[发明专利]一种高硬度耐高温的银合金材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学材料领域，尤其涉及一种高硬度耐高温的银合金材料及其制备方法。

背景技术

银和黄金一样，为贵金属的一种，有着独特的优良性质，被人们赋予货币和装饰双重价值。然而纯的金属银硬度低，有延展性，不容易制造成型，而且易于氧化变色，不适用于用在饰品、工艺品及其餐具的加工当中，所以在制造当中会选择在一定重量组分比的银中添加一些其他成分材料。

斯特林银合金是以铜合金元素构成的银-铜二元合金，其中银为92.5wt％，铜为7.5wt％，也就是通常我们所称的925银，虽然添加了铜的银合金提高了一定的硬度，但是硬度跟耐高温能力不是非常显著。

发明内容

为了明显提高银合金材料耐高温性能，提高其硬度，增加其款式的设计自由度，更好地应用到饰品、工艺品等生产工艺当中，本发明一方面提供了一种高硬度耐高温的银合金材料，所述银合金材料由以下重量组分的合金成分组成：

银90～95.0份，铜1.4～3.0份，锌2.2～3.5份，镍0.2～0.8份，铁0.5～1.2份，钛0.6～1.0份，钴0.3～0.6份，钨0.7～1.0份，钼0.2～0.5份和钒0.5～1.2份。

优选的是，所述银合金材料由以下重量组分的合金成分制成：银90～92.5份，铜1.4～2.6份，锌2.2～3.0份，镍0.2～0.6份，铁0.5～0.8份，钛0.6～0.8份，钴0.3～0.5份，钨0.7～0.8份，钼0.2～0.4份和钒0.5～1.0份。

优选的是，所述银合金材料由以下重量组分的合金成分制成：银92.5份，铜1.5份，锌2.2份，镍0.3份，铁0.5份，钛0.7份，钴0.3份，钨0.8份，钼0.2份和钒1.0份。

本发明另一方面还提供了此种高硬度耐高温银合金材料的制备方法，其特征在于，采用权利要求1、2或3的合金成分，包括以下步骤：

1)先将铜和锌原料混合后放进真空熔炉中高温熔炼，熔炼温度为：800～900℃，熔炼时间为：1～2h，形成铜-锌二元合金；

2)将经过步骤1)熔炼后的铜-锌二元合金取出放入清水中冷却，冷却至室温，备用；

3)将铜和镍原料混合放进真空熔炉中，熔炼温度为：900～1000℃，熔炼时间为：1～2h，形成铜-镍二元合金；

4)将经过步骤3)熔炼后的铜-镍二元合金取出放入清水中冷却，冷却至室温，备用；

5)将步骤1)和4)中得到的铜-锌二元合金和铜镍二元合金跟银一起进真空熔炉中高温熔炼，熔炼温度为：1000～1100℃，熔炼时间为：2～3h，然后放进高温箱式电阻炉中500～700摄氏度保温20～30分钟，用清水冷却至室温；

6)将经过步骤5)熔炼后的铸块取出放入真空熔炉中，同时加入钴、钨和钼，熔炼温度为：1100～1200℃，熔炼时间为：3～4h，然后取出放入清水中冷却，冷却至室温，备用；

7)将步骤6)冷却后的铸块放入真空熔炉中，同时加入按重量比例为：铁、钛和钒，熔炼温度为：1100～1200℃，熔炼时间为：4～6h，然后放进高温箱式电阻炉中500～700摄氏度保温20～30分钟，用清水冷却至室温。

在高温环境中，金属的合金晶界是薄弱环节，标准925银中单单添加了7.5％的铜耐不了高温。本发明加入微量的铁，钛，钴，钨，钼和钒，可以填充晶界空位，降低蠕变过程中晶界扩散速率，改善了合金晶界的强度和塑性。添加了铜，增强了合金的硬度；锌作为铜的替代金属，不仅可以降低合金熔点，可做脱氧剂，改善熔体的流动性，还具有漂白效果；镍，添加了一定比例镍可以细化银合金材料晶粒，提高了银合金材料的硬度、耐磨性和抗高温烧损能力。采用本发明提供的合金成分，降低合金基体堆垛层错能，减缓基体元素扩散速率，达到了强化合金基体的效果，提高了银合金的耐高温性能，在生产过程中减少了高温损耗，大大降低了生产的成本。本发明提供的方法通过先炼成铜-锌二元合金，铜-镍二元合金然后再和其它合金成分分段升温熔融，然后反复经过清水冷却至室温的方式使制成银合金材料金相组织紧密，粒径变小，从而达到提高了银合金材料硬度的效果。

具体实施方式

下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域的技术人员参照说明书文字能够据以实施。

实施例1

称取银9.0克，铜1.4克，锌2.2克，镍0.2克，铁0.5克，钛0.6克，钴0.3克，钨0.7克，钼0.2克和钒克。

1)先将0.7克铜和2.2克锌原料混合后放进真空熔炉中高温熔炼，熔炼温度为：800℃，熔炼时间为：1h，形成铜-锌二元合金；