RU2751063C1

RU2751063C1 - Alloy based on 585-grade platinum

Info

Publication number: RU2751063C1
Application number: RU2020139132A
Authority: RU
Inventors: Екатерина Сергеевна Лопатина; Сергей Борисович Сидельников; Юлия Дмитриевна Дитковская; Сергей Владимирович Беляев; Александр Валентинович Столяров; Ольга Сергеевна Лебедева; Владимир Александрович Лопатин
Priority date: 2020-11-26
Filing date: 2020-11-26
Publication date: 2021-07-07

Abstract

FIELD: metallurgy.SUBSTANCE: present invention relates to the field of metallurgy, in particular to platinum-based alloys designed for the manufacture of jewelry. The platinum-based alloy contains, wt.%: platinum 58.5-59.0; copper 14.0-16.0; zinc 2.1-6.4; rhodium 0.001-0.01; titanium 0.005; silver is the rest.EFFECT: invention is aimed at obtaining a platinum-based alloy that does not contain nickel, with high mechanical properties and their uniform distribution along the length and width of the ingot.1 cl, 2 tbl

Description

Настоящее изобретение относится к области металлургии сплавов на основе платины, предназначенных для изготовления ювелирных изделий.The present invention relates to the field of metallurgy of platinum-based alloys for jewelry making.

В связи со значительным ростом спроса и уровня цен на ювелирные изделия из сплавов на основе палладия и снижением стоимости платины, актуально создание сплавов 585 пробы на ее основе. Поскольку никель при прямом и долговременном контакте с кожей человека вызывает аллергию и Директива ЕС 76/769/ЕЕС запрещает его использование в ювелирных изделиях, необходимо создание сплавов, не содержащих в своем составе никель.In connection with a significant increase in demand and the level of prices for jewelry made from palladium-based alloys and a decrease in the cost of platinum, it is important to create 585-carat alloys on its basis. Since nickel is allergic to direct and long-term contact with human skin and the EU Directive 76/769 / EEC prohibits its use in jewelry, it is necessary to create nickel-free alloys.

Известен сплав платины 585 пробы (Патент РФ №2645624, С22С 5/04, 26.02.2018), обладающий высоким уровнем пластических свойств и содержащий следующие компоненты мас. %: платина 58,5-59,0; палладий 2,9-3,1; цинк 6,5-7,5; серебро 14,6-15,6; медь остальное. Однако содержание в его составе палладия в пределах 25,0-35,0 мас. % из-за высокой его стоимости ведет к значительному повышению себестоимости производимых из него ювелирных изделий.Known alloy of platinum 585 samples (RF Patent No. 2645624, C22C 5/04, 02/26/2018), which has a high level of plastic properties and contains the following components wt. %: platinum 58.5-59.0; palladium 2.9-3.1; zinc 6.5-7.5; silver 14.6-15.6; copper rest. However, the content of palladium in its composition is in the range of 25.0-35.0 wt. % due to its high cost leads to a significant increase in the cost of jewelry made from it.

Наиболее близким к изобретению является сплав (Патент РФ №2650220, С22С 5/04, 11.04.2018), содержащий следующие компоненты мас. %: платина 58,5-59,0; палладий 25,0-35,0; цинк 1,0-2,0; медь остальное. Он пригоден для микролитья и обладает хорошей пластичностью при достаточно высокой твердости.The closest to the invention is an alloy (RF Patent No. 2650220, C22C 5/04, 04/11/2018) containing the following components wt. %: platinum 58.5-59.0; palladium 25.0-35.0; zinc 1.0-2.0; copper rest. It is suitable for microfusion and has good ductility at a sufficiently high hardness.

Основной задачей изобретения является создание нового безникелевого сплава на основе платины 585 пробы, имеющего повышенный уровень механических свойств и их равномерное распределение по длине и сечению слитка, расширяющих область применения сплава при изготовлении ювелирных изделий, и обладающего более низкой стоимостью.The main objective of the invention is to create a new nickel-free alloy based on platinum 585, which has an increased level of mechanical properties and their uniform distribution along the length and cross-section of the ingot, expanding the scope of the alloy in the manufacture of jewelry, and having a lower cost.

Для решения поставленной задачи предложен сплав на основе платины, содержащий медь, серебро, цинк, дополнительно содержит, родий и титан при следующем соотношении компонентов, по мас. %:To solve this problem, an alloy based on platinum is proposed, containing copper, silver, zinc, additionally contains rhodium and titanium with the following ratio of components, by weight. %:

платина - 58,5-59,0;platinum - 58.5-59.0;

медь - 14,0-16,0;copper - 14.0-16.0;

цинк - 2,1-6,4;zinc - 2.1-6.4;

родий - 0,001-0,01;rhodium - 0.001-0.01;

титан - 0,005;titanium - 0.005;

серебро - остальное.silver is the rest.

Содержание платины в сплаве обусловлено обеспечением пробности 585 пробы.The platinum content in the alloy is due to the 585 fineness.

Введение меди в сплав повышает его твердость.The introduction of copper into the alloy increases its hardness.

Введение от 1,0 до 2,0% цинка в сплав повышает его жидкотекучесть, что благоприятно влияет на характер пластической деформации. При содержании цинка в сплаве выше 2% повышается порог хрупкости.The introduction of 1.0 to 2.0% zinc into the alloy increases its fluidity, which favorably affects the nature of plastic deformation. When the zinc content in the alloy is above 2%, the brittleness threshold increases.

Серебро в заявляемых пределах значительно снижает температуру плавления сплава и повышает его пластичность.Silver within the claimed limits significantly reduces the melting point of the alloy and increases its ductility.

Родий позволяет добиться требуемых чистоты белого цвета и блеска сплава, а также повысить прочность и твердость сплава.Rhodium allows to achieve the required purity of white color and luster of the alloy, as well as to increase the strength and hardness of the alloy.

Добавка титана при его значительной растворимости в платине повышает твердость. Совместное введение титана, серебра и рутения повышает коррозионную стойкость сплава.The addition of titanium, with its significant solubility in platinum, increases the hardness. The joint introduction of titanium, silver and ruthenium increases the corrosion resistance of the alloy.

Сплав был получен прямым сплавлением основных компонентов в индукционной печи в атмосфере инертного газа (аргона). Введение рутения осуществлялось в соответствии с известным способом модифицирования сплавов на основе золота (Патент РФ №2507284, C1 С22С 5/02 С22С 1/03, 20.02.2014) - перед кристаллизацией сплава в виде лигатуры серебро-рутений, полученной осаждением рутения из электролита гальваническим способом на серебро. Температурный интервал сплава определялся методом дифференциально-термического анализа. Состав сплава контролировался с помощью количественного химического анализа. После литья полуфабрикаты из сплава подвергались гомогенизационному отжигу в атмосфере инертного газа (аргона) и последующим сортовой прокатке и волочению с применением промежуточных отжигов.The alloy was obtained by direct fusion of the main components in an induction furnace in an inert gas (argon) atmosphere. The introduction of ruthenium was carried out in accordance with the known method of modifying alloys based on gold (RF Patent No. 2507284, C1 C22C 5/02 C22C 1/03, 02/20/2014) - before crystallization of the alloy in the form of a silver-ruthenium ligature obtained by the deposition of ruthenium from the electrolyte by galvanic way for silver. The temperature range of the alloy was determined by the method of differential thermal analysis. The composition of the alloy was controlled by quantitative chemical analysis. After casting, the semifinished products of the alloy were subjected to homogenization annealing in an inert gas (argon) atmosphere and subsequent section rolling and drawing with the use of intermediate anneals.

Для сравнения в таблице 1 приведены составы заявляемого и известных сплавов, в таблице 2 - микротвердости сплавов в литом состоянии.For comparison, table 1 shows the compositions of the claimed and known alloys, in table 2 - microhardness of alloys in the cast state.

Полученный ювелирный сплав платины соответствует 585 пробе, имеет красивый цветовой оттенок, достаточную для изготовления ювелирных изделий микротвердость, пластичность и прочностные свойства.The obtained jewelry alloy of platinum corresponds to 585 fineness, has a beautiful color shade, microhardness, plasticity and strength properties sufficient for making jewelry.

Применение заявляемого сплава по сравнению с известными дает не менее выраженный модифицирующий эффект и тем самым позволяет повысить механические и технологические свойства сплава, при этом снижая его стоимость, и использовать его в производстве ювелирных изделий с применением методов обработки металлов давлением и литья.The use of the inventive alloy in comparison with the known ones gives no less pronounced modifying effect and thereby makes it possible to increase the mechanical and technological properties of the alloy, while reducing its cost, and to use it in the manufacture of jewelry using methods of metal forming and casting.

Claims

A platinum-based alloy containing copper, silver, zinc, characterized in that it additionally contains rhodium and titanium in the following ratio of components, wt. %:

platinum - 58.5-59.0;

copper - 14.0-16.0;

zinc - 2.1-6.4;

rhodium - 0.001-0.01;

titanium - 0.005;

silver is the rest.