RU2118993C1 - Method of dyeing objects of gold-based alloys - Google Patents
Method of dyeing objects of gold-based alloys Download PDFInfo
- Publication number
- RU2118993C1 RU2118993C1 RU97115861A RU97115861A RU2118993C1 RU 2118993 C1 RU2118993 C1 RU 2118993C1 RU 97115861 A RU97115861 A RU 97115861A RU 97115861 A RU97115861 A RU 97115861A RU 2118993 C1 RU2118993 C1 RU 2118993C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gold
- alloys
- alloy
- color
- processing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Adornments (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано для улучшения потребительских качеств изделий из золотых сплавов. The invention relates to the field of non-ferrous metallurgy and can be used to improve consumer qualities of products from gold alloys.
Изобретение может быть использовано при изготовлении таких товаров народного потребления как ювелирные изделия, на поверхности которых можно создавать покрытия различных цветов как в однотонном, так и в комбинированном виде. Также изобретение может быть использовано в приборостроении, в контактных материалах. Их эксплуатационные характеристики во многих случаях определяются коррозионной стойкостью сплава, из которого они изготовлены. Применение изобретения дает возможность использования контактных материалов с пониженным содержанием золота, поскольку предлагаемый способ позволяет обогащать золотом поверхность таких сплавов с сохранением структуры и физико-механических характеристик материала основы. The invention can be used in the manufacture of such consumer goods as jewelry, on the surface of which it is possible to create coatings of various colors both in plain and in combined form. Also, the invention can be used in instrumentation, in contact materials. Their performance characteristics in many cases are determined by the corrosion resistance of the alloy from which they are made. The application of the invention makes it possible to use contact materials with a reduced gold content, since the proposed method allows to enrich the surface of such alloys with gold while maintaining the structure and physico-mechanical characteristics of the base material.
В настоящее время известны различные способы изменения окраски золотых сплавов. В первую очередь это осуществимо путем сплавления золота с одним или несколькими элементами периодической системы. К примеру, сплав Au-Ag в определенном интервале концентраций имеет зеленый оттенок, система Au-Fe (при содержании железа около 25 мас. %) - голубой цвет и т.д. Хотя этот способ давно известен и используется всеми ювелирами, продолжается разработка новых сплавов: 1) Сплав золота розового цвета. Заявка 57-120644, Япония. Заявл. 16.01.81, N 56-5605, опубл. 27.07.82. МКИ C 22 C 5/02; 2) Декоративный сплав, содержащий золото и обладающий привлекательной окраской. Заявка 2141548. Япония, МКИ5 C 22 C 5/02, 3) Золотой сплав необычного цвета с твердостью, регулируемой термической обработкой. Пат. США 5180551, МКИ5 C 22 C 5/02.Currently, various methods for changing the color of gold alloys are known. First of all, this is possible by alloying gold with one or more elements of the periodic system. For example, the Au-Ag alloy in a certain concentration range has a green tint, the Au-Fe system (with an iron content of about 25 wt.%) Is blue, etc. Although this method has long been known and used by all jewelers, the development of new alloys continues: 1) A pink gold alloy. Application 57-120644, Japan. Claim 01/16/81, N 56-5605, publ. 07/27/82. MKI C 22
Однако этот способ дает возможность комбинирования цветов в одном изделии только с помощью пайки, что сложно, дорого и не всегда технологично ввиду довольно большой разницы в температурах плавления составляющих компонентов. However, this method makes it possible to combine colors in one product only by soldering, which is difficult, expensive and not always technologically advanced due to the rather large difference in the melting temperatures of the constituent components.
Известен также другой способ окраски: получение интерметаллических соединений золота, которые имеют пурпурный, фиолетовый и другие цвета: 1) Декоративный материал. ; Заявка 59-93847, Япония. Заявл. 19.11.82, опубл. 30.05.84, МКИ С 22 С 5/02; 2) 18-каратное золото с красноватым оттенком, Заявка 61-30642. Япония. Заявл. 20.07.84, опубл. 12.02.86, МКИ C 22 C 5/02. Another coloring method is also known: the preparation of intermetallic gold compounds that have purple, violet and other colors: 1) Decorative material. ; Application 59-93847, Japan. Claim 11.19.82, publ. 05/30/84, MKI C 22
Все эти сплавы очень хрупкие, имеют высокую твердость, сложны в получении и поэтому до сих пор не нашли применения. All these alloys are very brittle, have high hardness, are difficult to obtain and therefore have not yet been used.
Известен способ формирования интерметаллических соединений золота различной окраски непосредственно на поверхности изделия, например: "Получение декоративного материала"; Заявка 60-46360, Япония. Заявл. 22.08.83, опубл. 13.03.85, МКИ C 23 C 8/10, C 23 C 14/16. A known method of forming intermetallic compounds of gold of various colors directly on the surface of the product, for example: "Obtaining decorative material"; Application 60-46360, Japan. Claim 08/22/83, publ. 03/13/85, MKI C 23
Недостатком такого метода следует считать возможное отклонение в меньшую сторону по содержанию золота в таком покрытии по сравнению с основным материалом, что для ювелирных сплавов недопустимо. Другим недостатком указанного метода является насыщение поверхности сплава элементом, концентрация которого в сплаве с золотом строго регламентирована ГОСТом или техническими условиями. К примеру, интерметаллид AuAl2 имеет пурпурный цвет, и, чтобы получить его, требуется ввести в поверхность изделия от 15 до 30 мас.% алюминия. В то же время, примесь даже 0,05% алюминия в ювелирных сплавах уже отрицательно сказывается на их свойствах при дальнейшем использовании (переплавке или переделе). Поэтому содержание алюминия в сплавах золота ограничено этим пределом. В результате, широкое использование известного способа практически невозможно.The disadvantage of this method should be considered a possible deviation to a lesser extent in the gold content in such a coating compared to the basic material, which is unacceptable for jewelry alloys. Another disadvantage of this method is the saturation of the alloy surface with an element whose concentration in the alloy with gold is strictly regulated by GOST or technical specifications. For example, the AuAl 2 intermetallic compound has a purple color, and to obtain it, it is required to introduce from 15 to 30 wt.% Aluminum into the surface of the product. At the same time, an admixture of even 0.05% aluminum in jewelry alloys already negatively affects their properties upon further use (remelting or redistribution). Therefore, the aluminum content in gold alloys is limited by this limit. As a result, the widespread use of the known method is almost impossible.
Наиболее близким к заявляемому является способ обработки: "Цветной сплав золота с упрочненной поверхностью"; в/з Японии N 4-183836, МКИ C 22 C 5/02 з-ка N 21-313397 от 19.11.90 г., опубл. 30.06.92 г. Заявитель "Сэйко дэнси коге К.К.". Closest to the claimed is the processing method: "Non-ferrous gold alloy with a hardened surface"; Higher education institution of Japan N 4-183836, MKI C 22
Способ включает обработку на воздухе или в атмосфере, содержащей кислород, сплавов золота с Al, V, Cr, Mn, Co, Cu и т.д. (от 5 до 40%) в интервале температур ниже точки плавления сплава. Указанный способ приводит к образованию на поверхности изделия тонкой, но прочной пленки окислов легирующих металлов. Цвет поверхности определяется цветом соответствующих окислов. The method includes processing in air or in an atmosphere containing oxygen, gold alloys with Al, V, Cr, Mn, Co, Cu, etc. (from 5 to 40%) in the temperature range below the melting point of the alloy. The specified method leads to the formation on the surface of the product a thin but strong film of oxides of alloying metals. The color of the surface is determined by the color of the corresponding oxides.
Недостатком известного способа является необходимость использования повышенных температур обработок, особенно для высокопробных сплавов. Например, в способе, аналогичном способу-прототипу и описанном в патенте: "Золотой сплав для чернения, технологическое изделие из черненого золотого сплава и способ получения технологичного изделия": Пат. 5139739, США, МКИ5 C 22 C 5/00. Заявл. 9.4.91; опубл. 18.8.92, Приор. 28.2.89. N 1-45420 (Япония); НКИ 420/507, указывается температурно-временной интервал обработки: 700-950oC в течение от 20 до 60 мин. Для сплавов, которые обычно используются в российской ювелирной промышленности, обработка в таких условиях приведет к резкому увеличению размера зерна и, как следствие, к катастрофическому падению прочностных характеристик.The disadvantage of this method is the need to use elevated temperatures of the treatments, especially for high-grade alloys. For example, in a method similar to the prototype method and described in the patent: "Gold alloy for blackening, technological product made of blackened gold alloy and method for producing technological products": Pat. 5139739, USA, MKI 5 C 22
С другой стороны, отжиги при столь высоких температурах вызовут процессы "внутреннего окисления" сплавов: атомы кислорода, глубоко диффундируя в сплав, будут образовывать окислы уже не только на поверхности, но и внутри сплава. Внутренний окисный слой ослабляет поверхность материала, способствуя его шелушению и расслоению. Это приводит к трудностям при заключительной полировке (поскольку образовавшиеся внутри сплава твердые окислы будут постоянно царапать поверхность изделия), а также при последующей переплавке (т. к. практически все окислы имеют очень высокую температуру плавления). On the other hand, annealing at such high temperatures will cause the processes of “internal oxidation” of the alloys: oxygen atoms, deeply diffusing into the alloy, will form oxides not only on the surface, but also inside the alloy. The inner oxide layer weakens the surface of the material, contributing to its peeling and delamination. This leads to difficulties in the final polishing (since the solid oxides formed inside the alloy will constantly scratch the surface of the product), as well as during subsequent melting (since almost all oxides have a very high melting point).
Еще одним недостатком известного способа является нестабильность образования прочной окисной пленки на поверхности изделия и плохая адгезия. Именно поэтому существует целый ряд патентов, в которых под известную методику обработки предлагаются сплавы: 1) Блестящий, окрашенный в черный цвет, сплав золота и способ получения этого сплава": Заявка 3100158, Япония, МКИ5 C 23 C 8/10, C 22 C 5/02. Заявл. 12.09.89, опубл. 25.04.91; 2) "Драгоценный кобальтосодержащий металлический материал для украшений"; Пат. 503749, США, МКИ5 C 23 C 8/02; Заявл. 26.06.90, опубл. 06.08.91; Приор. 26.01.89, N 1 - 17225 (Япония); НКИ 148/430; 3) "Сплав золота темной окраски, изделие из окрашенного в темный цвет сплава золота и способ изготовления изделия". Заявка 2245590 Великобритания, МКИ5 С 21 D 9/00, С 23 С 8/10. Заявл. 26.05.90; Опубл. 08.01.92; НКИ C 7 A.Another disadvantage of this method is the instability of the formation of a strong oxide film on the surface of the product and poor adhesion. That is why there are a number of patents in which alloys are offered under a well-known processing technique: 1) Brilliant, painted in black, an alloy of gold and a method for producing this alloy ": Application 3100158, Japan, MKI 5 C 23
Все эти разработки направлены на поиск такого легирующего компонента, введение которого обеспечило бы создание прочной окисной пленки соответствующего цвета, имеющей хорошую адгезию с материалом основы. Такие сплавы отличаются содержанием большого количества "окрашивающих примесей": Co, Ti, Mn, Ni и т.д., иногда до 62%. В результате такого легирования предлагаемые сплавы очень хрупкие и могут применяться только с использованием методов точного литья. All these developments are aimed at finding such an alloying component, the introduction of which would ensure the creation of a strong oxide film of the corresponding color, which has good adhesion to the base material. Such alloys differ in the content of a large number of “coloring impurities”: Co, Ti, Mn, Ni, etc., sometimes up to 62%. As a result of such alloying, the proposed alloys are very fragile and can only be used using precision casting methods.
Итак, все известные способы изменения окраски поверхности изделий из золотых сплавов реализуются путем обработки в газообразной среде: на воздухе, кислороде или кислотной атмосфере. Окислительная способность такой среды проявляется только при высоких температурах. В то же время, коррозионная стойкость изделий из высокопрочных сплавов велика, и, как следствие, для использования известных способов требуется дальнейшее повышение температуры обработки. Это отрицательно сказывается на прочностных свойствах золотых сплавов. So, all known methods for changing the color of the surface of products made of gold alloys are implemented by processing in a gaseous medium: in air, oxygen or an acidic atmosphere. The oxidizing ability of such a medium is manifested only at high temperatures. At the same time, the corrosion resistance of products from high-strength alloys is high, and, as a consequence, the use of known methods requires a further increase in the temperature of processing. This adversely affects the strength properties of gold alloys.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание технологически простого способа обработки сплавов на основе золота для изменения окраски их поверхности. Причем, способ должен, во-первых, быть применим для освоенных промышленностью стандартных ювелирных сплавов и, во-вторых, либо не изменять прочностных свойств материала, либо упрочнять его. The problem to which the invention is directed, is to create a technologically simple method for processing gold-based alloys to change the color of their surface. Moreover, the method should, firstly, be applicable to the standard jewelry alloys mastered by the industry and, secondly, either not change the strength properties of the material, or strengthen it.
Решение поставленной задачи достигается за счет технического результата, который может быть получен при осуществлении изобретения: создание прочного покрытия иного цвета, чем матрица, на поверхности золотых сплавов при пониженных температурах обработки, при которых одновременно протекают процессы старения или атомного упорядочения, повышающие прочностные свойства материала. The solution to this problem is achieved due to the technical result that can be obtained by carrying out the invention: creating a durable coating of a different color than the matrix on the surface of gold alloys at low processing temperatures, at which aging processes or atomic ordering simultaneously occur, increasing the strength properties of the material.
Поставленная задача достигается тем, что в способе окрашивания изделий из сплавов на основе золота, включающем создание поверхностного слоя путем нагрева в газообразной окислительной среде, согласно изобретению нагрев осуществляют в расплаве химических соединений щелочных металлов при температурах 350-650oC в интервале времени от 15 мин до 3 ч. Это позволяет снизить температуру обработки от 700-950oC вплоть до 200-400oC. При этих температурах в большинстве золотых сплавов происходят процессы либо старения, либо атомного упорядочения, в результате чего механические свойства материала повышаются. Скорость диффузии атомов кислорода в материал изделий в этом температурном интервале резко снижена и процессы "внутреннего окисления" уже не представляют опасности. В то же время, высокая агрессивность жидкой среды позволяет изменять окраску поверхности золотых сплавов и при этих температурах.The problem is achieved in that in the method of coloring products from gold-based alloys, including the creation of a surface layer by heating in a gaseous oxidizing medium, according to the invention, the heating is carried out in a melt of chemical compounds of alkali metals at temperatures of 350-650 o C in the time interval from 15 min up to 3 hours. This allows you to reduce the processing temperature from 700-950 o C up to 200-400 o C. At these temperatures, in most gold alloys, either aging or atomic ordering processes occur, as a result why the mechanical properties of the material increase. The diffusion rate of oxygen atoms in the material of products in this temperature range is sharply reduced and the processes of "internal oxidation" are no longer dangerous. At the same time, the high aggressiveness of the liquid medium allows you to change the color of the surface of the gold alloys at these temperatures.
Согласно изобретению сплавы золота разных проб нагревают в жидкой среде, образованной из расплава смеси химических соединений щелочных металлов, в диапазоне температур 350-650oC в течение от 15 мин до 3 ч. Как повышение, так и понижение температуры обработки приводят к утере средой своих функциональных качеств. Уменьшение времени обработки не сопровождается заметным изменением окраски поверхности сплава, увеличение времени выдержки свыше 3 ч нерационально ввиду того, что цвет поверхности уже перестает изменяться.According to the invention, the gold alloys of various samples are heated in a liquid medium formed from a melt of a mixture of chemical compounds of alkali metals in the temperature range 350-650 o C for 15 minutes to 3 hours. Both raising and lowering the treatment temperature lead to the loss of their environment functional qualities. Reducing the processing time is not accompanied by a noticeable change in the color of the surface of the alloy, an increase in the exposure time of more than 3 hours is irrational due to the fact that the color of the surface is no longer changing.
В результате такой обработки на поверхности изделий образуется прочная пленка окислов легирующих золото элементов. В ювелирных сплавах таким элементом чаще всего является медь. Цвет поверхности изделия зависит от толщины пленки окислов и с увеличением продолжительности обработки изменяется от ярко-коричневого до багрово-красного или даже черного. Формирующаяся пленка имеет хорошую адгезию с основным сплавом и не скалывается при механической обработке. При полировании этого слоя вследствие уменьшения толщины покрытия цвет поверхности постепенно изменяется до окраски матрицы. Таким образом, избирательная механическая или химическая обработка позволяет создавать рисунки различных цветов на поверхности изделия. As a result of such processing, a strong film of oxides of gold alloying elements is formed on the surface of the products. In jewelry alloys, such an element is most often copper. The color of the surface of the product depends on the thickness of the film of oxides and with increasing processing time varies from bright brown to crimson or even black. The forming film has good adhesion to the main alloy and does not chip during mechanical processing. When polishing this layer due to a decrease in coating thickness, the surface color gradually changes until the matrix is colored. Thus, selective mechanical or chemical processing allows you to create patterns of various colors on the surface of the product.
Использование жидкой среды значительно расширяет возможности применения заявляемого способа по сравнению с известными. The use of a liquid medium significantly expands the application of the proposed method in comparison with the known.
Так, реализация заявляемого способа приводит к техническому результату, получение которого невозможно при использовании известных способов: практически мгновенной прогрев изделия до температуры обработки. Использование газообразной среды накладывает ограничения на термообработки некоторых сплавов, в которых структурные превращения происходят уже во время прогрева образца до температуры обработки. В качестве примера можно привести некоторые сплавы 750 пробы, в которых происходит атомное упорядочение по типу LIo. Практически мгновенный нагрев в жидкой среде по сравнению с газообразной (приблизительно, на два порядка быстрее) позволяет решить эти трудности.So, the implementation of the proposed method leads to a technical result, the receipt of which is impossible when using known methods: almost instantaneous heating of the product to the processing temperature. The use of a gaseous medium imposes restrictions on the heat treatment of some alloys in which structural transformations occur already during the heating of the sample to the processing temperature. As an example, we can give some alloys of 750 samples in which atomic ordering of the LI o type takes place. Almost instantaneous heating in a liquid medium compared with gaseous (approximately two orders of magnitude faster) allows us to solve these difficulties.
Более того, заявляемый способ позволяет расширить возможности изменения цвета поверхности золотых сплавов по сравнению с известными. Реализация всех известных способов сводится к изменению окраски поверхности золотых сплавов путем создания на них цветных покрытий именно из окислов легирующих сплав элементов. Заявляемый способ позволяет повторить этот результат при определенном составе жидкой среды. Moreover, the inventive method allows you to expand the ability to change the color of the surface of gold alloys in comparison with the known. The implementation of all known methods is reduced to changing the surface color of the gold alloys by creating colored coatings on them precisely from the oxides of alloying elements of the alloy. The inventive method allows you to repeat this result with a specific composition of the liquid medium.
Введением в состав жидкой среды дополнительных компонентов можно получить следующий технический результат: в процессе обработки большинство легирующих элементов на поверхности сплава переводятся в различные химические соединения и удаляются с поверхности образца. При этом достигается реализация изменения окраски поверхности сплава за счет повышения содержания золота на поверхности изделия при полном сохранении состава и структуры сплава в теле образца. By introducing additional components into the liquid medium, the following technical result can be obtained: during processing, most of the alloying elements on the alloy surface are converted into various chemical compounds and removed from the surface of the sample. This achieves the realization of a change in the color of the surface of the alloy due to an increase in the gold content on the surface of the product while fully maintaining the composition and structure of the alloy in the sample body.
В этом случае изменение цвета поверхности сплава зависит как от его компонентного состава, так и от состава среды, в которой происходит обработка. К примеру, большинство золотых ювелирных сплавов имеют в качестве легирующих элементов серебро и медь в различных пропорциях. В зависимости от состава среды с поверхности изделия можно выводить либо только медь, либо медь и серебро одновременно. In this case, the change in the surface color of the alloy depends both on its component composition and on the composition of the medium in which the treatment takes place. For example, most gold jewelry alloys have silver and copper in various proportions as alloying elements. Depending on the composition of the medium, only copper, or copper and silver can be removed from the surface of the product at the same time.
Обработка предлагаемым способом стандартного ювелирного сплава красного цвета 3лСрМ 585-80 приводит к следующему результату. При удалении с поверхности этого сплава только меди его поверхность приобретает зеленый цвет (это полностью отвечает цвету сплава золото-серебро соответствующего состава). Если же с поверхности этого сплава удалять медь и серебро, он становится ярко-желтым, близким по цвету к чистому золоту. Processing the proposed method of a standard jewelry alloy red 3lСрМ 585-80 leads to the following result. When only copper is removed from the surface of this alloy, its surface acquires a green color (this fully corresponds to the color of the gold-silver alloy of the corresponding composition). If copper and silver are removed from the surface of this alloy, it becomes bright yellow, close in color to pure gold.
Необходимо отметить, что в некоторых случаях применения заявляемого способа цвет поверхности изделия может играть второстепенную роль, а обогащение поверхности сплава золотом при сохранении структуры и свойств материала матрицы, наоборот, очень важно. В первую очередь это относится к электрическим контактам, требования к коррозионной стойкости которых очень велики. Низкие температуры обработки в заявляемом способе позволяют совместить конечную термообработку, указанную в технических условиях для конкретного сплава с целью достижения им требуемых физико-механических характеристик, с реализацией другой технической задачи - обогащением поверхности сплава золотом для повышения его коррозионной стойкости. It should be noted that in some cases of application of the proposed method, the surface color of the product may play a secondary role, and the enrichment of the surface of the alloy with gold while maintaining the structure and properties of the matrix material, on the contrary, is very important. This primarily relates to electrical contacts, the requirements for corrosion resistance of which are very high. Low processing temperatures in the inventive method make it possible to combine the final heat treatment specified in the technical conditions for a particular alloy in order to achieve the required physical and mechanical characteristics, with the implementation of another technical task - enrichment of the surface of the alloy with gold to increase its corrosion resistance.
В настоящее время эту проблему решают с помощью гальваники. Однако при обработке контактов сложной формы неизбежно возникают трудности, поскольку некоторые участки изделий взаимно экранируют друг друга. Предлагаемый способ позволяет избежать этих трудностей. Currently, this problem is solved by electroplating. However, in the processing of contacts of complex shape, difficulties inevitably arise, since some sections of the products mutually shield each other. The proposed method avoids these difficulties.
Итак, сопоставительный анализ заявляемого решения с наиболее близким аналогом показывает, что заявляемый способ отличается от известного другим агрегатным состоянием среды, в которой происходит обработка, и, следовательно, иными температурными и временными режимами осуществления операций по изменению окраски поверхности изделий из золотых сплавов. So, a comparative analysis of the proposed solution with the closest analogue shows that the claimed method differs from the known aggregate state of the environment in which the processing takes place, and, therefore, other temperature and time modes of operations to change the color of the surface of gold alloy products.
Все рассмотренные признаки, отличные от признаков наиболее близкого аналога, и вместе с общими для данных объектов признаками обеспечивают достижение указанного технического результата, поэтому заявляемое изобретение является новым. All the considered features that are different from those of the closest analogue, and together with the features common to these objects, ensure the achievement of the specified technical result, therefore, the claimed invention is new.
Для определения соответствия изобретения изобретательскому уровню рассматриваем его функционально самостоятельные, отличные от наиболее близкого аналога признаки, раскрытые в независимом пункте формулы изобретения. To determine the conformity of the invention to the inventive step, we consider its functionally independent, distinct from the closest analogue features disclosed in the independent claim.
Единственным признаком, отвечающим всем этим критериям, является наличие нового агрегативного состояния среды, в которой производится обработка. The only sign that meets all these criteria is the presence of a new aggregative state of the environment in which the processing is performed.
При исследовании уровня техники с целью обнаружения в нем выделенного отличительного признака выявлено, что обработки в расплавах химических соединений известны, но применяются только в качестве среды для проведения отжигов или закалок (к примеру, в черной металлургии). Другим направлением использования подобных расплавов является травление сплавов драгоценных металлов, в частности платины, при металлографических исследованиях. In the study of the prior art in order to detect a distinguished feature in it, it was revealed that treatments in molten chemical compounds are known, but are used only as a medium for annealing or hardening (for example, in ferrous metallurgy). Another area of use of such melts is the etching of precious metal alloys, in particular platinum, in metallographic studies.
В заявляемом способе использование жидкой среды для проведения термообработок является второстепенным фактором (отжиги моно провести и заранее). Травление поверхности при этом совершенно нежелательно. Основное назначение жидкой среды в предлагаемом способе - окисление легирующих золото элементов в поверхностных слоях сплава. Технический результат способов различен, при этом тот, который достигается в предлагаемом способе, не следует явным образом из известных свойств расплавов химических соединений щелочных металлов, поэтому заявляемое предложение имеет изобретательский уровень. In the inventive method, the use of a liquid medium for conducting heat treatments is a secondary factor (mono annealing is carried out in advance). Etching the surface is completely undesirable. The main purpose of the liquid medium in the proposed method is the oxidation of gold alloying elements in the surface layers of the alloy. The technical result of the methods is different, while the one achieved in the proposed method does not follow explicitly from the known properties of melts of chemical compounds of alkali metals, therefore, the claimed proposal has an inventive step.
Другие, отличные от наиболее близкого аналога, признаки заявляемого изобретения: температурно-временные режимы обработки сплавов, а также количественное содержание золота, не являются функционально самостоятельными признаками, поэтому не могут рассматриваться в отрыве от признака, к которому они относятся, и в отрыве от объекта в целом. Учитывая это, следует отметить, что среди объектов того же назначения известной технологии с той же совокупностью существующих признаков не обнаружено. Закономерностей по части режимов проведения обработок по отношению к техническому результату не обнаружено. Other, different from the closest analogue, features of the claimed invention: temperature-time regimes of processing alloys, as well as the quantitative content of gold, are not functionally independent signs, therefore, cannot be considered in isolation from the sign to which they relate and in isolation from the object generally. Given this, it should be noted that among the objects of the same purpose, the known technology with the same set of existing signs was not found. Regularities regarding the processing regimes with respect to the technical result were not found.
Наличие нового состояния среды, в которой происходит обработка, в сочетании с режимами операций обеспечивает необходимую взаимосвязь и взаимовлияние признаков способа. Благодаря этому достигается новый технический результат - получение покрытий различных цветов на золотых сплавах за счет обогащения или обеднения по золоту поверхностных слоев изделий. The presence of a new state of the environment in which the processing occurs, in combination with the modes of operations, provides the necessary interconnection and mutual influence of the features of the method. Thanks to this, a new technical result is achieved - obtaining coatings of various colors on gold alloys due to the enrichment or depletion of gold on the surface layers of products.
Для подтверждения возможности осуществления изобретения приводим пример реализации способа. To confirm the possibility of carrying out the invention, we give an example implementation of the method.
Способ включает обработку в жидкой среде различных составов нескольких золотых сплавов. Исследовались как ювелирные сплавы 375, 585 и 750 проб, так и технический сплав ЗлМ-750, используемый в качестве контактного материала. Все апробированные сплавы освоены российской промышленностью и утверждены ГОСТом. Объектами исследований являлись как готовые изделия - кольца, серьги, кулоны, так и заготовки в виде проволок и прокатанных полос. The method includes processing in a liquid medium various compositions of several gold alloys. We investigated both jewelry alloys 375, 585 and 750 samples, and the technical alloy ZlM-750, used as a contact material. All tested alloys are mastered by Russian industry and approved by GOST. The objects of research were both finished products - rings, earrings, pendants, and blanks in the form of wires and rolled strips.
Структуру сплавов после обработки и толщину образовавшегося покрытия исследовали в оптическом микроскопе МИМ-7. Микроструктуру сплавов изучали в электронном микроскопе JEM-200CX при ускоряющем напряжении 200 кВ. Об изменении механических свойств сплавов судили по измерениям твердости образцов по Виккерсу, по стандартной методике для цветных сплавов (нагрузка 500 г, время выдержки 30 с) на приборе ТР-7Р-1. Для определения адгезии поверхностной пленки к материалу матрицы образцы подвергались как механической полировке на алмазной пасте (испытания на истирание), так и механической обработке типа фрезерования: "алмазной огранке", которая типична для ювелирных заводов. The structure of the alloys after treatment and the thickness of the resulting coating were investigated using an MIM-7 optical microscope. The microstructure of the alloys was studied in a JEM-200CX electron microscope at an accelerating voltage of 200 kV. The change in the mechanical properties of the alloys was judged by measuring the hardness of the samples according to Vickers, according to the standard procedure for non-ferrous alloys (load 500 g, holding time 30 s) on a TR-7R-1 device. To determine the adhesion of the surface film to the matrix material, the samples were subjected to both mechanical polishing with diamond paste (abrasion tests) and mechanical processing of the milling type: “diamond cut”, which is typical for jewelry factories.
Поскольку в заявляемом способе обработки в одинаковых температурно-временных условиях, но в жидких средах разного состава приводят к разному результату, оговорим, что в приведенных таблицах "способ 1" означает обработку в расплаве смеси солей NaNO3 и KNO3; "способ 2" подразумевает химическое травление образовавшейся после способа 1 окисной пленки, "способ 3" - обработка в расплаве солей, как в способе 1, но с добавлением 10-50% NaOH.Since in the inventive method of processing under the same temperature-time conditions, but in liquid media of different compositions, they lead to different results, we stipulate that in the tables “
Наиболее распространенным ювелирным сплавом в России является ЗлСрМ 585-80. Поэтому он был исследован наиболее полно (табл. 1). The most common jewelry alloy in Russia is ZlSrM 585-80. Therefore, it was investigated most fully (Table 1).
Заявляемый способ также был испытан на сплавах 750 пробы. Получение прочной окисной пленки на поверхности высокопробных сплавов представляет известные трудности: не случайно в известных способах содержание "окрашивающих добавок" достигает 62%. Исследовались покрытия на двух сплавах (табл. 2). The inventive method was also tested on alloys 750 samples. Obtaining a strong oxide film on the surface of high-grade alloys presents certain difficulties: it is no accident that in the known methods the content of “coloring additives” reaches 62%. The coatings on two alloys were studied (Table 2).
Представлялось интересным применить заявляемый способ к сплавам 375 пробы. Надо отметить, что в известных способах нижним ограничением по содержанию золота является 38% и, следовательно, ювелирные сплавы 375 пробы (содержание золота 37,5 мас.%) выходят за рамки известных аналогов. It was interesting to apply the inventive method to alloys 375 samples. It should be noted that in the known methods, the lower limit on the gold content is 38% and, therefore, jewelry alloys 375 samples (gold content 37.5 wt.%) Go beyond the known analogues.
Дело в том, что цветовая гамма ювелирных сплавов 375 пробы очень скудна и представляет собой оттенки красных тонов. Создание новых сплавов данной пробы белого или желтого цветов - трудоемкая задача. Заявляемый способ помог бы решить эту задачу на уже освоенных промышленностью ювелирных сплавах путем создания на них покрытий разных цветов. Для исследования было взято 2 сплава, результаты приведены в табл. 3. The fact is that the color scheme of jewelry alloys 375 samples is very scarce and represents shades of red tones. Creating new alloys of this sample in white or yellow is a laborious task. The inventive method would help to solve this problem on jewelry alloys already mastered by the industry by creating coatings of different colors on them. For the study, 2 alloys were taken, the results are given in table. 3.
Получение светло-зеленого и светло-розового цветов на известных сплавах 375 пробы может помощь в решении проблемы расширения цветовой гаммы изделий из низкопробных золотых сплавов 375 пробы,
В этой же табл. 3 приведены значения твердости для сплавов в исходном состоянии и после обработки.Obtaining light green and light pink colors on known alloys 375 samples can help solve the problem of expanding the color gamut of products from low-grade gold alloys 375 samples,
In the same table. Figure 3 shows the hardness values for the alloys in the initial state and after processing.
Сравнение с наиболее близкими аналогами проводилось на нескольких сплавах. При этом в качестве окислительной среды использовался воздух. Отжиги проводились при минимальных температурах и времени, указанных в известных способах: 700oC, 30 мин. Данная обработка должна приводить к созданию на поверхности золотого сплава цветной пленки, состоящей из окислов легирующих сплав компонентов.Comparison with the closest analogues was carried out on several alloys. In this case, air was used as an oxidizing medium. Annealing was carried out at minimum temperatures and times specified in the known methods: 700 o C, 30 minutes This treatment should lead to the creation on the surface of the gold alloy of a colored film consisting of oxides of alloying alloy components.
Обработка по известному режиму сплавов 585 пробы ЗлСрМ 585-80 не обеспечивает хорошей адгезии формирующегося покрытия и основного сплава. При остывании куски покрытия откалываются, на возникающих при этом открытых участках сплава вновь начинается процесс окисления. В результате после обработки поверхность сплава неоднородна как по окраске, так и по толщине окисной пленки. Более того, существуют участки, полностью свободные от окислов. Processing according to the known regime of alloys 585 of the ZlSrM 585-80 sample does not provide good adhesion of the forming coating and the main alloy. When cooling, pieces of the coating break off, in the open areas of the alloy that arise in this process, the oxidation process starts again. As a result, after processing, the alloy surface is heterogeneous both in color and in the thickness of the oxide film. Moreover, there are areas completely free of oxides.
Обработка по известному режиму сплава 375 пробы ЗлСрМ 375-20 привела к формированию прочного окисного слоя с хорошей адгезией к матрице. Однако в известном способе содержание золота в сплавах ограничено 38% и, следовательно, данный сплав в известный способ формально не проходит. Processing according to the known regime of alloy 375 of the ZlSrM 375-20 sample led to the formation of a strong oxide layer with good adhesion to the matrix. However, in the known method, the gold content in the alloys is limited to 38% and, therefore, this alloy formally does not formally pass into the known method.
Следует напомнить, что в отличие от известных заявляемый способ позволяет делать выбор в окраске поверхности даже на одном сплаве (что видно из представленных таблиц). It should be recalled that, in contrast to the known ones, the claimed method allows one to make a choice in surface painting even on one alloy (as can be seen from the tables).
Более того, высокотемпературный отжиг в вакууме, в дополнение к заявляемому способу, дает возможность вернуть изделию первоначальный цвет без использования механической обработки для удаления окрашенного поверхностного слоя. Из табл. 1 (поз. 6, 7, 8) видно, как последовательно изменяется цвет поверхности сплава 585 пробы из зеленого, созданного обработкой 4, до исходного красного. Это очень важно с технологической точки зрения, поскольку позволяет исправить брак без потерь драгоценных металлов. Moreover, high-temperature annealing in vacuum, in addition to the claimed method, makes it possible to return the product to its original color without using mechanical processing to remove the painted surface layer. From the table. 1 (pos. 6, 7, 8), one can see how the surface color of the sample alloy 585 changes from green, created by processing 4, to the initial red. This is very important from a technological point of view, because it allows you to fix the marriage without loss of precious metals.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97115861A RU2118993C1 (en) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | Method of dyeing objects of gold-based alloys |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97115861A RU2118993C1 (en) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | Method of dyeing objects of gold-based alloys |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2118993C1 true RU2118993C1 (en) | 1998-09-20 |
| RU97115861A RU97115861A (en) | 1999-02-10 |
Family
ID=20197413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97115861A RU2118993C1 (en) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | Method of dyeing objects of gold-based alloys |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2118993C1 (en) |
-
1997
- 1997-09-24 RU RU97115861A patent/RU2118993C1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Cretu et al. | Coloured gold alloys | |
| JPH03100158A (en) | Gold alloy colored to black having brightness and method for coloring this alloy | |
| CA2555255A1 (en) | Platinum alloy and method of production thereof | |
| RU2118993C1 (en) | Method of dyeing objects of gold-based alloys | |
| KR100740195B1 (en) | Jewellery alloy compositions having hardness, which is formed from a molten phase | |
| EP0405044B1 (en) | Gold alloy | |
| US4478651A (en) | Protective film on Cu-Sn alloys | |
| US4443274A (en) | Process for forming a protective film on Cu-Sn alloys | |
| JP7086425B1 (en) | A lime-based color gold alloy having a purity of 18K with improved color appearance and processing characteristics and a manufacturing method thereof. | |
| JP4435984B2 (en) | Jewelry composition | |
| JPS62130241A (en) | Silver material for ornament | |
| US5037496A (en) | Cobalt-containing precious metal material for decoration | |
| JPH02185934A (en) | Gold alloy capable of coloring bright brown and coloring method therefor | |
| JPS62130245A (en) | Silver material for ornament | |
| KR20240079279A (en) | Cu-Ag-Al ternary color alloy | |
| JPS62130242A (en) | Silver material for ornament | |
| JP2848883B2 (en) | Jewelry composite materials | |
| JPS62130243A (en) | Silver material for ornament | |
| JPS616220A (en) | Silver material for accessory | |
| Grimwade | Conference Report: The 18th Santa Fe Symposium on Jewellery Manufacturing Technology | |
| RU2356971C2 (en) | Platinum alloy and method of its manufacturing | |
| JPS62130240A (en) | Silver material for ornament | |
| JPH108235A (en) | Formation of black oxide layer onto alloy and black alloy obtained by this formation | |
| JPH0723529B2 (en) | Decorative Au alloy member having surface hardened layer | |
| JPS62130239A (en) | Silver material for ornament |