JP2008538387A - Method of adding boron to the alloy - Google Patents

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Abstract

貴金属合金又は母合金を微粒化及び脱酸する方法は、(a)本質的に貴金属合金又は母合金の成分、及び不可避不純物からなる前駆体溶融体を生成するステップ10と、(b)前駆体溶融体の全体に、ホウ素含有金属水素化物、ホウ素含有金属フッ化物、及びそれらの混合体からなる群から選択される化合物を分散させるステップ14と、(c)ホウ素を含有する溶融体の貴金属合金又は母合金を固化させるステップ20とを含む。適切な化合物の1つは固体の水素化ホウ素ナトリウム(テトラヒドロホウ酸ナトリウム)である。前駆体合金の溶融体と接触するホウ素の蒸発を最小に抑えるため、水素化ホウ素ナトリウムを、貴金属合金又は母合金の成分から形成された金属箔で包むことができる。鋳造された貴金属合金又は母合金は、通常の鋳造方法に比べて、ハード・スポット数及びケイ素汚染が低減されることが分かっている。  A method of atomizing and deoxidizing a noble metal alloy or master alloy includes: (a) producing a precursor melt consisting essentially of noble metal alloy or master alloy components and inevitable impurities; and (b) a precursor. Dispersing a compound selected from the group consisting of boron-containing metal hydrides, boron-containing metal fluorides, and mixtures thereof throughout the melt; and (c) a noble metal alloy of the melt containing boron. Or a step 20 of solidifying the master alloy. One suitable compound is solid sodium borohydride (sodium tetrahydroborate). In order to minimize the evaporation of boron in contact with the precursor alloy melt, the sodium borohydride can be encased in a metal foil formed from a noble metal alloy or master alloy component. Cast noble metal alloys or master alloys have been found to reduce hard spot count and silicon contamination compared to conventional casting methods.

Description

本発明は、ホウ素を含有する貴金属合金及び母合金を製造する方法に関するものである。より詳細には、ホウ素を含有する金属水素化物、好ましくは固体のテトラヒドロホウ酸塩、又はホウ素を含有する金属フッ化物のいずれかである固体化合物を、溶融した貴金属合金又は母合金の全体に分散させるものである。   The present invention relates to a method for producing a noble metal alloy and a master alloy containing boron. More particularly, a solid compound, either a metal hydride containing boron, preferably a solid tetrahydroborate, or a metal fluoride containing boron, is dispersed throughout the molten noble metal alloy or master alloy. It is something to be made.

宝石用の貴金属合金は、しばしば、装飾用の複雑な形状に加工される。破損することなく広範囲にわたる加工に耐えるために、貴金属合金は高延性及び高強度を有することを必要とする。合金の酸素含有量を小さくし、細粒組織にすることによって、延性及び強度を高めることが容易になる。   Precious metal alloys for gemstones are often processed into complex decorative shapes. In order to withstand a wide range of processing without breaking, noble metal alloys need to have high ductility and high strength. By reducing the oxygen content of the alloy and making it a fine grain structure, it becomes easy to increase ductility and strength.

ホウ素は、貴金属合金の脱酸および結晶粒の微細化の両方を行うことが知られている。ホウ素は、溶融体から酸素を除去、及び溶融体中の他の酸化物を除去することにより、金属の表面を清浄化する。ダイアモンド(Diamond)に与えられた米国特許第5384089号は、金基合金用の脱酸剤としてホウ素を使用することを開示している。この特許は、ホウ素がハード・スポット(硬点)を生じさせることを開示している。ジョーンズ(Johns)に与えられた米国特許第6168071号は、結晶粒微細化剤として最大20ppmまでのホウ素を含むことができる、拡散接合可能な銀−銅−ゲルマニウム合金を開示している。ホウ素は、銅−ホウ素2重量%の母合金の成分として加えられるものとして開示されている。別段の指定がない限り、本特許出願全体を通して割合はすべて重量パーセントである。   Boron is known to both deoxidize noble metal alloys and refine grain. Boron cleans the surface of the metal by removing oxygen from the melt and removing other oxides in the melt. U.S. Pat. No. 5,384,089 issued to Diamond discloses the use of boron as a deoxidizer for gold-base alloys. This patent discloses that boron produces hard spots. US Pat. No. 6,168,071 to Jones discloses a diffusion-bondable silver-copper-germanium alloy that can contain up to 20 ppm boron as a grain refiner. Boron is disclosed as being added as a component of a 2% by weight copper-boron master alloy. Unless otherwise specified, all percentages are weight percentages throughout the patent application.

ホウ素を貴金属合金又は母合金に導入する通常の方法は、銅98%−ホウ素2%の母合金の使用によるものである。しかし、そうした母合金を使用することによってしばしば、生成物中にハード・スポットが生じる。こうしたハード・スポットは、液相から固相へ冷却される際にホウ素の飽和された銅として形成される非平衡相CuB22の粒子であると考えられる。ハード・スポットは、ホウ化鉄(例えば、Fe及びFeB)などの他の金属ホウ化物によっても生じる可能性がある。しばしば、ハード・スポットは、宝石用貴金属合金の研磨及び検査後まで検出されないことがあり、そのため、最終的に不良製品を処理するために不必要な費用がかかることになる。 The usual method of introducing boron into a noble metal alloy or master alloy is by use of a master alloy of 98% copper-2% boron. However, the use of such master alloys often results in hard spots in the product. These hard spots are believed to be non-equilibrium phase CuB 22 particles formed as boron saturated copper when cooled from the liquid phase to the solid phase. Hard spots can also be caused by other metal borides such as iron borides (eg, Fe 5 B 2 and FeB 2 ). Often, hard spots may not be detected until after the precious metal alloy gemstone is ground and inspected, which ultimately results in an unnecessary expense to handle defective products.

銅−ホウ素2%の母合金はしばしば、ケイ素により汚染される場合がある。ケイ素による汚染は、脆い金属間化合物、酸化物及び低融点の共晶混合体を生じさせるため、脆化をもたらす可能性がある。高純度なホワイト・ゴールド及び銀では、ケイ素含有量が小さいことが求められる。   The copper-boron 2% master alloy is often contaminated by silicon. Contamination with silicon can lead to embrittlement because it produces brittle intermetallics, oxides and low melting eutectic mixtures. High purity white gold and silver are required to have a low silicon content.

銅−ホウ素2%の母合金の使用に伴う他の不都合は、合金の製造にとって、銅の質量パーセントが大きいことが望ましくない場合があることである。過剰な銅によって、銀基合金に、変色及び/又は火むら(firestain)が生じる可能性がある。   Another disadvantage associated with the use of a 2% copper-boron master alloy is that it may not be desirable for the manufacture of the alloy to have a high copper weight percentage. Excess copper can cause discoloration and / or firestain in the silver-based alloy.

したがって、ホウ素を結晶粒微細化剤及び酸素/酸化物の捕集剤として貴金属の溶融体に導入するための、より効果的な方法が依然として求められている。   Therefore, there remains a need for more effective methods for introducing boron into a noble metal melt as a grain refiner and oxygen / oxide scavenger.

本発明によれば、貴金属合金又は母合金を製造する方法が提供される。この方法は、(a)貴金属合金又は母合金の溶融した前駆体合金を形成するステップと、(b)溶融した前駆体合金全体に、ホウ素を含有する化合物を分配するステップと、(c)ホウ素を含有する前駆体合金を固化させるステップとを含む。   According to the present invention, a method for producing a noble metal alloy or master alloy is provided. The method includes (a) forming a molten precursor alloy of a noble metal alloy or master alloy, (b) distributing a boron-containing compound throughout the molten precursor alloy, and (c) boron. Solidifying a precursor alloy containing.

本発明の特徴は、ホウ素を含有する化合物が、ホウ素を含有する金属水素化物、又はホウ素を含有する金属フッ化物であることである。ホウ素を含有する金属水素化物の場合、金属は、ナトリウム、リチウム、カリウム、カルシウム、亜鉛及びそれらの混合体とすることができる。ホウ素を含有する金属フッ化物の場合、金属はナトリウムである。ホウ素を含有する化合物として最も好ましいのは、水素化ホウ素ナトリウムである。   A feature of the present invention is that the compound containing boron is a metal hydride containing boron or a metal fluoride containing boron. In the case of a metal hydride containing boron, the metal can be sodium, lithium, potassium, calcium, zinc and mixtures thereof. In the case of metal fluorides containing boron, the metal is sodium. Most preferred as the compound containing boron is sodium borohydride.

本発明の他の特徴は、ハード・スポットが成長することなく、20ppmを超えるホウ素を、銀基合金又は他の貴金属合金に取り込むことができることである。   Another feature of the present invention is that more than 20 ppm of boron can be incorporated into silver-based alloys or other noble metal alloys without hard spot growth.

添付図面及び以下の説明において、1つ又は複数の本発明の実施例の詳細を述べる。本発明の他の特徴、目的及び利点は、その説明及び図面、並びに特許請求の範囲から明らかになるであろう。   The details of one or more embodiments of the invention are set forth in the accompanying drawings and the description below. Other features, objects, and advantages of the invention will be apparent from the description and drawings, and from the claims.

様々な図面における類似の符号及び名称は、類似の要素を示している。   Like reference numbers and designations in the various drawings indicate like elements.

以下の定義は、本特許出願全体を通じて使用されるものである。   The following definitions are used throughout this patent application.

母合金:主要な貴金属を省いた貴金属合金の成分。例えば、黄色の10カラット、14カラット又は18カラットの合金は、銀と金の両方を含むことができ、母合金では金のみが省かれる。銀は存在することになる。スターリングシルバー合金の場合には銀が省かれ、貴金属成分は存在しなくなる。母合金は通常、最終使用者に送られ、最終使用者が必要量の貴金属を加える。   Master alloy: A component of a precious metal alloy that omits major precious metals. For example, a yellow 10 carat, 14 carat or 18 carat alloy can contain both silver and gold, and only the gold is omitted from the master alloy. Silver will be present. In the case of a sterling silver alloy, silver is omitted and no precious metal component is present. The master alloy is usually sent to the end user, who adds the required amount of precious metal.

貴金属合金:宝石類の用途に望ましい組成を有する合金。合金は必要量の金、銀、パラジウム及び/又は白金を含む。   Noble metal alloy: An alloy having a desirable composition for jewelry applications. The alloy contains the required amount of gold, silver, palladium and / or platinum.

前駆体合金:所望の母合金又は貴金属合金に対して規格からわずかに外れた組成。ホウ素化合物を含む金属箔を添加して、規格どおりの組成にする。ホウ素化合物を金属箔に包まない場合、例えば紙に包むか、又は全く包まない場合には、前駆体合金の組成は、所望の母合金又は貴金属合金の規格どおりである。   Precursor alloy: A composition that deviates slightly from the specification for the desired master or noble metal alloy A metal foil containing a boron compound is added to obtain a composition as specified. If the boron compound is not wrapped in a metal foil, for example, if it is wrapped in paper or not at all, the composition of the precursor alloy is in accordance with the desired master alloy or noble metal alloy specifications.

本発明方法は、ハード・スポットの形成を最小限に抑えながら、貴金属合金及び母合金にホウ素を加えるのに有用である。貴金属合金の例には、スターリングシルバー合金、並びに、75%超の銀を含み、残部が、それだけには限らないが、銅及び亜鉛を含む合金元素および不可避不純物である銀合金がある。80%〜97%の銀を有する銀合金及びスターリングシルバー合金が、本発明の方法によって最も利益を受ける。   The method of the present invention is useful for adding boron to precious metal alloys and master alloys while minimizing hard spot formation. Examples of noble metal alloys include sterling silver alloys and silver alloys that contain more than 75% silver with the balance being, but not limited to, alloying elements and inevitable impurities including copper and zinc. Silver alloys and sterling silver alloys with 80% to 97% silver benefit most from the method of the present invention.

本発明方法は、少なくとも33重量%の金(8カラット)を有し、残部が、それだけには限らないが、銀、ニッケル、銅及び亜鉛を含む合金元素並びに不可避不純物である宝石用の金合金にも有用である。本発明の方法によって最も利益を受けるのは、37.5%〜77%の金を有する、そうした金合金である。   The method of the present invention has a gold alloy for gemstones having at least 33% by weight gold (8 carats), the balance being alloy elements including but not limited to silver, nickel, copper and zinc, and inevitable impurities. Is also useful. Most benefited by the method of the present invention is such a gold alloy having between 37.5% and 77% gold.

図1は、本発明の合金に関する初期の処理手順をフロー・チャートとして示している。適切なるつぼの中で適量の貴金属及び合金元素を溶融させること(10)によって、貴金属合金又は母合金の前駆体溶融体を生成する。以下に記載するように、ホウ素を含有する化合物を、貴金属又は合金元素の1つから形成された金属箔に包み、前駆体溶融体に加えることができる。したがって、追加される箔の金属含有量を考慮して、前駆体溶融体の組成は、通常、所望の最終生成物の組成とはわずかに異なっている。   FIG. 1 shows the initial processing procedure for the alloy of the present invention as a flow chart. A precursor melt of a noble metal alloy or master alloy is produced by melting (10) appropriate amounts of noble metal and alloy elements in a suitable crucible. As described below, the boron-containing compound can be wrapped in a metal foil formed from one of the noble metals or alloy elements and added to the precursor melt. Therefore, considering the metal content of the added foil, the composition of the precursor melt is usually slightly different from the desired final product composition.

合金を適切なるつぼの中で溶融させる(10)。銀合金の場合、適切なるつぼの1つは粘土−黒鉛から形成されるものであり、金合金の場合、適切なるつぼの1つはセラミックから形成されるものである。銀基合金及び金基合金用の他の適切なるつぼには、粘土−黒鉛、溶融石英、炭化ケイ素、黒鉛及びジルコニアが含まれる。混合体が完全に液体になり流動させるのに有効な温度、通常は1066℃(1950°F)〜1260℃(2300°F)の範囲(公称温度は約1177℃(2150°F))まで金属を加熱する。溶融温度は、鋳造された貴金属合金又は母合金中の最終的なホウ素濃度を決定する、ホウ素の蒸発速度に影響を及ぼす。連続鋳造中にダイの中で凝固すること、又は粒体製造中に粒体ボックスの中で凝固することを防止するために、選択される温度は合金の液相線温度を十分に上回るべきである。合金は大気圧で容易に鋳造されるが、圧力がそれより高くても低くても本発明の利益に影響を及ぼすことはないが、ホウ素の蒸発速度はその影響を受ける。   The alloy is melted in a suitable crucible (10). In the case of silver alloys, one suitable crucible is one that is formed from clay-graphite, and in the case of gold alloys, one suitable crucible is one that is formed from ceramic. Other suitable crucibles for silver and gold based alloys include clay-graphite, fused quartz, silicon carbide, graphite and zirconia. Metals up to temperatures effective for the mixture to become fully liquid and flow, typically in the range of 1066 ° C. (1950 ° F.) to 1260 ° C. (2300 ° F.) (the nominal temperature is about 1177 ° C. (2150 ° F.)) Heat. The melting temperature affects the boron evaporation rate, which determines the final boron concentration in the cast noble metal alloy or master alloy. The selected temperature should be well above the liquidus temperature of the alloy to prevent solidification in the die during continuous casting or in the grain box during grain production. is there. Although the alloy is easily cast at atmospheric pressure, higher or lower pressures do not affect the benefits of the present invention, but the rate of boron evaporation is affected.

酸化物スラグの生成を低減させるために、溶融した前駆体合金を被覆して金属の表面を酸素から隔離すべきである。適切な気体の被覆物には、それだけには限らないが、一酸化炭素炎、フォーミング・ガス炎、アルゴン、窒素、水素炎及び天然ガス炎が含まれる。適切な粉末状の固体の被覆物には、それだけには限らないが、ホウ砂、ホウ酸、黒鉛及び木炭が含まれる。   In order to reduce the formation of oxide slag, the molten precursor alloy should be coated to isolate the metal surface from oxygen. Suitable gas coatings include, but are not limited to, carbon monoxide flame, forming gas flame, argon, nitrogen, hydrogen flame and natural gas flame. Suitable powdered solid coatings include, but are not limited to, borax, boric acid, graphite and charcoal.

前駆体溶融体が所望の溶融温度になると、ホウ素を含有する化合物を前駆体溶融体に加える(12)。ホウ素は酸素捕集剤として、銀合金の場合には追加又は別法で結晶粒微細化剤として、貴金属合金に取り込まれる。気体のボラン、例えばジボランを、アルゴンなどの非反応性気体との混合体として合金に吹き込むこと、室温では固体であるボラン、例えばデカボランB1014(融点=100℃、沸点=213℃)を合金に導入すること、或いはアルキル化したボラン、例えばトリエチルボラン又はトリ−n−ブチルボラン(ただし、後者の試薬は自然発火性であり、取扱いには注意を要する)を加えることによって、ホウ素を溶融した銀に添加してもよい。 When the precursor melt is at the desired melting temperature, a boron-containing compound is added to the precursor melt (12). Boron is incorporated into the noble metal alloy as an oxygen scavenger, or in the case of a silver alloy, as an additional or alternative grain refiner. Blowing gaseous borane, such as diborane, into the alloy as a mixture with a non-reactive gas such as argon, borane that is solid at room temperature, such as decaborane B 10 H 14 (melting point = 100 ° C., boiling point = 213 ° C.) Boron was melted by introduction into the alloy or by addition of alkylated boranes such as triethylborane or tri-n-butylborane (but the latter reagent is pyrophoric and requires care) It may be added to silver.

ホウ素化合物を気相で貴金属に加える際には、溶融合金に撹拌反応を生じさせ、気体混合体に含まれるホウ素を合金中に分散させるのを助けるキャリヤ・ガスとの混合体にすることが有利である。適切なキャリヤ・ガスには、水素、窒素及びアルゴンが含まれる。気体のホウ素化合物及びキャリヤ・ガスは、冶金用ランスを用いることによって、溶融した銀又は銀基合金を含む容器に導入できる。冶金用ランスは、耐火材(例えば黒鉛)の細長い管状体であってもよく、或いは耐火材内の金属の管状クラッドでもよい。気体のホウ素化合物及びキャリヤ・ガスを溶融した合金の深部に注入することを可能にするために、ランスは十分な長さのものであることが好ましい。   When adding boron compounds to the noble metal in the gas phase, it is advantageous to cause the molten alloy to agitate and mix with the carrier gas to help disperse the boron contained in the gas mixture in the alloy. It is. Suitable carrier gases include hydrogen, nitrogen and argon. Gaseous boron compounds and carrier gases can be introduced into a vessel containing molten silver or a silver-based alloy by using a metallurgical lance. The metallurgical lance may be an elongate tubular body of refractory material (eg, graphite), or may be a metallic tubular cladding within the refractory material. The lance is preferably of sufficient length to allow the gaseous boron compound and carrier gas to be injected deep into the molten alloy.

或いは、合金を収容する容器の側面又は底面から、気体透過性の吹き込み用プラグや浸漬注入ノズルなどの気体輸送手段を通して、ホウ素含有気体を溶融合金に導入できる。ダンディー(スコットランド)のRautomead International社は、RMKシリーズとして、半仕上げの銀基製品及び金基製品の連続鋳造用の水平連続鋳造機を製造している。例えば酸素を含まない(5ppm未満の酸素及び2ppm未満の水分を含む)窒素とすることのできる不活性ガス雰囲気によって保護された、硬質の黒鉛るつぼに、加熱される合金を入れ、黒鉛ブロックを用いて電気抵抗加熱によって加熱する。そうした炉は、不活性ガスを溶融体中に吹き込むために組み込まれた手段を有している。熱分解可能な少量のホウ素を含有する気体を、溶融体中に吹き込まれる不活性ガスに加えると、数ppm又は数十ppmの所望のホウ素が容易に含有される。金属又は合金におけるホウ素のハード・スポットの発生を回避する観点からは、1回又は複数回で比較的多量に導入するのではなく、ある時間にわたってホウ素化合物を稀薄なガス流として合金に導入すること、ガス流のキャリヤ・ガスが溶融した金属又は合金を撹拌するように作用することが好ましいと考えられる。   Alternatively, the boron-containing gas can be introduced into the molten alloy from the side surface or bottom surface of the container containing the alloy through a gas transporting means such as a gas-permeable blowing plug or a dip injection nozzle. Routomead International, Dundee (Scotland) manufactures, as the RMK series, a horizontal continuous casting machine for continuous casting of semi-finished silver and gold based products. For example, a hard graphite crucible protected by an inert gas atmosphere, which can be nitrogen-free (containing less than 5 ppm oxygen and less than 2 ppm water), put the alloy to be heated and use a graphite block Heat by electrical resistance heating. Such furnaces have built-in means for blowing inert gas into the melt. When a gas containing a small amount of pyrolyzable boron is added to the inert gas blown into the melt, several ppm or tens of ppm of the desired boron is easily contained. From the point of view of avoiding the occurrence of boron hard spots in the metal or alloy, rather than introducing a relatively large amount in one or more times, the boron compound is introduced into the alloy as a dilute gas stream over a period of time. It can be preferred that the carrier gas in the gas stream acts to stir the molten metal or alloy.

溶融した銀又は金、或いはそれらの合金に気体として導入することのできる化合物には、水素、アルゴン、窒素又はヘリウムで希釈して加圧したシリンダ中で利用することのできる三フッ化ホウ素、ジボラン又はトリメチルホウ素が含まれるが、ホウ素以外に合金に導入される他の元素が水素のみであるため、ジボランが好ましい。さらに他の可能性は、キャリヤ・ガスを溶融銀中に吹き込んで撹拌を行い、例えばNaBHやNaBFなどの固体のホウ素化合物を、エアロゾルを形成する細かく分割された粉末として流動化したガス流に加えることである。 Compounds that can be introduced as a gas into molten silver or gold or their alloys include boron trifluoride and diborane that can be used in pressurized cylinders diluted with hydrogen, argon, nitrogen or helium Alternatively, although trimethylboron is included, diborane is preferable because the only other element introduced into the alloy in addition to boron is hydrogen. Yet another possibility is that the carrier gas is blown into the molten silver and stirred, and a solid boron compound such as NaBH 4 or NaBF 4 is fluidized as a finely divided powder that forms an aerosol. Is to add to.

ホウ素化合物を、液相で、溶融銀合金又は溶融金合金に、液相又は不活性有機溶媒として、導入することもできる。この方法で導入可能な化合物には、トリエチルボラン、トリプロピルボラン、トリ−n−ブチルボラン及びメトキシジエチルボランなどのアルキルボラン類、又はアルコキシ−アルキルボラン類が含まれ、安全に取り扱うために、それらをヘキサン又はテトラヒドロフラン(THF)に溶解させることができる。周知の液体/カプセル、又は液体/小袋(サッシェ)の充填装置を用い、またカプセル、小袋、又は典型的には0.5〜5ml、より典型的には約1〜1.5mlの容量の他の小さい容器を充填させるための保護雰囲気を用いて、液体のホウ素化合物を、カプセル又は小袋に似た銀基又は銅基の箔からなる容器に充填及び密封することができる。別法として、特に金の鋳造の場合には、カプセル又は小袋を、例えばポリエチレンやポリプロピレンなどの高分子膜のものとすることができる。次いで、充填された適当な数のカプセル又は小袋を個々に、或いは1つ又は複数のグループとして、溶融した銀又は金、或いはそれらの合金に投入することができる。さらに他の可能性は、上記のように溶融した銀を撹拌するために用いられるキャリヤ・ガスの流れの中に、液体のホウ素を含有する化合物を噴霧することである。液滴はキャリヤ・ガス流中でエーロゾルの形をとってもよく、或いはその中で蒸発してもよい。   The boron compound can also be introduced in the liquid phase into the molten silver alloy or molten gold alloy as a liquid phase or an inert organic solvent. Compounds that can be introduced in this manner include alkylboranes such as triethylborane, tripropylborane, tri-n-butylborane and methoxydiethylborane, or alkoxy-alkylboranes, which can be used for safe handling. It can be dissolved in hexane or tetrahydrofuran (THF). Use well-known liquid / capsule or liquid / sachet filling devices, and capsules, sachets or other volumes typically 0.5-5 ml, more typically about 1-1.5 ml Using a protective atmosphere to fill small containers, liquid boron compounds can be filled and sealed in containers made of silver-based or copper-based foils resembling capsules or sachets. Alternatively, particularly in the case of gold casting, the capsule or sachet can be of a polymer film, such as polyethylene or polypropylene. The appropriate number of filled capsules or sachets can then be poured into molten silver or gold, or alloys thereof, either individually or in groups. Yet another possibility is to spray the liquid boron-containing compound into the carrier gas stream used to stir the molten silver as described above. The droplets may take the form of an aerosol in the carrier gas stream or may evaporate therein.

ホウ素は、例えばアルカリ金属、擬アルカリ(pseudo−alkali)金属又はアルカリ土類金属のホウ素水素化物、例えば水素化ホウ素リチウムなどの、金属ホウ素水素化物として加えることが好ましい。水素化ホウ素ナトリウムは広く市販されており、また貴金属の溶融操作中の扱いに都合のよい比較的大きいペレットの形態で入手できるため、特に好ましい。   Boron is preferably added as a metal boron hydride, such as, for example, an alkali metal, pseudo-alkali metal or alkaline earth metal boron hydride, such as lithium borohydride. Sodium borohydride is particularly preferred because it is widely available commercially and is available in the form of relatively large pellets that are convenient for handling during the precious metal melting operation.

ホウ素が固体、例えば金属ホウ素水素化物やデカボランなどの高級ボランであり、ペレット又は微粒子の形態であることが有利である。また、それらを貴金属箔の層に包み、溶融金属に一群で投入することが有利である。粒体用の連続鋳造工程などにおいて合金がある時間にわたって溶融状態に保たれる場合には、最初の溶融時、およびホウ素の損失を補うために鋳造の合間の両方で、ホウ素を溶融した他の化合物に加えることが可能である。溶融した銅基母合金にホウ素を加えることは、ホウ素を加えることによって銅の含有量、したがって合金中の様々な成分の全体的な割合が変化するため推奨されない。   Advantageously, the boron is a solid, for example a higher borane such as a metal borohydride or decaborane, and is in the form of pellets or particulates. It is also advantageous to wrap them in a noble metal foil layer and throw them into the molten metal as a group. If the alloy is kept in a molten state for some time, such as in a continuous casting process for granules, the other materials that have melted boron both during the initial melting and between castings to compensate for the loss of boron. It can be added to the compound. Adding boron to a molten copper-based mother alloy is not recommended because adding boron changes the copper content and thus the overall proportion of the various components in the alloy.

ホウ素は、ホウ素を含有する金属水素化物、好ましくは固体のテトラヒドロホウ酸塩、又はホウ素を含有する金属フッ化物の形態で加えられる。ホウ素を含有する金属水素化物の場合、適切な金属にはナトリウム、リチウム、カリウム、カルシウム、亜鉛及びそれらの混合体が含まれる。ホウ素を含有する金属フッ化物としては、ナトリウムが好ましい金属である。最も好ましいのは、テトラヒドロホウ酸ナトリウムとも呼ばれる水素化ホウ素ナトリウムNaBHである。水素化ホウ素ナトリウムは、37.85の分子量を有し、28.75%のホウ素を含む。 Boron is added in the form of a metal hydride containing boron, preferably solid tetrahydroborate, or a metal fluoride containing boron. For metal hydrides containing boron, suitable metals include sodium, lithium, potassium, calcium, zinc, and mixtures thereof. Sodium is a preferred metal as the metal fluoride containing boron. Most preferred are sodium borohydride NaBH 4, also known as sodium tetrahydroborate. Sodium borohydride has a molecular weight of 37.85 and contains 28.75% boron.

効果的な結晶粒微細化及び脱酸素のために、十分なホウ素を加えて、鋳造された貴金属合金又は母合金の中に有効な量が残存するようにする。1ppm〜1600ppmのホウ素が残存すると効果的である。ホウ素含有量は、母合金では100ppm〜1600ppm、銀基貴金属合金又は金基貴金属合金では1ppm〜1000ppmであることが好ましい。鋳造貴金属合金又は母合金中の公称のホウ素含有量が約250ppmであることが最も好ましい。典型的には、約0.001%〜0.16%のホウ素を前駆体合金の溶融体に加えると効果的である。   For effective grain refinement and deoxygenation, sufficient boron is added so that an effective amount remains in the cast noble metal alloy or master alloy. It is effective if 1 ppm to 1600 ppm of boron remains. The boron content is preferably 100 ppm to 1600 ppm for the master alloy and 1 ppm to 1000 ppm for the silver-based noble metal alloy or gold-based noble metal alloy. Most preferably, the nominal boron content in the cast noble metal alloy or master alloy is about 250 ppm. Typically, it is effective to add about 0.001% to 0.16% boron to the precursor alloy melt.

ホウ素は反応により高温で蒸発する気体を生成する。結晶粒微細化のために適当な濃度を維持するには、以下に述べるようにホウ素を逐次加えることが必要になる可能性がある。より適切に前駆体合金に混入することを可能にするために、ホウ素化合物を薄い金属箔に包むことができる。箔は、基本となる溶融体の任意の成分、又は紙などの不活性材料とすることできるが、比較的薄い箔を形成することのできる延性金属が好ましい。箔として好ましい金属には、銀、銅及び金が含まれる。ホウ素化合物の放出中に箔が溶融する前に、箔に包まれたホウ素化合物を基本となる溶融体に十分浸漬させることができるように、箔が約0.01ミリメートル〜約0.3ミリメートルの厚さを有するようにする。放出された後、ホウ素化合物の各成分は前駆体溶融体中の酸素と結合して溶融体を効果的に脱酸し、ホウ素は溶融体中のいくつかの元素と反応して母材全体に分散される分離した不溶性粒子を形成し、その粒子は大きさが均一な微細結晶粒の形成を促進する核生成位置として作用して、成長を阻止する。   Boron produces a gas that evaporates at a high temperature by the reaction. To maintain an appropriate concentration for grain refinement, it may be necessary to add boron sequentially as described below. The boron compound can be wrapped in a thin metal foil to allow it to be better mixed into the precursor alloy. The foil can be any component of the underlying melt or an inert material such as paper, but is preferably a ductile metal capable of forming a relatively thin foil. Preferred metals for the foil include silver, copper and gold. Before the foil melts during the release of the boron compound, the foil is about 0.01 millimeters to about 0.3 millimeters so that the boron compound wrapped in the foil can be sufficiently immersed in the underlying melt. Have a thickness. After being released, each component of the boron compound combines with the oxygen in the precursor melt to effectively deoxidize the melt, and boron reacts with several elements in the melt to react with the entire matrix. It forms discrete insoluble particles that are dispersed, which act as nucleation sites that promote the formation of fine grains of uniform size and inhibit growth.

水素化ホウ素ナトリウムを基本となる溶融体に最初に加えた際の初期反応は、ホウ素を含有する結晶粒微細化剤の分解であると考えられる。
(1) NaBH4(s)→Na(g)+B(s)+2H2(g)
溶融した金属に最初にジボランを加える際の、分解反応は下式のように考えられる。
(2) B→3B(s)+3H2(g)
水素は溶融体を脱酸するのに有効である。
The initial reaction when sodium borohydride is first added to the base melt is believed to be the decomposition of the grain refiner containing boron.
(1) NaBH 4 (s) → Na (g) + B (s) + 2H 2 (g)
The decomposition reaction when diborane is first added to the molten metal is considered as follows.
(2) B 2 H 6 → 3B (s) + 3H 2 (g)
Hydrogen is effective in deoxidizing the melt.

分解後、ナトリウム、水素及びホウ素はすべて、以下のように溶融体を脱酸するのに有効である。
(3) Na(g)+0.5O2(g)→Na(s)
(4) H2(g)+0.5O2(g)→H(g)
(5) B(s)+0.5O2(g)+0.5H2(g)→HBO(g)
After decomposition, sodium, hydrogen and boron are all effective in deoxidizing the melt as follows.
(3) Na (g) + 0.5O 2 (g) → Na 2 O (s)
(4) H 2 (g) +0.5 O 2 (g) → H 2 O (g)
(5) B (s) + 0.5O 2 (g) + 0.5H 2 (g) → HBO (g)

均一な鋳造を行うために、撹拌によって前駆体溶融体全体にホウ素を分散させる(14)。ホウ素は、1分超、典型的には1〜5分間撹拌されることが好ましい(14)。撹拌は、黒鉛の撹拌子を用いるなど、前駆体溶融体を汚染しない任意の手段によるものとすることができる。   In order to perform uniform casting, boron is dispersed throughout the precursor melt by stirring (14). It is preferred that the boron is stirred for more than 1 minute, typically 1-5 minutes (14). Stirring can be by any means that does not contaminate the precursor melt, such as using a graphite stirrer.

次いで、所望の最終製品を成形するのに適した方法によって、溶融した貴金属合金又は母合金を鋳造する(16)。   The molten noble metal alloy or master alloy is then cast (16) by a method suitable for forming the desired final product.

そうした有用な最終製品の1つは鋳造用粒体である。鋳造用粒体は、ほぼ球形の粒であり、インベストメント鋳造を行って所望の宝石品を成形する宝石製造業者に販売される。撹拌(14)の後、溶融した金属合金は粒体ボックスに注入される(図2、18)。粒体ボックスは、底面に開口部を有する容器であり、液体金属が開口部を通って流れ、所望の形及び大きさの粒体を製造する。粒体ボックスは、それだけには限らないが、黒鉛、粘土/黒鉛、セラミック及び炭化ケイ素など、前記るつぼに似た材料から製造される。溶融した貴金属合金は、開口部を通って流れると粒体ボックス中で分離した液滴となり、次いで粒体タンク(20)中で固化されてほぼ球形の粒体になる。粒体タンク(20)は水を含み、液滴がその中に落下し、固化する。   One such useful end product is a casting granule. Casting granules are generally spherical grains that are sold to jewelry manufacturers who perform investment casting to form the desired jewelry. After stirring (14), the molten metal alloy is poured into the granule box (FIGS. 2, 18). The granule box is a container having an opening on the bottom surface, and a liquid metal flows through the opening to produce a granule having a desired shape and size. The granule box is made from a material similar to the crucible, such as, but not limited to, graphite, clay / graphite, ceramic and silicon carbide. When the molten noble metal alloy flows through the opening, it becomes droplets separated in the granule box, and then solidifies in the granule tank (20) into substantially spherical particles. The granule tank (20) contains water and the droplets fall into it and solidify.

次いで、粒体を粒体タンク(20)から取り出し、遠心力又は熱気によって乾燥させる(22)。ほぼ球形の粒体の典型的な直径は、約0.1ミリメートル〜約5mmである。   The granules are then removed from the granule tank (20) and dried by centrifugal force or hot air (22). The typical diameter of a substantially spherical particle is about 0.1 millimeters to about 5 mm.

本発明の第2の具体例によれば、連続鋳造を用いて、後で宝石類などの最終製品にされるシート、管及び線などの展伸材を形成することができる。撹拌された、ホウ素を含有する溶融した金属合金はダイに移され(図3、24)、ダイの中で部分的に固化され、その結果、凝集構造体がダイから回収され、散水又は冷却されたコイルを通過することによる効果などによって二次冷却(26)を受けることが可能になる。次いで、連続鋳造された構造体は、所望の断面形状及び表面仕上げが得られるように、圧延機及びシヤーを通過することなどによって仕上げられ(28)、次いで宝石製造業者への出荷のためにコイル状に巻き取られる(30)。連続鋳造されたシートは、従来技術の工程によって得られるものより一貫したホウ素含有量を有し、それによって、管へのより一貫した溶接が可能になる。   According to the second embodiment of the present invention, continuous casting can be used to form wrought materials such as sheets, tubes and wires that are later made into final products such as jewelry. The agitated, boron-containing molten metal alloy is transferred to the die (FIGS. 3 and 24) and partially solidified in the die so that the aggregated structure is recovered from the die and sprinkled or cooled. The secondary cooling (26) can be received due to the effect of passing through the coil. The continuously cast structure is then finished (28), such as by passing through a rolling mill and shear, to obtain the desired cross-sectional shape and surface finish, and then coiled for shipment to a jewelry manufacturer. (30). Continuously cast sheets have a more consistent boron content than that obtained by prior art processes, thereby allowing a more consistent weld to the tube.

図1及び図2の組み合わせとして示される十分に撹拌されたバッチ処理では、ホウ素の濃度は下式に従って徐々に低下する。
(5) C=CB,0exp(−kρt/m)
上式で、
=現在のホウ素含有量(ppm)
B,0=初期のホウ素含有量(ppm)
k=立方インチ/分の単位で表された、合金の組成、温度、気体の被覆物及び溶融体の被覆物に依存する速度定数
ρ=合金の密度(トロイオンス/立方インチ)
t=時間(分)
m=溶融体の重量(トロイオンス)
である。
In a well-stirred batch process, shown as a combination of FIGS. 1 and 2, the boron concentration gradually decreases according to the following equation:
(5) C B = C B, 0 exp (−kρt / m)
Where
C B = Current boron content (ppm)
C B, 0 = initial boron content (ppm)
k = rate constant depending on alloy composition, temperature, gas coating and melt coating expressed in units of cubic inches / minute ρ = alloy density (troy ounces / cubic inch)
t = hours (minutes)
m = weight of the melt (troy ounce)
It is.

式(5)は、溶融体の大きさが小さいほどホウ素の蒸発速度が速くなることを予測するものであり、これは実際に観察されている。図4は、COガス被覆及び黒鉛粉末固体被覆による例示的な条件における、バッチ式溶融工程によるホウ素の損失速度をグラフ表示として示すものである。   Equation (5) predicts that the smaller the melt size, the faster the boron evaporation rate, which has been observed in practice. FIG. 4 shows a graphical representation of the loss rate of boron in a batch melt process under exemplary conditions with CO gas coating and graphite powder solid coating.

図1及び図3の組み合わせとして示される連続鋳造工程では、物質収支は、経時的な鋳造用るつぼ内の質量変化を考慮しなければならない。存在するホウ素の量は、下式によって計算することができる。
(6) C=CB,0(m/(m−Ft))exp−(kρ/F
上式で、
、CB,0、t、k及びρは既に定義されており、
=[時間=0における]るつぼ内の合金の初期質量(トロイオンス)
=鋳造速度(トロイオンス/分)
である。
In the continuous casting process shown as a combination of FIGS. 1 and 3, the mass balance must take into account the mass change in the casting crucible over time. The amount of boron present can be calculated by the following equation:
(6) C B = C B, 0 (m 0 / (m 0 −F 0 t)) exp− (kρ / F 0 )
Where
C B , C B, 0 , t, k and ρ are already defined,
m 0 = [at time = 0] initial mass of alloy in crucible (troy ounce)
F 0 = Casting speed (troy ounces / minute)
It is.

ホウ素を漸次加えるたびに時間tをゼロに戻し、合金の初期質量mを再計算する。 Each time boron is added gradually, the time t is reset to zero and the initial mass m 0 of the alloy is recalculated.

上記の工程は、ホウ素を取り込むことが必要とされる任意の貴金属の合金、特に純良銀、純良金及びそれらの合金を製造するために用いることができる。それは特に、Ag含有量が少なくとも77重量%、Ge含有量が0.5〜3重量%、延性及び強度を高めるのに有効な量のホウ素を有し、残部が銅、並びに付随的な成分及び不純物である、銀/ゲルマニウム合金を製造するために用いることができる。必要とされる場合には、火むら及び変色に対する耐性を与えるゲルマニウムの効果が過度に影響を受けなければ、ゲルマニウム含有量を部分的に、Al、Ba、Be、Cd、Co、Cr、Er、Ga、In、Mg、Mn、Ni、Pb、Pd、Pt、Si、Sn、Ti、V、Y、Yb及びZrから選択される1つ又は複数の付随的な成分元素で置き換えることができる。ゲルマニウムと付随的な成分元素の重量比は、100:0〜60:40、好ましくは100:0〜80:0の範囲とすることができる。「付随的な成分」という用語は、例えば色又は型成形したままの外観を改善するために、その成分が合金内で補助的な機能を有することを許容するものであり、脱酸素に適した量の金属又は半金属、Si、Zn、Sn及びInが含まれる。本発明は、Cu/Ge/B及びCuBなどの母合金の製造に適用することもできる。   The above process can be used to produce alloys of any noble metal that is required to incorporate boron, in particular pure silver, pure gold and alloys thereof. In particular, it has an Ag content of at least 77% by weight, a Ge content of 0.5 to 3% by weight, an effective amount of boron to enhance ductility and strength, the balance being copper, and the accompanying components and It can be used to produce a silver / germanium alloy that is an impurity. If required, the germanium content can be partially reduced to Al, Ba, Be, Cd, Co, Cr, Er, if the effect of germanium that provides resistance to flames and discoloration is not unduly affected. One or more incidental constituent elements selected from Ga, In, Mg, Mn, Ni, Pb, Pd, Pt, Si, Sn, Ti, V, Y, Yb and Zr can be substituted. The weight ratio of germanium to the accompanying component elements can be in the range of 100: 0 to 60:40, preferably 100: 0 to 80: 0. The term “collateral component” is intended to allow the component to have an auxiliary function within the alloy, for example to improve the color or as-molded appearance, and is suitable for deoxygenation. Amounts of metals or metalloids, Si, Zn, Sn and In are included. The present invention can also be applied to the production of master alloys such as Cu / Ge / B and CuB.

本発明の工程に従って製造することのできる合金には、貨幣用の等級、800等級(銀80重量%)(830等級及び850等級(それぞれ銀83重量%及び85重量%)などを含む)、及び標準的なスターリングシルバー、並びに火むら及び/又は変色を低減させるのに有効な量のゲルマニウムを含む銀合金が含まれる。適切に製造することが可能なAg−Cu−Ge三元系合金、及びAg−Cu−Zn−Ge四元系合金は、最低限の銀含有量が80重量%、より好ましくは最低限の銀含有量が92.5重量%のものである。最大限の銀含有量は98重量%であるが、最大限の銀含有量が97重量%であることが好ましい。ゲルマニウム含有量は少なくとも0.1重量%、好ましくは少なくとも0.5重量%、より好ましくは少なくとも1.1重量%、最も好ましくは少なくとも1.5重量%である。最大限のゲルマニウム含有量は、好ましくは6.5重量%、より好ましくは4.0重量%である。   Alloys that can be manufactured according to the process of the present invention include monetary grades, 800 grades (80 wt% silver) (including 830 and 850 grades (83 wt% and 85 wt% silver, respectively)), and Standard sterling silver and silver alloys containing an amount of germanium effective to reduce flame and / or discoloration are included. The Ag—Cu—Ge ternary alloy and the Ag—Cu—Zn—Ge quaternary alloy that can be appropriately manufactured have a minimum silver content of 80% by weight, more preferably a minimum silver. The content is 92.5% by weight. The maximum silver content is 98% by weight, but the maximum silver content is preferably 97% by weight. The germanium content is at least 0.1 wt%, preferably at least 0.5 wt%, more preferably at least 1.1 wt%, and most preferably at least 1.5 wt%. The maximum germanium content is preferably 6.5% by weight, more preferably 4.0% by weight.

最大5重量%までの量、好ましくは0.5〜3重量パーセント、最も好ましくは0.1〜0.2重量パーセントの量のケイ素を銀合金に加えることができる。ケイ素がAg−Cu−Ge三元系合金の鋳造用粒体に取り込まれると、鋳型から取り出した直後に光沢のあるインベストメント鋳造品を提供することができる。ケイ素は、例えばインベストメント鋳造の前に鋳造用粒体に加えても、合金形成のための最初の溶融時に銀に取り込まれるようにしてもよい。   Silicon can be added to the silver alloy in an amount up to 5% by weight, preferably 0.5-3 weight percent, most preferably 0.1-0.2 weight percent. When silicon is taken into the casting particles of an Ag—Cu—Ge ternary alloy, a glossy investment casting can be provided immediately after removal from the mold. Silicon may be added to the casting granules prior to investment casting, for example, or may be incorporated into the silver during the initial melting for alloy formation.

本発明の工程は、少なくとも33重量%の金(8カラット)を有し、残部が、それだけには限らないが、銀、ニッケル、銅及び亜鉛を含めた合金元素、並びに不可避不純物である宝石用の金合金の製造に用いることができる。本発明によって処理することのできる特定の金合金には以下のものが含まれる。   The process of the present invention has at least 33% by weight gold (8 carats) and the balance is for, but not limited to, alloy elements including silver, nickel, copper and zinc, and gemstones that are inevitable impurities It can be used for the production of gold alloys. Specific gold alloys that can be processed according to the present invention include:

24K金:金が最低99.7重量%、残部が結晶粒微細化剤、硬化用添加剤及び不純物。   24K gold: gold is at least 99.7% by weight, and the balance is crystal grain refining agent, curing additive and impurities.

22K金:例としては、重量%で、Au91.67%、Ag5%、Cu2%及びZn1.33%である。   22K gold: As an example, by weight, Au 91.67%, Ag 5%, Cu 2% and Zn 1.33%.

18K金:例としては、重量%で、Au75%、Ag20%及びCu5%;Au75%、Ag15%及びCu10%;Au75%、Ag13%及びCu12%;Au75%、Ag5%及びCu20%;Au75%、Ag2.75%及びCu22.25%;Au75%及びCu25%;Au80%及びAl20%;Au75%、Pt、Pd又はAg25%;Au75%、Pd10%、Ni10%及びZn5%;Au75%、Fe17%及びCu8%;並びにAu75%、Cu23%及びCd2%である。   18K gold: for example, by weight, Au 75%, Ag 20% and Cu 5%; Au 75%, Ag 15% and Cu 10%; Au 75%, Ag 13% and Cu 12%; Au 75%, Ag 5% and Cu 20%; Au 75%, Ag 2.75% and Cu 22.25%; Au 75% and Cu 25%; Au 80% and Al 20%; Au 75%, Pt, Pd or Ag 25%; Au 75%, Pd 10%, Ni 10% and Zn 5%; Au 75%, Fe 17% and Cu 8%; and Au 75%, Cu 23% and Cd 2%.

14K金:例としては、重量%で、Au58.33%、Cu24.78%及びZn0.14%;Au58.33%、Ag4.00%、Cu31.24%、Zn6.43%、Ni0.10%、Fe0.05%及びSi0.01%;並びにAu58.33%、Ag2.08%及びCu39.59%である。   14K gold: As an example, by weight%, Au 58.33%, Cu 24.78% and Zn 0.14%; Au 58.33%, Ag 4.00%, Cu 31.24%, Zn 6.43%, Ni 0.10% Fe 0.05% and Si 0.01%; and Au 58.33%, Ag 2.08% and Cu 39.59%.

10K金:例としては、重量%で、Au41.70%、Ag11.66%、Cu40.81%、Zn5.83%、Si0.03%及びB0.02%;Au41.70%、Ag5.50%、Cu43.80%及びZn9.00%;並びにAg41.70%、Ag2.82%及びCu55.48%である。   10K gold: As an example, by weight%, Au 41.70%, Ag 11.66%, Cu 40.81%, Zn 5.83%, Si 0.03% and B 0.02%; Au 41.70%, Ag 5.50% Cu 43.80% and Zn 9.00%; and Ag 41.70%, Ag 2.82% and Cu 55.48%.

前記の本発明は、以下の実施例によってより適切に理解される。   The present invention is better understood with reference to the following examples.

「実施例1」(データの裏付けなし(Prophetic))Ag−Cu−Ge−Si合金
純良銀の鋳造用粒体93.2重量パーセント、小さい破片の形態のゲルマニウム1.3重量パーセント、ケイ素0.2重量パーセント(10重量パーセントのケイ素を含有するCu/Si母合金として添加)、及び残部の銅微粒子を一緒に溶融することによって、銀合金を製造する。溶融は、約1093℃(2000°F)の鋳込み温度に加熱したガス燃焼炉によって行う。大気による酸化から保護するために、溶融体を黒鉛で被覆する。さらに、水素ガスの保護炎を与える。撹拌は黒鉛の撹拌棒を用いて手で行う。
Example 1 (Prophytic) Ag-Cu-Ge-Si alloy 93.2 weight percent pure fine silver casting granules, 1.3 weight percent germanium in the form of small debris, silicon A silver alloy is produced by melting together 2 weight percent (added as a Cu / Si master alloy containing 10 weight percent silicon) and the remainder copper particulates. Melting is performed in a gas combustion furnace heated to a casting temperature of about 1093 ° C. (2000 ° F.). The melt is coated with graphite to protect it from atmospheric oxidation. In addition, a protective flame for hydrogen gas is provided. Stirring is performed manually using a graphite stir bar.

合金成分が液化する際、溶融体46.7キログラム(1500オンス)あたり20.2グラム(0.65トロイオンス)の水素化ホウ素ナトリウムを、厚さ約0.15mmの純銀の箔で包む。包み込む箔は、水素化ホウ素ナトリウムを保持して、それが溶融体の表面に浮遊することを防ぐ。包まれた水素化ホウ素ナトリウムを黒鉛撹拌棒の中空カップ形の端部に入れ、溶融体の表面下に投入する。ホウ素水素化物の分解によって生じる炎を消すために、溶融体をセラミック繊維のブランケットで被覆する。水素及びナトリウムは、明るい黄色の炎を伴って1〜2分間で燃え尽きるが、その間、溶融体を絶えず撹拌する。水素の発生が終わると、続いて少なくとも一部のナトリウムと共にホウ素が溶融体に取り込まれる。   As the alloy components liquefy, 20.2 grams (0.65 troy ounces) of sodium borohydride per 46.7 kilograms (1500 ounces) of melt is wrapped in a pure silver foil about 0.15 mm thick. The wrapping foil retains the sodium borohydride and prevents it from floating on the surface of the melt. Wrapped sodium borohydride is placed in the hollow cup-shaped end of a graphite stirrer and placed below the surface of the melt. In order to extinguish the flame caused by the decomposition of the boron hydride, the melt is coated with a blanket of ceramic fibers. Hydrogen and sodium burn out in 1-2 minutes with a bright yellow flame, while constantly stirring the melt. When the evolution of hydrogen is over, boron is subsequently taken into the melt together with at least some sodium.

ホウ素を加えた後、溶融した合金を、きわめて微細な穴が底面に形成されたタンディッシュに注入することができるように、るつぼを回転させる。溶融した銀はタンディッシュに流入し、細い流れとして穴を通過し、その流れが分断して細かいペレットとなり、撹拌された水槽の中に落下して固化及び冷却される。次いで、鋳造ペレットを槽から取り出し、乾燥させる。   After adding boron, the crucible is rotated so that the molten alloy can be poured into a tundish with very fine holes formed in the bottom. The molten silver flows into the tundish, passes through the holes as a thin stream, the flow is divided into fine pellets, falls into a stirred water tank, and is solidified and cooled. The cast pellets are then removed from the vessel and dried.

硫酸カルシウムを結合させたインベストメントを用いたインベストメント鋳造によって、ペレットの試験を行う。その結果得られる鋳造物は、鋳型から取り外したときの無光沢の銀のように仕上がり、細粒組織を有し、また簡単に研磨することができる。それにはホウ素のハード・スポットは存在せず、4〜6サイズのリングの延伸が可能であることによって示されるように延性を有していたが、銅/ホウ素を用いて製造される同様の材料は、だいたい2サイズの延伸しか行うことができない。   The pellets are tested by investment casting using an investment combined with calcium sulfate. The resulting casting is finished like matte silver when removed from the mold, has a fine grain structure, and can be easily polished. It does not have boron hard spots and was ductile as shown by the ability to stretch 4-6 size rings, but similar materials made with copper / boron Can only stretch about 2 sizes.

「実施例2」(データの裏付けあり(Working))スターリングシルバーの鋳造用粒体の製造
6.11キログラム(200トロイオンス)のスターリングシルバーの前駆体溶融体を、粘土−黒鉛のるつぼの中で溶融した。前駆体溶融体は、重量%で、銀93%、銅5.7%及びゲルマニウム1.3%の公称組成を有していた。前駆体溶融体の各成分を一斉に混入し、一酸化炭素炎の下で加熱し、厚さ2.54cm(1インチ)のホウ砂塩の層で被覆した。前駆体溶融体の温度が流動温度に達したとき、NaBHとして0.0125%のホウ素を加えた。基になる溶融体に導入するために、ホウ素化合物を0.15mmの銀箔に包んだ。溶融した貴金属合金の温度を流動温度に維持するために、十分なエネルギーを与えた。次いで、溶融した貴金属合金を、黒鉛撹拌棒で3.7分間撹拌し、粒体ボックスに注入した。流動温度で注入する間、溶融した貴金属合金を還元雰囲気によって保護した。約0.25分後、溶融した貴金属合金はすべて鋳造用粒体に変換された。
Example 2 (working) Production of sterling silver casting granules 6.11 kilograms (200 troy ounces) of sterling silver precursor melt was melted in a clay-graphite crucible. did. The precursor melt had a nominal composition of 93% silver, 5.7% copper and 1.3% germanium by weight. The components of the precursor melt were mixed together, heated under a carbon monoxide flame, and covered with a layer of borax salt that was 2.54 cm (1 inch) thick. When the temperature of the precursor melt reaches flow temperature, it was added 0.0125% boron as NaBH 4. The boron compound was wrapped in a 0.15 mm silver foil for introduction into the underlying melt. Sufficient energy was applied to maintain the temperature of the molten noble metal alloy at the flow temperature. The molten noble metal alloy was then stirred for 3.7 minutes with a graphite stir bar and poured into a granule box. During the injection at the flow temperature, the molten noble metal alloy was protected by a reducing atmosphere. After about 0.25 minutes, all of the molten noble metal alloy was converted to casting granules.

鋳造用粒体を分析し、13.8ppmのホウ素を有することが分かった。結晶粒組織及びハード・スポットを調べるために、粒体を取り付け、研磨及びエッチングを行った。その結果得られた結晶粒組織は微細であり、ホウ素のハード・スポットは含まれていなかった。圧延機で厚さを75%低減させても材料は脆くならなかった。ファイヤ・スケールもハード・スポットも含まれていない鋳造用粒体から、インベストメント鋳造されたリングを成形した。リングは、破損するまでに熱処理なしで3.25サイズに延伸された。   The casting granules were analyzed and found to have 13.8 ppm boron. In order to examine the crystal grain structure and hard spots, the grains were attached, polished and etched. The resulting crystal grain structure was fine and contained no boron hard spots. Even if the thickness was reduced by 75% with a rolling mill, the material did not become brittle. Investment-cast rings were formed from casting granules that did not contain fire scale or hard spots. The ring was stretched to 3.25 size without heat treatment before failure.

「実施例3」(データの裏付けあり)バッチ工程によるスターリングシルバー粒体の製造
表1は、本発明の工程が、スターリングシルバーの前駆体合金にホウ素を加えるのに有効であること、及び貴金属合金中のホウ素含有量に対して、注入ガスよりも溶融体の被覆物が効果を有していると思われることを示している。いずれの場合も、鋳造用粒体にハード・スポットは検出されなかった。
"Example 3" (with data support) Production of sterling silver granules by batch process Table 1 shows that the process of the present invention is effective for adding boron to sterling silver precursor alloys and noble metal alloys It shows that the melt coating appears to be more effective than the injected gas for the boron content in it. In either case, no hard spot was detected on the casting particles.

Figure 2008538387
Figure 2008538387

「実施例4」(データの裏付けあり)スターリングシルバーの連続鋳造品の製造
140キログラム(4500トロイオンス)のスターリングシルバーの前駆体溶融体を、粘土−黒鉛のるつぼの中で溶融した。基になる溶融体は、重量%で、銀93%、銅5.7%及びゲルマニウム1.3%の公称組成を有していた。前駆体溶融体の各成分を一斉に混入し、天然ガス炎の下で加熱し、木炭の層で被覆した。前駆体溶融体の温度が流動温度に達したとき、NaBHとして0.0020%のホウ素を加えた。前駆体溶融体に導入するために、ホウ素化合物を0.15mmの銀箔に包んだ。溶融した貴金属合金の温度を流動温度に維持するために、十分なエネルギーを与えた。経時的な溶融体の重量の変化及びホウ素の蒸発を考慮して、適切なホウ素濃度を維持するために漸次NaBHを加えた。以下に計画したとおりにホウ素を加えるために、タイマーを使用した。表2に示した時間に、追加分のホウ素をそれぞれ黒鉛のプランジャに入れ、溶融した貴金属合金に混入した。
Example 4 (with data support) Manufacture of a continuous casting of sterling silver 140 kg (4500 troy ounces) of sterling silver precursor melt was melted in a clay-graphite crucible. The underlying melt had a nominal composition of 93% silver, 5.7% copper and 1.3% germanium by weight. The components of the precursor melt were mixed together, heated under a natural gas flame, and coated with a layer of charcoal. When the temperature of the precursor melt reaches flow temperature, it was added 0.0020% boron as NaBH 4. The boron compound was wrapped in 0.15 mm silver foil for introduction into the precursor melt. Sufficient energy was applied to maintain the temperature of the molten noble metal alloy at the flow temperature. Taking into account the change in melt weight over time and boron evaporation, NaBH 4 was added gradually to maintain an appropriate boron concentration. A timer was used to add boron as planned below. At the times shown in Table 2, additional boron was added to the graphite plungers and mixed into the molten noble metal alloy.

Figure 2008538387
Figure 2008538387

連続鋳造用のダイへの移動時には、溶融した貴金属合金を移動温度まで加熱し、鋳造温度において天然ガス炎及び木炭の被覆物の下で連続する直径5.08cm(2インチ)の円筒棒に鋳造した。鋳造された貴金属合金のサンプルのホウ素レベルを分析した。表3は分析結果をまとめたものである。   During transfer to a continuous casting die, the molten noble metal alloy is heated to the transfer temperature and cast into a 5.08 cm (2 inch) diameter cylindrical rod continuous under a natural gas flame and charcoal coating at the casting temperature. did. The boron level of the cast noble metal alloy sample was analyzed. Table 3 summarizes the analysis results.

Figure 2008538387
Figure 2008538387

「実施例5」(データの裏付けあり)18カラットのホワイト・ゴールドの鋳造用粒体の製造
3.89キログラム(125トロイオンス)のホワイト・ゴールドの貴金属合金を、セラミックのるつぼの中で溶融した。貴金属合金の溶融体は、金75%、並びに残部としてニッケル6%、銅14%及び亜鉛5%の公称組成を有していた。貴金属合金の各成分を一斉に溶融させ、一酸化炭素炎の下で流動温度まで加熱し、そのとき、NaBHとして0.08%のホウ素を加えた。溶融体に導入するために、ホウ素化合物を紙の包みに包んだ。溶融した貴金属合金の温度を流動温度に維持するために、十分なエネルギーを与えた。ホウ素を加えた後、溶融した貴金属合金を1.75分間撹拌し、次いで粒体ボックスに注入した。粒体ボックスへ注入する間の気体の被覆物は、還元雰囲気であった。約0.25分後、溶融した貴金属合金すべてが鋳造用粒体に変換された。鋳造用粒体の分析により、表面は清浄で、ハード・スポットは存在せず、粒径は微細であることが示された。
Example 5 (with data support) Production of 18 carat white gold casting granules 3.89 kilograms (125 troy ounces) of a noble metal alloy of white gold was melted in a ceramic crucible. The noble metal alloy melt had a nominal composition of 75% gold and the balance 6% nickel, 14% copper and 5% zinc. The components of the noble metal alloy were melted together and heated to the flow temperature under a carbon monoxide flame, at which time 0.08% boron was added as NaBH 4 . The boron compound was wrapped in a paper wrap for introduction into the melt. Sufficient energy was applied to maintain the temperature of the molten noble metal alloy at the flow temperature. After adding boron, the molten noble metal alloy was stirred for 1.75 minutes and then poured into the granule box. The gas coating during the injection into the granule box was a reducing atmosphere. After about 0.25 minutes, all of the molten noble metal alloy was converted to casting granules. Analysis of the casting granules showed that the surface was clean, there were no hard spots, and the particle size was fine.

本発明の1つ又は複数の実施例について説明してきた。しかしながら、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、様々な変更を加えることが可能であることが理解されよう。したがって、他の実施例も以下の特許請求の範囲の範囲内である。   One or more embodiments of the present invention have been described. However, it will be understood that various modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, other embodiments are within the scope of the following claims.

本発明の合金のための、初期の処理手順を示すフロー・チャート。FIG. 3 is a flow chart showing initial processing procedures for an alloy of the present invention. 本発明の第1の実施例による、本発明の合金の後続の処理を示すフロー・チャート。1 is a flow chart showing subsequent processing of an alloy of the present invention according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施例による、本発明の合金の後続の処理を示すフロー・チャート。4 is a flow chart showing subsequent processing of an alloy of the present invention according to a second embodiment of the present invention. 本発明のバッチ工程におけるホウ素の損失速度を示すグラフ。The graph which shows the loss rate of the boron in the batch process of this invention.

Claims (38)

貴金属合金又は母合金を鋳造する方法において、
(a)前記貴金属合金又は前記母合金の成分、及び不可避不純物から実質的になる前駆体合金の溶融体を形成するステップ(10)と、
(b)基になる前記溶融体の全体にわたって、ホウ素を含有する金属水素化物、ホウ素を含有する金属フッ化物、及びそれらの混合体からなる群から選択される化合物を分散させるステップ(14)と、
(c)前記ホウ素を含有する溶融した貴金属合金又は母合金を固化させるステップ(20)と
を特徴とする鋳造方法。
In a method of casting a noble metal alloy or a master alloy,
(A) forming a precursor alloy melt substantially consisting of components of the noble metal alloy or the master alloy and unavoidable impurities;
(B) dispersing (14) a compound selected from the group consisting of boron-containing metal hydrides, boron-containing metal fluorides, and mixtures thereof throughout the underlying melt. ,
(C) A step (20) of solidifying the molten noble metal alloy or master alloy containing boron.
前記ホウ素を含有する金属水素化物の金属成分が、ナトリウム、リチウム、カリウム、カルシウム、亜鉛及びそれらの混合体からなる群から選択され、前記ホウ素を含有する金属フッ化物の金属成分がナトリウムであることを特徴とする請求項1に記載された鋳造方法。   The metal component of the metal hydride containing boron is selected from the group consisting of sodium, lithium, potassium, calcium, zinc and mixtures thereof, and the metal component of the metal fluoride containing boron is sodium. The casting method according to claim 1. 前記化合物として、固体の水素化ホウ素ナトリウム(テトラヒドロホウ酸ナトリウム)が選択されることを特徴とする請求項2に記載された鋳造方法。   The casting method according to claim 2, wherein solid sodium borohydride (sodium tetrahydroborate) is selected as the compound. 前記ホウ素を含有する金属水素化物、又は前記ホウ素を含有する金属フッ化物が、前記前駆体合金の溶融体中に分散される(14)前に、前記貴金属合金又は母合金の前記成分のうちの1つであるように選択された金属箔に包まれることを特徴とする請求項2に記載された鋳造方法。   Before the boron-containing metal hydride or the boron-containing metal fluoride is dispersed (14) in the precursor alloy melt, of the components of the noble metal alloy or master alloy. 3. A casting method according to claim 2, characterized in that it is wrapped in a metal foil selected to be one. 前記金属箔が、0.01ミリメートル〜0.3ミリメートルの厚さを有するように選択されることを特徴とする請求項4に記載された鋳造方法。   The casting method according to claim 4, wherein the metal foil is selected to have a thickness of 0.01 millimeters to 0.3 millimeters. 前記貴金属合金又は母合金が銀を含み、前記金属箔として銀又は銀基合金が選択されることを特徴とする請求項4に記載された鋳造方法。   The casting method according to claim 4, wherein the noble metal alloy or the master alloy contains silver, and silver or a silver-based alloy is selected as the metal foil. 前記貴金属合金が金を含み、前記金属箔として銅又は銅基合金が選択されることを特徴とする請求項4に記載された鋳造方法。   The casting method according to claim 4, wherein the noble metal alloy includes gold, and copper or a copper-based alloy is selected as the metal foil. 前記分散させるステップ(b)(14)が、前記貴金属合金又は前記母合金の全体にわたってホウ素を分散させるのに有効な時間だけ撹拌することを含むことを特徴とする請求項4に記載された鋳造方法。   5. Casting according to claim 4, wherein said dispersing step (b) (14) comprises stirring for a time effective to disperse boron throughout said noble metal alloy or said master alloy. Method. 前記貴金属合金又は母合金が粒体ボックスに移される段階(18)を特徴とする請求項1に記載された鋳造方法。   The casting method according to claim 1, wherein the noble metal alloy or the master alloy is transferred to a granule box. 前記貴金属合金が連続鋳造用のダイに移され(24)、前記固化させるステップ(c)の後、所望の断面形状(28)の伸張体として回収されることを特徴とする請求項1に記載された鋳造方法。   The precious metal alloy is transferred to a continuous casting die (24), and after the solidifying step (c), the noble metal alloy is recovered as an extension of a desired cross-sectional shape (28). Casting method. 所望のホウ素含有量を維持するために、前記分散させるステップ(b)(14)が多数回繰り返されることを特徴とする請求項10に記載された鋳造方法。   11. The casting method according to claim 10, wherein the dispersing step (b) (14) is repeated a number of times in order to maintain a desired boron content. 重量で1ppm〜1600ppmのホウ素を有する貴金属合金又は母合金を得るために、十分なホウ素が加えられること(12)を特徴とする請求項4に記載された鋳造方法。   5. Casting method according to claim 4, characterized in that sufficient boron is added (12) to obtain a noble metal alloy or master alloy having 1 ppm to 1600 ppm boron by weight. 前記ホウ素含有量が、重量で、前記母合金では100ppm〜1600ppm、前記貴金属合金では1ppm〜100ppmであることを特徴とする請求項12に記載された鋳造方法。   The casting method according to claim 12, wherein the boron content is 100 ppm to 1600 ppm in the master alloy and 1 ppm to 100 ppm in the noble metal alloy by weight. 重量で1ppm〜1600ppmのホウ素を含み、実質的にケイ素も銅も含まない銀基又は金基の合金又は母合金。   A silver-based or gold-based alloy or master alloy containing 1 ppm to 1600 ppm by weight of boron and substantially free of silicon and copper. ホウ素含有量が、前記母合金では100ppm〜1600ppm、貴金属合金では1ppm〜100ppmであることを特徴とする請求項14に記載された銀基又は金基の合金。   15. The silver-based or gold-based alloy according to claim 14, wherein the boron content is 100 ppm to 1600 ppm for the master alloy and 1 ppm to 100 ppm for the noble metal alloy. 請求項14に記載された銀基又は金基の合金又は母合金から形成された鋳造用粒体。   A casting granule formed from the silver-based or gold-based alloy or master alloy according to claim 14. 重量%で、銀93%、銅5.7%及びゲルマニウム1.3%と、金74.8%、ニッケル12.2%、銅9.9%及び亜鉛3.1%と、銅81.4%及びゲルマニウム18.6%とからなり、すべてが不可避不純物を含む群から選択される公称組成を有する鋳造用粒体。   By weight, silver 93%, copper 5.7% and germanium 1.3%, gold 74.8%, nickel 12.2%, copper 9.9% and zinc 3.1%, copper 81.4 And 18.6% germanium, all having a nominal composition selected from the group comprising inevitable impurities. 請求項14に記載された銀基又は金基の合金から形成された、所望の断面積の伸張体。   15. A stretch of desired cross-sectional area formed from a silver-based or gold-based alloy according to claim 14. 重量%で、銀93%、銅5.7%、ゲルマニウム1.3%及び不可避不純物の公称組成を有する合金から形成された請求項18に記載された伸張体。   19. The extension of claim 18 formed from an alloy having a nominal composition of 93% silver, 5.7% copper, 1.3% germanium and unavoidable impurities by weight percent. 線、鎖、シート及び溶接管からなる群から選択される製品に成形されるシートである請求項18に記載された伸張体。   19. An extension as claimed in claim 18 which is a sheet formed into a product selected from the group consisting of wires, chains, sheets and welded tubes. 貴金属合金又は母合金を鋳造する方法において、
(a)るつぼの中で溶融した合金を形成するステップ(10)であって、前記溶融した合金が、前記貴金属合金又は前記母合金の成分、及び不可避不純物から実質的になる、ステップと、
(b)前記溶融した合金の溶融体中に、ホウ素を含有する気体を吹き込むステップ(12、14)と、
(c)前記ホウ素を含有する溶融した合金を固化させるステップ(20)と
を特徴とする鋳造方法。
In a method of casting a noble metal alloy or a master alloy,
(A) forming a molten alloy in a crucible (10), wherein the molten alloy consists essentially of components of the noble metal alloy or the master alloy and unavoidable impurities;
(B) injecting boron-containing gas into the molten alloy melt (12, 14);
(C) A casting method characterized by solidifying the molten alloy containing boron (20).
前記ホウ素を含有する気体が、水素、窒素、アルゴン、ヘリウム、並びにそれらの混合体及び化合物からなる群から選択されるキャリヤ・ガスと混合されることを特徴とする請求項21に記載された鋳造方法。   The casting of claim 21, wherein the boron containing gas is mixed with a carrier gas selected from the group consisting of hydrogen, nitrogen, argon, helium, and mixtures and compounds thereof. Method. 前記ホウ素を含有する気体が、ジボラン、三フッ化ホウ素及びトリメチルホウ素からなる群から選択されることを特徴とする請求項22に記載された鋳造方法。   The casting method according to claim 22, wherein the boron-containing gas is selected from the group consisting of diborane, boron trifluoride, and trimethyl boron. 前記ホウ素を含有する気体が、分散されたホウ素を含有する粒体を含むエアロゾルであることを特徴とする請求項22に記載された鋳造方法。   23. The casting method according to claim 22, wherein the boron-containing gas is an aerosol containing particles containing dispersed boron. 前記ホウ素を含有する粒体が、NaBH及びNaBFからなる群から選択されることを特徴とする請求項24に記載された鋳造方法。 The casting method according to claim 24, wherein the boron-containing particles are selected from the group consisting of NaBH 4 and NaBF 4 . 前記溶融した合金にランスを挿入し、前記ホウ素を含有する気体を、前記ランスを通して流すステップ(12)を含む請求項22に記載された鋳造方法。   23. A casting method according to claim 22, including the step (12) of inserting a lance into the molten alloy and flowing a gas containing boron through the lance. 気体輸送部材を有する前記るつぼを形成し、前記ホウ素を含有する気体を、前記気体輸送部材を通して流すステップ(12)を含む請求項22に記載された鋳造方法。   23. A casting method according to claim 22, comprising the step of forming the crucible having a gas transport member and flowing the boron-containing gas through the gas transport member. 請求項22に記載された鋳造方法によって生成された銀基合金及び金基合金からなる群から選択される鋳造用粒体。   A casting granule selected from the group consisting of a silver-base alloy and a gold-base alloy produced by the casting method according to claim 22. 請求項22に記載された鋳造方法によって生成された銀基合金及び金基合金からなる群から選択される、所望の断面積の伸張体。   23. A stretch of desired cross-sectional area selected from the group consisting of silver-based alloys and gold-based alloys produced by the casting method of claim 22. 貴金属合金又は母合金を鋳造する方法において、
(a)前記貴金属合金又は前記母合金の成分、及び不可避不純物から実質的になる前駆体合金の溶融体を形成するステップ(10)と、
(b)前記前駆体合金の溶融体にホウ素を含有する液体を導入するステップ(12)と、
(c)前記ホウ素を含有する溶融した貴金属合金又は母合金を固化させるステップ(20)と
を特徴とする鋳造方法。
In a method of casting a noble metal alloy or a master alloy,
(A) forming a precursor alloy melt substantially consisting of components of the noble metal alloy or the master alloy and unavoidable impurities;
(B) introducing a liquid containing boron into the precursor alloy melt (12);
(C) A step (20) of solidifying the molten noble metal alloy or master alloy containing boron.
前記ホウ素を含有する液体を、アルキルボラン類、アルコキシ−アルキルボラン類、トリエチルボラン、トリプロピルボラン、トリ−n−ブチルボラン、メトキシジエチルボラン及びそれらの混合体からなる群から選択することを含む請求項30に記載された鋳造方法。   The boron-containing liquid comprises selecting from the group consisting of alkylboranes, alkoxy-alkylboranes, triethylborane, tripropylborane, tri-n-butylborane, methoxydiethylborane, and mixtures thereof. 30. A casting method according to 30. 前記ホウ素を含有する液体を有機溶媒と混合することを含む請求項31に記載された鋳造方法。   The casting method according to claim 31, comprising mixing the boron-containing liquid with an organic solvent. 前記有機溶媒が、ヘキサン、テトラヒドロフラン及びそれらの混合体からなる群から選択されることを特徴とする請求項32に記載された鋳造方法。   The casting method according to claim 32, wherein the organic solvent is selected from the group consisting of hexane, tetrahydrofuran, and a mixture thereof. 前記ホウ素を含有する液体が封入されることを特徴とする請求項31に記載された鋳造方法。   32. The casting method according to claim 31, wherein the boron-containing liquid is sealed. 前記ホウ素を含有する液体が、銀基の箔、銅基の箔及び高分子膜からなる群から選択される材料により封入されることを特徴とする請求項34に記載された鋳造方法。   The casting method according to claim 34, wherein the liquid containing boron is sealed with a material selected from the group consisting of a silver-based foil, a copper-based foil, and a polymer film. 前記ホウ素を含有する液体の液滴がキャリヤ・ガスと混合され、前記溶融した合金の溶融体にエアロゾルとして導入される請求項31に記載された鋳造方法。   32. A casting method according to claim 31, wherein said boron-containing liquid droplets are mixed with a carrier gas and introduced as an aerosol into said molten alloy melt. 請求項31に記載された鋳造方法によって生成された銀基合金及び金基合金からなる群から選択される鋳造用粒体。   32. A casting granule selected from the group consisting of a silver-based alloy and a gold-based alloy produced by the casting method according to claim 31. 請求項31に記載された鋳造方法によって生成された銀基合金及び金基合金からなる群から選択される、所望の断面積の伸張体。   32. A stretch of desired cross-sectional area selected from the group consisting of silver-based alloys and gold-based alloys produced by the casting method of claim 31.
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