一種抗變色銀合金及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于金屬材料技術領域，涉及一種抗變色銀合金及其制備方法，具體涉及 一種適用于珠寶、裝飾品等的抗硫化、抗變色銀合金及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 銀作為一種貴金屬，具有白色光澤且不易氧化，其化學性質穩(wěn)定，導熱、導電性能 好，不易受化學藥品腐蝕，質軟易加工，從而使銀及銀合金廣泛應用于首飾、工藝品、餐具 等。同時，銀與常作飾品材料的金、鉑相比，價格相差懸殊，所以價格因素也是銀器和銀飾品 更受普通百姓歡迎的主要原因之一。
[0003] 純銀在空氣中即使加熱也不易氧化，然而銀易與硫反應形成硫化銀而變黑。而銀 的表面腐蝕變色后嚴重影響銀首飾工藝品、銀器的外觀裝飾性能，因此防止和減緩銀表層 變色是國內外銀制品行業(yè)最為關心的問題。人們進行了各種各樣的嘗試來提高銀和銀合金 的抗變色性能。長期以來，人們傾向于在銀表面鍍上一層保護膜進行防護，但是保護膜一旦 損壞銀很快就會被腐蝕變色。因此，通過對銀進行合金化來改善銀的抗變色性能才是標本 兼治的方法。一般而言，通過添加貴金屬、賤金屬和稀土金屬元素來進行銀的合金化可以顯 著提高銀合金的抗變色能力。
[0004] 近年來，人們先后研發(fā)了多種抗變色銀合金。一些實驗表明，銀中加入20%以上的 金或鉑可以非常有效的阻止硫化發(fā)黑。但是這一方案會大大的增加成本，不利于實際的推 廣。此外，也有一些通過加入賤金屬合金化的方式來提高銀合金的抗變色性能，比如加入金 屬鉬，但是由于鉬的熔點過高，熔化溫度超高2500度，傳統(tǒng)的工藝無法適應。而且，這些銀 合金大都加工性能差，與首飾行業(yè)的傳統(tǒng)加工方式不匹配。此外，這些銀合金焊接性能，耐 硫化、氯化、氧化腐蝕等方面存在一些不足。

【發(fā)明內容】

[0005] 鑒于以上所述現有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種抗變色銀合金及其制 備方法，用于解決現有技術中缺乏成分簡單、加工性能好、抗變色性能好、成本低廉的抗變 色銀合金及其制備方法的問題。
[0006] 為實現上述目的及其他相關目的，本發(fā)明提供一種抗變色銀合金，按重量百分比 計，包括以下元素組成：銀（Ag)90. 0~92. 5%，銅（Cu)0. 5~5%，鋅（Zn)0. 5~2. 0%，錫 (Sn)0. 2 ~1. 1%，銦（In) 1. 0 ~3. 0%，鍺（Ge)0. 1 ~6%。
[0007] 優(yōu)選地，所述一種抗變色銀合金，按重量百分比計，包括以下元素組成：銀92. 0~ 92. 5%，銅 3. 0 ~5. 0%，鋅 0? 5 ~1. 9%，錫 0? 2 ~0? 5%，銦 1. 0 ~2. 5%，鍺 0? 1 ~1. 0%。
[0008] 更優(yōu)選地，所述一種抗變色銀合金，按重量百分比計，包括以下元素組成：銀 92. 5%，銅 4. 2%，鋅 0? 8%，錫 0? 2%，銦 2. 0%，鍺 0? 3%。
[0009] 本發(fā)明中的抗變色銀合金的元素組成，其中，Cu的加入可以顯著地提高合金的強 度和硬度；Zn用于減小合金熔點，增白，脫氧，增加合金流動性；Sn可以增加硬度，可塑性， 延展性和可焊性；In用作晶粒細化劑，提高合金的濕潤性能；Ge用于增加合金硬度，并且Ge 易被氧化，形成透明的一層氧化膜，有很強的抗變色能力。
[0010] 本發(fā)明還提供了一種抗變色銀合金的制備方法，具體包括以下步驟：
[0011] 1)將合金材料中的各元素組分按配比加入后混合，采用真空感應熔煉法進行熔 煉；
[0012] 所述真空感應熔煉法是指一種在高頻真空條件下利用電磁感應加熱原理來熔煉 金屬的金屬工藝制程。其在電磁感應過程中會產生渦電流，使金屬熔化。
[0013] 優(yōu)選地，所述熔煉在真空熱處理爐中進行。
[0014] 優(yōu)選地，所述熔煉前需要進行抽真空。
[0015] 更優(yōu)選地，所述抽真空時，真空度大于等于10 2Pa。
[0016] 優(yōu)選地，所述熔煉溫度為950~1050°C。
[0017] 所述熔煉是使用電弧熔煉時為了確保均勻性，需要多熔煉幾次，一般為3次以上； 如果是使用感應熔煉，則沒有必要多次熔煉，一次就能保證均勻性。所述熔煉時間與熔煉設 備、功率等參數有關，只要能實現合金全部熔化即可，沒有明確要求。
[0018] 2)合金全部熔化后，充入保護氣氛，澆注成合金鑄錠；
[0019] 優(yōu)選地，所述保護氣氛為高純氬氣。
[0020] 優(yōu)選地，所述澆注采用銅模澆注。
[0021] 所述合金鑄錠為事先設計好的樣品鑄件或者板材。
[0022] 3)將步驟2)中獲得的合金鑄錠進行均勻化熱處理，再進行冷乳制成合金片材；
[0023] 所述合金鑄錠需要進行均勻化熱處理，目的是使獲得的銀合金成分更加均勻，避 免應力集中。
[0024] 優(yōu)選地，所述均勻化熱處理的溫度為650~750°C。更優(yōu)選地，所述均勻化熱處理 的溫度為720 °C。
[0025] 優(yōu)選地，所述均勻化熱處理的時間為4~8小時。更優(yōu)選地，所述均勻化熱處理的 時間為8小時。
[0026] 優(yōu)選地，所述冷乳溫度為室溫。
[0027] 優(yōu)選地，所述冷乳中每道次冷乳的應變量控制在30%以內。
[0028] 4)將步驟3)中獲得的合金片材再進行退火熱處理，即得抗變色銀合金材料。
[0029] 優(yōu)選地，所述退火熱處理的溫度為550~750°C。更優(yōu)選地，所述退火熱處理的溫 度為650°C。
[0030] 優(yōu)選地，所述退火熱處理的時間為0. 5~1小時。更優(yōu)選地，所述退火熱處理的時 間為0. 5小時。
[0031] 本發(fā)明還進一步提供了一種抗變色銀合金在珠寶首飾、裝飾品上的用途。
[0032] 所述裝飾品包括工藝品、餐具等銀器及銀飾品。
[0033] 如上所述，本發(fā)明提供的一種抗變色銀合金及其制備方法，具有以下有益效果：
[0034] (1)本發(fā)明制備獲得的抗變色銀合金的組成元素少、成分簡單，且不含貴金屬及稀 有金屬成分，制造成本低。
[0035] (2)本發(fā)明制備獲得的抗變色銀合金不含對人體有害的合金元素，適合人體皮膚 接觸。
[0036] (3)本發(fā)明制備獲得的抗變色銀合金的硬度與斯特林銀相近，具有良好的可加工 性能，適合在珠寶首飾、裝飾品等行業(yè)的應用。
[0037] (4)本發(fā)明制備獲得的抗變色銀合金在相同的腐蝕環(huán)境中，如在大氣條件或者模 擬人體汗液環(huán)境中，其抗變色能力為斯特林銀的兩倍以上。
[0038] (5)采用本發(fā)明的抗變色銀合金生產的首飾，加工過程中的廢料可以直接進行熔 煉、再加工，避免了合金的提純工藝，降低了生產成本。
【附圖說明】
[0039] 圖1顯示為本發(fā)明實施例1中樣品變色實驗結果的顯微鏡照片la、lb，其中，la為 抗變色銀合金樣品1#的顯微鏡照片；lb為斯特林銀合金樣品1*的顯微鏡照片。
[0040] 圖2顯示為本發(fā)明實施例2中樣品變色實驗結果的顯微鏡照片2a、2b，其中，2a為 抗變色銀合金樣品2#的顯微鏡照片；2b為斯特林銀合金樣品2*的顯微鏡照片。
[0041] 圖3顯示為本發(fā)明實施例3中樣品變色實驗結果的顯微鏡照片3a、3b，其中，3a為 抗變色銀合金樣品3#的顯微鏡照片；3b為斯特林銀合金樣品3*的顯微鏡照片。
【具體實施方式】
[0042] 下面結合具體實施例進一步闡述本發(fā)明，應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的保護范圍。
[0043] 以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書 所揭露的內容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實 施方式加以實施或應用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離 本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。
[0044] 以下實施例使用的試劑及裝置如下：
[0045] 1、試劑
[0046] 銀、銅、鋅、錫、銦、鍺（純度》99. 9%，購自北京翠柏林有色金屬有限公司）；斯特 林銀合金（含銀量92. 5 %、含銅量7. 5 %，購自上海老鳳祥有限公司）；Na2S (分析純，網購 自阿拉?。凰兯畽C自制）
[0047] 2、裝置
[0048] ZK1400型真空熱處理爐（合肥科晶公司）
[0049] 實施例1
[0050] 抗變色銀合金材料的配方如下：銀92. 5%，銅0.5%，鋅0.5%，錫0.5%，銦 1. 5%，鍺 4. 5%。
[0051] 將各元素組分按上述配比稱重混合，采用真空感應熔煉法進行高頻真空熔煉，真 空度大于等于10 2Pa，熔煉溫度為950~1050°C。在合金全部熔化后，充入高純氬氣作為保 護氣氛，澆注成銀合金鑄錠。然后將銀合金鑄錠在720°C均勻化熱處理8小時，再經過室溫 冷乳后制成銀合金片材。再將銀合金片材在650°C退火熱處理0. 5小時后，制備得到抗變色 銀合金樣品1#。
[0052] 將本實施例所制備的抗變色銀合金樣品1#置于0. lmol/1 Na2S水溶液介質中浸 泡腐蝕1小時進行變色實驗，試驗結果的顯微照片如圖la所示。同時，以斯特林銀合金作 為對照樣品1*，同樣置于0. lmol/1 Na2S水溶液介質中浸泡腐蝕1小時進行變色實驗，試驗 結果的顯微照片如圖lb所示。從圖la和lb中可以看出，本實