лигатура для серебра что это

СПЛАВ НА ОСНОВЕ СЕРЕБРА 925є. ЛИГАТУРА SILV-VICUCo

Новости

Утверждена экскурсионная программа XIV Литейного Консилиума®

Ведущие специалисты литейных предприятий России и зарубежья соберутся в Челябинске на Литейном Консилиуме®

Скончалась Доктор технических наук, профессор Мысик Р.К

СПЛАВ НА ОСНОВЕ СЕРЕБРА 925

Лигатура SILV-VICUCo относится к области металлургии, в частности к производству сплавов с высоким содержанием серебра, и может быть использовано в ювелирной промышленности при изготовлении ювелирных украшений, а также может быть использовано в часовой промышленности для изготовления корпусов-браслетов часов и в электротехнике.
При создании изобретения решалась задача повышения коррозионной стойкости сплава при одновременном повышении технологичности.
Лигатурой принято называть промежуточный сплав, в котором содержится максимальное количество легирующих компонентов. Предлагаемая лигатура приготовлена методом непосредственного сплавления. Последовательность загрузки определялась растворимостью последующего компонента к предыдущему, температурами плавления, а также по возрастающей степени сродства к кислороду: медь, олово, никель, кобальт, хром, титан, алюминий, кремний, бор, фосфор.

Для составления и расчёта лигатуры применялись следующие данные:
-требования, предъявляемые к годному литью, по содержанию основных легирующих компонентов;
-величину угара компонентов, входящих в лигатуру, при плавке и литье;
-универсальность получаемого сплава для всех методов формообразования.

Химико-физические свойства новой лигатуры

Податливость механической обработке

Сплав имеет необходимую хрупкость для достижения обрабатываемости.
Качество обрабатываемого материала характеризуется: химическим составом, структурой и физико-механическими свойствами. Обрабатываемость серебра 925 пробы в основном зависит от структуры, содержания меди Cu и легирующих компонентов. Практическим путём выяснилась зависимость чистоты поверхности от содержания алюминия Al, никеля Ni, хрома Cr, кобальта Co кремния Si, титана Ti при отожженном состоянии. Сплав имеет необходимую хрупкость для достижения обрабатываемости. Влияние состава и структуры на чистоту поверхности объясняется тем, что при большей твёрдости обрабатываемого металла меньше степень пластической деформации.
Обрабатываемость серебра 925 улучшается с увеличением олова Sn до определённого придела.

Сплав серебро-медь СрМ 925 в литом состоянии имеет:
σ = 320 МПа, δ = 22 %, количество перегибов – 3.
Сплав SILV имеет следующие свойства:
В литом состоянии:
σ = 380 МПа, δ = 37-38 %, количество перегибов – 10-12;
σ = 380-390 МПа, δ = 38 %, количество перегибов – 11.
Исследование микроструктуры сплава СрМ 925 показали, что отливки обычного сплава серебро-медь имеют крупнозернистую структуру. После паек и отжига размер не увеличивается, однако происходит дополнительное окисление поверхностных зон отливок, что приводит к возникновению хрупкости. Применение лигатуры SILV позволяет в наибольшей степени размельчить структуру отливок.

Отражательная способность (блеск)

Ювелирные изделия, изготовленные из данного сплава имеют красивы сталистый цвет, блеск, не темнеют со временем. Лигатура является универсальной. Т,е. может использоваться для литья методом эстрих-процесса. Имеет низкую себестоимость. Отражательная способность определяется поверхностным слоем. Легирующими компонентами. Форма и величина поверхности очень сильно зависят от типа кристаллической решётки и природы межатомных связей. Для серебра Ag, обладающего кристаллической структурой ранецентрированного куба и являющегося простым одновалентным металлом, характерна открытая, простая и симметричная форма поверхности Ферми (простые шары соединённые горловинами) [7, стр. 6]. Сплав SILV обладает плотным и упрочняющим свойством за счёт компонентов: никель, титан, бор, алюминий. Составляющие с серебром твёрдый раствор внедрения. Следовательно свойства предложенного сплава почти идентичны свойствам
чистого серебра.

Коррозионная стойкость и экологичность

Определяется химическим составом сплава, степенью его легированности. Наличием раскислителей и модификаторов. Технологичностью плавки-заливки, применением вторичного сырья. Растворимостью компонентов. Структурой сплава.
Коррозионную стойкость сплава повышают хром Cr, кобальт Co, алюминий Al и кремний Si. В качестве дополнительных центров кристаллизации (инокулятора) модификатором-инокулятором выбран титан Ti. В качестве модификатора-лимитатора, ограничивающего рост кристаллов и скругляя границы зёрен (лимитация) выбран бор B [3, стр. 13]. Добавки никеля Ni повышают стойкость к эрозии.

Последовательность загрузки: Cu, Al, Sn, Si, Ni, Cr, Co, Ti, B, CuP. Обусловлена химико-физическими свойствами компонентов: кристаллической решёткой, плотностью, температурой плавления, растворимостью, коэффициент объёмного расширения и т.д.
Температурные режимы выбираются, при последовательности загрузки, относительно температур получаемых сплавов в процессе плавки. За основу взята температура плавления Cu (1083 ° C). Следующие характеристики: температура плавления, теплоёмкость, теплопроводность, растворимость, коэффициент вязкости, плотность.
Последовательность технологических операций.
— разогрев печи до 1090 градусов Цельсия, загрузка флюса, загрузка меди;
— замес ванны, последовательная загрузка олова, никеля, алюминия, кремния, титана, меди фосфористой, бора;
— замес, выдержка в течении 2,5 мин, замес, разлив.

Введение фосфора в расплав.
Фосфор вводится в расплав в качестве Меди фосфористой Марок МФ-1и МФ-2.

Лигатура применялась на часовых заводах России. ООО «ПЧЗ», ООО «МакТайм». А также на ювелирных предприятиях г. Калининград.

Источник

Влияние примесей в сплавах золота и серебра на качество ювелирных изделий

Елена Голодаева, компания «Петрозолото», Санкт-Петербург, Россия

«Ложка дегтя портит бочку меда»

В российской ювелирной промышленности при производстве изделий редко пользуются сплавами, изготовленными на специализированном предприятии, в основном, из-за дороговизны металла. Большинство предприятий предпочитает проводить легирование благородного металла непосредственно на своем производстве. Это предъявляет определенные квалификационные требования к технологическому персоналу данного предприятия.

Как правило, технологи хорошо осведомлены о влиянии легирующих компонентов на технологические свойства сплавов. Влиянию же микропримесей, по моим наблюдениям, не уделяется должного внимания. Меж тем игнорирование этого факта нередко приводит к весьма плачевным последствиям в виде массового брака изделий. В этой статье рассматриваются вопросы влияния примесей на свойства сплавов золота и серебра.

Напомним основные примеси драгоценных металлов и их влияние на технологические свойства сплавов. ГОСТ 30649-99 [1] устанавливает предельное содержание в сплавах золота и серебра четырех металлических примесей: железа, свинца, сурьмы, висмута. Эти элементы содержатся в природном металле.

Свинец. Образует с золотом и серебром интерметаллические соединения, располагающиеся вокруг зерен металлической решетки, и охрупчивает сплав, делая его непригодным для прокатки и гибки. Последующий нагрев приводит к еще большей хрупкости.

Аналогичным действием характеризуются также сурьма и висмут.

Железо. Вследствие легкой окисляемости железо в сплавах золота и серебра присутствует в виде инородных включений. Это не оказывает влияния на обработку сплава давлением, но значительно осложняет обрабатываемость металла резанием и при доводочных операциях.

Из неметаллических примесей ГОСТ устанавливает максимальное содержание кислорода. Последний активно поглощается из атмосферы расплавленным серебром и окисляет легирующие компоненты сплава, в основном медь. Образующаяся закись меди вызывает охрупчивание сплава. [2,3]

Вышеупомянутые эффекты проявляются уже при содержании нескольких сотых долей процента этих примесей. Естественно, что при использовании оборотного металла из обратимых отходов предприятия, вредные примеси концентрируются, качественный состав их расширяется за счет внесения новых, попавших в металл в процессе выполнения различных технологических операций.

Алюминий. С повышением концентрации алюминия пластичность сплавов возрастает. Это означает, что алюминий действует как легирующий компонент и как раскислитель (очищает металл от газов и закиси меди). Однако в результате раскисления образуется Al₂O₃ и уже при содержании 0,01% прокат имеет значительные дефекты на поверхности.

Олово. Снижает прочность и твердость сплавов, пластичность не изменяется. При содержании олова более 0,008% качество поверхности проката резко ухудшается: появляются вздутия и плены.

Фосфор растворим только в меди и имеет ограниченную растворимость в золоте и серебре. Фосфор действует как раскислитель, повышая пластичность сплава. Твердость сплава минимальна, глубина вытяжки и число перегибов максимальны. При содержании не более 0,08% сохраняется хорошая поверхность проката, однако, структура сплава ухудшается.

Сера, растворяясь в расплавах золота и серебра, меди, не образует твердых растворов с этими металлами. Поэтому при затвердевании сплава слиток «кипит» уже при содержании 0,02% серы, характеризуется наличием газовой пористости и к прокату непригоден. При содержании серы 0,004-0,01% металл по механическим характеристикам близок к сплавам, легированным алюминием: повышается прочность при снижении пластичности. Сера попадает в сплавы золота и серебра при плавке и отжиге под слоем древесного угля, содержащего серу, из атмосферы, загрязненной промышленными газами, с остатками серной кислоты после травления изделий.

Особо следует остановиться на кремнии. Все исследования советского периода утверждают, что кремний исключительно вредная примесь, так как, не растворяясь в золоте и серебре, а только в меди, он значительно охрупчивает сплавы, снижая глубину вытяжки и количество перегибов [4]. Содержание кремния в сплавах они рекомендовали ограничить 0,003%. Однако, в последние годы большинство предприятий ювелирной промышленности России стали использовать при легировании готовые лигатуры импортного производства. Это оказалось значительно легче и дешевле проверенного «дедовского» способа составления сплава из чистых металлов. Оказалось, что эти лигатуры содержат кремний, в количествах, превышающих установленный ранее предел его содержания. Выяснилось, что в трех- и более компонентных системах кремний растворяется несколько лучше, чем в чистых металлах, увеличивая, как показали данные рентгеноструктурного анализа, периметр кристаллической решетки твердого раствора. За более детальным изучением вопроса о влиянии кремния на свойства золотых сплавов автор отсылает читателя к основательным работам [5,6]. Заметим, что в этом случае кремний следует считать не примесью, а легирующим компонентом согласно [7]. Введение кремния в сплавы дало два заметных преимущества: снижение окислительной способности сплава и снижение толщины обогащенного слоя на поверхности изделий, что позволило ликвидировать очень трудоемкую и экологически вредную операцию анодного травления отливок. Теперь вполне можно обойтись магнитной галтовкой.

Однако сия благая идея, понесясь по рытвинам и колдобинам российского бизнеса, понемногу стала превращаться в нечто крайне неудобоваримое. Большинство российских предприятий закупают лигатуру у поставщиков, действующих на территории России. И взаимоотношения с ними, в основном, разыгрываются по сценарию: «Зоя Ивановна, примите у этих граждан брак и выдайте им новый».

Поясню свою мысль. Дело в том, что партии лигатуры одной и той же марки, будучи запущенными в производство, иногда резко отличаются по своим технологическим свойствам, приводя к нестабильности технологического процесса и доставляя массу забот технологу: как ему угадать пути корректировки техпроцесса, чтобы выпустить качественное изделие, а не перерабатывать металл впустую.

Состав лигатур производитель обычно не сообщает заказчику, прикрываясь пресловутым «ноу-хау». Однако в нашем мире «промежпланетных сообщений» и высоких химических технологий, известных даже в отсталой в технологическом плане России это «ноу-хау» доживет только до первого грамотного химика. Тем не менее, некоторые поставщики лигатур частично знакомят своих клиентов с составами используемых ими лигатур. Таким образом и попала ко мне эта табличка.

Таблица 1 Состав лигатур Leg Or

Как видно из этой таблицы, кремний, как легирующий компонент показан только для серебряной лигатуры SF 928 DY.

(Любопытно, что при приготовлении припоев совсем не используется так повсеместно применяемый в России кадмий. Кадмий – крайне вредный компонент, этот металл часто является виновником развития рака. Источник)

Вооружившись этими данными, мы приступили к анализу закупленных нами лигатур. Результаты в сравнении с данными таблицы 1 представлены в следующей таблице.

Источник

Что же такое лигатура?

Беря в руки золотые украшения, одевая на пальцы обручальные кольца или рассматривая перстни с бриллиантами, мало кто догадывается, что имеет дело не с чистым желтым металлом. Все драгоценности, украшения, аксессуары и прочие изделия из драгоценного металла являются конечным продуктом сложного технологического процесса.

Ввиду своих особых физических свойств, золото в естественном и в чистом виде практически никогда не используется в ювелирной отрасли. Желтый металл слишком мягкий, его структура не отличается устойчивостью и прочностью. Чтобы будущее изделие из драгоценного металла имело практическую пользу, используются специальные сплавы, состоящие из ископаемого золота и лигатуры. Что же такое, лигатура и каково ее место в драгоценных сплавах?

Лигатура. Значение. Основные характеристики и свойства.

Лигатура термин, в переводе с латыни означающий «связь». Другими словами – это определенный металл или сплав, в состав которого входят один или несколько тугоплавких компонентов. Добавление этого сплава в жидкий металл кардинально меняет его физические свойства. Добавки используются в металлургии, в результате чего из черного металла получаются определенные марки стали.

В ювелирном деле лигатура используется для повышения прочность и устойчивость драгоценного сплава, способствует изменению внешних данных желтого металла. Для практического использования металлов присутствие лигатуры крайне важно. Благодаря добавкам новые сплавы становятся более прочными или наоборот, обретают необходимую мягкость. Добавки или состав дополнительных компонентов может варьироваться. Т.е. определяющим фактором лигатуры является процентное содержание дополнительных компонентов.

Сами по себе золото и белый металл мягкие, однако, вместе они дают очень твердый сплав. Сочетание желтого металла и серебра обладает прекрасными технологическими характеристиками. Такой сплав обладает необходимой пластичностью и поддается механической обработке. Присутствие меди меняет цветовой оттенок золотого сплава, делая его цвет более благородным и насыщенным. Подобные свойства характерны и для других, неблагородных металлов, добавление которых к золоту и серебру существенно меняют физические и технологические свойства драгметаллов. Медь, к примеру, основная лигатура для серебра, поэтому практически в каждом серебряном украшении присутствует медь.

Источник

Серебро: свойства, пробы, покрытия и особенности драгоценного металла

В предыдущей статье ТД Серебро рассказал о том, почему некоторые металлы считаются драгоценными. Оказалось, этому есть простое объяснение: они обладают уникальными химическими, физическими и эстетическими свойствами.

Каждый металл уникален по-своему, но в нашей компании с особым уважением относятся к благородному серебру. Оно стало основой ассортимента торгового дома, является одним из главных металлов ювелирного дела и очень широко востребовано в лёгкой и тяжёлой промышленности. С серебром связаны удивительные факты и несколько мифов — некоторые мы подтвердим, другие развеем, и всё это будет интересно.

Дисклеймер: мы не стремимся рассказать всё, а хотим дать вам общее понимание тех вещей, которые будут полезны при выборе украшений. Мы же ювелирная компания. Если вы хотите глубоко разобраться в этих вопросах, стоит подумать о специальном образовании.

Физика

Серебро — драгоценный металл белого цвета. Его плотность 10,5 г/см³, температура правления 960,5°С, температура кипения 2210°С, твёрдость по методу Бринелля в отожжённом состоянии (после отжига) 25 кгс/мм². Неспециалисту эти цифры говорят мало, но они очень важны для тех, кто занимается обработкой материала. В зависимости от этих показателей к металлу прикладываются разные силы и методы, чтобы придать готовым изделиям желаемые свойства.

Отжиг — это высокотемпературная обработка для придания металлу более устойчивого состояния, устранения неоднородностей, снятия напряжений из-за деформации. Сплавы серебра отжигаются при температуре 600–650°С с выдержкой до десяти минут в зависимости от массы и с резким охлаждением. Отжигу подвергаются практически все ювелирные украшения из серебра.

Серебро хорошо полируется, имеет высокую отражательную способность, обладает хорошей ковкостью и самыми высокими из всех металлов тепло- и электропроводностью.

Химия

Серебро устойчиво в воде, практически не реагирует с кислородом воздуха при комнатной температуре, но из-за наличия в воздухе сероводорода со временем покрывается тончайшим тёмным налётом сульфида серебра. Также серебро реагирует с озоном, образуя налёт оксида серебра. Вот то самое потемнение, которое считают главным недостатком этого металла.

Медь, которая является наиболее распространённой лигатурой сплавов серебра, тоже образует налёт — из сульфида меди. Чем больше содержание меди в сплаве, тем быстрее потемнеет изделие, а чем меньше, тем менее сплав подвержен потускнению, поэтому наиболее устойчивыми считаются сплавы от 875 до 960 пробы.

Лигатура — сплав из двух и более компонентов, который добавляется к драгоценному металлу для доведения ювелирного сплава до определённой пробы, изменения цвета сплава, а также придания различных полезных свойств. Процесс добавления лигатуры называют легированием.

Серебро растворяется в азотной и горячей концентрированной серной кислоте. Как и золото, оно взаимодействует со щёлочными растворами цианидов. Вероятно, с этими вещами вы никогда не столкнётесь. А если столкнётесь, будьте очень осторожны.

Сплавы серебра

Чистое серебро — тяжёлый (легче свинца, но тяжелее меди и твёрже золота), необычайно пластичный серебристо-белый металл с коэффициентом отражения света около 100%, поэтому в чистом виде серебро обычно используют только для покрытия украшений из сплавов серебра, из недрагоценных металлов, как компонент золотых и серебряных лигатур и припоев.

В изготовлении ювелирных украшений, чтобы повысить твёрдость и прочность материала, серебро обрабатывают в сплавах с другими металлами. Чаще всего это двухкомпонентные сплавы серебра с медью в различном процентном соотношении и с незначительным количеством примесей.

Серебряные сплавы слегка различаются по оттенкам и обладают приблизительно одинаковыми механическими свойствами. Из сплавов с низким содержанием серебра изготавливают предме­ты сервировки стола, декоративные настольные украшения. Для произво­дства ювелирных изделий используют сплавы высокой пробы. Они достаточ­но пластичны, хорошо сочетаются с цветными камнями, жемчугом и эмалью.

Пробы серебра

В Российской Федерации принята метрическая система проб. Метрическая проба — это количество миллиграммов основного благородного металла, не менее которого содержит один грамм сплава.

Например, в серебряном сплаве 925 пробы на грамм приходится 925 миллиграммов серебра. Для простоты можно считать, что при 925 пробе в сплаве 92,5% серебра.

В производстве ювелирных украшений наиболее распространены 875 и 925 пробы. Современный российский ГОСТ 30649-99 описывает пять марок сплавов на основе серебра. Во всех лигатурой является медь.

Покрытия изделий из серебра

В настоящее время наиболее технологичными видами и способами покрытий изделий из серебра являются:

Применение

Мифы о серебре

Подделка тоже может чернеть по самым разным причинам, но если вы внимательно прочитали нашу статью, то поняли, что образование тонкого слоя оксида или сульфида серебра нормально для этого металла, это его химическая особенность. А в старых украшениях в качестве лигатур использовали не медь, а палладий и платину. Такой сплав действительно не темнел, зато был намного дороже. Это химия, ничего личного.

Это чистая правда, серебро обладает бактериостатическими свойствами, замедляя развитие бактерий, и бактерицидным эффектом, убивая бактерии с помощью ионов серебра. Но это проявляется только в концентрации, которая может оказаться вредной и для нас с вами, ведь серебро — тяжёлый металл, оно откладывается в организме и может вызвать отравление. Носить его безопасно, а вот есть мы не рекомендуем.

А ещё вы можете вытащить ложки, кольца и подвески из воды: в таком случае выделяется так мало ионов серебра, что они не в состоянии ничего обеззаразить. Это также значит, что можно не бояться серебряной посуды и столовых приборов. Если пользоваться специальным ионизатором, эффект будет, но с ним легко превысить допустимую концентрацию и опять же получить отравление.

Если вы читаете на английском, вот отчёт ВОЗ о применении серебра для обеззараживания, который в целом повторяет вышеприведённые выводы и говорит о недостатке информации для далекоидущих выводов в большинстве исследований на эту тему.

Этот миф мы предлагаем вам проверить самостоятельно. Найдите вампира и пронзите серебряным мечом, но соблюдайте меры предосторожности: если меч родированный, эффект может разочаровать.

Источник