Сплав на основе палладия

 

Изобретение относится к сплавам на основе палладия, пригодным для изготовления ювелирных и стоматологических изделий. Предложен сплав на основе палладия, содержащий кобальт, медь, индий, галлий, иридий, при этом он дополнительно содержит кадмий и/или висмут при следующем соотношении компонентов, мас. %: палладий 60-94, кобальт 2-15, медь 2-15, галлий 1-3, индий 0,5-5, иридий 0,01-1, кадмий и/или висмут 0,1-10. Сплав имеет пониженную температуру плавления, что облегчает переработку его литьем, а также позволяет достичь высокой деформируемости за счет снижения твердости исходного литого сплава и уменьшения его упрочнения при деформировании. 1 табл.

Изобретение относится к сплавам на основе палладия, пригодным для изготовления ювелирных и стоматологических изделий.

Металлический палладий обладает высокой коррозионной стойкостью и обрабатываемостью в холодном состоянии.

Недостатком чистого палладия, ограничивающим его использование, является низкая твердость, высокая газонасыщаемость расплава и, следовательно, низкие прочностные свойства изделий.

В связи с этим были разработаны сплавы на основе палладия, обладающие высокими прочностными характеристиками.

Так, известен сплав, содержащий палладий 30-60 мас.%, кобальт 30-60 мас. % и медь 8-25 мас.%. Сплав обладает высокой прочностью и электропроводностью (см. GB 2410680, 15.08.1979, С 22 С 5/04).

Недостатком сплава является высокая твердость, его охрупчивание в процессе деформации. Сплав не пригоден для литья, являющегося основным методом получения из него ювелирных и стоматологических изделий.

Наиболее близким к предложенному является сплав, содержащий 50-85 мас.% палладия, 5-40 мас.% кобальта и/или меди, 1-15 мас.% галлия, не более 5 мас. % модификатора (никель, золото, индий, рутений или олово или их смесь), не более 1 мас.% бора, не более 0,5 мас.% рения и/или иридия. Этот сплав предназначен для целей стоматологии и обладает следующими характеристиками: термическое расширение 0,66-0,72% при 500^oС, температура плавления 1400^oС, твердость по Виккерсу более 150, деформация при растяжении более 6% (см. US 4387072, 07.06.1983, С 22 С 5/04).

Недостатком этого сплава является слишком высокая температура плавления, что затрудняет его переработку литьем, а также высокая окисляемость расплава.

Для устранения этих недостатков предложен сплав, который имеет пониженную температуру плавления, что облегчает переработку его литьем, а также позволяет достичь высокой деформируемости за счет снижения твердости исходного литого сплава и уменьшения его упрочнения при деформировании.

Для достижения этого результата предложен сплав на основе палладия, содержащий кобальт, медь, индий, галлий, иридий, дополнительно содержит кадмий и/или висмут при следующем соотношении компонентов, мас.%: Палладий - 60-94 Кобальт - 2-15 Медь - 2-15 Галлий - 1-3 Индий - 0,5-5 Иридий - 0,01-1 Кадмий и/или висмут - 0,1-10 Введение в сплав от 0,1 до 10 мас.% висмута позволяет снизить температуру плавления при литье за счет снижения температуры растекаемости сплава.

Добавка кадмия в указанном интервале значения приводит к снижению окисляемости сплава, улучшению поверхности исходной литой заготовки и снижению прочности сплава при деформировании. Все это, в свою очередь, снижает количество отходов при производстве изделий.

Иридий в указанном интервале его содержания является концентратором кристаллизации, измельчая зерно сплава, что приводит к улучшению качества изделий.

Увеличение содержания палладия выше 94 мас.% приводит к увеличению газонасыщенности расплава и к ухудшению качества изготовленных изделий. Увеличение содержания кобальта, меди, галлия и индия выше заявленных интервалов содержания компонентов приводит к значительному увеличению твердости как литого, так и деформированного сплава и соответственно к улучшению обрабатываемости.

Уменьшение содержания указанных компонентов приводит к ухудшению растекания расплава и снижению выхода годных изделий при литье.

Сплав получают следующим образом.

Компоненты сплава сплавляли в электродуговой печи с нерасходуемым вольфрамовым анодом в вакууме с остаточным давлением 10^-2 тор. Для гомогенизации состава проплавление проводили не менее пяти раз, изменяя расположение слитка в изложнице.

Полученный сплав подвергали испытаниям.

Для изучения деформируемости слитки прокатывали на двухвалковом прокатном стане без применения промежуточных отжигов проката.

Степень деформации (δ) рассчитывали по формуле δ=(в_о-в)/в_о, %, где в_о, в -толщина проката до и после прокатки соответственно.

Относительное удлинение и предел прочности на разрыв определяли на образцах, деформированных до степени деформации, соответствующей 75% предельной степени деформации.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Указанные свойства предлагаемого сплава позволяют изготавливать из него ювелирные и стоматологические изделия, например, методом литья и пластической деформации.

Формула изобретения

Сплав на основе палладия, содержащий кобальт, медь, индий, галлий, иридий, отличающийся тем, что дополнительно содержит кадмий и/или висмут при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Палладий 60-94

Кобальт 2-15

Медь 2-15

Галлий 1-3

Индий 0,5-5

Иридий 0,01-1

Кадмий и/или висмут 0,1-10

РИСУНКИ

Рисунок 1