添加Si、Co對(duì)18K黃色金合金組織與性能的影響.pdf

1、金合金是重要的飾品材料，隨著珠寶業(yè)的發(fā)展對(duì)金合金的性能提出了更高的要求。本文以高性能飾品金合金材料為研究方向，選取目前最具代表性的18KAu-Ag-Cu-Zn黃色金合金為基礎(chǔ)，首先制備了不同Si含量的系列金合金，采用金相顯微鏡，掃描電鏡觀察了合金在不同狀態(tài)下的顯微組織結(jié)構(gòu)，利用能譜儀以及顯微硬度計(jì)等測(cè)試分析方法，探討和研究了單獨(dú)添加Si的金合金性能，確定Si元素的最佳添加量，然后在此基礎(chǔ)上制備了復(fù)合添加Si、Co的系列金合金，研究和探討

2、了添加元素對(duì)合金組織與性能的影響以及c0的時(shí)效硬化行為，并進(jìn)一步探討了Si、Co在合金中的存在形式與作用機(jī)理。結(jié)果表明： 添加Si元素能有效提高合金流動(dòng)性從而有效提高合金的填充性能以及表面質(zhì)量，它使得合金在鑄態(tài)下可以直接獲得光亮的表面。同時(shí)Si還作為還原劑，降低合金與鑄模以及氧氣的反應(yīng)傾向，使最終產(chǎn)品雜質(zhì)含量減少。 但是隨著Si添加量的增加會(huì)使合金的顯微組織明顯粗化，影響合金性能。添加過量的Si(0.1％)會(huì)使其與Au形

3、成低熔點(diǎn)的共晶化合物Au<,2>Si(363℃)，它們很容易在晶界偏析聚集，這將導(dǎo)致合金脆化，在加熱條件下往往會(huì)導(dǎo)致脆性裂紋。為了保證合金的最佳性能，最終確定Si的最佳添加量為0.05％。 添加Co元素會(huì)使18K黃色金合金的補(bǔ)口顯微組織明顯變質(zhì)，其顯微組織由樹枝晶轉(zhuǎn)變?yōu)榈容S晶。隨著Co的增加，顯微組織先變細(xì)然后又有粗化的趨勢(shì)，添加量在0.2％時(shí)，細(xì)化效果最佳。添加Co元素的金合金變質(zhì)效果并不明顯，但仍然有明顯的細(xì)化作用，添加了過

4、多(0.3％)的Co會(huì)使其形成的高熔點(diǎn)化合物偏聚形成硬質(zhì)點(diǎn)和夾雜，影響試樣拋光以及機(jī)械性能。 添加微量Co對(duì)鑄態(tài)金合金有明顯的強(qiáng)化作用，合金的顯微硬度隨添加量的增加而增加，當(dāng)含量為0.2％時(shí)達(dá)到最高(162Hv)，含量為0.3％的合金顯微硬度略有降低，但趨勢(shì)并不明顯，強(qiáng)化機(jī)制為固溶強(qiáng)化和析出強(qiáng)化共同作用的結(jié)果。添加Co元素會(huì)使合金會(huì)有顯著的時(shí)效硬化效果，其顯微硬度隨著添加量的增加而增加，當(dāng)含量達(dá)到0.2％時(shí)，顯微硬度達(dá)到最高值(

5、242Hv)，隨后硬度變化不大。添加了Co的試樣，隨著時(shí)效溫度的升高，顯微硬度先增加后降低，在250℃的溫度下實(shí)效效果最佳，其硬化機(jī)制主要為相分解強(qiáng)化和析出強(qiáng)化。復(fù)合添加Si、Co的金合金中，由于Si的存在抵消了一部分Co的細(xì)化效果，同時(shí)由于CoSi相的生成，此為高熔點(diǎn)的化合物，釘扎于基體中，起著析出強(qiáng)化和彌散強(qiáng)化的作用：在某種程度上也降低了Si的過量造成的副作用。 隨著Si添加量的增加流動(dòng)性變好，表面更加光亮，但是會(huì)影響合金的