一种具有珍珠色泽的耐脆断斯斑银合金及其工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种具有珍珠色泽的耐脆断斯斑银合金及其工艺。按重量百分比计,合金的组成为:Sc:0.4‑0.8wt.%,Ge:0.1‑0.3wt.%,Co:2.0‑5.0wt.%,V:0.4‑0.5wt.%,In:10.0‑15.0wt.%,Pd:1.0‑2.0wt.%,Ga:0.1‑0.2wt.%,Au:10.0‑15.0wt.%,余量为银。该材料针对目前首饰行业的需求提出了一种新型的具备珍珠般色彩斑斓外观的银合金，也就是具有斯斑效应的合金。该合金在满足现有对高端首饰用银合金的需求外，还可以在获得极大的社会价值和经济价值。

A Brittle Fracture Resistant Spot Silver Alloy with Pearl Color and Its Technology

【技术实现步骤摘要】
一种具有珍珠色泽的耐脆断斯斑银合金及其工艺
本专利技术涉及合金
，具体地说，涉及一种银合金。
技术介绍
首饰用合金中，金合金是最重要的一种。首饰用金合金的市场需求量在近年来的首饰品市场急速扩展，也间接的说明了金饰品在世界首饰行业的重要地位。这很大程度上得益于金的美丽色泽，长期保存不会变色，以及良好的加工性能。尽管用于首饰的金合金品种众多，外表色泽多变，最令人瞩目的是被称为斯斑金的首饰用金合金。斯斑金是利用金合金中的马氏体或者类似于马氏体相变所产生的表面浮凸与精细层状结构在光线作用下产生的光栅栏衍射效应，从而使得金合金表面能产生类似于贝壳的斑斓闪烁的效果，这就人们所称的斯斑效应，具有这种效应的金合金也被称为斯斑金。采用这种金合金制作的首饰在国内外取得了非常令人满意的接受程度和销售量，也变成了首饰用金合金在未来几十年内的研发和产业化目标。和金比起来，银的价格比较便宜。银合金的首饰饰品在我国各民族中有很大的需用量，它的强度和加工硬化特性特别适合于镶嵌钻石，它的颜色与钻石的色泽非常的匹配，可以做成非常漂亮的首饰。目前尽管对金合金已经成功的开发具有斯斑效应的金合金，也就是利用金的马氏体相变在表面产生的光栅效应，在国际范围内关于银基合金的斯斑合金的报道还非常少，以至于在国内外斯斑银首饰还没有大规模的推广和产业化。随着我国经济在世界经济中的比重进一步增强，人们对先进首饰用银合金的需求越来越旺盛。斯斑银合金的研发和产业化不尽快推进，不仅影响到首饰行业的发展，也严重制约了我国在该领域内前沿阵地的占有。因而，随着国内外首饰市场竞争的激烈化，必须加快创新步伐来开发新型的斯斑银合金。这不仅是我国首饰行业生存和发展的需求，也是当今首饰行业发展的主要方向。本专利就是为了解决这些现状而提出的一种材料学上的解决方案，也就是通过底层的热力学和晶体学信息来调控银合金中相变和晶体学信息，开发出具有珍珠般色泽的首饰用银合金来满足国内外需求。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有斯斑效应的首饰用银合金。该合金由于组织结构上产生了马氏体相变而生成了能够对入射光产生衍射的表面浮凸和精细的层状结构。除了当光线照射到该合金表面后能够产生珍珠斑的色彩斑斓的效果外，还能够具有非常优异的力学性能。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种具有珍珠色泽的耐脆断斯斑银合金及其工艺。按重量百分比计,该合金组成为：Sc:0.4-0.8wt.%,Ge:0.1-0.3wt.%,Co:2.0-5.0wt.%,V:0.4-0.5wt.%,In:10.0-15.0wt.%,Pd:1.0-2.0wt.%,Ga:0.1-0.2wt.%,Au:10.0-15.0wt.%,余量为银。上述一种具有珍珠色泽的耐脆断斯斑银合金及其工艺，包括如下的步骤：（a）配料：按照如上的质量百分比进行原料的称量；（b）冶炼：采用氩气保护的非真空感应熔炼炉进行熔炼，其中坩埚采用石墨坩埚；在1050-1100度保温10分钟并利用电磁搅拌将合金熔体充分搅拌，然后进行铁模具进行铸造，并采用水冷进行快速冷却;（c）随后的压力加工和热处理：将所得的铸锭在室温下进行轧制，每道次轧下量为10-15%;每两次轧制后中间真空退火温度为300-350度，保温1.0-2.0小时;最后将材料轧制成厚度为10-15mm的板材;在首饰成型过程中抛光后，需要进行最后的淬火工程，工艺为在真空加热到400-500度并保温1.0-1.5小时后，将合金进行水淬。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：（1）银首饰合金表面可以通过抛光获得镜面般的效果，但是要获得类似贝壳外观色彩斑斓的效果就必须通过表面镀膜的方式。这些通过物理或者化学方法镀膜来获得斑斓观感的方法尽管可以在一定程度上解决现有的需求，但是必须看到这些表面膜在随后的使用过程中会发生严重的磨损而导致镀膜发生溃蚀。同时，这些镀膜也会由于空气或者人体汗液造成严重的腐蚀脱色。因而从使用角度而言，镀膜的办法来获得色彩斑斓的银首饰并不是一种理想的解决方案。本专利从实际需求出发，提出了一种基于马氏体相变产生浮凸和精细晶体结构的斯斑银合金及其加工工艺。（2）该合金利用银合金的相变和晶体结构特征而开发出斑斓闪烁的斯斑银合金，形成了首饰用银合金饰品的新品种。材料设计的核心是利用马氏体相变所产生的层状结构和表面浮凸在表面产生反射光栅效应，从而产生斯斑效果。由于不同晶粒内层状结构间距是不同的，每个晶粒内精细层状结构对入射光的反射构成颜色光栅效应。本专利申请保护的斯斑银合金具有最佳的层状结构间距（2-3微米）来产生彩色闪烁效应。这种动态的闪烁效果如同在表面镶嵌了钻石的效果。同时，由于这种闪烁效果与微观组织的层状间距和晶体取向有关。通过控制热处理工艺来控制层状组织的间距和晶体取向，可以使得银合金获得闪烁花纹。因而，斯斑银饰品具有非常独特的闪烁花纹，更具备美学观赏和收藏价值。（3）该合金的熔点范围为810-920度，具有非常低的液相和固相凝固温度范围。因而，当熔体在降温的过程中发生凝固时，可以体现出非常优异的流动性能和填充模具性能。此外，在冶炼的时候，具有非常低的吸气能力，并能最大限度的降低在铸锭中浮渣的生成。当采用传统工艺对该材料进行铸造后，可以降低铸造时产生的热裂倾向，且可以优化铸造过程中孔洞过大和疏松明显等技术难题。由于冶炼方法简单，热处理过程也只需要传统的设备，因而在增加了首饰银合金的外表观感后，也能进行大规模的市场化生产。（4）该合金具有非常优异的力学性能来进行首饰的大变形加工，其屈服强度为250-280MPa，抗拉强度为350-380MPa，延伸率为18-25%。此外，该材料可以克服传统银合金中出现的有序化导致的结构脆断。也就是在合金的加工和使用过程中，由于有序化的发生（产生新的金属间化合物或者发生结构有序化）而使得材料的塑形下降，并导致首饰在使用过程中发生脆断。本专利申请保护的银合金，具有长时间的结构稳定性，在使用5年内，并没有结构变化引起的塑形下降现象。且该材料在制备成首饰后，在5年内塑性下降量不超过1-2%。（5）该材料在铸态和淬火态下具有纯银的色泽，经过抛光和淬火后合金的主色仍然为银色，但是闪烁着白，红，蓝等绚丽色彩。在该合金的微观组织内，晶粒中都均匀的分布着有规则排列的板条状或者层状的马氏体亚结构。采用该材料制备的银首饰，对常见的腐蚀性环境有很好的抵抗作用。在模拟的人工海水中，该材料的腐蚀速度为3.2-4.5x10-4mm/年，因而该材料在首饰的实际使用年限内（小于10年）使用而没有明显的腐蚀现象发生。具体实施方式实施例1一种具有珍珠色泽的耐脆断斯斑银合金及其工艺。按重量百分比计,该合金组成为:Sc:0.4wt.%,Ge:0.1wt.%,Co:2.4wt.%,V:0.4wt.%,In:12.0wt.%,Pd:1.0wt.%,Ga:0.1wt.%,Au:10.0wt.%,余量为银。上述一种具有珍珠色泽的耐脆断斯斑银合金及其工艺，包括如下的步骤：（a）配料：按照如上的质量百分比进行原料的称量；（b）冶炼：采用氩气保护的非真空感应熔炼炉进行熔炼，其中坩埚采用石墨坩埚；在1080度保温10分钟并利用电磁搅拌将合金熔体充分搅拌，然后进行铁模具进行铸造，并采用水冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有珍珠色泽的耐脆断斯斑银合金及其工艺，其特征在于按重量百分比计，合金的化学成分为：Sc:0.4‑0.8wt.%,Ge:0.1‑0.3wt.%,Co:2.0‑5.0wt.%,V:0.4‑0.5wt.%,In:10.0‑15.0wt.%,Pd:1.0‑2.0wt.%,Ga:0.1‑0.2wt.%,Au:10.0‑15.0wt.%,余量为银。

【技术特征摘要】
1.一种具有珍珠色泽的耐脆断斯斑银合金及其工艺，其特征在于按重量百分比计，合金的化学成分为：Sc:0.4-0.8wt.%,Ge:0.1-0.3wt.%,Co:2.0-5.0wt.%,V:0.4-0.5wt.%,In:10.0-15.0wt.%,Pd:1.0-2.0wt.%,Ga:0.1-0.2wt.%,Au:10.0-15.0wt.%,余量为银。2.根据权利要求1所述一种具有珍珠色泽的耐脆断斯斑银合金及其工艺，其特征在于包含如下步骤：（a）配料：按照如上的质量百分比进行原料的称量；（b）冶炼：采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亚军，
申请(专利权)人：杭州辰卓科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33