RU2537329C2 - Сплав на основе палладия и способ упрочнения палладиевых сплавов, применяемых для изготовления ювелирных изделий - Google Patents
Сплав на основе палладия и способ упрочнения палладиевых сплавов, применяемых для изготовления ювелирных изделий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2537329C2 RU2537329C2 RU2011149542/02A RU2011149542A RU2537329C2 RU 2537329 C2 RU2537329 C2 RU 2537329C2 RU 2011149542/02 A RU2011149542/02 A RU 2011149542/02A RU 2011149542 A RU2011149542 A RU 2011149542A RU 2537329 C2 RU2537329 C2 RU 2537329C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- palladium
- nickel
- temperature
- gallium
- formation
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C5/00—Alloys based on noble metals
- C22C5/04—Alloys based on a platinum group metal
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A44—HABERDASHERY; JEWELLERY
- A44C—PERSONAL ADORNMENTS, e.g. JEWELLERY; COINS
- A44C27/00—Making jewellery or other personal adornments
- A44C27/001—Materials for manufacturing jewellery
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Adornments (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии благородных металлов и сплавов, используемых для изготовления ювелирных изделий. Сплав на основе палладия содержит, мас%: палладий 50-95, никель 3-5, кремний 0,5-2, медь 1-40, золото 1-30, индий 1-10, галлий 1-10, бор 0,01-1,0, при суммарном содержании никеля и кремния до 5% в стехиометрическом соотношении, определяющем образование интерметаллида Ni2Si, либо сплав содержит, мас.%: палладий 50-85, никель 11-13,5, алюминий 1,5-4, медь 1-40, золото 1-30, индий 1-10, галлий 1-10, бор 0,01-1,0, при суммарном содержании никеля и алюминия до 15% в стехиометрическом соотношении, соответствующем интерметаллидам Ni3Al, NiAl, Ni2Al3. Способ получения сплавов на основе палладия включает выплавку сплавов указанных составов и их термическую обработку, содержащую нагрев и выдержку при температуре образования пересыщенного твердого раствора, закалку до температуры менее 100°С, старение при температуре от 300 до 800°С в течение от 5 мин до 24 час и последующее охлаждение. Техническим результатом изобретения является повышение прочностных свойств палладиевого сплава. 3 н. и 2 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к металлургии благородных металлов и сплавов, используемых для изготовления ювелирных изделий.
Палладий - металл белого цвета, относится к платиновой группе. Он обладает высокой коррозионной стойкостью и хорошей технологичностью при обработке давлением в холодном состоянии, прекрасно полируется и не тускнеет. Недостатком нелегированного палладия являются низкие прочностные свойства и высокая, как у всей платиновой группы металлов, температура плавления - 1554°С. В мягком состоянии палладий имеет временное сопротивление растяжению σв=180-190 МПа, условный предел текучести σ0,2 =49-50 МПа и твердость всего 40-50 HV. Даже холодная деформация на 90% увеличивает временное сопротивление всего вдвое, что ощутимо меньше, чем у такого металла, как медь в любых состояниях производства. Весь перечисленный комплекс положительных свойств и качеств палладия делает разработку прочных сплавов на основе палладия весьма перспективным. Поскольку, при существенно меньшей стоимости, чем у лидера ювелирной промышленности - платины, палладий по цвету и свойствам, включая взаимодействие с другими благородными и неблагородными цветными металлами, близок к платине.
Известны сплавы на основе палладия, которые могут использоваться для изготовления ювелирных изделий по патентам РФ №№2395604, 2362823, 2331689, 2319758, 2405051, 2349660, 2349659, 2331683, 2331684. Однако ни одно из известных решений полностью не раскрывает сплавов реальных товарных композиций.
Известен сплав на основе палладия по патенту РФ №2220218 (опубл. 27.12.2003), который можно использовать для изготовления ювелирных изделий. Известный сплав в качестве добавок содержит кобальт, медь, индий, галлий, иридий, кадмий и/или висмут при следующем соотношении компонентов, мас.%: палладий 60-94, кобальт 2-15, медь 2-15, индий 0,5-5, галлий 1-3, иридий 0,01-1,0, кадмий и/или висмут 0,1-10. Предложенный сплав и соотношение его компонентов обеспечивает пониженную температуру плавления за счет включения висмута, что облегчает работу со сплавом при литье. Добавка кадмия в указанном интервале приводит якобы к снижению окисляемости сплава, что улучшает поверхность исходной литой заготовки и снижает прочность сплава при деформировании. Однако используемые в известном сплаве легирующие добавки кадмия и висмута с низкими температурами кипения токсичны, что делает его производство несовместимым с принятыми санитарными нормами.
Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является повышение прочностных свойств (по крайней мере, твердости) палладия. Кроме того, заявляемые варианты сплавов на основе палладия отличаются от известного палладиевого сплава по патенту РФ №2220218 тем, что не содержат токсичных, с низкой температурой кипения, а следовательно, и нетехнологичных при их производстве легирующих компонентов, обладают сравнительно низкой температурой плавления, хорошими технологичными свойствами в процессе литья, горячей и холодной деформации, способностью упрочняться в процессе термической или термомеханической обработки.
Заявленный технический результат достигается тем, что повышение прочностных свойств палладия достигается путем его легирования
- никелем и кремнием в количестве суммарно 5% при соотношении никеля к кремнию как 3,5-4,5/1, необходимом для образования химического соединения Ni2Si,
- никелем и алюминием суммарно в количестве 15% при соотношении никеля и алюминия, необходимом для образования по крайней мере одного из химических соединений Ni3Al, NiAl и Ni2Al3.
Кроме того, в качестве дополнительных легирующих компонентов сплав содержит, по меньшей мере, один элемент из группы медь, золото, индий, галлий, бор.
Заявляемая группа изобретений: сплав на основе палладия содержит
(1) палладий в количестве 50-95%; никель 3-5%; кремний 0,5-2%; медь 1-40%; золото 1-30%; индий 1-10%; галлий 1-10%; бор 0,01-1,0%
или
(2) палладий в количестве 50-85%, никель 11-13,5%, алюминий 1,5-4%; медь 1-40%; золото 1-30%; индий 1-10%; галлий 1-10%; бор 0,01-1,0%.
Новизна заявляемых сплавов определяется прежде всего тем, что упрочняющими фазами, выделяющимися при распаде твердого раствора, являются интерметаллиды, не содержащие в своем составе металла - растворителя (основы). Данный факт является принципиальным, так как позволяет легировать сплавы любых основ с тем же высоким эффектом упрочнения в результате термической или термомеханической обработки. Кроме того, дополнительное легирование палладиевых сплавов медью, золотом, индием и галлием как каждым, так и в любом сочетании, обеспечивает снижение температуры плавления палладиевого сплава в соответствии с диаграммами состояния Pd-Cu, Pd-Au, Pd-In, Pd-Ga, повышение литейных свойств, плотности изделий, возможность изменения цвета от белого до желтого и золотисто-розового с различными оттенками.
Кроме того, эти легирующие элементы могут дополнительно упрочнять сплавы заявляемого состава в результате воздействия твердорастворного механизма, межатомного взаимодействия и структурных факторов.
Например, включение бора, являющегося раскислителем сплава, снижает влияние кислорода и уменьшает потерю легирующих компонентов на угар.
Известен сплав платина-галлий-палладий для ювелирной промышленности по международной заявке WO 00/32829 (опубл. 08.06.2000), к которому применима термическая обработка. Однако основой сплава является платина, а палладий входит только в качестве дополнительного легирующего элемента, улучшающего свойства сплава, в количестве менее 3%.
Заявляемый способ упрочнения палладиевых сплавов, применяемых для изготовления ювелирных изделий, основан на эффекте дисперсионного твердения (нанофазное упрочнение). Термическая обработка дисперсионно твердеющих сплавов заключается в их нагреве до образования пересыщенного твердого раствора, последующего по возможности быстрого охлаждения - закалки, и старении, в результате которого твердый раствор распадается с выделением нанофазных частиц фаз-упрочнителей.
Заявляемый способ отличается от известного способа композицией образующихся и выделяющихся интерметаллидов. При этом отличие от упрочнителей иного состава является существенным, как по методу образования, так и по структуре, характеру температур плавления, кинетике распада твердого раствора, эффекту упрочнения и его стабильности. Иными по сравнению с известным платиновым сплавом являются параметры и температурно-временные режимы самой термической обработки.
Заявляемый способ получения сплава на основе палладия для изготовления ювелирных изделий включает выплавку сплава (1) или (2) и его термическую обработку, содержащую нагрев и выдержку при температуре образования пересыщенного твердого раствора, закалку в воде, на воздухе, в вакууме или иной среде до температуры менее 100°С, старение при температурах от 300 до 800°С в течение времени от 5 мин до 24 час с охлаждением в любой среде и с любой скоростью.
При этом операция закалки может совмещаться как с литьем изделия в форму (закалка из литого состояния), так и осуществляться путем дополнительного нагрева отлитого изделия от температуры 800°С до предплавильной температуры сплава с выдержкой при этой температуре от 0 мин для закалки непосредственно при литье до 180 мин при дополнительном нагреве.
Способ может также включать операцию термомеханической обработки изделий из палладиевых сплавов, когда между закалкой и старением или после старения осуществляется пластическая деформация любым способом и с любой степенью в температурном интервале от комнатной температуры до температуры 1300°С, в зависимости от состава сплава.
Заявляемый способ может быть осуществлен с использованием вакуумных дуговых или индукционных печей или печей с защитной атмосферой. Отливки из сплава могут быть получены методом заготовительного литья в изложницу или литьем готовых изделий в специальные формы, в том числе по выплавляемым моделям. Деформация заготовок может быть осуществлена прокаткой, прессованием и волочением, штамповкой или ковкой, плетением.
Claims (5)
1. Сплав на основе палладия для изготовления ювелирных изделий, содержащий палладий, никель, кремний, медь, золото, индий, галлий, бор при следующем соотношении компонентов, мас%: палладий 50-95, никель 3-5, кремний 0,5-2, медь 1-40, золото 1-30, индий 1-10, галлий 1-10, бор 0,01-1,0, при суммарном содержании никеля и кремния до 5% в стехиометрическом соотношении, определяющем образование интерметаллида Ni2Si.
2. Сплав на основе палладия для изготовления ювелирных изделий содержащий палладий, никель, алюминий, медь, золото, индий, галлий, бор при следующем соотношении компонентов, мас%: палладий 50-85, никель 11-13,5, алюминий 1,5-4, медь 1-40, золото 1-30, индий 1-10, галлий 1-10, бор 0,01-1,0, при суммарном содержании никеля и алюминия до 15% в стехиометрическом соотношении, определяющем образование интерметаллидов Ni3Al, NiAl, Ni2Al3.
3. Способ получения сплава на основе палладия для изготовления ювелирных изделий, включающий легирование палладиевой основы никелем и кремнием в суммарном количестве до 5% при соотношении никеля к кремнию, необходимом для образования интерметаллида Ni2Si, или никелем и алюминием в суммарном количестве до 15% при соотношении никеля к алюминию, необходимом для образования интерметаллидов Ni3Al, NiAl, Ni2Al3, и последующую термическую обработку, содержащую нагрев и выдержку при температуре образования пересыщенного твердого раствора, закалку до температуры менее 100 0С, старение при температуре от 300 до 800 0С в течение от 5 мин до 24 час и последующее охлаждение.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что нагрев изделия перед закалкой проводят от 800 0С до предплавильной температуры с выдержкой до 180 мин.
5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что между закалкой и старением или после старения осуществляют термомеханическую обработку путем пластической деформации в температурном интервале от комнатной температуры до температуры 1300 0С.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011149542/02A RU2537329C2 (ru) | 2011-12-06 | 2011-12-06 | Сплав на основе палладия и способ упрочнения палладиевых сплавов, применяемых для изготовления ювелирных изделий |
PCT/RU2012/000910 WO2013085420A1 (ru) | 2011-12-06 | 2012-11-07 | Сплав на основе палладия и способ упрочнения палладиевых сплавов, применяемых для изготовления ювелирных изделий |
EA201400647A EA201400647A1 (ru) | 2011-12-06 | 2012-11-07 | Сплав на основе палладия для изготовления ювелирных изделий и способ получения сплава на основе палладия для изготовления ювелирных изделий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011149542/02A RU2537329C2 (ru) | 2011-12-06 | 2011-12-06 | Сплав на основе палладия и способ упрочнения палладиевых сплавов, применяемых для изготовления ювелирных изделий |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011149542A RU2011149542A (ru) | 2013-06-20 |
RU2537329C2 true RU2537329C2 (ru) | 2015-01-10 |
Family
ID=47710284
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011149542/02A RU2537329C2 (ru) | 2011-12-06 | 2011-12-06 | Сплав на основе палладия и способ упрочнения палладиевых сплавов, применяемых для изготовления ювелирных изделий |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA201400647A1 (ru) |
RU (1) | RU2537329C2 (ru) |
WO (1) | WO2013085420A1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2244762C1 (ru) * | 2003-11-10 | 2005-01-20 | Открытое акционерное общество "Екатеринбургский завод по обработке цветных металлов" (ОАО "ЕЗ ОЦМ") | Сплав на основе палладия белого цвета |
US7354488B2 (en) * | 2004-05-10 | 2008-04-08 | Deringer-Ney, Inc. | Palladium alloy |
RU2331683C2 (ru) * | 2006-09-04 | 2008-08-20 | Открытое акционерное общество "Красноярский завод цветных металлов имени В.Н. Гулидова" (ОАО "Красцветмет") | Ювелирный сплав на основе палладия |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2074996A (en) * | 1936-12-22 | 1937-03-23 | Sigmund Cohn | Palladium nickel alloy |
US4319877A (en) * | 1979-10-10 | 1982-03-16 | Boyajian Benjamin K | Palladium-based dental alloy containing indium and tin |
US5846352A (en) | 1996-11-22 | 1998-12-08 | Kretchmer; Steven | Heat treatment of a platinum-gallium alloy for jewelry |
RU2220218C1 (ru) | 2002-12-04 | 2003-12-27 | Закстельская Ольга Аркадьевна | Сплав на основе палладия |
ITTO20060086A1 (it) * | 2006-02-08 | 2007-08-09 | Odonto Leghe Preziose 8853 S P A | Lega di palladio ad elevata durezza per impieghi in oreficeria e gioielleria e procedimento per la sua produzione |
RU2319758C1 (ru) | 2006-05-31 | 2008-03-20 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Сплав на основе палладия |
RU2331684C1 (ru) | 2006-11-24 | 2008-08-20 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Сплав на основе палладия |
RU2331689C1 (ru) | 2006-12-12 | 2008-08-20 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Сплав |
RU2349659C1 (ru) | 2007-08-08 | 2009-03-20 | Открытое акционерное общество "Красноярский завод цветных металлов имени В.Н. Гулидова" (ОАО "Красцветмет") | Ювелирный сплав белого цвета на основе палладия |
RU2349660C1 (ru) | 2007-08-08 | 2009-03-20 | Открытое акционерное общество "Красноярский завод цветных металлов имени В.Н. Гулидова" (ОАО "Красцветмет") | Ювелирный сплав на основе палладия |
EP2250294A2 (en) * | 2008-01-28 | 2010-11-17 | Deringer-Ney, Inc. | Palladium-based alloys for use in the body and suitable for mri imaging |
RU2362823C1 (ru) | 2008-02-28 | 2009-07-27 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Сплав на основе палладия |
RU2405051C1 (ru) | 2009-06-10 | 2010-11-27 | Открытое акционерное общество "Красноярский завод цветных металлов имени В.Н. Гулидова" (ОАО "Красцветмет") | Ювелирный сплав белого цвета на основе палладия |
RU2395604C1 (ru) | 2009-07-23 | 2010-07-27 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Сплав на основе палладия |
-
2011
- 2011-12-06 RU RU2011149542/02A patent/RU2537329C2/ru active
-
2012
- 2012-11-07 WO PCT/RU2012/000910 patent/WO2013085420A1/ru active Application Filing
- 2012-11-07 EA EA201400647A patent/EA201400647A1/ru unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2244762C1 (ru) * | 2003-11-10 | 2005-01-20 | Открытое акционерное общество "Екатеринбургский завод по обработке цветных металлов" (ОАО "ЕЗ ОЦМ") | Сплав на основе палладия белого цвета |
US7354488B2 (en) * | 2004-05-10 | 2008-04-08 | Deringer-Ney, Inc. | Palladium alloy |
RU2331683C2 (ru) * | 2006-09-04 | 2008-08-20 | Открытое акционерное общество "Красноярский завод цветных металлов имени В.Н. Гулидова" (ОАО "Красцветмет") | Ювелирный сплав на основе палладия |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011149542A (ru) | 2013-06-20 |
EA201400647A1 (ru) | 2014-12-30 |
WO2013085420A1 (ru) | 2013-06-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5793136B2 (ja) | ニッケルおよび銅を含まないグレーゴールド合金 | |
JP2019108614A (ja) | 耐変色性金合金 | |
EP1711641B1 (en) | Platinum alloy and method of production thereof | |
US10323310B2 (en) | Process for making finished or semi-finished articles of silver alloy | |
GB2426250A (en) | Silver alloys | |
EP1913168B1 (en) | Platinum alloy and method of production thereof | |
CA2719536A1 (en) | Method of producing precious metal alloy objects | |
CN104357703A (zh) | 一种玫瑰红18k金及其制备方法 | |
RU2537329C2 (ru) | Сплав на основе палладия и способ упрочнения палладиевых сплавов, применяемых для изготовления ювелирных изделий | |
EP1913167A1 (en) | Platinum alloy and method of production thereof | |
RU2604148C1 (ru) | Сплав на основе золота, упрочненный интерметаллидами, содержащими железо, (варианты) | |
RU2582836C1 (ru) | Ювелирный сплав на основе палладия, упрочненный интерметаллидами, содержащими кобальт (варианты) | |
RU2604147C1 (ru) | Сплав на основе золота, упрочненный интерметаллидами, содержащими никель, (варианты) | |
RU2604145C1 (ru) | Сплав на основе золота, упрочненный интерметаллидами, содержащими кобальт, (варианты) | |
JP2016098437A (ja) | パラジウム系合金 | |
RU2582837C1 (ru) | Ювелирный сплав на основе палладия, упрочненный интерметаллидами, содержащими железо, (варианты) | |
CH709923B1 (fr) | Alliage d'or. | |
RU2606679C2 (ru) | Ювелирный сплав на основе палладия (варианты) | |
KR100883335B1 (ko) | 장신구용 고내식성의 동합금 | |
CN114672691B (zh) | 一种抑菌仿金铜合金及其制备方法和应用 | |
JPS62235445A (ja) | 耐硫化性銀合金 | |
KR20170033938A (ko) | 내변색성 및 경도가 우수한 Ag-Cu계 합금 조성물 및 이의 제조방법 | |
Grzinčič et al. | Optimization of the solution annealing treatment of the AlSi10Mg (Cu) alloy | |
RU2333975C1 (ru) | Сплав на основе золота | |
EA019656B1 (ru) | Литейный ювелирный сплав белого цвета на основе палладия |