В процессе изготовления изделий методом художественной обработки металла используют как драгоценные, так и недрагоценные металлы и их сплавы. К драгоценным относятся золото, серебро, платина и металлы платиновой группы: палладий, рутений, иридий, осмий, а к недрагоценным — черные металлы — сталь, чугун — и цветные металлы — медь, латунь, бронза, алюминий, магний, мельхиор, нейзильбер, никель, цинк, свинец, олово, титан, тантал, ниобий. Используют также в виде небольших добавок для изменения свойства сплавов или в качестве покрытий кадмий, ртуть, сурьму, висмут, мышьяк, кобальт, хром, вольфрам, молибден, марганец, ванадий.
Алюминий. Этот мягкий серебристо-белый металл легко прокатывается, тянется и режется. Для повышения прочности в сплавы алюминия добавляют кремний, медь, магний, цинк, никель, марганец, хром. Из алюминиевых сплавов изготовляют литые архитектурные детали и скульптуры, а также ювелирные украшения.
Бронза. Это сплав меди с цинком, оловом, свинцом. Выпускают также и безоловянистые бронзы. В истории человечества целая эпоха носит название бронзового века, когда люди, научившись выплавлять бронзу, изготовляли из нее предметы быта, оружие, денежные знаки (монеты), украшения. В настоящее время из бронзы изготовляют памятники, монументальные скульптуры, а также предметы внутреннего убранства театров, музеев, дворцов, подземных вестибюлей станции метро.
Применение металлов и сплавов
Золото. С глубокой древности и до наших дней золото является самым распространенным металлом для изготовления ювелирных изделий, предметов сервировки стола и украшения интерьера. Широко применяют его в целях золочения черных и цветных металлов, а также для приготовления припоев. Золото в чистом виде — это металл красивого желтого цвета.
Сплавы золота могут быть белого, красного, зеленого цветов, а также окрашенными в черный цвет. Золото — очень вязкий, пластичный и ковкий металл. Сплавы золота хорошо режутся, шлифуются и полируются. Золото не подвержено окислению. Оно растворяется только в селеновой кислоте и царской водке — смеси концентрированных кислот: одной части азотной и трех частей соляной.
Иридий. Этот металл внешне напоминает олово, но отличается от него высокой твердостью и хрупкостью. Иридий хорошо полируется, но трудно поддается обработке резанием. На него не действуют ни щелочи, ни кислоты, ни их смеси. Применяют иридий в ювелирном деле.
Магний. Этот металл в четыре раза легче бронзы. Сплавы, состоящие из магния, алюминия, марганца, цинка, а также меди и кадмия, применяют в последнее время для изготовления предметов украшения интерьера промышленных объектов.
Медь. Это мягкий, исключительно пластичный и вязкий металл, легко поддающийся обработке давлением: волочению, прокатке, штамповке, чеканке. Медь хорошо шлифуется и полируется, но быстро теряет блеск; ее затруднительно точить, сверлить, фрезеровать. Чистую или красную медь применяют для изготовления ювелирных филигранных изделий и предметов украшения интерьера — чеканок. Используют медь для приготовления припоев (медных, серебряных, золотых), а также в качестве добавки в различные сплавы.
Интересно знать. Применение драгоценных металлов
Никель. Белого цвета, с сильным блеском металл, химически стойкий, тугоплавкий, прочный и пластичный; в чистом виде в земной коре не встречается. Применяют никель в основном для декоративно-защитного покрытия предметов сервировки стола и ювелирных украшений, а сплавы на основе никеля (мельхиор и нейзильбер), обладающие достаточной коррозионной стойкостью, прочностью, пластичностью и способностью легко прокатываться, чеканиться, штамповаться и полироваться, используют для изготовления предметов сервировки стола и украшения интерьера, а также ювелирных изделий.
Ниобий. Очень схож с танталом. Устойчив к воздействию кислот: на него не действуют царская водка, соляная, серная, азотная, фосфорная, хлорная кислоты. Ниобий растворяется только в плавиковой кислоте и ее смеси с азотной кислотой. В последнее время его стали применять за рубежом для изготовления ювелирных украшений.
Олово. В древности из олова чеканили монеты и изготовляли сосуды. Этот мягкий и вязкий металл по цвету темнее серебра, а по твердости превосходит свинец. В ювелирном деле его используют при приготовлении припоев и как компонент сплавов цветных металлов, а в последнее время, кроме того, для изготовления ювелирных изделий и предметов украшения интерьера.
Осмий. Это блестящий, синевато-серый металл, очень твердый и тяжелый. Осмий не растворяется в кислотах и их смесях. Применяют его в сплавах с платиной.
Палладий. Этот вязкий пластичный металл легко поддается ковке, прокатке. По цвету палладий темнее серебра, но светлее платины. Растворяется он в азотной кислоте и царской водке. Применяют палладий для изготовления ювелирных украшений, а также используют как добавки в сплавах с золотом, серебром, платиной.
Платина. Применяют платину для изготовления ювелирных украшений и в качестве декоративного покрытия. Пластичность, прочность, износостойкость, игра цвета — вот свойства платины, которые так привлекают ювелиров. Платина — это блестящий, белого цвета металл, очень ковкий, с большим трудом растворяется даже в кипящей царской водке — смеси трех частей азотной и пяти частей соляной кислот. В природе платина встречается с примесью палладия, рутения, родия, иридия, осмия.
Родий. Достаточно твердый, но хрупкий металл, по цвету напоминающий алюминий. Родий не растворяется в кислотах и их смесях. Используют родий для декоративного покрытия ювелирных изделий.
Рутений. Металл, внешне почти не отличающийся от платины, но более хрупкий и твердый. Применяют его в сплаве с платиной.
Свинец. Очень мягкий и вязкий металл, легко прокатывается, штампуется, прессуется, хорошо отливается. Свинец известен издревле и широко применялся для изготовления скульптур и декоративных деталей архитектуры. В ювелирном деле свинец используют для приготовления припоев и как компонент в сплавах.
Серебро. Этот металл очень широко применяют для изготовления предметов сервировки стола и украшения интерьера, различных ювелирных изделий, а также используют для приготовления припоев, в качестве декоративного покрытия и лигатуры в золотых, платиновых и палладиевых сплавах. Серебро обладает высокой пластичностью и ковкостью, хорошо режется, полируется, прокатывается. Оно тверже золота, но мягче меди, растворяется лишь в кислотах азотной и горячей серной.
Сталь. Сталь получают путем переплавки передельного (белого) чугуна. При производстве художественных изделий применяют сталь нержавеющую и вороненую — темного цвета (специально обработанную). Из нержавеющей стали изготовляют предметы сервировки стола и украшения интерьера, а в последнее время и ювелирные изделия, из вороненой стали — ювелирные украшения. Для придания изделиям из нержавеющей стали более нарядного вида их золотят или серебрят.
Тантал. Металл серого цвета со слегка свинцовым оттенком, второй после вольфрама по тугоплавкости. Ему свойственны пластичность, прочность, хорошая свариваемость, коррозионная стойкость. Ювелирные фирмы западных стран применяют тантал для изготовления отдельных видов ювелирных украшений.
Титан. Это блестящий, серебристого цвета металл, легко поддающийся различным видам обработки: его можно сверлить, точить, фрезеровать, шлифовать, паять, клеить. По коррозионной стойкости титан сравним с драгоценными металлами. Он обладает высокой прочностью, имеет низкую плотность, является достаточно легким. В последнее время в зарубежных странах из титана изготовляют широкий ассортимент самых разнообразных ювелирных украшений.
Цинк. Это металл серовато-белого цвета с синеватым оттенком. Первые художественные изделия из цинка — декоративные скульптуры, барельефы — появились в XVIII веке. В конце XIX века из цинка методом художественного литья изготовляли подсвечники, настольные бра, канделябры, декоративные скульптуры, которые нередко тонировали под бронзу или золотили. В ювелирном деле цинк применяют для приготовления припоев, а также как один из компонентов в различных сплавах.
Чугун. Существуют следующие виды чугуна: литейный (серый), передельный (белый) и специальный. Для изготовления художественных изделий используют только литейный или серый чугун. Серый чугун — основной материал для художественного литья. Из него отливают вазы и скульптуры малых форм, ларцы и шкатулки, пепельницы и подсвечники, предметы садово-паркового назначения и многие другие изделия.
Источник: www.sdelaysam.info
Не всё то золото, что блестит. Не все драгоценные металлы используются для изготовления украшений
Это верно, но золото, серебро и платина – ещё не все драгоценные металлы земли. Существует ещё пять. Они относятся к платиноидам – платиновой группе и называются: палладий, родий, иридий, рутений, осмий. Не зря платиновые металлы выделены в отдельную группу – это металлы-компаньоны, они сопутствуют друг другу, обладают общим рядом свойств, все белого оттенка и все коррозионностойкие. Однако не все используются в ювелирном деле.
Золото
Это единственный металл ярко-жёлтого цвета. Самый пластичный и ковкий из всех драгоценных, мягкий, но химически очень стойкий. Именно последнее свойство и позволило золоту сделаться любимым металлом ювелиров. Ведь кожа человека – это тот ещё коктейль химически активных веществ. В процессе жизнедеятельности мы выделяем соли, щёлочи, серу…, а золото не вступает с ними во взаимодействие и остаётся всё таким же блестящим и ярким.
Месторождения золота могут быть:
— первичными – рудными или коренными – в них металл находится в виде вкраплений и включений, порой не видимых глазу. Месторождение считается промышленным при содержании 2 г золота на 1 тонну породы;
— вторичными – результат разрушения коренных пород – оно вымывается потоками рек и ручьёв и осаживается на дне водоёмов. Такое золото чище коренного.
А также золото добывается «попутно» – на месторождениях цветных металлов.
Для того чтобы использовать золото в ювелирных изделиях, для монет и медалей, зубных протезов, сусального золота и т.д. в чистое золото добавляют другие металлы: свинец, железо, сурьму, висмут, медь, серебро.
Серебро
Металл белого цвета, тоже пластичный и ковкий, как золото, но твёрже его, однако мягче меди. Имеет наивысшую отражательную способность.
Найти самородок серебра сложнее, чем самородок золота. Это объясняется тем, что серебро легко образует соединения с другими элементами. Самородок серебра – это природный сплав серебра с золотом, медью, железом, висмутом, ртутью, платиной и другими элементами.
Именно лёгкое взаимодействие с другими веществами объясняет, то, что серебряные вещи так быстро темнеют. Металл окисляется под действием сероводорода и озона из воздуха, легко вступает в реакцию с серой, бромом и йодом.
Добывают серебро чаще из комплексных руд цветных металлов в виде соединений со свинцом, цинком, медью, никелем, золотом и ураном.
Используется серебро очень широко: в ювелирном деле, фотографии, электронике, электротехнике, точном приборостроении, ракетостроении, медицине, для защитных и декоративных покрытий, для изготовления монет, медалей и других памятных изделий.
Платина
Серовато-блестящий материал , уступает по пластичности и ковкости серебру и золоту. Однако это самый химически устойчивый материал.
В природе встречается в виде самородков в сочетании с другими металлами: железом, иридий, родий, палладий, медь, никель и поликсен (разновидность платины). Обычно платину добывают попутно на медно-никелевых месторождениях или получают при очистке золота.
Платина – это классический ювелирный металл, который используют для изготовления украшений с драгоценными металлами.
Палладий
Металл платиновой группы серебристо-белого цвета.
Хорошо раскатывается в фольгу и протягивается в проволоку. Используется в ювелирных палладиевых сплавах, и как компонент белого золота.
Родий
Платиновый металл, напоминающий алюминий. Твёрдый и хрупкий, при нагревании становится пластичным.
Используют как декоративное и защитное покрытие для ювелирных изделий, например, из серебра. Это добавляет украшениям износостойкости.
Осмий, рутений, иридий
Всё это серовато-белые металлы с голубым оттенком. Имеют схожие свойства – тяжёлые, тугоплавкие, твёрдые и хрупкие, не поддаются механообработке. Считаются драгоценными, но в ювелирных изделиях не используется. Применяются в химической промышленности, в приборостроении, аэрокосмической технике, как жаропрочные сплавы.
Специалисты компании «СЛТ», как и большинство из вас, чаще встречаются с драгоценными металлами в виде уже готовых ювелирных украшений. Направление нашей работы – это чёрные металлы и сплавы. О том, чем мы можем вам помочь в этом направлении, читайте на нашем сайте.
Источник: dzen.ru
Черные и цветные металлы в ювелирном деле
Железо (Fe) — металл серебристо-белого цвета, блестящий, ковкий и пластичный. Плотность 7,87; температура плавления 1539 °С; твердость по Бринеллю 60 (по Моосу 5). На воздухе окисляется — покрывается рыхлой ржавчиной.
В чистом виде в природе не встречается. Получают железо из железных руд. Железо с примесями называют техническим. Техническое железо содержит 99,8. 99,9 % железа, остальное примеси, в которых более десятка элементов. Железо в чистом виде практического применения не имеет, используется только в сплавах.
Сплавы железа в зависимости от содержания углерода называют сталью или чугуном.
Основное количество оборудования, приспособлений и инструментов ювелирного производства изготовлено с применением конструкционных и инструментальных сталей.
Чугун — железный сплав, содержащий более 2% углерода.
По составу чугуны делят на нелегированные и легированные (содержащие хром, никель, марганец и другие легирующие элементы). По структуре различают белый чугун (с белым изломом) и серый чугун (с серым изломом).
Широко применяется как материал изделий прикладного искусства: ваз, скульптур, фонтанов, оград, ворот, решеток и т. д. В ювелирном производстве из чугуна кроме станин станков изготовляют изложницы (формы для отливки слитков).
Чистые цветные металлы (химические элементы) принято группировать по сходным свойствам. Например, легкие металлы (плотность ниже 3,0), тяжелые металлы (плотность выше, чем у железа, — 7,87), легкоплавкие (температура плавления ниже температуры плавления олова 232°С), тугоплавкие (с температурой плавления выше, чем у железа, 1539 °С), благородные (обладающие химической инертностью) и т.д. Здесь цветные металлы и их сплавы рассматриваются с позиции их применения в ювелирной практике в качестве прямых (входящих в сплавы драгоценных металлов), а также косвенных участников производства или материалов, возможных для применения. Знание свойств цветных металлов поможет при диагностике изделий из драгоценных металлов в отличие от близких имитаций.
Медь (Cu) — металл красновато-розового цвета, мягкий и пластичный, обладает высокими показателями тепло- и электропроводности. Легко паяется. Хорошо полируется. Из-за своей мягкости плохо обрабатывается режущим инструментом. Имеет плохие литейные свойства.
Плотность 8,96; температура плавления 1083°С; твердость по Бриннелю 35 (по Моосу 3).
Химически малоактивна. Во влажной среде покрывается зеленоватым налетом закиси меди (медной патиной), который сохраняет ее от дальнейшего разрушения. Медь легко растворяется в азотной и концентрированной соляной кислотах при нагревании. В разбавленной соляной кислоте растворяется в присутствии кислорода.
В художественной промышленности ее используют для изделий под эмаль и других поделок. Медь входит в состав почти всех сплавов драгоценных металлов. Служит основой медных сплавов — латуней, бронз, мельхиора, нейзильбера.
По назначению делят на деформируемые и литейные. Латуни имеют желтый цвет, легко поддаются обработке давлением (за исключением свинцовосодержащих) в холодном и горячем состоянии. Все латуни хорошо паяются, легко обрабатываются режущим инструментом, хорошо полируются.
Плотность латуней 8,20. 8,60; температура плавления 900. 1045 °С. В сухом помещении долго сохраняют цвет и блеск. На открытом воздухе латуни неустойчивы, быстро теряют блеск и темнеют.
Растворяются в большинстве кислот.
Широко используются в качестве декоративного материала для художественных поделок, чеканок, дешевых изделий ювелирной галантереи, сувенирных изделий, памятных медалей и др. Механические свойства латуней (марок Л62 и Л68) сходны с золотыми сплавами 583-й пробы и используются как учебный материал при практическом обучении ювелиров.
Бронза — медный сплав, в котором основным легирующим компонентом может быть любой металл, кроме цинка. Бронзы могут быть двухкомпонентными и более. Цвет зависит от состава, но чаще всего золотисто-желтый. В сравнении с латунью бронзы имеют более высокую прочность, обладают высокими литейными качествами и износостойкостью. Хорошо подвергаются пайке и принимают полировку.
По составу бронзы разделяют на оловянистые, алюминиевые, кремниевые, бериллиевые и др.
Плотность бронз 7,50. 8,80; температура плавления 1010…1140°С.
В сравнении с латунью обладает более высокой коррозионной стойкостью. Бронза (особенно бериллиевая) стойка на воздухе, в воде, в растворах органических кислот, углекислых растворах. Легко растворяется в азотной кислоте и в присутствии окислителя в серной и соляной кислотах. Бронза широко применяется в художественной промышленности, является незаменимым литейным материалом, идет на изготовление деталей интерьера — люстр, бра, канделябров, различных фигурок и др. Памятные значки, медали, сувениры, полученные литьем, также изготовляют из бронзы.
Мельхиор — медно-никелевый сплав, содержащий до 30 % никеля. Цвет — серебристо-белый, на срезе и полированных частях с желтоватым оттенком. Мягкий, пластичный, хорошо обрабатывается режущим инструментом и паяется.
Плотность 8,90; температура плавления П70°С.
На воздухе коррозийноустойчив. Окисляясь во влажной среде, покрывается зеленым налетом. Растворяется в азотной кислоте. Горячие серная и соляная кислоты действуют на него разъедающе.
Широко применяется для изготовления галантерейных изделий, а также изделий посудной группы. Обычно изделия посудной группы покрывают серебром.
Нейзильбер — трехкомпонентный сплав на медной основе, в состав которого кроме меди входят 13,5. 16,5% никеля и 18. 22% цинка. Нейзильбер по внешнему виду напоминает серебро. В зависимости от содержания никеля может иметь голубоватый или зеленоватый оттенок.
Обладает достаточной прочностью и пластичностью, хорошо паяется.
Плотность 8,45; температура плавления 1050°С.
Имеет высокую коррозионную стойкость в нормальных условиях. Во влажной среде покрывается зеленым налетом. Растворяется в азотной кислоте. Горячие серная и соляная кислоты разъедают его. Нейзильбер получил широкое распространение как декоративный металл. Идет на изготовление галантерейных изделий, изделий посудной группы с посеребрением.
Является основным материалом для ювелирных изделий художественного промысла. Филигранные изделия, как бескаменка, так и изделия с различными вставками с оксидированной поверхностью, внешне не уступают серебряным.
Цинк (Zn) — белый металл с синеватым оттенком, хрупкий, но при нагревании до 100. 150°С обретает пластичность, легко прокатывается в листы.
Плотность 7,13; температура плавления 419,5 °С; твердость по Бринеллю 35 (по Моосу 3).
На воздухе в нормальных и влажных условиях покрывается плотным слоем оксида матово-серого оттенка, который предохраняет его от дальнейшего разрушения. При нагревании на воздухе превращается в белый порошок. Цинк быстро разрушается концентрированными и разбавленными кислотами, а также щелочами. Является одним из компонентов некоторых золотых сплавов, а также непременным компонентом золотых и ряда серебряных припоев, применяемых в ювелирном производстве.
Кадмий (Cd) — белый металл (по цвету сходен с цинком), мягкий, пластичный, ковкий.
Плотность 8,65; температура плавления 321°С; твердость по Бринеллю 16 (по Моосу 2,5).
Кадмий имеет значительно большую химическую стойкость в сравнении с цинком. На воздухе быстро тускнеет, покрываясь стойкой защитной пленкой, предохраняющей его от дальнейшего разрушения. При нагревании на воздухе превращается в бурый порошок, выделяя бурые пары. Пары и соли кадмия ядовиты.
Кадмий легко растворяется в азотной кислоте, хуже — в соляной и серной, разбавленные соляная и серная кислоты почти на него не действуют. Кадмий является одним из компонентов большинства золотых припоев, применяемых в ювелирном производстве.
Никель (Ni) — белый металл с желтоватым оттенком, твердый, прочный, пластичный, хорошо обрабатывается режущим инструментом. Имеет высокую отражательную способность. Обладает слабыми магнитными свойствами.
Плотность 8,90; температура плавления 1453 °С; твердость по Бринеллю 60 (по Моосу 5).
Относится к числу химически стойких металлов. На воздухе не окисляется, стоек к влажной среде. Растворы щелочей на никель почти не действуют. Растворяется в азотной кислоте (неконцентрированной) . Горячие соляная и серная кислоты также разъедают никель. Никель используют как защитное или декоративное покрытие (никелирование), а также для легирования черных и цветных сплавов.
Применяется как компонент при составлении золотых сплавов белого и цветного литейного золота.
Олово (Sn) — металл серебристо-белого цвета, мягкий, очень пластичный.
Плотность 7,30; температура плавления 231,9 °С; твердость по Бринеллю 5 (по Моосу 2).
Олово не корродирует на воздухе и во влажной среде. При сгорании образует белый порошок. Охлаждение олова ниже 18°С приводит к образованию на поверхности серых пятен («оловянной чумы»). Концентрированные соляная и азотная кислоты легко растворяют его, разбавленные действуют слабо. Сильно действуют на олово щелочи, сера, хлор, бром, фтор и йод.
Олово является основой мягких (легкоплавких) припоев для контактной пайки. В современном производстве ювелирных изделий оловянный припой не применяется. Наличие олова в драгоценных металлах считается нежелательной примесью. Следы олова на ювелирных изделиях из драгоценных металлов должны быть тщательно удалены.
Однако в ювелирных украшениях XIX — начала XX в. можно заметить, что наиболее нежные элементы — ажурные касты с заранее закрепленными камнями, тонкие листочки с легкоплавкой прозрачной эмалью, цветочки — фиксировались в штифтовом соединении с помощью олова. Оловянный припой в таких случаях не выходит наружу, и реставрация подобных изделий должна производиться квалифицированно.
Свинец (Pb) — синевато-серый металл с сильным блеском на свежем срезе. Очень ковкий, мягкий (легко режется ножом), вязкий.
Плотность 11,34; температура плавления 327°С; твердость по Бринеллю 4 (по Моосу 2).
На сухом воздухе устойчив. Во влажной среде быстро покрывается темно-серой оксидной пленкой, сохраняющей его от дальнейшего разрушения. Свинец устойчив к действию серной и соляной кислот. Хорошо растворяется в азотной, а также в уксусной, лимонной и винной кислотах, разрушается под действием щелочей.
Растворимые соединения свинца ядовиты и требуют осторожности при работе с ними. Во всех сплавах драгоценных металлов свинцовая примесь является вредной, поэтому во время работы драгметаллы оберегают от попадания в них свинца. При индивидуальном изготовлении ювелирных изделий свинцовые или свинцово-оловянные (в зависимости от требуемой жесткости) подушки используют в качестве матриц для формообразования деталей. Свинец также является одним из компонентов при составлении черни.
Алюминий (Al) — легкий металл серебристо-голубовато-белого цвета, ковкий и пластичный. Хорошо полируется. Имеет высокие показатели электро- и теплопроводности. В обычных условиях не паяется ни контактной, ни газопламенной пайкой.
Плотность 2,70; температура плавления 660°С; твердость по Бринеллю 26 (по Моосу 2,5).
На воздухе мгновенно покрывается тонкой и очень стойкой оксидной пленкой, предохраняющей его от разрушения. В воде разрушается. Устойчив к действию на него концентрированной азотной и органических кислот. Быстро растворяется в соляной и концентрированной серной кислотах.
Алюминий используется для изготовления дешевой ювелирной галантереи (броши, браслеты, кольца, диадемы и др.) с дешевыми вставками и без них. Изделия из алюминиевых сплавов часто украшают эмалевыми красками, анодируют под золото и в другие цвета.
Ртуть (Hg) — единственный жидкий металл, зеркально-белого цвета, тяжелый. Обладает высокой отражательной способностью.
Плотность 13,52; температура плавления — 38,97 °С.
На воздухе ртуть стойка, но даже при комнатной температуре выделяет ядовитые пары. На ртуть не действуют щелочи, разбавленные соляная и серная кислоты. Легко растворяется в азотной, даже слаборазбавленной, и концентрированной серной кислотах. Ртуть легко вступает в соединения со многими металлами, образуя сплавы (амальгамы).
Особенно легко ртуть амальгамирует с золотом, на этом принципе основано отделение самородного золота от пустой породы. Применяют ртуть также при огневом золочении и серебрении.
Инкрустация. Другие документы
Источник: sam-stroy.info