WO2016134787A1 - Silver alloy composition - Google Patents
Silver alloy composition Download PDFInfo
- Publication number
- WO2016134787A1 WO2016134787A1 PCT/EP2015/054157 EP2015054157W WO2016134787A1 WO 2016134787 A1 WO2016134787 A1 WO 2016134787A1 EP 2015054157 W EP2015054157 W EP 2015054157W WO 2016134787 A1 WO2016134787 A1 WO 2016134787A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- silver
- weight
- alloy composition
- alloy
- silver alloy
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C5/00—Alloys based on noble metals
- C22C5/06—Alloys based on silver
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C5/00—Alloys based on noble metals
- C22C5/06—Alloys based on silver
- C22C5/08—Alloys based on silver with copper as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/14—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of noble metals or alloys based thereon
Definitions
- the invention relates to a silver alloy composition and its use for the production of jewelry and carcass.
- silver is used as a material for making jewelry and others
- Sterling silver typically comprises an alloy of 92.5 weight percent silver, the silver being usually alloyed with copper as well as traces of other metals and elements as additives for hardness and other desirable properties.
- compositions show reduced porosity, grain size and
- compositions impart antioxidant properties and reduce the formation of silver and copper oxide which results in pore formation in the cast or remelted alloys.
- Alloys have poor cold curing properties and thus do not reach the mechanical strength and hardness of conventional sterling silverware.
- DE 4213897 proposes an Ag-Cu alloy containing 0.5-3 wt. Germanium. This alloy has improved hardness, ductility, and tensile strength, and less quickly becomes dull or black than classic Ag-Cu alloys due to the appearance of preferential sulfurization of germanium over silver.
- GB 2 355 990 and GB 2 414 739 teach Ag-Cu-Ge alloys containing as additives for example Sn, Sb, Si, Ni, In or also Ir and Fe. This extra
- WO 95/14112 discloses a silver alloy containing 89-95% by weight of Ag, 0.5-6% by weight of Cu, 0.05-5% by weight of Zn, 0.02-2% by weight. Si, 0.001-2% by weight B, 0.01-1.5% by weight In, 0.01-2.5% by weight of Ge and 0.25-6% by weight of Sn, which are a increased tarnish resistance and a reduced porosity and grain size with improved cold forming properties.
- Precision casting provided either 93.5 wt .-% Ag, 1.1 wt .-% Ge, 700 ppm Si, 3-60 ppm B, with the balance Cu, or 96 wt .-% Ag, 0.65 wt % Zn, 0.7 wt% Ge, 700 ppm Si, 3-60 ppm B, with the remainder Cu, and having a spotless silver appearance and reduced or eliminated shrinkage porosity.
- US 2010/0239454 discloses an Ag-Cu-Ge alloy which consists of more than 93.5% by weight to 95.5% by weight of Ag, from 0.5 to 3% by weight of Ge, 1 -40 ppm of B, optionally 0.5% by weight of Zn, Cd and Sn, optionally 0.1-1% by weight of Si and the remainder, besides impurities, copper, wherein the weight ratio of Cu to Ge of 4: 1 to 3: 1.
- the alloy is against the emergence of porosity and brittleness, the emergence of
- the object of the invention is to provide a silver alloy composition
- the silver alloy composition according to the invention in comparison to the conventional and known tarnish-optimized Ag alloys has a smaller amount of pores and voids and thus a denser cast structure, thus having a significantly better castability or casting quality.
- the fiction, contemporary silver alloy composition has a significantly improved tarnish resistance to sulfur-containing media, as the black color is delayed and starts at the same load duration to a lesser extent than in alloys of the prior art.
- a hardness increase to about HV2 110-120 can be achieved.
- the surface wear of silver jewelry, such as rings, brooches, etc. significantly reduce.
- Silver alloy composition 0.15 wt.
- the In content is in the fiction, contemporary
- Silver alloy composition 0.07 wt.
- the B content in the silver alloy composition of the present invention is preferably 0.0030 wt%.
- the P content in the fiction, silver alloy composition is preferably 0.0070 wt .-%.
- the silver alloy composition contains 94.00 wt% Ag, 3.93 wt% Cu, 0.23 wt% Ge, 0.04 wt% Si, 1.50 wt% Zn , 0.15 wt% Sn, 0.07 wt% In, 0.07 wt% Ga, 0.0020 wt% B and P as the balance.
- the invention relates to the use of the above
- the silver alloy composition of the invention for the production of jewelery, especially in investment casting, and carcass.
- the silver alloy composition of the invention is particularly advantageously suitable.
- the silver alloys containing the composition according to the invention are produced by a melt-metallurgical process in which individual components and partially pre-alloyed components (CuB, CuSi, CuZn) are melted, preferably by means of inductive low-frequency heating.
- the melting takes place under extensive exclusion of air, by protective gases such as nitrogen or argon a protective gas.
- Atmosphere is generated, which prevents the partial oxidation and / or depletion of the base alloy components.
- the molten alloy is then continuously cast, wherein the melt or the solidified strand is withdrawn via a water-cooled mold as a round or square profile.
- the further processing depends on the intended use of the alloy.
- the processing is carried out by conventional cold forming such as rolling or wire drawing with appropriate annealing steps, by which the material is transferred after previous work hardening by microstructural relaxation or recrystallization in a soft, well deformable state.
- the thus processed silver alloy according to the invention is suitable for use as a classic jewelry alloy for the production of Pretiosen by pressing, pressing or casting and also for the production of carcasses, such as vessels, plates, tableware and the like.
- the alloy is made into granules by rolling and cutting into small sections of sheet (e.g., 10x10x2mm) or by a granulation process.
- the alloy melt or the melt stream in a liquid medium, preferably water with surface-active additives, out, the formation of the granules or balls is supported by an additional stirring by means of agitator or water jet.
- the sheet sections or granules thus produced can then be processed by casting in lost form (investment casting) to jewelry blanks, which are then brought into their final form by grinding, sanding, polishing, bending, soldering, grabbing stones, etc.
- Silver alloy composition prepared by the method described above.
- Table 2 shows alloy compositions of conventional silver alloys (variants 4 and 5) and alloys according to EP 2 453 028 A (variants 1-3).
- the alloy according to variant 4 has a lower tarnish resistance as well as a higher porosity and poorer casting quality.
- Silver alloy composition a coarse-grained texture and a worse
- Silver alloy composition has an improved protection against these alloys.
- test specimens used were rectangular plates of 45 ⁇ 15 ⁇ 2 mm of the following silver alloys: a) 925 silver ("sterling silver")
- the specimens are positioned on a stainless steel net placed on a beaker (3000 ml).
- the experiment is carried out in a digestive system with the suction switched on.
- the test solution (in a beaker) consists of 1.40 ml of ammonium sulfide and 400 ml of dist. Water together.
- test casting trees of 940 Alpine V6 Plus and 960 argentium were cast at a casting temperature of 1020 ° C and a cuvette temperature of 550 ° C. Subsequently, a grinding was made per trial to assess the casting quality and the structure.
- the alloy 940 Alpine-V6 Plus ( Figure 2a) according to the invention also has a fine-grained, i.e., 960 argentium ( Figure 2b). low-pore structure on.
- Alloy composition 940 Alpine V6 Plus subjected to various heat treatments The parameters of the heating as well as the resulting Vickers hardness (HVl) plus hardness increase in relation to the initial hardness are listed in Table 3.
- the hardness of the alloy can be significantly increased by simple means.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Adornments (AREA)
Abstract
The invention relates to a silver alloy composition having improved tarnish resistance and casting quality, which silver alloy composition contains 92.5-96.0 wt% Ag, preferably 93.5-94 wt% Ag, 2.27-4.96 wt% Cu, preferably 2.50-4.40 wt% Cu, 0.19-0.24 wt% Ge, preferably 0.19-0.23 wt% Ge, 0.04-0.05 wt% Si, preferably 0.04 wt% Si, 1.20-1.50 wt% Zn, preferably 1.30-1.50 wt% Zn, 0.13-0.16 wt% Sn, preferably 0.14-0.15 wt% Sn, 0.06-0.08 wt% In, preferably 0.07-0.08 wt% In, 0.0020-0.0040 wt% B, 0.0-0.08 wt% Ga, and P as the remainder. Because of the properties of the alloy, the alloy is suitable especially for producing jewelry and large goods.
Description
Silberlegierungszusammensetzung Silver alloy composition
Die Erfindung betrifft eine Silberlegierungszusammensetzung sowie deren Verwendung zur Herstellung von Schmuckwaren und Korpusware. The invention relates to a silver alloy composition and its use for the production of jewelry and carcass.
Gewöhnlich wird Silber als ein Material zur Herstellung von Schmuck und anderen Usually, silver is used as a material for making jewelry and others
Silbergegenständen als Sterlingsilber definiert, das mindestens 925 Teile pro tausend Gewichtsteile Feinsilber enthält. Sterlingsilber umfasst typischerweise eine Legierung aus 92,5 Gew.- Silber, wobei das Silber gewöhnlich zwecks Härte und anderer erwünschter Eigenschaften mit Kupfer sowie Spuren anderer Metalle und Elemente als Additive legiert ist. Silver articles defined as sterling silver containing at least 925 parts per thousand parts by weight of fine silver. Sterling silver typically comprises an alloy of 92.5 weight percent silver, the silver being usually alloyed with copper as well as traces of other metals and elements as additives for hardness and other desirable properties.
Herkömmliche Silberlegierungen haben mehrere Schwächen im Zusammenhang mit der Herstellung von Schmuck und in anderen werkstofftechnischen Zusammenhängen. Zu den Hauptnachteilen zählt die typische Neigung zur klassischen Schwarzfärbung, dem sogenannten„Anlaufen", welche auf die Bildung von AgS zurückzuführen ist. Zudem haben die meisten bekannten Silberlegierungen eine unerwünschte Porosität im umgeschmolzenen bzw. vergossenen Zustand sowie unerwünschte Korngrößeneigenschaften. Bei der Conventional silver alloys have several weaknesses associated with the production of jewelry and in other material engineering contexts. Major drawbacks include the typical tendency for classic blackening, the so-called "tarnish", which is due to the formation of AgS, and most known silver alloys have undesirable porosity in the remelted state as well as undesirable grain size characteristics
Verarbeitung herkömmlicher Legierungen, d.h. beim Guss in Formen, kommt es außerdem häufig zur Ausbildung von Lunkern, also zu Hohlräumen bei der Erstarrung der gegossenen Teile, wenn die mit der Abkühlung verbundene Volumenkontraktion nicht mehr durch nachfließende Schmelze ausgeglichen werden kann. Processing conventional alloys, i. When casting in molds, it also often leads to the formation of voids, so cavities in the solidification of the cast parts, when the volume contraction associated with the cooling can not be compensated by inflowing melt.
Im Stand der Technik sind zahlreiche Formulierungen vorgeschlagen worden, um die genannten Nachteile zu beheben. So offenbaren die US 5,039,479 und die US 4,973,466 Silberlegierungen und Vorlegierungen zur Herstellung solcher Silberlegierungen, die bessere Eigenschaften besitzen als die herkömmlichen Legierungen und zusätzlich zum Silber kontrollierte Mengen an Kupfer und Zink, zusammen mit Zinn, Indium, Bor und Silizium enthalten. Numerous formulations have been proposed in the prior art in order to overcome the disadvantages mentioned. Thus, US Pat. No. 5,039,479 and US Pat. No. 4,973,466 disclose silver alloys and master alloys for producing such silver alloys which have better properties than the conventional alloys and contain, in addition to silver, controlled amounts of copper and zinc together with tin, indium, boron and silicon.
Diese Zusammensetzungen zeigen eine verringerte Porosität, Korngröße und These compositions show reduced porosity, grain size and
Oxidationsneigung. Es wird angenommen, dass der Zusatz von Zink diesen Oxidation tendency. It is believed that the addition of zinc this
Zusammensetzungen beim Gießprozess antioxidative Eigenschaften verleiht und die Bildung von Silber- und Kupferoxid, die zur Porenbildung in den gegossenen oder umgeschmolzenen Legierungen führt, verringert.
Ein Nachteil dieser bekannten Zusammensetzungen besteht jedoch darin, dass die In the casting process, compositions impart antioxidant properties and reduce the formation of silver and copper oxide which results in pore formation in the cast or remelted alloys. A disadvantage of these known compositions, however, is that the
Legierungen schlechte Kalthärtungseigenschaften besitzen und somit nicht die mechanische Festigkeit und Härte herkömmlicher Sterlingsilberwaren erreichen. Alloys have poor cold curing properties and thus do not reach the mechanical strength and hardness of conventional sterling silverware.
Die DE 4213897 schlägt eine Ag-Cu-Legierung vor, die 0,5-3 Gew.- Germanium enthält. Diese Legierung weist eine verbesserte Härte, Duktilität und Zugfestigkeit auf und wird aufgrund des Auftretens einer bevorzugten Sulfurierung des Germaniums gegenüber Silber weniger schnell matt oder schwarz als klassische Ag-Cu-Legierungen. DE 4213897 proposes an Ag-Cu alloy containing 0.5-3 wt. Germanium. This alloy has improved hardness, ductility, and tensile strength, and less quickly becomes dull or black than classic Ag-Cu alloys due to the appearance of preferential sulfurization of germanium over silver.
Die GB 2 355 990 und die GB 2 414 739 lehren Ag-Cu-Ge-Legierungen, die als Additive zum Beispiel Sn, Sb, Si, Ni, In oder auch Ir und Fe enthalten. Diese zusätzlichen GB 2 355 990 and GB 2 414 739 teach Ag-Cu-Ge alloys containing as additives for example Sn, Sb, Si, Ni, In or also Ir and Fe. This extra
Legierungsbestandteile sollen den Anlaufschutz bei gleichzeitiger Senkung des Ge-Gehalts und die Verarbeitbarkeit der Legierung verbessern. Alloy components to improve the tarnish protection while reducing the Ge content and the processability of the alloy.
Die WO 95/14112 offenbart eine Silberlegierung, enthaltend 89-95 Gew.-% Ag, 0,5-6 Gew.- % Cu, 0,05-5 Gew.-% Zn, 0,02-2 Gew.-% Si, 0,001-2 Gew.-% B, 0,01-1,5 Gew.-% In, 0,01- 2,5 Gew.-% Ge und 0,25-6 Gew.-% Sn, welche eine erhöhte Anlaufresistenz sowie eine reduzierte Porosität und Korngröße bei verbesserten Kaltumformungseigenschaften aufweist. WO 95/14112 discloses a silver alloy containing 89-95% by weight of Ag, 0.5-6% by weight of Cu, 0.05-5% by weight of Zn, 0.02-2% by weight. Si, 0.001-2% by weight B, 0.01-1.5% by weight In, 0.01-2.5% by weight of Ge and 0.25-6% by weight of Sn, which are a increased tarnish resistance and a reduced porosity and grain size with improved cold forming properties.
Gemäß EP 2 453 028 B wird die Verwendung einer Ag-Cu-Ge-Legierung zum According to EP 2 453 028 B, the use of an Ag-Cu-Ge alloy for
Präzisionsgießen vorgesehen, die entweder 93,5 Gew.-% Ag, 1,1 Gew.-% Ge, 700 ppm Si, 3-60 ppm B, mit dem Rest Cu, oder 96 Gew.-% Ag, 0,65 Gew.-% Zn, 0,7 Gew.-% Ge, 700 ppm Si, 3-60 ppm B, mit dem Rest Cu, umfasst und ein fleckenfreies silbernes Aussehen und verringerte oder beseitigte Schwindungsporosität aufweist. Precision casting provided either 93.5 wt .-% Ag, 1.1 wt .-% Ge, 700 ppm Si, 3-60 ppm B, with the balance Cu, or 96 wt .-% Ag, 0.65 wt % Zn, 0.7 wt% Ge, 700 ppm Si, 3-60 ppm B, with the remainder Cu, and having a spotless silver appearance and reduced or eliminated shrinkage porosity.
Die US 2010/0239 454 offenbart eine Ag-Cu-Ge-Legierung, welche aus mehr als 93,5 Gew.- % bis 95,5 Gew.-% Ag, aus 0,5 bis 3 Gew.-% Ge, 1-40 ppm von B, wahlweise je 0,5 Gew.- % Zn, Cd und Sn, wahlweise 0,1-1 Gew.-% Si und dem Rest, neben Verunreinigungen, Kupfer besteht, wobei das Gewichtsverhältnis von Cu zu Ge von 4: 1 bis 3: 1 beträgt. Die Legierung ist gegen die Entstehung von Porosität und Sprödheit, die Entstehung von US 2010/0239454 discloses an Ag-Cu-Ge alloy which consists of more than 93.5% by weight to 95.5% by weight of Ag, from 0.5 to 3% by weight of Ge, 1 -40 ppm of B, optionally 0.5% by weight of Zn, Cd and Sn, optionally 0.1-1% by weight of Si and the remainder, besides impurities, copper, wherein the weight ratio of Cu to Ge of 4: 1 to 3: 1. The alloy is against the emergence of porosity and brittleness, the emergence of
Rissdefekten beim Feingießen, die Entstehung von Brüchen oder Zertrümmerung beim Glühen und Abschrecken und die Entstehung von Brüchen und„Sagging" beim Erhitzen durch Verbindungs- und Schweißglühen beständig. Cracking defects during investment casting, the formation of fractures or shattering during annealing and quenching, and the formation of cracks and "sagging" when heated by bonding and welding annealing resistant.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Silberlegierungszusammensetzung The object of the invention is to provide a silver alloy composition
bereitzustellen, welche eine hohe Anlaufresistenz, eine hohe Gußdichte sowie eine hohe
Feinkörnigkeit besitzt und sich gleichzeitig durch eine einfach durchzuführende und effektive thermische Aushärtbarkeit auszeichnet. to provide a high tarnish resistance, a high casting density and a high Has fine grain and is characterized at the same time by an easy to perform and effective thermal curability.
Diese Aufgabe wir erfindungsgemäß durch eine Silberlegierungszusammensetzung gelöst, welche: This object is achieved according to the invention by a silver alloy composition which:
92,5-96,0 Gew.-% Ag, vorzugsweise 93,5-94 Gew.-% Ag, 92.5-96.0% by weight of Ag, preferably 93.5-94% by weight of Ag,
2,27-4,96 Gew.-% Cu, vorzugsweise 2,50-4,40 Gew.-% Cu, 2.27-4.96 wt.% Cu, preferably 2.50-4.40 wt.% Cu,
0,19-0,24 Gew.-% Ge, vorzugsweise 0,19-0,23 Gew.-% Ge, 0.19-0.24% by weight of Ge, preferably 0.19-0.23% by weight of Ge,
0,04-0,05 Gew.-% Si, vorzugsweise 0,04 Gew.-% Si, 0.04-0.05 wt% Si, preferably 0.04 wt% Si,
1,20-1,50 Gew.-% Zn, vorzugsweise 1,30-1,50 Gew.-% Zn, 1.20-1.50% by weight Zn, preferably 1.30-1.50% by weight Zn,
0,13-0,16 Gew.-% Sn, vorzugsweise 0,14-0,15 Gew.-% Sn, 0.13-0.16% by weight of Sn, preferably 0.14-0.15% by weight of Sn,
0,06-0,08 Gew.-% In, vorzugsweise 0,07-0,08 Gew.-% In, 0.06-0.08 wt% In, preferably 0.07-0.08 wt% In,
0,0020-0,0040 Gew.-% B, 0.0020-0.0040% by weight B,
0,0-0,08 Gew.-% Ga, und 0.0-0.08 wt.% Ga, and
P als Rest, enthält. P as rest, contains.
Es hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemäße Silberlegierungszusammensetzung im Vergleich zu den herkömmlichen und bekannten anlaufoptimierten Ag-Legierungen ein geringeres Ausmaß an Poren und Lunkern und dadurch ein dichteres Gußgefüge aufweist, also eine signifikant bessere Gießbarkeit bzw. Gussqualität besitzt. It has been found that the silver alloy composition according to the invention in comparison to the conventional and known tarnish-optimized Ag alloys has a smaller amount of pores and voids and thus a denser cast structure, thus having a significantly better castability or casting quality.
Damit einher geht auch eine hohe Feinkörnigkeit der Legierung, die zu einer besonders guten Verformbarkeit und Polierbarkeit führt, was insbesondere für die Herstellung von Schmuckwaren und Korpus wäre essentiell ist. This is accompanied by a high degree of fine granularity of the alloy, which leads to a particularly good ductility and polishability, which would be essential in particular for the production of jewelry and body.
Weiters verfügt die erfindungs gemäße Silberlegierungszusammensetzung über eine deutlich verbesserte Anlaufresistenz gegenüber schwefelhaltigen Medien, da die Schwarzfärbung erst verzögert einsetzt und bei gleicher Belastungsdauer ein geringeres Ausmaß annimmt als bei Legierungen des Standes der Technik. Furthermore, the fiction, contemporary silver alloy composition has a significantly improved tarnish resistance to sulfur-containing media, as the black color is delayed and starts at the same load duration to a lesser extent than in alloys of the prior art.
Darüber hinaus zeichnet sich die erfindungsgemäße Silberlegierungszusammensetzung durch eine vorteilhafte thermische Aushärtbarkeit aus, die mit einfachsten Mitteln einen Härteanstieg von bis zu 200% der Ausgangshärte (z.B Vickershärte HV2 = 60-65) ermöglicht. So kann zum Beispiel mittels Glühen (Dunkelrotglut: ca.600 - 620°C) und anschließender Wärmebehandlung in einem herkömmlichen Backofen ein Härteanstieg auf etwa HV2 110-120 erzielt werden. Durch die Steigerung der Ausgangshärte lässt sich
beispielsweise der Oberflächenverschleiß von Silberschmuck, wie Ringen, Broschen etc., signifikant reduzieren. In addition, the silver alloy composition according to the invention is characterized by an advantageous thermal curability, which allows with simple means a hardness increase of up to 200% of the initial hardness (eg Vickers hardness HV2 = 60-65). Thus, for example, by means of annealing (dark red heat: approx. 600 - 620 ° C) and subsequent heat treatment in a conventional oven, a hardness increase to about HV2 110-120 can be achieved. By increasing the initial hardness can be For example, the surface wear of silver jewelry, such as rings, brooches, etc., significantly reduce.
Vorzugsweise beträgt der Sn-Gehalt in der erfindungs gemäßen Preferably, the Sn content in the fiction, contemporary
Silberlegierungszusammensetzung 0,15 Gew.- . Silver alloy composition 0.15 wt.
Vorzugsweise beträgt der In-Gehalt in der erfindungs gemäßen Preferably, the In content is in the fiction, contemporary
Silberlegierungszusammensetzung 0,07 Gew.- . Silver alloy composition 0.07 wt.
Der B-Gehalt beträgt in der erfindungsgemäßen Silberlegierungszusammensetzung bevorzugt 0,0030 Gew.-%. The B content in the silver alloy composition of the present invention is preferably 0.0030 wt%.
Der P-Gehalt beträgt in der erfindungs gemäßen Silberlegierungszusammensetzung bevorzugt 0,0070 Gew.-%. The P content in the fiction, silver alloy composition is preferably 0.0070 wt .-%.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Silberlegierungszusammensetzung 94,00 Gew.-% Ag, 3,93 Gew.-% Cu, 0,23 Gew.-% Ge, 0,04 Gew.- Si, 1,50 Gew.-% Zn, 0,15 Gew.-% Sn, 0,07 Gew.-% In, 0,07 Gew.-% Ga, 0,0020 Gew.-% B und P als Rest. In a preferred embodiment, the silver alloy composition contains 94.00 wt% Ag, 3.93 wt% Cu, 0.23 wt% Ge, 0.04 wt% Si, 1.50 wt% Zn , 0.15 wt% Sn, 0.07 wt% In, 0.07 wt% Ga, 0.0020 wt% B and P as the balance.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung der oben In another aspect, the invention relates to the use of the above
beschriebenen Silberlegierungszusammensetzung zur Herstellung von Schmuckwaren, insbesondere im Feinguss, und Korpusware. Für diese Produkte ist die erfindungsgemäße Silberlegierungszusammensetzung in besonders vorteilhafterweise Weise geeignet. described silver alloy composition for the production of jewelery, especially in investment casting, and carcass. For these products, the silver alloy composition of the invention is particularly advantageously suitable.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen und der Zeichnung näher erläutert. The invention is explained in more detail below with reference to examples and the drawing.
Beispiele Examples
Die Silberlegierungen mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung werden durch einen schmelzmetallurgischen Prozess hergestellt, bei dem Einzelkomponenten und teilweise vorlegierte Komponenten (CuB, CuSi, CuZn) aufgeschmolzen werden, vorzugsweise durch eine induktive, niederfrequente Erwärmung. Das Aufschmelzen erfolgt unter weitgehendem Luftausschluss, indem durch Schutzgase wie Stickstoff oder Argon eine protektive The silver alloys containing the composition according to the invention are produced by a melt-metallurgical process in which individual components and partially pre-alloyed components (CuB, CuSi, CuZn) are melted, preferably by means of inductive low-frequency heating. The melting takes place under extensive exclusion of air, by protective gases such as nitrogen or argon a protective
Atmosphäre erzeugt wird, welche die partielle Oxidation und/oder Abreicherung der unedlen Legierungsbestandteile verhindert.
Bevorzugt wird die aufgeschmolzene Legierung anschließend stranggegossen, wobei die Schmelze bzw. der erstarrte Strang über eine wassergekühlte Kokille als Rund- oder Vierkantprofil abgezogen wird. Atmosphere is generated, which prevents the partial oxidation and / or depletion of the base alloy components. Preferably, the molten alloy is then continuously cast, wherein the melt or the solidified strand is withdrawn via a water-cooled mold as a round or square profile.
Die weitere Verarbeitung richtet sich nach dem Einsatzzweck der Legierung. Bei der Blechoder Drahtherstellung erfolgt die Verarbeitung durch klassische Kaltumformung wie Walzen oder Drahtziehen mit entsprechenden Glühschritten, durch welche das Material nach vorangegangener Kaltverfestigung durch Gefügeentspannung oder Rekristallisation in einen weichen, gut verformbaren Zustand überführt wird. The further processing depends on the intended use of the alloy. In the sheet metal or wire production, the processing is carried out by conventional cold forming such as rolling or wire drawing with appropriate annealing steps, by which the material is transferred after previous work hardening by microstructural relaxation or recrystallization in a soft, well deformable state.
Die derart bearbeitete erfindungsgemäße Silberlegierung eignet sich für den Einsatz als klassische Schmucklegierung zur Herstellung von Pretiosen durch Pressen, Drücken oder Gießen und ebenso zur Herstellung von Korpusware, wie Gefäßen, Platten, Tafelaufsätzen und dergleichen. The thus processed silver alloy according to the invention is suitable for use as a classic jewelry alloy for the production of Pretiosen by pressing, pressing or casting and also for the production of carcasses, such as vessels, plates, tableware and the like.
Für den Einsatz als Gusslegierung wird die Legierung durch Walzen und Schneiden zu kleinen Blechabschnitten (z.B. 10x10x2mm) oder durch ein Granulationsverfahren zu Gussgranulat verarbeitet. Beim Granulationsprozess wird die Legierungs schmelze bzw. der Schmelzstrahl in ein flüssiges Medium, vorzugsweise Wasser mit oberflächenaktiven Additiven, geführt, wobei die Ausbildung der Granalien bzw. Kugeln durch eine zusätzliche Rührbewegung mittels Rührwerk oder Wasserstrahl unterstützt wird. For use as a casting alloy, the alloy is made into granules by rolling and cutting into small sections of sheet (e.g., 10x10x2mm) or by a granulation process. In the granulation process, the alloy melt or the melt stream in a liquid medium, preferably water with surface-active additives, out, the formation of the granules or balls is supported by an additional stirring by means of agitator or water jet.
Die so hergestellten Blechabschnitte oder Granalien können danach durch Guss in verlorener Form („Investment casting") zu Schmuckrohlingen verarbeitet werden, die anschließend durch Schleifen, Schmirgeln, Polieren, Biegen, Löten, Fassen von Steinen etc. in ihre endgültige Form gebracht werden. The sheet sections or granules thus produced can then be processed by casting in lost form (investment casting) to jewelry blanks, which are then brought into their final form by grinding, sanding, polishing, bending, soldering, grabbing stones, etc.
Tabelle 1 zeigt Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Table 1 shows embodiments of the invention
Silberlegierungszusammensetzung, die nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt wurden. Silver alloy composition prepared by the method described above.
Tabelle 1 (alle Angaben in Gew.- ) Table 1 (all data in parts by weight)
Variante Ag Cu Ge Si Zn Sn In Ga Sonst. Variant Ag Cu Ge Si Zn Sn In Ga El.
1 92,5 4,96 0,19 0,05 1,5 0,15 0,07 0,07 *)1 92.5 4.96 0.19 0.05 1.5 0.15 0.07 0.07 *)
2 93,5 4,53 0,19 0,05 1,5 0,15 0,07 - *)2 93.5 4.53 0.19 0.05 1.5 0.15 0.07 - *)
3 93,5 4,46 0,19 0,05 1,5 0,15 0,07 0,07 *)
4 94,0 4,03 0,19 0,05 1,5 0,15 0,07 - *)3 93.5 4.46 0.19 0.05 1.5 0.15 0.07 0.07 *) 4 94.0 4.03 0.19 0.05 1.5 0.15 0.07 - *)
5 94,0 3,96 0,19 0,05 1,5 0,15 0,07 0,07 *)5 94.0 3.96 0.19 0.05 1.5 0.15 0.07 0.07 *)
6 96,0 2,34 0,19 0,04 1,2 0,15 0,07 - *)6 96.0 2.34 0.19 0.04 1.2 0.15 0.07 - *)
7 96,0 2,27 0,19 0,04 1,2 0,15 0,07 0,07 *) 7 96.0 2.27 0.19 0.04 1.2 0.15 0.07 0.07 *)
*) B=0,0030, P=0,0070 *) B = 0.0030, P = 0.0070
In Tabelle 2 sind Legierungszusammensetzungen von herkömmlichen Silberlegierungen (Variante 4 und 5) und Legierungen gemäß EP 2 453 028 A (Variante 1-3) angeführt. Table 2 shows alloy compositions of conventional silver alloys (variants 4 and 5) and alloys according to EP 2 453 028 A (variants 1-3).
Tabelle 2 (alle Angaben in Gew.- ) Table 2 (all data in parts by weight)
*) B=10 ppm (0,001 Gew.-%) und P= 30 ppm (0,003 Gew.-%) *) B = 10 ppm (0.001 wt%) and P = 30 ppm (0.003 wt%)
Im Vergleich zur erfindungsgemäßen Silberlegierungszusammensetzung besitzt die Legierung gemäß Variante 4 eine geringere Anlaufresistenz sowie eine höhere Porosität und schlechtere Gussqualität. In comparison to the silver alloy composition according to the invention, the alloy according to variant 4 has a lower tarnish resistance as well as a higher porosity and poorer casting quality.
Die Legierung gemäß Variante 5 weist im Unterschied zur erfindungs gemäßen The alloy according to variant 5, in contrast to the Invention according to
Silberlegierungszusammensetzung ein grobkörniges Gefüge und eine schlechtere Silver alloy composition a coarse-grained texture and a worse
Gussqualität auf. Außerdem wurde keine thermische Aushärtbarkeit festgestellt. Cast quality on. In addition, no thermal curability was found.
Hinsichtlich der Varianten 1 und 2 wurden Untersuchungen zur Anlaufresistenz With regard to variants 1 and 2, studies on the tarnish resistance were made
durchgeführt (nachfolgend beschrieben), die zeigen, dass die erfindungs gemäße carried out (described below), which show that the fiction, contemporary
Silberlegierungszusammensetzung einen diesen Legierungen gegenüber verbesserten Anlaufschutz besitzt. Silver alloy composition has an improved protection against these alloys.
Anlauftest: Start-up test:
Als Prüfkörper wurden rechteckige Platten von 45x15x2mm folgender Silberlegierungen verwendet:
a) 925 Silber („Sterlingsilber") The test specimens used were rectangular plates of 45 × 15 × 2 mm of the following silver alloys: a) 925 silver ("sterling silver")
b) 940 Alpine- V6 Plus (bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Legierung) c) 960 Argentium (gemäß EP 2 453 028 A) b) 940 Alpine V6 Plus (preferred embodiment of the alloy according to the invention) c) 960 argentium (according to EP 2 453 028 A)
d) Feinsilber d) fine silver
Die Prüfkörper werden auf einem rostfreien Stahlnetz positioniert, welches auf einem Becherglas (3000 ml) platziert ist. Der Versuchsablauf erfolgt in einem Digestorium bei eingeschalteter Absaugung. Die Prüflösung (im Becherglas) setzt sich aus 1,40 ml Ammoniumsulfid und 400 ml dest. Wasser zusammen. The specimens are positioned on a stainless steel net placed on a beaker (3000 ml). The experiment is carried out in a digestive system with the suction switched on. The test solution (in a beaker) consists of 1.40 ml of ammonium sulfide and 400 ml of dist. Water together.
Alle Prüfkörper wurden vor der Luftlagerung (5 Tage und 20,5 Stunden) mit einem ASTM 2400 Schleifpapier abgezogen. Zusätzlich wurden diese vor und nach der Lagerung im Ultraschall und mit Alkohol gereinigt sowie mit einem Baumwolltuch trockengerieben. All specimens were removed before storage (5 days and 20.5 hours) with ASTM 2400 sandpaper. In addition, these were cleaned before and after storage in the ultrasound and with alcohol and dry-rubbed with a cotton cloth.
Der Anlaufschutz ist bei 960 Argentium (Legierung c) und bei Feinsilber nach 40 Minuten am geringsten. Wie Fig. 1 (Fig. la: Abbildung der Oberseite der Prüfkörper; Fig. lb: The tarnish protection is lowest at 960 argentium (alloy c) and in fine silver after 40 minutes. As in Fig. 1 (Fig la): Figure of the top of the test specimen Fig. Lb:
Abbildung der Unterseite der Prüfkörper) zeigt, weist die erfindungsgemäße Illustration of the underside of the specimens) shows, the inventive
Zusammensetzung 940 Alpine- V6 Plus (Legierung b) nach 150 Minuten den besten Anlaufschutz auf (Anordnung der Prüfkörper von links nach rechts: a-b-c-d). Composition 940 Alpine-V6 Plus (alloy b) after 150 minutes the best tarnish protection on (arrangement of the specimens from left to right: a-b-c-d).
Guss gefüge: Cast structure:
Für den Versuch wurden Versuchsgußbäume von 940 Alpine- V6 Plus und 960 Argentium bei einer Gießtemperatur von 1020°C und einer Küvettentemperatur von 550°C vergossen. Anschließend wurde pro Versuch ein Schliff angefertigt, um die Gussqualität und das Gefüge zu beurteilen. For the test, test casting trees of 940 Alpine V6 Plus and 960 argentium were cast at a casting temperature of 1020 ° C and a cuvette temperature of 550 ° C. Subsequently, a grinding was made per trial to assess the casting quality and the structure.
Wie Fig. 2 zeigt, weist die erfindungs gemäße Legierung 940 Alpine- V6 Plus (Fig. 2a) verglichen mit 960 Argentium (Fig. 2b) ebenfalls ein feinkörniges, d.h. porenarmes Gefüge auf. As shown in Figure 2, the alloy 940 Alpine-V6 Plus (Figure 2a) according to the invention also has a fine-grained, i.e., 960 argentium (Figure 2b). low-pore structure on.
Wie Fig. 3 und 4 zeigen, weist das Gefüge der erfindungs gemäßen Legierung im As shown in FIGS. 3 and 4, the structure of the alloy according to the invention in the
Fassungsbereich nahezu keine Schrumpfungslunker auf (Fig. 3) und ist sowohl entlang der Ringschiene als auch im Angussbereich dicht (Fig. 4). Hingegen sind bei 960 Argentium im Fassungsinnenbereich Schrumpfungslunker (Fig. 5) und eine höhere Porosität zu erkennen (Fig. 6).
Aushärtungstest: 1) and is sealed both along the ring rail and in the sprue area (FIG. 4). On the other hand, shrinkage cavities (FIG. 5) and a higher porosity can be recognized in the case of 960 argentium in the interior of the frame (FIG. 6). Aushärtungstest:
Zur Untersuchung der Aushärtbarkeit wurde die erfindungs gemäße To investigate the hardenability was the fiction, contemporary
Legierungszusammensetzung 940 Alpine- V6 Plus verschiedenen Wärmebehandlungen unterzogen. Die Parameter der Erhitzung sowie die resultierende Vickershärte (HVl) samt Härteanstieg in Bezug auf die Ausgangshärte sind in Tabelle 3 angeführt. Alloy composition 940 Alpine V6 Plus subjected to various heat treatments. The parameters of the heating as well as the resulting Vickers hardness (HVl) plus hardness increase in relation to the initial hardness are listed in Table 3.
Tabelle 3 Table 3
Wie die Untersuchungsergebnisse zeigen, kann die Härte der Legierung mit einfachen Mitteln signifikant gesteigert werden.
As the test results show, the hardness of the alloy can be significantly increased by simple means.
Claims
1. Silberlegierungszusammensetzung, enthaltend: 1. Silver alloy composition containing:
92,5-96,0 Gew.-% Ag, vorzugsweise 93,5-94 Gew.-% Ag, 92.5-96.0% by weight of Ag, preferably 93.5-94% by weight of Ag,
2,27-4,96 Gew.-% Cu, vorzugsweise 2,50-4,40 Gew.-% Cu, 2.27-4.96 wt.% Cu, preferably 2.50-4.40 wt.% Cu,
0,19-0,24 Gew.-% Ge, vorzugsweise 0,19-0,23 Gew.-% Ge, 0.19-0.24% by weight of Ge, preferably 0.19-0.23% by weight of Ge,
0,04-0,05 Gew.-% Si, vorzugsweise 0,04 Gew.-% Si, 0.04-0.05 wt% Si, preferably 0.04 wt% Si,
1,20-1,50 Gew.-% Zn, vorzugsweise 1,30-1,50 Gew.-% Zn, 1.20-1.50% by weight Zn, preferably 1.30-1.50% by weight Zn,
0,13-0,16 Gew.-% Sn, vorzugsweise 0,14-0,15 Gew.-% Sn, 0.13-0.16% by weight of Sn, preferably 0.14-0.15% by weight of Sn,
0,06-0,08 Gew.-% In, vorzugsweise 0,07-0,08 Gew.-% In, 0.06-0.08 wt% In, preferably 0.07-0.08 wt% In,
0,0020-0,0040 Gew.-% B, 0.0020-0.0040% by weight B,
0,0-0,08 Gew.-% Ga, und 0.0-0.08 wt.% Ga, and
P als Rest. P as rest.
2. Silberlegierungszusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sn-Gehalt 0,15 Gew.-% beträgt. 2. Silver alloy composition according to claim 1, characterized in that the Sn content is 0.15 wt .-%.
3. Silberlegierungszusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der In-Gehalt 0,07 Gew.-% beträgt. 3. Silver alloy composition according to claim 1 or 2, characterized in that the In content is 0.07 wt .-%.
4. Silberlegierungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der B-Gehalt 0,0030 Gew.-% beträgt. 4. Silver alloy composition according to one of claims 1 to 3, characterized in that the B content is 0.0030 wt .-%.
5. Silberlegierungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der P-Gehalt 0,0070 Gew.-% beträgt. 5. Silver alloy composition according to one of claims 1 to 4, characterized in that the P content is 0.0070 wt .-%.
6. Silberlegierungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie 94,00 Gew.-% Ag, 3,93 Gew.-% Cu, 0,23 Gew.-% Ge, 0,04 Gew.- % Si, 1,50 Gew.-% Zn, 0,15 Gew.-% Sn, 0,07 Gew.- In, 0,07 Gew.- Ga, 0,0020 Gew.-% B und P als Rest enthält. 6. silver alloy composition according to one of claims 1 to 3, characterized in that they 94.00 wt .-% Ag, 3.93 wt .-% Cu, 0.23 wt .-% Ge, 0.04 wt% Si, 1.50 wt% Zn, 0.15 wt% Sn, 0.07 wt% In, 0.07 wt% Ga, 0.0020 wt% B and P as the balance.
7. Verwendung einer Silberlegierungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Herstellung von Schmuckwaren, insbesondere im Feinguss, und Korpusware.
7. Use of a silver alloy composition according to one of claims 1 to 6 for the production of jewelery, in particular in investment casting, and body goods.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/EP2015/054157 WO2016134787A1 (en) | 2015-02-27 | 2015-02-27 | Silver alloy composition |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/EP2015/054157 WO2016134787A1 (en) | 2015-02-27 | 2015-02-27 | Silver alloy composition |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2016134787A1 true WO2016134787A1 (en) | 2016-09-01 |
Family
ID=52672232
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/EP2015/054157 WO2016134787A1 (en) | 2015-02-27 | 2015-02-27 | Silver alloy composition |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
WO (1) | WO2016134787A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110669961A (en) * | 2019-10-18 | 2020-01-10 | 郑州机械研究所有限公司 | High-whiteness and high-brightness copper-based joint coating alloy |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4973446A (en) * | 1990-06-07 | 1990-11-27 | United Precious Metal Refining Co., Inc. | Silver alloy compositions |
DE69429193T2 (en) * | 1993-11-15 | 2002-08-22 | Apecs Investment Castings Pty. Ltd., Burwood | COMPOSITION OF A SILVER ALLOY |
WO2006051338A2 (en) * | 2004-11-15 | 2006-05-18 | Middlesex Silver Co. Limited | Fabric structure comprising silver-germanium-copper alloy |
WO2007023308A1 (en) * | 2005-08-23 | 2007-03-01 | Middlesex Silver Co. Limited | Silver wire |
EP2453028A1 (en) * | 2010-11-11 | 2012-05-16 | Argentium International Limited | Alloy for investment casting |
-
2015
- 2015-02-27 WO PCT/EP2015/054157 patent/WO2016134787A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4973446A (en) * | 1990-06-07 | 1990-11-27 | United Precious Metal Refining Co., Inc. | Silver alloy compositions |
DE69429193T2 (en) * | 1993-11-15 | 2002-08-22 | Apecs Investment Castings Pty. Ltd., Burwood | COMPOSITION OF A SILVER ALLOY |
WO2006051338A2 (en) * | 2004-11-15 | 2006-05-18 | Middlesex Silver Co. Limited | Fabric structure comprising silver-germanium-copper alloy |
WO2007023308A1 (en) * | 2005-08-23 | 2007-03-01 | Middlesex Silver Co. Limited | Silver wire |
EP2453028A1 (en) * | 2010-11-11 | 2012-05-16 | Argentium International Limited | Alloy for investment casting |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110669961A (en) * | 2019-10-18 | 2020-01-10 | 郑州机械研究所有限公司 | High-whiteness and high-brightness copper-based joint coating alloy |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2829624B1 (en) | Aluminium material with improved precipitation hardening | |
DE202008018370U1 (en) | Al-Cu-Li alloy product suitable for aircraft application | |
DE202004021558U1 (en) | platinum alloy | |
DE112012000343T5 (en) | Aluminum alloy wire for bolts, bolts and processes for their production | |
EP3377663B1 (en) | Copper-nickel-zinc alloy and use thereof | |
EP2646587A2 (en) | Process for producing an alscca alloy and also an aiscca alloy | |
EP1851350B1 (en) | Method for casting titanium alloy | |
DE2060605A1 (en) | Sintered, heat- and corrosion-resistant, precipitation hardenable nickel-chromium alloy with a content of a hard-to-melt carbide produced by powder metallurgy | |
DE102006007556A1 (en) | Platinum alloy and process for its production | |
DE2116549C3 (en) | Process for the production of copper alloys, which have a high content of iron, cobalt and phosphorus, with high electrical conductivity and at the same time high strength | |
DE2809561A1 (en) | COPPER ALLOY WITH GOOD ELECTRICAL CONDUCTIVITY AND GOOD MECHANICAL PROPERTIES | |
DE2842321A1 (en) | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF OBJECTS FROM COPPER ALLOYS WITH SPINODAL STRUCTURE | |
EP0545231B1 (en) | Application of a copper-manganese-zinc alloy for spectacle frames | |
DE2855842A1 (en) | MOLDED BODY MADE FROM A MECHANICAL PROCESSABLE CU-NI-SN ALLOY | |
WO2016134787A1 (en) | Silver alloy composition | |
DE202005021636U1 (en) | platinum alloy | |
DE3854682T2 (en) | Iron-copper-chromium alloy for a high-strength lead frame or a pin grid and process for their production. | |
DE69426020T2 (en) | IMPROVEMENTS IN OR REGARDING THE PRODUCTION OF EXTRUDED ALUMINUM-LITHIUM ALLOYS | |
DE2611252A1 (en) | PROCESS FOR THE MANUFACTURING OF ELECTRIC LADDERS FROM AN ALUMINUM ALLOY | |
DE2751577A1 (en) | PROCESS FOR MANUFACTURING FOLD-HARDENED COPPER ALLOYS AND THEIR USE FOR CONTACT SPRINGS | |
DE2221660A1 (en) | Process for the production of aluminum alloys of high strength and ductility | |
EP1063310B1 (en) | Use of a tin rich copper-tin-iron alloy | |
DE202005021635U1 (en) | platinum alloy | |
DE2345882B1 (en) | Process for the production of a material with good spring properties | |
EP0568094A1 (en) | Nickel free non-ferrous heavy metal alloy and its use |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 15709629 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 15709629 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |