贵金属重点复习PPT课件.ppt

1 重点练习题 1 将8种贵金属的名称及元素符号默写在元素周期中 其中铜族元素包括 铂族元素包括 轻贵金属包括 重贵金属包括 2 重点练习题 答案 3 第二章首饰贵金属材料的基本性质 4 一 贵金属的物理性质 1 光学性质由于贵金属具有很强的耐腐蚀性能和抗氧化性能 经抛光的表面具有持久的光亮度 对可见光具有很高的反射率 物体呈现某种颜色就是由于该物体的组成物质的电子的激发能量在某个范围内 恰好能够吸收某些波长的光线 而将其它光线反射 反射光线的颜色就是物体的颜色 5 银对可见光和红外线的反射率是所有金属材料中最高的 通常用铑 钯 银等贵金属材料作为首饰工艺品的表面电镀层 6 一 贵金属的物理性质 2 熔点 密度贵金属的熔点和沸点都比较高 贵金属的熔点从低至高的变化顺序为 银 金 钯 铂 铑 钌 铱 贵金属的蒸气压较低 一般情况下不易挥发 但是在有氧的条件下加热贵金属 易形成氧化物而挥发 铂在1000 条件下 铑 铱在2000 条件下形成挥发性氧化物 金是唯一在高温下不易氧化的贵金属 7 贵金属的密度 熔点 8 一 贵金属的物理性质 3 吸气性多数贵金属具有吸附气体的特性 钌吸附少量的氢气生成相应的化合物 铂黑能吸附相当与自身502倍体积的氢气 海绵铂仅吸附相当于自身49倍体积的氢气 钯能吸附相当自身2800倍体积的氢气并形成 和 两种固溶体 同时使钯的密度和抗拉强度降低 但在加热状态下又可释放出氢气 钯已成为贮藏和制备高纯氢气的材料 9 重点练习题 写出6种常用贵金属熔点排列顺序 并写出Au Ag Pt的熔点 并思考以下问题 1 用来熔炼Ag Au的炉子能否用来炼Pt 2 同样的环境温度 Ag Au Pt凝固的先后顺序 10 重点练习题 答案 3 写出6种常用贵金属熔点排列顺序 并思考以下问题 1 用来熔炼Ag Au的炉子能否用来炼Pt 2 在降温过程中 Ag Au Pt凝固的先后顺序如何 熔点高的金属先凝固 依次是Pt Au Ag 11 金属材料的塑性 强度 硬度的关系 强度越高 硬度就 塑性 实践证明 硬度值与强度值之间具有近似的线性正比例关系 强度越高 硬度值也越高 强度和塑性是反比关系 小结 12 贵金属强度主要受那些因素影响 贵金属的硬度 强度受合金元素 加工率 退火温度的影响 一般添加其他元素可提高贵金属硬度 强度 冷加工可使贵金属硬化 退火可降低强度 增加延伸率 13 3 贵金属的化学性质 14 重点练习题 2 将各贵金属是否能被各种酸腐蚀的情况总结 并思考以下问题 1 铂族元素中 的抗腐蚀性能最差 2 从溶解角度讲 用什么方法可以把Au和Ag分开 15 重点练习题 答案 2 将各贵金属是否能被各种酸腐蚀情况总结如下表 更详细信息参考教材P176 1 铂族元素中 Pd 的抗腐蚀性能最差 2 用 硝酸 溶解 可以把Au和Ag分开 16 三贵金属的化学性质 一般情况下 贵金属在碱溶液稳定 但在有氯气环境中 碱对贵金属有较强的腐蚀作用 贵金属与NaCl混合经加热并通入氯气 可制成相应的氯化物 第04章首饰贵金属材料晶体学基础 17 18 基础知识准备 什么是晶体 晶体的本质在于其内部质点 原子 分子 是否做规律性重复排列 19 基础知识 练习 3 为什么金属有固定的熔点 为什么金属没有固定的形状 20 贵金属的晶体结构 六种常用的贵金属 金 银 铂 钯 铑 铱 均为面心立方结构 钌 锇为密排六方结构 21 合金的概念及意义 合金指两种或两种以上金属或金属和非金属经熔炼组合而成并具有金属特性的物质 如18K金 75 Au 15 Cu 10 Ag 合金的意义在于 1 改善力学性能2 改变颜色3 降低成本 22 贵金属材料的合金化是如何改变材料的性能 合金化后改变原来的晶粒结构 新的结构具有不同的性能 23 固溶体概念及分类 置换固溶体间隙固溶体 固溶体 溶质原子溶入金属溶剂的晶格中所组成的合金相 其晶体结构保持溶剂的结构 24 有限固溶体与无限固溶体 有限固溶体 溶质在溶剂中的溶解度有限 如Ag Mg 无限固溶体 溶质在溶剂中的溶解度最高可达100 即溶质与溶剂可以以任意比例互溶 如Ag Au 第05章首饰贵金属材料的强化技术 25 26 贵金属首饰材料强化的方向 强度韧性抗氧化性耐腐性性 27 什么是冷变形 冷变形指在材料的再结晶温度以下进行的变形 再结晶温度大约为0 7T熔点 不同的材料具有不同的再结晶温度 28 冷变形强化的原理 其原理在于冷变形导致贵金属材料内部位错增大 晶粒结构发生形变 进一步形变则会更加困难 变形阻力增大 因此使强度 硬度上升 塑性 韧性下降 位错 29 冷变形强化的特点 冷变形强化受到合金塑性的限制 变形量大到一定值时则会导致材料断裂 从而失去强化的作用 适用于纯贵金属材料 固溶体合金和热处理强化效果不好的多相合金等 第二节固溶强化 30 31 什么是固溶强化 合金元素 溶质 固溶到基体金属 溶剂 中 使贵金属合金材料的强度 硬度提高 称固溶强化 32 固溶强化的原理 合金元素固溶到基体金属当中 基体金属产生晶格畸变 各个晶粒之间发生位移的难度增大 所以强度 硬度提高 33 固溶强化的特点 强度 硬度提高的同时 塑性降低较少 部分固溶体合金强化后 塑性有所升高 34 固溶强化的注意事项 1 选择溶质元素时 要选择固溶度大 且单位固溶度效果好的元素 如铜 银是金的主要合金元素 钯 钴是铂的主要合金元素 2 尽量采取多元少量的原则 以取得更好的强化效果 35 课堂复习 1 为什么合金化可以提高合金的强度 合金元素固溶到基体金属当中 基体金属产生晶格畸变 各个晶粒之间发生位移的难度增大 所以强度 硬度提高 2 为增强Pt首饰材料的硬度 可以加入什么元素 Pd Co Ir等 第三节沉淀强化 36 37 什么是沉淀强化 过饱和固溶体 指有限固溶体溶质的数量超过其溶解度 过饱和固溶体是一种不稳定的状态 经过一定时间 溶质就会析出 沉淀强化指金属的过饱和固溶体 在经过一段时间 会脱溶出微粒 此种微粒弥散分布于基体中而导致强度 硬度升高 沉淀强化又称为析出强化 问 Ag Au合金是否会发生沉淀强化 答案 不能 因为Ag Au是无限固溶体 第四节细晶强化 38 39 什么是细晶强化 通过一定的工艺 使材料的晶粒变得细小且尺寸越均匀 强度 硬度上升 即称为细晶强化 40 细晶强化的原理 晶粒越小 单位体积内的晶界面积越大 对晶粒之间的相对移动阻力越大 从而产生强化 41 细晶强化的特点 晶粒组织越细 尺寸越均匀 其力学性能越好 细晶强化不象其他强化方式 它使材料强度 硬度提高的同时 还使塑性有所提高 42 如何产生细晶强化 1 变质处理 在金属由液态向固态转变之前 在液态金属中加入一些物质 使金属结晶速度增大 晶粒长大速度减慢 从而获得细小的晶粒 被加入的物质称为变质剂 变质剂包括难熔质点 如TiN 表面活性物质 如Ni 改变晶体形状的物质等 43 如何产生细晶强化 2 热处理热处理的正火 退火 淬火都可以将晶粒细化 但是这时的温度需要选择好 不然将适得其反 在熔炼浇注中 避免金属熔液过热 搅动 降低浇注温度 增大冷速等措施 也可以获得细晶粒铸件 44 贵金属首饰材料会发生腐蚀吗 对于纯贵金属材料一般不容易腐蚀 对于贵金属合金材料或纯银就要考虑材料的防腐蚀问题 45 化学腐蚀与电化学腐蚀 46 问题 为什么金属在潮湿 或者酸环境下容易发生腐蚀 三 贵金属电化学腐蚀的原因及对策 47 48 贵金属电化学腐蚀原因及对策 1 成分 组织 结构不均匀引起的电化学腐蚀根源 成分 结构不均匀导致合金区域电位差异 合金元素之间的电位差成分偏析引起的电位差对策 避免电位差较大的两种金属直接接触 49 贵金属电化学腐蚀原因及对策 2 应力或应力不均匀引起的电化学腐蚀应力 单位面积上所承受的力 应力腐蚀 金属材料在拉伸应力和腐蚀介质的共同作用下发生的腐蚀现象 金属表面都有一层钝化膜 氧化保护膜 在应力作用下 金属表面局部区域的钝化膜被撕破 露出活性金属表面 在介质作用下出现腐蚀 且其发展是逐渐加剧的 只有拉应力导致应力腐蚀 50 防止应力腐蚀对策 退火消除应力表面喷砂处理 51 贵金属电化学腐蚀原因及对策 3 保护层破损引起的电化学腐蚀首饰贵金属经常利用耐蚀性较好的镀层和钝化膜作为保护层 1 镀层电极电位一般比被保护金属高2 阴极的面积大 阳极面积小 使腐蚀速度加快 对策 修复保护层 52 首饰为何在焊接部位容易发生腐蚀 应力腐蚀 热应力 焊药与金属基体成分相差较大 53 重点知识回顾 1 电动序的应用 P61 电极电位越低 越容易被腐蚀 电极电位差别越大 腐蚀越剧烈 2 如何避免电化学腐蚀 a 首饰设计时 尽量避免两种电极电位差别大的金属直接接触b 表面喷砂c 去应力退火d 保护层破损 要及时进行修复 第06章首饰贵金属材料及其合金的热处理 54 55 什么是热处理 热处理是将金属加热到一定的温度 并在此温度中保持一定时间后 又以不同速度冷却从而改善材料性能的一种工艺方法 热处理通常在加工之后进行 作为最后一道工序 也有用作加工前处理 56 热处理相关知识 了解 热处理工艺一般包括加热 保温 冷却三个过程 有时只有加热和冷却两个过程 这些过程互相衔接 不可间断 57 热处理的常见种类 1 退火 重点 2 淬火 重点 3 时效处理 重点 各种热处理方式的区别在于加热温度和冷却速度 一般来说 退火的冷却速度最慢 淬火的冷却速度最快 58 退火的概念 退火 将贵金属材料或首饰半成品加热到适当温度 根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间 然后进行缓慢冷却至室温 通常置放在空气中自然冷却 目的是使金属内部组织接近或达到平衡状态的一种热处理工艺 59 退火的作用 1 降低金属材料的硬度 以利于冷加工2 提高材料的塑性和韧性 便于进行冷加工3 细化晶粒 改善金属内部组织 提高力学性能4 消除内应力 提高制品的稳定性和耐腐蚀性能 60 退火的分类 1 去应力退火2 再结晶退火3 均匀化退火问题 从工艺的角度讲 三种退火的区别在于哪里 答案 区别在于加热温度 而加热速度 冷却速度相差不大 61 再结晶退火的概念 再结晶退火 把冷变形工件加热到T再 即再结晶温度 以上 保持一定时间 而后以缓慢的速度冷却 使贵金属材料的晶粒组织恢复到冷加工变形以前的状态的工艺方法 再结晶温度 熔点的70 80 62 再结晶退火的效果 与去应力退火不同 再结晶退火之后 工件的组织发生变化 强度 硬度降低 塑性提高 从而便于冷加工 如在首饰制作过程中 冷拉之前通常对金属进行再结晶退火 以降低其强度 硬度 提高塑性 63 均匀化退火的概念 把贵金属合金材料工件加工到接近熔点的温度 保持一定时间 而后以缓慢的速度冷却 消除合金材料晶粒组织的不均匀状态的工艺方法 不均匀的状态包括 不同组元成分的偏析 未熔物等缺陷 这种不均匀性 会使合金材料的强度 硬度和抗腐蚀性能严重下降 因此需要通过均匀化退火来消除此类缺陷 温度 熔点的90 95 64 固溶处理的概念 对于两相合金来说 通常是温度越低 固溶度越低 将合金加热 使溶质最大限度的固溶到溶剂中 之后快速冷却 冷却速度大于溶质析出的速度 从而使溶质以过饱和的状态存在于溶剂中 即得到了过饱和固溶体 这一过程称固溶处理 常用于固溶处理工艺是 答 淬火 65 时效处理的概念 把过饱和固溶体在适当温度长时间保温 过饱和固溶体中的溶质发生分解脱溶 析出第二相粒子 细小 弥散分布在金属基体上 从而起到析出强化作用 所以时效处理通常也叫时效强化 66 固溶处理与时效处理 析出强化的流程 获得过饱和固溶体 使过饱和物质析出 从而产生强化 固溶处理 固溶后淬火 时效处理 发生脱溶转变 固溶处理 时效处理 得到析出强化效果 注意 如果时效处理时温度过高或时间过长 则会使析出的第二相粒子变粗大 失去强化效果 即发生过时效 67 过时效 过时效 即析出的第二相粒子粗化 从而失去析出强化的作用 材料的强度 硬度下降 尽管过时效使材料强度 硬度下降 但是过时效也有其实际作用 过时效可以使材料的抗腐蚀性能比获得最好强化效果的时效状态要好 所以 在某些特殊的情况下 为了提高材料的抗腐蚀性能 经常进行过时效处理 68 工艺设计 请设计925银材料的时效强化工艺 加热到680 保温1小时 水冷却 加热到280 保温2小时 空气自然冷却 第07章首饰贵金属材料及饰品的检测方法 69 70 首饰贵金属材料检测种类 定性 确定贵金属首饰材料的元素种类 定量 确定各种元素的百分含量 传统检测 试金石法 密度法等 现代仪器检测 XRF能谱仪等 71 贵金属检测的特点 无损性 金银首饰的鉴定应该是无损的 它不同于材料化学分析和技术监督部门对金银首饰的抽样化验 任何金银首饰的鉴定都不能损害其装饰性和保值性 第一节首饰贵金属材料及金银饰品的常规检测方法 传统检测 72 73 复习 1 如何利用传统的方法鉴别黄金饰品 1 辨色泽2 掂轻重3 见音韵4 试软硬6 火烧测试法7 试剂法8 查看盖印标记法9 试金石法10 密度法 74 试金石是指一种可用来鉴别黄金的石块 古代对黄金的真伪和成色的鉴定是靠在试金石上刻划来鉴别的 用试金石鉴别黄金成色方法简便 可靠 因此 即使是现代仍然是一些银行和金店专业鉴定人员的主要鉴定方法之一 75 商号戳记法 我国最新颁布的GB11887 2002号 首饰贵金属纯度的规定及命名方法 中 对印记有强制性规定 印记内容必须包括 厂家代号纯度材料主钻石重量 北京花丝镶嵌厂生产的18K金镶嵌0 45克拉钻石的首饰印记为 京A18K金0 45ctD 76 10 商号戳记法 金饰品 足金 指金含量千分数不小于990 打 金 GOLD990 或 G990 标记 千足金 指金含量千分数不小于999 打 千足金 GOLD999 或 G999 标记 K金 一般指金含量从8K到24K的贵金属首饰 1K 4 1666 标记为24K 18K 9K或750 即金含量75 也称做18K 583 金含量58 3 相当于14K 等 77 10 商号戳记法 铂金 白金 首饰 足白金 铂含量千分数不小于990 打 足铂 或 Pt990 标记 950白金 铂含量千分数不小于950 打 铂950 或 Pt950 标记 900白金 铂含量千分数不小于900 打 铂900 或 Pt900 标记 850白金 铂含量千分数不小于850 打铂850或 Pt850 标记 78 10 商号戳记法 钯金首饰 钯金首饰根据含量只分为两种一Pd990表示钯千分比含量不小于990 标记为Pd990Pd950表示钯千分比含量不小于950 标记为Pd950 79 白银首饰足银 含银量千分数不小于990 打 足银 标记或按实际含量打标记 925银 含银量千分数不小于925 打 银925 或 S925 标记 80 镀金 薄层镀金大于0 05um 镀金层首饰的标记为 GP 或 KP 例如18KGP指的是在铜或银等镀上18K金包金 将金箔包在银 铜等金属材料的表面 要求金箔成色不低于10K 重量不低于材料总重的1 20 常用KF表示 锻压金 本质上隶属于包金 是在高温高压条件下 把金箔锻压在其它金属首饰毛坯表面上 金箔的成色要求大于10K 其中锻压的K金总量不得低于成品的5 其标记为 GF 或 KGF 锻压金表面硬度强 耐磨度高 不易失去黄金质感 81 密度检测法 原理及基本操作 通过试验可测物体在液体中的重量W液 物体在空气中的重量W气 则浮力F W气 W液 V物 水密度物体密度 W气 V物 W气 水密度 W气 W液 82 密度检测法 实测密度值与成色的换算 合金密度与各种金属元素重量百分比及相应密度的公式 83 密度检测法 实测密度值与成色的换算 通过上面的实例 我们可以直观的得到结论 即使含金量相同的饰品 由于组元不同 其密度值也不相同 在合金组元不确定的情况下 饰品的含金量与密度值之间 不存在一一对应关系 但是 对两元合金来说 实测密度值和合金成分百分比有一一对应关系 84 密度检测法 实测密度值与成色的换算 练习 Ag Au合金的实测密度值为17g cm3 试求Ag Au各自的重量百分比 解析 设Au含量百分比为X 则Ag的含量百分比为1 X 假设Ag Au合金重量为1g 则Au重量为Xg Ag的重量为 1 X g 则有公式 请同学们推导此公式 本例题答案X 84 85 密度检测法 实测密度值与成色的换算 重要提示 通过以上两个例题 可知重量百分比和体积百分比的算法不同 结果当然也不同 一般合金的成色指的是重量百分比 结论 密度检测法 只适用于两相合金且已知两种成分种类的情况 对于三相以上合金或两相合金但未知种类的情况需要采取其他的方法进行检测 86 密度检测法 影响精度因素 金银首饰必须干净 干燥 金银首饰浸在溶液中 肉眼观察确定没有气泡 再进行检测 饰品结构越复杂 越应该注意起泡的排除问题 检测用液体介质的种类 主要考虑表面张力特性 水有较大表面张力 影响检测精密度 四氯化碳张力较小 但有挥发性和毒性 对人体有害 87 密度检测法 影响精度因素 饰品表面质量的影响 看有无气孔或裂隙 饰品是否有闭孔或空心 饰品的加工工艺 铸造法常有气孔 焊接法使用焊药密度偏低 影响成色和密度 88 密度检测法 其他注意事项 1 焊药金 金饰品的焊接都用焊药金 焊药金的纯度通常比基体金的纯度稍低 所以测得成色一般也比基体成色稍低 焊药金一般有90 60 30 等几种 例如 原首饰为足金 99 其中90 的焊药金含量5 则实际饰品的平均成色将降至97 5 89 密度检测法 其他注意事项 2 加馅锁 即在金饰品里面掺钨 钨呈银白色 其熔点高达3400 是熔点最高的金属 密度为19 3g cm3 与黄金相当 还有的在一些空心的饰品里面填入类似于铅或钨等金属进去 牟取暴利 要记录金银首饰的形状 表面结构和颜色 有时需要进行破坏性检测 第二节首饰贵金属材料及饰品的现代仪器检测分析法 90 91 X射线检测的基础知识 每种元素均有其特征X射线 测出特征射线波长和能量与标样的作对比 可测出贵金属含量 电子探针分析 X射线荧光光谱分析 X射线无损检测 92 2 电子探针分析法 利用高能量的高速电子束轰击饰品表面 使之表面产生特征X射线和其他物理信息 通过收集这些X射线的的波长 能量来对饰品进行定性或定量分析 特点 准确度高 对样品要求严格 微区成分分析 适用 贵金属材料的研究开发 93 3 X射线荧光光谱分析 原理 利用大功率的X射线管产生原生X射线作为激发源照射样品 使样品中某个元素被激发二发射相应的特征X射线 收集并测定其波长和强度 与已知成分的标准样品相比较 便可准确分析测试各元素的含量 目前贵金属无损检测应用较广的一种方法 94 95 X射线检测的基础知识 电子探针分析法与X射线荧光光谱分析法的区别和联系 联系在于两者均是通过激发金属得到其X射线 之后进行定性 定量分析 区别在于两者激发金属的方式不同 前者用高能电子束激发 后者用X射线激发 此外 两者的检测特点也不同 前者是微区分析 容易误判 后者的可测面积较大 第08章贵金属材料的加工工艺及性能 96 97 贵金属材料的铸造性能主要体现在 1 浇铸流动性2 缩松3 热裂倾向 98 影响合金流动性的因素 1 化学成分 影响最为显著 2 浇铸温度 3 充型压力 4 铸型的充填条件 99 影响合金流动性的因素 化学成分 化学成分对流动性的影响为 单一金属或共晶成分合金具有最好的流动性 结晶温度间隔越小 流动性越好 综合来讲 结晶温度间隔 即液固共存区域 越大 流动性越差 100 结晶温度间隔影响流动性的原因分析 合金的结晶温度间隔小 则形成柱状晶 液固相界面平滑 所以流动性好 合金的结晶温度间隔大 则形成枝状晶 液固相界面粗糙 所以流动性差 101 影响合金流动性的因素 浇铸温度 合金的温度越 液态合金的粘度越小 所以流动性越好 但是合金温度越高 流动性越好的同时 也越容易产生吸气缺陷 所以确定浇铸温度的原则是 保证流动性的前提下 浇铸温度越低越好 根据实践经验 一般Pt合金的浇铸温度控制在1780 1800 金合金的温度控制在1080 1100 102 影响合金流动性的因素 充填条件 1 铸模的激冷能力越大 合金的流动性越差 问题 铸模的导热系数越大 合金的流动性越好还是越差 答案 越差 因为导热系数大 液态合金散热快 流动性差 2 合金的结晶潜热越大 流动性越好 3 铸模温度预热越高 流动性越好 4 型腔的排气能力越差 流动性越差 103 铸件的凝固方式 1 逐层凝固方式 凝固过程中不存在液固共存的凝固区 固相与液相以光滑的界面分开 合金充型能力强 铸件质量好 缺陷少 2 糊状凝固方式 凝固过程中 存在液相并存区 先呈糊状而后固化 与水泥的凝固类似 缩孔缩松多 难以获得致密铸件 3 中间凝固方式 大多数贵金属合金的凝固方式是介于逐层凝固和糊状凝固之间 称为中间凝固 104 铸造合金的收缩 1 液态收缩 浇注温度 液相线 2 凝固收缩 液相线 固相线 3 固态收缩 固相线 室温其中 液相线为凝固开始的温度 固相线为凝固完成的温度 合金铸造中的冷却凝固导致体积收缩和线收缩 是产生内应力 裂纹和变形的主要原因 105 铸件的缩孔与缩松 金属在凝固过程中 由于体积收缩 而有未能及时得到熔液的补足 在最后凝固的部位形成一些空洞 缩孔是容积较大而集中的孔洞 缩松是细小而分散的孔洞 106 缩孔形成的原因 在铸模激冷的作用下 铸模四周的液态合金首先凝固 而铸模中心位置的液态合金凝固较晚 在凝固的过程中 合金势必会发生体积的收缩 未凝固的金属液面下降 即在型腔上面产生空洞 即为缩孔 107 缩松形成的原因 在糊状凝固的情况下 由于枝状晶存在很多空隙 凝固过程中 这些空隙没有液态合金及时补缩填充 即形成了小而分散的孔洞 108 铸件的缩孔与缩松 缩孔 缩松对首饰的强度 韧性 抗氧化性 抗腐蚀性均有不良影响 此外还影响首饰的外观质量 以逐层凝固为主 则缩孔倾向大 缩松倾向小 以糊状凝固为主 则缩孔倾向小 缩松倾向大 109 缩松 缩孔的防止 1 硬模法 即用金属材质的铸模 使液固共存区间变窄 减小缩松的产生几率 2 外加压力法 即通过增大充型压力 使液态合金在压力作用下充满枝状晶的空隙 减少缩松的产生几率 3 顺序凝固法 即通过设置冒口 从而有足够的液态合金进行及时补缩 最终减小缩孔的产生几率 110 铸件裂纹的分类 1 热裂 合金完全凝固之前发生的裂纹 发生热裂温度区间为液相线至固相线之间 即液固共存状态发生的开裂 2 冷裂 合金完全凝固之后至冷却至室温过程中发生的裂纹 发生热裂温度区间为固相线至室温之间 即固态发生的开裂 思考问题 三种类型的收缩中 热裂主要是由哪种收缩造成的 冷裂主要是哪种收缩造成的 答案 热裂 凝固收缩 冷裂 固态收缩 111 总结 液固共存区域对铸造工艺性能的影响液固共存区域 又称结晶温度区间 从相图上来看即为液相线与固相线之间的距离 1 流动性 液固共存区域越大 流动性越差 2 裂纹倾向 液固共存区域越大 越容易热裂 3 收缩缺陷倾向 液固共存区域越大 越容易形成缩松 4 凝固方式 液固共存区域越大 越容易糊状凝固 第四节贵金属材料的焊接工艺及性能 112 113 焊接工艺在贵金属首饰制作中有什么作用 连接部件 造型 风格修理 改尺寸 补缺陷 114 焊料 焊料的选择原则 1 选择与母材化学成分相同或相近的焊条 2 选择与母材等强度的焊条 115 硼砂 硼砂 分子式Na2B4O7 5H2O 稍溶于水 较易溶于热水 微溶于乙醇 水溶液呈碱性反应 熔融时成无色玻璃状物质 硼砂的作用 一 加强焊料的流动性 二 为了产生还原性气体环绕在焊料周围 防止空气中氧气的侵入 预防氧化 第09章金合金材料及其工艺性能 116 117 金的成色 K制和百分制的换算 2 K制将纯金属分成24等份 nK金的含金量为n 24 试计算18K 14K 9K的百分制含量 思考 24K金是否存在 答案 24K金指的是理论含金量 实际上金含量不可能是100 118 金的计量单位 国际上通用金衡盎司 1金衡盎司 31 1035克 1黄金的物理化学性质 119 120 金的挥发性 高温下金的挥发性很小 但是在熔炼K金的过程中 经常会有较大的损耗 试分析原因 答案 金在熔化状态具有很强的吸气性 吸收了大量气体的熔融金在冷凝时气体会析出 喷出的气体会造成液态金以金珠的形式飞溅出去 从而造成损耗 121 2金的化学性质 金的化学性质稳定 不易氧化 不溶于酸和碱 溶于王水 硝酸 盐酸 1 3 和氰化物 可以与汞形成金汞齐 白色 金的化合价 1 3 122 金汞齐 金与汞以任何比例形成的合金称为金汞齐 因其金含量不同分别成固体或者液体状态存在 123 金镍合金 金镍合金主要应用于K白合金 镍在合金的作用 漂白元素增强耐腐蚀性增加强度缺点 镍对皮肤过敏 应限制含量 同时应在K白合金上镀铑 124 金 银 铜系合金的色区图识别 1 三个顶点为纯金属2 三条边为二元合金3 银 铜的含量按斜线来确定思考 图中的哪个部分表示金的含量 答 十条横线 分别代表金的含量为0至100 125 思考题 在图中任选一点 试说明其成分构成 并判断其颜色 126 思考题 Au20Cu50Ag30 Au20Cu20Ag60 Au50Cu20Ag30试在图中找出各个成份的位置 并判断其颜色 答案 微红 白色 浅黄色 127 思考题 Au20Cu50Ag30 Au20Cu20Ag60 Au50Cu20Ag30试在图中找出各个成份的位置 并判断其抗拉强度是多少 答案 40 45 35 40 60 128 彩色K金 Au Cu Ag系合金的基础上加入少量的镍 锌 钯 镉等金属 根据各成分比例的不同 可以得到各种颜色的合金 即称为彩色K金 129 三色金 黄 白 玫瑰三色金 黄金代表忠诚 白金代表友情 玫瑰金代表爱情 130 课堂复习 1 金成色的表示方法有哪些 2 常见的黄金计量单位有哪些 如何换算 3 镍在金合金中的作用 131 4 Au10Cu50Ag40 Au50Cu20Ag30 Au70Cu20Ag10试在图中找出各个成份的位置 并判断其抗拉强度是多少 答案 35 40 60 45 50 132 5 Au30Cu30Ag40 Au70Cu20Ag10 Au10Cu20Ag70试在图中找出各个成份的位置 并判断其颜色 答案 浅黄色 黄 白色 133 容易混淆的K白金 铂俗称 白金 但K白金与铂并无关系 K白金指Au Cu系合金加入镍 银 锌等白色金属 从而得到了光泽十分类似铂的合金 134 黄金饰品在佩戴中应注意的事项 1 避免与水银接触 金遇水银会出现白色斑点 在酒精灯下烤一会儿 就能恢复原色 但含Cu元素的K金会越烧越黑 2 风沙季节不宜佩戴黄金饰品 尤其是足金饰品 3 K金饰品不宜与含硫化物的物质接触 4 K金饰品不宜与含氯化物的物质接触 比如夏天人的汗液会使K金饰品变色 5 保管的时候用绒布包好再放进首饰箱 避免互相摩擦损坏 6 黄金比较软 容易变形 所以不要拉扯项链等饰品 以免变形 第10章银合金材料及其工艺性能 135 136 白银材料的分类 1 纯银 含银量 99 6 又称纹银 不能镶嵌宝石2 足银 含银量 99 0 不能镶嵌宝石加入Cu元素 获得质地坚硬 色泽稳定3 色银 的银 铜合金 这是因为铜和银可以无限固溶且产生强化 且铜有阻碍银被氧化的作用 色银根据成色分为98银 925银 80银等 137 行业中几个常用的俗称 1 素银 2 白银 3 泰银 4 藏银 5 苗银 138 熔炼银时需要注意的问题 1 高温时银会大量吸收氧 使铸件产生缩松 缩孔等缺陷 2 高温时银容易挥发 高温冷却过程中容易产生 银雨 因此会导致银的损耗较大 因此 熔炼时需用无水硼砂等材料覆盖 或用氮气或其它惰性气体保护 熔炼温度不要过高 时间不能太长 139 白银饰品腐蚀变色的主要原因及对策 1 化妆品中含有汞 形成银汞齐 含有硫 形成硫化银 2 某些食品 如禽蛋类等 和空气中含有硫化氢气体 与银反应形成硫化银 3 空气中常含有少量臭氧 或者消毒柜中放出的臭氧 使银饰品变色 140 白银饰品腐蚀变色的主要原因及对策 4 自来水的氯气 洗衣粉中的漂白剂 会使白银生成氯化银而变色 5 白银溶于浓硫酸 硝酸等强酸 第11章铂族金属材料及其工艺性能 141 142 1 纯度最高 铂的合金里有95 的纯铂而18K金为75 的黄金 一件铂金首饰比黄金首饰有更高的纯度 2 最稀有性 每年世界上产140吨铂金 而黄金年产3300吨 3 工艺价值性 只有技艺熟练的工匠才能制作 铂金的熔点较之黄金更高 因此对工人的技术要求也就更加熟练 4 稳定性 铂金是对酸 碱 高温等的抵抗力最强的金属 不会褪色或变色 铂金戒一般也不会变形 5 光泽度 延展性好 铂金拥有自然的白色和光泽 不会影响宝石的颜色 而且可令宝石放出光彩和 火 来 良好的延展性亦使其宜于加工 6 安全性高 绝对不会使佩带首饰者有过敏反应 7 贵重且出众 铂金的七大特点 143 铂金首饰的常见分类 在国外 许多人认为用黄金镶嵌钻石 可能导致钻石泛黄 而用铂金镶嵌钻石 可以保持钻石的纯白颜色 象征纯洁的爱情永恒长久 1 纯铂金 2 铱铂金 3 钯铂金 144 1 纯铂金 高成色铂金 约99 左右 颜色灰白 纯铂金质地柔软 强度不高 一般用于制作不镶珠宝玉石的素铂金首饰 如需镶石 添加适当合金元素使其强化 铱 钯 钴 铜等 145 2 铱铂金 添加铱可提高铂金强度和韧性 铱与铂组成的合金 银白色 具金属光泽 硬学性质稳定 是极好的铂合金首饰材料度较高 相对密度亦大 化 根据铱和铂的含量不同 一般可分为三种 成分相对密度如下 15 铱