[發明專利]具有18K斯斑效應金合金及其制備方法

有效

• 申請號: 200910052130.9
• 申請日: 2009-05-27
• 公開（公告）號: CN101565783A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發明（設計）人: 金學軍;張心一;王若川;朱冬亮;陳捷;張偉民;金明江;顧一嘉
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;上海老鳳祥有限公司
• 主分類號: C22C5/02
• 分類號: C22C5/02;C22C1/02;C22F1/14;C21D1/26;C21D1/18;B24B29/02;C23F3/06
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及的是一種貴金屬和熱處理技術領域的合金及其制備方法，具體是一種用于首飾加工制造的具有18K斯斑效應金合金及其制備方法。

背景技術

傳統首飾材料的表面處理往往是通過表面打磨拋光獲得鏡面般光整的表面。斯斑金是一種新型的裝飾K金材料。斯斑效應很早就已經提出，它實質是馬氏體相變產生的表面浮突。許多合金在奧氏體狀態下經過表面拋光后，經過馬氏體轉變，表面便出現細密的浮突條紋，在光線照射下出現色彩斑斕的效果，通常稱之為“斯斑效應”。研究發現，CuZnAl，CuSn，PtTi，PtAlCu，AuCu，AuCuZn等合金中均會產生這種斯斑效應。這類合金的“斯斑效應”特征被引入到裝飾首飾類貴金屬合金中，在國外受到廣泛關注。其中在AuCu合金中添加Al元素可以使得相變更加充分，產生很好的斯斑效應。目前開發的18K斯斑金制備通常采用的是高溫淬火加長時間時效的方式，其工藝路線比較繁瑣，對控制成本不利。因此，通過研究AuCuAl合金的相變機理，簡化獲得斯斑效應的工藝路線具有非常現實的必要性。

經過對現有技術的檢索發現：F.Levey等人在《Metallurgical?andMaterials?Transactions?A》(冶金與材料學報A)(2000年31A卷1917頁)上發表了文章“Displacive?Transformations?in?Au-18Wt?Pct?Cu-6Wt?Pct?Al”(Au18Cu6Al中的切變轉變)。該文章中指出含Al?5～6％(質量百分比)的18KAuCuAl合金經過80～250℃的時效處理(100℃需時效約1小時，溫度越低所需時效時間越長)，母相發生L2₁有序轉變，具有L2₁有序結構的母相會在淬火過程中發生切變轉變產生表面浮突(斯斑效應)。其馬氏體轉變溫度在20℃到30℃之間，逆相變溫度在55℃到80℃之間。M.Cortie等人在《Intermetallics》(金屬間化合物)(2000年第8卷第7期793-804頁)上發表的文章“Structure?andOrdering?of?18-carat?Al-Au-Cu?β-Phase”(18K?Al-Au-Cu合金β相的結構與有序化)中指出，含銅30％鋁25％(原子百分比)的18K?AuCuAl合金如果不經過100～200℃的時效處理，直接淬火到冰水中就不會有切變轉變發生，也就不會產生斯斑效應。通過時效獲得母相有序進而淬火得到斯斑效應的熱處理工藝過程較為繁瑣，在表面打磨拋光之后仍需進行長時間時效，耗時耗能。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提供一種具有18K斯斑效應金合金及其制備方法，無需進行時效即可獲得馬氏體相變，獲得的18K斯斑在室溫下具有很好的穩定性，馬氏體逆相變溫度在60℃以上。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明涉及的具有18K斯斑效應金合金，其成分及質量百分比為：Au?75.00～82.00％，Cu?13.1～19.01％，Al?4.0～6.0％。

本發明涉及的具有18K斯斑效應金合金的制備方法，包括以下步驟：

1、制備金合金鑄坯：選取99.9％純金，99.9％純銅，99.9％純鋁，按照質量百分比為：Au?75.00～82.00％，Cu?13.1～19.01％，Al?4.0～6.0％進行配料，然后將配料依次進行真空熔煉處理和退火處理，制得金合金鑄坯；

所述的真空熔煉處理是指：在真空或者惰性氣體保護下，將配料置于坩堝內，加熱至熔點以上50～200℃，攪拌均勻后冷卻，得到合金鑄坯；

所述的退火處理是指：在真空環境下進行退火處理，退火溫度為600～680℃，時間大于4小時。

2、獲得斯斑效應：將金合金鑄坯熔化后，澆鑄進入設計好的模型中，得到合金鑄件，接著將合金鑄件依次進行拋光處理、加熱保溫處理和淬火處理，或者將合金鑄件依次進行加熱保溫處理、拋光處理和淬火處理，獲得具有18K斯斑效應金合金。

所述的拋光處理是指：采用機械拋光或化學拋光的方法對鑄件表面進行拋光處理，獲得帶有光整表面的合金鑄件；

所述的加熱保溫處理是指：在真空保護下將合金鑄件加熱至630～680℃并保溫30分鐘，然后通過常溫純水將將合金鑄件進行淬火；

所述的淬火處理是指：通過液氮將合金鑄件置于-30℃以下環境進行淬火。