Художественное материаловедение. Ювелирные сплавы. Мутылина И.Н. - 45 стр.

     Присутствие даже небольшого количества висмута приводит к образованию легкоплав­
кого (tпл=373°С) и необычайно хрупкого соединения Au2Bi, которое при кристаллизации вы­
деляется по границам зерен и вызывает в металле явления хладно- и горячеломкости. Такое
же вредное влияние (выделение хрупких интерметаллидов по границам зерен) оказывает
теллур, его содержание в сплавах не должно превышать 0,01 %.
     Золото создает с сурьмой только одно химическое соединение – AuSb2 (55,26 % Sb), об­
разующееся по перитектической реакции при 460°С и вступающее в эвтектическую реакцию
с золотом при 380°С. В эвтектике содержится 25 % Sb. Присутствие небольших количеств
сурьмы резко снижает пластичность золота. Содержание висмута и сурьмы в сплавах золота,
применяемых для изготовления ювелирных изделий, не должно превышать 0,005 %.
     Сера попадает в сплавы золота при плавке и отжиге под слоем древесного угля, содер­
жащего серу, из загрязненного сернистыми соединениями городского воздуха, а также при
пайке изделий в гипсовых формах. Остатки серной кислоты после травления при отжиге и
пайке, разлагаясь, тоже приводят к загрязнению сплава серой.
     Растворяясь в расплавах золота, серебра и меди, сера нерастворима в этих металлах в
твердом состоянии. При затвердевании сера выделяется из расплава в виде газообразного со­
единения. Поэтому расплав золота 585-й пробы, обогащенный серой, при затвердевании «ки­
пит» даже при наличии 0,02 % серы. Полученный слиток характеризуется наличием газовой
пористости и для прокатки непригоден.
     С золотом сера не взаимодействует, однако она активно реагирует с легирующими эле­
ментами: серебром, медью, никелем и палладием. С серебром и медью сера образует твердые
сульфиды, которые располагаются по границам и внутри зерен, охрупчивая основной ме­
талл. Белое золото (с никелем и палладием) и содержащие палладий сплавы золота очень
чувствительны к примесям серы. Сера в количестве нескольких сотых долей процента в ни­
кель- и палладийсодержащих сплавах золота делает их полностью непригодными для обра­
ботки давлением.
     Никель и палладий образуют с серой хрупкие и легкоплавкие сульфиды Ni3S2 и Pd4S, ко­
торые делают сплавы красно- и хладноломкими. Кроме того, эти соединения образуют лег­
коплавкие эвтектики. Так, например, никель с сульфидом никеля Ni3S2 при содержании серы
менее 0,05 % образует эвтектику, имеющую температуру плавления 645°С. Сплавы золота с
содержанием никеля более 1 % очень чувствительны к примесям серы, и при обработке их
необходимо тщательно избегать контакта с серой. Палладий при 600°С образует эвтектику с
сульфидом палладия Pd2S, которая располагается по границам зерен. Наличие в сплаве сере­
бра приводит к образованию сульфида Ag2Pd3S (tпл.=940°С), который при 700°С образует с
сульфидом серебра эвтектику.
     Во избежание попадания серы в сплав белого золота плавку проводят в корундовых тиг­
лях, а не графитовых. В сплаве ЗлСрМ585-80 содержание серы также необходимо огра­
ничить 0,005 % по массе.
     Фосфор применяется в виде фосфористой меди для раскисления металла при выплавке
сплавов золота. Как и кремний, фосфор растворяется только в меди, практически не раство­
ряясь в золоте и серебре. С легирующими элементами фосфор образует хрупкие соединения
(Ag2P, Cu3P и Ni3P), которые с Ag, Cu и N образуют легкоплавкие эвтектики.
     Действуя как раскислитель, фосфор повышает пластичность сплавов золота. Избыточ­
ный фосфор, располагаясь по границам зерен в виде фосфидной эвтектики, приводит к раз­
рушению металла при нагреве выше температуры ее плавления (например, при нагреве под
пайку до 800°С). В сплаве ЗлСрМ585-80 при содержании фосфора до 0,03 % по массе сохра­
няется хорошая поверхность проката, но по границам зерен появляются выделения эв­
тектики, поэтому в сплаве ЗлСрМ585-80 рекомендуется ограничить содержание фосфора
(0,01 %).
     Влияние газов на свойства сплавов золота


                                           45