[發明專利]高純度的硬質金合金及其制造方法

無效

• 申請號: 96193090.X
• 申請日: 1996-03-04
• 公開（公告）號: CN1084795C
• 公開（公告）日: 2002-05-15
• 發明（設計）人: 小笠和男
• 申請（專利權）人: 小笠和男
• 主分類號: C22C5/02
• 分類號: C22C5/02;C22F1/14
• 代理公司: 上海專利商標事務所
• 代理人: 章鳴玉

技術領域

一般的珠寶飾品的金基材是14K、18K等的合金，為提高其硬度和抗張力等，需要加入Ni、Pd、Zn等，而且添加量較多。因此這種合金從純度的角度來講，不能稱之為純金。

本發明的高純度的金合金的純度在99.7％以上，制造方法包括①添加微量元素；②通過熱處理，以較低的加工率進行硬質化至18K程度，改善作為高純度金的缺點的加工性、耐熱性和耐損傷性等。

背景技術

高純度的黃金珠寶飾品的硬度較低，在日常生活中被長期佩帶后就很難維持其美觀性。而且，由于制造過程中進行的釬焊等加熱處理，不可避免地使其硬度大幅度下降。作為裝飾品其適用性受到了限制。

本發明的材料的金含量在99.85％以上，可制得維氏硬度(Hv)較高的物質，其鑄造品在100以上，加工品在150以上。可稱之為純金的組成，其鑄造品和加工品(加工率：99.6％)的硬度分別超過100Hv和150Hv。添加了Gd后，熱處理過的本發明的純金的硬度顯著上升，耐熱性有所提高、因摩擦或搔撓不易引起瑕庇、而且受其他物質的干擾而發生的變化減少、經釬焊等熱處理后的硬度下降也減少。

從以上的觀點出發，為了長時間保持純金的高級感而進行的以得到高純度硬質純金為目的的研究開發的結果表明，所得到的高硬度材料的金含量在99.7重量％以上，添加了50ppm以上作為合金成分的Gd，另外還復合添加了其他一些元素，累積量為100ppm-3000ppm。這種材料經熱處理后減少了硬度的下降，如果添加的元素減少則硬度會降低，硬度大致和抗拉強度成正比例。

經過固溶化處理等加熱處理方法、急冷、老化處理，就得到了上述的高純度合金。通過焊接、釬焊等處理使硬度的下降減少，能長期維持較高的美觀性，是一種很好的適用于高純度黃金珠寶飾品的材料。

發明的揭示

本發明的目的是提供改善了作為高純度金合金的缺點的加工性、耐熱性、耐損傷性等性質的高純度硬質金合金及其制造方法。

本發明提供了以純度為99.7重量％以上的Au中，含有50ppm以上的Gd以及一種以上的其他元素，這些添加元素的含量共計100-3000ppm為特征的高純度硬質金合金。

較好的是上述的合金中提到的其他元素包括Al或Ca，添加元素中Gd的比例占10重量％以上。此外，較好的是上述的合金中其他的元素包括Si，添加元素中Gd的比例占50重量％以上。

這些金合金以維氏硬度計，能達到150Hv以上的高硬度。

而且，本發明提供了一種高純度硬質金合金的制造方法，它以鑄造純度為99.7重量％以上的高純度金合金后，于700℃以上進行固溶化處理，然后于150℃-350℃進行老化時處理，或只在150℃-350℃進行老化處理為特征。

本發明還提供了一種高純度硬質金合金的制造方法，它以鑄造對應純度為99.7重量％以上的Au，含有50ppm以上的Gd的高純度金合金后，于700℃以上進行固溶化處理，然后于150℃-350℃進行老化處理，或只在150℃-350℃進行老化處理為特征。

此外，本發明進一步提供了一種高純度硬質金合金的制造方法，它以鑄造對應純度為99.7重量％以上的Au，含有一種以上的100ppm以上的稀土類以及堿土類元素的高純度金合金后，于700℃以上進行固溶化處理，然后于150℃-350℃進行老化處理，或只在150℃-350℃進行老化處理為特征。

本發明中，將金含量在99.7重量％以上的合金作為裝飾材料使用是因為要顯示出金的高級感，就必須要有高含量的金的緣故。經過添加50ppm以上的Gd、熱處理等加工，使硬度有所上升，而經過釬焊、焊接等處理又使硬度的下降減少，實現了添加的效果。

經過添加微量元素和熱處理的方法，使鑄造品和加工品的硬質化效果都顯著地顯現出來。硬質化高純度金合金的軟化曲線變得緩和，硬度、抗拉強度以及耐熱性升高。

通過選擇添加第3種元素，來選擇熱處理硬質化和加工硬質化。為鑄造品時，①元素的復合添加；②通過熱處理進行的硬質化，當合金為加工品時，還需考慮通過加工再硬質化。對于本發明的硬質化，較適用的是熱處理硬質化的方法，所以在制造過程的初期就表現出來。它能使加工所需的成本大幅度下降，還能減少多余的加工時間。

Gd和其他元素的添加累積量為100-3000ppm，復合添加的各成分共存，在制造的初期可提高其硬度，又可減少因加熱造成的硬度下降，且經時變化小，作為高純度的硬質金合金，這樣的添加量是合適的。

以下是對圖的簡單說明

圖1表示的是本發明的高純度硬質化金合金的熱處理條件的影響。