EP0381994A1 - Hochgoldhaltige Legierung für Schmuckzwecke - Google Patents
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Classifications
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- 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
- C22C5/02—Alloys based on gold
Definitions
- Gold alloys which have certain commercially available gold contents have long been known for producing jewelry.
- One of the best known alloys contains 750/000 gold (18 kt) and is usually alloyed with copper and silver.
- the mechanical, physical and chemical properties of these alloys can be optimally matched to their respective use as jewelry alloys.
- Alloys of this type must be readily deformable in order to be able to produce sheet metal, wire and tube in the dimensions desired in each case. They must also have a minimum stability, for example for the production of delicate jewelry or watch straps, and in addition sufficient Hardness and sufficiently high elongation at break are available.
- the alloys for the production of castings are easy to cast, that is to say that, in addition to good flowability in the molten state, they also have a high resistance to oxidation. It is also essential that high-quality gold alloys for jewelry purposes are tarnish-resistant even when worn for a long time. Finally, certain demands are made on the color of gold alloys.
- the material value of a piece of jewelry is essentially determined by the gold content of the alloy. There is therefore often a desire among buyers to purchase an alloy that contains as much gold as possible. In line with this is the demand for a color as close as possible to that of pure gold. Another advantage is that the higher the gold content, the better the tarnish resistance.
- the object of the invention is to provide alloys which, with a gold content of 950/000 (approx. 23 kt) and higher, have the properties required for use for jewelry purposes.
- such alloys consist of 95 to 99.5% gold with additions of iron, germanium, gallium, indium, cobalt, copper, rhenium, tantalum, vanadium, tin and zirconium.
- the additional metals result alone or in combination with fine gold alloys that are useful for jewelry purposes.
- the table shows some exemplary alloys with the above-mentioned additional metals and their properties.
- the hardness in the soft annealed state can be increased two to three times that of fine gold.
- All alloys are also characterized by a high degree of deformation and an associated, substantial increase in hardness. They thus meet the essential requirements that are placed on jewelry alloys.
- the hardness can be increased particularly effectively by adding iron, cobalt and gallium.
- the alloys are homogeneous both in the cast and in the recrystallized state and therefore behave like fine gold in terms of tarnish resistance.
- the addition of gallium, germanium, indium and tin reduce the melting interval and have a favorable effect on the flowability during casting.
- the machining is favorably influenced by adding cobalt, rhenium, tantalum, vanadium and / or zirconium.
- Gallium, cobalt, copper and rhenium significantly increase the abrasion resistance of the alloys during wear.
- the barrel properties are improved.
- the alloys with 99% gold with the addition of germanium, gallium, cobalt and zirconium have a rich yellow fine gold color.
- the alloys described do not have these disadvantages, but can be soldered without problems without forming disruptive scale layers on the surface.
- the casting surface is clean and free of oxides after the investment has been removed.
- the alloys according to the invention can also be processed into watch cases, watch straps, coins and medals.
- table High gold holding jewelry alloys Current No Composition in% mass content Hardness HV5 annealed Hardness HV5 80% deformed Melting interval ° C Au other 1 95 5.0 Fe 70 180 1040 2nd 95 4.0 Ga, 1.0 Fe 75 190 900 - 750 3rd 96 4.0 in 60 130 1020 - 920 4th 96 4.0 Co 80 190 1020-1010 5 96 3.0 Cu, 1.0 Re 70 140 1030-1000 6 97 3.0 Sn 75 150 980 - 790 7 98 1.0 Sn, 1.0 Ta 65 120 950-810 8th 98 1.0 in, 1.0 v 60 110 1030 - 930 9 99 1.0 ir 55 130 1064 10th 99 1.0 Ga 60 130 1040 - 870 11 99 1.0 Ge 50 120 1030 - 780 12 99 0.8 Cu, 0.2 Ga 60 135 1040 - 970
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Abstract
Um hochgoldhaltigen Legierungen mit über 95 % Goldgehalt die zu ihrer Verwendung für Schmuckzwecke erforderlichen Eigenschaften zu verleihen und auch, um sie der jeweiligen Bearbeitung beziehungsweise dem gewünschten Verwendungszweck anzupassen, wird nach der Erfindung eine Legierung, bestehend aus 95 bis 99,5 Gewichtsprozent Gold als Basismetall, vorgeschlagen mit Zusatz beziehungsweise Zusätzen der Metalle Eisen, Germanium, Gallium, Indium, Kobalt, Kupfer, Rhenium, Tantal, Vanadium, Zinn und Zirkonium.
Description
- Zur Herstellung von Schmuckwaren sind seit langem Goldlegierungen bekannt, die bestimmte handelsübliche Goldgehalte besitzen. Eine der bekanntesten Legierungen enthält 750/000 Gold (18 kt) und ist üblicherweise mit Kupfer und Silber legiert. Die mechanischen, physikalischen und chemischen Eigenschaften dieser Legierungen können optimal auf ihren jeweiligen Verwendungszweck als Schmucklegierungen abgestimmt werden. Derartige Legierungen müssen gut verformbar sein, um daraus Blech, Draht und Rohr in den jeweils gewünschten Abmessungen herstellen zu können. Sie müssen auch eine Mindeststabilität, beispielsweise zur Herstellung von grazilen Schmuckteilen oder Uhrarmbändern, aufweisen und darüber hinaus in einer ausreichenden Härte und genügend hoher Bruchdehnung zur Verfügung stehen. Es wird auch gefordert, daß die Legierungen zur Herstellung von Gußteilen gut vergießbar sind, das heißt, neben einer guten Fließfähigkeit im geschmolzenen Zustand auch eine hohe Oxidationsbeständigkeit besitzen. Unabdingbar ist auch, daß hochwertige Goldlegierungen für Schmuckzwecke selbst bei langer Tragedauer anlaufbeständig sind. Schließlich werden auch an die Farbe von Goldlegierungen gewisse Ansprüche gestellt.
- Der materielle Wert eines Schmuckstücks wird im wesentlichen durch den Goldgehalt der Legierung bestimmt. Es besteht daher beim Käufer vielfach der Wunsch, eine möglichst hochgoldhaltige Legierung zu erwerben. Damit im Einklang steht die Forderung nach einer möglichst weitgehenden Annäherung der Farbe an die des reinen Goldes. Als weiterer Vorteil ergibt sich hierbei, daß die Anlaufbeständigkeit um so besser wird, je höher der Goldgehalt ist.
- Der Idealfall, Schmuckstücke aus reinem Gold (Feingold) herzustellen, ist nicht realisierbar, da Feingold nicht die erforderliche mechanische Stabilität, zum Beispiel Härte, Dehngrenze, aufweist. Es ist daher unumgänglich, durch Legierungszusätze die notwendige Mindeststabilität zu erreichen.
- Aufgabe der Erfindung ist es, Legierungen anzugeben, die bei einem Goldgehalt von 950/000 (ca. 23 kt) und höher die zur Verwendung für Schmuckzwecke erforderlichen Eigenschaften aufweisen. Nach der Erfindung bestehen solche Legierungen aus 95 bis 99,5 % Gold mit Zusätzen von Eisen, Germanium, Gallium, Indium, Kobalt, Kupfer, Rhenium, Tantal, Vanadium, Zinn und Zirkonium.
- Die Zusatzmetalle ergeben für sich oder in Kombination mit Feingold Legierungen, die für Schmuckzwecke brauchbar sind. In der Tabelle sind einige beispielhafte Legierungen mit den oben genannten Zusatzmetallen sowie deren Eigenschaften wiedergegeben.
- Überraschenderweise läßt sich durch die Verwendung dieser Zusätze die Härte im weichgeglühten Zustand gegenüber Feingold um das zwei- bis dreifache steigern. Alle Legierungen zeichnen sich darüber hinaus durch einen hohen Verformungsgrad und eine damit verbundene, wesentliche Härtesteigerung aus. Sie erfüllen damit die wesentlichen Anforderungen, die an Schmucklegierungen gestellt werden.
- Besonders wirkungsvoll läßt sich die Härte durch die Zusätze von Eisen, Kobalt und Gallium erhöhen. Die Legierungen sind sowohl im gegossenen als auch im rekristallisierten Zustand homogen und verhalten sich daher in bezug auf die Anlaufbeständigkeit wie Feingold. Die Zusätze von Gallium, Germanium, Indium und Zinn senken das Schmelzintervall und wirken sich günstig auf die Fließfähgikeit beim Gießen aus. Durch Zusatz von Kobalt, Rhenium, Tantal, Vanadium und/oder Zirkonium wird die spanabhebende Bearbeitung günstig beeinflußt. Gallium, Kobalt, Kupfer und Rhenium steigern die Abriebfestigkeit der Legierungen während des Tragens erheblich. Bei Zusatz von Gallium und Germanium werden die Fassereigenschaften verbessert. Insbesondere die Legierungen mit 99 % Gold unter Zusatz von Germanium, Gallium, Kobalt und Zirkonium weisen eine sattgelbe Feingoldfarbe auf.
- Zum Stand der Technik ist die deutsche Offenlegungsschrift DE 35 02 914 "Verwendung titanhaltiger Goldlegierungen" anzuführen. In dieser Schrift wird zwar ebenfalls eine hochgoldhaltige Legierung zur Herstellung von Schmuckgegenständen beschrieben, jedoch unter Zusatz insbesondere von Titan. Dieser Zusatz führt aber zu einer starken Oxidationsneigung der Legierung, insbesondere beim Löten und Gießen. Außerdem neigen Legierungen mit Zusätzen von Titan bekanntermaßen stark zum Verschlacken.
- Die beschriebenen Legierungen sind nicht mit diesen Nachteilen behaftet, sondern lassen sich problemlos löten, ohne störende Zunderschichten auf der Oberfläche zu bilden. Beim Vergießen nach dem Wachsausschmelzverfahren ist die Gußoberfläche nach Entfernung der Einbettmasse sauber und frei von Oxiden.
- Die erfindungsgemäßen Legierungen können neben Schmuckwaren jeder Art auch zu Uhrgehäusen, Uhrarmbändern, Münzen und Medaillen verarbeitet werden.
Tabelle Hochgoldhalte Schmucklegierungen lfd.No. Zusammensetzung in % Massengehalt Härte HV5 geglüht Härte HV5 80 % verformt Schmelzintervall °C Au sonstige 1 95 5,0 Fe 70 180 1040 2 95 4,0 Ga, 1,0 Fe 75 190 900 - 750 3 96 4,0 In 60 130 1020 - 920 4 96 4,0 Co 80 190 1020 - 1010 5 96 3,0 Cu, 1,0 Re 70 140 1030 - 1000 6 97 3,0 Sn 75 150 980 - 790 7 98 1,0 Sn, 1,0 Ta 65 120 950 - 810 8 98 1,0 In, 1,0 V 60 110 1030 - 930 9 99 1,0 Ir 55 130 1064 10 99 1,0 Ga 60 130 1040 - 870 11 99 1,0 Ge 50 120 1030 - 780 12 99 0,8 Cu, 0,2 Ga 60 135 1040 - 970 13 99,5 0,5 Co 55 100 1060 - 1055
Claims (6)
1. Hochgoldhaltige Legierung für Schmuckzwecke bestehend aus
95 - 99,5 Gewichtsprozent Gold als Basismetall mit Zusatz beziehungsweise Zusätzen von einem oder mehreren der Metalle
Eisen, Germanium, Gallium, Indium, Kobalt, Kupfer, Rhenium, Tantal, Vanadium, Zinn und Zirkonium.
95 - 99,5 Gewichtsprozent Gold als Basismetall mit Zusatz beziehungsweise Zusätzen von einem oder mehreren der Metalle
Eisen, Germanium, Gallium, Indium, Kobalt, Kupfer, Rhenium, Tantal, Vanadium, Zinn und Zirkonium.
2. Legierung nach Anspruch 1 mit Zusatz beziehungsweise Zuästzen von 0,5 bis 5 Gewichtsprozent Eisen und/oder Kobalt und/oder Gallium.
3. Legierung nach Anspruch 1 mit Zusatz beziehungsweise Zusätzen von 0,5 bis 5 Gewichtsprozent Gallium und/oder Indium und/oder Zinn und/oder 0,5 bis 1 Gewichtsprozent Germanium.
4. Legierung nach Anspruch 1 mit Zusatz beziehungsweise Zusätzen von 0,5 bis 5 Gewichtsprozent Kobalt und/oder 0,5 bis 3 Gewichtsprozent Rhenium und/oder Tantal und/oder Vanadium und/oder Zirkonium.
5. Legierung nach Anspruch 1 mit Zusatz beziehungsweise Zusätzen von 0,5 bis 5 Gewichtsprozent Gallium und/oder Kobalt und/oder 0,5 bis 3 Gewichtsprozent Kupfer und/oder Rhenium.
6. Legierung nach Anspruch 1 mit Zusatz beziehungsweise Zusätzen von 0,5 bis 5 Gewichtsprozent Gallium und/oder 0,5 bis 1 Gewichtsprozent Germanium.
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