[go: up one dir, main page]

DE102016008074A1 - Solid glass-forming white gold alloy - Google Patents

Solid glass-forming white gold alloy Download PDF

Info

Publication number
DE102016008074A1
DE102016008074A1 DE102016008074.4A DE102016008074A DE102016008074A1 DE 102016008074 A1 DE102016008074 A1 DE 102016008074A1 DE 102016008074 A DE102016008074 A DE 102016008074A DE 102016008074 A1 DE102016008074 A1 DE 102016008074A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gold alloy
white gold
elements
alloy according
alloys
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102016008074.4A
Other languages
German (de)
Inventor
Oliver Gross
Isabella Gallino
Ralf Busch
Miriam Eisenbart
Ulrich Klotz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universitaet des Saarlandes
Original Assignee
Universitaet des Saarlandes
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universitaet des Saarlandes filed Critical Universitaet des Saarlandes
Priority to DE102016008074.4A priority Critical patent/DE102016008074A1/en
Priority to EP17739868.2A priority patent/EP3478864A1/en
Priority to PCT/EP2017/000777 priority patent/WO2018001564A1/en
Publication of DE102016008074A1 publication Critical patent/DE102016008074A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C5/00Alloys based on noble metals
    • C22C5/02Alloys based on gold
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C45/00Amorphous alloys

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Adornments (AREA)

Abstract

Eine Weißgoldlegierung der Zusammensetzung (Au1-a-bAga(Pd1-cPtc)b)100-x-y(CU1-d­eLdMe)x(Si1-fGef)y wurde hergestellt, worin: L für In, Ga oder Sn steht oder Ld für L1 d1L2 d2 oder L1 d1L2 d2L3 d3 steht, wobei L1, L2 und L3 aus den Elementen In, Ga oder Sn ausgewählt sind, und M für ein oder mehrere Elemente aus den Elementen Ni, Co und Fe steht; x und y sind at%, wobei x = 10–30 at%, y = 10–16,3 at%, wobei (100-x-y) und x und y unvermeidliche Spurenverunreinigungen enthalten können, a, b, c, d, e und f ein Bruchteil von 1 sind, wobei a = 0,02–0,20, b = 0–0,1, c = 0–1, d = 0,02–0,40, d1 = 0 bis 0,4; d2 = 0 bis 0,4; d3 = 0 bis 0,4, wobei d1 + d2 + d3 = d, e = 0–0,12 (Gesamtbruchteil der Elemente Ni, Co und Fe) und f = 0–0,40. Die Weißgoldlegierung ist in einem breiten Bereich massivglasbildend und für Schmuckanwendungen geeignet.A white gold alloy of the composition (Au1-a-bAga (Pd1-cPtc) b) 100-xy (CU1-deLdMe) x (Si1-fGef) y was prepared wherein: L is In, Ga or Sn or Ld is L1 d1L2 d2 or L1 d1L2 d2L3 d3, wherein L1, L2 and L3 are selected from the elements In, Ga or Sn, and M is one or more elements of the elements Ni, Co and Fe; x and y are at%, where x = 10-30 at%, y = 10-16.3 at%, where (100-xy) and x and y may contain unavoidable trace impurities, a, b, c, d, e and f is a fraction of 1, where a = 0.02-0.20, b = 0-0.1, c = 0-1, d = 0.02-0.40, d1 = 0-0.4 ; d2 = 0 to 0.4; d3 = 0 to 0.4, where d1 + d2 + d3 = d, e = 0-0.12 (total fraction of elements Ni, Co and Fe) and f = 0-0.40. The white gold alloy is solid glass forming in a wide range and suitable for jewelry applications.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Weißgoldlegierung, die in weiten Bereichen Massivgläser bilden kann.The invention relates to a white gold alloy, which can form solid glasses in many areas.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Metallische Massivgläser sind Legierungen, die bei ausreichend hohen Kühlraten zu amorphen Festkörpern erstarren. Durch ihre amorphe Struktur besitzen metallische Massivgläser Eigenschaften, die sie konventionellen Metalllegierungen weit überlegen machen.Metallic solid glasses are alloys that solidify at sufficiently high cooling rates to form amorphous solids. Due to their amorphous structure, metallic solid glasses have properties that make them far superior to conventional metal alloys.

Durch das Ausbleiben eines Volumensprungs durch Kristallisation der Probe lassen sich aus massivglasbildenden Legierungen endformnahe Gussstücke herstellen, die ein Minimum an Nachbearbeitung erfordern. Naheutektischen Legierungen zeigen aufgrund ihrer niedrigen Liquidustemperatur ausgezeichnete Gießeigenschaften. Des Weiteren lässt sich amorphes Halbzeug (z, B. Granalien) aus dem Glas in den Bereich der unterkühlten Schmelze aufheizen und umformen.The lack of a volume jump by crystallization of the sample can be made of solid glass forming alloys near net shape castings, which require a minimum of post-processing. Near-eutectic alloys exhibit excellent casting properties due to their low liquidus temperature. Furthermore, amorphous semifinished product (z, B. granules) can be heated out of the glass into the area of the supercooled melt and reshaped.

Metallische Massivgläser können auch wesentlich höhere Härten aufweisen als kristalline Legierungen.Metallic solid glasses can also have much higher hardness than crystalline alloys.

Die Zusammensetzung von metallischen Massivgläsern lässt sich jedoch nicht beliebig verändern, da eine Glasbildung in der Regel nur in sehr eingeschränkten Konzentrationsbereichen möglich ist.However, the composition of metallic solid glass can not be changed arbitrarily, since a glass formation is usually possible only in very limited concentration ranges.

Harte Goldlegierungen sind unter anderem für die Herstellung von Schmuck sehr wünschenswert. Kristalline Goldlegierungen erreichen auch bei enormer Kaltverformung lediglich Werte von 100 bis 250 HV. Eine Ausnahme bildet Rotgold, das Härten über 300 HV erreichen kann.Among other things, hard gold alloys are very desirable for the production of jewelry. Crystalline gold alloys only reach values of 100 to 250 HV, even with enormous cold forming. An exception is red gold, which can reach hardnesses above 300 HV.

Stand der TechnikState of the art

Aus der US 8 501 087 B2 ist eine Goldlegierung mit der Zusammensetzung: (Au1-x(Ag1-y(Pd,Pt)y)x)a(CU1-z(NI,CO,Fe,Cr,Mn)z)b((Si1-vPv)1-w(Ge,Al,Y,Be)w)c bekannt, wobei a, b, c at% (Atomprozent) sind, x, y, z, v und w Bruchteile von 1 sind, a im Bereich von etwa 25 bis etwa 75 at% liegt, b im Bereich von etwa 10 etwa 50 at% liegt, c im Bereich von etwa 12 bis etwa 30 at% liegt und für die Bruchteile x, y, z, v und w die folgenden Beschränkungen gelten: x ist 0 bis 0,5; y ist 0 bis 1; z ist 0 bis 0,5; v ist 0 bis 0,5 und w ist 0 bis 1. Einige dieser Legierungen bilden Massivgläser, darunter die Legierung Au49Ag5,5Pd2,3Cu26,9Si16,3 [Au-BMG1], die eine weißgoldene Farbe besitzt und im polierten Zustand als „Premium White” klassifiziert wird. Die Glasübergangstemperatur (Tg) beträgt 128°C.From the US 8 501 087 B2 is a gold alloy having the composition: (Au 1-x (Ag 1-y (Pd, Pt) y ) x ) a (Cu 1-z (NI, CO, Fe, Cr, Mn) z ) b ((Si 1 -V P v ) 1-w (Ge, Al, Y, Be) w ) c where a, b, c are at% (atomic percent), x, y, z, v and w are fractions of 1, a is in the range of about 25 to about 75 at%, b is in the range of about 10 about 50 at%, c is in the range of about 12 to about 30 at%, and for fractions x, y, z, v and w The following restrictions apply: x is 0 to 0.5; y is 0 to 1; z is 0 to 0.5; v is 0 to 0.5 and w is 0 to 1. Some of these alloys form solid glasses, including the alloy Au 49 Ag 5.5 Pd 2.3 Cu 26.9 Si 16.3 [Au-BMG1], which is a white-gold Owns color and is classified in the polished state as "Premium White". The glass transition temperature (Tg) is 128 ° C.

Allerdings lässt sich bei dieser Legierung eine starke Verfärbung (bis in den „Off-White” Bereich [1]) beobachten [2, 3]. Dieser Prozess findet unter verschiedenen Bedingungen statt, ist allerdings bei Versuchen mit künstlichen Speichel oder künstlichem Schweiß besonders ausgeprägt. Die starke Farbänderung, die auch als „Anlaufen” bezeichnet wird, wird unter anderem auch bei Raumtemperatur oder leicht erhöhten Temperaturen wie zum Beispiel Körpertemperatur beobachtet. Untersuchungen der Erfinder [1] haben gezeigt, dass die Kombination der drei Hauptbestandteile (Gold, Kupfer, Silicium) verantwortlich für den Anlaufprozess ist [2, 3]. Der Korrosionsmechanismus ist durch die Bildung von amorphen Siliciumoxidästen, welche ins Grundmaterial wachsen, und Kupferoxidschichten auf der Oberfläche geprägt. Die rasante Bildung von Siliciumdioxid bei derart niedrigen Temperaturen ist sehr ungewöhnlich, wurde aber auch schon in kristallinen Systemen bei der Kombination von Silicium und Kupfer gefunden [5, 6]. Au-Cu-Si-basierte Legierungen zeigen entlang der Au-Cu Achse bei Silicumkonzentrationen von ca. 15–20 at% niedrige Keimbildungstemperaturen und erstarren bei ausreichend hohen Kühlraten zu einem Glas. Das Ersetzen von Cu durch Au hat zur Folge, dass die Glasübergangstemperatur weit unterhalb von 100°C fällt [7], was die Legierungen für Schmuckanwendungen weniger geeignet macht. Ein niedriger Kupfergehalt führt auch nicht zwangsläufig zu einer höheren Korrosionsresistenz [1].However, this alloy shows a strong discoloration (down to the off-white range [1]) [2, 3]. This process takes place under different conditions, but is particularly pronounced in experiments with artificial saliva or artificial sweat. The strong color change, also referred to as "tarnish", is observed among other things also at room temperature or slightly elevated temperatures such as body temperature. Investigations by the inventors [1] have shown that the combination of the three main constituents (gold, copper, silicon) is responsible for the start-up process [2, 3]. The corrosion mechanism is characterized by the formation of amorphous silica branches growing in the base material and copper oxide layers on the surface. The rapid formation of silica at such low temperatures is very unusual, but has also been found in crystalline systems in the combination of silicon and copper [5, 6]. Au-Cu-Si based alloys show low nucleation temperatures along the Au-Cu axis at silicon concentrations of about 15-20 at% and solidify at sufficiently high cooling rates to form a glass. Replacing Cu with Au results in the glass transition temperature dropping far below 100 ° C, [7] making the alloys less suitable for jewelry applications. A low copper content does not necessarily lead to a higher corrosion resistance [1].

Eine weitere massivglassbildende Goldlegierung mit der Zusammensetzung Au50Sn6Cu26Si18 ist aus S. Wang und T. Chin, „Tin – modified gold-based bulk metallic glasses”, Gold Bull. (2012) 45: 3–8 , [8] bekannt. Diese Legierung besitzt eine sehr niedrige Tg von 82°C, was sie für Schmuckanwendungen weniger geeignet macht. Zum anderen konnte für die Legierung offensichtlich nur eine Abgussdicke von 1 mm erreicht werden,Another massive glass-forming gold alloy with the composition Au 50 Sn 6 Cu 26 Si 18 is made Wang and T. Chin, "Tin - Modified Gold-Based Bulk Metallic Glasses", Gold Bull. (2012) 45: 3-8 , [8] known. This alloy has a very low Tg of 82 ° C, making it less suitable for jewelry applications. On the other hand, obviously only a casting thickness of 1 mm could be achieved for the alloy,

Im Gusszustand können diese Legierungen eine Härte von bis zu 360 HV erreichen. Der thermoplastisches Formungsprozess dieser Legierungen kann abhängig von der Legierungszusammensetzung in einem Temperaturbereich von etwa 100 bis etwa 160°C stattfinden. When cast, these alloys can reach a hardness of up to 360 HV. The thermoplastic molding process of these alloys may take place in a temperature range of about 100 to about 160 ° C, depending on the alloy composition.

Ziel der Erfindung war es, eine für auch für Schmuckanwendungen geeignete Goldlegierung zu schaffen, die in weiten Bereichen Massivglass bilden kann und weniger Farbänderung oder Korrosion z. B. beim Tragen eines daraus hergestellten Schmuckes unterliegt.The aim of the invention was to provide a suitable for jewelry applications gold alloy, which can form solid glass in a wide range and less color change or corrosion z. B. when wearing a jewelry made from it.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Gegenstand der Erfindung ist eine Legierung der Zusammensetzung: Gegenstand der Erfindung ist eine Legierung der Zusammensetzung:
(Au1-a-bAga(Pd1-cPtc)b)100-x-y(CU1-d-eLdMe)x(Si1-fGef)y
worin:
L für In, Ga oder Sn steht oder
Ld für L1 d1L2 d2 oder L1 d1L2 d2L3 d3 steht, wobei L1, L2 und L3 aus den Elementen In, Ga oder Sn ausgewählt sind, und M für ein oder mehrere Elemente aus den Elementen Ni, Co und Fe steht;
x und y sind at%, wobei
x = 10–30 at%,
y = 10–16,3 at%,
wobei (100-x-y) und x und y unvermeidliche Spurenverunreinigungen enthalten können,
a, b, c, d, e und f ein Bruchteil von 1 sind, wobei
a = 0,02–0,20,
b = 0–0,1,
c = 0–1,
d = 0,02–0,40,
d1 = 0 bis 0,4;
d2 = 0 bis 0,4;
d3 = 0 bis 0,4, wobei
d1 + d2 + d3 = d,
e = 0–0,12 (Gesamtbruchteil der Elemente Ni, Co und Fe) und
f = 0–0,40,
ausgenommen die folgenden Legierungen:
Au49Ag5,5Pd2.3Cu25,9Sn1Si16,3,
Au49Ag5,5Pd2,3Cu25,9Ga1Si16,3,
Au65,2Ag5Cu5Ga9,3Si15,5,
Au52,11Ag7,52Cu15,57Ga9,3Si15,5.
The invention relates to an alloy of the composition. The invention relates to an alloy of the composition:
(Au 1-ab Ag a (Pd 1 -c Pt c ) b ) 100-xy (Cu 1-de L d M e ) x (Si 1-f Ge f ) y
wherein:
L stands for In, Ga or Sn or
L d is L 1 d1 L 2 d2 or L 1 d1 L 2 d2 L 3 d3 , wherein L 1 , L 2 and L 3 are selected from the elements In, Ga or Sn, and M is one or more of the elements Elements Ni, Co and Fe are;
x and y are at%, where
x = 10-30 at%,
y = 10-16.3 at%,
where (100-xy) and x and y may contain unavoidable trace impurities,
a, b, c, d, e and f are a fraction of 1, where
a = 0.02-0.20,
b = 0-0.1,
c = 0-1,
d = 0.02-0.40,
d1 = 0 to 0.4;
d2 = 0 to 0.4;
d3 = 0 to 0.4, where
d1 + d2 + d3 = d,
e = 0-0.12 (total fraction of elements Ni, Co and Fe) and
f = 0-0.40,
except the following alloys:
Au 49 Ag 5.5 Pd 2.3 Cu 25.9 Sn 1 Si 16.3 ,
Au 49 Ag 5.5 Pd 2.3 Cu 25.9 Ga 1 Si 16.3 ,
Au 65.2 Ag 5 Cu 5 Ga 9.3 Si 15.5 ,
Au 52.11 Ag 7.52 Cu 15.57 Ga 9.3 Si 15.5 .

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Herstellung dieser Legierung sowie Ihre Verwendung im Schmuckbereich.Another object of the invention is the production of this alloy and its use in the jewelry sector.

Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures

Die 13 zeigen thermische DSC-Analysen von drei verschiedenen erfindungsgemäßen Legierungszusammensetzungen. Der Glasübergang, der Bereich der unterkühlten Schmelze und das Kristallisationsereignis sind bis zu einer Dicke von 3 mm deutlich zu erkennen.The 1 - 3 show thermal DSC analyzes of three different alloy compositions according to the invention. The glass transition, the area of the supercooled melt and the crystallization event are clearly visible up to a thickness of 3 mm.

Fig. 1: Legierungszusammensetzung (at%):Fig. 1: Alloy composition (at%):

  • Au51,59Ag5,79Pd2,42Cu20,175Ga6,725Si13,3 („NGL6”)Au51,59Ag5,79Pd2,42Cu20,175Ga6,725Si13,3 ("NGL6")

Fig. 2: Legierungszusammensetzung (at%):Fig. 2: Alloy composition (at%):

  • Au52,59Ag5,79Pd2,42Cu18,675Ga8,22Si12,3 („NGL8”)Au52.59Ag5.79Pd2.42Cu18.675Ga8.22Si12.3 ("NGL8")

Fig. 3: Legierungszusammensetzung (at%):Fig. 3: Alloy composition (at%):

  • Au48,5Ag9,88Pd2,42Cu18,675Ga8,22Si12,30 („NGL8_Ag_Max”)Au48.5Ag9.88Pd2.42Cu18.675Ga8.22Si12.30 ("NGL8_Ag_Max")

Detaillierte Beschreibung Detailed description

Es wurde überraschend gefunden, dass Weißgoldlegierungen mit der Zusammensetzung (Au1-a-bAga(Pd1-cPtc))100-x-y(Cu1-d-eLdMe)x(Si1-fGef)y, worin L für In, Ga oder Sn steht oder Ld für L1 d1L2 d2 oder L1 d1L2 d2L3 d3 steht, wobei L1, L2 und L3 aus den Elementen In, Ga oder Sn ausgewählt sind, M für ein oder mehrere Elemente aus den Elementen Ni, Co und Fe steht und a, b, c, d, e, f, x und y wie vorstehend definiert sind, in einem breiten Zusammensetzungsbereich Massivgläser bilden.It has surprisingly been found that white gold alloys having the composition (Au 1-from Ag a (Pd 1-c Pt c)) 100-xy (Cu 1-de L d M e) x (Si 1-f Ge f) y, wherein L is In, Ga or Sn or L d is L 1 d1 L 2 d2 or L 1 d1 L 2 d2 L 3 d3 , wherein L 1 , L 2 and L 3 are selected from the elements In, Ga or Sn , M is one or more elements of the elements Ni, Co and Fe and a, b, c, d, e, f, x and y are as defined above, forming solid glasses in a wide compositional range.

Es wurde nämlich überraschend gefunden, dass, z. B. im Vergleich zu der bekannten massivglasbildenden Legierung Au49Ag5,5Pd2,3Cu26,9Si16,3, bei gleichzeitiger Verringerung des Siliciumgehalts Kupfer durch insbesondere In, Ga und/oder Sn substiutiert werden kann, ohne dass die Fähigkeit zur Massivglasbildung verloren geht, wodurch die Korrosionsanfälligkeit verringert wird.It was surprisingly found that, for. B. in comparison to the known solid glass-forming alloy Au 49 Ag 5.5 Pd 2.3 Cu 26.9 Si 16.3 , while reducing the silicon content of copper by in particular In, Ga and / or Sn can be substiutiert without the Massive glass formation is lost, reducing the susceptibility to corrosion.

In für Schmuckanwendungen bevorzugten Legierungen ist e = 0.In alloys preferred for jewelry applications, e = 0.

Ferner ist bevorzugt a = 0,075–0,12, mehr bevorzugt a = 0,085–0,12.Further, a = 0.075-0.12, more preferably a = 0.085-0.12.

Je nach Verwendungszweck sind ferner in bevorzugten Legierungszusammensetzungen y, y, a, b, d, d1, d2, d3, e und f wie folgt:Further, in preferred alloy compositions, depending on the application, y, y, a, b, d, d1, d2, d3, e and f are as follows:

Legierungszusammensetzung 1A:Alloy Composition 1A:

  • x = 10–30 at%,x = 10-30 at%,
  • y = 10–16,3 at%,y = 10-16.3 at%,
  • a = 0,05–0,15,a = 0.05-0.15,
  • b = 0,02–0,08,b = 0.02-0.08,
  • c = 0–0,5c = 0-0.5
  • d = 0,075–0,35,d = 0.075-0.35,
  • d1 = 0 bis 0,35;d1 = 0 to 0.35;
  • d2 = 0 bis 0,35;d2 = 0 to 0.35;
  • d3 = 0 bis 0,35; undd3 = 0 to 0.35; and
  • d1 + d2 + d3 = d,d1 + d2 + d3 = d,
  • e = 0,e = 0,
  • f = 0–0,20.f = 0-0.20.

Legierungszusammensetzung 1B:Alloy Composition 1B:

  • x = 15–27 at%,x = 15-27 at%,
  • y = 12–16,3 at%,y = 12-16.3 at%,
  • a = 0,05–0,15,a = 0.05-0.15,
  • b = 0,02–0,08,b = 0.02-0.08,
  • c = 0–0,5,c = 0-0.5,
  • d = 0,075–0,35,d = 0.075-0.35,
  • d1 = 0 bis 0,35;d1 = 0 to 0.35;
  • d2 = 0 bis 0,35;d2 = 0 to 0.35;
  • d3 = 0 bis 0,30; und d3 = 0 to 0.30; and
  • d1 + d2 + d3 = d.d1 + d2 + d3 = d.
  • e = 0,e = 0,
  • f = 0–0,20.f = 0-0.20.

Legierungszusammensetzung 1C:Alloy Composition 1C:

  • x = 15–27 at%,x = 15-27 at%,
  • y = 12–16,3 at%,y = 12-16.3 at%,
  • a = 0,075–0,12,a = 0.075-0.12,
  • b = 0,03–0,065,b = 0.03-0.065,
  • c = 0c = 0
  • d = 0,1–0,30,d = 0.1-0.30,
  • d1 = 0 bis 0,30;d1 = 0 to 0.30;
  • d2 = 0 bis 0,30;d2 = 0 to 0.30;
  • d3 = 0 bis 0,30; undd3 = 0 to 0.30; and
  • d1 + d2 + d3 = d,d1 + d2 + d3 = d,
  • e = 0,e = 0,
  • f = 0.f = 0.

Legierungszusammensetzung 1D:Alloy composition 1D:

  • x = 20–27 at%,x = 20-27 at%,
  • y = 12–16 at%,y = 12-16 at%,
  • a = 0,075–0,12,a = 0.075-0.12,
  • b = 0,03–0,065,b = 0.03-0.065,
  • c = 0c = 0
  • d = 0,1–0,30,d = 0.1-0.30,
  • d1 = 0 bis 0,30;d1 = 0 to 0.30;
  • d2 = 0 bis 0,30;d2 = 0 to 0.30;
  • d3 = 0 bis 0,30; undd3 = 0 to 0.30; and
  • d1 + d2 + d3 = d,d1 + d2 + d3 = d,
  • e = 0,e = 0,
  • f = 0.f = 0.

Legierungszusammensetzung 1E:Alloy composition 1E:

  • x = 20–27 at%,x = 20-27 at%,
  • y = 12–16 at%,y = 12-16 at%,
  • a = 0,085–0,12,a = 0.085-0.12,
  • b = 0,036–0,05,b = 0.036-0.05,
  • c = 0,c = 0,
  • d = 0,2–0,28,d = 0.2-0.28,
  • d1 = 0 bis 0,28;d1 = 0 to 0.28;
  • d2 = 0 bis 0,28;d2 = 0 to 0.28;
  • d3 = 0 bis 0,28; undd3 = 0 to 0.28; and
  • d1 + d2 + d3 = d,d1 + d2 + d3 = d,
  • e = 0,e = 0,
  • f = 0.f = 0.

Legierungszusammensetzung 1F:Alloy composition 1F:

  • x = 24–27 at%,x = 24-27 at%,
  • y = 12–14 at% sind,y = 12-14 at%,
  • a = 0,085–0,12,a = 0.085-0.12,
  • b = 0,036–0,05,b = 0.036-0.05,
  • c = 0,c = 0,
  • d = 0,2–0,28,d = 0.2-0.28,
  • d1 = 0 bis 0,28;d1 = 0 to 0.28;
  • d2 = 0 bis 0,28;d2 = 0 to 0.28;
  • d3 = 0 bis 0,28; undd3 = 0 to 0.28; and
  • d1 + d2 + d3 = dd1 + d2 + d3 = d
  • e = 0,e = 0,
  • f = 0.f = 0.

Legierungszusammensetzung 1GAlloy composition 1G

  • x = 24–27 at%,x = 24-27 at%,
  • y = 12–14 at%,y = 12-14 at%,
  • a = 0,095–0,1,a = 0.095-0.1,
  • b = 0,036–0,05,b = 0.036-0.05,
  • c = 0c = 0
  • d = 0,24–0,26,d = 0.24-0.26,
  • d1 = 0 bis 0,26;d1 = 0 to 0.26;
  • d2 = 0 bis 0,26;d2 = 0 to 0.26;
  • d3 = 0 bis 0,26; und d3 = 0 to 0.26; and
  • d1 + d2 + d3 = dd1 + d2 + d3 = d
  • e = 0,e = 0,
  • f = 0.f = 0.

Legierungszusammensetzung 2AAlloy Composition 2A

  • x = 20–27 at%,x = 20-27 at%,
  • y = 10–14,3 at%,y = 10-14.3 at%,
  • a = 0,05–0,15,a = 0.05-0.15,
  • b = 0,02–0,08,b = 0.02-0.08,
  • c = 0–0,5,c = 0-0.5,
  • d = 0,25–0,35,d = 0.25-0.35,
  • d1 = 0 bis 0,35;d1 = 0 to 0.35;
  • d2 = 0 bis 0,35;d2 = 0 to 0.35;
  • d3 = 0 bis 0,30; undd3 = 0 to 0.30; and
  • d1 + d2 + d3 = d.d1 + d2 + d3 = d.
  • e = 0,e = 0,
  • f = 0–0,20.f = 0-0.20.

Legierungszusammensetzung 2B:Alloy Composition 2B:

  • x = 25–27 at%,x = 25-27 at%,
  • y = 10–13,3 at%,y = 10-13.3 at%,
  • a = 0,05–0,15,a = 0.05-0.15,
  • b = 0,02–0,08,b = 0.02-0.08,
  • c = 0,c = 0,
  • d = 0,3–0,35,d = 0.3-0.35,
  • d1 = 0 bis 0,35;d1 = 0 to 0.35;
  • d2 = 0 bis 0,35;d2 = 0 to 0.35;
  • d3 = 0 bis 0,30; undd3 = 0 to 0.30; and
  • d1 + d2 + d3 = d.d1 + d2 + d3 = d.
  • e = 0,e = 0,
  • f = 0.f = 0.

Die Herstellung der Legierungen kann wie folgt bewerkstelligt werden.The preparation of the alloys can be accomplished as follows.

Die Reinheit der eingesetzten Ausgangselement-Materialien ist nicht besonders kritisch, eine Reinheit von mehr als 99%, bevorzugt mehr als 99,9%, noch bevorzugter mindestens 99,99% ist aber häufig zweckmäßig. Auch die spezielle Form der Ausgangselement-Materialien (z. B. Granalien, Plättchen, Flocken) ist nicht kritisch.The purity of the starting element materials employed is not particularly critical, but more than 99%, preferably more than 99.9%, more preferably at least 99.99%, purity is often desirable. Also, the particular shape of the starting material materials (eg, granules, platelets, flakes) is not critical.

Die Ausgangselement-Materialien werden gemäß gewünschter Stöchiometrie mit einer Feinwaage eingewogen. Anschließend werden die Ausgangselemente in einer geeigneten Vorrichtung, z. B. einer modifizierten (Wasserkühlung, verbesserte Dichtungen) Kippgussanlage (z. B. Indutherm MC15), in einem geeigneten Tiegel, z. B. einem Aluminiumoxidtiegel mit oder ohne Zirkonoxidbeschichtung, angeordnet. Zum Beispiel kann folgende Reihenfolge der Elemente im Tiegel eingehalten werden (von unten nach oben): Pd/Pt-Ag-Au-Cu/Ni/Co/Fe-Ga/Sn/In-Si/Ge, da damit die Bildung von Palladium- und/oder Platinsiliciden am unwahrscheinlichsten wird. Eine andere Reihenfolge der Elemente im Tiegel kann aber ebenfalls zum gewünschten Ergebnis führen. Die Elemente werden induktiv erschmolzen und homogenisiert. Die Schmelze wird langsam auf eine Temperatur (Abgusstemperatur) von gewöhnlich weit oberhalb der Liquidustemperatur, in der Regel etwa 400–450°C darüber, erhitzt, um die Homogenität der Schmelze zu gewährleisten, bei längeren Haltezeiten können aber auch niedrigere Abgusstemperaturen zum Ziel führen. Die Temperatur wird ständig über ein Pyrometer kontrolliert. Ist die gewünschte Abgusstemperatur erreicht, wird die Schmelze in eine geeignete Kokille, z. B. eine wassergekühlte Kupferkokille, gegossen. Der Prozess findetbevorzugt unter Schutzgas statt (Ar oder N2). Der Abguss kann auch im Vakuum durchgeführt werden. Bereits legiertes und wiedergeschmolzenes Material kann bei niedrigeren Temperaturen gegossen werden.The starting material materials are weighed according to the desired stoichiometry with a precision balance. Subsequently, the output elements in a suitable device, for. As a modified (water cooling, improved seals) Kippgussanlage (eg Indutherm MC15), in a suitable crucible, z. As an alumina crucible with or without Zirkonoxidbeschichtung arranged. For example, the following order of elements in the crucible can be maintained (from bottom to top): Pd / Pt-Ag-Au-Cu / Ni / Co / Fe-Ga / Sn / In-Si / Ge, since this results in the formation of palladium - and / or platinum silicides is unlikely. However, a different order of the elements in the crucible can also lead to the desired result. The elements are inductively melted and homogenized. The melt is slowly heated to a temperature (effluent temperature) generally well above the liquidus temperature, typically about 400-450 ° C above, to ensure melt homogeneity, but longer residence times may also result in lower effluent temperatures. The temperature is constantly controlled by a pyrometer. Once the desired effluent temperature has been reached, the melt is poured into a suitable mold, e.g. As a water-cooled copper mold poured. The process preferably takes place under inert gas (Ar or N 2 ). The casting can also be carried out in a vacuum. Already alloyed and remelted material can be cast at lower temperatures.

Alternativ können die einzelnen Elemente auch in einem Lichtbogenofen erschmolzen und homogenisiert werden. Die Legierungen können auch im Schleudergussverfahren, in dem ungekühlte Kupferkokillen verwendet werden, hergestellt werden. Weiterhin ist die Verwendung druckunterstützter Gießverfahren zur Herstellung amorpher Gusstücke möglich (Druckguss-, Sauggussverfahren).Alternatively, the individual elements can also be melted and homogenized in an electric arc furnace. The alloys can also be centrifugally cast in the uncooled copper molds can be used. Furthermore, the use of pressure-assisted casting process for the production of amorphous castings is possible (die-casting, suction casting method).

Auf diese Weise lässt sich z. B. Schmuck direkt gießen.In this way, z. B. jewelry directly pour.

Auch das Herstellen von amorphen Granalien ist möglich ist. Diese können dann als Halbzeug für thermoplastisches Formen (TPF) oder 3D-Druckprozesse verwendet werden. Zum Beispiel wurden Stäbe der neuen Legierungen mit einem Durchmesser von 2–3 mm hergestellt und thermoplastisch verformt. Es ist offensichtlich, dass auf diese Weise ebenfalls Schmuck geformt werden kann.It is also possible to produce amorphous granules. These can then be used as semi-finished products for thermoplastic molding (TPF) or 3D printing processes. For example, rods of the new alloys with a diameter of 2-3 mm were produced and thermoformed. It is obvious that jewelry can also be formed in this way.

Andere Anwendungen der neuen Legierungen, wie in Dentalprothesen, Nanoimprint-Verfahren und mikro-elektromechanischen Systemen (MEMS), sind natürlich ebenfalls möglich.Other applications of the new alloys, such as in dental prostheses, nanoimprinting and micro-electromechanical systems (MEMS), are of course also possible.

BeispieleExamples

Beispiel 1: Herstellungsbeispiel für die Legierung Au51.59Ag5.79Pd2.42Cu20.175Ga6.725Si13.3 Example 1: Preparation Example for the alloy Au 51.59 Ag 5.79 2:42 Pd Cu Ga 20.175 6.725 Si 13.3

Die Reinelemente (Reinheit: Au (Granulat 1–5 mm), Ag (Plättchen), Pd (Plättchen): höchste kommerziell Reinheit; In: 99,9975% (Granulat 1–5 mm), Ga: 99,9999% (Granulat 1–5 mm), Sn: 99,995% (Granulat 1–5 mm), Cu: 99,99% (Granulat 1–5 mm), Si: 99,9995% (Flocken)) wurden mit einer Feinwaage eingewogen. Zur Herstellung von 10 g der Legierung Au51.59Ag5.79Pd2.42Cu20.175Ga6.725Si13.3 (at%) wurden 7,7168 g Au, 0,4743 g Ag, 0,1956 g Pd, 0,9736 g Cu, 0,3561 g Ga und 0,2837 g Si eingewogen. Anschließend wurden die Elemente in einer modifizierten (Wasserkühlung, verbesserte Dichtungen) Kippgussanlage (Indutherm MC15) in einem Aluminiumoxidtiegel positioniert. Es wurde die folgende Reihenfolge der Elemente im Tiegel eingehalten: (von unten nach oben): Pd-Ag-Au-Cu-Ga-Si.The pure elements (purity: Au (granules 1-5 mm), Ag (platelets), Pd (platelets): highest commercial purity; In: 99.9975% (granules 1-5 mm), Ga: 99.9999% (granules 1-5 mm), Sn: 99.995% (granules 1-5 mm), Cu: 99.99% (granules 1-5 mm), Si: 99.9995% (flakes)) were weighed with a fine balance. For the preparation of the alloy Au 10 g 51.59 Ag 5.79 2:42 Pd Cu Ga 20.175 6.725 13.3 Si (at%) of 7.7168 g Au, Ag 0.4743 g, 0.1956 g Pd, Cu 0.9736 g, 0, Weighed in 3561 g of Ga and 0.2837 g of Si. Subsequently, the elements were positioned in an alumina crucible in a modified (water cooled, improved gaskets) tilt casting facility (Indutherm MC15). The following order of the elements in the crucible was observed: (from bottom to top): Pd-Ag-Au-Cu-Ga-Si.

Die Elemente wurden induktiv erschmolzen und homogenisiert. Die Schmelze wurde langsam auf eine Temperatur von 1100°C–1200°C erhitzt, wobei die Temperatur ständig über ein Pyrometer kontrolliert wurde. Als die gewünschte Abgusstemperatur von 1100°C-1200°C erreicht war, wurde die Schmelze in die wassergekühlte Kupferkokille gegossen. Der Prozess fand unter Schutzgas (Ar) statt.The elements were inductively melted and homogenized. The melt was heated slowly to a temperature of 1100 ° C-1200 ° C, the temperature was constantly monitored by a pyrometer. When the desired effluent temperature of 1100 ° C-1200 ° C was reached, the melt was poured into the water-cooled copper mold. The process took place under protective gas (Ar).

Bei der hergestellten Probe handelt es sich im einen Stab mit einem Durchmesser von 3 mm. Die Probe besitzt eine premiumweiße Farbe (gemäß Klassifizierung von Weißgoldlegierungen anhand des Yellowness Index (YI D1925)). Die Glasübgangstemperatur liegt bei 103°C bei einer Heizgeschwindigkeit von 20°C/min.The prepared sample is a rod with a diameter of 3 mm. The sample has a premium white color (according to classification of white gold alloys by the Yellowness Index (YI D1925)). The glass transition temperature is 103 ° C at a heating rate of 20 ° C / min.

Die Kristallisation setzt bei 155°C ein. Die Solidustemperatur beträgt 340°C, die Liquidustemperatur 408°C.The crystallization starts at 155 ° C. The solidus temperature is 340 ° C, the liquidus temperature 408 ° C.

Beispiel 2: Hergestellte massivglasbildende LegierungenExample 2: Prepared massive glass-forming alloys

Folgende Legierungen wurden auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt: Tabelle 1 Zusammensetzung: Kritische Dicke (dc) [mm] Glasübergangstemperatur (Tg) [°C] Au49Ag5,5Pd2,3Cu23,54Ga3,36Si16,3 dc > 3 Au49Ag5,5Pd2,3Cu20,18Ga6,72Si16,3 1 > d ≥ 0,25 Au50,5Ag5,5Pd2,3Cu23,54Ga3,36Si14,8 (NGL5,1) dc ≥ 3 Au50,29Ag5,65Pd2,36Cu23,54Ga3,36Si14,8 (NGL5) dc ≥ 3 Au51,59Ag5,79Pd2,42Cu20,175Ga6,725Si13,3 (NGL6) dc ≥ 3 101 Au52Ag5,5Pd2,3Cu20,175Ga6,725Si13,3 (NGL6.1) dc ~ 3 Au54,1Ag6,05Pd2,15Cu16,81Ga10,09Si10,8 dc = 1 Au51,59Ag5,79Pd2,42Cu18,175Ga8,725Si13,3 dc ≥ 3 Au51,59Ag5,79Pd2,42Cu19,675Ga8,725Si13,3 3 > dc ≥ 1 Au51,59Ag5,79Pd2,42Cu19,675Ga7,225Si13,3 d > 1 Au52,59Ag5,79Pd2,42Cu18,675Ga8,225Si12,3 (NGL8) dc ~ 3 98 NGL6-Variationen: Au52,5Ag4,88Pd2,42Cu20,175Ga6,725Si13,3 > 1 Au52Ag5,38Pd2,42Cu20,175Ga6,725Si13,3 > 1 Au51,59Ag5,79Pd2,42Cu20,175Ga6,725Si13,3 (NGL6) > 1 Au51Ag6,38Pd2,42Cu20,175Ga6,725Si13,3 > 1 Au50,5Ag6,88Pd2,42Cu20,175Ga6,725Si13,3 > 1 Au49,5Ag7,88Pd2,42Cu20,175Ga6,725Si13,3 > 1 Au51,99Ag5,79Pd2,02Cu20,175Ga6,725Si13,3 > 1 101 Au51,79Ag5,79Pd2,22Cu20,175Ga6,725Si13,3 > 1 Au51,39Ag5,79Pd2,62Cu20,175Ga6,725Si13,3 > 1 Au51,19Ag5,79Pd2,82Cu20,175Ga6,725Si13,3 > 1 NGL8-Variationen: Au53,5Ag4,88Pd2,42Cu18,675Ga8,225Si12,30 > 1 Au53Ag5,38Pd2,42Cu18,675Ga8,225Si12,30 > 1 Au52,59Ag5,79Pd2,42Cu18,675Ga8,22Si12,3 (NGL8) > 1 98 Au52Ag6,38Pd2,42Cu18,675Ga8,225Si12,30 > 1 Au51,5Ag6,88Pd2,42Cu18,675Ga8,225Si12,30 > 1 Au50,5Ag7,88Pd2,42Cu18,675Ga8,225Si12,30 > 1 Au48,5Ag9,88Pd2,42Cu18,675Ga8,225Si12,30 > 1 Au52,99Ag5,79Pd2,02C118,675Ga8,225Si12,30 > 1 Au52,79Ag5,79Pd2,22Cu18,675Ga8,225Si12,30 > 1 Au52,39Ag5,79Pd2,62Cu18,675Ga8,225Si12,30 > 1 Au52,19Ag5,79Pd2,82Cu18,675Ga8,225Si12,30 > 1 Au49Ag5,5Pd2,3Cu23,54Sn3;36Si16,3 3dc Au49Ag5,5Pd2,3Cu20,175Sn6,725Si16,3 ~1 Au50,29Ag5,65Pd2,36Cu23,54Sn3,36Si14,8 3 ≤ dc Au51,59Ag5,79Pd2,42Cu20,175Sn6,725Si13,3 3 ≤ dc Au49Ag5,5Pd2,3Cu23,541n3,36Si16,3 3 ≤ dc Au49Ag5,5Pd2,3Cu20,1751n6,725Si16,3 1 ≤ dc < 3 Au51,59Ag5,79Pd2,42Cu20,1751n6,725Si13,3 Au51,59Ag5,79Pd2,42Cu20,181n3,36Sn3,36Si13,3 Au51,59Ag5,79Pd2,42Cu20,181n3,366a3,36Si13,3 Au51,59Ag5,79Pd2,42Cu20,18Ga3,36Sn3,36Si13,3 The following alloys were prepared in a similar manner to Example 1: TABLE 1 Composition: Critical thickness (d c ) [mm] Glass transition temperature (Tg) [° C] Au49Ag5,5Pd2,3Cu23,54Ga3,36Si16,3 d c > 3 Au49Ag5,5Pd2,3Cu20,18Ga6,72Si16,3 1> d ≥ 0.25 Au50.5Ag5.5Pd2.3Cu23.54Ga3.36Si14.8 (NGL5.1) d c ≥ 3 Au50,29Ag5,65Pd2,36Cu23,54Ga3,36Si14,8 (NGL5) d c ≥ 3 Au51,59Ag5,79Pd2,42Cu20,175Ga6,725Si13,3 (NGL6) d c ≥ 3 101 Au52Ag5.5Pd2.3Cu20.175Ga6.725Si13.3 (NGL6.1) d c ~ 3 Au54,1Ag6,05Pd2,15Cu16,81Ga10,09Si10,8 dc = 1 Au51,59Ag5,79Pd2,42Cu18,175Ga8,725Si13,3 d c ≥ 3 Au51,59Ag5,79Pd2,42Cu19,675Ga8,725Si13,3 3> d c ≥ 1 Au51,59Ag5,79Pd2,42Cu19,675Ga7,225Si13,3 d> 1 Au52.59Ag5.79Pd2.42Cu18.675Ga8.225Si12.3 (NGL8) d c ~ 3 98 NGL6 Variations: Au52,5Ag4,88Pd2,42Cu20,175Ga6,725Si13,3 > 1 Au52Ag5,38Pd2,42Cu20,175Ga6,725Si13,3 > 1 Au51,59Ag5,79Pd2,42Cu20,175Ga6,725Si13,3 (NGL6) > 1 Au51Ag6,38Pd2,42Cu20,175Ga6,725Si13,3 > 1 Au50,5Ag6,88Pd2,42Cu20,175Ga6,725Si13,3 > 1 Au49,5Ag7,88Pd2,42Cu20,175Ga6,725Si13,3 > 1 Au51,99Ag5,79Pd2,02Cu20,175Ga6,725Si13,3 > 1 101 Au51,79Ag5,79Pd2,22Cu20,175Ga6,725Si13,3 > 1 Au51,39Ag5,79Pd2,62Cu20,175Ga6,725Si13,3 > 1 Au51,19Ag5,79Pd2,82Cu20,175Ga6,725Si13,3 > 1 NGL8 Variations: Au53,5Ag4,88Pd2,42Cu18,675Ga8,225Si12,30 > 1 Au53Ag5,38Pd2,42Cu18,675Ga8,225Si12,30 > 1 Au52.59Ag5.79Pd2.42Cu18.675Ga8.22Si12.3 (NGL8) > 1 98 Au52Ag6,38Pd2,42Cu18,675Ga8,225Si12,30 > 1 Au51,5Ag6,88Pd2,42Cu18,675Ga8,225Si12,30 > 1 Au50,5Ag7,88Pd2,42Cu18,675Ga8,225Si12,30 > 1 Au48,5Ag9,88Pd2,42Cu18,675Ga8,225Si12,30 > 1 Au52,99Ag5,79Pd2,02C118,675Ga8,225Si12,30 > 1 Au52,79Ag5,79Pd2,22Cu18,675Ga8,225Si12,30 > 1 Au52,39Ag5,79Pd2,62Cu18,675Ga8,225Si12,30 > 1 Au52,19Ag5,79Pd2,82Cu18,675Ga8,225Si12,30 > 1 36Si16,3; Au49Ag5,5Pd2,3Cu23,54Sn3 3d c Au49Ag5,5Pd2,3Cu20,175Sn6,725Si16,3 ~ 1 Au50,29Ag5,65Pd2,36Cu23,54Sn3,36Si14,8 3 ≤ d c Au51,59Ag5,79Pd2,42Cu20,175Sn6,725Si13,3 3 ≤ d c Au49Ag5,5Pd2,3Cu23,541n3,36Si16,3 3 ≤ d c Au49Ag5,5Pd2,3Cu20,1751n6,725Si16,3 1 ≤ d c <3 Au51,59Ag5,79Pd2,42Cu20,1751n6,725Si13,3 Au51,59Ag5,79Pd2,42Cu20,181n3,36Sn3,36Si13,3 Au51,59Ag5,79Pd2,42Cu20,181n3,366a3,36Si13,3 Au51,59Ag5,79Pd2,42Cu20,18Ga3,36Sn3,36Si13,3

Die kritische Dicke der Proben (die Dicke, bis zu der die Probe amorph bleibt) wurde ermittelt, indem Proben mit unterschiedlichem Durchmesser hergestellt wurden. Der vollständig amorphe Charakter der Proben wurde mittels Röntgendiffraktometrie (Cu Kalpha, 20° < 2θ < 80°) bestätigt. Darüber hinaus wurde in kalorimetrischen Messungen (Perkin Elmer DSC8500) die Kristallisationsenthalpie der jeweiligen röntgenamorphen 1 mm-Probe bestimmt. Durch den Vergleich der Kristallisationsenthalpien lässt sich so der vollständig amorphe Charakter dickerer Proben bestätigen.The critical thickness of the samples (the thickness to which the sample remains amorphous) was determined by making samples of different diameter. The completely amorphous character of the samples was confirmed by X-ray diffractometry (Cu Kalpha, 20 ° <2θ <80 °). In addition, the crystallization enthalpy of the respective X-ray amorphous 1 mm sample was determined in calorimetric measurements (Perkin Elmer DSC8500). By comparing the crystallization enthalpies, the fully amorphous character of thicker samples can be confirmed.

Literaturverzeichnis bibliography

  • [1] C. W. Corti; What is a white gold? Progress an the Issues; The Santa Fe Symposium, 2005, 103–120 [1] CW Corti; What is a white gold? Progress on the Issues; The Santa Fe Symposium, 2005, 103-120
  • [2] Eisenbart, M., Klotz, U. E., Busch, R. & Gallino, I. A colourimetric and microstructural study of the tarnishing of gold-based bulk metallic glasses. (2014), Corrosion Science, 85‚ 258–269 .[2] Eisenbart, M., Klotz, UE, Busch, R. & Gallino, I. A colorimetric and microstructural study of the tarnishing of gold-based bulk metallic glasses. (2014), Corrosion Science, 85, 258-269 ,
  • [3] Eisenbart, M,, Klotz, U, E., Busch, R,, & Gallino, I. On the abnormal room tennperature tarnishing of an 18 karat gold bulk metallic glass altoy. (2014) Journal of Alloys and Compounds, 615, S118–S122 .[3] Eisenbart, M ,, Klotz, U, E., Busch, R ,, & Gallino, I. On the abnormal room tennature, tarnishing of an 18k gold bulk metallic glass altoy. (2014) Journal of Alloys and Compounds, 615, S118-S122 ,
  • [4] Eisenbart, M. On the Processing and the Tarnishing Mechanism of Gold-based Bulk Metallic Glasses, Universität des Saarlandes 2015 [4] Eisenbart, M. On the Processing and the Tarnishing Mechanism of Gold-based Bulk Metallic Glasses, Saarland University 2015
  • [5] Harper, J.; Charai, A.; Stolt, L; d'Heurle null, F. & Fryer, P. Room Temperature Oxidation of Silicon Catalyzed by Cu$_3$Si. (1990) MRS Proceedings, 187, 2519–2521 [5] Harper, J .; Charai, A .; Stolt, L; d'Heurle null, F. & Fryer, P. Room Temperature Oxidation of Silicon Catalyzed by Cu $ _3 $ Si. (1990) MRS Proceedings, 187, 2519-2521
  • [6] Alford, T. L; Jaquez, E. J.; Theodore, N, D.; Russell, S. W.; Diale, M.; Adams, D. & Anders, S. Influence of interfacial copper an the room temperature Oxidation of silicon. (1996) Journal of Applied Physics, AIP, 79, 2074–2078 [6] Alford, T.L .; Jaquez, EJ; Theodore, N, D .; Russell, SW; Diale, M .; Adams, D. & Anders, S. Influence of interfacial copper at the room temperature Oxidation of silicon. (1996) Journal of Applied Physics, AIP, 79, 2074-2078
  • [7] Guo, H., Zhang, W., Chen, M. W., Saotome, Y., Fukuhara, M., & Inoue, A. Effect of Au content an thermal stability and mechanical properties of Au-Cu-Ag-Si bulk metallic glasses. (2011) Metallurgical and Materials Transactions A, 42(6), 1486–1490 .[7] Guo, H., Zhang, W., Chen, MW, Saotome, Y., Fukuhara, M., & Inoue, A. Effect of Au content of thermal-stability and mechanical properties of Au-Cu-Ag-Si bulk metallic glasses , (2011) Metallurgical and Materials Transactions A, 42 (6), 1486-1490 ,
  • [8] Wang, S. & Chin, T. Tin – modified gold-based bulk metallic glasses. (2012) Gold Bull. 45, 3–8 .[8th] Wang, S. & Chin, T. Tin - modified gold-based bulk metallic glasses. (2012) Gold Bull. 45, 3-8 ,

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 8501087 B2 [0007] US 8501087 B2 [0007]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • S. Wang und T. Chin, „Tin – modified gold-based bulk metallic glasses”, Gold Bull. (2012) 45: 3–8 [0009] Wang and T. Chin, "Tin - Modified Gold-Based Bulk Metallic Glasses", Gold Bull. (2012) 45: 3-8 [0009]

Claims (10)

Weißgoldlegierung der Zusammensetzung: (Au1-a-bAga(Pd1-cPtc)b)100-x-y(Cu1-d-eLdMe)x(Si1-fGef)y worin: L für In, Ga oder Sn steht oder Ld für L1 d1L2 d2 oder L1 d1L2 d2L3 d3 steht, wobei L1, L2 und L3 aus den Elementen In, Ga oder Sn ausgewählt sind, und M für ein oder mehrere Elemente aus den Elementen Ni, Co und Fe steht; x und y sind at%, wobei x = 10–30 at%, y = 10–16,3 at%, wobei (100-x-y) und x und y unvermeidliche Spurenverunreinigungen enthalten können, a, b, c, d, e und f ein Bruchteil von 1 sind, wobei a = 0,02–0,20, b = 0–0,1, c = 0–1, d = 0,02–0,40, d1 = 0 bis 0,4; d2 = 0 bis 0,4; d3 = 0 bis 0,4, wobei d1 + d2 + d3 = d, e = 0–0,12 (Gesamtbruchteil der Elemente Ni, Co und Fe) und f = 0–0,40, mit Ausnahme der folgenden Legierungen Au49Ag5,5Pd2.3Cu25,9Sn1Si16,3, Au49Ag5,5Pd2,3Cu25,9Ga1Si16,3, Au65,2Ag5Cu5Ga9,3Si15,5, Au52,11Ag7,52Cu15,57Ga9,3Si15,5.White gold alloy of composition: (Au 1-ab Ag a (Pd 1 -c Pt c ) b ) 100-xy (Cu 1-de L d M e ) x (Si 1-f Ge f ) y where: L is In, Ga or Sn or L d is L 1 d1 L 2 d2 or L 1 d1 L 2 d2 L 3 d3 , wherein L 1 , L 2 and L 3 are selected from the elements In, Ga or Sn, and M is a or more elements of the elements Ni, Co and Fe; x and y are at%, where x = 10-30 at%, y = 10-16.3 at%, where (100-xy) and x and y may contain unavoidable trace impurities, a, b, c, d, e and f is a fraction of 1, where a = 0.02-0.20, b = 0-0.1, c = 0-1, d = 0.02-0.40, d1 = 0-0.4 ; d2 = 0 to 0.4; d3 = 0 to 0.4, where d1 + d2 + d3 = d, e = 0-0.12 (total fraction of elements Ni, Co and Fe) and f = 0-0.40 except for the following alloys Au 49 Ag 5.5 Pd 2.3 Cu 25.9 Sn 1 Si 16.3 , Au 49 Ag 5.5 Pd 2.3 Cu 25.9 Ga 1 Si 16.3 , Au 65.2 Ag 5 Cu 5 Ga 9.3 Si 15.5 , Au 52.11 Ag 7.52 Cu 15.57 Ga 9.3 Si 15.5 . Weißgoldlegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass e = 0.White gold alloy according to claim 1, characterized in that e = 0. Weißgoldlegierung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass a = 0,075–0,12, bevorzugt a = 0,085–0,12.White gold alloy according to claim 1 or 2, characterized in that a = 0.075-0.12, preferably a = 0.085-0.12. Weißgoldlegierung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass x = 10–30 at%, y = 10–16,3 at%, a = 0,05–0,15, b = 0,02–0,08, c = 0–0,5 d = 0,075–0,35, d1 = 0 bis 0,35; d2 = 0 bis 0,35; d3 = 0 bis 0,35; und d1 + d2 + d3 = d, e = 0, f = 0–0,20.White gold alloy according to claim 1 or 2, characterized in that x = 10-30 at%, y = 10-16.3 at%, a = 0.05-0.15, b = 0.02-0.08, c = 0-0.5 d = 0.075-0.35, d1 = 0 to 0.35; d2 = 0 to 0.35; d3 = 0 to 0.35; and d1 + d2 + d3 = d, e = 0, f = 0-0.20. Weißgoldlegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass x = 15–27 at%, y = 12–16,3 at%, a = 0,075–0,12, b = 0,03–0,065, c = 0 d = 0,1–0,30, d1 = 0 bis 0,30; d2 = 0 bis 0,30; d3 = 0 bis 0,30; und d1 + d2 + d3 = d, e = 0, f = 0.White gold alloy according to one of claims 1 to 4, characterized in that x = 15-27 at%, y = 12-16.3 at%, a = 0.075-0.12, b = 0.03-0.065, c = 0 d = 0.1-0.30, d1 = 0 to 0.30; d2 = 0 to 0.30; d3 = 0 to 0.30; and d1 + d2 + d3 = d, e = 0, f = 0. Weißgoldlegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass x = 20–27 at%, y = 12–16 at%, a = 0,085–0,12, b = 0,036–0,05, c = 0, d = 0,2–0,28, d1 = 0 bis 0,28; d2 = 0 bis 0,28; d3 = 0 bis 0,28; und d1 + d2 + d3 = d, e = 0, f = 0.White gold alloy according to one of claims 1 to 5, characterized in that x = 20-27 at%, y = 12-16 at%, a = 0.085-0.12, b = 0.036-0.05, c = 0, d = 0.2-0.28, d1 = 0 to 0.28; d2 = 0 to 0.28; d3 = 0 to 0.28; and d1 + d2 + d3 = d, e = 0, f = 0. Weißgoldlegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass x = 24–27 at%, y = 12–14 at%, a = 0,095–0,1, b = 0,036–0,05, c = 0 d = 0,24–0,26, d1 = 0 bis 0,26; d2 = 0 bis 0,26; d3 = 0 bis 0,26; und d1 + d2 + d3 = d e = 0, f = 0.White gold alloy according to one of claims 1 to 6, characterized in that x = 24-27 at%, y = 12-14 at%, a = 0.095-0.1, b = 0.036-0.05, c = 0 d = 0.24-0.26, d1 = 0 to 0.26; d2 = 0 to 0.26; d3 = 0 to 0.26; and d1 + d2 + d3 = de = 0, f = 0. Weißgoldlegierung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass x = 25–27 at%, y = 10–13,3 at%, a = 0,05–0,15, b = 0,02–0,08, c = 0, d = 0,3–0,35, d1 = 0 bis 0,35; d2 = 0 bis 0,35; d3 = 0 bis 0,30; und d1 + d2 + d3 = d. e = 0, f = 0.White gold alloy according to claim 1 or 2, characterized in that x = 25-27 at%, y = 10-13.3 at%, a = 0.05-0.15, b = 0.02-0.08, c = 0, d = 0.3-0.35, d1 = 0 to 0.35; d2 = 0 to 0.35; d3 = 0 to 0.30; and d1 + d2 + d3 = d. e = 0, f = 0. Verfahren zur Herstellung einer Weißgoldlegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Ausgangselement-Materialien gemäß gewünschter Stöchiometrie eingewogen und in einem geeigneten Tiegel angeordnet werden, dann induktiv erschmolzen und homogenisiert werden, die Schmelze dann langsam auf eine gewünschte Abgusstemperatur oberhalb der Liquidustemperatur erhitzt wird, um die Homogenität der Schmelze zu gewährleisten und die Schmelze dann in eine geeignete Kokille gegossen wird, wobei bevorzugt folgende Reihenfolge der Elemente im Tiegel von unten nach oben eingehalten werden: Pd/Pt-Ag-Au-Cu/Ni/Co/Fe-Ga/Sn/In-Si/Ge.A method for producing a white gold alloy according to any one of claims 1 to 8, wherein the starting material materials are weighed according to desired stoichiometry and placed in a suitable crucible, then inductively melted and homogenized, the melt then slowly heated to a desired effluent temperature above the liquidus In order to ensure the homogeneity of the melt and the melt is then poured into a suitable mold, preferably the following order of the elements in the crucible from bottom to top are met: Pd / Pt-Ag-Au-Cu / Ni / Co / Fe -ga / Sn / In-Si / Ge. Verwendung einer Weißgoldlegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 bei der Herstellung von Schmuck.Use of a white gold alloy according to any one of claims 1 to 8 in the manufacture of jewelry.
DE102016008074.4A 2016-06-30 2016-06-30 Solid glass-forming white gold alloy Withdrawn DE102016008074A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016008074.4A DE102016008074A1 (en) 2016-06-30 2016-06-30 Solid glass-forming white gold alloy
EP17739868.2A EP3478864A1 (en) 2016-06-30 2017-06-29 Solid glass-forming white gold alloy
PCT/EP2017/000777 WO2018001564A1 (en) 2016-06-30 2017-06-29 Solid glass-forming white gold alloy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016008074.4A DE102016008074A1 (en) 2016-06-30 2016-06-30 Solid glass-forming white gold alloy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102016008074A1 true DE102016008074A1 (en) 2018-01-04

Family

ID=59350855

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016008074.4A Withdrawn DE102016008074A1 (en) 2016-06-30 2016-06-30 Solid glass-forming white gold alloy

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3478864A1 (en)
DE (1) DE102016008074A1 (en)
WO (1) WO2018001564A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018115815A1 (en) * 2018-06-29 2020-01-02 Universität des Saarlandes Device and method for producing a cast part formed from an amorphous or partially amorphous metal, and cast part
WO2024046742A1 (en) 2022-08-29 2024-03-07 Universität des Saarlandes Alloy for producing bulk metallic glasses and shaped bodies therefrom

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12054819B1 (en) 2023-09-15 2024-08-06 Chow Sang Sang Jewellery Company Limited Amorphous alloy

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4728580A (en) * 1985-03-29 1988-03-01 The Standard Oil Company Amorphous metal alloy compositions for reversible hydrogen storage
US4781803A (en) * 1985-02-26 1988-11-01 The Standard Oil Company Electrolytic processes employing platinum based amorphous metal alloy oxygen anodes
US20060037361A1 (en) * 2002-11-22 2006-02-23 Johnson William L Jewelry made of precious a morphous metal and method of making such articles
US8501087B2 (en) 2004-10-15 2013-08-06 Crucible Intellectual Property, Llc Au-base bulk solidifying amorphous alloys
WO2015184438A1 (en) * 2014-05-30 2015-12-03 Glassimetal Technology, Inc. Gold-aluminum glasses bearing rare-earth metals

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4781803A (en) * 1985-02-26 1988-11-01 The Standard Oil Company Electrolytic processes employing platinum based amorphous metal alloy oxygen anodes
US4728580A (en) * 1985-03-29 1988-03-01 The Standard Oil Company Amorphous metal alloy compositions for reversible hydrogen storage
US20060037361A1 (en) * 2002-11-22 2006-02-23 Johnson William L Jewelry made of precious a morphous metal and method of making such articles
US8501087B2 (en) 2004-10-15 2013-08-06 Crucible Intellectual Property, Llc Au-base bulk solidifying amorphous alloys
WO2015184438A1 (en) * 2014-05-30 2015-12-03 Glassimetal Technology, Inc. Gold-aluminum glasses bearing rare-earth metals

Non-Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ALFORD, T. L. [u.a.]: Influence of interfacial copper on the room temperature oxidation of silicon. In: Journal of Applied Physics. 1996, Bd. 79, H. 4, S. 2074-2078. *
Alford, T. L; Jaquez, E. J.; Theodore, N, D.; Russell, S. W.; Diale, M.; Adams, D. & Anders, S. Influence of interfacial copper an the room temperature Oxidation of silicon. (1996) Journal of Applied Physics, AIP, 79, 2074–2078
C. W. Corti; What is a white gold? Progress an the Issues; The Santa Fe Symposium, 2005, 103–120
CORTI, Christopher W.: What is a White Gold? Progress on the Issues!. In: Santa Fe Symposium. 2005, S. 103-120. *
Eisenbart, M,, Klotz, U, E., Busch, R,, & Gallino, I. On the abnormal room tennperature tarnishing of an 18 karat gold bulk metallic glass altoy. (2014) Journal of Alloys and Compounds, 615, S118–S122
Eisenbart, M. On the Processing and the Tarnishing Mechanism of Gold-based Bulk Metallic Glasses, Universität des Saarlandes 2015
Eisenbart, M., Klotz, U. E., Busch, R. & Gallino, I. A colourimetric and microstructural study of the tarnishing of gold-based bulk metallic glasses. (2014), Corrosion Science, 85‚ 258–269
EISENBART, Miriam [u.a.]: A colourimetric and microstructural study of the tarnishing of gold-based bulk metallic glasses. In: Corrosion Science. 2014, Bd. 85, S. 258-269. *
EISENBART, Miriam [u.a.]: On the abnormal room temperature tarnishing of an 18 karat gold bulk metallic glass alloy. In: Journal of Alloys and Compounds. 2013, Bd. 615, Supplement 1, S. S118–S122. *
EISENBART, Miriam: On the Processing and the Tarnishing Mechanism of Gold-based Bulk Metallic Glasses. Universitat des Saarlandes, 2016. Dissertation. S. 1-175. *
GUO, H. [u.a.]: Effect of Au content on thermal stability and mechanical properties of Au-Cu-Ag-Si bulk metallic glasses. In: Metallurgical and Materials Transactions A: Physical Metallurgy and Materials Science. 2011, Bd. 42, H. 6, S. 1486–1490. *
Guo, H., Zhang, W., Chen, M. W., Saotome, Y., Fukuhara, M., & Inoue, A. Effect of Au content an thermal stability and mechanical properties of Au-Cu-Ag-Si bulk metallic glasses. (2011) Metallurgical and Materials Transactions A, 42(6), 1486–1490
HARPER, J. M. E. [u.a.]: Room‐temperature oxidation of silicon catalyzed by Cu3Si. In: Applied Physics Letters. 1990, Bd. 56, H. 25, S. 2519-2521. *
Harper, J.; Charai, A.; Stolt, L; d'Heurle null, F. & Fryer, P. Room Temperature Oxidation of Silicon Catalyzed by Cu$_3$Si. (1990) MRS Proceedings, 187, 2519–2521
S. Wang und T. Chin, „Tin – modified gold-based bulk metallic glasses", Gold Bull. (2012) 45: 3–8
Wang, S. & Chin, T. Tin – modified gold-based bulk metallic glasses. (2012) Gold Bull. 45, 3–8
WANG, Shuo-Hong ; CHIN, Tsung-Shune: Tin-modified gold-based bulk metallic glasses. In: Gold Bulletin. 2012, Bd. 45, H. 1, S. 3-8. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018115815A1 (en) * 2018-06-29 2020-01-02 Universität des Saarlandes Device and method for producing a cast part formed from an amorphous or partially amorphous metal, and cast part
DE102018115815B4 (en) * 2018-06-29 2025-07-17 Amorphous Metal Solutions GmbH Apparatus and method for producing a casting made of an amorphous or partially amorphous metal
WO2024046742A1 (en) 2022-08-29 2024-03-07 Universität des Saarlandes Alloy for producing bulk metallic glasses and shaped bodies therefrom

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018001564A1 (en) 2018-01-04
EP3478864A1 (en) 2019-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2350330B1 (en) Magnesium alloys containing rare earths
DE69508319T2 (en) High-strength and highly ductile aluminum alloy and process for its production
KR102462801B1 (en) High Entropy Alloy Phase Filament Reinforced Copper-Based High Entropy Alloy And Method for Manufacturing The Same
EP3942084A1 (en) Nickel alloy having good resistance to corrosion and high tensile strength, and method for producing semi-finished products
EP3444370B1 (en) Copper based alloy for the production of metallic solid glasses
DE102016008074A1 (en) Solid glass-forming white gold alloy
DE10159408A1 (en) Ferrite alloy used for a substrate contains alloying additions of silicon, aluminum, zirconium and optionally manganese, nickel and chromium
EP0761832A1 (en) Heat resistant platinum based material
DE69023218T2 (en) Copper-based alloy containing manganese and aluminum and articles made from this alloy.
DE2751577A1 (en) PROCESS FOR MANUFACTURING FOLD-HARDENED COPPER ALLOYS AND THEIR USE FOR CONTACT SPRINGS
EP3177747B1 (en) Amorphously solidifying noble metal-based noble metal alloy
DE202005021636U1 (en) platinum alloy
DE202016004123U1 (en) Solid glass-forming white gold alloy
WO2000043560A1 (en) Aluminum-magnesium-silicon alloy
DE10027605A1 (en) Alloy used in the production of jewelry, coins or medallions contains gold and chromium
EP2971198B1 (en) Precious metal alloy for use in the jewellery and watchmaking industry
EP3447158A1 (en) Sulfur-containing alloy forming metallic glasses
DE3611342A1 (en) USE OF A QUICKLY QUICKENED IRON CHROME COBALT BASED ALLOY
DE202005021635U1 (en) platinum alloy
EP0848070B1 (en) Heat resistant platinum material
EP3901298B1 (en) Manganese and aluminium-containing copper-zinc alloy
EP0369156B1 (en) Use of a high gold content alloy in jewellery
DE102009047909B4 (en) Palladium jewelery alloy
DE69429193T2 (en) COMPOSITION OF A SILVER ALLOY
DE2114361A1 (en) Process for the production of mold pieces from a chromium-carbon-iron alloy

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee