ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2244762
СПЛАВ НА ОСНОВЕ ПАЛЛАДИЯ БЕЛОГО ЦВЕТА

СПЛАВ НА ОСНОВЕ ПАЛЛАДИЯ БЕЛОГО ЦВЕТА. УКРАШЕНИЯ. ЮВЕЛИРНЫЕ. ЗОЛОТО. ПЛАТИНА. АЛМАЗ. БРИЛЬЯНТ. НОУ ХАУ. ОБРАБОТКА. ОГРАНКА. ДРАГОЦЕННЫЙ КАМЕНЬ. ВНЕДРЕНИЕ. ПАТЕНТ. ТЕХНОЛОГИИ.

ИЗОБРЕТЕНИЕ. СПЛАВ НА ОСНОВЕ ПАЛЛАДИЯ БЕЛОГО ЦВЕТА. Патент Российской Федерации RU2244762

Имя заявителя: Открытое акционерное общество "Екатеринбургский завод по обработке цветных металлов" (ОАО "ЕЗ ОЦМ") (RU) 
Имя изобретателя: Ермаков А.В. (RU); Горских Т.С. (RU); Сюткина В.И. (RU) 
Имя патентообладателя: Открытое акционерное общество "Екатеринбургский завод по обработке цветных металлов" (ОАО "ЕЗ ОЦМ") (RU)
Адрес для переписки: 620014, г.Екатеринбург, пр. Ленина, 8, ОАО "ЕЗ ОЦМ", Исполнительному директору А.И.Федотову
Дата начала действия патента: 2003.11.10 

Изобретение относится к области металлургии благородных металлов, в частности к сплавам на основе палладия белого цвета, предназначенным для изготовления ювелирных изделий. Предложен сплав на основе палладия белого цвета, содержащий никель, при этом он дополнительно содержит медь, цинк и индий при следующем соотношении компонентов, мас.%: палладий 85,0-90,0, никель 5,5-12,0, медь 1,5-2,0, цинк 2,0-2,5, индий 1,0-1,5. Технический результат - создание сплава на основе палладия белого цвета, близкого к платине, обладающего оптимальными физико-механическими свойствами и позволяющего изготавливать ювелирные изделия методом литья с высокой точностью, штамповки, цепевязания.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к области металлургии благородных металлов, в частности к сплавам на основе палладия, предназначенных для изготовления ювелирных изделий.

В последнее время сплавы на основе палладия получают широкое распространение в ювелирном производстве. По своим потребительским, эстетическим и технологическим свойствам и устойчивости к потускнению палладий практически не уступает платине и имеет даже ряд преимуществ. В зависимости от соотношения его в сплаве с другими компонентами можно получить цветовой тон ювелирного изделия в широком диапазоне. Кроме того, сплавы на основе палладия обладают лучшей обрабатываемостью, например давлением, имеют более низкий удельный вес по сравнению с платиной и имеют значительно более низкую стоимость.

Известны палладиевые сплавы для бижутерии (а.з. Японии №62-279335, 62-279334, С 22 С 5/04, заявл. 06.11.87 г., oп. РЖ ИСМ №1, вып.48, 1994 г., с.19). Сплавы содержат 50-95% палладия и 5-50% вольфрама или молибдена. Для регулирования цвета и прочности сплава он может содержать ванадий, сурьму, бор и платину, которые вводят в количестве до 10%.

Недостатком известных сплавов является то, что их можно использовать только для бижутерии, т.к. содержание большого количества неблагородных компонентов не обеспечивает коррозионной стойкости сплавов. Данные сплава обладают высокой твердостью и низкой пластичностью.

Известен палладиевый сплав для ювелирных изделий (а.з. Японии №62-192580, С 22 С 5/04, заявл.03.08.87 г., оп. РЖ ИСМ №1, вып.48, 1994 г., с.19). Сплав содержит 50-95% палладия и 5-50% хрома. Для придания сплаву антикоррозионных свойств и регулирования цвета в матричный сплав вводят до 10% серебра, вольфрама, молибдена и до 5% сурьмы.

Сплав предполагается для изготовления ювелирных изделий, однако при наличии в сплаве дополнительных компонентов из вышеуказанного ряда палладиевый сплав белого цвета получить невозможно. Серебро понижает коррозионную стойкость сплава, обусловленную наличием в атмосфере соединений серы.

Известен сплав на основе палладия, предназначенный для ювелирной промышленности (а.с. СССР №811860, С 22 С 5/04, заявл. 04.06.79 г., оп. 1982 г., бюлл. №4).

Сплав на основе палладия содержит индий и металл, выбранный из группы, содержащей скандий, магний и алюминий. Содержание индия в сплаве составляет 22-28%.

Содержание индия в палладиевом сплаве более 1,5% обуславливает образование интерметаллидов палладий-индий, которые являются твердыми и хрупкими соединениями, что сильно затрудняет механическую обработку ювелирных изделий.

Недостатком этого сплава являются невысокая коррозионная стойкость и низкий предел прочности на разрыв, повышенная твердость и хрупкость из-за указанных соединений.

Кроме того, компоненты, входящие в состав и их количество обеспечивают получение только низкопробных ювелирных изделий.

Известна композиция на основе палладия (патент РФ №2132885, С 22 С 5/04, опубл. бюлл. №19, 1999 г., с.445), содержащая палладий, никель и бор в следующем соотношении, мас.%:

  • палладий - 83,4-88,6

  • никель - 10,0-15,0

  • бор - 1,4-1,6

Недостатком известного сплава является наличие в нем высокого содержания бора. Присутствие бора повышает прочностные свойства и хрупкость сплава, что усложняет обработку и при этом значительно снижаются литейные свойства сплава.

Кроме того, недостатком указанного палладиевого сплава является невозможность получения широкой гаммы цветовой окраски, в частности получения сплава хорошего (холодного) белого цвета, близкого к платине.

Наиболее близким по составу к заявляемому является ювелирный сплав на основе палладия белого цвета, содержащий по массе, в %:

  • палладий - 85,0

  • серебро - 13,0

  • никель - 2,0

(Межгосударственный стандарт ГОСТ 30649-99 “Сплавы на основе благородных металлов. Ювелирные. Марки”. Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, Минск, стр. 4, опубл. 28.05.99 г.)

Однако известный сплав имеет высокую температуру плавления и невысокую пластичность, что увеличивает сложность его обработки.

Кроме того, из-за неоптимального соотношения компонентов палладий-никель сплав обладает низким коэффициентом отражения, т.е. плохим блеском, а при определенных условиях окружающей среды ювелирные изделия, выполненные из указанного сплава, имеют склонность к потускнению.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является создание состава сплава на основе палладия белого цвета, близкого к платине, обладающего оптимальными физико-механическими свойствами и позволяющего изготавливать ювелирные изделия методом литья с высокой точностью, штамповки, цепевязания и т.д.

Техническим результатом при использовании изобретения является получение промышленным способом высокопробных ювелирных изделий белого цвета, с блеском, близким к платине, и коррозионно-стойких во времени, с улучшенными литейными свойствами, за счет снижения температуры плавления и повышения текучести сплава.

Поставленная задача достигается тем, что в палладиевый сплав, включающий никель, дополнительно вводят медь, цинк и индий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

  • палладий - 85,0-90,0

  • никель - 5,5-12,0

  • медь - 1,5-2,0

  • цинк - 2,0-2,5

  • индий - 1,0-1,5

Содержание палладия в сплаве обусловлено требованием ГОСТа, т.е. при получении из сплава ювелирного изделия последнее должно соответствовать стандартной пробе.

Наличие в составе сплава никеля в заявляемых пределах в сочетании с палладием и цинком значительно снижает температуру плавления, обеспечивает сплаву белый цвет и придает блеск. Кроме того, содержание никеля и цинка в сплаве придает ему цветовой тон, близкий к платиновым сплавам.

Введение в состав сплава до 1,5 мас.% индия улучшает пластичность сплава, снижает температуру плавления, а при дальнейшем увеличении содержания индия резко увеличивается твердость и хрупкость сплава.

Содержание индия в сплаве в количестве 1,0-1,5 мас.% является оптимальным и не изменяет цвет сплава. Уменьшение содержания индия менее 1,0 мас.% приводит к ухудшению литейных свойств, повышает коррозионную стойкость.

Увеличение содержание никеля в сплаве более 12 мас.% снижает его качество как ювелирного сплава.

Содержание меди в заявленном количестве является оптимальным для замещения палладия в сплаве и обеспечивает высокий предел прочности.

Присутствие цинка снижает температуру плавления сплава, повышает текучесть.

Сплав на основе палладия предлагаемого состава по сравнению с известными обладает высокими механическими и потребительскими свойствами, быстрой кристаллизацией, хорошими литейными характеристиками. Благодаря снижению температуры плавления сплава усиливаются диффузионные процессы, происходит равномерное распределение составляющих компонентов. Сплав пригоден для использования в производстве изделий любыми методами (ОМД, литье, цепевязание как ручное, так и машинное).

Заявляемый сплав получали прямым сплавлением входящих в его состав компонентов, в качестве которых использовали палладий чистотой 99,9%, никель марки Н-00, медь марки М-00, цинк марки Цн-00, индий марки Ин-00.

Были приготовлены две шихты с содержанием палладия 85,0% и 90% (см. таблицу). Шихту плавили на установке центробежного литья Madulan фирмы Gallony (Италия).

Полученный сплав анализировали и определяли химсостав. Механические свойства испытывали на установке Instron 3112. Температуру солидуса и ликвидуса определяли на образцах методом дифференциально-термического анализа.

На изготовленных шлифах была произведена оценка цвета и блеска сплавов.

Составы заявляемых сплавов, их физико-механические свойства, а также показатели цветности представлены в таблице. Как видно из таблицы, заявляемый сплав по сравнению с известным благодаря оптимальному сочетанию в сплаве компонентов в указанном количественном соотношении обладает улучшенными физико-механическими свойствами и более интенсивным белым цветом и блеском, коррозионной стойкостью.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сплав на основе палладия белого цвета, содержащий никель, отличающийся тем, что он дополнительно содержит медь, цинк и индий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Версия для печати
Дата публикации 02.01.2007гг


вверх