Платиновый сплав и способ его изготовления
Изобретение может быть использовано для изготовления художественных изделий, таких как кольца, цепочки, серьги, браслеты для часов, часовые корпуса и другие ювелирные изделия. Платиновый сплав по первому варианту содержит, мас.%: платину 55-63, кобальт 2-10 и медь 27-43. Сплав по второму варианту содержит, мас.%: платину 70-79,5, кобальт 2-10 и медь 10,5-28. Сплавы имеют превосходные механические и оптические свойства, в частности, твердость по Викерсу, измеренную в отожженном состоянии, 130-210 HV10, прочность при растяжении 450-800 Н/мм2, удлинение при разрыве по меньшей мере 20%. Для повышения твердости сплава он может дополнительно содержать 0,001-2 мас.% по меньшей мере одного металла, выбранного из группы, включающей палладий, иридий и рутений, а для улучшения дисперсионного твердения - 0,001-2 мас.% по меньшей мере одного металла, выбранного из группы, включающей индий и галлий. 11 н. и 21 з.п. ф-лы, 1 табл.
Область техники
Настоящее изобретение относится к платиновому сплаву и способу его изготовления. В частности, изобретение относится к платиновым сплавам, которые пригодны для изготовления художественных изделий, таких как кольца, цепочки, браслеты, серьги, браслеты для часов, часовые корпуса и другие ювелирные изделия. Кроме того, изобретение относится к художественному изделию, изготовленному из платинового сплава, и к способу его изготовления.
Предшествующий уровень техники
Платина является драгоценным металлом и относительно дорогим. В последние годы увеличивается спрос на платину для изготовления ювелирных изделий. Как правило, для высококачественных ювелирных изделий продаются сплавы с содержанием платины выше 85 мас.%.
Чистая металлическая платина (Pt 1000) является мягкой и не имеет достаточной механической прочности для большей части ювелирных изделий. По этой причине для различных целей применяют платиновые сплавы. Платиновые сплавы являются желательными из-за их нейтрального цвета при комбинировании с драгоценными камнями; они являются гипоаллергенными, имеют высокую прочность на разрыв, приятную тяжесть благодаря их высокой плотности.
В ювелирной промышленности используются три основных класса платиновых сплавов. Эти три класса представляют собой Pt950, Pt900, Pt850. Эти сплавы имеют содержание платины 95, 90 и 85 мас.%. Имеющиеся в продаже сплавы, часто используемые для изготовления ювелирных изделий, включают Pt/Ir 900/100 (90 мас.% платины и 10 мас.% иридия), PtCu950 (95 мас.% платины и 5 мас.% меди), PtCo950 (95 мас.% платины и 5 мас.% кобальта).
В уровне техники известны материалы для ювелирных изделий с различным содержанием платины. Термин «высокое содержание платины» в данном описании означает содержание платины в сплаве, равное или выше 85 мас.%.
Например, в патенте US 4165983 описан сплав для изготовления ювелирных изделий, содержащий по меньшей мере 95 мас.% платины, от 1,5 до 3,5 мас.% галлия и остальное - по меньшей мере один из следующих металлов: индий, золото, палладий, серебро, кобальт, никель, рутений, иридий и родий. В патенте US 5846352 описан термообработанный сплав платины и галлия для изготовления ювелирных изделий, содержащий от 1 до 9 мас.% галлия и небольшое количество палладия. В опубликованной заявке JP 61-133340 описан сплав для изготовления ювелирных изделий, содержащий от 84 до 96 мас.% платины, от 1 до 10 мас.% галлия, от 0,5 до 10 мас.% меди и от 0,01 до 5 мас.% кобальта. В опубликованной заявке JP 61-034133 описан сплав для изготовления ювелирных изделий, содержащий от 84 до 96 мас.% платины, от 0,5 до 10 мас.% кобальта, от 0,5 до 10 мас.% меди и от 0,01 до 0,5 Y, В, СаВ мишметалла (сплава редкоземельных элементов).
Хотя такие сплавы имеют удовлетворительные механические и оптические свойства, которые позволяют их использовать для изготовления ювелирных изделий, эти сплавы являются дорогими из-за высокого содержания в них платины.
Также существует некоторое количество материалов для изготовления ювелирных изделий с низким содержанием платины. Термин «низкое содержание» в данном описании относится к платиновым сплавам, содержащим менее 85 мас.% платины.
В патенте US 6048492 описан платиновый сплав для изготовления ювелирных изделий, содержащий примерно 58,5 мас.% платины, от 26,5 до 36,5 мас.% палладия и от 5 до 15 мас.% либо иридия, либо меди, либо рутения. В патенте US 2279763 описан пластичный платиновый сплав, содержащий от 10 до 80 мас.% платины, от 12 до 90 мас.% палладия и от 1 до 15 мас.% рутения.
Недостатком ювелирных материалов с низким содержанием платины является то, что они часто имеют неудовлетворительные механические и физические свойства по сравнению с материалами с высоким содержанием платины. В частности, литейные качества известных ювелирных материалов с низким содержанием платины недостаточно хорошие по сравнению со сплавами с высоким содержанием платины. Кроме того, цвет известных ювелирных материалов с низким содержанием платины отличается от типичного «платинового цвета» сплава Pt950, который является желательным для большинства потребителей высококачественных ювелирных изделий. Следовательно, потребители часто отказываются от ювелирных материалов с низким содержанием платины по эстетическим причинам. По существу, очень трудно получить ювелирный материал с низким содержанием платины, который бы сочетал механическую прочность и технологичность, а также оптические свойства материалов с высоким содержанием платины.
Существует потребность в новых сплавах, пригодных для изготовления ювелирных изделий и произведений искусства, из-за возможных улучшений свойств и технологичности таких сплавов.
Другим недостатком ювелирных материалов с низким содержанием платины является то, что они, как правило, представляют собой сплавы, содержащие платину и по меньшей мере еще один драгоценный металл, такой как палладий и/или рутений, которые сами по себе являются дорогими, поэтому ювелирные изделия, изготовленные из таких материалов с низким содержанием платины, также являются относительно дорогостоящими.
Таким образом, желательно разработать композицию платинового сплава, пригодную для изготовления ювелирных изделий, которая была бы более дешевой, чем известные платиновые сплавы, и при этом сохраняла желаемые технологические и оптические характеристики.
Также желательно разработать платиновые сплавы с низким содержанием платины, состоящие по существу из платины и недрагоценных металлов, в которых содержание платины составляет 58,5 или 75 мас.%, что соответствует 14 или 18 каратам по 24-каратной шкале для облегчения понимания потребителями (теми, кто знаком с каратной шкалой в связи с ее использованием для золотых сплавов) содержания платины в сплаве в массовых процентах.
Сущность изобретения
Согласно изобретению предложена улучшенная композиция сплава с низким содержанием платины, содержащая от 55 до 63 мас.% платины, от 2 до 10 мас.% кобальта и от 27 до 43 мас.% меди. Кроме того, согласно изобретению предложен сплав, содержащий от 70 до 79,5 мас.% платины, от 2 до 10 мас.% кобальта и от 10,5 до 28 мас.% меди.
Сплавы согласно изобретению особенно подходят для изготовления художественных изделий, таких как кольца, цепочки, серьги, браслеты для часов, часовые корпуса и другие ювелирные изделия.
Было неожиданно обнаружено, что несмотря на относительно низкое содержание платины, сплавы согласно изобретению имеют превосходные механические и оптические свойства, что делает их особенно пригодными для изготовления художественных изделий любого типа. Из-за низкой плотности сплавов согласно изобретению можно изготавливать более тонкие и легкие изделия, при этом стоимость литья из них значительно ниже, чем из сплавов с высоким содержанием платины (например, из Pt850, Pt900, Pt950).
Платиновые сплавы согласно изобретению имеют более низкие температуры плавления, чем известные сплавы с низким содержанием платины, как, например, описанные в патенте US 6048492. Из-за относительно низких температур плавления, их легче отливать, чем известные сплавы с низким содержанием платины, и они являются более энергосберегающими. Такие низкоплавкие сплавы требуют более низких температур формы, благодаря этому снижается степень дефектности из-за усадочной пористости, растрескивания огнеупорной смеси для изготовления форм, примесей и включений, которые возникают более часто при более высоких температурах.
Сплавы согласно изобретению особенно пригодны для изготовления ювелирных изделий из-за их улучшенной твердости, технологичности, литейных качеств, деформируемости, износостойкости и абразивных свойств и устойчивости к коррозии. Композиция платинового сплава согласно изобретению выглядит так же, как 95%-ная платина, однако является более легкой, имеет меньшую плотность и поэтому является менее дорогостоящей при производстве. По существу, композиция платинового сплава согласно изобретению имеет такой же цвет и внешний вид, как сплав PtCu950.
Изобретение также относится к способу получения сплавов согласно изобретению путем составления композиции, перемешивания компонентов сплава в указанных количествах и их сплавления.
Сплав можно сформовать в желаемую форму. Таких операций много, и они включают литье или придание формы. Некоторые примеры придания формы включают прокатку сплава в лист, вытяжение в проволоку, формование, литье, ковку, штамповку или формирование предмета или формы, пригодной для использования в качестве компонента ювелирного изделия.
Соответственно, изобретение относится к способу изготовления художественного изделия, который включает составление композиции одного из сплавов, описанных выше, и последующее использование сплава в качестве компонента ювелирного изделия.
Кроме того, изобретение относится к применению таких сплавов для изготовления художественных изделий, таких как ювелирные изделия. Также изобретение относится к художественным изделиям, содержащим такие сплавы.
Таким образом, задача изобретения заключается в предложении улучшенной композиции платинового сплава с низким содержанием платины.
Еще одна задача изобретения заключается в предложении улучшенной композиции платинового сплава, которая пригодна для применения для массового производства ювелирных изделий.
Еще одна задача изобретения заключается в предложении улучшенной композиции платинового сплава, которая существенно легче и имеет меньшую плотность, чем известные композиции платиновых сплавов.
Еще одна задача изобретения заключается в предложении платиновых сплавов, которые более легко отливать, чем известные платиновые сплавы.
Еще одна задача изобретения заключается в предложении платинового сплава с низким содержанием платины, который не содержит значительных количеств драгоценных металлов, кроме платины.
Еще одна задача изобретения заключается в предложении улучшенного платинового сплава с низким содержанием платины, который не содержит значительных количеств драгоценных металлов, кроме платины, в котором массовый процент платины эквивалентен 14 или 18 каратам по 24-каратной шкале. Другие задачи и преимущества изобретения отчасти будут очевидными и отчасти будут понятны из нижеследующего описания.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Композиции платиновых сплавов согласно изобретению содержат от 55 до 63 или 70 до 79,5 мас.% платины. Содержание платины в композиции сплава значительно ниже, чем в композициях известных сплавов Pt850, Pt900 и Р1950, которые обычно используются в ювелирной промышленности.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения платиновый сплав содержит:
от 55 до 63 мас.% платины;
от 2 до 10 мас.% кобальта и
от 27 до 43 мас.% меди.
Предпочтительно содержание платины в этом сплаве составляет от 57,5 до 59,9 мас.%, в частности от 58,5 до 59,0 мас.%, от общей массы композиции сплава.
Если содержание платины в сплаве ниже 55 мас.%, технологичность и способность к штамповке сплава значительно снижаются и сплав теряет его платиновый цвет. Если содержание платины в сплаве выше 63 мас.%, стоимость производства сплава сильно возрастает и при этом механические и химические свойства сплава существенно не улучшаются.
Предпочтительно содержание кобальта в сплаве согласно изобретению составляет от 2,0 до 8,0 мас.%, в частности от 3,5 до 5,5 мас.%, от общей массы композиции. Если содержание кобальта в сплаве ниже 2 мас.%, механические свойства и технологичность сплава существенно снижаются и сплав теряет его платиновый цвет. Если содержание кобальта в сплаве выше 10 мас.%, сплав становится слишком твердым.
Предпочтительно сплавы согласно изобретению содержат в качестве баланса медь.
Платиновые сплавы согласно изобретению могут дополнительно включать от 0,001 до 2 мас.% по меньшей мере одного первого металла, выбранного из группы, включающей палладий, иридий и рутений. Также можно добавлять комбинацию этих элементов, но так, чтобы их содержание не превышало 2 мас.% от массы композиции сплава. Добавление палладия полезно для изменения цвета сплава. Иридий и/или рутений можно добавлять для увеличения твердости сплава, причем иридий является предпочтительней, поскольку он придает различную степень твердости в широком диапазоне концентраций и при этом не ухудшает свойства сплава.
Платиновые сплавы согласно изобретению могут дополнительно включать от 0,001 до 2 мас.% по меньшей мере одного второго металла, выбранного из группы, включающей индий и галлий. Также можно добавлять комбинацию этих элементов, но так, чтобы их содержание не превышало 2 мас.% от массы композиции сплава. Индий и галлий можно добавлять для улучшения дисперсионного твердения сплава.
Предпочтительно сплав может включать любой агент, улучшающий свойства сплава, в том числе раскисляющий агент, агент, уменьшающий размер зерна, агент, уменьшающий вязкость, или агент, изменяющий цвет. Число добавок и их количество может меняться в зависимости от желаемых механических свойств сплава и может быть легко определено специалистом на основании рутинных экспериментов.
Согласно другому варианту осуществления изобретения платиновый сплав состоит по существу, за исключением примесей, из
57,5-59,9 мас.% платины,
3,5-4,5 мас.% кобальта и
35,6-39 мас.% меди,
причем от 0,001 до 2 мас.% меди может быть замещено по меньшей мере одним первым металлом и от 0,001 до 2 мас.% меди может быть замещено по меньшей мере одним вторым металлом.
Сплавы согласно изобретению имеют превосходные механические и физические свойства, такие как прочность при растяжении, твердость по Виккерсу и удлинение при разрыве. Прочность при растяжении платиновых сплавов согласно изобретению находится в диапазоне от 450 до 800 Н/мм2. Твердость по Виккерсу платиновых сплавов согласно изобретению, измеренная в отожженном (размягченном) состоянии, находится в диапазоне от 130 до 210 HV10. Удлинение при разрыве платиновых сплавов согласно изобретению составляет примерно 20%.
Дополнительным преимуществом изобретения является то, что тон цвета платиновых сплавов по существу соответствует белому тону цвета сплава PtCu950, который является эстетически очень привлекательным.
Согласно другому варианту осуществления изобретения платиновый сплав содержит:
от 70 до 79,5 мас.% платины,
от 2 до 10 мас.% кобальта и
от 10,5 до 28 мас.% меди.
Предпочтительно этот платиновый сплав содержит от 72 до 78 мас.%, в частности от 74 до 76 мас.% платины. Если содержание платины в сплаве ниже 70 мас.%, технологичность сплава уменьшается. Если содержание платины в сплаве выше 79,5 мас.%, стоимость производства сплава сильно возрастает и при этом механические и химические свойства сплава существенно не улучшаются.
Сплав согласно изобретению, имеющий содержание платины от 70 до 79,5 мас.%, может содержать дополнительные компоненты, как указано выше для сплава, имеющего содержание платины от 55 до 63 мас.%. Также физические и химические свойства, такие как прочность при растяжении, твердость по Виккерсу, удлинение при разрыве и цвет, являются такими же, как указано выше для сплава, имеющего содержание платины от 55 до 63 мас.%.
Согласно другому варианту осуществления изобретения платиновый сплав состоит по существу из металла платины в количестве от 55 до 63 мас.% или от 70 до 79,5 мас.% и одного или более недрагоценного металла.
Термин «недрагоценный металл», используемый в данном описании, относится к любому металлу, который не принадлежит к группе драгоценных металлов, включающей золото, серебро, ртуть, рений, рутений, родий, палладий, осмий, иридий и платину. Недрагоценные металлы, которые могут быть включены в сплав согласно изобретению, - это, например, медь, железо, кобальт, никель, индий и/или галлий.
Термин «состоит по существу из», используемый в данном описании, предназначен для описания всех компонентов сплава за исключением примесей и добавок, улучшающих свойства, таких как агенты, увеличивающие твердость (например, иридий и/или рутений), раскисляющий агент, агент, уменьшающий размер зерна, агент, уменьшающий вязкость, или агент, изменяющий цвет (например, палладий), причем общее количество добавок, улучшающих свойства, составляет менее 5 мас.%, предпочтительно менее 3 мас.%, более предпочтительно менее 2 мас.%, еще более предпочтительно менее 1 мас.% и наиболее предпочтительно менее 0,5 мас.%.
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления изобретения сплав согласно изобретению состоит по существу из 55-63 мас.% платины, 2-10 мас.% кобальта и 27-43 мас.% меди. Согласно другому предпочтительному варианту осуществления изобретения сплав согласно изобретению состоит по существу из 70-79,5 мас.% платины, 2-10 мас.% кобальта и 10,5-28 мас.% меди.
Сплавы согласно изобретению можно получить традиционными способами, известными в данной области. Способ получения сплава обычно включает стадию плавления платины, кобальта и меди и любого другого компонента в определенных количествах. Способ может дополнительно включать стадию отвержения сплава путем охлаждения или путем тепловой обработки.
Способ может включать стадии отжига и закалки сплава перед стадией отвержения.
Сплавы обычно льют из расплавов в атмосфере защитного газа и затем формуют. После формовки их можно подвергать тепловой обработке, возможно в атмосфере защитного газа, для улучшения механических свойств.
Для получения композиции платинового сплава согласно изобретению осуществляют высокотемпературное плавление. Его можно осуществить с применением индукционного плавильного оборудования, известного в данной области. При этом всегда необходимо соблюдать чрезвычайные меры предосторожности для ограничения примесей металлов, поскольку платина легко может быть насыщена многими элементами, обычно присутствующими в окружающей среде. Такие меры предосторожности можно соблюсти при плавлении металла либо в вакууме, либо в атмосфере инертного газа, путем предотвращения контакта с другими металлами, путем предотвращения контакта с кремнийсодержащими продуктами.
Компоненты платинового сплава предпочтительно плавят и смешивают вместе с использованием индукционного нагревания в подходящих тиглях для платиновых сплавов. После плавления сплав можно вылить в воду для получения мелкозернистого сплава, а затем высушить, взвесить и применять для отливки.
Для получения сплава согласно изобретению компоненты композиции предпочтительно плавят в тиглях из оксида кремния (для малых быстрых плавок) или в тиглях из диоксида циркония (для больших медленных плавок) в индукционной печи. Предпочтительно использовать вакуум или инертный газ в процессе плавки и помещать все компоненты композиции сплава в тигель одновременно. При плавлении сплава расплавленные металлы предпочтительно следует «переворачивать» (использовать среду для снижения частоты индукционных полей) для достижения подходящего перемешивания металлов.
После стадии плавления полученные кусковые элементы сплава можно подвергнуть холодной прокатке и/или отжигу для улучшения механических свойств сплава. Затем композицию металла можно вновь расплавить, как описано ранее, и получить сплав в виде дроби или пластин.
Способ получения платиновых сплавов согласно изобретению может дополнительно включать стадию отжига. Отжиг можно осуществлять либо в печи, либо на горелке, как хорошо известно в данной области. Температура отжига зависит от содержания платины и точки плавления сплава и может быть легко определена специалистом в данной области с помощью рутинных экспериментов. Предпочтительно отжиг можно осуществлять в печи, атмосферу которой можно насытить защитным газом.
Защитный газ может представлять собой любой инертный газ, не являющийся окислителем, такой как аргон, азот или их смеси; газы-антиоксиданты, такие как водород, монооксид углерода, или «формир-газ» или газ «расщепленного аммония» (азот с небольшим содержанием водорода). Сплав также можно защитить от окисления путем его заключения в упаковку для тепловой обработки, которая имеется в продаже.
Сплавы можно использовать для большого разнообразия ювелирных изделий, таких как кольца, элементы застежек и пружин, даже для сжатых пружин для драгоценных камней и т.п.
Кроме того, сплавы можно повторно подвергнуть отжигу, тепловой обработке/старению, если желательно.
Термин «старение», использованный в данном описании, по существу синонимичен термину «дисперсионное твердение»; эти процессы приводят к образованию очень малых частиц новых составляющих (новой фазы) внутри твердого раствора. Присутствие таких частиц создает напряжение внутри сплава и увеличивает прочность и твердость. См. В.A.Rogers, "The Nature of Metals", p.320 (Iowa State University Press, 1964); H.W.Polock, "Materials Science и Metallurgy", p.266 (Reston Pub. Inc. 1981) и "The Metals Handbook", pp.1-2 (Am. Soc'y Metals, 1986).
В отожженном/размягченном состоянии сплавы можно обрабатывать с использованием стандартных приемов ювелирной техники: их можно прокатывать, вытягивать, паять, придавать форму, гнуть, штамповать и т.п. Такие сплавы можно использовать для разнообразных видов пружин, установки драгоценных камней в кольцах, подвесок, браслетов, цепочек, художественных изделий из драгоценных металлов и т.п.
Следует отметить, что при проектировании ювелирного или художественного изделия необходимо принимать во внимание очень малую площадь сечения и форму компонента. Сплав согласно изобретению можно приспособить практически под любую конфигурацию изделия. Основные формы изделий могут изменяться от простого листа до формы кольца и более сложных спиралей, v-форм и т.п. Изделия могут представлять собой проволоку, листы, пружины всех типов, подвески, цепочки, броши и множество других объектов. Можно применять стандартные методы пайки и методы обработки, требующие нагревания.
Сплавам можно придать форму, их можно гнуть, встраивать, отжигать и, когда изделие изготовлено, упругость и твердость можно восстановить путем тепловой обработки.
Художественное изделие можно изготовить путем литья. Твердость сплава можно также дополнительно повысить путем тепловой обработки. Тепловую обработку можно осуществлять при температуре от 300 до 950°С, подходящим значением является диапазон от 600 до 950°С и обычно порядка 800°С. Сплавы можно размягчить с помощью стандартных приемов отжига, обычно примерно от 850 до 950°С.
Сплавы можно использовать в форме проволоки, листов или других изделий, им можно придать более сложную форму благодаря их большой твердости в сочетании с большой пластичностью.
Сплавы согласно изобретению можно использовать, например, для изготовления обручальных колец. Такие обручальные кольца обычно изготавливают путем распиливания трубок на заготовки, последующей обработкой заготовок соответствующими методами, такими как прокатка, вытягивание, ковка и полировка.
Другие ювелирные изделия, которые могут быть изготовлены из сплавов согласно изобретению, включают, например, кольца, цепочки, браслеты, серьги, булавки для галстуков, браслеты для часов, часовые корпуса, наручные часы, зубочистки и другие декоративные изделия, такие как шариковые ручки, ножи для вскрытия конвертов, ручки карманных ножей и т.п.
Следующие примеры предназначены для иллюстрации некоторых аспектов изобретения, и следует понимать, что эти примеры не ограничивают объем охраны изобретения, который определен в прилагаемой формуле изобретения.
Пример
Компоненты композиции, представленной в следующей таблице, взвешивали и плавили в вакууме в циркониевом тигле в вакуумной индукционной печи при температуре от 1480 до 1500°С для получения гомогенного расплава. Сплав был влит в медную форму, охлажденную холодной водой, для получения блоков с размерами 20×1430 мм. После холодной прокатки до 75% сплав отжигали при 950°С в атмосфере азота.
В следующей таблице представлены физические свойства полученных таким образом образцов сплавов. Диапазон плавления был определен путем получения кривой охлаждения сплава в печи сопротивления Degussa HR1/Pt/PtRH10, оборудованной термоэлементом от Linseis и графопостроителем температура-время L250. Твердость по Виккерсу определяли согласно стандарту EN ISO 14577 с использованием прибора Wolpert V-Testor 4521. Прочность при растяжении, удлинение при разрыве и предел текучести определяли согласно стандарту EN 10002 с использованием прибора Zwick Z010. Цвет определяли визуально.
Пример сравнения
Имеющийся в продаже сплав Pt/Cu 950/50 взвешивали и плавили в вакууме в циркониевом тигле в вакуумной индукционной печи для получения гомогенного расплава. Сплав был влит в медную форму, охлажденную холодной водой, для получения блоков с размерами 40×1140 мм. После холодной прокатки до толщины 20 мм сплав отжигали при 950°С в атмосфере азота. На следующих стадиях деформации толщина составляла 8, 2,5, 1,0 мм. Между этими стадиями материал отжигали при 950°С.
Физические свойства полученных образцов сплава, протестированных, как описано выше, представлены в следующей таблице.
| Таблица | ||
| Пример | Пример сравнения | |
| Композиция | Pt 58,6 мас.% | Pt 95 мас.% |
| Cu 37,3 мас.% | Cu 5 мас.% | |
| Со 4.1 мас.% | ||
| Плотность | 13,6 | 20,3 |
| Цвет | белый платиновый | белый платиновый |
| Диапазон плавления | 1360-1410 | 1730-1745 |
| Литейные свойства | превосходные | хорошие |
| Твердость [HV] | ||
| в размягченном состоянии | 170 | 110 |
| после холодной прокатки до 20% | 260 | 185 |
| после холодной прокатки до 40% | 285 | 210 |
| после холодной прокатки до 60% | 300 | 235 |
| Прочность при растяжении [Н/мм2] | ||
| в размягченном состоянии | 650 | 320 |
| после холодной прокатки до 60% | ~1000 | ~800 |
| Предел текучести [Н/мм2] | 350 | 130 |
| Удлинение при разрыве [%] | >30 | >30 |
Экспериментальные результаты показывают, что сплав согласно изобретению имеет превосходные литейные свойства, износостойкость и абразивные свойства по сравнению с традиционным сплавом Pt/Cu 950/50. Кроме того, экспериментальные результаты показывают, что формовочные свойства и тон цвета сплава согласно изобретению сравнимы со свойствами традиционного сплава Pt/Cu 950/50. Было обнаружено, что сплав согласно изобретению является превосходным материалом для изготовления ювелирных изделий, таких как кольца, браслеты или цепочки. Технологические характеристики сплава согласно изобретению являются такими, что ювелирные изделия можно изготавливать традиционными, хорошо известными методами, такими как прессование, пайка и т.п.
Выше описаны принципы изобретения и наилучший вариант его осуществления. Следует понимать, что все вышеописанное предназначено только для иллюстрации и что можно применять другие средства и методики в рамках изобретения, которые определены в следующей формуле изобретения.
1. Платиновый сплав, содержащий
от 55 до 63 мас.% платины,
от 2 до 10 мас.% кобальта,
остальное - медь.
2. Платиновый сплав по п.1, отличающийся тем, что содержит от 57,5 до 59,9 мас.% платины.
3. Платиновый сплав по п.1, отличающийся тем, что содержит от 58,5 до 59,0 мас.% платины.
4. Платиновый сплав по п.1, отличающийся тем, что содержит от 2,0 до 8,0 мас.% кобальта.
5. Платиновый сплав по п.1, отличающийся тем, что содержит от 3,5 до 5,5 мас.% кобальта.
6. Платиновый сплав по п.1, отличающийся тем, что содержит от 0,001 до 2 мас.% по меньшей мере одного первого металла, выбранного из группы, включающей палладий, иридий и рутений.
7. Платиновый сплав по п.1, отличающийся тем, что содержит от 0,001 до 2 мас.% по меньшей мере одного второго металла, выбранного из группы, включающей индий и галлий.
8. Платиновый сплав по п.1, состоящий по существу из:
57,5-59,9 мас.% платины,
3,5-4,5 мас.% кобальта и
остальное - медь,
который дополнительно содержит от 0,001 до 2 мас.% по меньшей мере одного первого металла и от 0,001 до 2 мас.% по меньшей мере одного второго металла.
9. Платиновый сплав по п.1, отличающийся тем, что он имеет прочность при растяжении в диапазоне от 450 до 800 Н/мм2.
10. Платиновый сплав по п.1, отличающийся тем, что он имеет удлинение при разрыве по меньшей мере 20%.
11. Платиновый сплав по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что он имеет тон цвета, который по существу соответствует белому тону цвета сплава PtCu950, содержащего 95 мас.% платины и 5 мас.% меди.
12. Платиновый сплав, содержащий:
от 70 до 79,5 мас.% платины,
от 2 до 10 мас.% кобальта,
от 10,5 до 28 мас.% меди.
13. Платиновый сплав по п.12, отличающийся тем, что содержит от 72 до 78 мас.% платины.
14. Платиновый сплав по п.12, отличающийся тем, что содержит от 74 до 76 мас.% платины.
15. Платиновый сплав по п.12, отличающийся тем, что содержит от 2,0 до 8,0 мас.% кобальта.
16. Платиновый сплав по п.12, отличающийся тем, что содержит от 3,5 до 5,5 мас.% кобальта.
17. Платиновый сплав по п.12, отличающийся тем, что содержит от 0,001 до 2 мас.% по меньшей мере одного первого металла, выбранного из группы, включающей палладий, иридий и рутений.
18. Платиновый сплав по п.12, отличающийся тем, что содержит от 0,001 до 2 мас.% по меньшей мере одного второго металла, выбранного из группы, включающей индий и галлий.
19. Платиновый сплав по п.12, отличающийся тем, что он имеет прочность при растяжении в диапазоне от 450 до 800 Н/мм2.
20. Платиновый сплав по п.12, отличающийся тем, что он имеет удлинение при разрыве по меньшей мере 20%.
21. Платиновый сплав по любому из пп.12-20, отличающийся тем, что он имеет тон цвета, который по существу соответствует белому тону цвета сплава PtCu950, содержащего 95 мас.% платины и 5 мас.% меди.
22. Способ получения сплава по любому из пп.1-21, включающий (а) смешивание компонентов сплава; и (b) плавление сплава.
23. Материал платинового цвета художественного назначения, состоящий из платинового сплава по любому из пп.1-21.
24. Художественное изделие, содержащее платиновый сплав по любому из пп.1-21.
25. Художественное изделие по п.24, представляющее собой кольцо, цепочку, серьги, браслет для часов, часовой корпус или другое ювелирное изделие.
26. Способ изготовления художественного изделия по п.24 или 25, включающий формование художественного изделия из сплава по любому из пп.1-21.
27. Способ по п.26, включающий литье сплава в форму художественного изделия.
28. Применение платинового сплава по любому из пп.1-21 для изготовления художественного изделия, такого как кольцо, цепочка, серьги, браслет для часов, часовой корпус или другое ювелирное изделие.
29. Платиновый сплав, состоящий по существу из:
от 55 до 63 мас.% платины;
от 2 до 10 мас.% кобальта и
от 27 до 43 мас.% меди,
который содержит от 0,001 до 2 мас.% одной или более добавок, улучшающих свойства сплава, выбранных из группы, включающей палладий, иридий и рутений.
30. Платиновый сплав, состоящий по существу из:
от 70 до 79,5 мас.% платины;
от 2 до 10 мас.% кобальта и
от 10,5 до 28 мас.% меди,
который содержит от 0,001 до 2 мас.% одной или более добавок, улучшающих свойства сплава, выбранных из группы, включающей палладий, иридий и рутений.
31. Художественное изделие, содержащее платиновый сплав, состоящий по существу из:
от 55 до 63 мас.% платины;
от 2 до 10 мас.% кобальта и
от 27 до 43 мас.% меди,
где художественное изделие представляет собой кольцо, цепочку, серьги, браслет для часов, часовой корпус или другое ювелирное изделие.
32. Художественное изделие, содержащее платиновый сплав, состоящий по существу из: от 70 до 79,5 мас.% платины;
от 2 до 10 мас.% кобальта и
от 10,5 до 28 мас.% меди,
где художественное изделие представляет собой кольцо, цепочку, серьги, браслет для часов, часовой корпус или другое ювелирное изделие.
