[发明专利]具有改善机械性能的银合金

说明书

本发明公开了银合金组合物，其由至少90.0％重量的银、0.01‑1.5％重量的锆、镁、钛中的每一种和余量的铜组成，具有改善的机械性能。银合金中的合金金属赋予其高的“铸态”和“60％冷加工”硬度，并具有可加工的弹性、降低的比重和耐磨性。

发明领域

本发明涉及银合金组合物，其由至少90.0％重量的银，0.01-1.5％重量的锆，镁和钛中的每一种以及余量的铜组成，具有改善的机械性能。银合金中的合金金属赋予其高的“铸态”和“60％冷加工”硬度，并具有可加工的弹性、降低的比重和耐磨损性。

发明背景

像金一样的银金属被认为是一种贵金属，非常柔软，具有可塑性和延展性。银具有亮白金属光泽，可以进行高度抛光，表现出高导电性、导热性、反射性和良好的耐腐蚀性。银的这些固有特性使其成为广泛工业应用的良好材料选择。除铸币外，银还用于制造珠宝、高价值餐具和器皿。银还可应用于医疗器械、牙科、光学、电气和电子设备、照相化合物、伏打电池的导电表面以及其他各种工业应用的成型、挤压和模制件。

被归类为“足银”的银至少含有99.5％的纯银，然而，由足银制成的产品很容易凹陷或弯曲变形，且容易损坏。因此，纯银很少被使用。

足银非常柔软和有韧性，由于其固有的缺乏硬度，单独使用是不可行的。足银金属的维氏硬度约为25HV。为了增强结构和增加硬度，银传统上与铜形成合金。铜通常用于生产纹银，纹银必须含有至少92.5％的银。纹银合金是外观至上、强度和耐用性尤为重要时的首选材料，如珠宝、铸币和银器。

纹银合金在市场上有售，在文献中也有描述。这些合金中的一些声称具有诸如高“铸态”硬度和通过热处理硬化的能力(可逆淬透性)等特征。示例性专利有如美国专利5817195、美国专利5039479、美国专利5037708、美国专利6139652、美国专利2006045792、美国专利9267191描述了纯银或纹银合金，具有一种或多种基础元素，如锌、铟、锡、镓、少量二氧化硅、贵金属等。

EP3329024提供一种可时效硬化的纹银合金，其包含92.5-96.8％重量的银(Ag)；0.7-1.9％重量的钯(Pd)；2.5-6.8％重量的锌(Zn)和铟(In)；最多0.25％重量的任选锗(Ge)和/或硅(Si)；最多3％重量的铜(Cu)；最多2％重量的锡(Sn)和/或镓(Ga)。该组合物的合金在硬化后具有约100-120HV的硬度(与标准纹银合金相当)和“铸态”或不小于50-60HV的均化硬度(与标准纹银合金相当)。

WO2012125516描述了含钛的纹银合金，其包含约92.5％重量至约99.5％重量的银和约0.5％重量至约7.0％重量的钛，以及选自钯、铌、铝、锗、硼、锌、铜和锆中的第三金属，其具有改善的硬度。

WO2017021818公开了一种可时效硬化的纹银合金，包含92.5-96.8％重量的银；0.7-1.9％重量的钯；2.5-6.8％重量的锌(Zn)和铟(In)；最多0.25％重量的锗(Ge)和/或硅(Si)；最大重量百分比为3％的铜(Cu)；最多2％重量的锡(Sn)和/或镓(Ga)，并且还可以进一步包括最多0.2％重量的铝(Al)、镁(Mg)、锰(Mn)、钛(Ti)，形成氧化物及用作晶粒细化剂、去氧化剂的其他元素的保护层。WO2017021818的纹银合金具有约48至120HV的维氏硬度。

此外，在现有技术中有描述以金、钯、锌、锗、铂和周期表中的其他金属作为合金金属的银合金，以获得或增强银合金对于其特定应用的性能。示例性专利/专利申请/专利公开包括但不限于US3929474、WO2004066354、WO03028669、CN1248044(A)、CN102699567or或DE19821386。

银合金的机械性能如硬度在现有技术中通过时效硬化得到改善，时效硬化需要将混合物加热到高温，然后冷却，再加热到中温，然后再次冷却。

鉴于以上所述，本发明人认为，存在提供银合金组合物的范围，该银合金组合物可进一步硬化，具有可加工的弹性和抗磨损性。