DE69417404T2 - Gold-ornament-material,gehaertet durch legieren mit minderen komponenten - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft Goldmaterialien für Schmuckartikel, die infolge ihres hohen Härtegrades durch Reiben oder Kratzen wenig beschädigt werden, da sie eine Vickers-Härte (HV) von 100 oder mehr besitzen, und die diesen hohen Härtegrad unabhängig von der Zeit oder sogar nach Erwärmen durch Hartlöten oder dergleichen beibehalten.
• Bisher war es üblich, Au-Legierungen mit einer erhöhten Härte (HV) von 100 oder mehr im wesentlichen bei der Herstellung von Schmuckartikeln wie Halsketten, Broschen, Ringen usw. zu verwenden. Derartige Au-Legierungen umfassen beispielsweise K14- und K18-Legierungen, die Feingold mit einer Reinheit von 99% oder mehr und annähernd von 25 bis 40 Gew.-% an Legierungskomponenten wie etwa Ag, Cu und selbst Ni, Pd, Zn usw. aufweisen.
• Andererseits wird es im Hinblick auf Farbe und hochqualitatives Aussehen als ideal bezeichnet, wenn die genannten Schmuckartikel aus Feingold hergestellt sind. Feingold in Barrenform hat jedoch einen HV-Wert von ca. 32, während es als bearbeiteter Draht einen HV-Wert von ca. 80 besitzt. Obgleich derartiges Feingold so verarbeitet wird, daß es eine größere Härte besitzt, verringert sich die größere Härte des derart verarbeiteten Feingolds nicht nur im Lauf der Zeit, sondern auch beim Erwärmen durch Hartlöten und dergleichen. Aus diesen Gründen sind Feingold-Schmuckartikel immer weich und werden daher leicht verkratzt. Es ist äußerst schwierig, den ästhetischen Wert solcher Feingold-Schmuckartikel über einen langen Zeitraum aufrechtzuerhalten, und die praktische Anwendung von Feingold- Schmuckartikeln ist gegenwärtig nur auf einen äußerst engen Bereich begrenzt.
• Die US-A-3 667 937 beschreibt eine Legierung mit 99,7% bis 99,95% Au und 0,05% bis 0,30% Ca. Darüber hinaus lehrt die JP-A-62-29 0836 die Verwendung einer Legierung von 99, 99% Au und 0,0002 bis 0,0080% Ge.
• Die JP-A-2-170931 beschreibt einen ultrafeinen Golddraht zur Verwendung für Gold-"Höcker". Seine Härte ist nicht offengelegt. Die JP-A-1-87734 beschreibt Material für einen ultrafeinen Golddraht zur Verwendung in einem wärmeempfindlichen Element als Sensor zum Nachweisen von Gas oder eine Bioelektrode. Die Härte des bekannten Golddrahtes beträgt ca. 50 HV.
• Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein gehärtetes Goldmaterial für Schmuckartikel mit einer Vickers-Härte (HV) von mehr als 100, welches hergestellt ist aus Feingold mit einer Reinheit von 99,95% oder mehr, legiert mit von 618 bis 734 ppm, bezüglich des Gesamtgewichts der resultierenden Goldlegierung, von einem oder mehreren aus Ca, Be, Ge und B ausgewählten Legierungsbestandteilen, und von 161 bis 613 ppm, bezüglich des selben, von einem oder mehreren aus Seltenerdmetallen einschließlich Y ausgewählten Legierungsbestandteilen.
• Wir, die vorliegenden Erfinder, haben unter den genannten Gesichtspunkten Nachforschungen angestellt, um die Härte von Feingold-Schmuckartikeln zu erhöhen, ohne den erwähnten ästhetischen Wert zu beeinträchtigen, und haben als Ergebnis gefunden:
• wenn Feingold mit einer Reinheit von 99,95% oder mehr mit von 618 bis 734 ppm, bezüglich des Gesamtgewichts der resultierenden Goldlegierung, von einem oder mehreren aus Ca, Be, Ge und B ausgewählten Legierungsbestandteilen legiert wird, kann die resultierende Goldlegierung einen erhöhten HV-Härtegrad von 100 oder mehr aufweisen, wobei es diese erhöhte Härte unabhängig von der Zeit oder sogar nach Erwärmung durch Hartlöten oder dergleichen beibehält, und außerdem kann die gehärtete Goldlegierung die Färbung und hohe Qualität von Feingold selbst beibehalten, da der Gehalt an den genannten Legierungskomponenten gering ist, und kann folglich in Goldschmuckartikel geformt werden, die über einen langen Zeitraum einen hohen ästhetischen Wert beibehalten können, der dem von Feingoldschmuckartikeln vergleichbar ist;
• wenn das Feingold mit dem (den) Legierungsbestandteil(en) und des weiteren mit von 161 bis 613 ppm
• bezüglich des Gesamtgewichts der resultierenden Goldlegierung von einem oder mehreren aus Seltenerdmetallen einschließlich Y ausgewählten Legierungsbestandteilen (im nachfolgenden als "verarbeitbarkeitsverbessernde Komponenten" bezeichnet) legiert ist,
• kann die resultierende Goldlegierung eine stark verbesserte plastische Verarbeitbarkeit wie etwa Eignung zur Zieh- oder Walzverarbeitung besitzen.
• Bei der vorliegenden Erfindung soll das zu legierende Feingold eine Reinheit von 99,95% oder mehr besitzen. Falls Gold mit einer Reinheit von weniger als 99% legiert wird, weist die resultierende Goldlegierung nicht mehr die Goldfärbung von Feingold auf und verliert somit das hochqualitative Aussehen von Feingold.
• Falls der Gehalt der härteverbessernden Komponente(n) weniger als 200 ppm beträgt, ist es nicht möglich, die Härte der resultierenden Goldlegierung auf eine HV von 100 oder mehr anzuheben, und desgleichen ist es nicht möglich, eine Verringerung der somit erhöhten Härte der Goldlegierung im Lauf der Zeit oder im Falle einer Erwärmung der Goldlegierung zu verhindern. Wenn andererseits dieser Gehalt mehr als 2000 ppm beträgt, kann die Goldlegierung nicht mehr die Färbung und das hochqualitative Aussehen von echtem Feingold haben, mit dem Ergebnis, daß der ästhetische Wert der Goldlegierung verringert wird.
• Falls der Gehalt der verarbeitbarkeitsverbessernden Komponente(n) weniger als 10 ppm beträgt, ist es nicht möglich, die angestrebten Effekte der Verbesserung der plastischen Bearbeitbarkeit der Goldlegierung zu erreichen. Falls er andererseits mehr als 1000 ppm beträgt, verschlechtert sich die Färbung der Goldlegierung merklich.
• Im nachfolgenden sind die Goldmaterialien für Schmuckartikel der vorliegenden Erfindung anhand von Beispielen dafür beschrieben.
• Feingold mit einer in den Tabellen 1 bis 6 gezeigten Reinheit, dem die ebenfalls in Tabellen 1 bis 6 angegebene(n) Menge(n) an Legierungsbestandteil(en) beigefügt war, wurde in einem gewöhnlichen Vakuumschmelzofen erschmolzen. Daraufhin wurde die resultierende Goldlegierung in einen säulenförmigen Barren mit einem Durchmesser von 20 mm und einer Länge von 100 mm gegossen, und aus dem Barren wurden Prüfstücke geschnitten. Die Härte (Mikro- Vickershärte unter 100 gr) des Prüfstücks wurde gemessen. Das Prüfstück wurde abgeschrägt und daraufhin in eine Einkopf-Ziehmaschine eingesetzt, in der es wiederholt in 20 Durchgängen gezogen wurde, so daß es die Form eines Drahtes mit einem Durchmesser von 0,5 mm erhielt. Auf diese Weise wurden die erfindungsgemäßen Goldlegierungsdraht-Proben Nr. 15 und 27 und Vergleichsbeispiele 1-14, 16 bis 26 und 28 bis 55 hergestellt. Zur Kontrolle wurde eine Drahtprobe aus reinem Gold auf die oben beschriebene Weise hergestellt, mit der Ausnahme, daß keine Legierungskomponenten zugegeben wurden.
• Die Härte (Mikro-Vickershärte unter 100 gr) jeder dieser Drahtproben wurde unmittelbar nach dem Ziehen und nach sechsmonatiger Lagerung gemessen. Zusätzlich wurde jede Drahtprobe unmittelbar nach dem Ziehen 30 min. lang auf 450ºC erwärmt und dann unter den Bedingungen gekühlt, die denjenigen eines gewöhnlichen Hartlötens entsprechen, beispielsweise unter Verwendung einer Lötlegierung von Au :3 Gew.-% -Si mit einem Schmelzpunkt von 370ºC oder einer Lötlegierung von Au :12 Gew.-% -Ge mit einem Schmelzpunkt von 350ºC. Die Härte einer jeden der derart wärmebehandelten Drahtproben wurde ebenfalls auf die gleiche Weise wie oben beschrieben gemessen. Zur Bewertung der mechanischen Festigkeit einer jeden Drahtprobe wurde die Zugfestigkeit einer jeden Drahtprobe unmittelbar nach dem Ziehen gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in den Tabellen 7 bis 10 dargestellt. Tabelle 1 Tabelle 2 Tabelle 3 Tabelle 4 Tabelle 5 Tabelle 6 Tabelle 7 Tabelle 8 Tabelle 9 Tabelle 10
• Aus den in den Tabellen 1 bis 10 gezeigten Ergebnissen geht hervor, daß alle erfindungsgemäßen Goldlegierungsdrahtproben, Nr. 15 und 27, immer eine höhere Härte, nämlich einen HV-Wert von 100 oder mehr selbst nach Lagerung bzw. nach Erwärmen hatten, während die Härte der Feingold- Drahtproben mit einem HV von weniger als 100 nach der Lagerung und nach dem Erwärmen merklich verringert war. Es ist daher offensichtlich, daß die Stabilität der Härte der Goldlegierungsdrahtproben der vorliegenden Erfindung bedeutend höher ist als diejenige der Feingold-Drahtprobe, und daß die mechanische Festigkeit der ersteren, welche festigkeitsverbessernde Komponente(n) enthalten, extrem verbessert war.
• Wie im vorangegangenen bereits erwähnt wurde, werden die erfindungsgemäßen Goldmaterialien für Schmuckartikel kaum verkratzt, da sie selbst nach Lagerung bzw. nach Erwärmen stabil and immer einen erhöhten HV-Wert von 100 oder mehr besitzen. Da der Gehalt an Legierungskomponenten in den erfindungsgemäßen Goldmaterialien des weiteren gering ist, haben die Goldmaterialien zusätzlich zu dieser hohen Härte einen ästhetischen Wert, der dem ausgezeichneten ästhetischen Wert von Feingold vergleichbar ist, und behalten diesen ästhetischen Wert aufgrund ihrer hohen Härte über einen langen Zeitraum bei. Die erfindungsgemäßen Goldmaterialien für Schmuckartikel weisen somit in der Praxis nützliche Charakteristiken auf.

Claims (1)

1. Gehärtetes Goldmaterial für Schmuckartikel mit einer Vickers-Härte (HV) von mehr als 100, welches hergestellt ist aus Feingold mit einer Reinheit von 99, 95% oder mehr, legiert mit von 618 bis 734 ppm, bezüglich des Gesamtgewichts der resultierenden Goldlegierung, von einem oder mehreren aus Ca, Be, Ge und B ausgewählten Legierungsbestandteilen, und von 161 bis 613 ppm, bezüglich des selben, von einem oder mehreren aus Seltenerdmetallen einschließlich Y ausgewählten Legierungsbestandteilen.