RU2207394C1 - Silver-based alloy - Google Patents

Silver-based alloy Download PDF

Info

Publication number
RU2207394C1
RU2207394C1 RU2001130081/02A RU2001130081A RU2207394C1 RU 2207394 C1 RU2207394 C1 RU 2207394C1 RU 2001130081/02 A RU2001130081/02 A RU 2001130081/02A RU 2001130081 A RU2001130081 A RU 2001130081A RU 2207394 C1 RU2207394 C1 RU 2207394C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
alloy
silver
boron
nickel
titanium
Prior art date
Application number
RU2001130081/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.Н. Савченко
В.Н. Тилипалов
Original Assignee
Калининградский государственный технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Калининградский государственный технический университет filed Critical Калининградский государственный технический университет
Priority to RU2001130081/02A priority Critical patent/RU2207394C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2207394C1 publication Critical patent/RU2207394C1/en

Links

Landscapes

  • Adornments (AREA)

Abstract

FIELD: precious metal alloys. SUBSTANCE: silver-based alloy useful in art castings, electrical engineering, and instrumentation engineering contains, wt %: silver 92.5-93.0, copper 5.8-6.8, nickel 0.3-0.5, tin 0.5-0.9, titanium 0.015-0.025, and boron 0.025-0.035. EFFECT: expanded technological possibilities of alloy and reduced rejects.

Description

Изобретение относится к сплавам на основе серебра и предназначено для применения в ювелирной промышленности, но может быть также использовано в электротехнике и приборостроении, а также для художественного литья. The invention relates to silver-based alloys and is intended for use in the jewelry industry, but can also be used in electrical engineering and instrumentation, as well as for art casting.

Известен сплав серебра 925o, содержащий медь при следующем соотношении компонентов, мас. %: серебро - 92,2-92,8; медь - 7,2-7,8 (ГОСТ 6836-80), недостатком которого являются сравнительно невысокие прочностные и пластические характеристики, что отрицательно сказывается на качестве как литых, так и штампованных изделий и деталей и усложняет технологию их изготовления.Known silver alloy 925 o containing copper in the following ratio of components, wt. %: silver - 92.2-92.8; copper - 7.2-7.8 (GOST 6836-80), the disadvantage of which is the relatively low strength and plastic characteristics, which negatively affects the quality of both cast and stamped products and parts and complicates the technology of their manufacture.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является сплав на основе серебра, содержащий медь и никель при следующем соотношении компонентов мас.%: серебро - 92,5-93,0; медь - 5,3-6,2; никель - 1,3-1,7 (патент РФ 2049136, 27.11.95 г.). Closest to the proposed technical essence and the achieved result is an alloy based on silver containing copper and nickel in the following ratio of components wt.%: Silver - 92.5-93.0; copper - 5.3-6.2; nickel - 1.3-1.7 (RF patent 2049136, 11/27/95).

Существенным недостатком данного сплава являются низкие литейные свойства, в частности жидкотекучесть, что ограничивает область его применения получением, в основном, штампованных и прессованных изделий, а также отливок сравнительно простой формы, например колец. Получение более сложных отливок, например цельнопитых колец с кастами, не представляется возможным из-за плохой заполняемости литейной формы расплавом ввиду его низкой жидкотекучести, что отмечалось выше. Кроме того, получение отливок из этого сплава сопровождается высоким процентом брака: по непроливам и неслитинам до 12%, по дефектам газоусадочного характера - до 15%. A significant drawback of this alloy is its low casting properties, in particular fluidity, which limits the scope of its application to the production of mainly stamped and extruded products, as well as relatively simple castings, such as rings. Obtaining more complex castings, for example, cast rings with castes, is not possible due to the poor filling of the mold with the melt due to its low fluidity, which was noted above. In addition, the production of castings from this alloy is accompanied by a high percentage of rejects: up to 12% for non-spills and nullites, and up to 15% for gas shrinkage defects.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, - расширение технологических возможностей сплава, в частности, достижением технического результата, заключающегося в возможности получения из него сложнофасонных изделий, например цельнолитых колец с настами, а также уменьшения брака отливок. The task to which the proposed technical solution is directed is to expand the technological capabilities of the alloy, in particular, by achieving a technical result consisting in the possibility of obtaining complex shaped products from it, for example, solid cast rings with tinctures, as well as reducing casting rejects.

Технический результат достигается тем, что предложенный сплав на основе серебра, содержащий медь и никель, дополнительно содержит олово, титан и бор при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Серебро - 92,5-93,0
Медь - 5,8-6,8
Никель - 0,3-0,5
Олово - 0,5-0,9
Титан - 0,015-0,025
Бор - 0,025-0,035
При этом введение в сплав дополнительно олова, титана и бора, а также верхние и нижние пределы содержания элементов в сплаве обусловлены следующими соображениями.
The technical result is achieved by the fact that the proposed silver-based alloy containing copper and nickel additionally contains tin, titanium and boron in the following ratio of components, wt.%:
Silver - 92.5-93.0
Copper - 5.8-6.8
Nickel - 0.3-0.5
Tin - 0.5-0.9
Titanium - 0.015-0.025
Boron - 0.025-0.035
The introduction of additional tin, titanium and boron into the alloy, as well as the upper and lower limits of the content of elements in the alloy are due to the following considerations.

1. При содержании в сплаве никеля свыше 0,5% повышается температура плавки и заливки, а при содержании свыше 1% никель становится вредной примесью, т. к. он не растворяется в серебре, ухудшает обрабатываемость резанием (см. Э. Бреполь. Теория и практика ювелирного дела, 4-е изд., Ленинград, 1982, стр.27). 1. When the content of nickel in the alloy exceeds 0.5%, the melting and pouring temperature rises, and if the content exceeds 1%, nickel becomes a harmful impurity, since it does not dissolve in silver and worsens machinability by cutting (see E. Brepol. Theory and the practice of jewelry, 4th ed., Leningrad, 1982, p. 27).

2. Олово даже в небольших количествах значительно снижает температуру плавления сплава, понижает его вязкость и увеличивает жидкотекучесть. Содержание же в сплаве олова свыше 1% делает сплав тусклым, мягким и пластичным; уменьшается твердость и прочность изделий (там же, стр.26-28). 2. Tin, even in small quantities, significantly reduces the melting point of the alloy, lowers its viscosity and increases fluidity. The content in the tin alloy of more than 1% makes the alloy dull, soft and ductile; the hardness and strength of the products decreases (ibid., pp. 26-28).

3. Титан и бор являются модификаторами I и II рода, измельчают зерно и повышают физико-механические характеристики сплава, в частности прочность и пластичность, а бор, кроме того, является эффективным раскислителем. 3. Titanium and boron are modifiers of the 1st and 2nd kind, they grind grain and increase the physicomechanical characteristics of the alloy, in particular strength and ductility, and boron, in addition, is an effective deoxidizer.

Однако введение титана в количестве, превышающем 0,025%, а бора - свыше 0,035%, повышает температуру плавки разливки сплава, увеличивает ликвацию, уменьшает жидкотекучесть сплава и увеличивает хрупкость изделий (см. А.В. Курдюмов и др. Литейное производство цветных и редких металлов, М., 1982, стр.78). Содержание в сплаве вводимых элементов ниже нижнего предела снижает эффективность их воздействия. However, the introduction of titanium in an amount in excess of 0.025%, and boron in excess of 0.035%, increases the melting temperature of the casting of the alloy, increases segregation, reduces the fluidity of the alloy and increases the fragility of products (see A.V. Kurdyumov et al. Foundry of non-ferrous and rare metals , M., 1982, p. 78). The content in the alloy of the introduced elements below the lower limit reduces the effectiveness of their impact.

Технология приготовления заявляемого сплава разработана с учетом того обстоятельства, что никель, титан и бор в серебре нерастворимы, поэтому сначала необходимо приготовить лигатуру "медь-олово-никель-титан-бор" и затем уже с помощью этой лигатуры готовить упомянутый выше сплав на основе серебра. The technology for preparing the inventive alloy was developed taking into account the fact that nickel, titanium and boron are insoluble in silver, so first you need to prepare the copper-tin-nickel-titanium-boron alloy and then use the alloy to prepare the silver alloy mentioned above .

Лигатуру готовили следующим образом. Тигель индукционной вакуумной плавильной печи разогревали до температуры 1090-1100oС и загружали в него расчетное количество меди. После расплавления меди в тигель загружали требуемое по расчету количество олова и давали выдержку 2 мин. Затем расплав тщательно перемешивали и последовательно вводили в него тугоплавкие компоненты шихты - никель, титан и бор. Через 2 мин расплав тщательно перемешивали и доводили его температуру до 1030-1050oС. Через 3 мин расплав перемешивали и разливали в изложницы, в которых получали слитки (чушки) лигатуры.The ligature was prepared as follows. The crucible of the induction vacuum melting furnace was heated to a temperature of 1090-1100 o C and the calculated amount of copper was loaded into it. After melting the copper, the required amount of tin was calculated into the crucible and the extract was allowed to stand for 2 minutes. Then the melt was thoroughly mixed and successively refractory components of the charge — nickel, titanium, and boron — were introduced into it. After 2 minutes, the melt was thoroughly mixed and its temperature was adjusted to 1030-1050 o C. After 3 minutes, the melt was mixed and poured into molds, in which ingots (ingots) of ligatures were obtained.

Пример. Заявляемый сплав на основе серебра готовили следующим образом. В тигле индукционной вакуумной печи расплавляли расчетное (92,7% от общей массы шихты) количество серебра. После расплавления серебра в тигель загружали 7,3% от общей массы шихты лигатуру "медь-никель-олово-титан-бор". Example. The inventive silver-based alloy was prepared as follows. In the crucible of the induction vacuum furnace, the calculated (92.7% of the total mass of the charge) amount of silver was melted. After the melting of silver, 7.3% of the total mass of the charge was loaded into the copper-nickel-tin-titanium-boron ligature.

После расплавления лигатуры расплав тщательно перемешивали и разливали в керамические формы, изготовленные по выплавлямым моделям, в которых получали цельнолитые изделия "кольцо с кастам". After the ligature was melted, the melt was thoroughly mixed and poured into ceramic molds made by investment casting, in which solid cast-ring products were obtained.

Ранее эти изделия получали в два приема: сначала отливали заготовку кольца, затем заготовку каста, после чего их соединяли между собой с помощью пайки или сварки. Previously, these products were obtained in two stages: first, the ring blank was cast, then the cast blank, after which they were joined together by soldering or welding.

Такая технология, как отмечалось выше, была обусловлена низкой жидкотекучестью сплава, взятого за прототип, и высоким процентом брака отливок. This technology, as noted above, was due to the low fluidity of the alloy, taken as a prototype, and a high percentage of marriage castings.

Проведенные опытные работы показали, что из заявляемого сплава легко можно получать литые изделия, в том числе цельнолитые изделия "кольцо с кастом", которые ранее получить из стандартного сплава 925o, а также из сплава, взятого за прототип, получить было практически невозможно по указанным выше причинам.The experimental work showed that it is easy to obtain cast products from the inventive alloy, including solid cast ring products, which were previously obtained from the standard alloy 925 o , as well as from the alloy taken as a prototype, it was practically impossible to obtain according to the specified above reasons.

Использование предлагаемого сплава, наряду с принципиальной возможностью получения цельнолитых сложнофасонных отливок, позволило резко снизить процент брака отливок: по дефектам газоусадочного характера с 15 до 2-3%, а по дефектам "непроливы" и "неслитины" - с 12 до 1-2%. The use of the proposed alloy, along with the fundamental possibility of producing solid cast complex shaped castings, made it possible to sharply reduce the percentage of castings rejects: for gas-shrinkable defects from 15 to 2-3%, and for defects "non-spillage" and "non-slit" - from 12 to 1-2% .

Это стало возможным благодаря тому, что наличие в сплаве олова, как отмечалось выше, значительно улучшило заполняемость литейных форм расплавом, благодаря повышению его жидкотекучести, а использование для приготовления сплава лигатуры "медь-никель-олово-титан-бор" позволило снизить температуру заливки литейных форм с 1030 до 1000-1005oС, температуру опоки - с 680 до 630-620oС, что значительно уменьшило объемную усадку сплава, сократило время заливки форм металлом и создало условия для направленной кристаллизации сплава, что, в свою очередь, позволило резко сократить количество дефектов отливок по газоусадочной пористости.This became possible due to the fact that the presence of tin in the alloy, as noted above, significantly improved the fillability of the casting molds with the melt, due to the increase in its fluidity, and the use of copper-nickel-tin-titanium-boron alloys for the preparation of alloys made it possible to lower the casting temperature molds from 1030 to 1000-1005 o С, flask temperature - from 680 to 630-620 o С, which significantly reduced the volumetric shrinkage of the alloy, reduced the time of casting the molds with metal and created conditions for directional crystallization of the alloy, which, in turn, allowed It is necessary to drastically reduce the number of defects in castings by gas-shrink porosity.

Необходимо отметить, что положительные особенности сплава достигнуты без ущерба для его прочностных и пластических характеристик, что объясняется модифицирующим действием никеля, титана и бора. It should be noted that the positive features of the alloy were achieved without compromising its strength and plastic characteristics, which is explained by the modifying effect of nickel, titanium and boron.

Из приведенного примера конкретного осуществления видно, что процесс получения сплава не требует принципиально нового оборудования или выхода за пределы возможностей обычной технологии литья серебряных сплавов. From the given example of a specific implementation, it can be seen that the process of producing the alloy does not require fundamentally new equipment or go beyond the capabilities of the conventional technology for casting silver alloys.

Процесс легко может быть многократно воспроизведен в производственных условиях. The process can easily be repeated many times in a production environment.

Claims (1)

Сплав на основе серебра, содержащий медь и никель, отличающийся тем, что он дополнительно содержит олово, титан и бор при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Серебро - 92,5-93,0
Медь - 5,8-6,8
Никель - 0,3-0,5
Олово - 0,5-0,9
Титан - 0,015-0,025
Бор - 0,025-0,035о
A silver-based alloy containing copper and nickel, characterized in that it additionally contains tin, titanium and boron in the following ratio of components, wt.%:
Silver - 92.5-93.0
Copper - 5.8-6.8
Nickel - 0.3-0.5
Tin - 0.5-0.9
Titanium - 0.015-0.025
Boron - 0.025-0.035o
RU2001130081/02A 2001-11-06 2001-11-06 Silver-based alloy RU2207394C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001130081/02A RU2207394C1 (en) 2001-11-06 2001-11-06 Silver-based alloy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001130081/02A RU2207394C1 (en) 2001-11-06 2001-11-06 Silver-based alloy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2207394C1 true RU2207394C1 (en) 2003-06-27

Family

ID=29210825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001130081/02A RU2207394C1 (en) 2001-11-06 2001-11-06 Silver-based alloy

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2207394C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2442836C1 (en) * 2010-08-16 2012-02-20 Александр Николаевич Савченко Alloy based on 925° silver
RU2513502C1 (en) * 2013-04-16 2014-04-20 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" White alloy based on 925-assay silver modified by silicon

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КУРДЮМОВ А.В. и др. Литейное производство цветных и редких металлов. - М.: Металлургия, 1982, с.78. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2442836C1 (en) * 2010-08-16 2012-02-20 Александр Николаевич Савченко Alloy based on 925° silver
RU2513502C1 (en) * 2013-04-16 2014-04-20 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" White alloy based on 925-assay silver modified by silicon

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4190720B2 (en) Multi-component alloy
US4053304A (en) Flux for refinement of pro-eutectic silicon crystal grains in high-silicon aluminum alloys
US2964397A (en) Copper-boron alloys
EP2453028B1 (en) Use of an Alloy in Investment Casting
RU2207394C1 (en) Silver-based alloy
US1906567A (en) Metal alloy
JP2000008134A (en) Modification of microstructure of mother alloy and nonferrous metal alloy and production of mother alloy
CN109280786B (en) Aluminum-tungsten intermediate alloy and production method thereof
JPS58125328A (en) Manufacture of forging
JPH0565574B2 (en)
SU1650746A1 (en) Method of producing alloying compositions for aluminium alloys
US1882917A (en) Method of making ingots
US3375104A (en) Method of producing magnesium ferrosilicon
RU2770807C1 (en) Method for producing blanks from low-alloy copper-based alloys
RU2302475C2 (en) Method of production of ingots on base of refractory metals by vacuum autocrucible arc melting
RU2788888C1 (en) Method for producing magnesium alloy
SU920075A1 (en) Method of producing master alloy compositions for making aluminium alloys
WO2023213987A1 (en) AlSiMgX MASTER ALLOY AND USE OF THE MASTER ALLOY IN THE PRODUCTION OF AN ALUMINIUM ALLOY
SU806241A1 (en) Method of centrifugal casting of bimetallic works
JPH0570867A (en) Casting method and alloy for metal mold for casting
TW537916B (en) Weighting member of a golf club head and manufacturing method therefor
SU1329909A1 (en) Method of producing steel ingots
SU644595A1 (en) Investment core
CN117107106A (en) High-performance magnesium alloy and preparation method thereof
JP2021055146A (en) Spheroidal graphite cast iron and method for producing the same

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20061121

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20071107