RU2514898C1 - Assay 585 gold-based alloy of red colour - Google Patents

Assay 585 gold-based alloy of red colour Download PDF

Info

Publication number
RU2514898C1
RU2514898C1 RU2013116285/02A RU2013116285A RU2514898C1 RU 2514898 C1 RU2514898 C1 RU 2514898C1 RU 2013116285/02 A RU2013116285/02 A RU 2013116285/02A RU 2013116285 A RU2013116285 A RU 2013116285A RU 2514898 C1 RU2514898 C1 RU 2514898C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
alloy
gold
ruthenium
silver
based alloy
Prior art date
Application number
RU2013116285/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Николаевич Довженко
Сергей Борисович Сидельников
Екатерина Сергеевна Лопатина
Александр Валентинович Столяров
Сергей Владимирович Беляев
Игорь Васильевич Усков
Ольга Сергеевна Лебедева
Юлия Дмитриевна Гайлис
Original Assignee
Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный 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 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" filed Critical Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет"
Priority to RU2013116285/02A priority Critical patent/RU2514898C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2514898C1 publication Critical patent/RU2514898C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Adornments (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: proposed gold-based alloy comprises the following components in wt %: gold - 58.5-59.0, silver - 7.5-8.5, ruthenium - 0.4-0.5, copper making the rest.
EFFECT: better mechanical properties, expanded applications in jewellery.
2 tbl, 5 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к области металлургии сплавов на основе золота, предназначенных для изготовления ювелирных изделий. Сплав имеет насыщенный цвет «русского красного» золота, обладает повышенным комплексом механических свойств и мелкозернистой структурой.The present invention relates to the field of metallurgy of gold-based alloys for the manufacture of jewelry. The alloy has a saturated color of "Russian red" gold, has an increased complex of mechanical properties and a fine-grained structure.

Известен сплав на основе золота (а.с. №1585364, МПК С22С 5/02. Сплав на основе золота / Кондаков Е.Н. Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт ювелирной промышленности Ленинградского производственного объединения «Русские самоцветы», опубл. 15.08.90, бюл. №30), содержащий, мас.%: золото 58,0-59,0; серебро 9,0-11,5; марганец 2,0-3,5; дополнительно содержит цинк 3,0-4,0; медь - остальное. Данный сплав обладает высокими механическими свойствами, а именно повышенной пластичностью в литом состоянии, однако при использовании его для получения литых заготовок методом непрерывного литья возникает неравномерность свойств по длине, так как легирующие элементы, входящие в состав сплава, не обеспечивают мелкозернистую структуру от начала до конца длинномерного слитка. Это приводит к разности механических свойств и структуры металла при последующих операциях обработки металлов давлением (сортовой прокатке и волочении), что ведет к обрывам при волочении и браку проволоки при изготовлении ювелирных цепочек на цепевязальных автоматах.Known alloy based on gold (AS No. 1585364, IPC С22С 5/02. Alloy based on gold / Kondakov E.N. All-Union Scientific Research and Design Institute of the Jewelry Industry of the Leningrad Production Association "Russian Gems", publ. 08/15/90, bull. No. 30), containing, wt.%: Gold 58,0-59,0; silver 9.0-11.5; manganese 2.0-3.5; additionally contains zinc 3.0-4.0; copper is the rest. This alloy has high mechanical properties, namely, increased ductility in the cast state, however, when using it to produce cast billets by continuous casting, unevenness in length occurs, since the alloying elements that make up the alloy do not provide a fine-grained structure from beginning to end long ingot. This leads to a difference in the mechanical properties and structure of the metal during subsequent operations of metal forming (high-quality rolling and drawing), which leads to breaks during wire drawing and marriage in the manufacture of jewelry chains on chain knitting machines.

Наиболее близким к изобретению является сплав на основе золота красного цвета 585 пробы (Патент РФ №2391425, С22С 5/02, 18.02.2009), содержащий, мас.%: 58,0-58,6 золота, 4,0-6,0 серебра, 1,0-2,9 цинка, 0,01-0,4 рутения, остальное - медь.Closest to the invention is an alloy based on red gold of 585 samples (RF Patent No. 2391425, C22C 5/02, 02/18/2009), containing, wt.%: 58.0-58.6 gold, 4.0-6, 0 silver, 1.0-2.9 zinc, 0.01-0.4 ruthenium, the rest is copper.

Данный сплав принят в качестве прототипа. Сплав-прототип в заявленном интервале концентраций компонентов обеспечивает повышение уровня механических свойств и равномерное распределение их по длине слитка. Однако он в полной мере не отвечает требованиям, предъявляемым к структуре деформированных полуфабрикатов, которые получают с ужесточением режимов их обработки. Примером является получение проволоки тонких сечений для производства ювелирных изделий, где крупнозернистая структура полуфабрикатов может привести к обрывам (браку) при волочении с применением повышенных коэффициентов вытяжки.This alloy is adopted as a prototype. The prototype alloy in the claimed range of component concentrations provides an increase in the level of mechanical properties and their uniform distribution along the length of the ingot. However, it does not fully meet the requirements for the structure of deformed semi-finished products, which are obtained with the toughening of their processing modes. An example is the production of thin-section wire for jewelry production, where the coarse-grained structure of semi-finished products can lead to breaks (marriage) when drawing with the use of increased drawing coefficients.

Основной задачей изобретения является создание нового сплава на основе золота 585 пробы красного цвета, имеющего повышенный уровень потребительских и механических свойств за счет формирования мелкозернистой структуры полуфабрикатов, их равномерного распределения по длине заготовки, расширяющих область применения сплава при изготовлении ювелирных изделий.The main objective of the invention is to create a new alloy based on red gold 585, having a high level of consumer and mechanical properties due to the formation of a fine-grained structure of semi-finished products, their uniform distribution along the length of the workpiece, expanding the scope of the alloy in jewelry manufacturing.

Для решения поставленной задачи предложенный сплав на основе золота, содержащий серебро и медь, дополнительно содержит рутений при следующем соотношении компонентов, мас.%:To solve this problem, the proposed alloy based on gold, containing silver and copper, additionally contains ruthenium in the following ratio of components, wt.%:

золото - 58,5-59,0;gold - 58.5-59.0;

серебро - 7,5-8,5;silver - 7.5-8.5;

рутений - 0,4-0,5;ruthenium - 0.4-0.5;

медь - остальное.copper is the rest.

Содержание золота в сплаве обусловлено требованием обеспечения пробности, т.е. при изготовлении из сплава готовой ювелирной продукции последнее должно соответствовать стандартной 585 пробе (ГОСТ 30649-99).The gold content in the alloy is due to the requirement of providing fineness, i.e. in the manufacture of finished jewelry products from an alloy, the latter should comply with the standard 585 test (GOST 30649-99).

Общим для известного и заявляемого сплавов на основе золота 585 пробы является присутствие в составе сплава серебра, рутения и меди. Отличие от сплава-прототипа заключается в увеличении массовой доли серебра и рутения в сплаве при одновременном снижении содержания меди.Common to the known and claimed alloys based on gold 585 samples is the presence in the alloy silver, ruthenium and copper. The difference from the prototype alloy is to increase the mass fraction of silver and ruthenium in the alloy while reducing the copper content.

Медь обеспечивает повышение сопротивления разрыву и необходимый красный цвет.Copper provides increased tear resistance and the necessary red color.

Серебро в пределах 7,5-8,5 мас.% повышает пластичность сплава, мягкость, ковкость и его коррозионную стойкость при литье.Silver in the range of 7.5-8.5 wt.% Increases the ductility of the alloy, softness, ductility and its corrosion resistance during casting.

Рутений является модифицирующей добавкой, позволяющей получать мелкозернистую структуру, при этом повышается пластичность сплава и идет выравнивание свойств по длине литой заготовки. При содержании рутения в заявляемых пределах наблюдается дисперсное строение дендритных ячеек по всему сечению слитка и повышается эффект модифицирования, обеспечивающий получение большего количества центров кристаллизации и, как следствие, мелкозернистой структуры. При содержании Ru<0,4% этот эффект снижается пропорционально массовой доле модификатора в сплаве, а при содержании Ru>0,5% из-за снижения его растворимости в золоте в структуре полуфабрикатов наблюдаются фрагменты нерастворившегося рутения, при этом эффект модифицирования снижается.Ruthenium is a modifying additive that allows you to get a fine-grained structure, while increasing the ductility of the alloy and is the alignment of properties along the length of the cast billet. When the ruthenium content is within the claimed limits, a dispersed structure of dendritic cells is observed over the entire cross-section of the ingot and the modification effect is increased, which provides more crystallization centers and, as a result, a fine-grained structure. At a Ru content of <0.4%, this effect decreases in proportion to the mass fraction of the modifier in the alloy, and at a Ru content of> 0.5% due to a decrease in its solubility in gold, fragments of insoluble ruthenium are observed in the structure of semi-finished products, and the modification effect is reduced.

Заявляемый сплав, таким образом, по сравнению с известными имеет более равномерную мелкозернистую структуру и повышенный уровень механических свойств и обладает более высокими технологичными свойствами, что позволяет использовать его в производстве ювелирных изделий методами литья и обработки металлов давлением.The inventive alloy, therefore, in comparison with the known alloys has a more uniform fine-grained structure and an increased level of mechanical properties and has higher technological properties, which allows it to be used in the manufacture of jewelry by casting and metal forming methods.

Сплав был получен следующим образом. Сплавление серебра с цинком осуществлялось в защитной атмосфере (аргон), далее вводилось 80% расчетного количества меди и грануляция расплава в воду. Оставшееся количество меди с модификатором сплавлялось аналогично и подвергалось грануляции. Далее следовало прямое сплавление расчетного количества золота и лигатур в защитной атмосфере, непрерывное литье.The alloy was obtained as follows. Silver and zinc were fused in a protective atmosphere (argon), then 80% of the calculated amount of copper and granulation of the melt were introduced into water. The remaining amount of copper with the modifier was fused similarly and subjected to granulation. This was followed by direct fusion of the calculated amount of gold and ligatures in a protective atmosphere, continuous casting.

Для изучения механических свойств сплава анализировались образцы в литом и деформированном состоянии. Временное сопротивление разрыву определяли на деформированных образцах с помощью разрывной машины LFM 20 kN. Структуру образцов сплава на всех этапах термической и механической обработки анализировали с помощью металлографических методов исследования, а твердость измеряли посредством цифрового микротвердомера DM8 по Виккерсу.To study the mechanical properties of the alloy, samples were analyzed in a cast and deformed state. Tensile strength was determined on deformed samples using a tensile testing machine LFM 20 kN. The structure of the alloy samples at all stages of the heat and mechanical processing was analyzed using metallographic research methods, and the hardness was measured using a Vickers DM8 digital microhardness tester.

Для сравнения в табл.1, 2 приведены составы заявляемого и известного сплавов и физико-механические свойства образцов.For comparison, table 1, 2 shows the compositions of the claimed and known alloys and physico-mechanical properties of the samples.

Таблица 1Table 1 Составы заявляемого и известного сплавовThe compositions of the claimed and known alloys No. СплавAlloy Химический состав сплава, массовая доля компонента, %The chemical composition of the alloy, the mass fraction of the component,% АиAi AgAg СuCu ZnZn RuRu 1one ИзвестныйFamous 58,558.5 5,05,0 33,533.5 2,92.9 0,10.1 22 ЗаявляемыйThe claimed 58,558.5 8,58.5 32,632.6 0,40.4 33 ЗаявляемыйThe claimed 58,558.5 7,57.5 33,533.5 0,50.5

Таблица 2table 2 Свойства заявляемого и известного сплавовProperties of the claimed and known alloys No. СплавAlloy Микротвердость HV, кг/мм2 Microhardness HV, kg / mm 2 Временное сопротивление разрыву, МПаTemporary tear resistance, MPa 1one ИзвестныйFamous 197197 920920 22 ЗаявляемыйThe claimed 181181 980980 33 ЗаявляемыйThe claimed 170170 950950

На рисунках 1 и 2 представлены структуры металла в литом состоянии известного и заявляемого сплавов соответственно. Заявляемый сплав по сравнению с известным, благодаря оптимальному сочетанию в сплаве компонентов в указанном количественном соотношении, обладает более мелкой и равномерной структурой и высоким уровнем механических свойств. Для сравнения на рисунке 5 представлена структура металла в литом состоянии при содержании Ru 0,6%. Видно, что в структуре сплава, модифицированного Ru>0,5%, выявились грубые включения нерастворившегося рутения в объеме металла, что отрицательно сказывается на свойствах и качестве получаемых полуфабрикатов и изделий из них. Это связано с тем, что рутений не успел раствориться при приготовлении сплава, так как он ограниченно растворяется не только в твердом, но и в жидком состоянии. Для исключения образования таких включений существует ограничение по содержанию рутения в составе золотого сплава 585 пробы, массовая доля которого не должна превышать 0,5%.Figures 1 and 2 show the cast metal structures of the known and claimed alloys, respectively. The inventive alloy in comparison with the known, due to the optimal combination of components in the alloy in the specified quantitative ratio, has a finer and more uniform structure and a high level of mechanical properties. For comparison, Figure 5 shows the structure of the metal in the molten state with a Ru content of 0.6%. It can be seen that in the structure of the alloy modified with Ru> 0.5%, coarse inclusions of insoluble ruthenium in the metal volume were revealed, which negatively affects the properties and quality of the obtained semi-finished products and products from them. This is due to the fact that ruthenium did not have time to dissolve during the preparation of the alloy, since it dissolves to a limited extent not only in the solid, but also in the liquid state. To exclude the formation of such inclusions, there is a restriction on the content of ruthenium in the composition of the 585 gold alloy, the mass fraction of which should not exceed 0.5%.

На рисунках 3 и 4 представлены структуры заявляемого сплава в деформированном состоянии, полученные в процессе сортовой прокатки и волочения с различной степенью деформации. Видно, что деформация металла (рис.3) со степенью 41% (сортовая прокатка) мало изменяет литую структуру заявляемого сплавов (рис.2), наблюдается лишь некоторое искривление дендритных кристаллов сплава. Увеличение степени деформации до 99% (волочение) приводит к вытягиванию кристаллов в направлении деформации и образованию волокнистой структуры (рис.4). При этом мелкозернистая структура наблюдается по всему сечению деформированной заготовки, независимо от места отбора образцов.Figures 3 and 4 show the structure of the inventive alloy in a deformed state obtained in the process of high-quality rolling and drawing with varying degrees of deformation. It can be seen that the deformation of the metal (Fig. 3) with a degree of 41% (high-quality rolling) does not significantly change the cast structure of the claimed alloys (Fig. 2), only a slight curvature of the dendritic crystals of the alloy is observed. An increase in the degree of deformation to 99% (drawing) leads to elongation of the crystals in the direction of deformation and the formation of a fibrous structure (Fig. 4). At the same time, a fine-grained structure is observed over the entire cross section of the deformed workpiece, regardless of the place of sampling.

Концентрация рутения в заявленном пределе обеспечивает повышение прочностных характеристик при небольшом снижении микротвердости сплава (табл.2). Деформированные полуфабрикаты из заявляемого сплава по сравнению с известным обладают не только более равномерной мелкозернистой структурой по всей длине, но и характеризуются повышенным уровнем прочностных свойств, что положительно сказывается на качестве готовой ювелирной продукции и подтверждает эффективность модифицирования рутением в пределах 0,4-0,5%.The concentration of ruthenium in the stated limit provides an increase in strength characteristics with a slight decrease in the microhardness of the alloy (table 2). Deformed semi-finished products of the inventive alloy in comparison with the known one possess not only a more uniform fine-grained structure along the entire length, but also are characterized by an increased level of strength properties, which positively affects the quality of finished jewelry products and confirms the effectiveness of ruthenium modification in the range 0.4-0.5 %

Предлагаемый сплав обладает всем комплексом потребительских и технологических свойств для изготовления ювелирных изделий методами литья и обработки давлением, обеспечивает получение мелкозернистой структуры, повышенного уровня механических свойств и их распределения по длине литых и деформированных полуфабрикатов, что значительно расширяет область применения нового сплава.The proposed alloy has the entire range of consumer and technological properties for the manufacture of jewelry by casting and pressure treatment methods, provides a fine-grained structure, an increased level of mechanical properties and their distribution along the length of cast and deformed semi-finished products, which significantly expands the scope of the new alloy.

Таким образом, применение заявляемого сплава по сравнению с известными позволяет не только повысить технологические свойства сплава и использовать его в производстве ювелирных изделий методами литья и обработки металлов давлением, но и уменьшить величину зерна в полуфабрикатах, что дает возможность применять режимы их обработки с использованием повышенных степеней деформации.Thus, the use of the inventive alloy in comparison with the known allows not only to increase the technological properties of the alloy and use it in the manufacture of jewelry by casting and metal forming, but also to reduce the grain size in semi-finished products, which makes it possible to apply processing modes using increased degrees deformation.

Claims (1)

Сплав на основе золота красного цвета 585 пробы, содержащий медь, серебро, отличающийся тем, что он дополнительно содержит рутений при следующем соотношении компонентов, мас.%:
золото - 58,5-59,0;
серебро - 7,5-8,5;
рутений - 0,4-0,5;
медь - остальное.
An alloy based on gold of red color 585, containing copper, silver, characterized in that it additionally contains ruthenium in the following ratio of components, wt.%:
gold - 58.5-59.0;
silver - 7.5-8.5;
ruthenium - 0.4-0.5;
copper is the rest.
RU2013116285/02A 2013-04-09 2013-04-09 Assay 585 gold-based alloy of red colour RU2514898C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013116285/02A RU2514898C1 (en) 2013-04-09 2013-04-09 Assay 585 gold-based alloy of red colour

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013116285/02A RU2514898C1 (en) 2013-04-09 2013-04-09 Assay 585 gold-based alloy of red colour

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2514898C1 true RU2514898C1 (en) 2014-05-10

Family

ID=50629568

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013116285/02A RU2514898C1 (en) 2013-04-09 2013-04-09 Assay 585 gold-based alloy of red colour

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2514898C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2625201C1 (en) * 2016-07-11 2017-07-12 Юлия Алексеевна Щепочкина Gold-based alloy

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5384089A (en) * 1994-05-02 1995-01-24 Diamond; Lawrence H. Yellow karat gold casting alloys
DE19625807A1 (en) * 1995-06-27 1997-01-02 Silmar Spa Alloys based on gold
US6576187B2 (en) * 2000-10-06 2003-06-10 Cookson Metaux Precieux Sa 18 carat grey gold alloy, without nickel and without palladium, for jewellery
RU2368685C1 (en) * 2008-11-13 2009-09-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Alloy on basis of gold
RU2391425C1 (en) * 2009-02-18 2010-06-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" Gold-based alloy

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5384089A (en) * 1994-05-02 1995-01-24 Diamond; Lawrence H. Yellow karat gold casting alloys
DE19625807A1 (en) * 1995-06-27 1997-01-02 Silmar Spa Alloys based on gold
US6576187B2 (en) * 2000-10-06 2003-06-10 Cookson Metaux Precieux Sa 18 carat grey gold alloy, without nickel and without palladium, for jewellery
RU2368685C1 (en) * 2008-11-13 2009-09-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Alloy on basis of gold
RU2391425C1 (en) * 2009-02-18 2010-06-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" Gold-based alloy

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2625201C1 (en) * 2016-07-11 2017-07-12 Юлия Алексеевна Щепочкина Gold-based alloy

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101719889B1 (en) Copper-alloy wire rod and manufacturing method therefor
TWI694163B (en) Copper nickel zinc alloy and its use
JP2013104122A (en) Aluminum alloy wire for bolt, the bolt and methods for manufacturing the same
RU2016135072A (en) ALUMINUM BRONZE, METHOD OF MANUFACTURE AND PRODUCT FROM ALUMINUM BRONZE
JP7350805B2 (en) Method for manufacturing deformed semi-finished products from aluminum-based alloy
RU2391425C1 (en) Gold-based alloy
RU2514898C1 (en) Assay 585 gold-based alloy of red colour
Goto et al. Microstructure-dependent fatigue behavior of aged Cu-6Ni-1.5 Si alloy with discontinuous/cellular precipitates
RU2361942C1 (en) Alloy on basis of aurum
RU2430982C1 (en) Alloy on base of 14-carat white gold
RU2405051C1 (en) White palladium-based jewel alloy
US9738951B1 (en) 18K palladium and platinum containing age hardenable white gold alloy
RU2650220C1 (en) 585 platinum jewellery alloy
RU2586175C1 (en) Alloy based on white gold 585 sample
RU2439179C1 (en) Alloy based on gold of white colour of rate 585
RU2697142C1 (en) Alloy of white color based on 585 gold
RU2574936C1 (en) Alloy based on palladium of 850 assay
RU2513502C1 (en) White alloy based on 925-assay silver modified by silicon
RU2405050C1 (en) Jewel alloy based on 585-standard gold
Miric et al. The influence of rolling and drawing on properties of gold strips and tubes for jewelry
Möller et al. The influence of Mn on the tensile properties of SSM-HPDC Al-Cu-Mg-Ag alloy A201
RU2306350C1 (en) &#34;777&#34; silver base alloy
JP2007023375A (en) Ge ION-ELUTING Ag ALLOY
US20140328718A1 (en) 18K Ni-FREE AGE HARDENABLE WHITE GOLD ALLOY
RU97067U1 (en) IRIDIUM WIRE

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180410