DE10008744A1

DE10008744A1 - Weißgold-Schmucklegierung

Info

Publication number: DE10008744A1
Application number: DE2000108744
Authority: DE
Inventors: Gerolf Bossert; Katja Spohn
Original assignee: Wieland Edelmetalle KG
Current assignee: Wieland Dental and Technik GmbH and Co KG
Priority date: 2000-02-24
Filing date: 2000-02-24
Publication date: 2001-08-30

Abstract

Die Erfindung zeigt eine Weißgold-Schmucklegierung, bestehend aus 30 bis 40 Gew.-% Gold, 10 bis 65 Gew.-% Silber und 0,5 bis 5 Gew.-% Eisen. Gegebenenfalls können bis zu 12 Gew.-% Kupfer und ggf. weitere Legierungszusätze enthalten sein. Bei bevorzugten Ausführungsformen liegt der Eisengehalt zwischen 0,5 und 3 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 1 und 2 Gew.-%. Die entfärbende Wirkung des Eisenzusatzes wird insbesondere bei 8- und 9-karätigen Weißgold-Legierungen eingesetzt. Die erfindungsgemäßen Legierungen sind für alle Schmuckzwecke nutzbar.

Description

Goldlegierungen für Schmuckzwecke zeichnen sich im allgemei nen durch ihre schöne Farbe sowie ihre guten Verarbeitungs- und Trageeigenschaften aus. Eine besondere Gruppe an Goldle gierungen stellen hier die sog. Weißgold-Legierungen dar, denen Legierungselemente beigemischt werden, welche die Ent färbung des gelben Farbtones des Goldes zu einem weißlichen Ton bewirken. Gebräuchliche Legierungselemente mit dieser Wirkung sind Nickel und Palladium.

Es gab in der Vergangenheit bereits Ansätze, die Legierungs elemente Nickel und Palladium bei Weißgold-Legierungen durch andere Elemente zu ersetzen. Die Gründe hierfür sind in er ster Linie, daß der Einsatz von Nickel aufgrund seiner Aller gie fördernden Eigenschaften vermieden werden soll und Palla dium ein vergleichsweise teuerer Legierungszusatz ist. Bei derartigen Versuchen wurde festgestellt, daß andere Legie rungselemente als Nickel oder Palladium zwar ebenfalls eine Entfärbung des gelben Farbtones bewirken, jedoch häufig die Verarbeitungseigenschaften der entstandenen Legierung in be trächtlichem Ausmaß verschlechtern.

Aus der DE-A-44 23 646 sind Weißgold-Legierungen bekannt, die als entfärbende Elemente Kobalt und Mangan enthalten. Diese Legierungen haben zwar sehr gute mechanische Eigenschaften, sind aber beim Schmelzen und bei der übrigen Verarbeitung der Legierung nicht einfach zu beherrschen. Grund hierfür ist unter anderem, daß Mangan einen hohen Dampfdruck aufweist, der beispielsweise bei Lötarbeiten zu einer oberflächlichen Entfärbung der Legierung führt.

Aus der DE-C-43 20 928 sind Weißgold-Legierungen bekanntge worden, die Gold, Silber, Mangan und Gallium oder Germanium als zwingende Bestandteile enthalten. Wahlweise können noch die Legierungselemente Zink, Zinn, Indium, Kupfer, Eisen, Ruthenium, Rhodium, Rhenium und Iridium zugesetzt sein. Auch hier bildet Mangan einen wesentlichen Legierungsbestandteil mit den bereits beschriebenen Nachteilen, insbesondere in ihrem Lötverhalten.

Die DE-A-36 41 228 beschreibt eine Goldlegierung mit irisie render, bläulicher Farbe, die neben Gold, Nickel, Chrom, Mo lybdän, Vanadium, Kohlenstoff und Wolfram auch Eisen als Le gierungsbestandteil enthält. Der Nickelgehalt liegt zwischen 3 und 5 Gew.-% und soll bei der Entwicklung neuer Weißgold- Legierungen gerade vermieden werden.

Weiter gibt es im sog. niederkarätigen Bereich sog. "Silber weißgolde", bei denen man versucht, die erforderliche weiße oder weißliche Farbe allein durch das Zumischen von hohen Silberanteilen zu erreichen. Allerdings kommt man auf diese Weise nur zu schmutzig-hellgelbe Farben von Legierungen, die zu den ohnehin auch nur hellgelben normalen 8- oder 9-Karat- Legierungen keinen akzeptablen Farbkontrast bilden. Außerdem besitzen die sog. Silberweißgolde den Nachteil, daß sie sehr weich sind.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, neue Weißgold-Legie rungen, insbesondere mit niederkarätigen Goldgehalten bereit zustellen, die insbesondere unter Vermeidung des Legierungs bestandteils Nickel sowie unter mengenmäßiger Reduzierung oder ggf. auch Vermeidung des Edelmetalls Palladium eine an sprechende weiße Farbe bei guten Verarbeitungs- und Ge brauchsseigenschaften aufweisen. Die beschriebenen und weitere Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Weißgold-Legierungen sollen vermieden werden.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Weißgold-Schmucklegierung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausführungsfor men sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 16 beschrieben. Der Inhalt sämtlicher Ansprüche wird hiermit durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht.

Die erfindungsgemäßen Legierungen bestehen aus 30 bis 40 Gew.-% Gold, 10 bis 65 Gew.-% Silber und 0,5 bis 5 Gew.-% Eisen. Gegebenenfalls kann Kupfer in einer Menge bis zu 12 Gew.-% zugesetzt sein. Der Einsatz weiterer zusätzlicher Legierungsbestandteile ist ebenfalls möglich.

Die Erfindung beruht somit wesentlich auf der überraschenden Erkenntnis, daß der Zusatz von Eisen als Legierungselement eine starke Entfärbung der Goldfarbe bewirken kann. Dies ist hier insbesondere bei den für Schmuckzwecken interessanten 8- und 9-karätigen Goldlegierungen der Fall. Der weitere mög liche Legierungsbestandteil Kupfer kann den auf das Eisen zurückgehenden Entfärbungseffekt unterstützen oder verstär ken.

Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung können 0 bis 5 Gew.-% mindestens eines der Elemente Mangan, Cobalt, Niob oder Palladium zugesetzt sein. Innerhalb des genannten Bereiches sind Mengen zwischen 0 und 3 Gew.-% bevorzugt. Die genannten Elemente können in den angegebenen Mengen eine Verstärkung der weißen Farbe und damit des optischen Erschei nungsbildes der Legierung bewirken.

Zusätzlich oder alternativ können bei bevorzugten Ausfüh rungsformen der Erfindung 0 bis 3 Gew.-% mindestens eines der Elemente Indium, Zinn, Gallium, Germanium, Magnesium oder Zink vorhanden sein. Innerhalb des genannten Bereiches sind Mengen zwischen 0 und 1,5 Gew.-% bevorzugt. Die genannten Elemente können zur Desoxidation der Legierung dienen.

Ebenfalls zusätzlich oder alternativ können bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung 0 bis 1 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 0,5 Gew.-%, mindestens eines der Elemente Ruthenium, Rhodium, Iridium, Platin, Wolfram oder Tantal vorhanden sein. Diese Elemente können zur Kornfeinung dienen, d. h. die Korngröße innerhalb der Legierung verringern.

Gemäß der Erfindung liegt der Eisengehalt der Legierungen vorzugsweise zwischen 0,5 bis 3 Gew.-%, insbesondere zwi schen 1 und 2 Gew.-%. Wird Kupfer zugegeben, so sind bei diesen Ausführungsformen erfindungsgemäß Kupfermengen bis zu 8 Gew.-% bevorzugt. Insbesondere wird Kupfer dabei in Mengen von 4 bis 7 Gew.-% zugesetzt.

Die erfindungsgemäßen Schmucklegierungen besitzen im 8-Ka rat-Bereich vorzugsweise einen Goldanteil von 32 bis 34 Gew.-%, einen Silberanteil von 50 bis 60 Gew.-% und einen Eisenanteil von 0,5 bis 2 Gew.-%. Dabei liegt der Silberan teil vorzugsweise zwischen 57 und 60 Gew.-% und der Eisenan teil zwischen 0,5 und 1,5 Gew.-%. Ein zusätzlicher Kupferan teil beträgt vorzugsweise 5 bis 10 Gew.-%, insbesondere 6 bis 8 Gew.-%. Eine beispielhaft zu nennende bevorzugte Legierung besteht aus 33,5 Gew.-% Gold, 58,5 Gew.-% Silber, 1 Gew.-% Eisen und 7 Gew.-% Kupfer.

Erfindungsgemäße Legierungen im 9-Karat-Bereich besitzen vorzugsweise einen Goldanteil von 36 bis 39 Gew.-%, einen Silberanteil von 50 bis 60 Gew.-% und einen Eisenanteil von 0,5 bis 3 Gew.-%. Dabei sind Silberanteile zwischen 55 und 58 Gew.-% und Eisenanteile zwischen 1 und 2 Gew.-% besonders hervorzuheben. Ein zusätzlicher Kupferanteil beträgt vorzugs weise 3 bis 8 Gew.-%, insbesondere 4 bis 6 Gew.-%. Eine be vorzugte Legierungszusammensetzung beträgt beispielsweise: 37,8 Gew.-% Gold, 56 Gew.-% Silber, 1,5 Gew.-% Eisen und 4,7 Gew.-% Kupfer.

Wie bereits erwähnt, besitzen die erfindungsgemäßen Legierun gen eine ausreichend weißliche Farbe, insbesondere eine fast ideal weiße Farbe, mit gutem Kontrast zu gebräuchlichen Gelbgolden. Die Legierungen können gut verlötet und zu Schmuckgut vergossen werden. Gerade im niederkarätigen Bereich besitzen sie, beispielsweise im Gegensatz zu den erwähnten "Silberweißgolden", eine ausreichende Härte (übli cherweise größer 100 HV). Sie können gestanzt und spanab hebend verarbeitet werden. Sie sind somit für die gesamte Schmuck- und Uhrenindustrie anwendbar und können beispiels weise in Form von Blechen, Drähten, Rohren, Gußteilen für Ketten, Broschen, Colliers, Ringen, Uhrengehäuse u. dgl. eingesetzt werden. Außerdem sind die Legierungen korrosions fest.

Die beschriebenen Merkmale und weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Beispielen in Verbindung mit den Ansprüchen. Hierbei können die einzelnen Merkmale jeweils für sich oder zu mehreren in Kombination miteinander verwirklicht sein.

Beispiel einer 8-Karat-Legierung

Eine Legierung aus 33,5 Gew.-% (Gewichtsteilen) Gold, 58,5 Gew.-% (Gewichtsteilen) Silber, 1 Gew.-% (Gewichtsteil) Eisen und 7 Gew.-% (Gewichtsteilen) Kupfer wurde in einem Tiegel erschmolzen und abgegossen. In dem beim Guß erhaltenen Zustand wurde eine Härte von 105 HV 5 gemessen. Die entstan dene Legierung zeigte eine helle, weiße Farbe. Das Schmelzin tervall (Solidus/Liquidus) betrug 852°C-917°C.

Die gemäß diesem Beispiel erhaltene Legierung wurde gewalzt und auf ihre Verarbeitungseigenschaften für Schmuckzwecke ge prüft. In diesem Zusammenhang erwies sie sich als sehr gut lötbar. Das Stanzen von Blechen und eine spanabhebende Bear beitung war sehr gut möglich. Eine chemische Behandlung durch Ätzen war ebenfalls gut durchführbar. Die Legierung war kor rosionsfest.

Beispiel einer 9-Rarat-Legierung

Eine Legierung aus 37,8 Gew.-% Gold, 56 Gew.-% Silber, 1,5 Gew.-% Eisen und 4,7 Gew.-% Kupfer wurde in einem Tiegel erschmolzen und abgegossen. Im so erhaltenen Gußzustand wurde eine Härte von 100 HV 5 gemessen. Auch diese Legierung wies eine helle, weiße Farbe auf. Das Schmelzintervall betrug 900°C-950°C.

Die gemäß diesem Beispiel erhaltene Legierung wurde eben falls gewalzt und in gleicher Weise wie in Beispiel 1 auf ihre Verarbeitungseigenschaften für Schmuckzwecke geprüft. Sie war ebenfalls sehr gut lötbar und ermöglichte das Stanzen von Blech und eine spanabhebende Bearbeitung in sehr guter Weise. Ein Polieren und ein chemisches Ätzen zeigten eben falls gute Erfolge. Auch diese Legierung war korrosionsfest.

Claims

1. Weißgold-Schmucklegierung, bestehend aus 30 bis 40 Gew.-% Gold, 10 bis 65 Gew.-% Silber, 0,5 bis 5 Gew.-% Eisen, 0 bis 12 Gew.-% Kupfer und ggf. weiteren Legierungszusät zen.

2. Weißgold-Schmucklegierung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß sie 0 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 3 Gew.-%, mindestens eines Elementes aus der Gruppe Mangan, Cobalt, Niob, Palladium enthält.

3. Weißgold-Schmucklegierung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0 bis 3 Gew.-%, vor zugsweise 0 bis 1 Gew.-%, mindestens eines Elementes aus der Gruppe Indium, Zinn, Gallium, Germanium, Magnesium, Zink enthält.

4. Weißgold-Schmucklegierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0 bis 1 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 0,5 Gew.-%, mindestens eines Elementes aus der Gruppe Ruthenium, Rhodium, Iri dium, Platin, Wolfram, Tantal enthält.

5. Weißgold-Schmucklegierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,5 bis 3 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 2 Gew.-% Eisen enthält.

6. Weißgold-Schmucklegierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0 bis 8 Gew.-%, vorzugsweise 4 bis 7 Gew.-% Kupfer enthält.

7. Weißgold-Schmucklegierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Goldan teil von 32 bis 34 Gew.-%, einen Silberanteil von 50 bis 60 Gew.-% und einen Eisenanteil von 0,5 bis 2 Gew.-% enthält.

8. Weißgold-Schmucklegierung nach Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, daß der Silberanteil 57 bis 60 Gew.-% be trägt.

9. Weißgold-Schmucklegierung nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenanteil 0,5 bis 1,5 Gew.-% beträgt.

10. Weißgold-Schmucklegierung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Kupferanteil von 5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 6 bis 8 Gew.-%, ent hält.

11. Weißgold-Schmucklegierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bestehend aus 33,5 Gew.-% Gold, 58,5 Gew.-% Silber, 1 Gew.-% Eisen und 7 Gew.-% Kupfer.

12. Weißgold-Schmucklegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Goldanteil von 36 bis 39 Gew.-%, einen Silberanteil von 50 bis 60 Gew.-% und einen Eisenanteil von 0,5 bis 3 Gew.-% enthält.

13. Weißgold-Schmucklegierung nach Anspruch 12, dadurch ge kennzeichnet, daß der Silberanteil 55 bis 58 Gew.-% be trägt.

14. Weißgold-Schmucklegierung nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenanteil 1 bis 2 Gew.-% beträgt.

15. Weißgold-Schmucklegierung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Kupferan teil von 3 bis 8 Gew.-%, vorzugsweise 4 bis 6 Gew.-%, enthält.

16. Weißgold-Schmucklegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder 12 bis 15, bestehend aus 37,8 Gew.-% Gold, 56 Gew.-% Silber, 1,5 Gew.-% Eisen und 4,7 Gew.-% Kupfer.

17. Verwendung von Eisen als Legierungsbestandteil zur Ent färbung von Gold in Weißgold-Schmucklegierungen mit einem Goldgehalt von weniger als 40 Gew.-%, wobei das Eisen insbesondere in einer Menge von 0,5 bis 5 Gew.-% verwendet wird.

18. Verwendung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Eisen in einer Menge von 0,5 bis 3 Gew.-%, vor zugsweise 1 bis 2 Gew.-%, vorhanden ist.