一种高硬度990足金的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高硬度990足金的制备方法，包括如下步骤：S1、准备原料；S2、将原料采用真空气氛炉熔炼，抽真空后回充Ar气作为保护气体；熔炼至原料充分熔化后，将液体金属浇注至模具中，得到用于后续加工的材料；S3、将步骤S2所得的材料完全浸入液氮中，浸泡时间≥5分钟，取出后立即转移至加工设备进行塑性加工，转移过程时间≤30s；加工过程中采用液氮进行润滑并控制变形温度，变形温度控制在

【技术实现步骤摘要】
一种高硬度990足金的制备方法


[0001]本专利技术涉及黄金制备
，具体涉及一种高硬度990足金的制备方法。

技术介绍

[0002]黄金因其独特色泽、优异的耐蚀性和可加工性等独特性质被广泛应用于珠宝、口腔医学、电子元器件等领域。在珠宝领域，990足金(金含量≥99.0wt％)由于其色泽及收藏价值在东亚地区深受喜爱。足金尽管具有良好的延展性，但是其硬度往往较低，这对首饰造型设计及日常佩戴带来了诸多限制，因此将足金的硬度提高至接近常规18K金水平具有重要意义。
[0003]目前市面上所售硬金主要分为3D硬金及5G硬金，其中3D硬金采用电铸法生产，尽管可以通过优化电铸工艺实现高硬度，但是由于无法进行常规塑性加工，因此难以生产造型复杂的首饰；而5G硬金通过在熔炼过程中添加硬金粉熔剂提高合金性能，尽管可以在后续生产中采用塑性加工方法且不影响黄金成色，但是该方法所生产硬金硬度仅90
‑
110Hv，显著低于常规18K金的硬度(150Hv以上)，因此仍无法满足首饰行业对硬金性能的需求。因此，开发高硬度990足金的制备方法具有重要意义。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术旨在提供一种高硬度990足金的制备方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种高硬度990足金的制备方法，包括如下步骤：
[0007]S1、准备原料：按质量百分比所述原料包含Au≥99.0％，Ca和/或Mg总量0.5
‑/>0.99％，其余为杂质元素；
[0008]S2、将原料采用真空气氛炉熔炼，抽真空后回充Ar气至一个标准大气压以上作为保护气体；熔炼至原料充分熔化后，将液体金属浇注至模具中，得到用于后续加工的材料；
[0009]S3、将步骤S2所得的材料完全浸入液氮中，浸泡时间≥5分钟，取出后立即转移至加工设备进行塑性加工，转移过程时间≤30s；以横截面积变化率计算，单道次加工率5％
‑
25％；加工过程中采用液氮进行润滑并控制变形温度，变形温度控制在
‑
160℃
‑
30℃之间；
[0010]S4、重复进行步骤S3，重复次数≥5次，直至将材料加工至所需的最终尺寸，从而获得硬度为150Hv以上的高硬度990足金。
[0011]进一步地，步骤S1中，所述原料采用纯度≥99.99％的纯金，纯度≥99.9％的纯钙，纯度≥99.95％的纯镁。
[0012]进一步地，步骤S2中，真空气氛炉熔炼采用感应加热作为加热方式，加热温度1100
‑
1400℃，抽真空至真空度≤6.67*10
‑3MPa。
[0013]进一步地，步骤S3中，将材料完全浸入液氮所采用的设备或容器与加工设备之间的距离≤3米，转移过程中将材料储存在装有液氮的保温容器中。
[0014]本专利技术还提供一种利用上述制备方法制备得到的高硬度990足金。
[0015]本专利技术的有益效果在于：
[0016]1、本专利技术所使用的合金具有较好的塑性，足以进行正常的塑性变形而不产生明显开裂，可以采用常规塑性加工方法进行造型，因此可以用于形状复杂首饰的生产；
[0017]2、本专利技术所使用的合金成分其他元素总含量小于1.0％，对黄金颜色不会产生显著的漂白效果，且使用过程中不进行高温热处理，因此不会产生合金元素的氧化，因此利用本专利技术制备方法制备得到的硬金不仅满足990足金的纯度要求，而且不影响足金的独特色泽；
[0018]3、本专利技术通过固溶原子对位错的钉扎作用，以及低温塑性变形所带来的更高位错饱和密度，实现了显著的固溶强化及形变强化，因此利用本专利技术制备方法制备得到的足金硬度范围可以达到150Hv以上，因而可以满足首饰行业需求。
附图说明
[0019]图1为本专利技术实施例1
‑
2中的方法流程图。
具体实施方式
[0020]以下将结合附图对本专利技术作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围并不限于本实施例。
[0021]实施例1
[0022]本实施例提供一种高硬度990足金的制备方法，如图1所示，包括如下步骤：
[0023]S1、准备原料：按质量百分比所述原料包括Au≥99.0％，Mg元素0.6％，其余为难以避免的其他杂质元素。
[0024]S2、将原料采用真空气氛炉熔炼，抽真空后回充Ar气至一个标准大气压以上作为保护气体。1100
‑
1400℃加热至原料充分熔化后，将液体金属浇注至模具中得到用于后续加工的材料。
[0025]S3、将材料完全浸入液氮中，浸泡时间5分钟，取出后立即转移至加工设备，转移过程时间约20s。利用加工设备对材料进行拉拔、辊压等塑性加工，以横截面积变化率计算，单道次加工率23％。加工过程中喷淋液氮进行润滑，并将变形温度控制在
‑
40℃。
[0026]S4、重复进行步骤S3，重复次数6次，直至将材料加工至所需的最终尺寸，从而获得具有高硬度的990足金。
[0027]通过采用上述工艺，所制备得到的硬金的金含量为99.29％，满足足金标准，硬度达到153Hv，且具有纯金色泽。
[0028]实施例2
[0029]本实施例提供一种高硬度990足金的制备方法，如图1所示，包括如下步骤：
[0030]S1、准备原料：按质量百分比所述原料包括Au≥99.0％、Mg元素0.5％和Ca元素0.4％，其余为难以避免的其他杂质元素。
[0031]S2、将原料采用真空气氛炉熔炼，抽真空后回充Ar气至一个标准大气压以上作为保护气体。1100
‑
1400℃加热至原料充分熔化后，将液体金属浇注至模具中得到用于后续加工的材料。
[0032]S3、将材料完全浸入液氮中，浸泡时间6分钟，取出后立即转移至加工设备，转移过程时间约25s。利用加工设备对材料进行拉拔、辊压等塑性加工，以横截面积变化率计算，单道次加工率16％。轧制过程中喷淋液氮进行润滑，并将温度控制在
‑
140℃。
[0033]S4、重复进行步骤S3，重复次数9次，直至将材料加工至所需的最终尺寸，从而获得具有高硬度的990足金。
[0034]通过采用上述工艺，所制备得到的硬金的金含量99.09％，满足足金标准，硬度达到168Hv，且具有纯金色泽。
[0035]对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括在本专利技术权利要求的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高硬度990足金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、准备原料：按质量百分比所述原料包含Au≥99.0％，Ca和/或Mg总量0.5
‑
0.99％，其余为杂质元素；S2、将原料采用真空气氛炉熔炼，抽真空后回充Ar气至一个标准大气压以上作为保护气体；熔炼至原料充分熔化后，将液体金属浇注至模具中，得到用于后续加工的材料；S3、将步骤S2所得的材料完全浸入液氮中，浸泡时间≥5分钟，取出后立即转移至加工设备进行塑性加工，转移过程时间≤30s；以横截面积变化率计算，单道次加工率5％
‑
25％；加工过程中采用液氮进行润滑并控制变形温度，变形温度控制在
‑
160℃
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30℃之间；S4、重复进行步骤S3，重复次数≥5次，直至将材料加工至所需...

【专利技术属性】
技术研发人员：任杰克，王乾坤，唐定，马千里，范大游，陈经鹏，
申请(专利权)人：厦门紫金新能源新材料科技有限公司紫金矿业集团黄金珠宝有限公司，
类型：发明
国别省市：