ПРИПОЙ ДЛЯ ПАЙКИ ЮВЕЛИРНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ СПЛАВА ПАЛЛАДИЯ 850 ПРОБЫ Российский патент 2012 года по МПК C22C5/04 B23K35/30 

Описание патента на изобретение RU2447170C1

Настоящее изобретение относится к металлургии припойных сплавов на основе палладия, применяемых для пайки палладия и его сплавов и предназначенных преимущественно при изготовления ювелирных изделий из сплава палладия 850 пробы.

Известен сплав на основе палладия, содержащий, мас.%: палладий - 85,0÷85,5; серебро - 12,5÷13,5 и никель - остальное (Государственный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р51152-98 «Сплавы на основе благородных металлов ювелирные. Марки» / Госстандарт России. - Москва: ИПК Издательство стандартов. - 1998. - С.4).

Однако данный сплав имеет высокую температуру плавления, а также содержит никель. Высокая температура плавления затрудняет использование данного сплава при пайке ювелирных изделий. Кроме того, никель по директивам ЕЭС не рекомендуется использовать в изделиях, вступающих в долговременный контакт с кожей человека.

Наиболее близким к изобретению по составу является сплав на основе палладия, содержащий, мас.%: палладий - 85,0÷85,5; серебро - 0,01÷15,0; медь - 0,01÷13,0; золото - 0,01÷2; молибден - 0,01÷1,0 и родий - 0,01÷1,0 (Пат. RU 2352660, МПК C22C 5/04. Сплав на основе палладия / С.Б.Сидельников, И.В.Тихов, Н.Н.Довженко и др. з. №2007101010/02; заявл. 09.01.2007; опубл. 20.04.2009, бюл. №11).

Данный сплав имеет необходимый диапазон механических свойств, расширяющих область применения сплава при изготовлении ювелирных изделий методами обработки металлов давлением, но имеет неудовлетворительные свойства, как припойный сплав. Сравнительно высокая температура плавления и твердость, а также низкая жидкотекучесть ограничивают область применения данного сплава для пайки палладия и его сплавов при изготовлении ювелирных изделий из сплава палладия 850 пробы. Температура плавления сплавов определяет их рабочий температурный режим и возможность использования их в качестве припоев. Снижение температуры плавления значительно улучшает условия литья при получении заготовок и технологические условия пайки для сплавов типа припоев.

Основной задачей изобретения является создание припойного сплава для пайки палладия и его сплавов и используемых преимущественно при изготовлении ювелирных изделий из сплава палладия 850 пробы.

Поставленная задача достигается тем, что припой для пайки ювелирных изделий из сплава палладия 850 пробы, содержащий палладий и медь, дополнительно содержит бор при следующем соотношении компонентов, мас.%:

палладий - 85,0÷85,5;

бор - 2,0÷3,2%;

медь - остальное.

Выбор граничных значений параметров компонентов, указанных в формуле изобретения, обусловлен следующим.

Медь образует с палладием непрерывную систему твердых и жидких растворов. Содержание меди в заявляемых пределах как остальное или - 11,3÷13,0 мас.% является оптимальным для замещения в известном сплаве золота и серебра и обеспечивает снижение температуры плавления на 50÷100°C и твердости до уровня, не превышающего данные свойства у паяемого сплава палладия 850 пробы, и с достижением необходимых требований к припойным сплавам, как прочность, совпадение пробности и цветовой идентичности основы и паяного соединения в готовом ювелирном изделии.

Бор в пределах 2,0÷3,2 мас.% снижает температуру плавления и может рассматриваться в качестве модификатора, измельчая зерно сплава, что приводит к повышению жидкотекучести и прочности паяного соединения в готовом ювелирном изделии. При меньших содержаниях не будет образовано эвтектических структур, а при большем содержании будут возникать хрупкие бориды палладия.

Таким образом, между отличительными признаками и решаемой задачей существует причинно-следственная связь. Дополнительное введение бора в сплав на основе палладия, содержащий медь, обеспечивает снижение температуры плавления, достижение оптимальной твердости, совпадение по пробности и цвету с основным сплавом палладия, имеющим пробу 850, и создание необходимой прочности сварного соединения во время пайки при изготовлении ювелирных изделий.

Сплав был получен плавкой основных компонентов в индукционной печи в атмосфере инертного газа (аргона). Бор вводился в расплав через медь. Лигатурный сплав представлял собой сплав медь-бор с содержанием бора до 20% (по массе) с температурой плавления эвтектики 1013°C. Температурный интервал полученного сплава палладия определялся методом дифференциально-термического анализа. Состав сплава контролировался с помощью количественного химического анализа. Из данного сплава получали отливки в виде пластинок методом высокоскоростной кристаллизации на бесконечной ленте из стали. После литья сплав подвергался гомогенизационному отжигу в атмосфере инертного газа (аргона).

Для исследования технологических свойств отливок из предлагаемого сплава определялись температура плавления, микротвердость и коэффициент отражения в видимом диапазоне волн (прибор SPECORD-M40).

Для сравнения в таблицах 1 и 2 приведены составы заявляемого сплава, физико-химические свойства, а также коэффициент отражения в сравнении с известным сплавом.

Таблица 1 Составы заявляемого и известного сплавов Сплав Химический состав сплава, массовая доля компонента, мас.% палладий медь золото серебро родий молибден бор 1 85,0 13,1 - - - - 1,9 2 заявляемый 85,0 13,0 - - - - 2,0 3 85,3 12,1 - - - - 2,6 4 85,5 11,3 - - - - 3,2 5 85,0 11,7 - - - - 3,3 6 известный 85,0 5,5 1,0 7,5 0,5 0,5 -

Таблица 2 Свойства заявляемого и известного сплавов Сплав Температура плавления максимальная, °C Твердость HV, МПа Котр, % 1 с содержанием бора меньше 1,9% 1340 1320 79 2 заявляемый 1320 1275 79 3 1300 1260 78 4 1280 1245 78 5 с содержанием бора больше 3,2% 1330 1360 78 6 известный 1400 1380 78

Как видно из таблиц, заявляемый сплав с различным химическим составом в заявленном диапазоне соотношения компонентов (сплавы №№2-4) по сравнению с известным, благодаря оптимальному сочетанию в сплаве компонентов в указанном количественном соотношении, обладает более низкой температурой плавления - 1280÷1320°C, оптимальной твердостью - 1245÷1275 МПа, совпадает по пробности и цвету с основным сплавом палладия, имеющим пробу 850.

Таким образом, применение заявляемого припоя по сравнению с прототипом обеспечивает необходимую прочность сварного соединения во время пайки при изготовлении ювелирных изделий из сплава палладия, имеющего пробу 850.

Похожие патенты RU2447170C1

название год авторы номер документа
СПЛАВ ПРИПОЙНЫЙ НА ОСНОВЕ ПАЛЛАДИЯ 850 ПРОБЫ 2014
  • Довженко Николай Николаевич
  • Сидельников Сергей Борисович
  • Беляев Сергей Владимирович
  • Усков Игорь Васильевич
  • Столяров Александр Валентинович
  • Рудницкий Эдвард Анатольевич
  • Лопатина Екатерина Сергеевна
  • Дитковская Юлия Дмитриевна
  • Усков Данил Игоревич
RU2591900C2
СПЛАВ ПРИПОЙНЫЙ НА ОСНОВЕ ПАЛЛАДИЯ 850 ПРОБЫ 2014
  • Довженко Николай Николаевич
  • Сидельников Сергей Борисович
  • Беляев Сергей Владимирович
  • Усков Игорь Васильевич
  • Столяров Александр Валентинович
  • Рудницкий Эдвард Анатольевич
  • Лопатина Екатерина Сергеевна
  • Дитковская Юлия Дмитриевна
  • Усков Данил Игоревич
RU2568406C1
ПРИПОЙ ДЛЯ ПАЙКИ ЮВЕЛИРНЫХ СПЛАВОВ ПАЛЛАДИЯ 850 ПРОБЫ 2005
  • Ермаков Александр Владимирович
  • Гроховская Лилия Георгиевна
  • Клюева Инесса Борисовна
  • Кузьменко Григорий Федорович
RU2289497C1
ПРИПОЙ ДЛЯ ПАЙКИ ПАЛЛАДИЯ И ЕГО СПЛАВОВ 2006
  • Ефимов Валерий Николаевич
  • Губин Максим Владимирович
  • Мамонов Сергей Николаевич
RU2317881C1
ПРИПОЙ ДЛЯ ПАЙКИ ПАЛЛАДИЯ И ЕГО СПЛАВОВ 2000
  • Тимофеев Н.И.
  • Ермаков А.В.
  • Гроховская Л.Г.
  • Клюева И.Б.
  • Кузьменко Г.Ф.
  • Сивков М.Н.
RU2176180C1
СПЛАВ НА ОСНОВЕ ПАЛЛАДИЯ 850 ПРОБЫ 2014
  • Довженко Николай Николаевич
  • Сидельников Сергей Борисович
  • Беляев Сергей Владимирович
  • Усков Игорь Васильевич
  • Столяров Александр Валентинович
  • Рудницкий Эдвард Анатольевич
  • Лопатина Екатерина Сергеевна
  • Дитковская Юлия Дмитриевна
  • Усков Данил Игоревич
RU2574936C1
ПРИПОЙ НА ОСНОВЕ ПЛАТИНЫ ДЛЯ ПАЙКИ ЮВЕЛИРНЫХ ИЗДЕЛИЙ 1997
  • Тимофеев Н.И.
  • Дмитриев В.А.
  • Ермаков А.В.
  • Голикова Н.Н.
  • Никифоров С.В.
RU2116876C1
ПРИПОЙ НА ОСНОВЕ СЕРЕБРА 2012
  • Усков Игорь Васильевич
  • Беляев Сергей Владимирович
  • Сидельников Сергей Борисович
  • Горохов Юрий Васильевич
  • Мальцев Эдуард Владимирович
  • Павлов Евгений Александрович
  • Шубаков Александр Павлович
  • Бабушкин Олег Викторович
  • Губанов Иван Юрьевич
  • Соколов Руслан Евгеньевич
  • Богданов Дмитрий Владимирович
  • Гущинский Андрей Анатольевич
  • Виноградов Олег Олегович
  • Усков Данил Игоревич
RU2496625C1
ЛИТЕЙНЫЙ ЮВЕЛИРНЫЙ СПЛАВ БЕЛОГО ЦВЕТА НА ОСНОВЕ ПАЛЛАДИЯ 2012
  • Усков Игорь Васильевич
  • Беляев Сергей Владимирович
  • Сидельников Сергей Борисович
  • Горохов Юрий Васильевич
  • Мальцев Эдуард Владимирович
  • Павлов Евгений Александрович
  • Шубаков Александр Павлович
  • Бабушкин Олег Викторович
  • Рудницкий Эдвард Анатольевич
  • Богданов Дмитрий Владимирович
  • Гущинский Андрей Анатольевич
  • Усков Данил Игоревич
RU2479656C1
СПЛАВ НА ОСНОВЕ ПАЛЛАДИЯ 2007
  • Сидельников Сергей Борисович
  • Тихов Игорь Владимирович
  • Довженко Николай Николаевич
  • Столяров Александр Валентинович
  • Ходюков Борис Петрович
  • Биронт Виталий Семенович
  • Усков Игорь Васильевич
  • Бабушкин Олег Викторович
  • Шубаков Александр Павлович
  • Рудницкий Эдвард Анатольевич
  • Беляев Сергей Владимирович
RU2352660C2

Реферат патента 2012 года ПРИПОЙ ДЛЯ ПАЙКИ ЮВЕЛИРНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ СПЛАВА ПАЛЛАДИЯ 850 ПРОБЫ

Изобретение относится к области металлургии, в частности к припоям для пайки изделий из ювелирных сплавов 850 пробы. Заявлен припой для пайки ювелирных изделий из сплава палладия 850 пробы. Припой содержит, мас.%: палладий 85,0-85,5, бор 2,0-3,2, медь - остальное. Технический результат - снижение температуры плавления припоя, достижение оптимальной твердости, совпадение по пробе и цвету с материалом паяемого изделия. Обеспечивается требуемая прочность сварного соединения. 2 табл.

Формула изобретения RU 2 447 170 C1

Припой для пайки ювелирных изделий из сплава палладия 850 пробы, содержащий палладий и медь, отличающийся тем, что дополнительно содержит бор при следующем соотношении компонентов, мас.%:
палладий 85,0-85,5 бор 2,0-3,2 медь остальное

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2012 года RU2447170C1

ПРИПОЙ ДЛЯ ПАЙКИ ЮВЕЛИРНЫХ СПЛАВОВ ПАЛЛАДИЯ 850 ПРОБЫ 2005
  • Ермаков Александр Владимирович
  • Гроховская Лилия Георгиевна
  • Клюева Инесса Борисовна
  • Кузьменко Григорий Федорович
RU2289497C1
RU 97106130 A, 10.01.1999
СОСТАВ КОМПОЗИЦИИ НА ОСНОВЕ ПАЛЛАДИЯ 1995
  • Петрова Л.П.
  • Ефименко Л.П.
RU2132885C1
Топчак-трактор для канатной вспашки 1923
  • Берман С.Л.
SU2002A1
US 4387072 A, 07.06.1983.

RU 2 447 170 C1

Авторы

Сидельников Сергей Борисович

Довженко Николай Николаевич

Беляев Сергей Владимирович

Мальцев Эдуард Владимирович

Биронт Виталий Семенович

Усков Игорь Васильевич

Столяров Александр Валентинович

Лопатина Екатерина Сергеевна

Рудницкий Эдвард Анатольевич

Лебедева Ольга Сергеевна

Даты

2012-04-10Публикация

2010-08-20Подача