一種高溫琺瑯首飾用無鎳白色金合金及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高溫琺瑯首飾用無鎳白色金合金及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]白色金合金(俗稱K白金)作為鉑金的替代品，具有價格更便宜、強度更高、加工性能更好等優(yōu)點，在鑲嵌飾品中得到了廣泛應(yīng)用，成為飾品金合金中的主要材料。受市場經(jīng)濟環(huán)境及人們消費觀念的影響，8-10K的低成色K金開始作為時尚首飾風(fēng)行K金市場。由于金是呈金黃色的元素，要使金合金得到有效漂白，需要在合金中添加能起有效漂白作用的合金元素。在自然界的所有金屬元素中，雖然除了 Au、Cu等少數(shù)幾個元素有顏色之外，其它絕大部分金屬元素均呈現(xiàn)白色或灰色，但真正能有效用作K白金漂白元素的金屬非常少，鎳、鈀是K白金最有效的增白元素，但是鎳存在致敏的風(fēng)險，引起皮膚產(chǎn)生紅疹、濕疹、痕癢甚至潰爛，如圖1所示，嚴(yán)重影響人體健康和儀容。一旦某個人產(chǎn)生了鎳過敏反應(yīng)，則她(他)一生都會產(chǎn)生有這種反應(yīng)；而鈀的成本過于昂貴，將顯著增加生產(chǎn)成本。此外，要獲得較好的白度，它們的含量必須達到相當(dāng)?shù)某潭?，這將大大增加鑄造的難度，容易導(dǎo)致鑄造缺陷。采用鎳、鈀以外的合金元素作為金的漂白元素，對解決上述問題非常有意義。
[0003]但是，在采用鎳、鈀以外的合金元素對金進行漂白時，例如采用錳、鐵等元素，常出現(xiàn)合金的鑄造性能不佳、容易氧化夾雜、加工性能不好等問題，而且合金顏色也不好。MJSA與世界黃金協(xié)會用ASTM黃度指數(shù)對K白金進行了統(tǒng)一規(guī)定，定義“K白金”的黃度指數(shù)應(yīng)低于32，并將K白金按顏色分成1級、2級、3級共三個等級。如果K白金的白色等級較差，當(dāng)首飾表面鍍層磨損后，露出基體金屬的本來顏色，與鍍層顏色反差大，引起客戶的投訴或質(zhì)疑。
[0004]琺瑯工藝運用于首飾上，可以大大增加了首飾的藝術(shù)效果，但是這種效果受到多方面因素的影響，其中一個很主要的因素就是用于制作首飾坯底的合金材料。采用商業(yè)化K白金燒制透明琺瑯時，容易出現(xiàn)琺瑯底大量出現(xiàn)氣泡、琺瑯面發(fā)朦等問題，而基底金屬氧化嚴(yán)重也影響到琺瑯的顏色。當(dāng)燒制的琺瑯層與金屬基底的結(jié)合不夠牢固時，會出現(xiàn)爆裂、剝落等問題，特別是在電鍍環(huán)節(jié)容易出現(xiàn)這方面的問題。而一旦琺瑯面出現(xiàn)了爆裂或者剝落，需要花費很大的功夫才能修復(fù)，顯著增加了生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種高溫琺瑯首飾用無鎳白色金合金及其制備方法。
[0006]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
一種高溫法狼首飾用無鎳白色金合金，其是由以下成分組成:33.3-33.5wt%金、
56.0-58.0wt% 銀、3.0-5.0wt% 銅、4.0-6.0wt% 鋅、0.2-0.4wt% 鈀、0.02-0.05wt% 硅、
0.008-0.02wt°/c^jt、0.0005-0.001wt°/Ul，以及其它不可避免的雜質(zhì)。
[0007]該白色金合金是由以下質(zhì)量百分比的原料制成:0.8-2.0wt%銀鈧合金、
2.0-4.0wt%銀鈀合金、0-11.0wt%銀銅合金、10.0-27.0wt%銀鋅合金、0.5-1.0wt%銅硅合金、24.0-43.5wt% 純銀、2.0-6.0wt% 銅鋅合金、0.10-0.20wt% 銅硼合金、33.3-33.5wt% 純金。
[0008]所述的銀鈧合金，鈧的含量為lwt%。
[0009]所述的銀鈀合金中，鈀的含量為10wt%。
[0010]所述的銀銅合金中，銀的含量為5wt%。
[0011]所述的銀鋅合金中，鋅的含量為20wt%。
[0012]所述的銅娃合金中，娃的含量為5wt%。
[0013]所述的銅鋅合金中，鋅的含量為40wt% ;所述的銅硼合金中，硼的含量為0.5wt%。
[0014]一種高溫琺瑯首飾用無鎳白色金合金的制備方法，步驟為:
1)將原料在保護氣氛下進行熔煉；
2)物料全部熔清后，調(diào)整金屬液的溫度，澆鑄得到鑄錠；
3)將鑄錠乳壓后，退火。
[0015]步驟1)為:在工業(yè)純氬的保護下，將原料在感應(yīng)爐中進行熔煉，熔煉溫度為980-1000°C。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:
(1)本發(fā)明的無鎳白色金合金不存在鎳過敏風(fēng)險。
[0017](2)本發(fā)明的無鎳白色金合金具有優(yōu)異的抗高溫氧化性能和抗變色性能，燒制的透明琺瑯層具有很好的透亮度。
[0018](3)本發(fā)明的無鎳白色金合金作為法狼基底，燒制的法狼層穩(wěn)定，與基底結(jié)合牢固。
[0019](4)本發(fā)明的無鎳白色金滿足鑲嵌珠寶的要求，且合金具有優(yōu)良的冷加工性能。
【附圖說明】
[0020]圖1為佩戴鎳K白金首飾的部位出現(xiàn)過敏癥狀；
圖2為本發(fā)明8K白色金合金的顯微組織(100X )；
圖3為本發(fā)明8K白色金合金在5%硫化鈉溶液中的顏色坐標(biāo)變化情況；
圖4為本發(fā)明8K白色金合金在5%硫化鈉溶液中的色差變化情況；
圖5為本發(fā)明8K白色金合金在5%硫化鈉溶液中的黃度指數(shù)變化情況；
圖6為本發(fā)明8K白色金合金在750°C加熱1.5小時后的氧化膜情況(200X );
圖7為本發(fā)明8K白色金合金的溫度熱膨脹曲線；
圖8為本發(fā)明8K白色金合金的加工硬化曲線。
【具體實施方式】
[0021]—種高溫法狼首飾用無鎳白色金合金，其是由以下成分組成:33.3-33.5wt%金、56.0-58.0wt% 銀、3.0-5.0wt% 銅、4.0-6.0wt% 鋅、0.2-0.4wt% 鈀、0.02-0.05wt% 硅、
0.008-0.02wt°/c^jt、0.0005-0.001wt°/Ul，以及其它不可避免的雜質(zhì)。
[0022]其是由以下質(zhì)量百分比的原料制成:0.8-2.0wt%銀鈧合金、2.0-4.0wt%銀鈀合金、0-11.0wt% 銀銅合金、10.0-27.0wt% 銀鋅合金、0.5-1.0wt% 銅硅合金、24.0-43.5wt% 純銀、2.0-6.0wt% 銅鋅合金、0.10-0.20wt% 銅硼合金、33.3-33.5wt% 純金。
[0023]優(yōu)選的，所述的銀鈧合金，鈧的含量為lwt%;所述的銀鈀合金中，鈀的含量為10wt% ;所述的銀銅合金中，銀的含量為5wt% ;所述的銀鋅合金中，鋅的含量為20wt% ;所述的銅娃合金中，娃的含量為5wt% ;所述的銅鋅合金中，鋅的含量為40wt% ;所述的銅硼合金中，硼的含量為0.5wt%。
[0024]上述該種高溫法狼首飾用無鎳白色金合金的制備方法，步驟為:
1)將原料在保護氣氛下進行熔煉；
2)物料全部熔清后，調(diào)整金屬液的溫度，澆鑄得到鑄錠；
3)將鑄錠乳壓后，退火。
[0025]優(yōu)選的，步驟1)為:在工業(yè)純氬的保護下，將原料在感應(yīng)爐中進行熔煉，熔煉溫度為 990-1010°Co
[0026]優(yōu)選的，步驟2)中，調(diào)整金屬液的溫度到980-1000°C ；
優(yōu)選的，步驟3)中，退火處理為:在700-800 °C下退火3-10分鐘。
[0027]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步的說明:
實施例1:
本實施例的用于燒制高溫琺瑯的白色金合金，其是由以下質(zhì)量百分比的成分組成:
57.33wt% 銀，0.016wt% 鈧，0.20wt% 鈀，3.06wt% 銅，5.92wt% 鋅，0.030wt% 硅，
0.0006￥丨％硼，33.38?丨％金，余量為不可避免的雜質(zhì)。
[0028]本實施例的制備方法，步驟為:
在真空感應(yīng)爐中進行熔煉，所述原料的質(zhì)量百分比分別為:1.6wt%銀鈧合金，2被％銀鈀合金，10.5wt%銀銅合金，25.5wt%銀鋅合金，0.6wt%銅娃合金，24.lwt%純銀，2.2wt%銅鋅合金，0.12wt%銅硼合金，33.38wt%純金。將純金、純銀乳成薄片，用其包裹銀鈧合金、銀鈀合金、銀銅合金、銅鋅合金、銀鋅合金、銅娃合金、銅硼合金等材料，放入石墨;t甘禍內(nèi)，充填密實并關(guān)閉爐蓋，抽真空到4.5Pa，充入工業(yè)純氬到1.0atm。啟動感應(yīng)加熱進行熔煉，熔煉溫度為990-1000°C。爐料全部熔清后，調(diào)整金屬液溫度為980-990°C，將金屬液澆注到鋼錠模內(nèi)制得鑄錠。將鑄錠乳壓后，在700°C退火10分鐘。
[0029]本實施例制得的8K白色金合金鑄態(tài)初始密度為11.96 g/cm3，經(jīng)過乳壓65%后，乳壓態(tài)密度為12.06 g/cm3，密度變化率只有0.8%，說明合金的鑄造組織是比較致密的，對金屬基底的拋光及琺瑯層的顏色和結(jié)合牢度是有利的，這點可以從其退火態(tài)顯微組織得到體現(xiàn)，如圖2。
[0030]本實施例制得的8K白色金合金的初始顏色坐標(biāo)值L*，a*，b*分別為91.23,-1.11和10.64，黃度指數(shù)為15.81。該顏色坐標(biāo)位于色區(qū)圖的白色金合金區(qū)域內(nèi)(a*介于_2~3之間，b*介于0~18之間)，與8N-18的位置很接近，而其黃度指數(shù)則小于一級白色等級的閾值19，因而具有非常好的白度。將其浸泡在5%的硫化鈉溶液內(nèi)，其顏色坐標(biāo)變色情況如圖3，色差變化率如圖4，黃度指數(shù)變化率如圖5。隨著腐蝕時間的延長，合金的亮度緩慢下降，b值緩慢上升，而a值基本不變，表明合金逐漸轉(zhuǎn)黃，表面漸趨晦暗。但是合金浸泡64小時后，黃度指數(shù)依然在K白金規(guī)定的范圍內(nèi)，表現(xiàn)出優(yōu)良的抗