[发明专利]用于珠宝制造的含锆、钛和镁的硬质金合金

说明书

一种高纯度金合金，由锆、钛和镁组成或至少其中的两种金属组成，用于制造珠宝，含有重量为75‑99.5％的金、0.01‑1.5％的锆、0.01‑1.5％的镁、0.01‑1.5％钛、0‑24.98％的铜、0‑24.98％的锌和0‑24.98％的银。金‑锆、镁、钛金合金具有75‑260维氏硬度，及14‑19克/立方厘米比重。与传统的金合金相比，它在施加的载荷/压力下弹性高出1.25‑2倍，并且在人眼的颜色保持性方面是相容的，3种金属组合(锆+钛+镁)金合金具有丰富的黄色，而2种金属组合中，(锆+钛)金合金具有黄白色，(锆+镁)金合金具有黄绿色，(镁+钛)金合金具有淡黄色。金合金在抛光过程中显示出更低的磨损。由于其较低的比重和成本效益，金合金包括18‑24克拉，适用于珠宝制造。

发明领域

本发明涉及金合金。特别地，本发明涉及与锆、钛和镁合金化的金合金。更具体地，本发明涉及与锆、钛和镁中的至少两种合金化的或者所有三种合金化的金合金，用于制造不同克拉的低重量珠宝。

发明背景

黄金是最昂贵但最受欢迎的稀有金属之一，主要用于制造珠宝和手表等。通常，传统的22和23克拉金合金具有成色分别为916(总共1000中的916)958(总共1000的958或958)的金。在22克拉黄金中剩余的84部分和在23克拉黄金中剩余的42部分(总共1000)，包括泰国23克拉黄金，含有96.15至96.55％重量的黄金，并含有几种合金元素，例如锌以及铜和银，以纯金属形式大量使用。在印度，铜和银仅仅是传统上用于制造常规22和23克拉黄金的合金元素。

不同克拉的常规金合金的组成(按重量计)是如下所示：

A)18克拉黄金：75％黄金、12.5％铜和12.5％银及

B)22克拉金：91.6％黄金、6.3％铜和2.1％银。

C)

虽然，对于商业化和工业化应用，印度市场上很少有使用例如锆和氧化锆等术语的常见物品，但它们实际上并不含有任何纯粹形式的锆金属，实际上包括在这里作为本发明主题。

通常，锆首饰由锆或由含有锆作为主要合金成分的合金制成。通常称为CZ的立方氧化锆是二氧化锆的合成结晶形式，并且在商业上用作钻石模拟物。另一种形式锆石属于具有化学式为ZrSiO4(硅酸锆)的宝石类。

根据由马萨斯凯、T.B.冈本和阿布瑞塔撰写并发表在日本合金相图简报(1985)[6：519.标识符：10.1007/BF02887148]中的文章“金-锆系统”，锆在金中的溶解度为7.25％。

然而，对于珠宝制造中的应用，其中在项目中的冷加工性非常重要，在明特克撰写的另一篇文章“硬度增加的18克拉黄金合金”(第7页)中，据说超过在金中的5％的锆溶解度导致物品开裂。

如同在固态中所见，在该合金中观察到固溶强化现象，根据由C.W科尔蒂撰写文章“微-合金24克拉金”(第7页，表6)所述，在800-400摄氏度的温度下，1％的锆在金中的溶解度不同。

由于锆原子与金原子具有错配因子11.11，因此对合金存在取代强化(错配因子大于15)的影响。除珠宝制造外，金-锆合金还可用于：

a)牙科应用，其中金作为修复材料已使用了4000多年，特别是用于牙科修复。由于在合金中具有特殊的特性，可以广泛用于牙科领域，因此金-锆认为是一种重要的合金。

b)用于特殊用途的电气应用，其中金由于其诸如耐磨性和硬度等有利特性而用作接触材料，金锆合金在这里也具有良好的适用性。

此外，不同的文章讨论了微合金金，例如，由C.W.科尔蒂撰写的文章：“微合金化_科尔蒂_JTF2005_英文.PDF-132-147科尔蒂_英文COL(第10-11页和参考文献)”及在线提供以及杰弗里加夫纳撰写的另一篇文章：“990金-钛的研发：它的生产、使用和性能”(第1页和第9页)。