo comprendido
entre aproximadamente 12 y aproximadamente 30 en porcentajes
atómicos; preferentemente a se encuentra en el intervalo
comprendido entre aproximadamente 29 y aproximadamente 70, b se
encuentra en el intervalo comprendido entre aproximadamente 15 y
aproximadamente 45, y c se encuentra en el intervalo comprendido
entre aproximadamente 13 y aproximadamente 25 en porcentajes
atómicos; y todavía lo más preferentemente a se encuentra en el
intervalo comprendido entre aproximadamente 31 y aproximadamente 64,
b se encuentra en el intervalo comprendido entre aproximadamente 22
y aproximadamente 36, y c se encuentra en el intervalo comprendido
entre aproximadamente 14 y aproximadamente 22 en porcentajes
atómicos. Además, x se encuentra en el intervalo comprendido entre
aproximadamente 0,0 y aproximadamente 0,5, e y se encuentra en el
intervalo comprendido entre aproximadamente 0,0 y aproximadamente
1,0; y preferentemente, x se encuentra en el intervalo comprendido
entre aproximadamente 0,0 y aproximadamente 0,3, e y se encuentra
en el intervalo comprendido entre aproximadamente 0,0 y
aproximadamente 0,9, e incluso más preferente x se encuentra en el
intervalo comprendido entre aproximadamente 0,05 y aproximadamente
0,15, e y se encuentra en el intervalo comprendido entre
aproximadamente 0,0 y aproximadamente
0,8.
\vskip1.000000\baselineskip
Las siguientes composiciones de aleaciones son
composiciones de ejemplo, que pueden fundirse en objetos de bulto
de gran tamaño de hasta 4 mm de diámetro o más.
- \bullet
- Au_{49}Cu_{26,9}Ag_{5,5}Pd_{2,3}Si_{16,3}
- \bullet
- Au_{47}Cu_{29,8}Ag_{4}Pd_{2,5}Si_{16,7}
- \bullet
- Au_{48,2}Cu_{27}Ag_{5,5}Pd_{2,3}Si_{13}Be_{4}
- \bullet
- Au_{47}Cu_{28,8}Ag_{4}Pd_{2,5}Si_{16,7}Zr_{1}
\vskip1.000000\baselineskip
Las siguientes composiciones de aleaciones son
composiciones de ejemplo, que pueden fundirse en objetos de bulto
de gran tamaño de hasta 1 mm de diámetro o más.
- \bullet
- Au_{48}Cu_{30}Ag_{5}Si_{17}
- \bullet
- Au_{55}Cu_{30}Si_{16}P_{7}
- \bullet
- Au_{53}Cu_{30}Si_{13}Be_{7}
- \bullet
- AU_{61}Cu_{16,7}Ag_{4}Pd_{2,3}Si_{16}
- \bullet
- Au_{33}Cu_{44,7}Ag_{4}Pd_{2,3}Si_{16}
\vskip1.000000\baselineskip
Finalmente, la invención también se refiere a un
método para formar una aleación amorfa basada en Au (oro) según se
ha descrito anteriormente. En esta forma de realización el método
incluiría formar una aleación que tenga la fórmula como se ha
descrito anteriormente, y a continuación enfriar toda la aleación
desde por encima de su temperatura de fusión hasta una temperatura
por debajo de su temperatura de transición del vidrio a una
velocidad suficiente para evitar la formación de una fase cristalina
por encima de un nivel satisfactorio.
Aunque en la presente memoria se describen
formas de realización específicas, se espera que las personas
expertas en la materia puedan diseñar y diseñen aleaciones amorfas
de solidificación en masa basadas en Au alternativas y métodos de
fabricación de tales aleaciones que se encuentren dentro del alcance
de las siguientes reivindicaciones bien literalmente o bajo la
Doctrina de los Equivalentes.
\vskip1.000000\baselineskip
US 5593514 A [0010]
Claims (13)
1. Aleación amorfa que tiene la fórmula:
(Au_{1-x}(Ag_{1-y}
Pd_{y})_{x})_{a}Cu_{b}((Si_{1-z}Be_{z})_{1-v}P_{v})_{c}
donde a, b, c se encuentran en
porcentajes atómicos y x, y, z, v y w se encuentran en fracciones
del todo,
y
donde a se encuentra en el intervalo comprendido
entre aproximadamente 25 y aproximadamente 75, b se encuentra en el
intervalo comprendido entre aproximadamente 10 y aproximadamente 50,
y c se encuentra en el intervalo comprendido entre aproximadamente
10 y aproximadamente 35, y
donde:
- x se encuentra entre 0 y 0,5
- y se encuentra entre 0 y 1
- z se encuentra entre 0 y 0,5 y
- v se encuentra entre 0 y 0,5
\vskip1.000000\baselineskip
2. Aleación amorfa según se reivindica en la
reivindicación 1, en la que a se encuentra en el intervalo
comprendido entre aproximadamente 29 y aproximadamente 70, b se
encuentra en el intervalo comprendido entre aproximadamente 15 y
aproximadamente 45, y c se encuentra en el intervalo comprendido
entre aproximadamente 12 y aproximadamente 30, y en la que:
- x se encuentra entre 0 y 0,3
- y se encuentra entre 0 y 0,9
- z se encuentra entre 0 y 0,3 y
- v se encuentra entre 0 y 0,5
\vskip1.000000\baselineskip
3. Aleación amorfa según la reivindicación 2, en
la que a se encuentra en el intervalo comprendido entre
aproximadamente 31 y aproximadamente 64, b se encuentra en el
intervalo comprendido entre aproximadamente 22 y aproximadamente
36, y c se encuentra en el intervalo comprendido entre
aproximadamente 12 y aproximadamente 26, y en la que:
- x se encuentra entre 0,05 y 0,15
- y se encuentra entre 0 y 0,8
- z se encuentra entre 0 y 0,1 y
- v se encuentra entre 0 y 0,5
\vskip1.000000\baselineskip
4. Aleación amorfa según cualquiera de las
reivindicaciones 1-3, en la que la aleación es una
aleación quinaria.
5. Aleación amorfa formada de una aleación que
tiene la fórmula:
(Au_{1-x}(Ag_{1-y}
Pd_{y})_{x})_{a}Cu_{b}Si_{c}
donde a, b, c se encuentran en
porcentajes atómicos y x, y, z, v, y w se encuentran en fracciones
del todo,
y
en la que a se encuentra en el intervalo
comprendido entre aproximadamente 25 y aproximadamente 75, b se
encuentra en el intervalo comprendido entre aproximadamente 10 y
aproximadamente 50, y c se encuentra en el intervalo comprendido
entre aproximadamente 12 y aproximadamente 30, y donde x se
encuentra en el intervalo comprendido entre aproximadamente 0,0 y
aproximadamente 0,5, e y se encuentra en el intervalo comprendido
entre aproximadamente 0,0 y aproximadamente 1,0.
\newpage
6. Aleación amorfa según la reivindicación 5, en
la que a se encuentra en el intervalo comprendido entre
aproximadamente 29 y aproximadamente 70, b se encuentra en el
intervalo comprendido entre aproximadamente 15 y aproximadamente
45, y c se encuentra en el intervalo comprendido entre
aproximadamente 13 y aproximadamente 25, y donde x se encuentra en
el intervalo comprendido entre aproximadamente 0,0 y aproximadamente
0,5, e y se encuentra en el intervalo comprendido entre
aproximadamente 0,0 y aproximadamente 1,0.
7. Aleación amorfa según la reivindicación 6, en
la que a se encuentra en el intervalo comprendido entre
aproximadamente 31 y aproximadamente 64, b se encuentra en el
intervalo comprendido entre aproximadamente 22 y aproximadamente
36, y c se encuentra en el intervalo comprendido entre
aproximadamente 14 y aproximadamente 22, y donde x se encuentra en
el intervalo comprendido entre aproximadamente 0,0 y aproximadamente
0,5, e y se encuentra en el intervalo comprendido entre
aproximadamente 0,0 y aproximadamente 1,0.
8. Aleación amorfa según cualquiera de las
reivindicaciones 5-7, en la que x se encuentra en el
intervalo comprendido entre aproximadamente 0,0 y aproximadamente
0,3, e y se encuentra en el intervalo comprendido entre
aproximadamente 0,0 y aproximadamente 0,9.
9. Aleación amorfa según la reivindicación 8, en
la que x se encuentra en el intervalo comprendido entre
aproximadamente 0,05 y aproximadamente 0,15, e y se encuentra en el
intervalo comprendido entre aproximadamente 0,0 y aproximadamente
0,8.
10. Objeto de aleación amorfa que tiene un
espesor de por lo menos 0,1 mm en su dimensión menor formado de una
aleación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
11. Objeto de aleación amorfa que tiene un
espesor de por lo menos 0,5 mm en su dimensión menor formado de una
aleación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
12. Método para fabricar una aleación amorfa que
tiene por lo menos un 50% de fase amorfa que comprende las etapas
de:
- formar una aleación que tenga la fórmula como se ha descrito en cualquiera de las reivindicaciones 1-9,
- enfriar toda la aleación desde por encima de su temperatura de fusión hasta una temperatura por debajo de su temperatura de transición del vidrio a una velocidad suficiente para evitar la formación de más de un 50% de fase cristalina.
\vskip1.000000\baselineskip
13. Método según la reivindicación 12, en el que
la velocidad de enfriamiento es inferior a 1.000ºC/seg.
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