一种藏银首饰用低密度耐腐蚀紫色低银合金及其工艺的制作方法

文档序号:15937923发布日期:2018-11-14 02:41阅读:644来源:国知局

本发明涉及合金技术领域,具体地说,涉及一种银合金。

背景技术

银是具有银白色金属的贵金属,由于银本身的特性很软而加入合金元素形成具有优异力学性能的银合金。传统饰用银主要有3种牌号:纯银、958银和925银,其中958银和925银是以铜作为合金元素构成的二元合金。958银合金的银含量高,含银量为95.8wt%,而925银含银量为92.5wt%。随着材料科学的发展,银合金的配方也不断更新,出现了很多种类的958和925银,因其加入的金属元素种类、含量、加工方法有差异,导致各种银合金的化学性能和力学性能也有些差异。由于进行了合金化和性能改良,银合金有了理想的硬度、及抗氧化性,而且能够镶嵌各种宝石、钻石、玉器以及皓石。从此银首饰以色泽光鲜、款式别致、工艺精美价格中档的时尚品位,迅速风靡全世界,成为时尚界的新一代领袖。

除了以上含银量高的银合金种类外,在西藏和尼泊尔等地流行含银量为30wt%的银合金,一般称为藏银。在中国的民族工艺品和旅游纪念品市场上,藏银首饰和器皿已经成为了一个非常流行的物质标签。以藏银之名制造、交易、消费的各色物品占据了颇为可观的市场份额。各类藏银饰品,包括戒指、项链、手镯、嘎乌盒、护身符、发箍,以及一些小型佛像、油灯盏、茶杯碗筷等,占其产品种类的近70%。

藏银一般是同石头相配做小首饰的,多见的是绿松石,珊瑚石。藏饰的镶嵌工艺十分高超,藏银饰品上常会镶嵌红珊瑚、玛瑙等点缀,显得古朴粗犷。它们的轮廓线条都能在第一眼就能直观地体现出藏族独有的式样、格调和美感。通常来说,它们可能镶嵌绿松石、珊瑚、琥珀或水晶等作为装饰。并且,其常见的装饰图纹符号,如六字真言、万字符等,大多都源自藏传佛教的基本教义。藏银事实上已经成为中国旅游市场中最为成功的藏族文化商品和文化象征符号之一。

我国金属表面工艺历史悠久,制作技艺精湛,品种繁多,风格独特。采用藏银制备的首饰和器皿,使加工程度越来越精细。现在随着手工业的发展以及科技的进步,使用工具的多种开发,饰品的加工越来越精致,在继承传统的基础上内涵上又有了新的表达。结合材质的自身的特点,应用适当的表面处理工艺,赋予了藏银质感更多的感染力和表现力。

银在空气中遇到硫化氢气体或硫离子时很容易生成一种极难溶解的银盐,银在空气中只要遇上几万亿至几十万亿分之一的硫化氢气体或硫离子,便在银表面产生了硫化银。因为硫化银是灰黑色的,所以随着反应的加剧,硫化银增多增厚,银表面颜色便逐步由白变黄变灰最后变黑。空气中硫化氢的来源是多种的。首先是人和动物的粪便经过细菌分解后产生大量硫化氢,植物体中的蛋白质腐败后也产生硫化氢。另外人的汗水中也含有硫,特别是城市空气中由污水与垃圾排放所产生的硫化氢更为惊人。

但是令人遗憾的是,目前藏银合金并没有形成像彩色k金那样的丰富的彩色银系列。因而,市场上的银首饰大多是白色,或者采用离子镀的办法获得的镀膜彩银合金。这种类型的合金在使用后不具备足够的耐腐蚀性能而变色,或者因为磨损而漏出基体合金而使得硫化变黑加速。随着近年来藏银首饰风暴的到来,藏银饰品走俏街头,需求量显著增加。在首饰加工的工艺技术方面,我国的银饰品厂已有相当水平,如有代表当今国际首饰最新工艺的中空电铸成型,三维立体车花;有领先国内首饰技术的全自动制链流水线,精密失浇铸流水线;还有点金、喷砂、彩镀等加工技法。而且国内产家正大力开发新的藏银合金产品,以品牌和技术迎接市场的检验与挑战。



技术实现要素:

本发明目的在于克服现有技术的不足,提供一种藏银首饰用低密度耐腐蚀紫色低银合金及其工艺。

为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

一种藏银首饰用低密度耐腐蚀紫色低银合金及其工艺。按重量百分比计,合金的组成为sr:0.8-1.2wt.%,mo:0.3-0.5wt.%,w:0.2-0.4wt.%,b:0.2-0.3wt.%,y:0.6-0.8wt.%,al:20.0-25.0wt.%,ag:29.0-31.0wt.%,余量为铜。

上述一种藏银首饰用低密度耐腐蚀紫色低银合金及其工艺,包括如下步骤:将如上配比的原料加入到氩气环境下的感应电炉内,并采用石墨坩埚;熔炼时在1200度保温10分钟,靠高频感应炉电磁搅拌均匀;搅拌均匀后在1200度保温1分钟并浇铸出炉;合金浇铸采用直径20-30mm的钢模,并采用水冷的方式降温。将所得的铸锭在室温下进行轧制,每道次轧下量为20-30%;每两次轧制后中间退火温度为450度,保温0.8小时;最后将材料轧制成厚度为10-20mm的合金板;在首饰成型过程中,需要进行真空退火处理,消除加工过程中的应力;其中,温度为440度,时间为0.5小时;最后在首饰着色的过程中,需要进行微氧化操作,大气环境下温度240度,时间为0.5小时。

与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:

(1)但是令人遗憾的是,目前藏银合金并没有形成像彩色k金那样的丰富的彩色银系列。因而,市场上的银首饰大多是白色,或者采用离子镀的办法获得的镀膜彩银合金。这种类型的合金在使用后不具备足够的耐腐蚀性能而变色,或者因为磨损而漏出基体合金而使得硫化变黑加速。随着近年来藏银首饰风暴的到来,藏银饰品走俏街头,需求量显著增加。同时具备紫色光泽且具有优异耐硫化褪色的藏银用合金并没有面世。此外,藏族人在节日一身银饰盛装,饰品可达半人高,部件多可达数百件,重逾二三十斤。这一身繁复的盛装银饰,承载了丰富而生动的藏族历史与文化。显然,如果能获得低密度且具有银首饰外观和保值性能的新型藏银用合金,对于促进我国首饰材料行业发展迅速,提高相关产品的市场销售量和使用体验,加快该类产品在国际领域的市场占有量起到了非常积极的作用。

(2)该材料具有优异的回用性能。对铸造首饰工艺而言,铸造工艺出品率一般较低,生产过程中会产生大量的浇道、废品等回用料。首饰企业基于生产成本和效率,总是希望尽可能采用回用料。由于合金在熔炼过程中,不避免地会发生挥发、氧化、吸气等问题,因此每一次铸造,合金的成分都会发生一定的变化,影响合金的冶金质量和铸造性能。合金重复使用过程中的性能恶化问题与合金本身的回用性能有密切关系。本专利申请保护的合金由于进行了性能优化,合金的熔点相对较低(810-830度),金属液与铸型发生反应的机会和程度更小,且合金的抗吸气氧化能力较强,金属液的纯净度提高,改善了合金的回用性能。该合金经4次回用后铸造首饰件的外形轮廓清晰,表面光洁,无明显黑斑或变色,说明合金的回用性能良好。因而,该材料的产业化,不仅可以提高成品率,还可以通过多次回用大大降低生产成本。

(3)本专利申请保护的紫色藏银合金,在热加工和冷加工成型后该合金在轧制或者冲压后晶粒明显被轧扁、拉长整体呈线条状分布。合金表面不会出现裂纹,晶粒的边界处也不会有开裂发生,保持极好的塑性状态。合金元素不会在偏聚在晶界处,晶界处晶粒间的结合能较强,界面能比较低,因而具有极高的塑性,延伸率可以达到50%左右。因而在压力加工中可以经受每道次30%以上的变形而不用中间退火热处理。此外,该材料具有优异的低密度特性,密度维持在8.1-8.3g/cm3,而传统藏银合金的密度一般在10.0g/cm3左右变动。由于大大降低了密度,对于一身银饰盛装,饰品可达半人高,部件多可达数百件,重逾二三十斤的藏族人而言,可以达到明显的减低首饰重量的效果,同时还具有优异的保值性能。

(4)此外,该银合金具有优异的耐腐蚀能力,其抗变色性具有很大的优势。在腐蚀环境中,能形成钝化的保护膜,这种膜在不同的介质中,由于去极化作用的结果,从而表现出不同的耐腐蚀性能,对强酸、强碱性汗水的抗腐蚀性也较稳定。该材料在恒温(35-38度)、恒湿(20-90%r.h.)试验箱内采用盐雾腐蚀100小时,仍能保持较高光泽度而基本不变色。在室内环境,大气腐蚀的条件下四年基本不发黑变色。而传统的藏银首饰在使用4个月后就会发生明显的硫化发黑的现象。可以预计,该材料的实施和产业化必将取得优异经济效益。

具体实施方式

实施例1

一种藏银首饰用低密度耐腐蚀紫色低银合金及其工艺。按重量百分比计,合金的组成为sr:0.8wt.%,mo:0.3wt.%,w:0.2wt.%,b:0.2wt.%,y:0.6wt.%,al:20.0wt.%,ag:29.0wt.%,余量为铜。上述一种藏银首饰用低密度耐腐蚀紫色低银合金及其工艺,包括如下步骤:将如上配比的原料加入到氩气环境下的感应电炉内,并采用石墨坩埚;熔炼时在1200度保温10分钟,靠高频感应炉电磁搅拌均匀;搅拌均匀后在1200度保温1分钟并浇铸出炉;合金浇铸采用直径20-30mm的钢模,并采用水冷的方式降温。将所得的铸锭在室温下进行轧制,每道次轧下量为20-30%;每两次轧制后中间退火温度为450度,保温0.8小时;最后将材料轧制成厚度为10-20mm的合金板;在首饰成型过程中,需要进行真空退火处理,消除加工过程中的应力;其中,温度为440度,时间为0.5小时;最后在首饰着色的过程中,需要进行微氧化操作,大气环境下温度240度,时间为0.5小时。

该材料具有极高的塑性,延伸率可以达到50%左右。因而在压力加工中可以经受每道次30%以上的变形而不用中间退火热处理。此外,该材料具有优异的低密度特性,密度维持在8.1-8.3g/cm3,而传统藏银合金的密度一般在10.0g/cm3左右变动。在腐蚀环境中,能形成钝化的保护膜,这种膜在不同的介质中,由于去极化作用的结果,从而表现出不同的耐腐蚀性能,对强酸、强碱性汗水的抗腐蚀性也较稳定。在室内环境,大气腐蚀的条件下四年基本不发黑变色。而传统的藏银首饰在使用4个月后就会发生明显的硫化发黑的现象。

实施例2

一种藏银首饰用低密度耐腐蚀紫色低银合金及其工艺。按重量百分比计,合金的组成为sr:1.2wt.%,mo:0.5wt.%,w:0.4wt.%,b:0.3wt.%,y:0.8wt.%,al:25.0wt.%,ag:31.0wt.%,余量为铜。上述一种藏银首饰用低密度耐腐蚀紫色低银合金及其工艺,包括如下步骤:将如上配比的原料加入到氩气环境下的感应电炉内,并采用石墨坩埚;熔炼时在1200度保温10分钟,靠高频感应炉电磁搅拌均匀;搅拌均匀后在1200度保温1分钟并浇铸出炉;合金浇铸采用直径20-30mm的钢模,并采用水冷的方式降温。将所得的铸锭在室温下进行轧制,每道次轧下量为20-30%;每两次轧制后中间退火温度为450度,保温0.8小时;最后将材料轧制成厚度为10-20mm的合金板;在首饰成型过程中,需要进行真空退火处理,消除加工过程中的应力;其中,温度为440度,时间为0.5小时;最后在首饰着色的过程中,需要进行微氧化操作,大气环境下温度240度,时间为0.5小时。

该材料具有极高的塑性,延伸率可以达到50%左右。因而在压力加工中可以经受每道次30%以上的变形而不用中间退火热处理。此外,该材料具有优异的低密度特性,密度维持在8.1-8.3g/cm3,而传统藏银合金的密度一般在10.0g/cm3左右变动。在腐蚀环境中,能形成钝化的保护膜,这种膜在不同的介质中,由于去极化作用的结果,从而表现出不同的耐腐蚀性能,对强酸、强碱性汗水的抗腐蚀性也较稳定。在室内环境,大气腐蚀的条件下四年基本不发黑变色。而传统的藏银首饰在使用4个月后就会发生明显的硫化发黑的现象。

实施例3

一种藏银首饰用低密度耐腐蚀紫色低银合金及其工艺。按重量百分比计,合金的组成为sr:0.9wt.%,mo:0.4wt.%,w:0.3wt.%,b:0.2wt.%,y:0.7wt.%,al:24.0wt.%,ag:29.0wt.%,余量为铜。上述一种藏银首饰用低密度耐腐蚀紫色低银合金及其工艺,包括如下步骤:将如上配比的原料加入到氩气环境下的感应电炉内,并采用石墨坩埚;熔炼时在1200度保温10分钟,靠高频感应炉电磁搅拌均匀;搅拌均匀后在1200度保温1分钟并浇铸出炉;合金浇铸采用直径20-30mm的钢模,并采用水冷的方式降温。将所得的铸锭在室温下进行轧制,每道次轧下量为20-30%;每两次轧制后中间退火温度为450度,保温0.8小时;最后将材料轧制成厚度为10-20mm的合金板;在首饰成型过程中,需要进行真空退火处理,消除加工过程中的应力;其中,温度为440度,时间为0.5小时;最后在首饰着色的过程中,需要进行微氧化操作,大气环境下温度240度,时间为0.5小时。

该材料具有极高的塑性,延伸率可以达到50%左右。因而在压力加工中可以经受每道次30%以上的变形而不用中间退火热处理。此外,该材料具有优异的低密度特性,密度维持在8.1-8.3g/cm3,而传统藏银合金的密度一般在10.0g/cm3左右变动。在腐蚀环境中,能形成钝化的保护膜,这种膜在不同的介质中,由于去极化作用的结果,从而表现出不同的耐腐蚀性能,对强酸、强碱性汗水的抗腐蚀性也较稳定。在室内环境,大气腐蚀的条件下四年基本不发黑变色。而传统的藏银首饰在使用4个月后就会发生明显的硫化发黑的现象。

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