СПЛАВ БЕЛОГО ЦВЕТА НА ОСНОВЕ СЕРЕБРА 925 ПРОБЫ, МОДИФИЦИРОВАННЫЙ КРЕМНИЕМ
WHITE ALLOY BASED ON 925-ASSAY SILVER MODIFIED BY SILICON

Настоящее изобретение относится к области металлургии сплавов на основе серебра, предназначенных для изготовления ювелирных изделий и имеющих белый цвет.
Известен сплав с высоким содержанием серебра (Патент РФ 2207394, МПК C22C 5/08, 2003), имеющий сероватый цвет, содержащий, мас.%: серебро 92,5-93,0; медь 5,8-6,8; никель 0,3-0,5; олово 0,5-0,9; титан 0,015-0,025; бор 0,025-0,035. Изобретение направленно на расширение технологических возможностей сплава и уменьшение брака. Однако известный сплав имеет малую отражательную способность, коррозионную стойкость, недостаточно технологичен. Кроме того, содержание никеля в сплаве является причиной аллергических реакций при длительном контакте с кожей человека, следовательно нежелательно.
Наиболее близким к изобретению является ювелирный сплав CpM 925 (ГОСТ 30 649-99 Сплавы на основе благородных металлов ювелирные. Марки - М.: Стандартииформ, 2000), содержащий мас.%: серебро 92,5-93,0; медь 7,62-6,88; примеси 0,12. Однако исследования микроструктуры показали, что отливки имеют крупнозернистую структуру, а после паек и отжига происходит охрупчивание отливок.
Основной задачей изобретения является создание нового белого сплава на основе серебра 925 пробы, не содержащего никель, обладающего высокой коррозионной стойкостью и имеющего повышенный уровень потребительских и механических свойств, расширяющих область применения сплава при изготовлении ювелирных изделий.
Для достижения поставленной цели был разработан ювелирный сплав белого цвета 925 пробы на основе серебра и меди, дополнительно содержащий цинк, в качестве микродобавок - индий и олово, и кремний в качестве модифицирующей добавки при следующем соотношении компонентов,  мас.%:
Серебро - 92,5-93,0;
цинк - 2,30-2,50;
индий - 0,05-0,07;
олово - 0,07-0,09;
кремний - 0,05-0,07;
медь - остальное.
Добавление цинка, олова и индия снижает температуру плавления сплава, придает хорошую пластичность и полируемость, уменьшает потускнение сплава на воздухе. Введение в состав сплава кремния приводит к образованию структуры, имеющей равноостные зерна с четким очертанием границ, и одновременно повышает и прочностные, и пластические характеристики. Содержание легирующих компонентов в заявленных пределах обеспечивает равномерную мелкозернистую структуру по всей длине заготовки и необходимый уровень механических свойств.
Сплав был получен следующим образом. В индукционной печи производилась плавка расчетного количества меди с монокристаллическим кремнием, далее осуществлялась грануляция. Затем - плавка расчетного количества сплава меди с кремнием и цинком, индием, оловом. Далее выполнялась выплавка лигатуры в индукционной печи и плавка в печи непрерывного литья.
Для изучения механических свойств литые заготовки подвергались сортовой прокатке и волочению с проведением отжига. Металлографические исследования структуры образцов проводили на микроскопе AXIO OBSERVER.D1m, испытания на растяжение проводились на разрывной машине Walter+Baing testing machines LFM с двухканальной мультимедийной системой контроля, а твердость измеряли посредством цифрового микротвердомера DM8 по Виккерсу.
В таблице 1 приведены свойства заявляемого сплава.
Предлагаемый сплав обладает всеми необходимыми эксплуатационными и технологическими свойствами и пригоден для изготовления ювелирных изделий методами литья и обработки давлением, обеспечивает получение однородной структуры, является гипоаллергенным, обладает красивым белым цветом.
Таблица 1
Свойства заявляемого и известных сплавов
№
Сплав
Предел текучести, МПа
Предел прочности, МПа
Удлинение при разрушении, %
Микротвердость HV, кг/мм<sup>2</sup>
1
известный
-
250
41
77
2
заявляемый
168
248
47
130
Таким образом, применение заявляемого сплава обеспечивает необходимые прочностные характеристики на уровне известного, высокие технологические и потребительские свойства сплава и позволяет использовать его в производстве ювелирных изделий методами обработки металлов давлением и литья.