На основе серебра. Один из древнейших материалов. Чистое - мягкий пластичный металл (НВ = 30 кгс/мм2, σв = 15 кгс/мм2, δ = 48%, ψ = 90%),образующий со мн. металлами легкоплавкие эвтектики. Для повышения твердости легируют (рис.). С. с. отличаются высокой % электропроводностью, стойкостью к окислению, однако чувствительны к воздействию серы и ее соединений.
Стойкость к сере повышают добавками магния, индия, кадмия, цинка и др. Из С. с. наиболее широкое применение получили серебро-медные марок СрМ. Содержание меди в них 4÷50%. Увеличение содержания меди снижает т-ру плавления от 927 до 850° С, плотность - от 10,5 до 9,3 г/см3. Сплавы серебра с медью применяют для изготовления слаботочных контактов, ювелирных изделий, для чеканки монет и медалей. С. с, содержащие платиновой группы, отличаются значительной коррозионной стойкостью. Особое место занимают малолегированные (до 1%) внутриокисленные
С. с. с химически активными металлами - магнием, алюминием, кадмием, литием, бериллием и др. Эти сплавы отличаются близкой к серебру электропроводностью, повышенной эрозионной стойкостью и большей (в 1,5-2 раза) мех. прочностью по сравнению с серебром. Из них наиболее широко распространены сплавы серебра с окисью кадмия. Изготовляют эти сплавы литыми, с последующим окислением на воздухе (или в кислороде) и спеканием серебряного порошка с окисью легирующего металла. Применяют их в качестве разрывных и скользящих электр. контактов в слаботочных и средненагруженных электр. цепях (коммутирующих устройствах, радиоаппаратуре, телефонных аппаратах и т. д.).
Некоторые С. с. (марок ПСр) хорошо смачивают металлические поверхности, образуя легкоплавкие эвтектики и плотные паяные швы после затвердевания. Их используют в качестве высокопрочных и вакуум-плотных припоев. Содержание серебра в этих сплавах 15 ÷ 72%, их т-ра плавления 235 ч-ч- 780° С. Сплавы выпускают в виде полос и проволоки. В качестве легирующих элементов используют (16-30%), (1-37%), (1-5%), (8-96%), (5,5-30%), (63-97%), (3-8,2%) и (0,3-2%).
Лит.: Головин В. А., Ульянова Э. X. Свойства благородных металлов и сплавов. (Справочник).В. П. Полякова.
Вы читаете, статья на тему серебра сплавы
Общая информация.
Чистое серебро - самый белый из всех металлов, у него наиболее высокий блеск, а ковкостью и пластичностью оно уступает только золоту. Серебро считается чистым, если его содержание составляет 999частей на юоо. Серебро высшей чистоты 999,5высоко ценится коллекционерами. Из серебра в большинстве случаев изготавливаются ювелирные изделия ручной работы. Чистое серебро, как правило, слишком мягко для изготовления большинства украшений. По этой причине его сплавляют с другими металлами, увеличивая прочность и твердость. Чаще всего для этой цели применяют медь. В небольших количествах медь привносит с собой в сплав жесткость, не снижая при этом блеск и ковкость.
Стерлинговое серебро или серебро 925 пробы является наиболее часто используемым сплавом. Число 925 означает количество частей серебра в тысяче, медь при этом составляет оставшуюся долю в 75/1000. Стерлинговое серебро принято как стандарт в Англии в XX веке, оно стало также международнопризнанным стандартом в Западном мире.
Еще один стандартный сплав - монетное серебро или 900 проба. Девяностопроцентное серебро применялось в качестве стандартного для чеканки монет США вплоть до 1966 года, теперь серебро для этих целей больше не используется. Другие международные стандарты для серебряных монет варьируются вплоть до сплава 80/20. Общая тенденция заключается в замене серебра в денежном обращении большинства стран на никель и алюминий. Такое же серебро 8оо пробы использовалось во многих странах во многих старых ювелирных изделиях.
Среди других серебряных сплавов стоит упомянуть "электр" - античный сплав Греции и Рима, а также зубную амальгаму - материал для изготовления "серебряных" пломб. Бериллие-вое серебро тверже чистого, при этом оно не тускнеет. "Британское серебро" - это ювелирный стандарт, применявшийся в Англии с 1697 по 1719 годы для предотвращения переплавки монет стерлингового серебра на ювелирные нужды; до сих пор оно является стандартным сплавом в Британском Содружестве.
Сплавы серебро/медь подвержены окислению в тем большей мере, чем выше содержание в них меди. Это обстоятельство также дает возможность применения различных химических реагентов для окрашивания поверхности серебряных предметов. Сульфиды, присутствующие в упаковочных материалах, особенно в резиновых колечках, а также загрязнение атмосферы - распространенные факторы, вызывающие окисление.
Правовые стандарты.
"Национальный акт по торговле золотом и серебром" (The National Gold and Silver Marketing Act) устанавливает стандарты пробирования серебряных изделий. Стандарт для стерлингового серебра предусматривает минимальное содержание 921 части на юоо, или 915 частей для паяных изделий.
С 1961 года этот акт требует обязательного наличия (помимо удостоверения качества) зарегистрированного клейма производителя-частного лица или организации, несущего ответственность за качество. Однако ни один закон США не требует наличия главным образом пробы. Если проба стоит, должно стоять и клеймо изготовителя. При отсутствии такого клейма на пробированном изделии оптовый и/или розничный продавец привлекается к ответственности за мошенничество.
Стерлинговый стандарт общепринят в США и в странах бывшей Британской империи. Серебряные изделия из других стран Запада обычно клеймятся числом, означающим содержание частей серебра на тысячу частей сплава. Клейма вроде "Silver" (серебро), "Mexican silver" (мексиканское серебро), "German silver" (немецкое серебро), "Indian silver" (индейское серебро) или любые другие подобные им вовсе не гарантируют наличия серебра в изделии. Фактически, "German silver" - это другое название для "никелевого серебра", сплава, в котором серебра нет совершенно.
Упрочнение при нагреве.
Изделия из стерлингового серебра могут оказаться слишком мягкими для эксплуатации после их изготовления с применением пайки. При пайке часто происходит отжиг металла. Стерлинговое серебро можно сделать более твердым, нагревая изделия из него до 6oo°F (315
С) и выдерживая при этой температуре в течение 15 минут. Затем изделию следует дать остыть на воздухе до комнатной температуры.
Сплавы серебра.
Состав и температура плавления.
Приведено процентное содержание
Общеупотребительное. название | Бериллий | Т емпература плавления |
|||||||
Стерлинговое серебро | |||||||||
Монетное серебро 900 | |||||||||
Для ретикуляции 820 | |||||||||
Монетное серебро 800 | |||||||||
Низкопробное монетное 700 | |||||||||
Безоксидное серебро | |||||||||
Сплавы серебра
В ювелирном деле почти во всех случаях используют сплавы, в которых содержание серебра выше 72 %. Белый цвет серебра с увеличением содержания меди становится все более желтоватым. Если медь составляет 50 % сплава, то сплав становится красноватым, а при содержании 70 % меди имеет красный цвет. Если сплав после литья необходимо получить мягким, то его не следует подвергать закалке, с другой стороны, нагревом до определенной температуры можно достигнуть существенного увеличения твердости. Для эмалирования следует использовать сплавы с высоким содержанием серебра или даже чистое серебро для того, чтобы изделие, на которое наносится эмаль, не расплавилось.
Стойкость сплавов серебро-медь к кислотам почти одинакова. Сплавы серебра легко растворяются в азотной и концентрированной серной кислоте.
Согласно ГОСТ 6836-80 предусматривается 18 серебряных проб. В ювелирной промышленности используются сплавы: 960, 925, 916, 875, 800 и 750 проб.
Все они серебряно-медные, имеют высокую пластичность, ковкость.
Сплавы платины и палладия
В современных ювелирных изделиях платиновый сплав встречается редко, он уступил свои позиции белому золоту. Для некоторых ювелирных изделий используется двухкомпонентный сплав 950 пробы, в состав которого кроме платины входят медь и иридий. Добавка иридия значительно увеличивает твердость сплава.
Палладий пока еще не является общепризнанным как самостоятельный металл для производства, ювелирных изделий, но он имеет хорошие перспективы, так как он дешевле платины, имеет более интенсивный белый цвет, лучшую обрабатываемость, и такую же, как платина, устойчивость на потускнение на воздухе.
Близкие по составу сплавы в разных странах могут иметь различные названия, иногда встречаются “устаревшие” названия, а также используется много сплавов цветных металлов, в которых может употребляться слово “золото”, в то же время золотом не являющееся. Вот некоторые из них.
Сплавы золота и платины и их имитация
· Геразолото - немецкое название 8-10-каратного золота, изготовленного фабричным методом.
· Золото “пинк ” - английское название очень бледного оттенка золота.
· Американское накладное золото - очень тонко позолоченный томпак.
· Цукатное золото - золото 980 и 1000 пробы.
· Накладное золото - медь с тонким (8 микрон) золотым покрытием.
· Электрон - - природный сплав золота и серебра (39 %).
· Золото “Musiv” - пластинки сульфидного олова с золотым блеском.
· Гранатовое золото - сплав золота 250 и 1000 пробы, применялось в XIX веке в Чехии для изделий с гранатами.
· Палау - североамериканское название “белого золота”. Сплав золота и палладия (8:2).
· Орайде или французское золото - 80 % меди, 15 % цинка, 5 % олова, или 86,13 % меди, 13 % цинка, 0,4 % олова, 0,6 % железа.
· Пинчбек или английское золото - сплав меди (83- 93 %) и цинка.
· Полузолото (немецкое название) - сплав меди (83,7 %), цинка (9,3 %), олова (7 %). Как правило, с позолотой.
· Голдин - сплав меди и алюминия.
· Сусальное золото - очень тонкие латунные листы.
· Симилор - сплав меди (83,7 %), цинка (9,3 %), олова (7 %), желтого цвета
· Штеррометалл - сплав латуни.
· Томпак - сплав меди (90 %) и цинка (10 %), может быть и другое соотношение.
· Оротон - торговое название похожего на томпак сплава.
· Хризокалък или золотая бронза - сплав меди (95- 98 %), цинка (2-5 %). Может быть другого сплава.
· Башбронза - бронза с содержанием 6 % олова, годится для позолоты.
· Алюминиевая бронза - сплав меди и алюминия (9: 1). Английское название ауфин, аурал, ауфор ; - французское название позолоченного на огне серебра.
· Гамильтонметалл (хризорин) - сплав меди (66,7 %), цинка (33, 3 %). Хорошо подходит для золочения.
· Мангеймское золото - сплав меди (83,6 %), цинка (9,4 %), олова. Изделия золотят.
· Мозаичное золото - сплав меди (66 %), цинка (34 %). Имеет оттенок самородного золота.
· Поликсен - название природной платины с другими металлами.
· Платинин - название сплава платины (67 %) и серебра (33 %).
· Плакарт - сплав внешне похож на платину, состоит из палладия (78 %), золота (15 %) и серебра (7 %).
· Белъгика - сплав, имитирующий платину, состоит из железа (74,5 %), хрома (16,6%) и никеля (8,9 %).
· Дюраметалл - сплав меди, цинка и алюминия.
· Платинор - сплав, состоящий из меди (57 %), платины (18 %), серебра (10 %), никеля (9 %) и цинка (6 %). Отличается красивым золотистым цветом.
· Платиновая бронза - сплав никеля и олова с небольшим добавлением платины, иногда добавляют серебро.
· Штеллит - сплав хрома и кобальта, похож на платину.
Серебро известно человечеству с древних времен, но продолжает оставаться востребованным и в настоящее время. Его физические свойства резко отличаются от всех других благородных металлов.
Серебро очень пластично, хорошо поддается ковке и крайне тягуче. Степень мягкости ниже чем у золота, но выше меди. Металл обладает самой высокой электро- и теплопроводностью, отличной отражательной способностью, не вступает в реакцию с другими металлами и прекрасно полируется.
Ювелиры издавна используют серебро для изготовления украшений. Однако в чистом виде его не используют. Из-за своей мягкости изделие легко деформируется, царапается и теряет четкость рельефных узоров. Серебро боится сероводорода и озона и быстро темнеет, покрываясь черным трудноудалимым налетом. Для усиления прочностных характеристик серебро соединяют с некоторыми металлами: медью,алюминием, кадмием, никелем, цинком и родием. Такие добавки называют лигатурами.
Они придают серебру твердость и износоустойчивость. Из металла с полученными качествами ювелиры изготавливают высокохудожественные изделия самой сложной техники исполнения.
Чтобы оценить содержание серебра в сплаве пользуются знаком проба, который показывает какое количество граммов серебра содержится в одном килограмме сплава. Наиболее известны широкому потребителю 875, 925, 960 и 999 пробы.
При сплавлении с несколькими металлами используется более сложная технология. Так для получения сплава серебро-медь-цинк-кадмий каждый металл предварительно раскатывают в тончайшие пластины. Потом эти пластины заворачивают в серебряные листы, пакетируют, прессуют, отбивают и плавят.
Однако введение несоответствующего количества лигатуры в серебро, сплав может не улучшить свойства серебра, а резко ухудшить. Например, при введении в сплав 1% никеля, прочность его повышается, а уже при 2,6% сплав приобретает ломкость. Если в сплав серебра с медью добавить больше чем 9% олова, то такой сплав получится хрупким, начнет плавиться и окисляться.
Во избежание таких проблем ювелиры добавляют к серебру наиболее подходящий металл- медь. Обычная норма введения меди составляет от 5 до 50%. Изделия имеют прекрасный внешний вид и похожи на чистый металл.
Сплав шибуичи , полученный в Японии, состоит лишь на ¼ из серебра, а ¾ приходится на медь. Сплав с добавлением 5% золота тоже имеет такое же название. Сплав очень популярен в настоящее время. Изделия обычно патинируются для придания красивых оттенков. Широко применим в изготовлении браслетов, рукояток ножей, колец, сережек и брошей.
В России сплавы металлов регулируются ГОСТ. Согласно ему, серебро имеет краткое обозначение – Ср, золото- Зл, палладий – Пд, медь- М.
Сплав серебра и меди, формула его легко читается и понятна своей простотой.
Так сплав ЗлСрМ585-80 (именуемый красное золото) содержит в себе золота 585 частей, серебра – 80 частей, оставшиеся части составляет медь (1000-585-80=335). То есть слиток сплава такой марки весом 100 грамм содержит 58,5 г золота, 8г. серебра и 33,5 г. меди.
Наиболее известные и широкоприменяемые сплавы: Ag 960, Ag 925, Ag 875, Ag 830, Ag 800
- Также стоит отметить так называемый сплав технического серебра
Металл марки серебра содержится от 49,5 до 50,5%. Железа не более 0,13%, свинца – 0,005%, сурьмы и висмута – по 0,002%. Остальное медь.
Вместе с тем, для защиты серебра от воздействия окружающей среды применяют и гальванические покрытия родированием, никелированием или нанесением слоя прозрачного лака. В случае длительного хранения изделие пассивируют воском.
Серебро - один из дефицитных элементов. Но как один из благородных металлов серебро наиболее широко распространено в природе. Среднее содержание серебра в земной коре составляет 7*10-6% (по массе), что в 20 раз превышает содержание золота и приблизительно равно содержанию металлов платиновой группы.
В биосфере серебро в основном рассеивается, в морской воде его содержание 3*10-8%.
Основные свойства серебра.
Физико-механические свойства серебра.
Серебро - металл белого блестящего цвета, мягкий и пластичный, хорошо поддается обработке давлением. Имеет гцк решетку, плотность при 20°С составляет 10,49 г/см. куб., температура плавления 961°С (960,8°С). Различия в температуре плавления объясняются высокой растворимостью в серебре кислорода.
Серебро очень хорошо полируется, имеет наивысшую отражательную способность, оно отражает 94% световых лучей, является самым электро- и теплопроводным металлом.
Серебро прекрасно деформируется как в холодном, так и в горячем состоянии. Оно легко прокатывается в тончайшие листы до 0,00025 мм. и вытягивается в очень тонкую проволоку. Из Ag можно изготовить фольгу толщиной 2,5 мкм. Свет, проходящий через фольгу, приобретает голубовато-зеленый оттенок.
При холодной деформации чистое серебро и его сплавы подвержены деформационному упрочнению. Область наибольшей пластичности и наименьшей прочности литого и горячедеформированного серебра находится в интервале температур 680-800°С. Минимальное значение пластичности у литого серебра - в интервале 600-650°С, пластичность серебра после горячего прессования значительно выше, чем литого.
Серебро тверже золота, но мягче меди. Вследствие мягкости чистое серебро (употребляется в виде сплава с медью).
Благодаря своим уникальным свойствам - высокой электропроводности и теплопроводности, отражательной способности, светочувствительности - серебро имеет очень широкий диапазон применения. Растворяясь в золотом сплаве, серебро придает ему пластичность, блеск и облегчает пайку, однако изменяет цвет сплава и значительно повышает его цену.
Химические свойства серебра.
Нормальный электродный потенциал серебра равен 0,798 В. Чистое полированное серебро практически не изменяет свой цвет на воздухе.
При обычной температуре Ag не взаимодействует с O2, N2 и H2. При действии свободных галогенов и серы на поверхности серебра образуется защитная пленка малорастворимых галогенидов и сульфида Ag2S (кристаллы серо-черного цвета). Озон образует на поверхности Ag черный налет. Хлор, бром, йод реагируют с ним даже при комнатной температуре.
Из окислов серебра устойчивыми являются закись Ag2O и окись AgO. Закись образуется на поверхности серебра в виде тонкой пленки в результате адсорбции кислорода, которая увеличивается с повышением температуры и давления. Расплавленное серебро может в очень больших количествах поглощать кислород, в процессе охлаждения растворимость кислорода уменьшается, при этом образуется пористость, ухудшающая качество поверхности. Серебро стойко к коррозии в большинстве минеральных и органических кислот, в водных растворах галогенов. Серебро также устойчиво в дистиллированной, природной и питье вой воде, в этиловом и метиловом спирте любой концентрации.
По сравнению с золотом и платиной серебро менее устойчиво в кислотах и щелочах. При комнатной температуре серебро растворяется в азотной кислоте с образованием AgNO 3.
Горячая концентрированная серная кислота растворяет серебро с образованием сульфата Ag2SO4 (растворимость сульфата в воде 0,79% по массе при 20°С). Серебро, легко соединяясь с ртутью, образует серебряную амальгаму. В царской водке серебро не растворяется из-за образования защитной пленки AgCl. В отсутствие окислителей при обычной температуре HCl, HBr, HI не взаимодействуют с серебром благодаря образованию на поверхности металла защитной пленки малорастворимых галогенидов.
Кипящие едкие щелочи на серебро не действуют. Серебро также не поддается воздействию холодной серной кислоты при ее концентрации не более 80%.
Коррозионная способность серебра определяется высокой термодинамической устойчивостью, формированием на поверхности защищенных пленок и способностью образовывать комплексные соединения. Для оценки коррозионной стойкости серебра применяют четыре группы стойкости.
Присутствующие в промышленной атмосфере пары серы вызывают потемнение серебра. Пленка на поверхности серебра, образующаяся в результате атмосферной коррозии, плотная и вязкая, состоит в основном из сульфида серебра и на 20-25% из сульфата серебра, хлорида серебра или их сочетаний.
Для повышения коррозионной стойкости серебра сплавы легируют алюминием, бериллием и кремнием. Для очистки поверхности сплавов Ag-Cu от продуктов коррозии используют растворы цианидов или разбавленные растворы щелочных металлов.
Легирующие элементы и примеси в серебряных сплавах.
Сплавы серебра для ювелирных изделий содержат два компонента - серебро и медь.
Медь. С повышением содержания меди до 28% твердость и прочность сплавов Ag-Cu повышается, а пластичность падает.
Цвет серебра с увеличением содержания меди становится все более желтоватым. Сплав серебра с 50% меди становится красноватым, а с 70% меди имеет красный цвет. При добавке в сплав Ag-Cu других металлов он становится трех- или многокомпонентным, что может существенно изменить его свойства: сделать более разносторонним в применении или, наоборот, совершенно непригодным для использования.
Золото. Сплавы Ag-Au обладают высокими литейными свойствами и стойкостью к окислению. Относительное удлинение сплавов Ag-Au составляет 40-45%, что позволяет расковывать или прокатывать сплавы в фольгу толщиной 1-1,25*10-4 мм.
Никель. В сплавах серебра, применяемых в производстве ювелирных изделий, при содержании никеля до 1% замедляется рост зерна, и тем самым улучшаются их механические свойства. С увеличением содержание никеля до 2,5% ухудшается обрабатываемость сплава. При еще большем содержании никеля он не растворяется в сплаве и становится вредной при месью.
Железо всегда является нежелательной примесью в сплавах серебра. Железо присутствует в сплавах в виде чужеродных частиц, ухудшающих обрабатываемость. 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. В связи с этим при переплавке отходов в виде опилок или стружки необходимо сначала удалить из них магнитом частицы железа.
Свинец. Сплавы серебра, содержащие свинец, становятся при нагреве хрупкими, так как свинец и серебро при температуре 304°С образуют эвтектику, которая располагается по границам зерен, что делает сплав красноломким. Свинец может попасть в обрабатываемую заготовку из мягкого припоя или из подкладок, используемых для глубокой чеканки. Перед операциями нагрева или переплавки свинец необходимо удалить. Содержание Pb в сплавах серебра не должно превышать 0,005%.
Олово. Даже небольшая добавка олова снижает температуру сплава, однако при этом сплав получается более тусклым, мягким и пластичным, чем сплав Ag-Cu. При повышенном содержании олова в сплаве образуются интерметаллические соединения с медью Cu4Sn, а также оксид олова SnO2, которые делают сплав хрупким.
Алюминий. При содержании до 4-5% алюминий не влияет на структуру сплава, при более высоком содержании делает сплав хрупким, т. к., при этом образуется хрупкое соединение Ag3Al. При отжиге и плавке образуется также соединение Al2O3, которое, располагаясь по границам зерен, делает сплав хрупким и ломким.
Цинк. Несмотря на то, что в твердом состоянии серебро растворяет в себе до 20% цинка, содержание его в серебре не должно превышать 14%. В этом случае сплавы не тускнеют на воздухе, хорошо полируются и имеют высокую пластичность.
Кадмий. Сплавы с кадмием пластичны и устойчивы против коррозии на воздухе, не тускнеют и хорошо обрабатываются. Предел растворимости кадмия в серебре составляет около 30%.
Цинк и кадмий являются важнейшими легирующими компонентами при получении припоев, хотя прочность таких припоев не отвечает в полной мере требованиям практики. Сплавы имеют низкую температуру плавления, но широкую область кристаллизации, паяный обладает низкими механическими свойствами, что обусловливает ограниченное применение припоев на основе этой системы.
Серебряные сплавы различных проб.
Для изготовления ювелирных изделий используется как чистое серебро, так и его сплавы с медью и платиной. Наиболее широкое применение в ювелирной промышленности находят сплавы серебра с медью, реже более дорогие серебряно-платиновые сплавы.
Со временем сформировался ряд серебряных сплавов, которые применяются в основном для изготовления ювелирных украшений, декоративных изделий и столовых приборов и обладают хорошими технологическими и эксплуатационными свойствами.
Согласно «Положению о пробах и клеймении изделий из драгоценных металлов в Российской Федерации» на территории России установлены следующие сплавы серебра - 800, 830, 875, 925, 950-й проб (для ювелирных и бытовых изделий). Согласно стандарту, распространяющемуся на сплавы, предназначенные для электротехнических проводников и контактов, ювелирных изделий, струн музыкальных инструментов, серебряные сплавы обозначают буквами Ср, вслед за которыми указываются легирующие элементы (лигатуры) (Пт - платина, Пд - палладий, М - медь).
Цифры после буквенного обозначения сплава указывают массовую долю серебра, выраженную в промилле (десятых долях процента) для чистого серебра и серебряно-медных сплавов (например, Ср 999, СрМ 950, СрМ925, СрМ 916 и т. д.), или массовую долю основных легирующих компонентов, выраженную в процентах:
В соответствии с ГОСТ 6836-2002. «Серебро и сплавы на его основе» наименование марок сплавов состоит из букв, обозначающих компоненты сплава, и следующих за ними цифр, указывающих номинальное содержание компонента (компонентов) благородных металлов в сплаве (в процентах).
Механические свойства серебряно-медных сплавов существенно зависят от содержания в них меди.
Так, увеличение концентрации меди с 5% (СрМ 950) до 20% (СрМ 800) приводит к повышению прочности на 30%, а твердости - на 60% при одновременном снижении пластичности.
В сплаве Ag 970, содержащем 97% серебра, содержание меди очень низкое, поэтому по некоторым свойствам, например, по цвету, устойчивости к потускнению, способности оставаться светлым при отжиге (в худшем случае при этом образуется внутренняя окисленная зона), он очень схож с чистым серебром.
Благодаря высокой температуре плавления этот сплав часто используется для изготовления изделий с эмалью (прозрачные краски подсвечиваются более интенсивно). Особенно подходит для ковки, глубокой вытяжки и исполнения тонких, филигранных работ. Учитывая склонность сплава к старению, после отжига сплав, содержащий 97% серебра, подвергают закалке.
Сплав СрМ 950 используют для эмалирования и чернения. Сплав СрМ 950 используется также для изготовления струн музыкальных инструментов.
Цвет этого сплава соответствует цвету чистого серебра.
Сплав очень хорошо поддается обработке давлением. Его применяют также при глубокой вытяжке, чеканке, для изготовления очень тонкой проволоки. К недостаткам сплава серебра 950-й пробы относятся невысокие механические свойства.
Изделия, изготовленные из этого сплава, при эксплуатации деформируются. Увеличить прочность сплава от 500 до 1000 МПа можно старением, но это приводит к усложнению и удорожанию технологического процесса обработки сплава.
Сплав СрМ 925 иначе еще называется «стерлинговое» или «стандартное» серебро. Из-за высокого содержания серебра в сплаве и высоких механических свойств этот сплав нашел широкое распространение во многих странах. Цвет сплава такой же, как и у сплава серебра 950-й пробы, однако механические свойства выше. Сплав пригоден для эмалирования и чернения. Наиболее широко сплав используется для изготовления ювелирных изделий и столовых принадлежностей.
Сплав СрМ 925 является старейшим ювелирным сплавом, широко используемым также в монетном и медальном производстве. Обработка давлением и отжиг изменяют литую структуру сплава.
Сплав СрМ 916 широко применяется в отечественной ювелирной промышленности для изготовления столовых принадлежностей и ювелирных Сплав СрМ 916 очень близок по свойствам к сплаву марки СрМ 925.
Сплав серебра СрМ 900 чаще применяется для изготовления ювелирных украшений. Подходит для литья, гибки, пайки, ковки и чеканки, но для исполнения тонких филигранных операций и глубокой чеканки он слишком твердый. Цвет его несколько отличается от цвета чистого серебра. Этот сплав менее стоек на воздухе, чем сплавы 950 и 925-й проб, однако имеет хорошие литейные свойства, хорошо обрабатывается давлением. Содержание меди в сплаве СрМ 900 превышает предел растворимости меди в серебре, и поэтому сплав во всех случаях содержит некоторое количество эвтектики. В качестве основы для нанесения эмали сплав 900-й пробы, как и все эвтектические сплавы, непригоден.
Сплав серебра СрМ 875 применяется для изготовления ювелирных изделий и декоративных украшений. Цвет сплава и стойкость к потускнению почти такие же, как и у сплава СрМ900. Механические свойства его более высокие, а обрабатываемость давлением хуже, чем у сплава СрМ 900.
Сплав Ag 835, содержащий 83,5% серебра, чаще других используется при промышленном изготовлении ювелирных изделий, из-за высокой твердости труднее, чем другие сплавы, поддается механической обработке.
Сплав серебра СрМ 800 применяется для изготовления посуды вместо сплава 925-й пробы, а также для изготовления украшений. Недостатком сплава является желтоватый цвет и малая химическая стойкость на воздухе.
Пластичность у этого сплава значительно ниже, чем у сплава СрМ 925, поэтому в процессе обработки давлением его следует чаще подвергать промежуточному отжигу. Литейные свойства сплава СрМ 800 выше, чем у более высокопробных сплавов. Микроструктура сплава будет отличаться лишь незначительным увеличением доли эвтектики.
В ювелирном деле используются сплавы с содержанием серебра свыше 72%. С увеличением добавки меди блестящее белое серебро приобретает желтоватый оттенок:
- - сплав 800-й пробы уже значительно отличается от чистого серебра;
- - эвтектический сплав, содержащий 71,9% Ag (720-я проба), имеет желтовато-белый оттенок;
- - сплав с 50%-м содержанием меди выглядит красноватым;
- - сплав с 70%-м содержанием меди - ярко-красным.
Сплав Ag 720 из-за желтоватой окраски почти не применяется в ювелирном деле. Сплав трудно поддается формоизменению, но сохраняет твердость и упругость в процессе эксплуатации. Поэтому в отдельных случаях из сплава Ag 720 изготавливают пружины, иглы для булавок или другие сильно нагружаемые детали.
Сплав Ag 720 применяют также в качестве припоя для сплавов, имеющих структуру твердых растворов, когда на них наносят эмали.
Потускнение сплавов Ag-Cu наблюдается при взаимодействии с содержащимися в воздухе сернистыми соединениями. При этом серебро образует сульфид серебра Ag2S, а медь сульфид меди Cu2S и, кроме того, закись меди Сu2О красного цвета и окись меди СuО черного цвета. Это приводит к потемнению изделий, причем темный налет формируется постепенно: вначале изделие кажется желтоватым, почти золотистым, затем поверхность становится коричневатой, потом грязно-синей, темно-синей и, наконец, черной. При этом чем больше в сплаве меди, тем интенсивнее и быстрее он тускнеет и покрывается темным налетом.
Для защиты серебряных сплавов от потускнения широко применяются следующие способы.
Родирование. Износостойкое родиевое покрытие надежно защищает поверхность серебра, но изделие при этом теряет блеск и выглядит синевато-белым. В процессе ремонта (при пайке) родиевое покрытие становится синевато-черным, что можно устранить только нанесением нового покрытия.
Лакирование. Покрытие из цапонлака или лака горячей сушки долгое время защищает поверхность серебра, но при условии, что украшения не носят, а столовым серебром не пользуются.
В процессе использования изделий покрытие на отдельных участках стирается, и поверхность в этом месте тускнеет. Предмет, покрытый такого рода пятнами, трудно чистить.
Пассивирование. Суть пассивирования заключается в нанесении на изделие тонкого, невидимого слоя воска, который хорошо укрывает поверхность. Этот метод применяется при хранении изделий на складах (при пользовании предметами покрытие быстро стирается).
Сплавы серебра для припоев.
Для соединения различных элементов ювелирных изделий между собой при работе тех никой «скань» и «зернь» применяют серебряные припои. Основное требование к припойному сплаву - низкая температура плавления, в сплав добавляют различные легирующие элементы. В отличие от золотых серебряные припои могут не соответствовать пробе изделий.
В марках серебряных припоев серебро имеет обозначение ПСр, а шифр в процентном отношении ставится после каждого компонента, кроме последнего. Например, при пой ПСр70М. КВ.бЦ означает, что сплав состоит из 70% Ag, 26% Cu, остальное (4%) - Zn.
К отличительным свойствам серебряных припоев относятся хорошие пластичность и прочность, высокая коррозионная стойкость. Они обеспечивают требуемую смягчение соединяемых поверхностей паяемых деталей, хорошо заполняют зазоры швов.
Температура плавления серебряных припоев составляет 650-810°С.
Термическая обработка сплавов на основе серебра.
В процессе изготовления серебряных изделий (при литье, сварке, шлифовании) возникают остаточные сжимающие или растягивающие напряжения. Особенно опасны растягивающие напряжения: складываясь с приложенной внешней нагрузкой, они могут вызвать разрушение даже при относительно небольшом нагружении.
Температура отжига для снятия внутренних напряжений обычно невелика и для сплавов на основе серебра, золота и меди составляет 400-500°С, на основе платины - 600-700°С.
Режим упрочняющей термообработки сплавов системы серебро-медь состоит в закалке сплава с температурой 700°С в воде с последующим старением. При очень быстром охлаждении при закалке эвтектическое превращение в сплавах Ag-Cu может быть подавлено.
Применение серебра и серебряных сплавов.
В художественной промышленности серебро используется для производства ювелирных изделий, дорогой художественной посуды, столовых приборов, сувениров, подарочных и других предметов.
Рис. 4. - Украшения, изначально призванные магически охранять человеческую руку: кольца, перстни - появляются в могилах древних славян с IX века и широко встречаются начиная с X века:
Средствами обработки серебра и украшения изделий из него служат чеканка, литье, филигрань, тиснение, применение эмалей, черни, гравировки, золочения.
Чистое серебро в виде тончайшей проволоки служит материалом для филигранного производства и насечки по стали.
Оно также является материалом для дорогих художественных эмалевых изделий, идет на аноды при серебрении. Серебро служит главным компонентом в серебряных твердых ювелирных припоях, которыми спаиваются не только серебряные, но и медные и латунные изделия. Эти припои отличаются наиболее высокими качествами.
Чистое серебро имеет низкую прочность и слишком высокую пластичность, поэтому при изготовлении монет и различных художественных произведений в него добавляют цветные металлы, чаще всего медь. При изготовлении художественных изделий также используются сплавы серебро - медь - кадмий, серебро - медь - титан и серебро - индий.
В искусстве серебро благодаря красивому белому цвету и податливости в обработке используется с глубокой древности. Высокая культура художественной обработки серебра характерна для искусства эпохи эллинизма, Древнего Рима, Древнего Ирана и средне вековой Европы.
В течение длительного времени в Древнем мире из серебра изготовлялись различные предметы украшения, ювелирные изделия - бусы, кольца, перстни, в том числе перстни-печати, вазы, сосуды, фурнитура для одежды и даже для дверей. Из серебра, как и из золота, изготовлялись тонкие листы и фольга, которыми покрывались некоторые деревянные предметы. Остатки тонкого листового серебра. Природная пластичность серебра позволяет создавать из этого металла разнообразные по форме изделия, от символистской настольной скульптуры до функционально точных предметов обихода. Блеск серебра и возможность его полировки позволяют, не покрывая поверхности орнаментом, демонстрировать фактурную красоту материала, его природную эстетичность.
Ювелирные изделия из серебра часто выполняются техникой скани - узора из тонкой проволоки. Из серебра изготавливают нити для серебряного шитья. В настоящее время более 70% Ag расходуется на промышленные цели, т. е., из металла, служившего главным образом для производства монет, украшений и бытовой утвари, серебро превратилось в «промышленный» металл. Главным потребителем серебра являются фото- и кинематография, рентгенография и другие отрасли использования фотоматериалов.
Рис. 5. - Скифская серебряная амфора из Чертомлыкского кургана:
Широко используется серебро в электротехнике, электронике, радиотехнике и связанных с ними отраслях машиностроения. Важным потребителем серебра являются ракетная, космическая и авиационная техника, военно-морской флот, производство серебряно-цинковых и серебряно-кадмиевых аккумуляторов, а так же первичных источников тока. Большое количество серебра используется для изготовления припоев, в химической промышленности и в химическом машиностроении.