制造合金的方法及银、铜和锗的合金技术

技术编号:7807118 阅读:127 留言:0更新日期:2012-09-27 04:46
本发明专利技术涉及一种制造合金的方法,该合金由Ag、1.1-1.3重量%的Ge、1-40ppm的B、任选的0.5重量%的Zn、任选的0.1-1重量的Si,以及其余除杂质外的铜组成,所述方法包括,向该合金中引入大于93.5重量至95.5重量%的Ag,并选择Cu与Ge的重量比为小于4.8∶1至3∶1;和由此制造没有CuGe低共熔体的合金。本发明专利技术还涉及一种银、铜和锗的合金。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种银、铜和锗的三元合金,涉及由所述合金生产的制成的或半制成的成形制品,以及涉及烧基硫醇、疏基醋酸烧基酷、~■烧基硫酿或_■烧基_■硫酿表面处通所述的合金的用途。
技术介绍
自古以来,已认识到未合金化的‘精炼’银太软,以致不能耐受正常使用,实践中加入一定比例的贱金属,以便提高硬度和強度。在英国,十四世纪以来就存在的法规规定销售的制品的最低银含量为92. 5%(斯特林银标准)或96%(不列颠标准),但未规定贱金属组分。早期经验使银匠确信铜是他们可得到的最适合金属。现代银板制造商通常遵守这种组合物,虽然有时用镉取代一定比例的铜,以便得到更大的延展性。2. 5%镉含量的斯特林银在英国用于旋压(spinning)和冲压,虽然镉的使用越来越不普遍,因为合金处于熔融状态时,放出镉的烟雾且有毒。由于这一原因,在欧洲大陆生产这样ー种特定的合金组合物,它含有93. 5重量%银。它作为斯特林级合金出售,提高了深度拉拔和旋压操作的加工性能。高的银含量使合金的硬度下降,但不会达到制成品太软的程度以及处理时过多损坏的程度。所以,可提供一种销售的与英国提供的含镉的银有类似成形性能的不含镉的旋压级银。在不同等级中,与其它合金组分相比,规定银相对高的数值意味着制造商g在生产尽可能接近法规银含量下限的合金。这ー点在英国还产生这样ー个系统,确保最低银含量由独立的外界鉴定机构一the Assay Office System来保证。在几乎所有最大的制造公司中,制成品或半制成品组装所需的热处理和钎焊用风煤气喷枪的火焰进行。火焰的氧化或还原性质以及制品的温度唯一通过银匠的技巧来控制。氧很容易通过纯银,特别是当银加热到红热时。银在空气中不氧化,但银/铜合金中的铜氧化成氧化亚铜或氧化铜。在热的稀硫酸中酸洗制品的氧化表面除去最表面的但不是较深层的氧化铜,以致表面由纯银(fine silver)或未合金化的银组成,覆盖银/铜氧化物混合物层。在进ー步加热过程中,纯银易于被渗入,使处于表面下方较深的铜氧化。依次热处理、冷加工和酸洗步骤产生轻度抛光时显示纯银光泽的表面,但较重的抛光展现出称为“火斑(fire stain或fire)”的深色的和有损外观的污斑。由于涉及较高的温度,钎焊操作产生多得多的深火斑。当火斑的深度超过约O. 025毫米(O. 010英寸)时,合金更易于开裂并难以钎焊,因为氧化物表面不被焊料浸润,以致不生成适合的冶金結合。其次,大家都十分熟悉,由于每天暴露到大气条件中,银和银合金产生称为锈蚀物的失去光泽的深色膜。发现锗加到银合金中提供ー种对这些问题的解决办法。专利GB-B-2255348 (Rateau, Albert 和 Johns; Metaleurop Recherche)公开了一种能保持 Ag-Cu合金中固有的硬度和光泽性质的新型银合金,同时缓解了由于铜含量易于氧化所产生的各种问题。所述的合金为三元Ag-Cu-Ge合金,含有至少92. 5重量%Ag、0. 5-3重量%Ge,除了杂质以外其余为铜。据称所述的合金在环境空气中在传统的生产、形变和精加工操作过程中是不生锈的,在冷态时易于变形,易于硬钎接以及在鋳造时不会引起严重收缩。据称它们还显示出很好的延展性和拉伸强度以及可退火达到所需的硬度。据认为锗提供保护功能,它是新型合金显示的有利性能组合的原因,锗在银相和铜相中固溶。合金的显微组织由两相构成,银中锗和铜的固溶体被锗、银和铜的丝状固溶体包围。据认为富铜相中的锗通过形成GeO或GeO2保护性薄膜抑制所述相的表面氧化,在硬钎接和火焰热处理过程中该保护性薄膜阻止火斑的出现,在高温下火斑由铜的氧化产生。此外,锈蚀的扩展被锗的加入明显延缓,表面变得微黄而不是黒色,锈蚀产物很容易用普通自来水除去。据说所述的合金特别适用于饰用品。但是,在上述专利中公开的合金受各种限制,由于它有大的晶粒尺寸,从而变形性能差以及当合金用风煤气喷枪加热时局部表面熔融产生的低熔点共晶体形成大熔池。此外,US-A-6168071和EP-B-0729398 (Johns)公开了ー种银/锗合金,所述的合金含有至少77重量%银和O. 4-7重量%锗,除杂质外其余主要为铜,所述的合金含有元素硼作 为晶粒细化剂,其浓度大于Oppm和小于20ppm。合金的硼含量可通过含2重量%元素硼的铜/硼母合金来提供。据报导,与没有硼的银/锗合金相比,这样低浓度的硼在银/锗合金中令人吃惊地提供极好的晶细化,给合金提供了更大的強度和延展性。合金中的硼甚至在饰品行业使用的钎焊温度下也抑制晶粒的生长,据报导合金的样品具有抗点蚀性,甚至在反复加热到前述建议的合金中铜/锗低共熔体熔融温度的场合下。所述合金的单个元件之间的强的和审美满意的接头可在不使用填充材料的条件下在两元件的自由表面之间形成,可通过扩散过程或电阻焊或激光焊技术形成对接或搭接的接头。与斯特林银中的焊接接头相比,上述合金中的焊接接头有小得多的平均晶粒尺寸,它使焊接接头的可成形性和延展性得到改进,而830合金用等离子体焊接法焊接,并被抛光而不需要研磨。关于上面提到的低共熔体,可指出虽然通过降低晶粒尺寸来减小其不利影响,但仍保留低共熔体形成和在成形后的热处理时变成熔融物的能力,这是因为受合金化学组成而不是受其晶体结构的影响。按照GB-B-2255348和EP-B-0729398公开的银合金现在在欧洲和美国现在可以商标Argentium商业购得,这里使用的术语“Argentium”指那些合金。925级Argentium合金含有92. 5重量%Ag (最小)、1· 1-1. 3重量%Ge、6ppm B,其余为铜和各种杂质。所述的合金甚至在很恶劣的条件下都有极好的抗锈蚀性。锗形成钝化层,它明显减缓硫化银的生成,后者是在传统银合金上锈蚀的主要原因。甚至在硫化氢气氛中,锈蚀的程度和深度明显小于传统的银合金或镀银制品。产生抗锈蚀性的相同机理也导致形成钝化层,它明显减少在空气中喷焰退火时在合金中生成的“火斑”或“火斑层”深度。试验表明,与Argentium银合金相比,传统银合金中的“火斑”深度最多大三倍。它使合金需要磨光的数量下降,因此可使制造中有相当大的其它费用节省。尽管现有Argentium合金级有各种优点,但仍然需要进ー步改进所述的合金在热加工下的稳定性,特别是用于退火或连接的加热时的抗点蚀和/或抗凹陷。还需要合金将这些有利性质与硬度和抗锈蚀性结合。还需要合金在熔模铸造时有较低的生成“热脆”(裂纹)缺陷的倾向。作为另一方面,就长期抗锈蚀性而言,已对清洗或保护斯特林银和其它已知等级银以便除去锈蚀和/或抑制锈蚀的生成提出了各种建议。GB-A-1130540涉及斯特林银或不列颠银的成品表面的保护作为生产过程中的一个步骤,并公开了ー种包括以下步骤的方法用含有99重量份的挥发性有机溶剂例如三氯こ烯或1,I, I-三氯こ烷和O. 1-1. 8重量份含有-SH基团和能在银表面上生成无色透明的保护层有机溶质例如十八烷基硫醇和十TK烧基硫醇或疏基醋酸酷的溶液润湿制品的清洁的银表面;溶液与表面反应形成这样的ー层,然后让溶剂蒸发;以及用洗涤剂溶液洗涤表面,用热水清洗表面然后让它干燥。据说上述方法提供在制品送达用户以前在希望的贮存期限内的“长期光洁度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2003.06.03 GB 0312693.51.一种制造合金的方法,该合金由Ag、I. 1-1. 3重量%的Ge、l-40ppm的B、任选的O. 5 重量%的Zn、任选的O. 1-1重量的Si,以及其余除杂质外的铜组成,所述方法包括,向该合金中引入大于93. 5重量至95. 5重量%的Ag,并选择Cu与Ge的重量比为小于4. 8 : I至3 : I;和由此制造没有CuGe低共熔体的合金。2.根据权利要求I的方法,其中Cu与Ge的重量比为4: I至3 : I。3.根据权利要求I的方法,其中所制造的合金含有94.5重量%银、4. 3重量%铜和I. 2重量%锗。4.根据权利要求I的方法,其中所制造的合金含有5-20ppm硼。5.根据权利要求I的方法,还包括将该合金形成为制成的或半制成的成形制品。6.根据权利要求5的方法,其中该制成的或半制...

【专利技术属性】
技术研发人员:P·G·约翰斯
申请(专利权)人:阿根蒂姆国际有限公司
类型:发明
国别省市:

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