[发明专利]一种含稀土多元白色金合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金领域，涉及一种用于饰品制造的金合金，具体地涉及一种含稀土多元白色金合金。

现有技术

Au-Cu-Ni-Zn系列白色金合金是目前饰品用白色金合金采用最广泛的合金体系，该合金体系目前的白色金合金体系在生产过程中存在如亮度不够，铸造质量不好，易于开裂，表面合金元素易于氧化导致变色等，人们通过添加微量元素提高饰品金合金的综合性能已成为近年来国内外饰品金合金研究的一个热点。微量添加元素的作用可归纳为提高强度；防氧化；提高铸造性能；细化晶粒等几个方面，此外微量添加元素对合金颜色的影响也是不可忽视的一个方面。

目前文献报道的国外最常用的微量添加元素为硅和铱。作为微量添加元素，硅能有效提高合金流动性从而有效提高合金的填充性能以及表面质量，它使得合金在铸态下可以直接获得光亮的表面，当金合金中硅含量超过固溶度时，往往会导致脆性裂纹，这也是饰品制造业很多的不合格产品产生的一个主要原因。此外，硅还会导致晶粒粗大，这不仅使得合金易于开裂，而且还使合金不易于抛光。因此硅必须和晶粒细化剂同时使用。铱是目前金合金中最常用的晶粒细化剂，有研究表明：硅会和铱反应生成硅化物颗粒，生成硬质团簇而抵消其晶粒细化效果，并影响饰品的表面质量。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足之处，提供一种具有具有较好的机械性能、铸造性能和加工性能，成本相对低廉的含稀土多元白色金合金。

本发明通过以下技术方案来实现目的，一种含稀土多元白色金合金，包含金、铜、镍、锌四种主体元素，所述的白色金合金还包括钇、镧、铈三种稀土元素中的一种或几种，还包括添加元素硅、硼、铟、钴中的一种或几种，所述的白色金合金中各元素的重量百分比是：

Au：75-76％、Ni：5-10％、Zn：2-5％，Cu：10-16％、La：0-0.2％、Ce：0-0.2％、Y：0-0.2％、Co：0-0.3％、B：0-0.1％、Si：0-0.05％、In：0-0.05％。所述钇、镧、铈三种稀土元素的重量百分比最好是：Y：0.1-0.2％、La：0.05-0.2％、Ce：0.05-0.2％。该种含稀土多元白色金合金的制造方法，包括以下步骤：

a、将稀土元素钇、斓、铈以及氧活性元素锌、硅、硼、铟、钴分别与铜制作成Cu-Me中间合金；

b、分析各中间合金Cu-Me的成分，按照需要的比例配料，在首饰合金粒化装置中熔炼为补口粒子；

c、将补口粒子与黄金按照相应比例熔炼为所需K值的金合金。

本发明由于采用复合稀土以及硅、硼、钴等合金元素进行多元合金化，改善合金的组织，细化晶粒，净化晶界，提高机械性能和制造性能。

本发明采用稀土元素钇、镧、铈及锌、硅、硼、铟、钴等多种氧活性元素进行多元合金化，这些氧活性元素的氧化物自由能比铜的氧化物都低，与氧亲和力更强，可以形成更稳定的氧化物，从而抑制了合金溶液中的絮状的氧化铜的出现，提高了合金的流动性。本发明的通过复合添加多种微量添加元素，可对合金起到有效的固溶强化作用，使其具有较高的硬度，利用稀土元素细化晶粒和净化晶界，改善了合金的塑性，使之具有较好的加工性能。在熔炼、铸造过程中，合金元素起到了有效的保护作用，减少了合金的吸气氧化，钴、硼合金元素改善了合金的润湿性，使合金的铸造性能良好。

本发明的有益效果是：综合性能优良，具有较好的加工性能、铸造性能和焊接性能，适合机械加工、手造和铸造生产等不同的制作方法，合金的铸态硬度可以获得较大范围的调节以适应不同的需求，合金的最高硬度可达到280HV；合金中不采用贵金属元素进行合金化，成本相对低廉，合金中也不采用有害元素，对环境和操作人员不产生有害影响。

具体实施方式

实施例1

一种含稀土多元白色金合金，合金中各元素的重量百分比是：Ni：7.5％、Zn：2％，Cu：14％、La：0.05％、Ce：0.05％、Y：0.1％、Co：0.3％、余量为金。

一种含稀土多元白色金合金的制造方法，包括以下步骤：

a、将稀土元素钇、斓、铈以及氧活性元素锌、钴分别与铜制作成Cu-Me中间合金；

b、分析各中间合金Cu-Me的成分，按照需要的比例配料，在首饰合金粒化装置中熔炼为补口粒子；

c、将补口粒子与黄金按照相应比例熔炼为所需K值的金合金。

实施例2