CN105992830A

CN105992830A - 用于饰品工业和钟表工业的贵金属合金

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Publication number: CN105992830A
Application number: CN201580002812.2A
Authority: CN
Inventors: H-G·申策尔; T·拉格
Original assignee: C Hafner & CoKg GmbH
Current assignee: C Hafner & CoKg GmbH
Priority date: 2014-02-11
Filing date: 2015-02-11
Publication date: 2016-10-05
Also published as: US10119177B2; EP2971198B1; WO2015120978A1; US20160215365A1; JP2017508071A; EP2971198A1

Abstract

本发明涉及用于制备饰品的包含钯和铑的贵金属合金，所述饰品例如首饰、珠宝、饰物、钟表和钟表壳和/或书写工具和/或其构件。根据本发明，所使用的贵金属合金具有40‑60重量％的量的钯和40‑60重量％的量的铑，并且所使用的贵金属合金优选具有在大于0至10重量％之间的量，优选在2重量％和5重量％之间的量，更优选3重量％的量的金、铂、钌和/或铱，其中由前述次要合金组分代替相应量的铑和/或钯，并且其中铑和钯以及优选提供的前述次要合金组分的量基本上总计100重量％。

Description

用于饰品工业和钟表工业的贵金属合金

本发明涉及包含钯和铑的贵金属合金用于饰品工业和钟表工业的制品的用途。

在饰品工业和钟表工业中希望贵金属合金的特别白的金属色泽，因为由此以特别好的方式帮助由所述贵金属合金制得的饰品具有石头，特别是宝石(例如钻石)的光泽。因此非常频繁地将人造白金用电镀铑层覆盖，从而改进用于制备饰品的人造白金或人造白金合金的较差的白色色泽。已知铑是具有最佳白色色泽的贵金属。这种途径例如描述于DE 102008 050 135中。但是其缺点不仅仅是在由人造白金或人造白金合金制备饰品时必须进行额外的工序(所述饰品的铑电镀)。更重要的是，对于这样制备的饰品的买家而言，电镀施加的铑层在饰品使用期间经受天然磨损，因此在一定的佩戴时间之后必须更换饰品的铑涂层，因为由于其磨损可以看到饰品的基础材料(即人造白金合金)的较差的白色色泽。

由铑或铑合金以实心合金的方式制备饰品是不切实际的，因为铑极脆并且因此不适合或至少不以足够适合的方式制备饰品，例如首饰、珠宝、钟表壳、书写工具等。

对于饰品工业和钟表工业中出现的大部分应用而言，铂以及高合金的铂合金(例如具有95重量％铂的合金)具有足够的白色色泽并且通常被认为是特别有价值的，因为铂是具有最高金属价格的贵金属。

钯是具有最低反光系数并且因此相比于铂合金呈现灰色的白色贵金属。出于该原因，钯目前仅用于饰品工业和钟表工业中的选定的应用，在这些应用中不需要或不太需要由钯或钯合金制备的产品的“理想白色”色泽。相比于铂，钯具有的优点不仅仅是轻于所述贵金属约40％。而且钯的金属价格明显低于铂的价格。然而由于前述不利色泽(钯呈现灰色)，前述两个优点在饰品工业和钟表工业中仅能得到不充分的利用。

通过DE 1 086 442 B已知钯铑合金作为纺丝喷嘴的材料的用途。为此所使用的合金具有25％至50％，特别是25％至42％的铑，剩余为钯。至多15％，优选至多10％，特别优选少于5％的钯在此可以被其它铂系金属、金、银、铁、钴、镍、铜和/或锰代替，其中非贵金属的含量应当不大于3％，在至多30％的铑含量条件下，铱含量<7％。前述合金作为纺丝喷嘴的材料的用途表现突出的性能在于所述合金即使在调质处理状态下仍然具有一定的伸长，因此大大消除了由于脆化造成的裂纹形成的危险。

由DE 1 080 785 B已知钯铑合金作为电触点和电位计的材料的用途。在此待使用的合金由5％至45％，优选15％至40％的铑和余量的钯组成。所述合金可以包含总共至多15％，优选至多5％的一种或多种其它铂系金属、金、银、镍、钴或铜，条件是当存在铱时铱含量小于10％。所述合金特别用于制备电触点和电位计表现突出的性能在于即使在接触时出现机械应力时仍然保持硬度和闭合强度。此外所述合金应当能够以高均匀性制备并且具有始终恒定的接触电阻；根据前述文献中的说明，如果在打开由其制备的电触点或电位计的触点时需要绝对的切换可靠性和均匀的电情况、触点处的输出电阻的稳定性和尽可能低的接触迁移，其用途将是特别有利的。

由申请人的EP 2 420 583 A2已知理想白色的抗蚀贵金属首饰合金，所述合金具有40重量％至70重量％的重量份的铑和60重量％至30重量％的重量份的铂，其中铂的重量份和铑的重量份基本上总计100重量％。在前述文献中同样描述了所述铑铂合金用于制备饰品(例如钟表、首饰、珠宝或书写工具)的用途。

由EP 1 548 135 A1已知用于高温范围，特别是用于燃气轮机、飞机发动机和产能装置的合金。其中描述的合金具有至少50原子％的铑和至多49原子％的第一材料，和在1原子％和15原子％之间的第二材料，和至多10原子％的第三材料，所述第一材料由元素钯、铂、铱的至少一者或其组合组成，所述第二材料由元素钨、铼或其组合组成，所述第三材料由铬或其混合物组成，其中所述合金在>1000℃的温度下具有至少90体积％的量的A1结构化相。

由DE 10 2004 024 026 A1已知在奥斯特瓦尔德(Ostwald)方法中用于N₂O分解的催化剂，所述催化剂具有载体和施加在所述载体上的铑涂层、铑/钯涂层或氧化铑涂层。

DE 38 12 565 C1描述了可铸造钯合金在牙科技术中的用途。此处所使用的合金具有60重量％至99.5重量％的钯、0.5重量％至40重量％的铱和0重量％至25重量％的钌和/或铑。

本发明的目的在于提供基于钯的合金，所述合金在饰品工业和钟表工业用于制备饰品例如首饰、饰物、珠宝或书写工具以及钟表、钟表壳以及前述物品的构件，所述合金相比于纯钯或高合金钯具有“更白”的色泽。

根据本发明通过贵金属合金的用途实现所述目的，所述贵金属合金提供了所使用的贵金属合金，所述所使用的贵金属合金具有40-60重量％的量的钯和40-60重量％的量的铑，并且所述贵金属合金优选具有在大于0至10重量％之间的量，优选在2重量％和5重量％之间的量，更优选3重量％的量的金、铂、钌和/或铱，其中由前述次要合金组分代替相应量的铑和/或钯，并且其中铑和钯以及优选提供的前述次要合金组分的量基本上总计100重量％。

前述贵金属合金特别适合用于饰品工业和钟表工业，因为其具有与铑或铑涂层相当或至少与铂或铂合金相当的白色色泽。所述贵金属合金因此以有利的方式特别明亮并且因此特别适合用于制备饰品，特别是具有宝石例如钻石的饰品。由于根据本发明所使用的贵金属合金(由于其以冶金学方式制备并且不仅仅是涂层)本身具有所述色泽，所以制备饰品时不再需要通过其它处理步骤(例如电镀铑)改进其色泽。

根据本发明所使用的贵金属合金的另一个优点是，其以重量计比具有相同或相当的白色色泽的铂合金明显更轻，并且其比这种铂合金以明显更低的成本制备，因为(如上所述)铑和钯的金属价格明显低于铂的金属价格。

根据本发明所使用的贵金属合金具有在180-200HV范围内的软态硬度并且因此特别好地适合于借助热成形制备饰品。其具有大于250HV，优选大于300HV范围内的硬态硬度，并且因此特征在于良好的闭合强度。由根据本发明所使用的贵金属合金制备的饰品因此的特征在于可以长期维持其光泽表面。

本发明的一个有利的实施方案设计为，根据本发明所使用的贵金属合金包含47至53重量％的重量份的钯和53至47重量％的重量份的铑，其中铑和钯以及前述杂质和掺杂物的量总计100重量％。这种措施的优点在于根据本发明的贵金属合金的还更白的色泽。

本发明的另一个有利的实施方案设计为，根据本发明所使用的贵金属合金具有50-52重量％的钯和50-48重量％的铑，其中钯和铑的前述量(不考虑前述杂质和掺杂物)总计100重量％。

本发明的另一个有利的实施方案设计为，根据本发明所使用的贵金属合金具有50重量％的钯和50重量％的铑，其中钯和铑这两者的量(不考虑前述杂质和掺杂物)总计100重量％。

本发明的另一个有利的实施方案设计为，根据本发明的贵金属合金具有47-50重量％的钯和53-50重量％的铑，其中钯和铑的量(不考虑前述杂质和掺杂物)总计100重量％。

本发明的另一个有利的实施方案设计为，根据本发明的合金总共具有大于0和最多10重量％，优选2重量％至5重量％，更优选3重量％的量的金、铂、钌和/或铱，其中铑和钯以及前述次要合金组分的量总计100重量％并且次要合金组分优选代替相应量的铑。

本发明的其它优点和实施方案是从属权利要求的主题。

本发明的其它细节和优点取自下文描述的实施例。

所描述的贵金属合金的第一个实施例具有40-60重量％的钯和60-40重量％的铑，其中当不考虑这些金属的常规杂质和掺杂物时，钯和铑的前述量总计100重量％。无需为本领域技术人员解释，前述重量份以及如下实施例的重量份被理解为包括在冶金学制备过程中出现的常规公差。

所描述的贵金属合金具有在9至10范围内的黄度指数YI。这样的低于10的黄度指数YI对于这样的贵金属合金而言被视为是极低的，并且通常仅由铑本身或铑铂合金实现。

所描述的合金的亮度值(L*值)在86和88之间的范围内，这是令人惊讶的，因为所述L*值明显高于纯贵金属钯或铑的情况：铑具有83.8的L*值而钯具有81.1的L*值。所描述的贵金属合金因此以有利的方式非常明亮，即具有包含95重量％铂的铂合金的水平的极白的色泽。所描述的贵金属合金因此在视觉上与铑、电镀施加至基础材料上的铑层、铑铂合金或至少与铂或具有95重量％铂的铂合金几乎没有区别，但是可以以有利的方式以更低的成本制得。

前述值通过测量和由DIN 5033定义的标准条件确定。所描述的实施例的L*a*b*色彩空间的其它值在0.7<＝a*<＝0.9和3.5<＝b*<＝4的范围内。

所述贵金属合金的第二个实施例设计为，所述贵金属合金包含53-47重量％的钯和47-53重量％的铑，其中考虑不可避免的杂质和掺杂物以及相应的冶金学公差极限，前述量总计100重量％。这样的合金具有87.3范围内的L*值和9.7范围内的黄度指数YI。颜色参数a*和b*为约0.8或3.8。

所述贵金属合金的第三个实施例设计为，所述贵金属合金包含52-50重量％的钯和48-50重量％的铑，其中钯和铑的量(不考虑常规掺杂物和杂质以及合金公差)总计100重量％。这样的合金具有9.8的黄度指数YI，87.3的L*值。颜色参数a*和b*为0.8或3.8。

所述贵金属合金的第四个实施例设计为，所述贵金属合金包含50重量％的钯和50重量％的铑，其中钯和铑的量(不考虑常规掺杂物和杂质以及合金公差)总计100重量％。这样的合金具有9.8范围内的黄度指数YI。亮度L*在87.3范围内，并且颜色参数a*和b*为0.8或3.8。

所述贵金属合金的第五个实施例设计为，所述贵金属合金包含47-50重量％的钯和53-50重量％的铑，其中铑和钯的量(不考虑常规掺杂物和杂质以及合金公差)总计100重量％。这样的贵金属合金具有9.8范围内的黄度指数YI。亮度L*在87.4范围内，并且颜色参数a*和b*为0.9或3.7。

所述贵金属合金的第六个实施例设计为，所述贵金属合金包含40重量％的钯和60重量％的铑，其中铑和钯的量(不考虑常规掺杂物和杂质以及合金公差)总计100重量％。这样的合金具有9.0范围内的黄度指数YI。亮度L*在87.1范围内，并且颜色参数a*和b*为0.8或3.5。

前述贵金属合金中优选第四个实施例的贵金属合金，即具有50重量％的重量份的钯和50重量％的重量份的铑的合金。正如通过前述颜色参数得出的，其具有3.8的黄蓝值b*，所述黄蓝值b*接近铑(b*＝2.8)和钯(b*＝6.0)的相应b*值的算术平均。第四个实施例的合金的绿红值a*略高于所述合金的主要合金组分的算术平均；铑具有a*＝0.6的a*值并且钯具有a*＝0.4的a*值。第四个实施例的合金的绿红值a*为约0.8，但是基本上仍然接近零，因此仍然可忽略。

令人惊讶地发现，所描述的合金，特别是第四个实施例的合金的L*＝87.3的亮度值L*明显高于纯材料的亮度值L*。钯具有81.1的亮度值L*和13.6的黄度指数YI。铑的相应值为L*＝83.8和YI＝6.8。第四个实施例的合金的L*＝87.3的L*值为95％铂合金的水平，因此所述合金非常明亮，这也得自YI＝9.8的黄度指数。因此特别是根据第四个实施例的贵金属合金在视觉上与铑、电镀铑层、铑铂合金或至少与铂或高合金铂合金(例如Pt 950)几乎没有区别。

优选的是，向前述贵金属合金加入大于0和最多10重量％的量的金、铂、钌和/或铱作为次要合金组分，其中当不考虑常规掺杂物和杂质以及合金公差时，铑和钯以及次要合金组分的量总计100重量％。这种措施的优点在于，这样形成的贵金属合金的铸造组织具有更精细的组织结构。

在由根据前五个实施例之一的合金制备前述包含金、铂、钌和/或铑的贵金属合金时优选的设计为，相应量的铑被待加入所述合金的量的前述次要合金组分代替。但是也有可能不代替铑，而是代替钯。前述两种措施的组合同样是可能的，即由前述次要合金组分代替相应量的铑和钯。

已令人惊讶地发现，所描述的贵金属合金非常好地适合于根据失蜡铸造法进行首饰铸造，其中可以使用用于铸造贵金属合金的常规装置和镶铸料(Einbettmasse)。由所描述的合金制备的铸件基本上不具有孔或仅具有少量孔。其具有在180-200HV范围内的硬度。所述高铸造硬度的优点在于，对于饰品的制备可以铸造制成的形状并且对于大量应用而言无需之后通过成形改进其硬度。

所描述的贵金属合金的另一个优点在于，实际上观察不到由于与镶铸料反应而造成的表面缺陷。所描述的贵金属合金相比于其它首饰材料(例如铂950或人造白金750)的出乎预料的低凝固收缩减少了收缩孔隙度的风险，所述孔隙度是首饰铸造中的主要问题。

所描述的贵金属合金的另一个优点在于，几乎排除气体反应和/或镶铸料反应，因为不管铑还是钯都具有高的耐化学性。这还造成可以进行所描述的贵金属合金的剩余部分的重铸而无较大困难，因为所描述的贵金属合金不受首饰铸造过程中的化学反应的影响。由此得到的铸造过程的剩余部分的可重用性造成良好的材料利用。

所描述的贵金属合金的与首饰铸造相关的另一个优点在于，通过这样的首饰铸造制备的铸件具有接近最终形状的尺寸，其连同良好的可重铸性造成材料的经济使用。

所描述的合金的在180-200HV范围内，特别是190HV的铸造硬度具有的优点在于，所述合金可以借助热成形工艺最佳地加工，为此适合的是超过约845℃的混溶隙的温度。特别合适的是1200-1300℃的温度。优点在于，在这样的温度下仍然可能进行锤击或轧制，其中每个成形步骤至多10％的变形是有可能的。

在热成形和因此实现的铸造组织的转变之后还有可能用例如在贵金属加工中通常使用的机器进行冷成形。固溶退火状态(在1000℃退火然后淬火)具有130HV至140HV的硬度。通过冷成形可以实现大于250HV，优选大于300HV的硬度。所描述的贵金属合金的高硬度提供良好的耐磨损性并且因此良好地维持由所描述的合金制备的首饰(例如饰品、钟表、钟表壳、书写工具、珠宝、饰物等以及前述物品的构件)的光泽表面。

Claims

1.包含钯和铑的贵金属合金用于制备饰品的用途，所述饰品例如为首饰、珠宝、饰物、钟表和钟表壳和/或书写工具和/或其构件，其特征在于，所使用的贵金属合金具有40-60重量％的量的钯和40-60重量％的量的铑，并且所使用的贵金属合金优选具有在大于0至10重量％之间的量，优选在2重量％和5重量％之间的量，更优选3重量％的量的金、铂、钌和/或铱，其中由前述次要合金组分代替相应量的铑和/或钯，并且其中铑和钯以及优选提供的前述次要合金组分的量基本上总计100重量％。

2.根据权利要求1所述的贵金属合金的用途，其特征在于，所述贵金属合金具有53-47重量％的量的钯和47-53重量％的量的铑。

3.根据前述权利要求任一项所述的贵金属合金的用途，其特征在于，所述贵金属合金具有52-50重量％的量的钯和48-50重量％的量的铑。

4.根据前述权利要求任一项所述的贵金属合金的用途，其特征在于，所述贵金属合金具有50重量％的量的钯和50重量％的量的铑。

5.根据前述权利要求任一项所述的贵金属合金的用途，其特征在于，所述贵金属合金具有47-50重量％的量的钯和53-50重量％的量的铑。

6.根据前述权利要求任一项所述的贵金属合金的用途，其特征在于，所述贵金属合金具有40重量％的量的钯和60重量％的量的铑。

7.饰品例如首饰、珠宝、饰物、钟表、钟表壳和/或书写工具及其各自的构件，其特征在于，所述饰品由贵金属合金制备，所述贵金属合金具有40-60重量％的量的钯和60-40重量％的量的铑，并且所使用的贵金属合金优选具有在大于0至10重量％之间的量，优选在2重量％和5重量％之间的量，更优选3重量％的量的金、铂、钌和/或铱，其中由前述次要合金组分代替相应量的铑和/或钯，并且其中铑和钯以及优选提供的前述次要合金组分的量基本上总计100重量％。

8.根据权利要求7所述的饰品例如首饰、珠宝、饰物、钟表、钟表壳和/或书写工具及其各自的构件，其特征在于，前述物品和/或其各自的构件由实心合金制备。

9.包含钯和铑的贵金属合金，所述贵金属合金特别用于制备饰品，所述饰品例如为首饰、珠宝、饰物、钟表和钟表壳和/或书写工具和/或其各自的构件，其特征在于，所述贵金属合金具有40-60重量％的量的钯和40-60重量％的量的铑，并且所述贵金属合金优选具有在大于0至10重量％之间的量，优选在2重量％和5重量％之间的量，更优选3重量％的量的金、铂、钌和/或铱，其中由前述次要合金组分代替相应量的铑和/或钯，并且其中铑和钯以及优选提供的前述次要合金组分的量基本上总计100重量％。