微量铟和锡对银合金抗变色及耐烧损性能的影响

针对饰品用斯特林银合金易发生硫化及氧化等变色现象,研究了添加微量In、Sn后合金的耐烧损、抗变色等性能。结果表明,添加0.375%的In代替Cu,可增加银合金的抗硫化变色和抗汗液腐蚀能力,但当In含量较低时反而会对抗汗液腐蚀能力造成不利影响;Sn元素对银合金的抗变色性能影响并不明显;补口合金中添加的In与Sn对925银合金中Zn的耐烧损性能影响规律及机理较为复杂;熔化次数较少、时间较短时In效果优于Sn,但Sn对Zn的保护时间较长;In与Sn含量降至一定程度都会加速Zn的烧损,而Zn对提高银合金抗变色能力上有着重要作用。可根据银合金需要重熔次数、熔化时间、服役环境来确定银合金中添加In、Sn、Zn的含量,达到所需效果。     

Zn对斯特林银组织和性能的影响

系统研究了Zn对斯特林银的铸造、冷加工、抗电化学腐蚀、抗硫化变色和抗氧化红斑等性能的影响。试验结果表明,适量的Zn可以改善铸造性能,抑制斯特林银中出现缩松缺陷,有助于获得致密的铸态组织,并有利于改善合金的抗电化学腐蚀、抗硫化变色和抗氧化性能。但是Zn量超过约3.5%后容易产生晶粒粗化和氧化夹杂物,并使抗电化学腐蚀和抗硫化变色性能略有下降;Zn不利于斯特林银硬度的提高,其含量越高,合金的铸态硬度越低;Zn含量在2.5%以内时合金有较好的冷加工性能,超过此值后会造成一定程度的损害。     

添加微量元素Ga对925银合金抗变色性能的影响

合金化是防止银变色的重要途径之一,利用显微金相分析、色度测试、硬度测试等手段研究镓的添加对银表面的抗变色性能以及表面硬度的影响。结果表明:在925银中加入镓后能够有效地提高银的抗变色性能,但由于镓的添加只能形成粗大的析出相,并不能提高合金的硬度,甚至会导致硬度下降。因此镓的添加量不宜超过0.5%(质量分数)。     

添加微量硅对925银合金抗硫化变色性能的影响

微量硅在925银铸造过程中可促进合金脱氧，提高合金熔体的洁净度和流动性，但过量硅会劣化合金性能。采用光学显微镜和电子显微镜研究添加微量硅(0.09%~0.15%)对925银微观组织变化的影响。结果表明，随着硅含量升高，925银合金中一次枝晶组织粗大，二次枝晶臂间距增大，当二次枝晶臂间距大于10 μm，合金断裂趋势显著增加。硅元素在925银合金中形成黑色低熔铜基共晶相，并由1~10 μm的点状相转变为8~20 μm的断续条状相，显微硬度变化与共晶二次析出相比例呈对应关系。在925银中梯度添加微量硅使合金硫化腐蚀后色差缩小，提高合金的抗硫化腐蚀变色能力。     

锡元素对925银性能影响的研究

采用含锡量0%~5%的首饰铸造用铜基补口合金制备6种925银,通过对比检测925银流动性、白度、显微硬度、拉伸强度,分析微观组织成分,对比观察抗硫化腐蚀能力。实验结果表明,铜基补口合金中锡元素含量在4%时925银合金拉伸强度最高,锡含量在1%~3%时拉伸强度呈线性增加;随着锡含量提高925银合金流动性提高,显微硬度增加,抗硫化变色性能提升,合金的白度和亮度降低,色差增大;通过微观组织观察,随着锡含量增加在相界面处形成二次析出高锡固溶体组织,影响合金拉伸强度,含锡固溶体组织白度及亮度低于Ag-Cu-Zn固溶体组织。     

925Ag75Cu和925Ag40Cu35Zn合金在人造汗液和H2S气氛中的腐蚀与变色行为

采用静态腐蚀、XRD、SEM、EDS和XPS,研究了250℃时效4h和70%冷变形+200℃时效4h两种硬化状态下的925Ag75Cu与925Ag40Cu35Zn合金在37℃人造汗液和室温H2S气氛中的腐蚀与变色行为。结果表明,这两种925银合金在37℃人造汗液中的腐蚀变色是由Cl-和OH-离子引起的,但925Ag40Cu35Zn合金的变色过程明显比925Ag75Cu合金缓慢,腐蚀过程中产生的白色AgCl和灰黑色Ag2O难以在其表面沉积而形成灰黑色腐蚀膜。这两种925银合金在室温H2S气氛中的腐蚀变色是由S2-引起的,但925Ag40Cu35Zn合金的腐蚀变色过程明显比925Ag75Cu合金缓慢,这是由于腐蚀过程中白色ZnS最先形成,从而延缓了灰黑色Ag2S和黑色Cu2S的形成。     

饰用银合金的开发及应用现状

简要分析了饰用银合金变色的原因,指出银的硫化和铜的氧化红斑是导致银合金变色的主要原因;介绍了贵金属类、稀土类、其它氧活性元素类合金化抗变色银合金的研究概况,探讨了当前首饰企业在使用杭变色银合金中存在的杭变色性能不足、硬度偏低、铸造缺陷、抛光缺陷等问题,并提出了饰用银合金的性能评价方法.     

含铟的铜基补口合金对925银性能的影响

添加质量分数为0%、2%和4%的铟制备铜基补口合金,随后采用失蜡铸造工艺制备925银饰品合金。通过测试925银合金铸态物理性能、对比研究微观组织。结果表明,采用添加铟元素的铜基补口合金制备的925银合金熔点降低,液固相线温差缩小,流动性提高;微量铟对925银合金起到变质作用,细化组织晶粒,促进生成初生枝晶,拉伸强度及显微硬度均略有提高;微观组织中枝晶被高铟相圈包裹,当补口合金中铟含量为4%时,枝晶底部产生颈缩,形成游离孪晶组织。     

稀土钇对银合金组织和性能的影响

采用X-射线衍射、金相和硬度分析方法,考察了铝和微量稀土钇对925银合金的组织和性能的影响,并对材料的硫化腐蚀性能进行了研究.结果表明:稀土钇在银合金中主要以固溶的形式存在.添加质量分数为0.037%钇的银合金晶粒最细,合金硬度值最高,其抗硫化性能与不含钇的合金相当.     

锡对斯特林银组织和性能的影响

研究了锡对斯特林银合金组织和性能的影响.结果表明:含锡1wt％以内有助于获得致密细小的晶粒,但锡超过一定量后组织明显粗大疏松.锡含量在0.5wt％以内时,银合金具有较好的冷加工性能,超过1wt％后合金的塑性显著下降,加工过程中易出现裂纹.锡可以提高斯特林银的腐蚀电位,提高其抗硫化变色和抗氧化性能,锡含量越高,合金的抗变色能力越好.综合考虑锡对斯特林银的组织和性能的影响,用于铸造成型的抗变色银合金,锡含量应控制在1wt％以内;用于冷加工成型时,锡含量应控制在0.5wt％以内.     

不同链长烷基硫醇自组装膜对银的防变色作用

将不同链长的烷基硫醇溶于乙醇,在银表面制备自组装膜。采用接触角测试、电化学试验、加速变色试验和X射线光电子能谱(XPS)等方法来表征自组装膜的性能。结果表明:十二烷基硫醇(DT)、十六烷基硫醇(HDT)和十八烷基硫醇(ODT)都可以在银表面形成疏水性的自组装膜,对基体腐蚀起到良好的保护作用;ODT自组装膜的致密性最好,而HDT自组装膜的防变色效果最好。     

Zn含量对Ag925CuZn合金显微组织和硬度的影响

研究了Zn含量对Ag925CuZn合金显微组织和硬度的影响.结果表明:Zn显著抑制Ag925CuZn合金铸态组织中孔洞的形成,且在中间退火过程中使其晶粒粗化,在时效过程中形成具有与基体α-Ag成分、结构相同的浮凸状组织.同时,高Zn含量降低Ag925CuZn合金的固溶态硬度和时效态硬度;对于低Zn含量Ag925CuZn合金,固溶退火后合理的时效温度为200～250℃,冷变形后合理的时效温度为150～200℃.     

硅对银合金铸造性能的影响

传统斯特林银合金铸造时容易吸气氧化,流动性较差,有缩松倾向,铸造毛坯件表面容易发黑。研究了硅对银-铜合金铸造性能及其它性能的影响,结果表明,硅可以提高银合金的流动性和充型性能,减少合金的氧化吸气,使铸件表面更光亮,并减少合金的缩松倾向,使合金整体的铸造性能得到改善。但是,硅的加入量要严格限制在一定范围内,过量的硅容易导致铸件出现硬点缺陷,抛光时容易在表面形成划痕,影响抛光效果,而且硅含量高时容易形成低熔点共晶体,增加铸件出现热裂的危险。对斯特林银合金来说,硅量应控制在0.12%以下。     

新型银稀土合金的制备工艺及性能研究

采用石膏模精密浇注工艺技术,成功制备了银稀土合金铸锭,并确定了合理的浇注工艺技术参数,分析了稀土元素的作用机理。结果表明,在银中添加多元稀土元素(La、Ce、Sm、Y),改善了银合金的物理、力学、焊接性能、抗氧化和耐腐蚀性能。研发的新型银多元稀土合金具有良好的抗氧化、耐腐蚀性能及可铸性能,在银饰品材料领域具有明显的应用市场前景。     

改善银首饰铸造质量的措施

斯特林银首饰铸造时经常会出现气孔、缩孔、砂眼、氧化物夹杂等,其原因主要来自2个方面,一是在铸造过程中各工序的操作不当,尤其是水线的设置、开粉操作、焙烧制度等关键工序,必须加强操作过程的控制;二是与银本身的性质有关,银在凝固时氧的溶解度骤减,气体容易析出导致气孔;斯特林银主要以铜作为合金化元素,容易氧化形成夹杂。在熔炼或铸造过程中要尽量避免金属液接触大气,采用真空、或使用惰性气体、还原性火焰、硼酸等进行保护,可以减少铸造缺陷的发生。