[发明专利]一种柠檬色18K金及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种柠檬色18K金及其制造方法，其属于彩色金合金及其制造方法类。

背景技术

珠宝首饰用金合金通常以K来表示成色，24K称千足金或九九金，含量为99.99%。常见的首饰用黄金含金量为75%，称之为18K金。一件18K金的首饰中有25%的成份是Ni、Cu、Zn、Ag等金属，这些用于生产金合金的其他金属，在首饰行业中称为补口。彩色金合金是一种常见的珠宝首饰用金合金，所谓的彩色金合金大多以Au-Ag-Cu(-Zn)系合金为基础。对于珠宝首饰用金合金来说，颜色是其最为重要的性能指标之一。金合金的颜色取决于它的反射率和入射光的频率，本质上是能带跃迁机制在起作用。长期以来人们对金合金的颜色进行了深入的研究。早在二十世纪，彩色金金合金的各种配比与颜色的对应关系已经被公开，从现有技术中可知，对于18K金来说，随着Ag和Cu之间配比的变化，18K金合金的颜色会在较宽的范围内发生变化。在金、银、铜体系的18K金合金中，当Ag：Cu接近1.27时，金合金呈现出的颜色为柠檬色。柠檬色能给人一种清新亮丽的视觉感受，长期以来柠檬色的金饰品非常受人们的喜爱，十分珍贵，但目前市场上极为少见。其原因在于当18K金合金中的Ag：Cu的比例为1：1时，其综合机械性能最佳，适合后期加工。而当Ag：Cu的比例中铜的比例下降时，由于Cu的原子半径要远大于Ag的原子半径，Cu对Au的强化能力在远大于Ag，为此Ag：Cu的比例接近7:5.5时，虽然人们取得了较为理想的金合金颜色，但经时效热处理后的最终机械性能，相比Ag：Cu的比例为1：1时的18K金合金，经时效热处理后的最终机械性能要差很多。使之并不适合作为金饰品的材料，满足不了镶嵌工艺对珠宝首饰用金的性能要求。为此人们一直在试图通过其它的一些方法来改善柠檬色彩色金合金的综合机械性能。其中通过加入一些其它金属元素，通过这些被加入的其金属元素的固溶作用以及产生第二相质点来改善性能。其中，加入难熔金属及其氧化物、炭化物、固溶体以及金属间化合物是重要和常见的方式。前述的方式均是通过这些元素的加入，使之在基体金属中析出、弥散以及微合金化从而使基体金属得到强化和硬化来实现提升基体金属的综合机械性能的。

在现有技术中，铱中最主要的金合金晶粒细化剂之一，目前大多数金合金都采用铱作为晶粒细化剂，铱作为高溶点、高稳定性金属材料，极易在基体金属中形成核心，一般在18K金中，铱的含量达到0.005%即有较好的晶粒细化效果，含量达到0.01%时有最佳的晶粒细化效果。在现有技术所公开的材料中，普遍认为用铱作为金合金的晶粒细化剂，其难点在于铱的合金化极为困难，是否能制备出分散性良好的含铱中间合金是关键。由于分散性良好的含铱中间合金的制造非常困难，制造出来的成本也十分高昂，相关技术至今仍很少见报导。这一点极大的限制了铱作为金合金的晶粒细化剂的商业化应用，显然现有技术有进一步改进的必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柠檬色18K金及其制造方法，其直接采用铱作为晶粒细化剂，并通过金合金补口成份的调整，同时在熔融过程中辅以机械扰动，在浇铸过程中辅以热控措施，使柠檬色18K金的综合机械性能达到或接近Ag：Cu的比例为1：1时的综合机械性能。

本发明的一种柠檬色18K金及其制造方法，含有按质量份数比75%的金以及按质量份数比25%的补口，所述补口组份包括银、铜、锌以及铱粉，其特征在于所述补口中银和锌所占的质量份数与铜所占的质量份数之比为1.2-1.3,所述锌所占的质量份数比为2.5-3.5%，所述铱粉所占的质量份数比0.004-0.012%，为其制造方法包括以下步骤：

A、按质量分数比取75%的金以及25%的补口组份，其中补口组份包括银、铜、锌以及铱粉，所述补口中银和锌所占的质量份数与铜所占的质量份数之比为1.2-1.3,所述锌所占的质量份数比为2.5-3.5%，所述铱所占的质量份数比0.004-0.012%；

B、将除铱以外的其它补口组份以及质量分数比75%的金置入高频炉中加热熔化，熔化温度控制在1053-1200℃；

C、将占质量份数比0.004-0.012%的铱粉加入到熔融的金属液中，采用搅拌机以13-45转/min的转速对金属液进行充分搅拌，搅拌时间为8min至20min，同时将搅拌时间终止时的炉温控制在850至900度；

D、将模具加温至400至600度的，将金属液倒入模具中，自然冷却时效后脱模取出。