Припой – весьма важный вспомогательный материал в ювелирном деле.
Для соединения различных элементов ювелирных изделий между собой, при работе в технике скань и зернь применяют серебряные припои – сплавы на основе серебра. Основное требование к припойному сплаву – низкая температура плавления, для этого в сплав добавляют различные легирующие элементы.
Человек ежедневно подвергается воздействию серебра, главным образом, через дыхание, питьевую воду, еду. Бактерицидные свойства серебра известны на протяжении веков. Недаром герцоги ели на серебряных пластинах, а их подданные ставили серебряные монеты в молоко, чтобы продлить его долговечность. В средневековые времена средневековая мудрость была применена в современной модной нанотехнологии. В продаже появилось много продуктов, обогащенных наночастицами серебра, микроскопическими молекулами одной миллионной доли миллиметра.
Ионы серебра являются эффективным оружием в борьбе с опасными бактериями, грибами и вирусами. Однако в докладе Германской ассоциации защиты окружающей среды и природы показано, что частицы серебра имеют одинаковую окраску и могут иметь пагубные последствия для здоровья человека и окружающей среды.
Серебряные припои маркируются иначе, чем сплавы для изделий. В марках серебряных припоев серебро имеет обозначение ПСр, а цифровой шифр в процентном отношении ставится после каждого компонента, кроме последнего.
Например, обозначение ПСр70М26Ц означает, что припой состоит из 70 % серебра, 26 % меди, остальное (4 %) – цинк.
Влияние на свойства сплавов серебра также оказывают легирующие элементы и примеси, попадающие в сплав.
Серебряные наночастицы все чаще присутствуют в нашей повседневной жизни. Производители утверждают, что нано серебро – замечательное оружие: оно предотвращает неприятные запахи ног, эффективно разрушает микробы на клеточном корпусе, клавиатурах компьютеров или поверхностях нанофарма. Серебряные частицы можно найти в замерзшем мясе, гобеленах, чистящих салфетках, пищевой фольге, косметике и даже в полоскающих тканях. Предположительно обрабатывает и краны, покрытые серебряной пленкой, предотвращает распространение серьезных инфекций.
В настоящее время вы можете купить около 800 продуктов с добавлением наносперма. Действительно, ионы серебра обладают замечательными биоцидными свойствами. Серебряные частицы оседают на клеточной мембране микробов, блокируют ферменты, которые помогают микробам размножаться и таким образом разрушают их генетический материал. Самое важное различие между серебром и серебром в нано-версии заключается в том, что микроскопические частицы серебра имеют гораздо большую активную поверхность, такой же огромный биоцидный потенциал.
Цинк и кадмий. Так как оба металла имеют сравнительно низкую температуру кипения, то при введении их в расплавы серебра следует соблюдать особую осторожность. Эти металлы являются важнейшими легирующими компонентами при получении припоев, и поэтому влияние их на свойства сплавов следует рассмотреть более детально.
Еще одной уникальной особенностью наносферы является ее универсальное использование и экстраординарная деятельность. Ионы серебра, содержащиеся в пакетах, продлевают свежесть пищи, препятствуют росту и делению клеток, легко распространяются в окружающую среду и проникают в пищевую цепь. Между тем мало что известно о побочных эффектах наносперма. В лабораторных экспериментах выяснилось, что ионы серебра повреждают эмбрионы рыб и водяные жуки, препятствующие дальнейшему размножению. С другой стороны, у крыс, вдыхаемых наносферами, было обнаружено повышенное содержание этого металла в печени, почках и легких.
Ag – Zn. В серебре в твердом состоянии растворяется до 20 % цинка, но практически содержание цинка в сплаве не должно превышать 14 %. Такие сплавы не тускнеют, хорошо полируются и имеют хорошую пластичность.
Ag – Cd. Предел растворимости кадмия в серебре составляет около 30 %. Эти сплавы пластичны и устойчивы против коррозии на воздухе.
Недавно корейский ученый сообщил, что хронические заболевания легких развиваются в легких крыс. Не исключено, что наносперм также имеет другие побочные эффекты. В настоящее время ионы серебра являются эффективным оружием в борьбе со многими микробами, в которых антибиотики оказываются беспомощными. Например, сосок покрывает протез коленного сустава и катетеры и добавляет к мазям и повязкам, используемым для лечения ожогов. Однако в больницах и канализационных системах исследователи уже столкнулись с следами устойчивых к наносилику бактерий. «Мы можем относиться к серьезной медицинской проблеме, которая стремится удовлетворить абсолютно абсурдную потребность в бесплодии в повседневной жизни», предупреждает Герберт Веферс.
Ag– Zn – Cd. Сплавы имеют низкую температуру плавления и в некоторых случаях применяются в качестве припоев. Сплавы имеют широкую область кристаллизации, а паяный шов обладает низкими механическими свойствами, что обусловливает ограниченное применение припоев на основе этой системы.
Ag– Си – Cd. Медь совершенно не растворяет кадмий, а образует с ним хрупкое соединение Cu2Cd. При достаточно большом содержании серебра в сплаве кадмий, растворяясь в серебре, делает сплав вязким, пластичным и весьма устойчивым к потускнению.
Нет никаких сомнений в эффективности бытовой техники с наноспермом. Несколько лет назад Федеральный институт оценки рисков, базирующийся в Берлине, недвусмысленно заявил: холодильники, покрытые слоями ионов серебра, не гарантируют лучшей защиты от микробов. Оказывается, что антибактериальные покрытия полностью излишни, если мы систематически заботимся о чистоте с помощью традиционных методов. В случае с текстилем одной промывки достаточно для осаждения большинства ионов серебра. Согласно исследованию, проведенному Федеральным институтом контроля качества и исследований материалов в Швейцарии Галлен уже приземлился на одну треть благородного металла в своих носках во время первой промывки в воде.
Серебряномедные сплавы с небольшими добавками кадмия особенно хорошо подходят для глубокой вытяжки и чеканки.
Ag Си– Zn. Несколько сотых долей процента цинка, введенных в расплав перед разливкой, значительно повышают жидкотекучесть сплавов серебра с медью. Кроме того, небольшие добавки цинка делают сплавы более устойчивыми к потускнению и более пластичными. Медь растворяет до 39 % цинка. При большем содержании цинка в сплавах серебра с медью образуются тройные сплавы с низкой температурой плавления. Такие сплавы нашли широкое применение в качестве припоев.
Наличие наносперма в сточных водах – это не только потеря запаха ног, но и угроза для окружающей среды. Однако эксперты указывают на еще одну проблему: если осадок сточных вод попадает в поля, содержащиеся в нем наночастицы могут отравлять растения и почвенные организмы.
Кроме того, потребителям следует знать, покупают ли они ион серебра или нет. В настоящее время Европейский союз не принял каких-либо правил, обозначающих маркировку нанопродуктов. Исключение составляли только косметические изделия. Металлы играют жизненно важную роль в нашей повседневной жизни. Однако определить, что такое металл, непросто. Физически металл – это вещество, которое имеет блестящий блеск и является хорошим проводником тепла и электричества. Металлы имеют разную степень твердости, плотности, ковкости и пластичности.
Для получения припоев применяют сплав серебро – медь эвтектического состава с добавками цинка, понижающими температуру плавления сплава.
Ag – C – Zn – Cd. Сплавы этой четырехкомпонентной системы имеют низкую температуру плавления и вследствие этого нашли широкое применение в качестве припоев. Значительное понижение температуры плавления этих сплавов объясняется тем, что цинк и кадмий образуют низкоплавкую эвтектику.
Металлы могут быть свернуты, растянуты, просверлены, отлиты, заклеплены, свариты, вырезаны, скручены и изогнуты – все с большой точностью. В общем, все металлы можно классифицировать как черные, цветные и сплавы. Группа черных металлов в основном состоит из железа. Они могут иметь небольшое количество других металлов или других добавленных элементов, таких как углерод, марганец, никель, хром, вольфрам и т.д. Чтобы обеспечить необходимые свойства. Большинство ферросплавов слегка магнитные и имеют низкую коррозионную стойкость, например. все железосодержащие сплавы проявляют определенную степень окисления, называемую ржавчиной, которая имеет ярко выраженный красный цвет.
Свинец. Серебро и свинец образуют эвтектику с температурой плавления 304 °C. Располагаясь по границам зерен, эти эвтектические соединения делают сплав красноломким. Согласно ГОСТу 683672, содержание свинца в сплавах серебра не должно превышать 0,005 %.
Олово. Присутствие в небольших количествах олова значительно снижает температуру плавления сплавов системы серебро – медь. В чистом серебре растворяется до 19 % олова. При этом получаются сплавы более мягкие и пластичные, чем сплавы серебра с медью, однако эти сплавы имеют тусклый цвет. При содержании олова в сплавах серебра с медью более 9 % и при температуре 520 °C образуется хрупкое соединение Cu4Sn. Кроме того, изза образования при плавке окиси олова SnО2 хрупкость увеличивается.
Большинство металлов слегка магнитные. Однако немногие, такие как железо, никель, кобальт и их сплавы, обладают повышенными магнитными свойствами, что называется ферромагнетизмом. Цветные металлы – это металлы, которые не содержат железа в качестве компонента. Они не являются магнитными и обычно более устойчивы к коррозии, чем черные металлы. Примерами являются алюминий, медь, свинец, цинк и олово. Некоторые из цветных металлов могут быть чистым металлом, что означает, что они состоят из одного элемента.
Это означает, что у них есть только один тип атома. Чистыми обычными металлами являются алюминий, медь, железо, свинец, цинк, олово, серебро и золото. Сплавы: сплав представляет собой новый металл, который состоит из двух или более металлов вместе, а иногда и других элементов. Бесконечный список сплавов возможен со всеми индивидуальными свойствами.
Алюминий. В сплавах серебро – медь в твердом состоянии алюминий растворяется до 5 %, при этом структура и свойства сплава почти не меняются. При более высоком содержании алюминия в сплаве образуется хрупкое соединение Ag3Al. При плавке и отжиге образуется также окись алюминия Al2О3, которая располагается по границам зерен. Эти соединения делают сплав хладноломким и непригодным к обработке.
Металлы являются идеальным материалом для использования в массовом производстве, таких как здания, мосты, автомобили, корабли, алюминиевые сковороды, монеты и т.д. напротив, драгоценные металлы, такие как золото или серебро, изготавливаются квалифицированными людьми для производства колец, перьев и других великолепных косметических продуктов. Некоторые металлы имеют специализированное использование; радиоактивные металлы, такие как уран и плутоний, используются на атомных электростанциях для производства энергии путем ядерного деления.
Железо. Не растворяется в серебре и всегда является вредной примесью в сплавах серебра. Попадая в сплав, частицы железа остаются в нем в виде инородных твердых включений. Кроме того, железо взаимодействует с материалом тигля, частицами угля, наждаком, солями, используемыми при плавке, и образует твердые и хрупкие соединения. Попадая на поверхность слитка или изделия, эти соединения при шлифовке вырываются из металла и оставляют на поверхности изделия характерные вытянутые следы.
Меркурий является жидким при комнатной температуре и используется на автоматических выключателях для завершения цепи, когда он проходит через контакты прерывания. Сплав формата памяти используется для таких приложений, как трубы, монтажные детали и сосудистые стенты.
Наиболее часто используемые металлы: железо, алюминий, медь, титан, цинк, магний и т.д. Ссылка из тибетского серебра. Тибетское серебро – сплав из нержавеющей стали, используемый в производстве ювелирных изделий. Известно, что с древних времен тибетские мастера занимаются серебром и золотом, создавая традиционные ювелирные изделия в тибетском стиле с традиционными символами. Чтобы создать тематические, религиозные, доступные и ювелирные изделия, они изготовили медный сплав с 63% серебром, который они назвали тибетским серебром, чтобы отличить его от серебра 800 или 925.
Кремний. Кремний в серебре не растворяется, и при 4,5процентном содержании его в сплаве образуется кремнистосеребряная эвтектика с температурой плавления 830 °C. Располагаясь по границам зерен, эти эвтектические выделения значительно снижают пластичность сплава и в большинстве случаев делают сплав полностью непригодным к обработке пластической деформацией. В сплав кремний может попасть из кварца, который служит материалом для изготовления тиглей.
В настоящее время то, что продается на сайтах как тибетское серебро, не имеет ничего общего с тем, что путано предлагается по имени. Большинство из них – это литые изделия, промышленные изделия из тибетского серебра, изготовленные в Китае из цинко-медного сплава и олова с переменным процентом цинка. Мы видели многих поставщиков в качестве «тибетских серебряных аксессуаров», которые отличаются от «тибетских серебряных аксессуаров» качеством. Тибетский тип имеет низкое качество, отлитое от меди и цинка, стандартное, плохо законченное, которое деградирует довольно быстро, в то время как те, в тибетском серебре, превосходят процент выращиваемого цинка, не окисляются и не ржавчины, имеют вид серебряной патины, красиво завершенной, чтобы конкурировать с ней в красоте и с преимуществом сохранить внешний вид во времени и гораздо более доступную цену.
Сера. С основными компонентами сплавов сера образует твердые и хрупкие соединения Ag2S и Cu2S, которые, располагаясь между кристаллами и внутри зерен, вызывают хрупкость сплавов. Для появления хрупкости сплава достаточно присутствия в нем 0,05 % серы. Серу зачастую содержит древесный уголь, под слоем которого производится отжиг, а также горючие материалы, газы, травители и т. д.
Материал более или менее податливый в зависимости от процента каждого компонента и имеет много применений. Мы заинтересованы в его использовании в изготовлении качественных аксессуаров для ювелирных изделий, потому что они устойчивы, не вызывают аллергии, могут быть оцинкованы, окрашены, хром, серебро. Серебро – доступный и наиболее используемый металл в изготовлении ювелирных изделий. Тем не менее, серебро не пользуется популярностью только в ювелирной промышленности, его использование в других отраслях так же важно, если не больше.
Он используется в электротехнике, космонавтике, медицине, строительстве и во многих других областях. Чистое серебро без сплава не может использоваться в ювелирной промышленности, оно слишком мягкое и поэтому смешивается с другими металлами, особенно с медью.
Присутствие в сплаве серы или сернистых соединений приводит к его потемнению вследствие образования сульфида серебра.
Фосфор. Сплавы серебра перед разливкой в большинстве случаев раскисляют фосфористой медью, содержащей от 10 до 15 % фосфора. Фосфор быстро реагирует с окислами сплава, присоединяя находящийся в них кислород, и образует газообразное соединение, которое либо улетучивается, либо реагирует с другими частицами окислов меди, образуя шлаковые соединения метафосфата меди. Ввиду того что фосфористая медь добавляется, как правило, в избытке, так как содержание окислов в металле неизвестно, то фосфор попадает в металл. Незначительного количества фосфора достаточно для образования хрупких интерметаллических соединений AgP2 и Ag3P, которые в виде эвтектики располагаются по границам зерен. Температура плавления тройной эвтектики Ag – Си – Р составляет 641 °C. В результате образования фосфидов сплавы становятся красноломкими, быстро тускнеют и на них плохо ложатся гальванические покрытия.
Серебряная метка выражает чистоту металла, который также выражается рядом чистоты. Это число состоит из трех цифр, выражающих минимальное содержание драгоценного металла в ювелирных изделиях. Он измеряется в соответствии с количеством единиц веса драгоценного металла на тысячу единиц веса сплава. Это драгоценный металл в драгоценности и выражен в тысячах. Нет ювелирных изделий из чистого металла.
Чистое серебро более жесткое, чем золото. Во всяком случае, это мягкий металл. Самый используемый сплав при изготовлении ювелирных изделий – серебро. Это сплав из 5% чистого серебра и 5% меди. Медь способствует укреплению серебра. Для улучшения блеска и упругости серебряных украшений они часто покрываются родиевым слоем.
В ювелирной промышленности используются сплавы системы серебро-медь. Диаграмма состояния данной системы приведена на рис. 94
Эта система затвердевает с образованием твердых растворов с ограниченной растворимостью. При затвердевании ее образуются следующие фазы, легко различаемые под микроскопом: обогащенный серебром α-твердый раствор с наибольшим содержанием меди 8,8%; обогащенный медью β-твердый раствор с наибольшим содержанием серебра 9%. Только в сплаве состава 71,5%Ag и 28,5%Сu образуются одновременно α и β фазы. Температура затвердевания этого сплава от начала процесса до конца остается постоянной и равной 779 о С. Кривая охлаждения его подобна кривой охлаждения чистого металла. Структура сплава данного состава является мелкозернистой и равномерной. Такую структуру принято называть эвтектической. Если содержание серебра в сплаве меньше 71,5%, то такой сплав принято называть заэвтектическим. К этой области сплавов принадлежит, например, сплав, содержание серебра в котором составляет 50%. Он начинает затвердевать при такой же температуре, как и сплав 875 пробы, но в отличие от последнего при затвердевании из расплава выделяются кристаллы β-фазы. С их ростом содержание меди в расплаве уменьшается, а содержание серебра увеличивается. Когда содержание серебра достигнет
71,5%, а температура упадет до 779°С, остаточная жидкая фаза кристаллизуется вокруг кристаллов β-фазы в виде эвтектики, т.е. происходит одновременное образование α- и β-фаз.
Если содержание серебра в сплаве выше 71,5%, то такие сплавы называют доэвтектическими как, например, сплав серебра 875 пробы. При затвердевании его при температуре 840°С из расплава выделяются обогащенные серебром кристаллы α-фазы. Содержание серебра в расплаве уменьшается и при температуре 779°С остаток расплава достигает эвтектического состава, который затвердевает в виде эвтектики, располагаясь по границам зерен.
Если содержание меди в сплаве соответствует составу α-фазы или еще меньше, то образуется гомогенный твердый раствор. Такие сплавы называются твердыми растворами. К ним относятся все сплавы с содержанием серебра выше 91,2%. В качестве примера может служить сплав серебра 925 пробы. Он начинает затвердевать при температуре 900°С и имеющаяся в сплаве медь полностью растворяется в серебре. Так как в сплаве находится 7,5% меди, то предел насыщения серебра медью, равный 8,8%, не достигается и при 810°С сплав застывает с образованием гомогенного твердого раствора.
Подобные твердые растворы образуются и со стороны меди, но в производстве ювелирных изделий эти сплавы не применяются.
С понижением температуры растворимость металлов в твердом состоянии уменьшается и избыточный металл начинает выделяться из сплава по кривой, идущей вниз от точки, соответствующей пределу насыщения. Практически почти во всех случаях используются сплавы, в которых содержание серебра выше 71,5%, т. е. доэвтектические сплавы.
Белый цвет серебра с увеличением содержания меди становится все более и более желтоватым. Если медь составляет 50% сплава, то сплав становится красноватым и сплав с 70% Сu имеет уже красный цвет.
Процессы выделения в твердом состоянии способствуют повышению твердости, особенно в сплавах, лежащих в пограничных областях твердых растворов и доэвтектических сплавов, как, например, у сплава 925 пробы. Если этот сплав после литья или отжига необходимо получить мягким, то его следует подвергать закалке; с другой стороны, нагревом до определенной температуры можно достигнуть существенного повышения его твердости.
Как видно из таблиц и диаграмм, у сплавов серебро-медь с повышением содержания мели твердость и прочность повышаются, а пластичность понижается. Это означает, что высокопробные сплавы серебра хорошо поддаются обработке давлением.
Стойкость сплавов системы серебро-медь к кислотам почти одинакова, так как оба исходных металла одинаково устойчивы против важнейших кислот. Сплавы серебра легко растворяются в азотной и концентрированной серной кислотах, в то время как к разбавленной серной кислоте, наиболее распространенном травителе, они не растворяются. Однако даже чистое серебро неустойчиво на воздухе. Из-за образования черного сульфида серебра сплав становится тусклым. С увеличением содержании меди в сплаве, стойкость его на воздухе уменьшается, ввиду того, что серные и аммиачные соединения приводят к потемнению меди.
Данных диаграмм и таблиц вполне достаточно для того, чтобы иметь полное представление о свойствах сплавов. Однако следует указать на некоторые свойства основных сплавов серебра, применяемых в ювелирном деле
Серебро 950 пробы. Цвет этого сплава соответствует цвету чистого серебра. При отжиге на воздухе на поверхности сплава образуется тонкая внешняя окисная пленка, под которой находится гетерогенный внутренний окислый слой. Благодаря высокой температуре плавления и цвету этот сплав следует использовать для эмалирования и чернения, так как краски эмали и черни на этой основе имеют интенсивный блеск. Этот сплав в очень хорошо поддается обработке давлением. Его следует применять при глубокой вытяжке, чеканке, а также для изготовления очень тонкой проволоки. При температуре 600 о С начинается старение сплава. После разливки или отжига следует сразу же приступать к обработке сплава, так как в противном случае может произойти естественное старение и пластичность сплава сильно понизится. К недостаткам сплава серебра 950 пробы следует отнести невысокие механические свойства. Изделия, изготовленные из этого сплава, при эксплуатации деформируются. Старением можно увеличить прочность сплава от 50 кгс/мм 2 до 100 кгс/мм 2 , но это приводит к усложнению и удорожанию технологического процесса обработки сплава.
Серебро 925 пробы. Этот сплав иначе еще называется «стерлинговое серебро» или «стандартное серебро». Из-за высокого содержания «серебра в сплаве и высоких механических свойств оно нашло широкое распространение во многих странах. Цвет сплава такой же, как у серебра 950 пробы, однако механические свойства выше. Сплав пригоден для эмалирования и чернения, но краски эмали и черни не должны иметь высокую температуру плавления. Для получения высокой пластичности после отжига этот сплав следует подвергать закалке. Благодаря старению при температуре 300°С прочность сплава повышается с 60 до 160 кгс/мм 2 .
Серебро 900 пробы. Этот сплав применяется, главным образом, для филигранных работ. Цвет его несколько отличается от цвета чистого серебра. Зачастую после окончания обработки изделие из этого сплава подвергают многократному травлению для того, чтобы удалить медь с поверхности изделия. Этот сплав менее стойкий на воздухе, чем сплавы 950 — 925 проб. Однако он имеет хорошие литейные свойства, хорошо обрабатывается давлением, но для глубокой чеканки он является слишком прочным. В качестве основы для нанесении эмали и черни сплав 900 пробы непригоден, поскольку у него при температуре 779°С начинается оплавление границ зерен.
Серебро 875 пробы. Это сплав применяется дли изготовления декоративных украшений. Цвет сплава и стойкость к потускнению почти такая же, как и у сплава серебра 900 пробы. Механические свойства его более высокие, а, следовательно, обрабатываемость давлением хуже, чем у сплавов серебра 900 пробы.
Серебро 800 пробы. Этот сплав применяется, в основном, для изготовления корпусов и столовых приборов. Его преимущество состоит, главным образом, в том, что он дешевле описанных выше сплавов. Главным недостатком является желтоватый цвет и малая химическая стойкость на воздухе. Для устранения этих недостатков многократным нагреванием и последующим травлением увеличивают содержание серебра в поверхностном слое. В связи с высоким содержанием меди в сплаве, в кислых продуктах происходит образование ядовитого ацетата меди. Примером может служить появление зеленого налета ацетата меди на столовых приборах при соприкосновении их с уксусом. Механические свойства сплава 800 пробы незначительно отличаются от свойств сплава 875 пробы, однако при обработке давлением его следует чаще подвергать промежуточному отжигу, чем вышеописанные сплавы. Литейные свойства его лучше, чем у сплавов с более высоким содержанием серебра. Точка ликвидуса находится при температуре 800°С. Это позволяет производить разливку при температуре 900°С, что соответствует температуре солидуса сплава 925 пробы.
Серебро 720 пробы. Этот эвтектический сплав из-за своих механических свойств и желтой окраски почти не находит применения. Правда, сплав серебра 750 пробы нашел довольно широкое применение в качестве припоя в 19 столетии. Твердость и прочность эвтектических сплавов — наибольшая, а пластичность — наименьшая из всех сплавов системы Ag-Cu. Кроме того, этот сплав обладает хорошей упругостью и в некоторых случаях из него изготавливают пружины, иглы и подобные им изделия. Иногда сплав 720 пробы применяют в качестве припоя. Свойства сплавов серебра даны в табл. 30.
Таблица 30. Свойства сплавов серебра
Влияние примесей на свойства сплавов системы серебро — медь. Если сплав системы серебро-медь содержит какой-либо другой сопутствующий элемент, то он превращается в сплав трех или более компонентов и его свойства изменяются более или менее сильно. В этом случае необходимо делать различие между вредными примесями и легирующими элементами.
В сплавах серебра, применяемых в производстве ювелирных изделий, содержание никеля до 1% препятствует росту зерна и тем самым улучшает механические свойства сплавов. С увеличением содержания никеля до 2,5% ухудшается обрабатываемость сплава. При еще большем содержании никеля он не растворяется в сплаве и становится вредной примесью.
Железо всегда является вредной примесью в сплавах серебра. Оно не растворяется в серебро и присутствует в его сплавах в виде чужеродных частиц, ухудшающих обрабатываемость сплава.
Сплавы серебра, содержащие свинец, всегда становятся хрупкими при нагреве, т.е. красноломкими. Свинец и серебро образуют эвтектику, которая плавится при температуре 304°С. В связи с этим ни в коем случае нельзя допускать присутствие свинца в сплаве.
Незначительное количество олова, присутствующее в сплаве, снижает температуру плавления сплава. Чистое серебро может растворить в себе до 19% однако сплав получается более тусклый, мягкий и пластичный, чем сплав Ag—Сu. Если в сплаве Ag—Cu содержание олова превысит 9%, то образуется хрупкое соединение Cu 4 Sn. Так как олово при плавлении окисляется, то хрупкость сплава возрастает из-за образования SnO 2 .
До 5% алюминия растворяются в твердом сплаве и почти не влияют на структуру и свойства сплава. Однако при более высоком содержании алюминия в сплаве образуется хрупкое соединение Ag 3 Al. При отжиге и плавке образуется также соединение Al 2 O 3 , которое, располагаясь по границам зерен, делает сплав хрупким и ломким.
Несмотря на то, что кремний в серебре не растворяется, он образует с серебром твердые и хрупкие кремнисто-серебряные соединения, которые, располагаясь по границам зерен, сильно затрудняют обработку сплава. Кремний может попасть в сплав, будучи восстановлен из материала тигля.
Сера образует с серебром и медью твердые соединения Ag 2 S и Cu 2 S. Которые могут располагаться как по границам, так и внутри зерен. Источниками попадания серы в сплавы могут быть содержащий серу исходный материал, горючие материалы, горючий газ, травители.
Незначительных следов фосфора уже достаточно для того, чтобы образовались хрупкие интерметаллические соединения Ag 2 P или Cu 3 P, которые в виде эвтектики располагаются по границам зерен. Сплавы от этого становятся хрупкими, быстро тускнеют, на них плохо ложатся гальванические покрытия. Фосфор может попасть в сплав при раскислении расплава фосфористой медью.
Серебро при температуре, несколько большей точки плавления, может растворить в себе кислорода в 20 раз больше своего объема, т.е. 1 часть расплавленного серебра может поглотить 20 частей кислорода. При температуре несколько ниже точки затвердевания растворимость кислорода в серебре составляет половину объема серебра, и кислород выделяется из металла. Кислород, не успевший выделиться из металла при его затвердевании, образует в краевой зоне слитка раковины, которые уменьшают прочность сплава и ухудшают обработку металла давлением. При вальцовке и вытяжке металл дает трещины. При нагреве такого металла газ расширяется, и на поверхности металла образуются вспучивания, так называемое «дутое серебро». Если серебро находится в сплаве с медью, то образуется закись меди Сu 2 О. В зависимости от месторасположения частичек закиси меди, они могут оказывать различное действие на свойства сплавов серебра. Если они располагаются тонким слоем по границам зерен, то влияние их на обрабатываемость сплава давлением незначительное. Если частицы закиси меди прижаты к твердым инородным телам, то при полировке они не вырываются и выступают над поверхностью. При прокатке металла они выкрашиваются и оставляют на поверхности следы в виде штрихов, образуя так называемое «штриховое серебро».
Двуокись серы содержится в горючих газах и оказывает вредное действие на сплавы серебра тем, что подобно кислороду поглощается расплавленным металлом. И при затвердевании его улетучивается и, как кислород, образует в металле раковины. Кроме того, образуются химические соединения в виде Сu 2 S и Ag 2 S, которые, располагаясь по границам зерен, ослабляют сцепление их в слитке.
Процесс литья по выплавляемым моделям сплавов на основе серебра и производство слитков изучены в настоящее время слабо . Показано, что при многократных переплавах сплава СрМ875 в слитках появляется газовая пористость, увеличивается содержание неметаллических включений и ухудшается пластичность металла. Плавка сплава СрМ 875 в вакууме 0,3 — 0,8мм.рт.ст. позволила уменьшить содержание примесей в металле и повысить его плотность. Использование вакуумированного металла при литье по выплавляемым моделям ювелирных изделий позволило ликвидировать такой дефект, как газовую пористость, а также улучшить чистоту поверхности отливок.
Л.А. Гутов Литье по выплавляемым моделям сплавов золота и серебра
