本发明涉及黄金合金，更具体地涉及具有高纯度金的黄金合金。
背景技术：
黄金，在此简称金，是符号为Au(来自拉丁语：aurum)和原子序数为79的一种贵金属。纯金或高纯度的金是明亮的、略带红色的黄色、致密的、柔软的、具韧性和延展性的。虽然金含量接近100％的金制品是非常期望的，并且其广泛用于制造珠宝或首饰、装饰品和许多其他应用中，但是纯金或高纯金的柔软性使其易于划痕、划伤和磨损，由此存在一些问题。因此，在许多应用中，将痕量杂质添加到纯金中，以增强硬度或增加强度。在亚洲的许多地方，高纯度黄金通常被称为“足金”。虽然没有被普遍接受的标准定义，但是金含量为90％或以上的金基合金(在此也称黄金合金)习惯上被称为“足金”或“高纯金”。
技术实现要素：
在此提出一种高纯度黄金合金(即足金、高纯金)，所述黄金合金包含99.0％(或以上)的金和痕量的锑，其中所述黄金合金的硬度为60Hv或以上。
所述黄金合金可含0.2％至0.6％的锑(Sb)。例如，所述黄金合金可含0.2％或多于0.2％的锑，等于、多于或少于0.25％的锑，等于、多于或少于0.3％的锑，等于、多于或少于0.35％的锑，等于、多于或少于0.4％的锑，等于、多于或少于0.45％的锑，等于、多于或少于0.5％的锑，等于、多于或少于0.55％的锑，等于或少于0.6％的锑，和/或前述任何数值和/或任何范围的组合。
所述黄金合金可含0.02％-0.1％的镍(Ni)。例如，所述黄金合金可含0.02％或多于0.02％的镍，等于、多于或少于0.03％的镍，等于、多于或少于0.04％的镍，等于、多于或少于0.05％的镍，等于、多于或少于0.06％的镍，等于、多于或少于0.07％的镍，等于、多于或少于0.08％的镍，等于、多于或少于0.09％的镍，等于、或少于0.1％的镍，和/或前述任何数值和/或范围的组合。
所述黄金合金可含0.1％-0.16％的镓(Ga)。例如，所述黄金合金可含0.1％或多于0.1％的镓，等于、多于或少于0.11％的镓，等于、多于或少于0.12％的镓，等于、多于或少于0.13％的镓，等于、多于或少于0.14％的镓，等于、多于或少于0.15％的镓，等于、或少于0.16％的镓，和/或前述任何数值和/或范围的组合。
所述黄金合金可含0.002％-0.005％的铑(Rh)。例如，所述黄金合金可含0.002％或多于0.002％的铑，等于、多于或少于0.0025％的铑，等于、多于或少于0.003％的铑，等于、多于或少于0.0035％的铑，等于、多于或少于0.004％的铑，等于、多于或少于0.0045％的铑，0.005％或少于0.005％的铑，和/或前述任何数值和/或范围的组合。
所述黄金合金与相同纯度和/或相同硬度的黄金合金相比具有更强的延展性。所述相同纯度和/或相同硬度的黄金合金不包含在此提出的延展性增强剂或在此提出的延展性增强剂的量。
在此提出一种可形成装饰制品的方法，所述装饰制品包含硬度为60Hv以上的高纯度黄金合金，所述高纯度黄金合金包含99％或以上的金、痕量的锑和痕量的延展性增强剂；其中所述方法包括：
-将包含99％的金、痕量的锑和痕量的延展性增强剂的所述高纯度黄金合金铸造成铸态金饰品的形状，
-将所述铸态金饰品机械地处理为硬度为60Hv或以上的已硬化的金饰品，
-对所述已硬化的金饰品进行抛光，以获得光滑的装饰表面。
可通过进行若干数小时的针滚(needle tumbling)从而将所述铸态金饰品硬化。
例如，可通过进行2、4、6、8、10、12、14小时和/或前述任何数值和/或范围的组合的针滚从而将所述铸态金饰品硬化。
例如，可通过轮抛光和/或喷砂将所述铸态金饰品抛光。
例如，可通过在100℃下进行硝酸(HNO3)酸洗1小时从而对经过抛光和硬化的金饰品进行处理。
所述延展性增强剂可包含镓、镍、铑或其任意组合。
所述延展性增强剂可例如以富镓合金的形式、以富镍合金的形式、以富铑合金的形式、和/或以铑和镍合金的形式实施或应用以使得所述黄金合金包含痕量的镍、镓和/或铑。
所述黄金合金可包含例如痕量的镓。所述镓可以包含53％-54％镓的富镓合金的形式实施或应用。
所述富镓合金可包含23％-24％的铟。
所述富镓合金可包含17％-18％的钴。
所述富镓合金可包含6.9％的铜。
具体实施方式
示例性的高纯度金基合金(在此也称黄金合金)包含金(Au)和痕量(trace)的锑(Sb)(在此称合金#1或黄金合金#1)。具体而言，黄金合金#1包含99.5重量％的金和0.5重量％的锑。在本文中，将该黄金合金#1昵称为“99.5％Au-Sb”，并且在形成时在维氏硬度标度中具有30-40Hv的初始硬度。例如，通过在真空熔炉中熔化一定量的黄金合金#1并铸造成铸锭的形状，从而形成一定量的黄金合金#1的铸态样品(样品S1A)。然后通过机械加工将铸态样品S1A硬化，例如通过操作用于珠宝或首饰应用的旋转或转动滚筒而进行滚转硬化(tumbled hardening)从而将铸态样品S1A硬化。在示例性的方法中，在滚筒以3600rpm(每分钟转数)和室温下运行的条件下，将样品S1A在滚筒内加工4小时。示例性的滚筒可以为具有钢滚针(steel tumbling needle)的滚筒，以在样品表面上进行加工从而增强硬度。
在滚转硬化之后，对已硬化的样品S1A进行抛光以使其具有镜面。一定量的样品S1A已制造，并且该样品的硬度在70Hv至90Hv的范围内且呈现金黄色。
示例性高纯度黄金合金(合金#2)包含金(Au)、痕量的锑(Sb)和镓(Ga)。具体而言，黄金合金#2包含99.5重量％的金、0.3重量％的锑和0.2重量％的富镓合金。适用于制造或制备该合金#2的示例性富镓合金具有以下组成或成份(以重量计)：
镓：53％-54％；铟：23％-24％；钴：17％-18％；铜：6.9％；其他：<0.1％。
在本文中黄金合金#2昵称为“99.5％Au-Sb-X”，其中X是镓或富镓合金。黄金合金#2在形成时在维氏硬度标度中具有30-40Hv的初始硬度。通过进行与上述相同或相似的工序和机械加工，从而形成一定量的黄金合金#2的铸态样品(样品S2A)并对其进行加工硬化和抛光，这些工序和加工在此通过引用并入本文。合金#2的冷加工压下率(cold work reduction ratio)为30％-40％。在滚转硬化和抛光后，所得样品S2A的硬度在70Hv至90Hv的范围内，并且具有与S1A相当的金黄色和镜面。与样品S1A相比，样品S2A具有显著增强的延展性，而识别出的裂纹显著减少。
示例性的高纯度黄金合金(合金#3)包含金(Au)、痕量的锑(Sb)和镓(Ga)。具体而言，黄金合金#3包含99.3重量％的金、0.4重量％的锑和0.3重量％的富镓合金。黄金合金#3在铸态形成时在维氏硬度标度中具有30-40Hv的初始硬度，并且在通过进行与上述相同或相似的工序和加工从而进行加工硬化和抛光后，黄金合金#3具有75Hv至100Hv的更高的硬度且呈现金黄色，这些工序和加工在此通过引用并入本文。合金#3的冷加工压下率为30％-40％。
示例性高纯度黄金合金(合金#4)包含金(Au)、痕量的锑(Sb)和一种含铑和镍的合金。具体而言，黄金合金#4包含99.3重量％的金、0.4重量％的锑和0.3重量％的一种含铑和镍的合金。黄金合金#4在铸态形成时在维氏硬度标度中具有30-40Hv的初始硬度，并且通过进行与上述相同或相似的工序和机械加工从而进行加工硬化和抛光后，具有75Hv至100Hv的更高的硬度且呈现金黄色，这些工序和加工在此通过引用并入本文。合金#4的冷加工压下率为30％-40％。示例性的含铑和镍的合金具有以下组成或成份(以重量计)：
铜(Cu)：75.4％；镍(Ni)：12.7％；锌(Zn)：8.4％；铟(In)：2.4％；铑(Rh)：1.4％
铜(Cu)(和其他元素)：77.5％；镍(Ni)：12％；锌(Zn)：9％；铟(In)：2.4％；铑(Rh)：1.5％
示例性的高纯度黄金合金(合金#5)包含金(Au)、痕量的锑(Sb)、示例性的富镓合金(例如上述实例)和/或示例性的含铑和镍的合金(例如上述实例)。具体而言，黄金合金#5包含99.3重量％的金、0.3重量％的锑、0.2重量％的示例性的镓合金、以及0.2重量％的示例性的含铑和镍的合金。黄金合金#5在铸态形成时在维氏硬度标度中具有30-40Hv的初始硬度，并且通过进行与上述相同或相似的工序和加工从而进行加工硬化和抛光后，具有60Hv至80Hv的更高的硬度且呈现金黄色，这些工序和加工在此通过引用并入本文。合金#5的冷加工压下率为约70％。
示例性高纯度黄金合金(合金#6)包含金(Au)、痕量的锑(Sb)和镍(Ni)。具体而言，黄金合金#6包含99.3重量％的金、0.4重量％的锑和0.3重量％的富镍合金。黄金合金#6在铸态形成时在维氏硬度标度中具有30-40Hv的初始硬度，并且通过进行与上述相同或相似的工序和加工从而进行加工硬化和抛光后，具有70Hv至100Hv的更高的硬度且呈现金黄色，这些工序和加工在此通过引用并入本文。合金#6的冷加工压下率为约30％。
适合于制造或制备该合金#6的示例性的富镍合金具有以下示例性组成或成份(以重量计)：
铜(Cu)：39％；锌(Zn)：14.8％；银(Ag)：15％；镍(Ni)：31％；其他：0.2％
适用于制备根据本发明的金的另一示例性的富镍合金具有以下示例性组成或成份(以重量计)：
铜(Cu)：55％；锌(Zn)：14.8％；镍(Ni)：30％；其他：0.2％
下表列出了上述黄金合金#1至#6的总结。
虽然本文的高纯度黄金合金具有99.3％或99.5％的金含量，但应当理解，这些百分比仅仅是示例性的而不是必要的。例如，金含量可以为99％或更高，以适合一些应用或要求而不丧失一般性。
据认为包含锑的高纯度黄金合金的优点在于：该合金具有更高的硬度并且可以被铸造成许多不同的形状。例如，本文中的样品在硬化加工之前被铸造成环形铸锭。环形铸锭样品的直径为与装饰环的尺寸相当的10-20mm。黄金合金的硬度提高到约60-100Hv，冷加工压下率在30％-70％的范围内。
已经观察到添加痕量的镓或富镓合金能够增强黄金合金的延展性，以减少或减轻难看的裂纹或断裂，例如在硬化加工期间产生的裂纹或断裂。
镍、一种富镍的合金或含铑和镍的合金也可用于在硬化加工之后来增强黄金合金的延展性以减少或减轻难看的裂纹。
黄金合金的金黄色可以通过硝酸(HNO3)酸洗得到增强，例如通过在诸如100℃的高温下进行硝酸(HNO3)酸洗1小时得到增强。
已经公开了具有更高的硬度的高纯度黄金合金。其包含99.0％的金和痕量的锑，其中所述黄金合金具有60Hv或以上的硬度。
黄金合金的金含量可在99.0％至99.6％之间，包括99.1％、99.2％、99.3％、99.4％和99.5％。
黄金合金可以具有100Hv或以下的硬度。
黄金合金中的锑含量可以为0.2％或以上。
黄金合金中的锑含量可以为0.3％或以上或0.3％或以下。
黄金合金中的锑含量可以为0.5％或以下或0.4％或以下。
黄金合金可以包含痕量的镓、痕量的镍和/或痕量的铑以增强延展性。
黄金合金可以包含以富镓合金形式存在的痕量的镓、以一种铑和镍的合金或一种富镍的合金形式存在的痕量的镍、和/或以一种铑和镍的合金形式存在的痕量的铑和镍。
黄金合金可以包含痕量的镓，并且黄金合金中镓的含量可以为0.1％以上(53％x0.2％)。
黄金合金可以包含痕量的镓，并且黄金合金中镓的含量可以为0.16％以下(53％x0.3％)。
黄金合金中的镓杂质可以是包含53％-54％的镓的示例性的富镓合金的形式。
示例性的富镓合金可以包含23％-24％的铟。
示例性的富镓合金可以包含17％-18％的钴。
示例性的富镓合金可以包含6.9％的铜。
黄金合金可以具有光滑的反射表面。
根据本发明的黄金合金适于制造高含金量的装饰品或装饰物。
因此，本发明还公开了包含本文公开的高纯度黄金合金的装饰品。高纯度黄金合金可以铸造成装饰品的形状。
添加痕量的锑以形成高纯度黄金合金是有利的，这是因为所得到的高纯度黄金合金可以被铸造或模制成各种形状，并且这种性质对于许多应用，特别是珠宝或装饰品应用而言是十分重要的。
包含硬化的黄金合金的黄金合金或装饰品具有更高的硬度和良好的延展性。良好的延展性意味着硬化的黄金合金和包含该硬化的黄金合金的装饰品将不易于断裂，例如在加工硬化期间不易于断裂。因此，与具有相当硬度的其他高纯度黄金合金相比，该硬化的黄金合金和包含该硬化的黄金合金的装饰品的表面中的肉眼可见的裂纹或断裂将大幅减少，或者甚至没有肉眼可见的裂纹或断裂或可忽略。
高纯度黄金合金的更高的硬度和更强的延展性以及能够被铸造或模制成各种形状的能力意味着：该高纯度黄金合金可用于形成精细和精致的珠宝或首饰，例如具有曲率半径较小的弯曲部分的珠宝或首饰，例如，曲率半径小于20mm、18mm、15mm、12mm、10mm、8mm或甚至更小。弯曲部分可以是限定空间或中空隔室的弯曲部分，例如限定穿戴空间或中空弯曲壳体部分的环形体。
本发明还公开了形成装饰制品的方法，所述装饰品包含硬度为60Hv或以上的高纯度黄金合金，该高纯度黄金合金包含99％的金、痕量的锑和痕量的延性增强剂，其中所述方法包括：
-将包含99％的金、痕量的锑和痕量的延展性增强剂的所述高纯度黄金合金铸造成铸态金饰品的形状，
-将所述铸态金饰品机械处理为硬度为60Hv或以上的已硬化的金饰品，
-对所述已硬化的金饰品进行抛光，以获得光滑的装饰表面。
在一些实施方案中，该方法包括化学处理经硬化的金饰品，直到光滑的装饰品表面具有金黄色。
可以对铸态金饰品进行数小时的针滚(needle tumbling)以将其硬化。
可以对铸态金饰品进行轮抛光和/或喷砂从而将其抛光。
可以通过(例如)在100℃下进行硝酸(HNO3)酸洗1小时从而对已硬化和抛光的金饰品进行处理。
延展性增强剂可以包含镓、镍和/或铑。
在权利要求中阐述的特征(在适当的情况下连带地)形成本发明的一部分并且通过引用并入本文。
虽然已经参照本文描述的实施例解释了本发明，但是应当理解，实施例是非限制性的，并且其用于帮助理解本发明而不是使本发明丧失一般性。