适合与银合金化产生包含至少７７ｗｔ％Ａｇ和至少０．５ｗｔ％Ｇｅ的合金的母金属组合物包含Ｃｕ、Ｇｅ和硼以及所述合金的任何其它成分和任何杂质。本发明专利技术还提供了制造包含至少７７ｗｔ％Ａｇ、１－７．２ｗｔ％Ｃｕ铜、至少０．５ｗｔ％Ｇｅ和Ｂ以及所述合金的任何其它成分和任何杂质的银合金的方法，包括一起熔化纯银和母金属组合物的步骤，所述组合物至少是铜、锗和硼的三元合金，例如９２．５－９２．８ｗｔ％Ａｇ、６．０－６．３ｗｔ％Ｃｕ、大约１．２ｗｔ％Ｇｅ和１－１５ｐｐｍ硼作为晶粒细化剂。所得银合金表现出良好的抗失泽和抗火纹性并且可以在逐渐空气冷却时表现出明显的沉淀硬化。另一个方面，本发明专利技术涉及用于制造银合金产品的铜基母合金的制造方法，其中用可分解的硼化合物，例如硼的氢化物或金属硼氢化物在固化前处理熔融的母合金。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适合与银合金化的母金属组合物、使用该母金属组合物制造银合金的方法、以及任选地进一步处理合金来制造成型制品和/或实行它们的沉淀硬化。
技术实现思路
本专利技术提供了用于与银合金化的铜基母合金，所述母合金包含锗、硼和任选的其它合金化成分，包括银和/或锌和/或铟。本专利技术还提供了基本上纯的铜或铜合金(例如Cu-Ge或Cu-Zn-Ge或Cu-Ge-Si或Cu-Ge-Zn-Si合金)，它包含通过在熔融的铜中可以原位分解成硼的化合物引入铜中的最多2wt％的硼。所述化合物可以选自烷基硼化合物、硼的氢化物、硼的卤化物、含硼金属氢化物、含硼金属卤化物和它们的混合物。相信原位分解优于当前通过将铜与细分的硼一起快速熔化来制造铜-硼母合金的方法，这种方法趋向于引起硼的硬点。在一些实施方案中，因此可以获得能够给合金赋予更大硼含量的可使用的母合金，其中在使硬点的发展保持在低的可接受水平下结合硼。这种合金的硼含量可以最大到当前可获得的Cu-B合金的2wt％水平，或者在使用所得贵金属合金中的硼作为晶粒细化剂的情况可以是更低的。一些实施方案提供了含银的Ag-Cu-Ge-B、Ag-Cu-B、Ag-Cu-B-Si或者Ag-Cu-Ge-B-Si，银含量足以便于熔化或者铸造铜，例如1-30wt％Ag，典型地1-25wt％Ag并且更典型地10-25wt％Ag。本专利技术在一个实施方案中涉及适于与银合金化，得到包含至少77wt％Ag和至少0.5wt％Ge的银合金的母金属组合物，所述母金属包含Cu、Ge和0.001-0.5，典型地0.005-0.3wt％的硼，以及所述合金和任何杂质的任何其它成分。本专利技术还提供了制造包含至少77wt％Ag、1-7.2wt％Cu、至少0.5wt％Ge和0.005-0.3wt％B以及所述银合金的任何其它成分和任何杂质的银合金的方法，包括一起熔化纯银和上述母金属组合物的步骤。本专利技术在再一个实施方案中提供了用于制造银制品的母合金的制造方法，所述方法包括熔化铜和任选地锗或其它合金化成分，以及以选自烷基硼化合物、硼的氢化物、硼的卤化物、含硼金属氢化物、含硼金属卤化物和它们的混合物中的化合物的形式向所述熔体中添加硼。本专利技术例如可应用于如Cu-Ge-B母合金和Cu-B母合金的母合金的制造。母合金的使用提供了许多技术益处。硼是在熔化过程中容易损失的非常轻的元素。如果合金中硼的水平太高或者没有适当地溶解硼，结果得到硼硬点，当抛光工件时银表面上出现拖痕。但是，通常添加比需要更多的硼来补偿熔化期间的损失。多余的硼发生了什么目前还不知道。一种可能是它可能与银中存在的氧反应。另一种可能是它可能与典型地其中熔化合金的石墨坩埚的材料反应。第三种可能是它可能向熔体的表面扩散并且被存在的任何大气中的氧而氧化。但是，相信母合金中锗和硼的组合表现出保护作用并且锗可以按照它保护铜的相同方式保护硼。在一些实施方案中，合金化成分的添加顺序可能是重要的。首先向铜合金中添加锗，然后添加硼是困难的。问题是当使用硼化铜作为硼源时将硼溶入合金中需要更高的温度并且因此合金的锗含量由于过热可能有危险。因此，通常通过首先一起熔化最高熔点的元素并且逐步对较低熔化温度的元素进行处置来制备本专利技术的母合金。可选地，作为硼的氢化物或者金属硼的氢化物添加硼，它们与母合金的熔融金属接触时分解并且将硼分散入合金中而且具有减少的产生硬点等的机会。本专利技术还提供了铸造至少包含Cu和B的母合金的方法，包括如下步骤(a)形成至少包含Cu的前体母熔体； (b)在整个所述母熔体中分散选自烷基硼化合物、硼的氢化物、硼的卤化物、含硼金属氢化物、含硼金属卤化物和它们的混合物中的化合物；及(c)使所述熔体固化。具体实施例方式母合金母合金可以包含80-95wt％Cu(或者Cu和如下面列出的所述合金的其它成分)及20-5wt％Ge。优选的一类这种合金包含80-86.7wt％Cu(或者Cu和所述合金的其它成分)及20-13.3wt％Ge。再更优选的一类这种合金包含82-84.55wt％Cu和所述合金的任何其它成分及15.5-18wt％Ge。具有大约0.03wt％B的合金在其中引入该合金的银合金中可以给出所需的硼含量。优选的一类母合金只包含铜、锗、硼和杂质。母合金可以提供银合金所需的全部铜。可选地，可以通过一起熔化铜和上面定义种类的母合金来制备银合金。向铜金属和铜母合金中引入硼添加硼的母合金前体可以是纯铜、Cu-Ge、或者是还包含少量铸造助剂如Si或Ag来便于铸造并且防止产生表面裂纹和孔隙的Cu或Cu-Ge。铜或合金通常处于铸造或浇注的标称温度下，例如大约1150-1200℃。熔化温度影响硼蒸发的动力学，它确定了铸造母合金中的最终硼浓度。所选温度应该显著高于合金的液相线温度，从而防止在连续铸造期间在铸型中凝固或者在造粒期间在造粒箱中凝固。当在大气压力下容易铸造合金时，更高或更低的压力不会影响本专利技术的益处，但是将影响硼蒸发的动力学。此外，更高的硼含量对于母合金是可取的，该合金可以与贵金属一起熔化来制造铸粒(casting grain)，然后再熔化形成棒、线、或者融模铸造。在一个实施方案中，向母合金中添加足够的硼，从而在铸造贵金属合金或母合金中留下有效的量来用于有效的晶粒细化和脱氧。典型地，硼含量对于母合金为100ppm和1600ppm之间，铸造母合金中大约250ppm的标称硼含量是更加典型的。典型地，向前体合金中添加0.01％-0.16％的硼是有效的。向本专利技术的母合金中引入硼，在最终的银合金中用作除氧剂和/或晶粒细化剂。可以作为金属硼化物例如硼化铜来添加硼。可选地，通过向母合金中以与例如氩的非反应性气体的混合物的形式鼓泡气态硼烷如乙硼烷，通过向母合金中引入在环境温度下是固体的硼烷例如癸硼烷B10H14(m.p 100℃，b.p.213℃)，或者通过添加烷基化的硼烷例如三乙基硼烷或者三正丁基硼烷(尽管后面的试剂是自燃的并且需要小心处理)例如可以将硼添加到包含至少50wt％Cu并且任选地包含偶然成分的熔融的母合金中，例如Cu、Cu-Ge、Ag-Cu-Ge、Ag-Cu-Si或Ag-Cu-Ge-Si中。但是，优选地作为金属的硼氢化物，例如碱金属、假碱金属或者碱土金属的硼氢化物，如硼氢化锂加入硼。硼氢化钠是尤其是优选的，因为它是商业上广泛可获得的并且可以以在贵金属熔化操作期间便于处理的较大颗粒形式获得。如前面所解释，可以在气相中，有利地是与载气的混合物向熔融铜或铜合金中引入硼化合物，载气帮助在熔融的铜或铜合金中产生搅拌作用并且将气体混合物中的硼含量分散入所述合金中。适当的载气例如包括氢、氮和氩。使用可以是耐火材料如石墨的细长管状体或者可以是耐火材料中的金属管覆层并且其下端浸入熔融的铜或合金中的冶金喷枪，可以从上面将气态硼化合物和载气引入包含熔融铜或铜合金的容器，例如铜熔化炉中坩埚、浇包或中间罐中。喷枪优选是足够长的以允许气态硼化合物和载气深深地注入熔融的铜或合金中。可选地，例如使用可透气的鼓泡塞或者浸没的注射喷嘴从侧面或者从下面将含硼气体引入熔融的铜或合金中。举例来说，苏格兰的RautomeadInternational of Dundee制造了RMK系列的水平连续铸造机用于连续铸造半成品。可以将要加热的铜或合金放在本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种适合与银合金化以产生包含至少７７ｗｔ％Ａｇ和至少０．５ｗｔ％Ｇｅ的银合金的母金属组合物，所述母金属包含Ｃｕ、Ｇｅ、任选地０－３０ｗｔ％Ａｇ和０．００１－０．３ｗｔ％硼，以及所述合金的任何其它成分和任何杂质。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：PG约翰斯，
申请(专利权)人：米德尔塞克斯银有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]
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