Золото приобретает белый цвет при добавлении к нему палладия (около 16%), а также никеля и цинка, например, сплав ЗлСрПдН 750-90-140 и ЗлСрПдН 750-70-140. в отечественной промышленности наиболее широко применяется сплав белого золота 750 пробы ЗлМНЦ -12,5-10-2,5.
неділя, 27 листопада 2011 р.
СПЛАВЫ БЕЛОГО ЗОЛОТА
Золото приобретает белый цвет при добавлении к нему палладия (около 16%), а также никеля и цинка, например, сплав ЗлСрПдН 750-90-140 и ЗлСрПдН 750-70-140. в отечественной промышленности наиболее широко применяется сплав белого золота 750 пробы ЗлМНЦ -12,5-10-2,5.
СПЛАВЫ ЗОЛОТА 375 И 333 ПРОБ
Из сплавов 375 пробы и родственной ей 333 пробы на ювелирных предприятиях изготавливают дешевую продукцию массового назначения. Составы и свойства некоторых сплавов золота 375 пробы приведены в таблице 16.
Физико-механические свойства сплавов на основе золота 333 пробы приведены в таблице 17.
СПЛАВЫ ЗОЛОТА 583 И 585 ПРОБ
Физико-механические свойства некоторых сплавов на основе золота 585 пробы приведены в таблице 13.
Химический состав золото-медных сплавов указан в таблице 14 (ГОСТ 6835-80).
Сплавы золота 583 и родственной ей 585 пробы обладают хорошими технологическими свойствами, имеют красивый внешний вид, высокие антикоррозионные и механические свойства.
СПЛАВЫ ЗОЛОТА 750 ПРОБЫ
Золотые сплавы 750 пробы делятся на цветные и белые. Технологические и декоративные свойства этих сплавов зависят от соотношения меди и серебра в сплаве.
Особенностью сплавов марки ЗлСрМ750 является то, что в них никогда не наблюдается самопроизвольное растрескивание при упорядочении, что позволяет подвергать их многократным термообработкам.
Цвет сплавов ЗлСрМ750 изменяется в зависимости от содержания легирующих элементов от зеленого (золото-серебро) до красного (золото-медь).
СИСТЕМЫ СПЛАВОВ ЗОЛОТА
В ювелирной промышленности для изготовления золотых изделий используют в большинстве случаев сплавы системы золото-серебро-медь, которые могут содержать добавки никеля, палладия, цинка, индия, кобальта, кадмия, бора.
Соотношение серебра и меди определяет цветовые оттенки сплавов и их механические свойства.
В обозначении марок сплавов золота буквы означают: Зл – золото, Ср – серебро, Пл. – платина, М – медь, Н – никель, Ц – цинк, Пд – палладий, Рд – родий, И – иридий, Кд – кадмий.
Цифры в марках сплавов обозначают: в золотых, золото-серебряных, золото-серебряно-медных, золото-медных сплавах – массовую долю золота и серебра в тысячных долях (пробах); в марках золото-никелевых, золото-платиновых, золото-палладиевых, золото-медно-никелево-цинковых сплавах – массовую долю второго, третьего и четвертого компонентов.
Механические свойства сплавов существенно зависят от их составов и режимов термической обработки. Чем меньше в сплаве серебра, тем эффективнее можно упрочнять сплав в результате фазовых превращений, поскольку соотношение золота и меди в нем все еще мало отклоняется от стехиометрического состава CuAu.
Составы сплавов различных систем приведены в таблицах 1-9.
ТРОЙНАЯ СИСТЕМА Au – Ag – Cu
Диаграмма состояния. Если диаграммы состояния двухкомпонентных сплавов изображаются на плоскости, то процессы, происходящие в трехкомпонентном сплаве, описываются пространственной диаграммой, которая представляет собой трехгранную призму (рис 1). В основании призмы лежит треугольник, углы которого соответствуют чистым металлам, а стороны – двойным системам (Au-Ag, Au-Cu, Ag-Cu). Из кривых ликвидуса образуется поверхность ликвидуса. Выше этой поверхности все сплавы находятся в жидком состоянии. Кривые солидуса образуют поверхность солидуса. Между этими поверхностями металл находится в “тестообразном” состоянии, т.е. сосуществует расплав и твердые кристаллы.
Концентрационные треугольники и вертикальные разрезы. На практике такие объемные диаграммы не используются. Наиболее приемлемой формой диаграмм тройной системы являются концентрационные треугольники поверхностей ликвидуса и солидуса.
Если через определенный температурный интервал провести горизонтальные плоскости через поверхность ликвидуса и спроектировать линии пересечения на основание диаграммы, то получим концентрационный треугольник поверхности ликвидуса (рис 2). Аналогично строится концентрационный треугольник поверхности солидуса (рис 3). Линии пересечения плоскостей называются изотермами, так как горизонтальная плоскость отвечает по диаграмме одной определенной температуре. Содержание чистого металла в сплаве определяется линией параллельной стороне треугольника, лежащей против соответствующего угла. Из цифр на сторонах треугольника определяется количественное значение компонента.
В качестве примера возьмем несколько точек ( A, B, C) на треугольнике изотерм ликвидуса (рис 2).
Эти точки отвечают следующим составам сплавов:
A__________460/000 Au 360/000 Ag 180/000 Cu
B__________320/000 Au 280/000 Ag 400/000 Cu
C__________680/000 Au 280/000 Ag 260/000 Cu
Кроме такого изображения, связанного с горизонтальными сечениями и проекциями изотерм на плоскость основания, рассмотрим получение вертикальных сечений в той же диаграмме. Для этого рассмотрим пространственную диаграмму на рис 4, на которой изображена лишь поверхность ликвидуса. Все три сечения проходят так, что плоскость разреза равномерно удалена от “угла золота”. Благодаря этому все точки сечения соответствуют постоянному содержанию золота. Меняется лишь соотношение серебра и меди.
Из изотерм ликвидуса и солидуса можно сделать вывод о начале и конце затвердевания сплава, а также установить соотношение жидкой и твердой фаз в области плавления. Однако из этих концентрационных треугольников нельзя сделать вывод о поведении компонентов в твердом состоянии. Эти соотношения дают вертикальные разрезы диаграммы.
Структура тройной системы. Так же, как и в системе AG-cu, в тройной системе Au-Ag-Cu различают сплавы с эвтектикой и твердые растворы. В области эвтектической “канавки”, которая простирается от точки эвтектики системы Ag-Cu до точки К (см рис 2), образуя эвтектические сплавы при одновременном выделении α- и β-твердых растворов.
α-твердый раствор представляет собой сплав золота, серебра и небольшого количества меди (до 9%).
β-твердый раствор – сплав золота, меди и небольшого количества серебра (до 8%).
Сплавы, не входящие в эвтектическую область, кристаллизуются так же, как в описанной ранее системе Ag-Cu: если содержание серебра больше эвтектического состава, то как доэвтектические, если меньше – как заэвтектические.
На микрофотографии структур видны большие первичные кристаллы и между ними мелкодисперсная эвтектика. Соответственно системе Ag-Cu сплавы, лежащие вне эвтектической области, будут затвердевать как твердые растворы.
При этом образуется однородная структура, соответствующая чистому металлу. Если состав твердого раствора близок к сплавам с эвтектикой, то при медленном охлаждении происходит частичное распадение твердого раствора, т.е. выделение второй фазы.
Подобно тому, как это было описано выше, можно построить тройную диаграмму механических свойств. В концентрационном треугольнике такой диаграммы все усредненные значения рассматриваемых величин, например твердости по Бринелю, лежат в одной плоскости (рис 5).
Как видно из диаграммы, максимальную твердость имеет сплав 500/000 Au розового цвета. Сплавы, находящиеся вблизи угла серебра, обладают наименьшей твердостью. Сплав золота 750 пробы красного цвета, имеющий в своем составе эвтектику Ag-Cu, имеет наивысшую твердость среди других сплавов золота этой системы.
Сравнивая с этой диаграммой концентрационный треугольник прочности на растяжение (рис 6), можно видеть, что последний сильно напоминает диаграмму твердости: сплавы с высокой твердостью имеют большую прочность.
В диаграмме относительного удлинения (рис 7) это соотношение обратное: сплавы с высокой твердостью и прочностью имеют незначительное удлинение. В области сплавов золота 400 пробы розового цвета, относительное удлинение наименьшее.
Химическая стойкость системы Au-Ag-Cu меняется неравномерно. Границы стойкости лежат в пределах отношения атомов золота к общему содержанию атомов как 2/8; 3/8; 4/8. При этом учитывается также различие серебра и меди в атомных весах и в химической стойкости. По Тамману различают следующие группы сплавов системы Au-Ag-Cu, различающиеся по химической стойкости (рис 8).
Стойкие (8/8 ...4/8; 100 ...50% атомов золота).
Эти сплавы устойчивы против сильных минеральных кислот и растворяются только в царской водке.
Слабо растворимые (4/8 ...3/8; 50....37,5% атомов золота).
Сильные кислоты растворяют компоненты сплава до тех пор, пока содержание атомов золота в нем не достигнет 50% и сплав не станет стойким.
Растворимые (3/8 ...2/8; 37,5 ...25% атомов золота).
Присадочные материалы под действием сильных кислот полностью разрушаются и золото остается в виде нерастворимого осадка.
Тускнеющие (2/8 ...0/8; 25 ...0% атомов золота).
Сплавы этой области разлагаются не только под действием кислот, но даже присутствие в воздухе сероводорода, аммиака и влаги вызывает потускнение их поверхности.
ВЛИЯНИЕ ЛЕГИРУЮЩИХ ДОБАВОК И ПРИМЕСЕЙ НА СВОЙСТВА СПЛАВОВ ЗОЛОТА
МЕТАЛЛЫ
Помимо основных сплавов золота, описанных выше, важнейшими являются также припои и сплавы белого золота. Для того чтобы правильно ориентироваться в возможностях сплавления, необходимо знать взаимодействие золота и его основных легирующих элементов – серебра и меди с другими присадочными металлами. Кроме того, необходимо знать, с какими недостатками можно встретиться, если содержание присадочного металла в сплаве перейдет допустимые пределы.
Никель. Золото и никель обладают неограниченной растворимостью в жидком, а при высоких температурах и в твердом состояниях. Сплавы системы золото-никель имеют гранецентрированную кристаллическую решетку. Между 15 и 20% по массе сплава (ат. доля 37-46%) при 950ºС на диаграмме имеется минимум, обусловленный пересечением линий ликвидус и солидус.
При охлаждении сплавов ниже 820ºС происходит распад гомогенного твердого раствора на смесь твердых растворов на основе золота и никеля. Легирование золота никелем, также как и легирование никеля золотом, сопровождается повышением твердости легируемого металла. Никель хорошо растворяется в меди, а в серебре он практически не растворим. Никель входит в состав менее благородного, чем с палладием, белого золота системы золото-медь-никель-цинк. Для придания сплаву белой окраски достаточно содержания в сплаве от 10 до 14% Ni. Максимум белой окраски достигается при 17% никеля, поэтому его добавляют в сплавы золота 585 пробы для получения более дешевого неблагородного белого золота.
Из-за различного отношения легирующих металлов сплава к никелю возникают значительные трудности при обработке этих сплавов, которые устраняются добавками других металлов, например, цинка.
В общем можно сказать, что неблагородное белое золото имеет следующие основные недостатки:
1) твердость и прочность сплавов настолько велики, что обработка их вызывает значительные трудности;
2) при отжиге сплав легко окисляется и поэтому должен покрываться, например, борной кислотой;
3) нельзя производить переплав отходов своими силами,их необходимо сдавать в специализированный плавильный цех.
Палладий. Золото и палладий обладают неограниченной растворимостью, как в жидком, так и в твердом состоянии.
Содержания 16% Pdдостаточно для того, чтобы сплав золота приобрел приятный белый цвет.белое золото с добавками палладия превосходит по свойствам сплавы золота с никелем и является более благородным. Белое золото на основе палладия дороже, чем на основе никеля, но имеет ряд преимуществ: обладает более высокой пластичностью, чем сплавы, легированные никелем; имеет лучший блеск; белый цвет более устойчив при нагреве.
Кобальт. В отличие от железа и никеля предельная растворимость кобальта в золоте невелика и составляет лишь 23,5% при эвтектической температуре 996ºС, сильно понижаясь до <0,2% при температуре, близкой к комнатной. Максимальная растворимость золота в кобальте достигает 2,5%, при эвтектической температуре она составляет 1,9%, при 400ºС – 1,1%.
Низкая растворимость указывает на возможность использовать кобальт для упрочнения золота. С этой целью его вводят в состав золотых электролитов для получения твердых покрытий.
Индий. Впервые сведения о диаграмме состояния системы Au-In содержались в работе О.Кубашевского. Он указывал на образование пяти соединений: AuIn2, AuIn, Au7In3, Au3In, Au4In. Впоследствии появились данные о существовании соединения Au3In, которое образуется в результате перитектической реакции при 400ºС. Предельная растворимость индия в золоте в твердом состоянии составляет 9%.
Эвтектический сплав Au-In используют в качестве припоя для низкотемпературной пайки элементов электронного оборудования.
Цинк. Растворимость цинка в металлах тройной системы составляет: в золоте до 4%, в серебре до 20%, в меди до 40%. Чистое золото образует уже с 5% Zn хрупкое соединение Au3Zn, которое не образуется в тройном сплаве из-за растворимости цинка в меди. Добавка нескольких десятых процента цинка в расплав системы Au-Ag-Cu перед разливкой оказывает раскисляющее действие и повышает жидкотекучесть сплава. Благодаря добавкам цинка к сплавам золота красноватого цвета последние приобретают желтоватый цвет.
У сплавов золота 333 пробы определенная добавка цинка значительно повышает их устойчивость против серы и сернистых соединений.
Цинк имеет большое значение при изготовлении припоев. Небольшие добавки цинка значительно сужают область плавления тройного сплава. Введение цинка в сплавы белого золота системы Au-Cu-Ni делает их технологичнее, снижает температуру плавления, уменьшает твердость.
Кадмий. Золото растворяет в себе в твердом состоянии до 20% кадмия, серебро – свыше 30%, медь – практически не растворяет кадмий. Благодаря добавкам кадмия сплавы Au-Ag зеленого цвета приобретают более интенсивную окраску. Кадмий еще более, чем цинк, понижает область плавления тройной системы. Совместное введение цинка и кадмия более существенно понижает температуру плавления тройной системы, чем при вводе их порознь.
Цинк и кадмий. – важнейшие присадочные материалы для изготовления припоев благородных металлов.
Следует отметить, что при введении в сплавы золота более 4% Zn и 20%Cd при открытой плавке и разливке на воздухе они образуют окислы, которые прочной пленкой покрывают слиток и при деформации приводят к шиферному излому.
Алюминий. Пластичность и склонность к потускнению сплавов золота увеличивается из-за присутствия в сплаве незначительного количества алюминия. Однако, как только количество алюминия превысит растворимость его в серебре и меди, образуется фиолетовое хрупкое соединение Au4Al – “аметистовое золото”. Алюминий действует и как легирующий элемент (растворяется в сплаве), и как раскислитель (очищает металл от газов и закиси меди). Поскольку в результате раскисления в расплаве остается окись алюминия Al2O3, поверхность металла ухудшается уже при 0,01% Al, а при 0,05% Al прокат имеет значительные дефекты поверхности. Предельно допустимое содержание алюминия в сплаве ЗлСрМ583-80 равно 0,005% по массе, что соответствует максимальному фактическому содержанию алюминия в металле централизованной поставки.
Олово. Воздействует на механические свойства в том же направлении, что и алюминий, и тоже ухудшает качество поверхности металла. Установленный предел содержания в сплавах – 0,005% по массе.
Сплавы Au-Ag-Cu могут растворить в себе без заметного вреда дро 4% олова. Хрупкость сплавов золота из-за загрязнения их оловянными припоями возникает вследствие присутствия в припое свинца, а не олова. Если количество олова в сплаве превысит 4%, то образуется окись олова, которая при затвердевании располагается по границам зерен и делает сплав хрупким.
Свинец. Несколько десятых долей процента свинца достаточно для того,чтобы образовалось хрупкое соединение Au2Pb. Оно располагается по границам зерен и,так как это соединение плавится при 418ºС, то сплав не поддается обработке давлением. Свинец может попасть в сплав из свинцовистых припоев или из подкладок при выколотке рельефа.
Железо. Из-за высокой температуры плавления и легкой окисляемости железные и стальные частицы, попавшие в сплав золота, присутствуют в нем в виде инородных включений. Эти включения не оказывают какого-либо влияния на свойства сплава при обработке давлением, но значительно ухудшают обрабатываемость металла резанием и при доводочных операциях.
Согласно ГОСТ 6585-72, содержание железа в золотых сплавах, применяемых в ювелирной промышленности, не должно превышать 0,18%.
НЕМЕТАЛЛЫ.
Кремний, мышьяк, свинец, висмут образуют с золотом хрупкие интерметаллические соединения, которые выделяются в виде эвтектики по границам зерен. Эти твердые выделения настолько снижают пластичность сплава, что уже нескольких сотых процента достаточно для того, чтобы сплав стал хладноломким.
Кремний. Он может попасть в расплав из материала тигля, содержащего кварц. С золотом кремний образует эвтектику, которая плавится при температуре 370ºС. При этом обрабатываемость сплава в целом ставится под угрозу.
Сурьма. Золото создает с сурьмой только одно химическое соединение AuSb2 (55,26% Sb), образующееся по перетектической реакции при 460ºС и вступающее в эвтектическую реакцию с золотом при 380ºС. В эвтектике содержится 25% Sb.
Присутствие небольших количеств сурьмы и висмута в сплавах золота, применяемых для изготовления ювелирных изделий, согласно ГОСТ 6825-72, не должно превышать 0,005%.
Сера. Попадает в сплавы золота при плавке и отжиге под слоем древесного угля, содержащего серу, загрязненного сернистыми соединениями городского газа, а также при пайке изделий в гипсовых формах. Остатки серной кислоты после травления при отжиге и пайке, разлагаясь, тоже приводят к загрязнению сплава серой.
С золотом сера не вступает во взаимодействие, однако она активно реагирует с легирующими металлами – серебром и медью, с никелем и металлами платиновой группы. Хрупкие соединения Ni3S2 образуют с никелем эвтектику, которая плавится при температуре 645ºС, и для образования которой достаточно всего 0,05% серы.
Во избежание попадания в сплав белого золота серы в процессе плавки ее проводят не в графитовых тиглях, а в корундовых.
В сплаве ЗлСрМ 583-80 содержание серы необходимо ограничить 0,005% по массе.
Фосфор. Применяется в виде фосфористой меди для раскисления металла при выплавке сплавов золота.Как и кремний, фосфор растворяется только в меди, практически не растворяясь ни в золоте, ни в серебре. Не реагируя с золотом, с легирующими компонентами, фосфор образует хрупкие соединения: Ag2P, Cu3P, Ni3P, которые образуют легкоплавкие эвтектики с Ag, Cu, Ni.
Действуя как раскислитель, фосфор повышает пластичность сплавов золота. Избыточный фосфор, располагаясь по границам зерен в виде фосфидной эвтектики, приводит к разрушению металла при нагреве выше температуры ее плавления (например, при нагреве под пайку до температур порядка 800ºС). В сплаве ЗлСрМ 583-80 при содержании фосфора до 0,03% по массе сохраняется хорошая поверхность проката, но по границам зерен появляются выделения эвтектики. В связи с этим рекомендуется ограничить в сплаве ЗлСрМ 583-80 массовую долю фосфора 0,01%.
При исследовании на красноломкость сплавов ЗлСрМ 750 пробы централизованной поставки установлено, что склонность к растрескиванию при нагреве проявляют полуфабрикаты, содержащие более 0,001% P и имеющие величину зерна более 0,03 мм.
ПРОИЗВОДСТВО ЗОЛОТА
Получение золота из руды
извлечение золота из руд и песков россыпных месторождений производится гравитационным и флотационным обогащением.В случае добычи из руд их предварительно подвергают дроблению и измельчению.Золото из измельченного материала извлекают либо непосредственно, либо после его обогащения.
Одним из методов химического извлечения золота является амальгамация,известная с начала промышленной добычи драгметаллов, но в настоящее время практически не используемая.по данному способу измельченную руду обрабатывают ртутью, которая избирательно смачивает золото, образуя амальгаму, или же извлекают золото вследствие только поверхностного амальгамирования его частичек. Амальгамацию иногда совмещают с измельчением. Очищенную и промытую амальгаму отжимают для удаления избытка ртути; ее жидкую часть возвращают на извлечение Au, а отжатую подвергают отпарке – отгонке ртути путем нагревания. В результате получают черновое золото, которое отправляют на переплавку.
Наиболее широко распространенным способом извлечения золота является растворение его в водном растворе цианида натрия или калия (после механического извлечения крупных частиц) в присутствии кислорода. Поскольку извлечение золота резко возрастает при повышении концентрации растворенного кислорода, чаще используют чистый кислород, а не воздух. Получающийся комплекс затем разлагают цинковой пылью или стружкой согласно реакции: 2NaAu(CN)2 + Zn = NaZn(CN)4 + Au↓. Образовавшийся шлам золота в смеси с избытком цинковой пыли обрабатывают затем серной кислотой, промывают, отфильтровывают и плавят с добавкой флюсов. Полученное таким образом золото содержит много примесей, для очистки от которых его подвергают аффинажу.
Извлечение золота из песков россыпных месторождений сводится к предварительному разрыхлению с последующей промывкой на шлюзе, представляющем собой наклонный желоб, покрытый перфорированными стальными листами, деревянными трафаретами или пеньковыми коврами, на которых задерживаются частички золота при промывке водой золотоносных песков.
Более совершенными методами являются: отсадка, производимая с помощью отсадочных машин, и добыча при помощи драг - сложных агрегатов, в которых совмещается добыча и извлечение золота.
Золото в настоящее время добывают с помощью драг, достигающих высоты четырехэтажного дома, оснащенных автоматическими устройствами, приборами дистанционного управления, промышленными телевизионными установками. Мощная драга, которую обслуживают всего несколько операторов, заменяет труд 12 тысяч старателей.
2получение слитков
При производстве полуфабрикатов (полосы, проволока и др.) из чистого золота используют слитки, выпускаемые аффинажным заводом.
Наиболее эффективным способом получения слитков из сплавов золота, обеспечивающим высокую производительность труда, качество металла и рентабельность производства, является метод непрерывного литья в водоохлаждаемые кристаллизаторы или бесслитковая прокатка – совмещенный метод непрерывного литья с последующей деформацией.
Выбор технологического процесса и металлургического оборудования для него определяется свойствами сплава, номенклатурой и сортаментом полуфабрикатов. Одним из решающих факторов являются литейные свойства сплавов, определяющую роль в которых играют склонность к зональной ликвации, температурный интервал кристаллизации и прочностные свойства в интервале температур затвердевания слитка.
Значительная обратная ликвация способна привести к браку по химическому составу, к неравномерности свойств в готовых полуфабрикатах и наблюдается в сплавах, склонных к образованию широких двухфазных областей в процессе кристаллизации слитка.
Экспериментальные исследования и опыт промышленного использования метода непрерывного литья позволяют разделить сплавы золота на три группы в соответствии с их литейными свойствами.
1. малолегированные сплавы золота и сплавы с узкими температурными и концентрационными интервалами кристаллизации, при затвердевании которых не образуются или образуются незначительные по ширине двухфазные области. В этих сплавах практически отсутствует склонность к ликвации. К этой группе относятся сплавы следующих составов, %: 75Au + 25Ag; 72,7Au + 27,3Ag; 60Au + 40Ag; 58,3Au _ 41,7Ag; 98Au + 2Cu; 91,6Au + 8,4Ag; 58,3Au + 41,7Ag; 37,5Au + 62,5Ag; Au-Pt с содержанием платины 15,7, 10 и 25%; сплавы Au-Pd c 2-40%Pd; Au-Ni c 2-20% Ni; 98Au + 2Co; Au + 0,2Pd и др.
2. сплавы со средним температурным и концентрационным интервалами кристаллизации, затвердевающие с образованием двухфазных областей и имеющие относительно небольшую склонность к зональной ликвации. Ко второй группе сплавов относится большинство трехкомпонентных ювелирных сплавов системы Au-Ag-Cu типа ЗлСрМ 75-12,5; ЗлСрМ 58,3 – 8,0; ЗлСрм 33,5 – 33,5 и др.
3. сплавы с широким температурным и концентрационным интервалами кристаллизации, затвердевающие с образованием значительных двухфазных областей, обладающие высокой склонностью к зональной ликвации и широким диапазоном прочностных характеристик в интервале температур затвердевания. К этой группе относятся золотые припои (58,3Au + 19Ag + 18Cu + 3Cd + 2Zn; 60Au + 10Ag + 20Cu + 10Cd) и ряд многокомпонентных сплавов типа Au-Ag-Pd-Cu.
Каждой группе сплавов должна соответствовать наиболее рациональная технологическая схема полунепрерывного литья.
Анализ современных методов литья слитков позволяет выделить три основных направления, по которым будут развиваться способы непрерывного литья:
1) полунепрерывное или непрерывное литье на вертикальных, не зависящих от плавильных печей установках с водоохлаждаемыми кристаллизаторами скольжения;
2) бесслитковая прокатка (непрерывное литье с совмещением процесса прокатки);
3) непрерывное литье заготовки и готовых полуфабрикатов на установках с вертикально или горизонтально вмонтированными в плавильную печь кристаллизаторами.
Для сплавов золота всех перечисленных групп наивысшие технико-экономические показатели в сочетании с высоким качеством металла дает метод полунепрерывного литья на вертикальных установках.
Этот метод предназначен для литья слитков, деформируемых в горячем и холодном состояниях. Благодаря его применению полностью решается проблема массового производства высококачественных полуфабрикатов из сплавов золота.
Плавку золота и его сплавов производят в графитно-шамотных тиглях на высококачественных индукционных установках различной мощности. Сплавы золота с высоким содержанием платины или палладия плавят в алундовых тиглях, так как оба металла склонны поглощать углерод из материала тигля.
Защитные флюсы и защитно-рафинировочные флюсы для сплавов золота – это прокаленный березовый уголь, борнокислый натрий, получаемый при нагреве до плавления буры (Ba2B4O7∙5H2O). При плавлении бура полностью теряет кристаллизационную воду. Применяют также безводный углекислый натрий (Na2CO3) в смеси с борнокислым натрием, кальцинированную соду, CaO, CaCl2, NaCl2, BaCl2 или смеси указанных солей с прокаленным березовым углем в зависимости от компонентов сплава.
Лучшим раскислителем для сплавов золота, содержащих медь, является фосфористая медь марок МФ1 и МФ2. в качестве раскислителей применяют также литий, цинк и кадмий как в чистом виде, так и в виде сплавов с металлами, входящими в состав сплава.
При подготовке шихтовых материалов для плавки сплавов золота необходимо обращать особое внимание на чистоту материалов от вредных примесей. Одной их наиболее вредных примесей во всех ювелирных сплавах (системы Au-Ag-Cu) является свинец: он нерастворим в золоте в жидком состоянии, не образует интерметаллиды Au2Pd и AuPd2. допустимое количество Pd ограничивают, поэтому 0,005%. При более высоком содержании свинца пластичность сплавов резко падает, а при более 0,06% Pd золото становится хрупким. Такое же вредное влияние и по такому же механизму (выделение хрупких интерметаллидов по границам зерен) оказывает теллур, его содержание в сплавах не должно превышать 0,01%. Резко пластичность золота понижает висмут; хотя его предельная растворимость в золоте в пределах нескольких процентов, допустимое содержание 0,01%.
Підписатися на:
Дописи (Atom)