Что такое лигатура в ювелирном деле?
Вы, без сомнения, знаете о том, что ювелирные изделия практически никогда не делаются из чистого золота, так как этот металл очень быстро покрывается царапинами и теряет красивый внешний вид.
Кроме того, изделие из него можно с лёгкостью согнуть пальцами, а мелкие детали при малейшем повреждении отламываются и теряются. Чтобы сделать золото прочнее, используется лигатура – специальная добавка, улучшающая не только прочность, но и цвет украшения. Поговорим о том, что такое лигатура в ювелирном деле, из чего она состоит и как меняет свойства золота.
Что такое лигатура?
Для ювелиров немаловажным является внешний вид металла, поэтому особый интерес представляют добавки, которые могут изменять цвет золота. Лигатуры позволяют получать золото практически любых цветов, от серебристо-белого до коричневого, зелёного и даже синеватого. Как правило, ювелирная лигатура для золота состоит из серебра и меди в различных пропорциях, к которым могут добавляться палладий, платина, никель, кадмий и цинк.
Лигатура. Чистое Серебро в 925 пробу, Приготовление сплава из чистоты ®️
Лигатурой для серебра является медь. Сегодня ювелиры практически все нужные лигатуры приобретают готовыми в виде слитков. Для приготовления золотого сплава достаточно отмерить нужные металлы по весу и поместить в тигель для расплавления.
Ювелирные сплавы
Чистое золото и чистое серебро являются очень мягкими металлами, но сплав этих металлов неожиданно приобретает более высокую твёрдость, чем каждый из них по отдельности. Кроме того, он более пластичен, обладает лучшей ковкостью, чем исходные металлы, и плавится при более низкой температуре. Т.е. добавление серебра в золото улучшает его свойства с точки зрения ювелирного дела. Аналогичным качеством по отношению к золоту и серебру обладает медь и ряд других металлов, называемых неблагородными.
Добавка к золоту небольшого количества серебра делает сплав бледно-жёлтым, если же взять золото и серебро в равных долях, желтизна полностью исчезает. Сплав золота с медью, напротив, выглядит красноватым: медь прибавляет благородному металлу яркости. Поэтому для ювелирной промышленности используют лигатуру, содержащую серебро и медь, чтобы получить красивый благородно-золотой оттенок и высокую твёрдость золота.
Нередко в месторождениях золото добывается уже сплавленное с серебром. Такой самородный сплав, содержащий 45% золота, называют электрумом. На золотодобывающих предприятиях производят разделение металлов, чтобы затем создавать различные сплавы с точно взятыми пропорциями и заранее известными свойствами.
Разноцветное золото
Современные ювелиры при помощи разных лигатур умеют придавать золоту разные оттенки.
– Красный цвет обеспечивается добавкой меди. Чем её больше, тем интенсивнее краснота сплава. Такое золото используют для изготовления недорогих украшений, а также для позолоты архитектурных элементов. Так, купола церквей покрывали именно красным золотом.
расчет лигатур
– Жёлтые оттенки обеспечивает лигатура из серебра и меди. Чаще всего эти металлы смешивают в равных долях, получая красивый, благородный цвет золота и отличное качество сплава. Если количество меди уменьшить, а серебра – увеличить, сплав будет лимонно-жёлтым.
– Белое золото получают, добавляя в лигатуру платину и палладий. Эти металлы недёшевы, поэтому белое золото стоит дороже обычного.
– Коричневое золото является результатом сложной химической обработки медно-золотого сплава.
– Зелёный цвет золоту придаёт лигатура из серебра с кадмием. В нашей стране этот сплав используется редко.
– Синие и голубые оттенки золоту сообщают добавки кобальта и железа, однако ювелиры, умеющие составлять эту лигатуру, не спешат делиться её секретом с остальными.
– Лиловое, или аметистовое золото получается при добавлении в лигатуру алюминия. Но для этого подходит лишь золото 750-й пробы.
– Чёрный цвет приобретает золото, в лигатуру которого добавили кобальт и хром, после чего провели высокотемпературное окисление расплава. Необычный эффект получается при обработке родием красного золота.
Сочетая золото разных оттенков в одном изделии, современные ювелиры добиваются потрясающего художественного и эстетического эффекта.
ИсточникСПЛАВ НА ОСНОВЕ СЕРЕБРА 925є. ЛИГАТУРА SILV-VICUCo
Для составления и расчёта лигатуры применялись следующие данные:
-требования, предъявляемые к годному литью, по содержанию основных легирующих компонентов;
-величину угара компонентов, входящих в лигатуру, при плавке и литье;
-универсальность получаемого сплава для всех методов формообразования.
Химико-физические свойства новой лигатуры
Использование предлагаемого сплава, наряду с принципиальной возможностью получения цельнолитых фасонных отливок, позволило резко снизить процент брака отливок:
по дефектам газоусадочного характера до 4-6 %, а по дефектам непроливы и неслитины – до 7 — 9 %.
В качестве сплава серебра 925 пробы сплав прошёл опробование в Западной инспекции пробирного надзора.
Податливость механической обработке
Сплав имеет необходимую хрупкость для достижения обрабатываемости.
Качество обрабатываемого материала характеризуется: химическим составом, структурой и физико-механическими свойствами. Обрабатываемость серебра 925 пробы в основном зависит от структуры, содержания меди Cu и легирующих компонентов. Практическим путём выяснилась зависимость чистоты поверхности от содержания алюминия Al, никеля Ni, хрома Cr, кобальта Co кремния Si, титана Ti при отожженном состоянии. Сплав имеет необходимую хрупкость для достижения обрабатываемости. Влияние состава и структуры на чистоту поверхности объясняется тем, что при большей твёрдости обрабатываемого металла меньше степень пластической деформации.
Обрабатываемость серебра 925 улучшается с увеличением олова Sn до определённого придела.
Физико-механические свойства
Сплав серебро-медь СрМ 925 в литом состоянии имеет:
σ = 320 МПа, δ = 22 %, количество перегибов – 3.
Сплав SILV имеет следующие свойства:
В литом состоянии:
σ = 380 МПа, δ = 37-38 %, количество перегибов – 10-12;
σ = 380-390 МПа, δ = 38 %, количество перегибов – 11.
Исследование микроструктуры сплава СрМ 925 показали, что отливки обычного сплава серебро-медь имеют крупнозернистую структуру. После паек и отжига размер не увеличивается, однако происходит дополнительное окисление поверхностных зон отливок, что приводит к возникновению хрупкости. Применение лигатуры SILV позволяет в наибольшей степени размельчить структуру отливок.
Отражательная способность (блеск)
Ювелирные изделия, изготовленные из данного сплава имеют красивы сталистый цвет, блеск, не темнеют со временем. Лигатура является универсальной. Т,е. может использоваться для литья методом эстрих-процесса. Имеет низкую себестоимость. Отражательная способность определяется поверхностным слоем. Легирующими компонентами.
Форма и величина поверхности очень сильно зависят от типа кристаллической решётки и природы межатомных связей. Для серебра Ag, обладающего кристаллической структурой ранецентрированного куба и являющегося простым одновалентным металлом, характерна открытая, простая и симметричная форма поверхности Ферми (простые шары соединённые горловинами) [7, стр. 6]. Сплав SILV обладает плотным и упрочняющим свойством за счёт компонентов: никель, титан, бор, алюминий. Составляющие с серебром твёрдый раствор внедрения. Следовательно свойства предложенного сплава почти идентичны свойствам
чистого серебра.
Коррозионная стойкость и экологичность
Определяется химическим составом сплава, степенью его легированности. Наличием раскислителей и модификаторов. Технологичностью плавки-заливки, применением вторичного сырья. Растворимостью компонентов. Структурой сплава.
Коррозионную стойкость сплава повышают хром Cr, кобальт Co, алюминий Al и кремний Si. В качестве дополнительных центров кристаллизации (инокулятора) модификатором-инокулятором выбран титан Ti. В качестве модификатора-лимитатора, ограничивающего рост кристаллов и скругляя границы зёрен (лимитация) выбран бор B [3, стр. 13]. Добавки никеля Ni повышают стойкость к эрозии.
Практическое применение
Последовательность загрузки: Cu, Al, Sn, Si, Ni, Cr, Co, Ti, B, CuP. Обусловлена химико-физическими свойствами компонентов: кристаллической решёткой, плотностью, температурой плавления, растворимостью, коэффициент объёмного расширения и т.д.
Температурные режимы выбираются, при последовательности загрузки, относительно температур получаемых сплавов в процессе плавки. За основу взята температура плавления Cu (1083 ° C). Следующие характеристики: температура плавления, теплоёмкость, теплопроводность, растворимость, коэффициент вязкости, плотность.
Последовательность технологических операций.
— разогрев печи до 1090 градусов Цельсия, загрузка флюса, загрузка меди;
— замес ванны, последовательная загрузка олова, никеля, алюминия, кремния, титана, меди фосфористой, бора;
— замес, выдержка в течении 2,5 мин, замес, разлив.
Введение фосфора в расплав.
Фосфор вводится в расплав в качестве Меди фосфористой Марок МФ-1и МФ-2.
Лигатура применялась на часовых заводах России. ООО «ПЧЗ», ООО «МакТайм». А также на ювелирных предприятиях г. Калининград.
Список литературы
1. Э. Бреполь. Теория и практика ювелирного дела: Пер. с нем./Под ред. Л.А. Гутова и Г.Т. Оболдуева.- 4-е
изд., стереотипн. — Л.: Маш-е, Ленинградское отд., 1982-384 с. ил.
2. Е.Н. Кондаков. Повышение качества отливок из сплава золота путём совершенствования технологии
формы, раскисления и модифицирования. Автореферат. Ленинград, 1983 год.
3. Раскисление и модифицирование сплавов золота. Б.Б. Гуляев, Е.Н. Кондаков.[ Литейное производство, №
2, 1984 год.