本发明专利技术涉及一种金合金。其包含至少75%的金、能够与金形成析出物的0.5%至2.1%的铝、能够有利于稳定的面心立方结构并且能够提高铝在金中的可溶性的附加金属、以及选择成获得超过250HV的硬度的析出物。所选择的铝与金的析出物为铝与金析出物Al2Au5，其包含0.5%至2.1%的铝和包含大部分银的附加金属的补足物。获得这种合金的方法调节析出物在稀释和硬化后的结构化回火处理期间的受控生长。本发明专利技术涉及使用铝和金析出物Al2Au5来使金合金硬化的用途。本发明专利技术还涉及包括至少一个由这种类型的合金制成的构件的钟表或珠宝。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有提高的硬度的金基合金。本专利技术还涉及一种获得具有提高的硬度的金基合金的方法。本专利技术还涉及使用析出物(precipitate)来使金合金硬化的用途。本专利技术还涉及包括至少一个由这种类型的合金制成的构件的钟表或珠宝。本专利技术的一个目的是制造一种金基合金，其不仅与纯金而且与已知的金基合金相比具有提闻的硬度品质。主要应用是钟表制造术、珠宝和牙科。
技术介绍
使金硬化是一个老问题，其自古以来就倾向于使用合金来获得充分的机械特征以至少确保制品的阻力。实际上，通过塑性变形对材料进行冷加工的方法，其非常适合一些金属，不适合金，因为金在变形期间具有很小的固结，并且还在比较低的温度下重新结晶。颗粒尺寸优化法，其理论上提高了材料的弹性极限，也不适合金，因为金由于各个晶粒之间存在用于变位的自由通路的足够的主动滑动系统而具有下文称为“FCC”的面心立方结构。对合金元素进行溶液热处理是最常用的方法，其通常根据经验进行，且其充其量仅提供以维氏规格计大约150至155HV的中等硬度。已作出各种尝试 ，例如以包含金和从铝、镓或硅之中选择的另一种金属的二元合金或者甚至以最大金浓度为15%的包含铜的类似伪二元合金如申请人为Steinemann的EP专利No. O 284 699中那样来细化颗粒大小。这种类型的化合物提供了中心立方结构和小于50微米的晶粒大小，其提供了一定延展性，该延展性不是在本专利技术中希望的品质。从申请人为九州大学的美国专利No. 5 338 378也已知具有随着时间推移并且在体温下提高的硬度的牙科合金的制备，其采用具有67%至82%的金、18%至33%的铜和2%至8%的至少一种从镓、铝和锌之中选择的其他金属的合金。该合金在使用前在被加热至650° C与700° C之间，之后经历硬化操作。类似地，申请人为Hafner GmbH的欧洲专利No. O 978 572公开了一种包含70%至80%的金、15%至25%的铜、0%至15%的银和O. 1%至5%的镓的合金，其接着在800° C下的首次处理的在400° C下的二次处理期间以无法解释的方式几乎不氧化并取得在环境温度下随着时间推移而提高的硬度。还已知以下文献称为Dl的文献申请人为PILOT PEN的日本专利申请No 8 013060A公开了一种获得具有提高的硬度和若干可能的组分的金基合金的方法-15%至19%的铜和4%至10%的银，以及O. 3%至1%的铝和/或镁。-或15%至19%的铜、4%至10%的银、O.3%至1%的铝和/或镁以及O. 3%至2%的锌。O. 1%至1%的钌和/或钴被混入该混合物中。但是，该组分对应于在本专利技术中不主张权利的玫瑰金。称为D2的文献申请人为HAFNER的欧洲专利申请No. O 978 5762A1公开了一种包含70%至80%的金和15%至25%的铜的合金，向其添加O. 1%至5%的镓。根据一些变型，其还可包含0. 1%至3%的锌，和/或O. 5%至5%的银，和/或O.1至O. 5%的硅和/或O. 1%至2%的铁和/或O. 1%至O. 3%的铟，和/或O. 1%至O. 5%的铝和/或O. 1%至3%的锡。称为D3的文献申请人为OHTA MICHIO的美国专利申请No. 5 38378A公开了一种牙科用金合金，其在20至30天缓慢老化，在此期间其硬度进一步提高。其包含82%至67%的金、18%至33%的铜和0%至2%的从镓和锌之间选择的硬化加速剂。该合金被加热至650° C与700° C之间并且被水激冷。在另一种组成中，其包含2%至8%的这种类型的加速剂，该加速剂包含从由1%至4%的镓、O. 4%至2%的铝和1%至5%的锌组成的群组之中选择的至少一种金属。在另一种组成中，其包含1%至4%的镓。在另一种组成中，其包含1%至5%的锌。称为D4的文献2004年刊登的作者为SUSS、RAINER的文章“18carat yellow goldalloys with increased hardness”公开了具有提高的硬度的金合金以及附加金属在获得物理特性和特定颜色两方面的影响。称为D5的文献2010年5月20日刊登的作者为FISCHER-BOHNER的文章“Metallurgy of gold”详细说明了金及其合金的冶炼。已经表明的是，根据所有完成的许多研究，知道如何选择具有合适硬度的金合金，而不必始终理解行之有效地产生期望硬度的物理-化学机制。简言之，已知方法常常是根据经验的，未很好地掌握要点，并且形成一方面仅具有平均硬度而另一方面具有与纯金截然不同的很特别的色彩的合金。
技术实现思路
本专利技术涉及开发一种合金，该合金具有以维氏规格计大于250HV的良好的硬度特性，以及与当前通过对合金元素进行溶液热处理金属获得的大约155HV的硬度相当的核心硬度特性。也很重要的是金的外观及其要保留的光彩。因此，本专利技术涉及一种称为3N 18克拉黄色金基合金，其特征在于，该金基合金由以重量百分比计包含以下成分的混合物构成-至少75%的金，-针对其与金形成析出物的能力而选择的从0.5%至2. 1%的第二金属，所述第二金属为铝，-针对其有利于高温稳定的FCC结构的能力并且针对其提高所述第二金属在金中的可溶性以及调节合金颜色的能力而选择的20%至25%、或者优选地22. 4%至24. 5%的至少一种附加金属，-针对所述合金的流动性和颗粒尺寸的优化而选择的0%至0.5%的一种或多种成分，所述混合物还包含得自所述第二金属和金之间的反应的至少一种析出物，该析出物从所述第二金属与金的析出物之中选择以形成金属间化合物(intermetalliccompound),从而为所述合金提供超过250HV的硬度以便改善所述合金的结构硬化,所述所选择的析出物为铝与金析出物Al2Au515 根据本专利技术的另一个特征，所述附加金属是银。根据本专利技术的又一个特征，所述附加金属是银，并且通过浓度低于银的另一种附加金属补足(completed)。根据本专利技术的一个特别的特征，所述另一种附加金属是铜。本专利技术还涉及一种用于获得具有提高的硬度的金基合金的方法，其特征在于-针对其与金形成析出物的能力而选择第二金属，所述第二金属是铝；-一方面针对其有利于稳定的FCC结构的能力且另一方面针对其提高所述第二金属在金中的高温可溶性的能力而选择至少一种附加金属；-创造用于将所述第二金属与金的析出物嵌入从金、所述第二金属和所述至少一种附加金属的混合物的溶液热处理得到的FCC结构中的条件；-制备以重量百分比计包含以下成分的混合物-至少75%的金，-O. 5%至2. 1%的所述第二金属， -20%至25%、优选从22. 4%至24. 5%的至少一种所述附加金属，-0%至O. 5 %的针对所述合金的流动性和颗粒尺寸的优化而选择的一种或多种成分，所述第二金属和所述附加金属被选择成从所述第二金属与金的所述第二析出物之中获得，所述第二金属与金的至少一种特定析出物形成金属间化合物从而为所述合金提供超过250HV的硬度的金属间化合物；-所述混合物通过被加热至650°C与700° C之间而进行溶液热处理；-在所述溶液热处理后，以环境温度硬化的形式进行快速冷却；-在所述快速冷却后，在200°C与250° C之间的温度下执行回火结构化处本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.30 EP 10167859.71.一种3N 18克拉黄色金基合金，其特征在于，所述合金由以重量百分比计包含以下成分的混合物构成 -至少75%的金， -针对与金形成析出物的能力而选择的从O. 5%至2. 1%的第二金属，所述第二金属为招， -一方面针对有利于稳定的面心立方(FCC)结构的能力且另一方面针对提高所述第二金属在金中的高温可溶性的能力而选择的从20%至25%的至少一种附加金属； -针对所述合金的流动性和颗粒尺寸的优化而选择的从0%至O. 5%的一种或多种成分，所述混合物还包括从所述第二金属与金的析出物之中选择的至少一种析出物，以便形成金属间化合物，从而为所述合金提供超过250HV的硬度以便改善所述合金的结构硬化，所选择的析出物是铝与金析出物Al2Au5152.根据权利要求1所述的金基合金，其特征在于，所述附加金属为银。3.根据权利要求1或2中任一项所述的金基合金，其特征在于，所述附加金属是重量百分比含量为10%至12. ·5%的银，并且由浓度低于重量百分比含量为10%至12. 5%的银的另一种附加金属补足。4.根据权利要求3所述的金基合金，其特征在于，所述另一种附加金属为铜。5.根据前述权利要求中任一项所述的金基合金，其特征在于，针对所述合金的流动性和颗粒尺寸的优化而选择的至少一种成分是从锌、钴或铱之中选择的。6.根据前述权利要求中任一项所述的金基合金，其特征在于，所述至少一种附加金属的比率介于22. 4%与24. 5%之间。7.一种用于获得具有提高的硬度的金基合金的方法，其特征在于 -针对与金形成析出物的能力而选择第二金属，所述第二金属是铝； -一方面针对有利于稳定的FCC的能力且另一方面针对提高所述第二金属在金中的高温可溶性的能力而选择至少一种附加金属； -创造用于将所述第二金属与金的析出物嵌入从金、所述第二金属和所述至少一种附加金属的混合物的溶液热处理得到的FCC结构中的条件； -制备以重量百分比计包含以下成分的混合物 -至少75%的金， -O. 5%至2. 1%的所述第二金属， -20%至25%的至少一种附加金属， -针对所述合金的流动性和颗粒尺寸的优化而选择的从0%至O. 5%的一种或多种成分，所述第二金属和所述附加金属被选择成从所述第二金属与金的析出物之中获得，所述第二金属与金的至少一种特定...
【专利技术属性】
技术研发人员：JF·迪奥纳，S·博尔班，
申请(专利权)人：斯沃奇集团研究和开发有限公司，
类型：
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。