[发明专利]金合金及其制备方法

说明书

本发明涉及一种金合金及其制备方法。

金合金被用于装饰品和首饰中，如戒指、项链和手表，用于笔尖、牙科材料，还可用于医药、电子和测量仪表中。

由于高等级金合金通常较软，由其制成的装饰品和首饰在制造和使用中易受到损伤，因此使得难以保持其必需的高品质外观。例如纯金锭的显微维氏硬度HV大约为25。因此，对于金装饰品和金首饰如戒指和项链，使用了所谓的18K和14K金合金，这些合金是通过添加25-40％重量的银(Ag)、铜(Cu)等而硬化的。

在日本未审查专利公开号No.7-70671中，公开了一种制备纯度至少为99％重量的高硬度金的方法，该方法包括以下步骤：提供纯度至少为99％重量的纯金，向纯金中加入少量可以提高其硬度和强度的元素，然后通过例如拨丝对金进行塑性加工。

至于上面所述的18K和14K金合金，与纯度至少为99％重量的金相比，金合金的等级下降了，导致例如光泽、金色、吸引力、质感、以及高品质外观等方面的降低。因此，需要一种能够在制造和使用中抵抗受到损伤的所谓的24K金合金，这种金合金具有与纯金一样的高价值。

在日本未审专利公开No.7-70671中公开的高硬度金，有一个问题，就是金要经过深度塑性加工，如拨丝。

本发明的目的是提供一种高等级金合金，它在不经过深度塑性加工如拨丝的情况下就可硬化，并且它具有与纯金相同的高品质的外观和色调。

本发明的另一目的是提供一种制备高等级金合金的方法，它向纯金中添加少量的特殊元素，使得金合金在不损失与纯金同样的光泽、金色、吸引力、质感和高品质外观的情况下，硬度有所提高。

本发明人进行实验的结果表明，一种高等级的金合金可在不经过深度塑性加工如拨丝等的情况下得以硬化，并具有与常规纯金相同的高品质外观和色调。

在本发明中，可由按重量计包括：至少0.06％Co、至少0.03％Ge、余量是至少99％的金和偶然杂质的金合金制得上面所要求的金合金，并且这种金合金在不经深度塑性加工如拨丝的情况下即能硬化，还具有高品质外观和色调。

也就是说，本发明的金合金以重量计包括：至少0.06％Co、至少0.03％Ge、余量是至少99％的金和偶然杂质。

本发明的金合金按重量计包括：至少0.06％Co、至少0.03Ge、余量为至少99.9％的金和偶然杂质，它与24K合金类似，但由于它的高的商品价值，它更为可取。

根据本发明的制备这样一种高等级金合金的方法包括以下步骤：通过熔炼工艺及浇注，制得具有上述组成的金合金锭，然后按需要进行固溶热处理，再进行时效处理。

根据本发明的制备金合金的方法，其中金合金按重量计包括：至少0.06％Co、至少0.03％Ge、余量是至少99.9％的金和偶然杂质是优选的，因为金合金的制备方法与24K合金大致相同，但其商品价值要高。

时效处理优选地在300℃-500℃温度下进行10-60分钟，而固溶热处理优选在至少700℃的温度进行。

在本发明的金合金中添加Co和Ge是为了硬化较软的纯金。在时效处理时，金合金因为这两种添加组分的协同效果而得以硬化。为此目的，要求Co含量至少为0.06％重量，Ge含量至少为0.03％重量。这是因为，如果Co含量低于0.06％重量以及如果Ge含量低于0.03％重量，则硬化效果(上述的协同效果)不能充分体现。

如果Au含量低于99％重量，则金的等级就降低了。

在根据本发明的制备金合金的方法中，使用熔炼方法获得金合金锭，包括按重量计至少0.06％Co、至少0.03％Ge、余量是至少99％的金和偶然杂质。然后对金合金进行时效处理以硬化金合金。

尽管时效处理温度低时，所得金合金硬度更高，但由于低温时效需更长时间，因此从生产效率上讲，低温是不优选的。因此选择时效处理温度为300℃或更高，如果时效处理在高于500℃下进行，则不能获得由于时效所得的硬度。因此，时效处理必须在500℃或更低的温度下进行。

时效处理的时间随着合金的组成和时效处理温度的不同而不同。由于一般而言，低于10分钟时时效效果太低而达到60分钟时就足够了。因此在10-60分钟范围内选择时间是合适的。