ITUB20152713A1 - Lega di argento sterling induribile per invecchiamento con resistenza al ?tarnishing? migliorata e composizione di lega madre per la sua produzione - Google Patents
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Description
"Lega di argento sterling induribile per invecchiamento con resistenza al "tamishing" migliorata e composizione di lega madre per la sua produzione"
DESCRIZIONE
Settore Tecnico
La presente invenzione riguarda una lega di argento sterling induribile per invecchiamento con resistenza al "tamishing'<1>migliorata, utilizzata principalmente per la realizzazione di oggetti preziosi quali prodotti di gioielleria, argenteria, monete e medaglie.
La presente invenzione riguarda anche le leghe madri per l'ottenimento delle suddette leghe di argento sterling.
Arte Nota
Tra i metalli preziosi impiegati in oreficeria, come noto, l'argento (Ag) è il più bianco; esso è anche, allo stato puro, un metallo estremamente tenero, con durezza Vickers dell'ordine di 20-25 HV.
Al fine di ottenere un rafforzamento della struttura ed un conseguente incremento della durezza, nel settore dell'argenteria è consolidato l'impiego dell'argento in combinazione con il rame (Cu); imo dei rapporti argento/rame più comunemente utilizzati è il rapporto 925/75 - lega generalmente conosciuta come "argento sterting standard" - che presenta valori di durezza allo stato "as cast” (doè, dopo colata, prima di ogni lavorazione o trattamento) intorno a 60-70 HV che, seppure non estremamente elevati, conferiscono agli oggetti una maggiore resistenza all'usura e alla deformazione rispetto all'argento puro.
In modo più generico, quando si parla di argento sterling, si indicano tutte quelle leghe che hanno un contenuto di argento minimo pari a 925%0; la restante parte (75%o) può essere rame (Cu) o altri elementi cosiddetti "alliganti" (ossia quegli elementi che, in lega, tendono a distoreere il reticolo del solvente, ostacolando il moto delle dislocazioni e offrendo così una maggiore resistenza al materiale).
L'argento sterling può essere indurito fino a 120-140 HV con un processo termico che prevede una prima fase di solubilizzazione a 730° C per circa 30-60 minuti e successivo raffreddamento in acqua, ed una seconda fase di tempra a 300° C per 60-90 minuti per ottenere Tindurimento voluto.
In alternativa, l'argento sterling può essere indurito dallo stato "as cast " fino a 100-110 HV mediante un trattamento di tempra a 300° C per 60-90 minuti se il metallo subisce un raffreddamento relativamente veloce (4-6 minuti) dopo la colata della lega.
L'indurimento dell'argento sterling standard realizzato con i procedimenti sopra descritti avviene grazie al fatto che, nella microstruttura, si formano piccoli precipitati ricchi in rame; affinché tale precipitazione sia metallurgicamente possibile, è necessario che nella lega sia presente almeno il 3% in peso di rame, valore superiore a quello di massima solubilità di questo metallo nell'argento.
L'argento sterling standard non è però privo di inconvenienti; infatti, uno dei suoi problemi fondamentali risiede nella difficoltà a mantenere nel tempo la colorazione originale .
Esso, infatti, tende all'imbrunimento o all'annerimento, in modo uniforme o localizzato, più o meno velocemente in funzione delle caratteristiche dell'ambiente in cui i vari oggetti con esso realizzati vengono a trovarsi; questi cambiamenti di colore con conseguente perdita della tipica colorazione bianco-argentea, che sono dovuti a fenomeni ossidativi comunemente denominati " tarnishing " nel settore orafo, portano ad un deprezzamento del manufatto e alla necessità di ricorrere a trattamenti superficiali in grado di rimuovere o prevenire lo strato scuro.
Un modo conosciuto per ottenere leghe di argento sterling con migliorata resistenza al "tarnishing'' consiste nel sostituire il rame con altri metalli quali zinco (Zn), indio (In) o stagno (Sn) che, diversamente dal rame, sono altamente solubili in argento anche a temperature ambiente e consentono la formazione di leghe monofasiche.
E' risaputo, infatti, nel settore di pertinenza che, proprio grazie allo stato metallurgico monofasico, risulta possibile incrementare efficacemente la resistenza al "tarnishing'' di una lega; tuttavia, leghe siffatte presentano l'inconveniente largamente riconosciuto nel settore in esame di una scarsa durezza, inadeguata per produrre oggetti preziosi o monili di adeguata resistenza meccanica accettabile dal mercato.
Esistono alcuni recenti documenti brevettuali, quali ad esempio i Brevetti Statunitensi n. US5817195, US5882441, US5021214, US6841012 e US7128792, che descrivono leghe prive di rame o con ridotto contenuto di questo elemento (valore massimo pari al 3% in peso), in cui vengono aggiunti uno o più elementi base (Zn, In, Sn, Ga) e piccoli quantitativi di silicio (Si) che funge da disossidante e/o che forma imo strato protettivo di ossido di silicio sulla superficie degli oggetti prodotti con tali leghe. Tuttavia, queste leghe presentano una bassa durezza (compresa tra 35 e 60 HV per il massimo valore di Cu considerato) e non possono essere indurite mediante trattamento termico; si rileva, inoltre, che nessuna di queste leghe contiene metalli nobili (in particolare palladio) in aggiunta all'argento.
Un altro approccio noto per migliorare la resistenza al "tamishing” dell'argento sterling è la parziale sostituzione del rame con metalli nobili quali oro (Au), platino (Pt) o palladio (Pd) che, di per sé, presentano più alta resistenza al "tamishing" rispetto all'argento.
Esempi concreti di queste soluzioni si trovano nelle domande di Brevetto Statunitense pubblicate con n. US2013/0112322 e US2014/0127075 che descrivono leghe con elevata durezza "as cast" (superiore a 100 HV) e migliorata resistenza al "tamishing" che, tuttavia, è evidente solo nei confronti di composti corrosivi contenenti cloro (Cl) mentre, in ambienti ricchi di zolfo (S) o suoi composti, queste leghe presentano ima resistenza insufficiente.
L'elevata durezza "as cast" e la propensione all'indurimento, poi, sono dovute all'uso combinato di importanti quantitativi di rame e palladio (rame (Cu) compreso tra il 2,8% ed il 4,5% in peso, palladio (Pd) compreso tra il 2,5% ed il 4% in peso), mentre il contenuto degli elementi base, in particolare zinco e stagno, è limitato ad un quantitativo massimo pari aU'l, 25% in peso.
Tuttavia, leghe così formulate presentano alcuni inconvenienti, tra cui i principali sono il costo elevato dovuto all'impiego di metalli nobili e l'insufficiente resistenza al "tamishing” , soprattutto in ambienti ricchi di zolfo, a causa dell'alto contenuto di rame utilizzato.
La pubblicazione brevettuale US2014/0127075 descrive anche leghe prive di rame (Cu), con contenuti di palladio compresi tra il 2,5 % in peso e il 3,5% in peso, zinco (Zn) in concentrazione pari all'1% in peso e silicio (Si) in concentrazione pari allo 0,035% in peso. Con riferimento ai risultati presentati in seguito per descrivere la presente invenzione, si presuppone che le ottime proprietà di indurimento della composizione nota sopra descritta siano dovute alla formazione di composti intermetallici a base Pd-Si e non all'introduzione del limitato valore di zinco (Zn) .
Un ulteriore metodo capace di migliorare la resistenza al "tamishing" di un argento sterling consiste nell'aggiungere quantitativi rilevanti di germanio (Ge) (compresi indicativamente tra lo 0,5% in peso e l'l,5% in peso) e di silicio (Si) (compresi indicativamente tra lo 0,05% in peso e lo 0,2% in peso), o loro miscele, per creare uno strato superficiale di ossidi trasparenti (ossidi di germanio e/o ossidi di silicio) che risulta protettivo nei confronti degli agenti ambientali più aggressivi, primi tra tutti i composti di zolfo.
Pur possedendo proprietà di durezza "as cast" e di tendenza all'indurimento paragonabili a quelle dell'argento sterling standard, tali leghe, la cui azione anti -ossidativa si basa sulla presenza di un sottile strato superficiale di ossidi trasparenti, rivelano però i propri limiti allorché lo strato superficiale sfavorevolmente si deteriora o si cricca - come è del resto facile che accada data la diversa resistenza meccanica e la diversa dilatabilità dello strato superficiale di ossido rispetto alla lega sottostante - esponendo di conseguenza il manufatto all'azione degli agenti atmosferici che riattivano le reazioni ossi dative causa di imbrunimento od annerimento.
Inoltre, poiché il "tarnishing" delle leghe di argento non è solamente causato da composti di zolfo ma anche da composti di cloro, che sono per esempio contenuti nel sudore umano, le leghe sulla cui superficie si forma uno strato trasparente di ossido hanno dimostrato di fallire nei test di corrosione in laboratorio con composti di doro, nonché di presentare insuffidente resistenza alla corrosione a lungo termine: ciò le rende inadatte alla produzione di manufatti di gioielleria destinati a durare nel tempo in diversi ambienti.
Una soluzione che intende superare i limiti suesposti è descritta nel Brevetto Statunitense pubblicato con n. US8771591: esso prevede la realizzazione di leghe a basso contenuto di Cu (compreso tra lo 0,4% e lo 0,45% in peso) in combinazione con piccoli quantitativi di metalli preziosi (Pd: fino al valore massimo di 1% in peso; Pt e Au: fino al valore massimo di 0,5% in peso) e di altri elementi, ad esempio Ge (0,25-0,5% in peso) e/o cobalto (Co) (0,2%-0,25% in peso) che sono ritenuti fondamentali per ottenere un'ottimale resistenza al " tarnishing in ogni caso, questa soluzione presenta inevitabilmente l'inconveniente di causare alla lega una scarsa durezza, inaccettabile per oggetti preziosi (monili) di adeguata resistenza meccanica. Un'altra soluzione, descritta nella domanda di brevetto internazionale pubblicata con n. W02013/057480, prevede l'aggiunta di palladio (Pd) fino al valore massimo di 1% in peso in combinazione con una quantità di germanio Ge compresa tra 0,7 e 1,65% in peso; tuttavia la presenza contemporanea di (Pd) e (Ge) provoca la formazione di indesiderate e grossolane seconde fasi ricche di entrambi gli elementi in questione, che riducono drasticamente i potenziali benefici in termini di resistenza al "tarnishing" .
Nonostante i numerosi tentativi sopra descritti, il mercato risulta ancora dominato da manufatti in argento sterling che, sebbene dotati di adeguate proprietà di durezza sia "as cast" sia dopo indurimento, vengono sottoposti a semplici trattamenti superficiali protettivi, organici o galvanici, al fine di ritardare i negativi fenomeni di "tarnishing" .
Tali rivestimenti protettivi non risolvono, infatti, il problema di garantire una resistenza a lungo termine contro i fenomeni di " tarnishing " e inoltre, in particolare, i depositi galvanici incrementano il costo di produzione per assicurare le opportune misure di sicurezza sia per Γ ambiente sia per gli operatori di stabilimento che manipolano sostanze chimiche pericolose. Pertanto, risulta ancora insoddisfatta l'esigenza di disporre di leghe di argento che, oltre a superare gli inconvenienti elencati delle soluzioni note sopra riportate, posseggano contemporaneamente le seguenti caratteristiche:
- un'adeguata durezza sia "as cast" sia dopo omogeneizzazione sia dopo indurimento mediante processo termico;
- una soddisfacente ed intrinseca resistenza al "tarnishing" , in diversi ambienti corrosivi (in particolare in presenza di composti di zolfo o doro) e senza effettuare trattamenti superficiali con depositi organid o galvanid.
Risulta, altresì, allo stato attuale dell'arte ancora insoddisfatta l'esigenza di disporre di leghe madri per la produzione di leghe di argento di argento aventi simultaneamente le caratteristiche di durezza e resistenza al " tarnishing " desiderate.
Esiste, infine, attualmente da soddisfare l'esigenza di disporre di leghe di argento, e corrispondenti composizioni di leghe madri, che, pur prevedendo palladio (materiale prezioso e dunque di per sé piuttosto costoso), siano producibili in modo particolarmente vantaggioso sotto il profilo economico.
Scopi e Descrizione Sintetica dell'Invenzione
La presente invenzione, partendo dalle informazioni sugli inconvenienti e carenze della tecnica nota, intende dunque soddisfare le suddette esigenze e porre rimedio alla situazione attuale.
In particolare, la presente invenzione affronta il problema, che risulta essere irrisolto o risolto in maniera ancora non completa e soddisfacente dalle soluzioni tecniche precedenti, di produrre leghe di argento sterling e corrispondenti composizioni di leghe madri che posseggano contemporaneamente le seguenti caratteristiche:
- una durezza dopo indurimento mediante processo termico di circa 100-120 HV (vale a dire, confrontabile con quella di ima lega di argento sterling standard) e preferibilmente anche una durezza "as cast" o dopo omogeneizzazione non inferiore a 50-60 HV (vale a dire, anch'essa confrontabile con quella di una lega di argento sterling standard); - una soddisfacente resistenza al "tamishing" , ad esempio confrontabile con quella di una lega di oro bianco premium avente titolo "9 carati" (equivalente a "375%o") a base di argento, in diversi ambienti corrosivi (in particolare in presenza di composti di zolfo o doro).
Tale resistenza al "tamishing" deve essere intrinseca della lega di argento e non ottenuta mediante l'uso di depositi organid o galvanici superficiali. Si desidera qui predsare che le leghe di oro bianco avente titolo "9 carati" ("375%o"), a base di argento, sono ritenute il riferimento minimo in termini di resistenza al "tamishing" , poiché non subiscono fenomeni di corrosione negli usi quotidiani, anche a lungo termine .
Per chiarezza, si ricorda che nell'ambito dell'oreficeria e della gioielleria, il termine "carato" è 10 standard proporzionale di misura della "purezza" (o titolo) che quantifica le parti d'oro puro (o fino) in ima lega, su una scala 24/24; nel caso delle leghe d'oro, dunque, un "carato" equivale ad una parte d'oro su un totale di 24 parti di metallo costituente la lega; ne consegue, per esempio, che la didtura "9 carati" indica spedficatamente che la lega è costituita da 9 parti d'oro fino e 15 parti di altri metalli mentre l'oro di massima purezza è quello a 24 carati (24 parti d'oro "fino" su 24 totali) .
È, quindi, scopo principale della presente invenzione rendere disponibile una lega di argento induribile per invecchiamento con resistenza al "tamishing" migliorata, ed una corrispondente composizione di lega madre, le quali, comprendendo palladio in combinazione con zinco e/o indio, conseguano tutti gli obiettivi sopra esposti, conseguendo altresì un ottimo compromesso tra proprietà meccaniche e costo del prodotto ottenuto (lega a titolo o composizione di lega madre).
Nel corso di specifiche ed approfondite ricerche da esso svolte, il Richiedente ha, infatti, sorprendentemente scoperto che leghe di argento contenenti essenzialmente Pd insieme a Zn e/o In, e che sono prive di Cu, presentano un'eccellente capacità di indurimento e, allo stesso tempo, garantiscono una resistenza al "tamishing" in entrambi gli ambienti corrosivi (ricchi di composti di zolfo e/o di cloro) uguale o superiore rispetto al summenzionato materiale di riferimento (lega di oro bianco avente titolo "9 carati", o "375%o", a base di argento) ed anche decisamente superiore rispetto alle leghe di argento sterling attualmente conosciute.
11 Richiedente ha, inoltre, scoperto che le suddette leghe di argento sterling contenenti Palladio (Pd) insieme a Zn e/o In, in ogni caso prive di Cu, possono tollerare bassissime concentrazioni di Ge e/o Si e, preferibilmente, devono essersene prive.
Gli scopi sopra citati sono raggiunti, quindi, mediante una lega di argento sterling induribile per invecchiamento con resistenza al "tamishing" migliorata secondo la rivendicazione 1 allegata, cui si rinvia per brevità espositiva.
Ulteriori caratteristiche tecniche della lega di argento sterling induribile per invecchiamento con resistenza al "tamishing” migliorata dell'invenzione sono contenute nelle relative rivendicazioni dipendenti.
Inoltre, la presente invenzione provvede anche una composizione di lega madre per la produzione di leghe di argento sterling secondo l'allegata rivendicazione indipendente numerata con 13, cui si rinvia per brevità espositiva.
Ulteriori caratteristiche tecniche della composizione di lega madre dell'invenzione sono riportate nelle relative rivendicazioni dipendenti 14-21.
Infine, la presente invenzione provvede anche l'uso di palladio in combinazione con zinco e/o indio in una lega di argento sterling e in una composizione di lega madre per la produzione di una lega di argento sterling, rispettivamente, secondo le allegate rivendicazioni 22 e 23, cui ancora si rinvia per brevità espositiva.
Le suddette rivendicazioni, nel seguito specificatamente definite, s'intendono parte integrante della presente descrizione.
È, dunque, un primo oggetto dell'invenzione, eventualmente indipendente ed utilizzabile autonomamente rispetto agli altri aspetti dell'invenzione, ima lega di argento sterling comprendente palladio in combinazione con zinco e/o indio dotata di adeguata durezza unitamente a resistenza al "tamishing" migliorata.
È, dunque, un altro oggetto dell'invenzione, eventualmente indipendente ed utilizzabile autonomamente rispetto agli altri aspetti dell'invenzione stessa, una composizione di lega madre comprendente palladio in combinazione con zinco e/o indio per la produzione di leghe di argento aventi adeguata durezza unitamente a resistenza al " tamishing " migliorata. È, dunque, un altro oggetto dell'invenzione, eventualmente indipendente ed utilizzabile autonomamente rispetto agli altri aspetti dell'invenzione, l'uso di palladio in combinazione con zinco e/o indio nella produzione di leghe di argento sterling e delle corrispondenti composizioni di leghe madri.
Ulteriori caratteristiche tecniche vantaggiose di dettaglio della lega di argento sterling, della corrispondente composizione di lega madre e dell'uso di palladio in combinazione con zinco e/o indio nella produzione di leghe di argento sterling e delle corrispondenti composizioni di leghe madri, secondo 1'attuale invenzione, risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata che segue, relativa a forme di realizzazione preferite delle leghe di argento, delle composizioni di leghe madri e degli usi qui rivendicati in esclusiva, date a titolo indicativo ed esemplificativo, ma non limitativo.
Descrizione Dettagliata dell'Invenzione
Mentre l'invenzione è suscettibile di varie modifiche ed implementazioni alternative, alcune sue forme di realizzazione verranno descritte nel seguito dettagliatamente, in particolare mediante alcuni esempi illustrativi.
Si dovrebbe comprendere, tuttavia, che non esiste alcuna intenzione di limitare la presente invenzione alle forme specifiche qui descritte ma, al contrario, l'invenzione stessa intende coprire tutte le modifiche ed implementazioni alternative ed equivalenti che rientrano nell'ambito di protezione dell'invenzione come definito nelle annesse rivendicazioni.
Nella seguente descrizione, pertanto, l'uso di "ad esempio", "eccetera" ed "o" indica alternative non esclusive senza alcuna limitazione, salvo diversa indicazione.
L'uso del termine "anche" significa "tra cui, ma non limitato a," se non diversamente indicato. Come già sinteticamente anticipato, nel corso delle ricerche svolte, il Richiedente ha sorprendentemente scoperto che leghe di argento contenenti palladio (Pd) insieme a zinco (Zn) e/o indio In, pur prive di rame (Cu), presentano eccellenti proprietà di indurimento per invecchiamento e resistenza al "tarnishing" in ambienti corrosivi ricchi di composti di zolfo (S) e/o doro (Gl).
Più pressamente, secondo l'invenzione, le leghe di argento sterling prive di Cu e contenenti - Pd in quantità tra 0,5 e 2,5% in peso;
- Zn e/o In in quantità maggiore di 1,25% in peso (in sostanza, dunque, la somma di questi due elementi - zinco ed indio - deve essere non inferiore a 1,25% in peso ma comunque non superiore al 7%),
presentano ima sorprendente capadtà di indurimento, fino ad ottenere valori di durezza di 100-120 HV, come indicato negli scopi dell'invenzione.
Tali leghe risultano morbide allo stato "as cast” o dopo omogeneizzazione, con valori di durezza inferiori a 50 HV, ma possono essere indurite fino ai suddetti valori (100-120 HV) mediante un trattamento di tempra eseguito sul materiale ”as cast” o precedentemente omogeneizzato.
Inoltre, tali leghe garantiscono una resistenza al " tamishing " in ambienti corrosivi per la presenza di composti di zolfo e/o di doro almeno uguale (o preferibilmente superiore) rispetto al materiale di riferimento precedentemente menzionato (doè, lega di oro bianco a titolo "9 carati", o "375%o", a base di argento). Tali leghe presentano una resistenza al "tamishing" maggiore di almeno il 60% rispetto alle leghe di argento sterling attualmente conosdute.
Il Richiedente ha, inoltre, scoperto che le suddette leghe di argento contenenti palladio (Pd) insieme allo zinco (Zn) e/o all'indio (In), ancora prive di rame (Cu), possono tollerare bassissime concentrazioni di germanio (Ge) e/o silido (Si) (massimo lo 0,25% sia singolarmente che in combinazione) ma, preferibilmente, devono esserne prive onde evitare il degrado delle caratteristiche di indurimento, resistenza al "tamishing" e duttilità, causato dalla formazione di seconde fasi ricche di Pd-Ge e/o Pd-Si nella microstruttura.
Inoltre, allo scopo di incrementare la durezza "as cast" da valori inferiori a 50 HV fino a valori nell'intervallo 50-60 HV senza compromettere la resistenza al " tamishing " della lega, l'invenzione ammette, preferibilmente ma non necessariamente, di tollerare l'aggiunta di rame (Cu) fino ad un valore massimo del 3% in peso e/o di gallio (Ga) e stagno (Sn) fino ad un valore massimo del 2% in peso.
In linea generale, ima lega di argento secondo il concetto inventivo della presente invenzione comprende essenzialmente:
- argento (Ag): da 92,5 a 98,2% in peso;
- palladio (Pd): da 0,5 a 2,5% in peso;
- zinco (Zn): da 0 a 7% in peso, e
- indio (In) : da 0 a 7% in peso.
Si desidera qui precisare che l'attuale invenzione prevede che sia presente nella composizione solo zinco oppure solo indio oppure che i due componenti siano presenti entrambi; secondo l'invenzione, pertanto, zinco ed indio sono considerati componenti intercambiabili nel senso che, più che le quantità individuali, ai fini dell'invenzione è vincolante la somma delle loro quantità, che come detto deve essere superiore a 1,25% in peso, preferibilmente deve essere non inferiore a 2,5% in peso, ancora più preferibilmente deve essere non inferiore a 3,75% in peso: da qui l'indicazione suddetta (riscontrabile anche nel seguito) di "0" per la percentuale possibile per ognuno di tali elementi - zinco ed indio -, da considerare nel caso in cui sia comunque presente imo soltanto tra zinco ed indio.
Preferibilmente ma non necessariamente, una lega di argento secondo la presente invenzione comprende:
- argento (Ag): da 92,5 a 98% in peso;
- palladio (Pd): da 0,7 a 1,9% in peso;
- zinco (Zn): da 0 a 6,8% in peso, e
- indio (In): da 0 a 6,8% in peso.
Nella suddetta composizione è indicato, dunque, l'intervallo di valori preferito delle quantità di argento (Ag) e di palladio (Pd) utilizzate.
Ancora più preferibilmente, una lega di argento secondo la presente invenzione comprende gli elementi essenziali nelle percentuali in peso che seguono:
- argento (Ag): da 92,5 a 97,8% in peso;
- palladio (Pd): da 0,9 a 1,5% in peso;
- zinco (Zn): da 0 a 6,6% in peso, e
- indio (In): da 0 a 6,6% in peso.
Nella suddetta composizione è sempre indicato l'intervallo di valori maggiormente preferito delle quantità di argento (Ag) e di palladio (Pd) utilizzate.
In modo ugualmente preferito ma non vincolante, una lega di argento secondo la presente invenzione comprende:
- argento (Ag): da 92,5 a 96,5% in peso;
- palladio (Pd): da 0,7 a 1,9% in peso;
- zinco (Zn): da 0 a 6,8 % in peso, e
- indio (In) : da 0 a 6,8 % in peso.
Nella suddetta composizione è indicato ancora l'intervallo di valori preferito con riferimento alla somma delle quantità di argento (Ag) e di palladio (Pd) utilizzate.
Ancora più preferibilmente e dettagliatamente, una lega di argento secondo la presente invenzione comprende:
- argento (Ag): da 92,5 a 94% in peso;
- palladio (Pd): da 0,9 a 1,5% in peso;
- zinco (Zn): da 0 a 6,6% in peso, e
- indio (In): da 0 a 6,6% in peso.
Nella suddetta composizione è indicato l'intervallo di valori maggiormente preferito con riferimento alla somma delle quantità di argento (Ag) e di palladio (Pd) utilizzate.
Una puramente preferita ma non vincolante variante dell'invenzione, prevista allo scopo di aumentare la durezza, comprende Raggiunta di una quantità di rame (Cu) preferibilmente fino a 3% in peso, più preferibilmente compresa nell'intervallo da 1 a 2,5% in peso.
Un'altra variante opzionale dell'invenzione, sempre prevista allo scopo di aumentare la durezza della lega, comprende l'aggiunta di una quantità di stagno (Sn) preferibilmente fino a 2% in peso, ancora più preferibilmente fino a 1% in peso; in alternativa allo stagno, può essere aggiunta una quantità di gallio (Ga) preferibilmente fino a 2% in peso, ancora più preferibilmente fino a 1% in peso (come per lo stagno (Sn)).
Una variante, prevista allo scopo di aumentare la brillantezza, la colabilità, la resistenza all'ossidazione (firestain , f trescale ) qualora nella lega sia presente il rame e garantirne l'impiego anche nella tecnica di microfusione a cera persa con pietre pr e -incastonate, comprende l'aggiunta di una quantità di germanio (Ge), che forma imo strato superficiale protettivo di ossidi, fino ad un valore massimo di 0,25% in peso; in alternativa al germanio, può essere aggiunta una quantità di silicio (Si), che forma anch'esso uno strato superficiale protettivo di ossidi, fino ad un valore massimo di 0,25% in peso (come per il germanio (Ge)) . Ulteriori varianti esecutive preferite ma non limitative dell'invenzione possono prevedere: - l'aggiunta di ulteriori elementi che cooperano alla formazione di imo strato protettivo di ossidi, quali alluminio (Al), magnesio (Mg), manganese (Mn), titanio (Ti), fino ad un valore massimo di 0,2% in peso;
- l'aggiunta di elementi quali boro (B), iridio (Ir), rutenio (Ru), rodio (Rh), cobalto (Co), nichel (Ni), e ferro (Fe), oppure di metalli refrattari quali molibdeno (Mo), vanadio (V) e renio (Re), con funzione di affinatori del grano, in quantità non superiore a 0,1% in peso; - l'aggiunta di elementi, quali fosforo (P) e litio (li), che servono da disossidanti, fino ad un valore massimo di 500 p.p.m.; e
- l'aggiunta di ulteriori elementi nobili, quali oro (Au) e platino (Pt), che servono per aumentare la nobiltà della lega, fino ad un valore massimo di 1% in peso.
Una lega di argento secondo una preferita variante esecutiva dell'invenzione comprende: - argento (Ag): da 92,5 a 98,2% in peso;
- palladio (Pd): da 0,5 a 2,5% in peso, e
- somma di zinco (Zn) e indio (In): da 1,25 a 7% in peso.
La lega di argento secondo la suddetta forma di realizzazione preferita della presente invenzione può inoltre, opzionalmente, comprendere:
- germanio (Ge) e/o silicio (Si): massimo 0,25% in peso.
In alternativa o in combinazione al germanio, la lega di argento sterling secondo la suddetta forma di realizzazione preferita della presente invenzione può inoltre, opzionalmente, comprendere:
- rame (Cu) : massimo 3% in peso.
In modo preferito ma non esclusivo, il rame (Cu) presenta un valore compreso nell'intervallo di 1-2,5% in peso.
In alternativa al germanio o al rame, oppure in aggiunta ad uno o ad entrambi tali elementi, la lega di argento sterling secondo la suddetta forma di realizzazione preferita della presente invenzione può inoltre, opzionalmente, comprendere:
- stagno (Sn) e/o gallio (Ga): massimo 2% in peso.
Le leghe di argento sterling secondo la presente invenzione presentano, dopo indurimento per invecchiamento, una durezza Vickers che varia da circa 48 a circa 120 HV, tale durezza Vichers essendo determinata applicando un carico di 200 g, corrispondente ad HV 0,2, in accordo alla normativa UNI EN ISO 6507:2005.
Le leghe di argento sterling secondo la presente invenzione presentano un cambiamento di colore, o " tamishing ", rispetto al colore originario, espresso come ΔΕ, che varia da circa 6 a circa 15 secondo il " ThioAcetAmick Test" in accordo alla norma EN ISO 4538:1998 e da circa 0,5 a circa 2 secondo il "Perspimtion Test" in accordo alla norma EN ISO 12870:2004.
L'invenzione viene descritta con maggiore dettaglio con riferimento ad una serie di esempi riportati di seguito e sintetizzati in Tabella 2: tali esempi sono da intendersi puramente come illustrativi ma non limitativi della presente invenzione, dati allo scopo di favorire Tintellegibilità dell'invenzione.
ESEMPI DI LEGHE DI ARGENTO SECONDO L'INVENZIONE
Come si vedrà nel seguito, la serie di esempi qui considerata e prodotta comprende tre formulazioni realizzate secondo la tecnica nota e prese come riferimento (Tabella 1), e nove formulazioni realizzate secondo gli insegnamenti della presente invenzione (Tabella 2), nonché tre formulazioni realizzate per confermare la validità degli intervalli di composizione individuati nell'invenzione (Tabella 3).
Tutti i campioni degli esempi sotto riportati, tipicamente di 100 grammi di peso ognuno, sono stati preparati mediante processi standard di fusione ad induzione usando crogioli di grafite e una copertura di argon sul bagno fuso; la colata è stata eseguita all'interno di staffe di grafite per ottenere barre da cui ricavare i campioni per determinare la durezza nei seguenti stati fisici: "as cast", dopo omogeneizzazione e dopo indurimento mediante trattamento termico.
Nelle seguenti tabelle non vengono riportati i valori di durezza "as cast" perché molto vicini a quelli ottenuti dopo omogeneizzazione.
I trattamenti termici di indurimento eseguiti sono stati i seguenti:
- omogeneizzazione dei campioni a 730°C per 30 minuti seguita da raffreddamento immediato in acqua, e
- tempra a temperature comprese tra 300 e 500° C per 45 minuti.
Si rileva che il picco d'indurimento per le composizioni di leghe di argento sterling della presente invenzione è stato ottenuto, tipicamente, dopo trattamento termico a 450-500 °C, mentre il picco di indurimento per le leghe di argento di riferimento si ottiene dopo trattamento a circa 300 °C.
Le durezze Vickers sono state determinate applicando un carico di prova di 200 g, corrispondente ad HV 0,2, in accordo con la normativa UNI EN ISO 6507:2005.
Su tutti i campioni degli esempi di lega di argento sterling della presente invenzione di seguito riportati è stata anche verificata la resistenza al " tamishing " (con il quale notoriamente si identifica un processo di annerimento superficiale che rende esteticamente inaccettabile l'oggetto che ne viene interessato), determinata come cambiamento di colore rispetto al colore originario ed espressa come ΔΕ, eseguendo test di laboratorio in conformità con le seguenti normative:
- EN ISO 4538:1998, anche chiamato " ThioAcetAmide (TAA) Test": questo test simula la reazione chimica dovuta all'esposizione per 24 ore ad una atmosfera ricca di composti di zolfo (vapori contenenti H2S) aduna temperatura di 20°C;
- EN IS012870:2004, anche chiamato "Perspiration (Persp.) Test": questo test simula la corrosione in un ambiente umido ricco di composti di cloro ad una temperatura di 55°C per 24 ore; l'ambiente ricco di composti di doro viene ottenuto mediante ima soluzione di sudore artifidale.
II grado di "tamishing" dei campioni testati è stato valutato tramite la misura delle coordinate colore CIELab su campioni appena preparati e sugli stessi dopo il test di "tamishing" .
Il grado di "tamishing” è stato espresso come cambiamento di colore rispetto al colore originario, calcolando i valori di ΔΕ per ogni campione.
TABELLA 1
Composizione della lega Durezza Cambiamento di Campione colore f% in pesol [HV 0,21 [ΔΕ] Zn ίπ Altra/i Dopo Dopo
Ag Pd TAA elemento/i omogeneizzazione indurimento Persp.
1.1 92,6 - * - Cu 7,4 60 140 38 5 1.2 Cu 2,5 ;;96,0 - 0,5 * 55 115
Ge 1 ,0 13 20 1.3 53 - 4 1 Au 37,5, Cu
2, altri - - 15 2
In base ai risultati riportati in Tabella 1, i tre campioni aventi composizioni secondo la tecnica nota, presi come riferimento, mostrano:
1.1: è una lega di argento sterling standard avente buoni valori di durezza e di proprietà di indurimento per invecchiamento ma scarsa resistenza al "tamishing" specialmente in un ambiente ricco di composti di zolfo e anche pessima resistenza al "tamishing" in un ambiente ricco di composti di cloro;
1.2: è una lega di argento sterling premium (secondo i canoni attuali) avente buoni valori di durezza e di proprietà d'indurimento per invecchiamento, migliorata resistenza al "tamishing" in un ambiente ricco di composti di zolfo ma molto pessima resistenza al "tamishing" in un ambiente ricco di composti di cloro;
1.3: è una lega di oro bianco a titolo "9 carati" ("375%o") a base di argento che, come già detto, è ritenuta il riferimento minimo in termini di resistenza al " tamishing " ed è perciò stata assunta come livello da raggiungere per garantire un'adeguata resistenza al " tamishing "; i valori di durezza per tale lega non sono indicati poiché non rilevanti in questo contesto. Dai dati riportati in Tabella 2 risulta evidente che, vantaggiosamente, il miglioramento nella resistenza al "tamishing” richiesto per le leghe di argento sterling della presente invenzione è almeno pari al 60% rispetto ad una lega di argento sterling standard di tipo noto (Campione 1.1) .
TABELLA 2
Cambiamento di Campione Composizione della lega [% in peso] Durezza [HV 0,2]
colore [ΔΕ]
Altro/i Dopo Dopo
Ag Pd Zn In TAA Persp.
elemento/i omogeneizzazione indurimento
2.1 92,6 0,6 3,4 3,4 - 38 62 6 1
2.2 92,6 1 3,2 3,2 - 42 82 8 1
2.3 92,6 1,5 0,5 5,4 - 45 1 18 10 0,5 2.4 92,6 1,5 5,4 0,5 - 45 120 10 0,5
2.5 92,6 2,5 0,7 4,2 - 47 106 13 3
2.6 96 1 1,5 1,5 - 41 100 7,5 1
2.7 97,5 1,2 0,65 0,65 - 34 48 8 1
2.8 92,6 1,5 1,2 2,7 Cu 2,0 50 120 12 1,5 2.9 92,6 1,5 1,2 1 ,7 Sn 1,0 58 95 15 2
In base ai risultati riportati in Tabella 2, i nove campioni aventi composizioni secondo la presente invenzione mostrano:
da 2.1 a 2.4: sono leghe secondo la presente invenzione con titolo di argento (Ag) pari a 92,6% in peso (cioè, il titolo standard per l'argento sterling), in cui Zn e In hanno completamente sostituito Cu; tali leghe presentano proprietà di indurimento mediante trattamento termico e si rileva che il picco di durezza dopo indurimento cresce costantemente all'aumentare del contenuto di Pd (da 0,6 a 1 a 1,5% in peso), fino a raggiungere il picco di durezza caratteristico delle leghe di argento di riferimento (Campione 1.1 e Campione 1.2); la resistenza al " tamishing " di queste leghe è decisamente superiore, in entrambi gli ambienti, a quella delle leghe di argento di riferimento ed è superiore a quella della lega di oro bianco a titolo "9 carati" ("375%o") a base di argento (Campione 1.3). Questi esempi dimostrano chiaramente che per ottenere le proprietà di indurimento volute, il palladio (Pd) deve essere presente in una quantità minima di circa 0,5% in peso;
2.3 e 2.4: sono leghe dell'invenzione che dimostrano come lo zinco (Zn) e l'indio (In), che sostituiscono totalmente il rame nella composizione, sono tra loro intercambiabili, con una minima influenza sulla propensione all'indurimento e sulla resistenza al "tamishing";
2.5: è un altro esempio di lega secondo l'invenzione con titolo di argento (Ag) pari a 92,6% in peso (doè, il titolo standard per l'argento sterling) e con un ulteriore aumento del contenuto di Pd, che viene portato a 2,5% in peso; i dati illustrano che il picco di durezza ha raggiunto un plateau e, quindi, non si ha alcun beneficio in termini di proprietà di indurimento a seguito dell'ulteriore incremento del contenuto di Pd; inoltre, è evidente che anche la resistenza al "tamishing'' è leggermente ma continuamente degradata dalle aggiunte di Pd, cosicché il contenuto di Pd del 2,5% in peso deve essere considerato il contenuto massimo accettabile;
2.6 e 2.7: sono leghe secondo la presente invenzione con contenuto di argento incrementato, rispettivamente a 96 e 97,5% in peso; questi esempi dimostrano chiaramente che le proprietà di indurimento sono dovute alla simultanea introduzione innanzitutto di palladio e quindi zinco e/o indio ed inoltre che, per ottenere le proprietà di indurimento volute, la somma di zinco e/o indio deve assumere un valore non inferiore a 1,25% in peso, preferibilmente non inferiore a 2,5% in peso, ancora più preferibilmente non inferiore a 3,75% in peso;
2.8: è una lega secondo la presente invenzione con anche rame (Cu) in composizione; questo elemento è aggiunto in quanto, in alcune applicazioni, può essere richiesta la presenza di tale elemento per aumentare la durezza.
In generale, la resistenza al "tamishing" è degradata dalle aggiunte di rame ma, come si rileva da questo esempio un'aggiunta modesta di rame non comporta una diminuzione della resistenza al "tamishing" che, peraltro, risulta ancora superiore a quella della lega di oro bianco a titolo "9 carati" ("375%o") a base di argento (Campione 1.3);
2.9: è una lega secondo la presente invenzione con l'aggiunta in composizione sia di rame (Cu) sia di stagno (Sn) (in alternativa allo stagno (Sn) potrebbe esser utilizzato gallio (Ga)) per aumentare ulteriormente la durezza; questo esempio dimostra che la massima aggiunta si stagno (Sn) e/o gallio (Ga), per non degradare in modo inaccettabile la resistenza al "tamishing”, deve essere limitata ad un valore massimo del 2% in peso per ogni elemento, ma preferibilmente limitato ad un valore massimo dell'1% in peso per ciascun elemento.
TABELLA 3
Cambiamento di Campione Composizione della lega [% in peso] Durezza [HV 0,2]
colore [ΔΕ]
Altro/i Dopo Dopo
Ag Pd Zn In TAA Persp.
elemento/i omogeneizzazione indurimento
3.1 92,6 0 3,7 3,7 - 36 36 4 2
3.2 92,6 1 ,5 0,7 4,7 Ge 0,5 45 82 18 1 ,3 3.3 92,6 1 ,5 1.2 1 ,2 Cu 3,5 60 130 20 3 3.1: è una lega che non contiene Pd ed in cui Zn e In, in uguali quantità, sostituiscono completamente Cu: essa presenta bassa durezza e non risulta induribile per invecchiamento;
3.2: è una lega con contenuto importante di germanio (Ge) in quanto, in alcune applicazioni, può essere richiesta la presenza di tale elemento (o, in alternativa, di silicio) per migliorare il colore della lega allo stato "as cast" tramite la formazione di un ossido superficiale incolore. Tuttavia, questo esempio mostra che l'aggiunta di imo di tali elementi degrada sia le proprietà di indurimento sia la resistenza al "tamishing" delle composizioni di leghe dell'attuale invenzione, degrado che si ritiene causato, senza intenzione di essere vincolati da questa teoria, dalla indesiderata formazione di seconde fasi ricche di Pd-Ge e Pd-Si nella microstruttura del materiale.
L'aggiunta di germanio (Ge) o silicio (Si), pertanto, deve essere limitata ad un valore massimo dello 0,25% in peso (per ogni elemento) in modo da mantenere le proprietà delle leghe in accordo con la presente invenzione. Per la stessa ragione, anche se non mostrato con esempi specifici, aggiunte di altri elementi quali alluminio, titanio, magnesio o manganese devono essere limitate ad un valore massimo dello 0,2% in peso per ciascun elemento.
3.3: è un altro esempio di lega con contenuto più significativo di rame: esso mostra come, nelle composizioni secondo la presente invenzione, la massima quantità di rame ammessa sia di circa il 3% in peso, preferibilmente compresa tra 1 e 2,5% in peso per un accettabile compromesso tra incremento della durezza e ancora sufficiente resistenza al " tamishing" . Come già accennato, oggetto della presente invenzione, eventualmente autonomamente utilizzabile rispetto agli altri, è anche una composizione di lega madre per la produzione di leghe di argento induribili per invecchiamento ed aventi resistenza al " tamishing " migliorata rispetto allo stato attuale della tecnica.
Secondo l'invenzione, la composizione di lega madre per la produzione di una lega di argento sterling comprendente almeno:
palladio (Pd): da 6,67 a 66,67% in peso, e
somma di zinco (Zn) e indio (In) : non inferiore a 93,33% in peso.
Nel caso in cui tale composizione di lega madre contenga opzionalmente rame (Cu) o altri elementi, la percentuale in peso di questi é non superiore al 76,66%.
Di preferenza, quando il palladio (Pd) in lega di argento finale è compreso tra 0,7% e 1,9% in peso, la composizione di lega madre dell'invenzione comprende:
palladio (Pd): da 9,33 a 60,32% in peso, e
somma di zinco (Zn) e indio (In): al massimo pari al 90,67% in peso.
Se tale composizione di lega madre contiene rame (Cu) o altri elementi, la percentuale in peso di questi è non superiore al 74,00%.
Sempre di preferenza, quando il palladio (Pd) in lega di argento finale è compreso tra 0,9% e 1,5% in peso, la composizione di lega madre dell'invenzione comprende:
palladio (Pd): da 12,00 a 54,55% in peso, e
somma di zinco (Zn) e indio (In): al massimo pari all'88,00% in peso.
Se tale composizione di lega madre contiene rame (Cu) o altri elementi, la percentuale in peso di questi è non superiore al 71,33%.
Ancora di preferenza, quando l'argento (Ag) nella lega di argento finale è compreso tra 92,5% e 96,5% in peso, la composizione di lega madre dell'invenzione comprende:
palladio (Pd): da 9,33 a 54,29% in peso, e
somma di zinco (Zn) e indio (In): al massimo pari al 90,67% in peso.
Se tale composizione di lega madre contiene rame (Cu) o altri elementi, la percentuale in peso di questi è non superiore al 74,00%.
Preferibilmente ma non necessariamente, quando l'argento (Ag) nella lega di argento finale è compreso tra 92,5% e 94,0% in peso, la composizione di lega madre dell'invenzione comprende:
palladio (Pd): da 12,00 a 25,00% in peso, e
somma di zinco (Zn) e indio (In): al massimo pari all'88,00% in peso.
Se tale composizione di lega madre contiene rame (Cu) o altri elementi, la percentuale in peso di questi è non superiore al 71,33%.
Inoltre, tale composizione di lega madre comprende anche, di preferenza, uno o più degli elementi scelti dal gruppo consistente in rame (Cu), germanio (Ge), silicio (Si), stagno (Sn), gallio (Ga), oro (Au) o platino (Pt), in percentuale non superiore a 76,66% in peso.
La composizione di lega madre può inoltre, facoltativamente, comprendere:
- germanio (Ge) e/o silicio (Si): massimo 12,5% in peso.
La composizione di lega madre può inoltre, facoltativamente, comprendere:
- rame (Cu): massimo 63,16% in peso
La composizione di lega madre può altresì, sempre facoltativamente, comprendere:
- stagno (Sn) e/o gallio (Ga): massimo 53,33% in peso.
La composizione di lega madre dell'invenzione può inoltre, opzionalmente, comprendere: - alluminio (Al), magnesio (Mg), manganese (Mn), titanio (Ti): da 0% a 10,26% in peso; - boro (B), iridio (Ir), rutenio (Ru), rodio (Rh), cobalto (Co), nichel (Ni), ferro (Fe), molibdeno (Mo), vanadio (V) e renio (Re) : da 0% a 5,41% in peso;
- fosforo (P) e litio (Li): da 0% a 2,78% in peso;
- oro (Au) e platino (Pt): da 0% a 36,36% in peso.
Si precisa che l'eventuale aggiunta nella composizione di lega madre dell'invenzione, degli elementi facoltativi appena introdotti comporterà una conforme variazione (o bilanciamento) degli elementi essenziali della composizione di lega madre, rappresentati come detto in prima battuta dal palladio (Pd) ed in seconda battuta da almeno uno tra zinco (Zn) ed indio (In).
In base ad una preferita variante dell'invenzione, la composizione di lega madre per la produzione di leghe di argento (con contenuto di Ag compreso tra il 92,5% in peso e il 98,2% in peso e contenuto minimo della somma di Zn e In pari a 1,25% in peso), priva di rame e/o altri elementi, induribile per invecchiamento con resistenza al " tamishing " migliorata include:
- palladio (Pd): da 6,67 a 66,67% in peso, e
- somma di zinco (Zn) e indio (In) : da 33,33 a 93,33% in peso.
In base ad una preferita variante all'invenzione, la composizione di lega madre per la produzione di leghe di argento sterling (con contenuto di Ag compreso tra il 92,5% in peso e il 98,2% in peso e contenuto minimo della somma di Zn e In pari a 1,25% in peso) contenente rame e/o altri elementi, induribile per invecchiamento con resistenza al "tarnisking" migliorata include :
- palladio (Pd): da 6,67 a 66,67% in peso, e
- somma di zinco (Zn) e indio (In): da 16,67 a 93,33% in peso,
con bilanciamento della composizione con la somma di rame e altri elementi in un intervallo di composizione compreso tra 0% e il 76,66% in peso, come peraltro appena sopra evidenziato.
Preferibilmente ma non esclusivamente, la composizione di lega madre per la produzione di leghe di argento sterling (con contenuto di Ag compreso tra il 92,5% in peso e il 98,0% in peso e contenuto minimo della somma di Zn e In pari a 1,25% in peso) priva di rame e/o altri elementi, induribile per invecchiamento ed avente resistenza al "tamishing" migliorata include:
- palladio (Pd): da 9,33 a 60,32% in peso, e
- somma di zinco (Zn) e indio (In): da 39,68 a 90,67% in peso;
In base ad un'ulteriore variante dell'invenzione, tale composizione di lega madre per la produzione di leghe di argento sterling (con contenuto di Argento compreso tra il 92,5% in peso e il 98,0% in peso e contenuto minimo della somma di Zn e In pari a 1,25% in peso) contenente rame e/o altri elementi, induribili per invecchiamento con resistenza al "tamishing" miglioratainclude:
- palladio (Pd): da 9,33 a 60,32% in peso, e
- somma di zinco (Zn) e indio (In): da 16,67 a 90,67% in peso,
con bilanciamento della composizione conia somma di rame e altri elementi in un intervallo di composizione compreso tra 0% e il 74,00% in peso.
Ancora più preferibilmente ma non necessariamente, la composizione di lega madre per la produzione di leghe di argento sterling (con contenuto di Ag compreso tra il 92,5% in peso e il 97,8% in peso e contenuto minimo della somma di Zn e In pari a 1,25% in peso) priva di rame e/o altri elementi, induribile per invecchiamento con resistenza al "tamishing" migliorata include :
- palladio (Pd): da 12,00 a 54,55% in peso, e
- somma di zinco (Zn) e indio (In): da 45,45 a 88,00% in peso;
In base ad un ulteriore aspetto opzionale dell'invenzione, la composizione di lega madre per la produzione di leghe di argento sterling (con contenuto di Ag compreso tra il 92,5% in peso e il 97,8% in peso e contenuto minimo della somma di Zn e In pari a 1,25% in peso) contenente rame e/o altri elementi, induribile per invecchiamento con resistenza al "tamishing" migliorata include:
- palladio (Pd): da 12,00 a 54,55% in peso, e
- somma di zinco (Zn) e indio (In): da 16,67 a 88,00% in peso,
con bilanciamento della composizione con la somma di rame e altri elementi in un intervallo di composizione compreso tra 0% e il 71,33% in peso.
In modo ugualmente preferito ma non vincolante, la composizione di lega madre per la produzione di leghe di argento sterling (con contenuto di Ag compreso tra il 92,5% in peso e il 96,5% in peso e contenuto minimo della somma di Zn e In pari a 1,25% in peso) priva di rame e/o altri elementi, induribile per invecchiamento con resistenza al "tamishing" migliorata include :
- palladio (Pd): da 9,33 a 54,29% in peso, e
- somma di zinco (Zn) e indio (In): da 45,71 a 90,67% in peso;
In base ad un' altra preferita esecuzione dell'invenzione, la composizione di lega madre per la produzione di leghe di argento sterling (con contenuto di Ag compreso tra il 92,5% in peso e il 96,5% in peso e contenuto minimo della somma di Zn e In pari a 1,25% in peso) contenente rame e/o altri elementi, induribile per invecchiamento con resistenza al "tarnishing” migliorata include :
- palladio (Pd): da 9,33 a 54,29% in peso, e
- somma di zinco (Zn) e indio (In): da 16,67 a 90,67% in peso,
con bilanciamento della composizione conia somma di rame e altri elementi in un intervallo di composizione compreso tra 0% e il 74,00% in peso.
Ancora più preferibilmente, la composizione di lega madre per la produzione di leghe di argento sterling (con contenuto di Ag compreso tra il 92,5% in peso e il 94,0% in peso e contenuto minimo della somma di Zn e In pari a 1,25% in peso) priva di rame e/o altri elementi, induribile per invecchiamento e con resistenza al " tarnishing " migliorata include: - palladio (Pd): da 12,0 a 25,00% in peso, e
- somma di zinco (Zn) e indio (In): da 75,00 a 88,00% in peso;
In accordo con un'ulteriore variante preferita ma non limitativa della presente invenzione, la composizione di lega madre per la produzione di leghe di argento sterling (con contenuto di Ag compreso tra il 92,5% in peso e il 94,0% in peso e contenuto minimo della somma di Zn e In pari a 1,25% in peso) contenente rame e/o altri elementi, induribile per invecchiamento ed avente resistenza al "tarnishing” migliorata include:
- palladio (Pd): da 12,0 a 25,00% in peso, e
- somma di zinco (Zn) e indio (In): da 16,67 a 88,00% in peso,
con bilanciamento della composizione con la somma di rame e altri elementi in un intervallo di composizione compreso tra 0% e il 71,33% in peso.
La composizione delle leghe madri della presente invenzione varia, dunque, in funzione delle limitazioni previste per la somma di Zn e In.
La composizione di lega madre per la produzione di leghe di argento sterling con contenuto minimo della somma di Zn e In pari a 2,5% in peso, prive di rame e/o altri elementi, induribile per invecchiamento con resistenza al " tarnishing " migliorata include ad esempio, a titolo preferito ma non limitante:
- palladio (Pd): da 6,67 a 50,00% in peso, e
- somma di zinco (Zn) e indio (In): da 50,00 a 93,33% in peso;
Secondo un altro aspetto preferito dell'invenzione, la composizione di lega madre per la produzione di leghe di argento sterling con contenuto minimo della somma di Zn e In pari a 2,5% in peso, contenente rame e/o altri elementi, induribile per invecchiamento con resistenza al "tarnishing" migliorata include:
- palladio (Pd): da 6,67 a 50,00% in peso,, e
- somma di zinco (Zn) e indio (In): da 33,33 a 93,33% in peso,
con bilanciamento della composizione con la somma di rame e altri elementi in un intervallo di composizione compreso tra 0% e il 60,00% in peso.
Preferibilmente, la composizione di lega madre per la produzione di leghe di argento sterling con contenuto minimo della somma di Zn e In pari a 2,5% in peso, priva di rame e/o altri elementi, induribile per invecchiamento ed avente resistenza al " tarnishing " migliorata include:
- palladio (Pd): da 9,30 a 43,18% in peso, e
- somma di zinco (Zn) e indio (In): da 56,82 a 90,67% in peso.
In base ad una variante preferita dell'invenzione, la composizione di lega madre per la produzione di leghe di argento sterling con contenuto minimo della somma di Zn e In pari a 2,5% in peso, contenente rame e/o altri elementi, induribili per invecchiamento con resistenza al " tarnishing " migliorata include:
- palladio (Pd): da 9,30 a 43,18% in peso, e
- somma di zinco (Zn) e indio (In): da 33,33 a 90,67% in peso,
con bilanciamento della composizione con la somma di rame e altri elementi in un intervallo di composizione compreso tra 0% e il 57,33% in peso.
Ancora più preferibilmente, la composizione di lega madre per la produzione di leghe di argento sterling con contenuto minimo della somma di Zn e In pari a 2,5% in peso, priva di rame e/o altri elementi, induribile per invecchiamento con resistenza al " tarnishing " migliorata include :
- palladio (Pd): da 12,00 a37,50% in peso, e
- somma di zinco (Zn) e indio (In): da 62,50 a 88,00% in peso.
In accordo con un'altra variante preferita dell'invenzione, la composizione di lega madre per la produzione di leghe di argento sterling con contenuto minimo della somma di Zn e In pari a 2,5% in peso, contenente rame e/o altri elementi, induribile per invecchiamento con resistenza al "tamishing" migliorata include:
- palladio (Pd): da 12,00 a 37,50% in peso, e
- somma di zinco (Zn) e indio (In): da 33,33 a 88,00% in peso,
con bilanciamento della composizione conia somma di rame e altri elementi in un intervallo di composizione compreso tra 0% e il 54,67% in peso.
Ancora a titolo di esempio, la composizione di lega madre per la produzione di leghe di argento sterling con contenuto minimo della somma di Zn e In pari a 3,75% in peso, priva di rame e/o altri elementi, induribile per invecchiamento con resistenza al "tamishing" migliorata include :
- palladio (Pd): da 6,67 a 40,00% in peso, e
- somma di zinco (Zn) e indio (In): da 60,00 a 93,33% in peso.
In base ad un'ulteriore preferita variante esecutiva dell'invenzione, la composizione di lega madre per la produzione di leghe di argento sterling con contenuto minimo della somma di Zn e In pari a 3,75% in peso, contenente rame e/o altri elementi, induribile per invecchiamento con resistenza al "tamishing" migliorata include:
- palladio (Pd): da 6,67 a 40,00% in peso, e
- somma di zinco (Zn) e indio (In): da 50,00 a 93,33% in peso,
con bilanciamento della composizione conia somma di rame e altri elementi in un intervallo di composizione compreso tra 0% e il 43,33% in peso.
Preferibilmente ma non necessariamente, la composizione di lega madre per la produzione di leghe di argento sterling con contenuto minimo della somma di Zn e In pari a 3,75% in peso, priva di rame e/o altri elementi, induribile per invecchiamento con resistenza al "tamishing" migliorata include:
- palladio (Pd) : da 9,33 a 33,63% in peso, e
- somma di zinco (Zn) e indio (In): da 66,37 a 90,67% in peso;
Secondo un'ulteriore variante esecutiva dell'invenzione, la composizione di lega madre per la produzione di leghe di argento sterling con contenuto minimo della somma di Zn e In pari a 3,75% in peso, contenente rame e/o altri elementi, induribile per invecchiamento con resistenza al " tamishing " migliorata include:
- palladio (Pd): da 9,33 a 33,63% in peso, e
- somma di zinco (Zn) e indio (In): da 50,00 a 90,67% in peso,
con bilanciamento della composizione con la somma di rame e altri elementi in un intervallo di composizione compreso tra 0% e il 40,67% in peso.
Ancora più preferibilmente, la composizione di lega madre per la produzione di leghe di argento sterling con contenuto minimo della somma di Zn e In pari a 3,75% in peso, priva di rame e/o altri elementi, induribile per invecchiamento con resistenza al " tamishing " migliorata include :
- palladio (Pd): da 12,00 a 28,57% in peso, e
- somma di zinco (Zn) e indio (In): da 71,43 a 88,00% in peso.
In base ad un ulteriore preferito aspetto dell'invenzione, tale composizione di lega madre per la produzione di leghe di argento sterling con contenuto minimo della somma di Zn e In pari a 3,75% in peso, contenente rame e/o altri elementi, induribile per invecchiamento con resistenza al " tamishing " migliorata include:
- palladio (Pd): da 12,00 a 28,57% in peso, e
- somma di zinco (Zn) e indio (In): da 50,00 a 88,00% in peso,
con bilanciamento della composizione con la somma di rame e altri elementi in un intervallo di composizione compreso tra 0% e il 38,00% in peso.
Gli aspetti peculiari e salienti della presente invenzione vengono descritti in maggiore dettaglio con riferimento ad una serie di esempi riportati di seguito; tali esempi sono da intendersi come illustrativi ma non limitativi della presente invenzione .
ESEMPI DI COMPOSIZIONI DI LEGHE MADRI SECONDO L'INVENZIONE
Sulla base degli esempi che sono riportati in Tabella 4, viene mostrato che:
- il palladio (Pd) è presente in concentrazione compresa tra un valore minimo pari a 6,67% in peso (Es. 4.1) e un valore massimo pari a 66,67% in peso (Es. 4.3);
in combinazione con:
- la somma di Zinco (Zn) ed Indio (In) in concentrazione assume un valore minimo pari a 16,67% in peso (Es. 4.3) e un valore massimo pari a 93,33% in peso (Es. 4.1).
È evidente che le composizioni di queste leghe madri vengono modificate in base al contenuto preferito di Pd inserito così come dal titolo dell'Ag previsto nella lega finale.
Dall'Esempio 4.1 al 4.3 le composizioni di leghe madri prevedono un tenore di Pd compreso tra 0,5% in peso e il 2,5% in peso; dall'esempio 4.4 al 4.6 le composizioni di leghe madri prevedono un tenore di Pd compreso tra 0,7% in peso e l'l,9% in peso; dall'esempio 4.7 al 4.9 le composizioni di leghe madri prevedono un tenore di Pd compreso tra 0,9% in peso e l'1, 5% in peso.
Dall'Esempio 4.10 al 4.12 le composizioni di leghe madri dell'invenzione sono calcolate prevedendo un tenore di Ag nella lega di argento sterling finale compreso tra 92,5% e 96,5% in peso; dall'esempio 4.13 all'esempio 4.15 le composizioni di leghe madri dell'invenzione sono calcolate prevedendo un tenore di Ag nella lega di argento sterling finale compreso tra 92,5% e 94,0% in peso.
Negli Esempi da 4.1 a 4.15 le composizioni di leghe madri dell'invenzione comprendono un tenore minimo, pari a 1,25% in peso, della somma di Zn e In inseribile in lega; negli Esempi da 4.16 a 4.21 le composizioni di leghe madri dell'invenzione comprendono un tenore di Zn e/o In pari allo 2,50% in peso; mentre negli Esempi da 4.22 a 4.27 le composizioni di leghe madri dell'invenzione comprendono un tenore di Zn e/o In pari (loro somma) pari al 3,75% mpeso.
TABELLA 4
Ag Pd Zn e/o In Cu e/o altri elementi
[% in peso] [% in peso] [% in peso] [% in peso]
4.1 - Lega di Ag 92,5 0,5 7 0 4.1 - Lega madre corrispondente 6,67 93,33 0 4.2 - Lega di Ag 96,25 2,5 1,25 0 4.2 - Lega madre corrispondente 66,67 33,33 0 4.3 - Lega di Ag 92,5 0,5 1,25 5,75 4.3 - Lega madre corrispondente 6,67 16,67 76,67 4.4 - Lega di Ag 92,5 0,7 6,8 0 4.4 - Lega madre corrispondente 9,33 90,67 0,00 4.5 - Lega di Ag 96,85 1,9 1,25 0 4.5 - Lega madre corrispondente 60,32 39,68 0 4.6 - Lega di Ag 92,5 0,7 1,25 5,55 4.6 - Lega madre corrispondente 9,33 16,67 74 4.7 - Lega di Ag 92,5 0,9 6,6 0
4.7 - Lega madre corrispondente 12,00 88,00 0,00
4.8 - Lega di Ag 97,25 1,5 1,25 0
4.8 - Lega madre corrispondente 54,55 45,45 0,00 4.9 - Lega di Ag 92,5 0,9 1,25 5,35 4.9 - Lega madre corrispondente 12,00 16,67 71,33 4.10 - Legadi Ag 92,5 0,7 6,8 0 4.10 - Lega madre corrispondente 9,33 90,67 0,00 4.11 - Lega di Ag 96,5 1,9 1,6 0 4.11 - Lega madre corrispondente 54,29 45,71 0,00 4.12 - Legadi Ag 92,5 0,7 1,25 5,55 4.12 - Lega madre corrispondente 9,33 16,67 74,00 4.13 - Legadi Ag 92,5 0,9 6,6 0 4.13 - Lega madre corrispondente 12,00 88,00 0,00 4.14 - Legadi Ag 94 1,5 4,5 0 4.14 - Legamadre corrispondente 25,00 75,00 0,00 4.15 - Legadi Ag 92,5 0,9 1,25 5,35 4.15 - Lega madre corrispondente 12,00 16,67 71,33 4.16 - Legadi Ag 92,5 0,5 2,5 4,5 4.16 - Legamadre corrispondente 6,67 33,33 60,00 4.17 - Legadi Ag 95 2,5 2,5 0 4.17 - Lega madre corrispondente 50 50 0 4.18 - Legadi Ag 92,5 0,7 2,5 4,3 4.18 - Legamadre corrispondente 9,33 33,33 57,33 4.19 - Legadi Ag 95,6 1,9 2,5 0 4.19 - Legamadre corrispondente 43,18 56,82 0,00 4.20 - Lega di Ag 92,5 0,9 2,5 4,1 4.20 - Legamadre corrispondente 12,00 33,33 54,67 4.21 - Legadi Ag 96 1,5 2,5 0 4.21 - Legamadre corrispondente 37,50 62,50 0,00 4.22 - Lega di Ag 92,5 0,5 3,75 3,25 4.22 - Legamadre corrispondente 6,67 50,00 43,33 4.23 - Legadi Ag 93,75 2,5 3,75 0 4.23 - Legamadre corrispondente 40,00 60,00 0,00 4.24 - Legadi Ag 92,5 0,7 3,75 3,05 4.24 - Legamadre corrispondente 9,33 50,00 40,67 4.25 - Legadi Ag 94,35 1,9 3,75 0 4.25 - Lega madre corrispondente 33,63 66,37 0,00 4.26 - Legadi Ag 92,5 0,9 3,75 2,85 4.26 - Lega madre corrispondente 12,00 50,00 38,00 4.27 - Legadi Ag 94,75 1,5 3,75 0 4.27 - Legamadre corrispondente 28,57 71,43 0,00
Come già accennato, oggetto della presente invenzione, eventualmente autonomamente utilizzabile rispetto agli altri, è anche l'uso di palladio in combinazione con zinco e/o indio in ima lega di argento per migliorarne la durezza e la resistenza al "tamislung" .
Inoltre, sempre come già detto in precedenza, oggetto della presente invenzione, eventualmente autonomamente utilizzabile rispetto agli altri, è anche l'uso di palladio in combinazione con zinco e/o indio in una composizione di lega madre per la produzione di una lega di argento per migliorare la durezza e la resistenza al " tamishing " di detta lega di argento.
Sulla base di quanto sopra esposto, si comprende, quindi, che la lega di argento sterling, la composizione di lega madre per la produzione di tale lega di argento e gli usi oggetto della presente invenzione raggiungono gli scopi e realizzano i vantaggi menzionati in precedenza. È evidente che, senza compromettere le proprietà d'indurimento e di resistenza al " tamishing " desiderate, la lega di argento (o la relativa composizione di lega madre) dell'invenzione potrà altresì comprendere:
- piccole aggiunte (non superiori all'1% in peso) di metalli preziosi quali oro o platino, per aumentare la nobiltà delle leghe;
- uno o più degli elementi affinatoli di grano utili durante la fusione o nella lavorazione delle leghe, aggiunti in quantità fino ad un massimo di 0,1% in peso; tali elementi affinatori di grano possono includere, ad esempio boro, iridio, rutenio, rodio, cobalto, nichel, ferro e metalli refrattari come molibdeno, vanadio e renio; e
- uno o più degli elementi disossidanti, quali fosforo o litio, aggiunti in quantità fino ad un massimo di 0,05 % in peso; tali elementi, tradizionalmente previsti nella produzione industriale di leghe d'argento, possono essere aggiunti anche nella produzione delle leghe della presente invenzione.
È chiaro, infine, che numerose altre varianti possono essere apportate alla lega di argento sterling ed alla composizione di lega madre in parola, senza per questo uscire dall'ambito di protezione definito dalle rivendicazioni che seguono, così come è chiaro che, nella pratica attuazione dell'invenzione, i materiali, le forme e le dimensioni dei dettagli illustrati potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze, e potranno essere sostituiti con altri tecnicamente equivalenti.
Claims (23)
- RIVENDICAZIONI 1. Lega di argento sterling induribile per invecchiamento caratterizzata dal fatto di comprendere almeno: argento (Ag): da 92,5 a 98,2% in peso; palladio (Pd): da 0,5 a 2,5% in peso, e somma di zinco (Zn) e indio (In): da 1,25 a 7% in peso.
- 2. Lega come alla rivendicazione 1), caratterizzata dal fatto di comprendere: argento (Ag): da 92,5 a 98% in peso; palladio (Pd): da 0,7 a 1,9% in peso; somma di zinco (Zn) e indio (In): da 1,25 a 6,8% in peso.
- 3. Lega come alla rivendicazione 1) o 2), caratterizzata dal fatto di comprendere: argento (Ag): da 92,5 a 97,8% in peso; palladio (Pd): da 0,9 a 1,5% in peso; somma di zinco (Zn) e indio (In): da 1,25 a 6,6% in peso.
- 4. Lega come alla rivendicazione 1) o 2), caratterizzata dal fatto di comprendere: argento (Ag): da 92,5 a 96,5% in peso; palladio (Pd): da 0,7 a 1,9% in peso; somma di zinco (Zn) e indio (In): da 1,25 a 6,8% in peso.
- 5. Lega come una qualsiasi delle rivendicazioni da 1) a 4), caratterizzata dal fatto di comprendere: argento (Ag): da 92,5 a 94% in peso; palladio (Pd): da 0,9 a 1,5% in peso; somma di zinco (Zn) e indio (In): da 1,25 a 6,6% in peso.
- 6. Lega come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta somma di zinco (Zn) e indio (In) è non inferiore al 2,5% in peso.
- 7. Lega come una qualsiasi delle rivendicazioni da 1) a 5), caratterizzata dal fatto che detta somma di zinco (Zn) e indio (In) è non inferiore al 3,75% in peso.
- 8. Lega come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere inoltre: germanio (Ge) e/o silicio (Si): massimo 0,25% in peso.
- 9. Lega come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere inoltre: rame (Cu): massimo 3% in peso.
- 10. Lega come alla rivendicazione 9), caratterizzata dal fatto che detto rame (Cu) presenta un valore compreso nell'intervallo 1-2,5% in peso.
- 11. Lega come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere inoltre: stagno (Sn) e/o gallio (Ga): massimo 2% in peso.
- 12. Lega come alla rivendicazione 11), caratterizzata dal fatto che detto stagno (Sn) e/o gallio (Ga) presenta un valore massimo pari a 1% in peso.
- 13. Composizione di lega madre per la produzione di una lega di argento sterling, caratterizzata dal fatto di comprendere almeno: palladio (Pd): da 6,67 a 66,67% in peso, e somma di zinco (Zn) e indio (In) : non inferiore a 93,33% in peso.
- 14. Composizione di lega madre come alla rivendicazione 13), caratterizzata dal fatto di comprendere: palladio (Pd): da 9,33 a 60,32% in peso, e somma di zinco (Zn) e indio (In): al massimo pari al 90,67% in peso.
- 15. Composizione di lega madre come alla rivendicazione 13) o 14), caratterizzata dal fatto di comprendere: palladio (Pd): da 12,00 a 54,55% in peso, e somma di zinco (Zn) e indio (In): al massimo pari all'88,00% in peso.
- 16. Composizione di lega madre come alla rivendicazione 13) o 14), caratterizzata dal fatto di comprendere: palladio (Pd): da 9,33 a 54,29% in peso, e somma di zinco (Zn) e indio (In): al massimo pari al 90,67% in peso.
- 17. Composizione di lega madre come una qualsiasi delle rivendicazioni da 13) a 16), caratterizzata dal fatto di comprendere: palladio (Pd): da 12,00 a 25,00% in peso, e somma di zinco (Zn) e indio (In): al massimo pari all'88,00% in peso.
- 18. Composizione di lega madre come una qualsiasi delle rivendicazioni da 13) a 17), caratterizzata dal fatto di comprendere uno o più degli elementi scelti dal gruppo consistente in rame (Cu), germanio (Ce), silicio (Si), stagno (Sn), gallio (Ga), oro (Au) o platino (Pt), in percentuale non superiore a 76,66% in peso.
- 19. Composizione di lega madre come una qualsiasi delle rivendicazioni da 13) a 17), caratterizzata dal fatto comprendere inoltre: germanio (Ge) e/o silicio (Si): massimo 12,5% in peso.
- 20. Composizione di lega madre come una qualsiasi delle rivendicazioni da 13) a 17), comprendente inoltre: rame (Cu): massimo 63,16% in peso.
- 21. Composizione di lega madre come una qualsiasi delle rivendicazioni da 13) a 17), comprendente inoltre: stagno (Sn) e/o gallio (Ga): massimo 53,33% in peso.
- 22. Uso di palladio (Pd) in combinazione con zinco (Zn) e/o indio (In) in una lega di argento sterling come una qualsiasi delle rivendicazioni da 1) a 12) per migliorarne la durezza e la resistenza al ''tarnishing'' .
- 23. Uso di palladio (Pd) in combinazione con zinco (Zn) e/o indio (In) in una composizione di lega madre per la produzione di una lega di argento sterling come una qualsiasi delle rivendicazioni da 13) a 21) per migliorare la durezza e la resistenza al ''tarnishing'' di detta lega di argento.
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- 2015-07-31 IT ITUB2015A002713A patent/ITUB20152713A1/it unknown
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