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文檔簡介
1、本文闡述了金銀的合金化行為、金銀及其合金的腐蝕行為、銀及其合金抗變色技術(shù)的研究進展與足金和925銀的研究現(xiàn)狀。在此基礎(chǔ)上,采用氬氣保護中頻感應(yīng)熔煉和鐵模澆鑄制備了2種Au-Ti(-Y)系足金,采用氬氣保護水冷銅坩堝非自耗電極電弧熔煉制備了14種Ag-Cu(-Zn,Sn,In,Ge,Y,Nd,Si)系925銀,并系統(tǒng)探討了Au-Ti(-Y)系足金的強化機制與Ag-Cu(-Zn,Sn,In,Ge,Y,Nd,Si)系925銀的顯微組織、強化機
2、制及其在37℃人造汗液和室溫H2S氣氛中的抗腐蝕行為,為開發(fā)高強度足金和綜合性能好的925銀提供一些理論參考。
采用硬度測試、拉伸試驗、光學(xué)顯微分析(OM)和透射電子顯微分析(TEM)等手段,探討了Au-Ti(-Y)系足金的強化機制。結(jié)果表明,Au-Ti(-Y)系足金的基本強化方式包括細(xì)晶強化、固溶強化、加工硬化和時效沉淀強化。其中,Ti主要起細(xì)晶強化和時效沉淀強化的作用,且Ti含量高有利于獲得好的時效沉淀強化效果;Y主要
3、起細(xì)晶強化和固溶強化的作用。正是由于硬度和強度高,延性好,Au-Ti(-Y)系足金適合于制作以往只能用18K及其它低K金等才能制作的款式復(fù)雜且輕巧的飾品和寶石鑲嵌件。
采用硬度測試、差熱分析(DTA)、差示掃描量熱分析(DSC)、X射線衍射分析(XRD)、OM、掃描電子顯微分析(SEM)、TEM和X射線能量色散譜分析(EDS)等手段,探討了Ag-Cu(-Zn,Sn,In,Ge,Y,Nd,Si)系925銀的顯微組織和強化機制
4、。結(jié)果表明,Ag-Cu(-Zn,Sn,In,Ge,Y,Nd,Si)系925銀的顯微組織與其成分、熱處理工藝有關(guān)。Ag-7.5Cu合金的熔體流動性差,鑄態(tài)組織不致密;經(jīng)固溶+時效后析出α-Cu,但無浮凸組織形成。Ag-3.0~5.0Cu-2.5~4.5Zn、Ag-4.0Cu-2.5Zn-1.0Sn、Ag-4.0Cu-1.5~3.1Zn-0.4~2.0In、Ag-4.0Cu-2.1Zn-1.0Sn-0.4In、Ag-4.0Cu-3.0Zn-
5、0.5Ge、Ag-4.0Cu-3.0Zn-0.5Y、Ag-4.0Cu-3.0Zn-0.5Nd和Ag-4.0Cu-0.6Zn-1.5Sn-1.0In-0.2Ge-0.1Y-0.1Nd合金的熔體流動性好,鑄態(tài)組織致密;經(jīng)固溶+時效后沿晶界形成浮凸組織,浮凸組織的形成與β-Cu析出有關(guān),但浮凸組織數(shù)量與925銀的成分及時效溫度、時效時間有關(guān)。并且,Ag-4.0Cu-3.0Zn-0.5Nd合金無論在哪種熱處理狀態(tài)下都出現(xiàn)富Cu富Nd相,Ag-4
6、.0Cu-3.4Zn-0.1Si合金無論在哪種熱處理狀態(tài)下都出現(xiàn)富Cu富Si相。然而,Ag-4.0Cu-2.5Zn-1.0Ge合金的熔體流動性下降,鑄態(tài)組織不致密;經(jīng)固溶+時效后,無浮凸組織形成;無論在哪種熱處理狀態(tài)下,晶界都發(fā)生寬化,且Cu和Ge沿晶界偏Ag-Cu(-Zn,Sn,In,Ge,Y,Nd,Si)系925銀的強化方式主要是固溶強化、加工硬化和效沉淀強化。為了使Ag-Cu-Zn系925銀經(jīng)固溶+時效后具有高的硬度值,Cu含量高
7、于3[%]。對于大多數(shù)含4.0[%]Cu的Ag-Cu-Zn(-Sn,In,Ge,Y,Nd,Si)系925銀,固溶合理的時效溫度為200℃~250℃;70[%]冷變形后合理的時效溫度為150 ℃~200 ℃。
采用靜態(tài)浸漬試驗、動電位掃描、XRD、SEM、EDS和X射線光電子能譜分(XPS)等手段,探討了Ag-Cu(-Zn,Sn,In,Ge,Y,Nd,Si)系925銀在37℃人造汗液的抗腐蝕行為、腐蝕產(chǎn)物的形成速率及覆蓋率和
8、抗變色能力。結(jié)果表明,Ag-Cu(-Zn,In,Ge,Y,Nd,Si)系925銀抗37℃人造汗液腐蝕的能力與熱處理狀態(tài)和成分有關(guān),蝕形式主要是點蝕和應(yīng)力腐蝕。在700 ℃固溶0.5h、250 ℃時效4h、70[%]冷變形和冷變形+200 ℃時效4h共4種熱處理狀態(tài)中,925銀在70[%]冷變形狀態(tài)下腐蝕快,700 ℃固溶0.5h或250 ℃時效4h 狀態(tài)下腐蝕慢,但具體的抗腐蝕能力因成分而異Ag-Cu(-Zn,Sn,In,Ge,Y,Nd
9、,Si)系925銀在37 ℃人造汗液中腐蝕過程中表面腐蝕產(chǎn)的形成速率及覆蓋率和抗變色能力也與成分、熱處理狀態(tài)有關(guān)。在除70[%]冷變形狀之外的其它3種熱處理狀態(tài)下,Ag-4.0Cu-3.5Zn、Ag-4.0Cu-2.5Zn-1.0Sn、Ag-4.0Cu-1.5~3.1Zn-0.4~2.0In和Ag-4.0Cu-2.1Zn-1.0Sn-0.4In合金在這3種熱處理狀態(tài)下在37人造汗液中表面均難以形成由AgCl和Ag2O組成的黑色腐蝕產(chǎn)物,
10、抗變色能力好Ag-7.5Cu、Ag-4.0Cu-2.5~3.0Zn-0.5~1.0Ge、Ag-4.0Cu-3.0Zn-0.5Y、Ag-4.0Cu-3.0Zn-0.5Nd和Ag-4.0Cu-0.6Zn-1.5Sn-1.0In-0.2Ge-0.1Y-0.1Nd合金,在某些熱處理狀態(tài)下易形成色腐蝕產(chǎn)物膜,抗變色能力差。
采用靜態(tài)氣氛暴露試驗、SEM、EDS和XPS等手段,探討了250 ℃時效4h、冷變形+200 ℃時效4h 狀態(tài)
11、Ag-Cu(-Zn,Sn,In,Ge,Y,Nd,Si)系925銀在室溫H2S氣中的抗腐蝕行為和抗變色能力。結(jié)果表明,Ag-Cu(-Zn,Sn,In,Ge,Y,Nd,Si)系925在室溫H2S氣氛中的抗腐蝕行為和抗變色能力主要與成分有關(guān)。Ag-4.0Cu-3.5Zn合在室溫H2S氣氛中因先形成白色ZnS而延緩了黑色Ag2S和Cu2S的形成,抗變色力明顯比Ag-7.5Cu合金好。Ag-4.0Cu-1.5Zn-2.0In、Ag-4.0Cu-2
12、.1Zn-1.0Sn-0.4In Ag-4.0Cu-2.5~3.0Zn-0.5~1.0Ge和Ag-4.0Cu-0.6Zn-1.5Sn-1.0In-0.2Ge-0.1Y-0.1Nd合在室溫H2S氣氛中因先形成白色ZnS、黃色SnS2、鮮黃色In2S3或灰色GeS2等硫化而延緩了黑色Ag2S和Cu2S的形成,抗變色能力比Ag-4.0Cu-3.5Zn合金好。綜合Ag-Cu(-Zn,Sn,In,Ge,Y,Nd,Si)系925銀的強化機制及其在3
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