DE202022002098U1 - Platinum alloy, especially platinum jewelry alloy - Google Patents
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Abstract
Platinlegierung, insbesondere Platin-Schmucklegierung, welche 50 Gew.-% bis 70 Gew.-% Platin sowie Indium und als Rest Kupfer aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass Indium in einem Anteil von 0,01 Gew.-% bis 1,75 Gew.-% enthalten ist, wobei sich die Anteile von Platin, Kupfer und Indium, von Verunreinigung abgesehen, zu 100 Gew.-% ergänzen.Platinum alloy, in particular platinum jewelry alloy, which has 50% by weight to 70% by weight of platinum as well as indium and the balance copper, characterized in that indium is present in a proportion of 0.01% by weight to 1.75% by weight. -% is contained, with the proportions of platinum, copper and indium, apart from impurities, making up 100% by weight.
Description
Die Erfindung betrifft eine Platinlegierung, insbesondere eine Platin-Schmucklegierung, welche 50 Gew.-% bis 70 Gew.-% Platin sowie Indium und als Rest Kupfer aufweist, sowie ein aus dieser Legierung hergestelltes Halbzeug.The invention relates to a platinum alloy, in particular a platinum jewelry alloy, which has 50% by weight to 70% by weight of platinum and indium and the remainder copper, as well as a semi-finished product made from this alloy.
Platinlegierungen sind bekannt und werden bevorzugt zur Herstellung von Luxusgütern wie Schmuckstücken, Uhren, insbesondere Uhrengehäuse, und Schreibgeräten sowie Teilen davon eingesetzt. Insbesondere in der Schmuck- und Uhrenindustrie ist eine besonders weiße Metallfarbe einer Edelmetall-Legierung gewünscht, da hierdurch der Glanz von Steinen, insbesondere von Edelsteinen wie Diamanten, welche ein aus dieser Platinlegierung hergestelltes Schmuckstück aufweist, in besonders guter Art und Weise unterstützt wird. Gleichzeitig gehören Platinlegierungen zu den schwierigsten Materialien in Bezug auf Verarbeitung und/oder Raffination. Käufer von aus derartigen Platinlegierungen hergestellten Waren erwarten aber nicht nur eine weiße Farbe des sie interessierenden Schmuckstücks, sondern auch eine hohe qualitative Fertigung desselben, sowie einen geringen Verschleiß. Die auf gusstechnischen Technologien basierende traditionelle Verarbeitung von Platinlegierungen umfasst üblicherweise die Herstellung von Halbzeugen. Eine derartige Halbzeug-Herstellung ist ein mehrstufiger Prozess, der mit dem Legieren und Gießen von Barren oder Stangen aus der vorgenannten Legierung beginnt. Typischerweise werden hierzu Vakuuminduktionsschmelzöfen verwendet, um die hohen Schmelztemperaturen von Metallen der Platingruppe zu erreichen. Daran schließen sich ein oder mehrere Umform- und Glühprozesse an. Das in Barren- oder Stangenform vorliegende Ausgangsmaterial wird dann zu Halbzeugen umgeformt, die eine Gestalt naher ihrer endgültigen Form aufweisen sollen. Insbesondere das Gießen von Platinlegierungen ist schwierig und nicht mit jeder derartigen Legierung möglich.Platinum alloys are known and are preferably used for the production of luxury goods such as jewelry, watches, especially watch cases, and writing instruments and parts thereof. Particularly in the jewelry and watch industry, a particularly white metal color of a precious metal alloy is desired, as this particularly well supports the shine of stones, in particular gemstones such as diamonds, which a piece of jewelry made from this platinum alloy has. At the same time, platinum alloys are among the most difficult materials to process and/or refine. Buyers of goods made from such platinum alloys expect not only a white color of the piece of jewelry they are interested in, but also high-quality manufacturing and low wear and tear. Traditional processing of platinum alloys based on casting technologies usually involves the production of semi-finished products. Such semi-finished product production is a multi-stage process that begins with the alloying and casting of ingots or bars made of the aforementioned alloy. Typically, vacuum induction melting furnaces are used to achieve the high melting temperatures of platinum group metals. This is followed by one or more forming and annealing processes. The starting material, which is in ingot or rod form, is then formed into semi-finished products that are intended to have a shape close to their final shape. In particular, casting platinum alloys is difficult and not possible with every such alloy.
Aus der
Die bekannte Legierung besitzt ein Schmelzintervall unterhalb von 1.350°C. Sie kann daher in einfacher Art und Weise erschmolzen und insbesondere mittels eines Stranggießens weiterverarbeitet werden. Sie besitzt eine Vickers-Härte von größer gleich 180 HV und es lassen sich aus ihr Halbzeuge mit einer Lieferhärte von 210 +/- 20 HV bei einer Prüfkraft von 50 N herstellen.The known alloy has a melting interval below 1,350°C. It can therefore be melted in a simple manner and further processed, in particular by means of continuous casting. It has a Vickers hardness of greater than or equal to 180 HV and it can be used to produce semi-finished products with a delivery hardness of 210 +/- 20 HV at a test force of 50 N.
Nachteilig an der bekannten Legierung ist, dass zu ihrer Herstellung mindestens eine Vorlegierung erforderlich ist, die anschließend mit den übrigen Elementen und/oder Vorlegierungen zu der bekannten Legierung zusammengeschmolzen wird. In der vorgenannten Druckschrift ist beschrieben, dass Platin und Wolfram sowie Platin, Kupfer und Indium jeweils zu einer Vorlegierung zusammengeschmolzen und diese beiden Vorlegierungen dann zusammen mit Ruthenium und Silber zur endgültigen Legierung zusammengeschmolzen werden. Eine derartige Vorgangsweise ist, da sie zusätzliche Schmelzvorgänge erfordert, aus fertigungstechnischer Hinsicht nachteilig.The disadvantage of the known alloy is that its production requires at least one master alloy, which is then melted together with the other elements and/or master alloys to form the known alloy. The aforementioned publication describes that platinum and tungsten as well as platinum, copper and indium are each melted together to form a master alloy and these two master alloys are then melted together with ruthenium and silver to form the final alloy. Such a procedure is disadvantageous from a manufacturing point of view because it requires additional melting processes.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Platinlegierung, insbesondere eine Platin-Schmucklegierung der eingangs genannten Art, sowie ein aus einer derartigen Legierung hergestelltes Halbzeug derart weiterzubilden, dass die Platinlegierung ein Schmelzintervall kleiner gleich 1.350°C und eine Vickers-Härte größer gleich 180 HV besitzt, aber die Verwendung mindestens einer Vorlegierung bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Platinlegierung nicht mehr erforderlich ist.It is therefore the object of the present invention to develop a platinum alloy, in particular a platinum jewelry alloy of the type mentioned at the outset, and a semi-finished product made from such an alloy in such a way that the platinum alloy has a melting interval of less than or equal to 1,350 ° C and a Vickers hardness of greater than or equal to 180 HV has, but the use of at least one master alloy in the production of the platinum alloy according to the invention is no longer necessary.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die erfindungsgemä-ße Legierung neben Platin und Kupfer 0,01 Gew.-% bis 1,75 Gew.-% Indium enthält, wobei sich die Anteile von Platin, Kupfer und Indium, von Verunreinigung abgesehen, zu 100 Gew.-% ergänzen.This object is achieved according to the invention in that the alloy according to the invention contains 0.01% by weight to 1.75% by weight of indium in addition to platinum and copper, the proportions of platinum, copper and indium, apart from impurities, being supplement to 100% by weight.
Die erfindungsgemäße, insbesondere zur Herstellung von Schmuck geeignete Platinlegierung besitzt den Vorteil, dass zu ihrer Herstellung keine Vorlegierung erforderlich ist. Ein derartiger Umstand ist nicht nur aus fertigungstechnischen Gründen von Vorteil. Eine derartige Legierung ist auch relativ kostengünstig herzustellen, da alle Bestandteile in Reinform beim Herstellungsprozess zugegeben werden können.The platinum alloy according to the invention, which is particularly suitable for producing jewelry, has the advantage that no master alloy is required for its production. Such a circumstance is not only advantageous for manufacturing reasons. Such an alloy is also relatively inexpensive to produce because all components can be added in their pure form during the manufacturing process.
Die erfindungsgemäße Legierung zeichnet sich auch dadurch aus, dass sie mit einem Schmelzintervall von kleiner gleich 1.350°C stranggussfähig ist. Sie kann daher in einfacher Art und Weise erschmolzen und weiterverarbeitet werden, wobei das geschmolzene Material über einen bestimmten Zeitraum hinreichend dünnflüssig ist, um das geschmolzene Material in einen Strang umzuwandeln.The alloy according to the invention is also characterized by the fact that it can be continuously cast with a melting interval of less than or equal to 1,350 ° C. It can therefore be melted and further processed in a simple manner, whereby the molten material is sufficiently thin over a certain period of time to convert the molten material into a strand.
Die erfindungsgemäße Legierung zeichnet sich auch durch eine gegenüber bekannten Legierungen verbesserte Verarbeitbarkeit aus. Insbesondere werden weniger Zwischenglühungen während der Verformung benötigt.The alloy according to the invention is also characterized by improved processability compared to known alloys. In particular, fewer intermediate anneales are required during deformation.
Die erfindungsgemäße Legierung besitzt eine Vickers-Härte von 180 HV im geschmolzenen Zustand, von 300 HV im verformten Zustand und von 170 HV im geglühten Zustand.The alloy according to the invention has a Vickers hardness of 180 HV in the molten state, 300 HV in the deformed state and 170 HV in the annealed state.
Ein weiterer Vorteil ist, dass die erfindungsgemäße Legierung kein Palladium, Gold oder Silber enthält, also frei von Ruthenium, Palladium, Gold und/oder Silber ist. Dies besitzt preisliche Vorteile, da zu dem relativ günstigen Platin kein weiteres, teures Edelmetall hinzulegiert werden muss.A further advantage is that the alloy according to the invention does not contain any palladium, gold or silver, and is therefore free of ruthenium, palladium, gold and/or silver. This has price advantages, as no additional, expensive precious metal has to be alloyed with the relatively cheap platinum.
Außerdem ist die erfindungsgemäße Legierung frei von Kornfeinern wie Iridium, Ruthenium und/oder Rhodium.In addition, the alloy according to the invention is free of grain finers such as iridium, ruthenium and/or rhodium.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Platinlegierung 0,1 Gew.-% bis 1,75 Gew.-%, vorzugsweise 1,4 Gew.-% bis 1,6 Gew.-% und insbesondere vorzugsweise 1,5 Gew.-% Indium aufweist.An advantageous development of the invention provides that the platinum alloy contains 0.1% by weight to 1.75% by weight, preferably 1.4% by weight to 1.6% by weight and particularly preferably 1.5% by weight .-% indium.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Anteil von Platin zwischen 55 und 65 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 59 und 62 Gew.-% oder zwischen 60 und 65 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 60 und 62 Gew.-% beträgt.A further advantageous development of the invention provides that the proportion of platinum is between 55 and 65% by weight, preferably between 59 and 62% by weight or between 60 and 65% by weight, preferably between 60 and 62% by weight. % amounts.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further advantageous developments of the invention are the subject of the subclaims.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind den Ausführungsbeispielen zu entnehmen, welche im Folgenden beschrieben werden.Further details and advantages of the invention can be found in the exemplary embodiments, which are described below.
Ein erstes Ausführungsbeispiel sieht vor, dass die beschriebene Platinlegierung 50 bis 70 Gew.-% Platin, 0,1 bis 1,75 Gew.-% Indium sowie als Rest Kupfer aufweist, wobei sich die vorgenannten Anteile, von Verunreinigungen abgesehen, zu 100 Gew.-% ergänzen. Unter dem Begriff „Verunreinigungen“ sollen alle metallischen und/oder nichtmetallischen Elemente und Stoffe verstanden werden, die der Legierung nicht absichtlich hinzugefügt oder nicht absichtlich in dieser belassen werden.A first exemplary embodiment provides that the platinum alloy described has 50 to 70% by weight of platinum, 0.1 to 1.75% by weight of indium and the balance of copper, with the aforementioned proportions, apart from impurities, being 100% by weight .-% add to. The term “impurities” is intended to mean all metallic and/or non-metallic elements and substances that are not intentionally added to the alloy or are not intentionally left in it.
Das erste Ausführungsbeispiel weist somit 49,99 Gew.-% Kupfer auf, wenn die Werte von Platin und Indium jeweils an ihrer unteren Grenze (50 Gew.-% Platin, 0,01 Gew,-% Indium) liegen. Bei einem Anteil von 70 Gew.-% Platin und 1,75 Gew.-% Indium beträgt dann der Anteil von Kupfer 28,25 Gew.-%.The first exemplary embodiment therefore has 49.99% by weight of copper when the values of platinum and indium are each at their lower limit (50% by weight of platinum, 0.01% by weight of indium). With a proportion of 70% by weight of platinum and 1.75% by weight of indium, the proportion of copper is then 28.25% by weight.
Ein zweites Ausführungsbeispiel sieht vor, dass die Legierung 60 Gew.-% Platin, 38,5 Gew.-% Kupfer und 1,5 Gew.-% Indium aufweist.A second exemplary embodiment provides that the alloy has 60% by weight of platinum, 38.5% by weight of copper and 1.5% by weight of indium.
Es wird bevorzugt, dass der Platingehalt zwischen 55 und 65 Gew.-%, insbesondere zwischen 59 Gew.-% und 61 Gew.-%, insbesondere zwischen 60 Gew.-% und 65 Gew.-% und innerhalb dieses Bereichs insbesondere zwischen 60 Gew.-% und 62 Gew.-% beträgt.It is preferred that the platinum content is between 55 and 65% by weight, in particular between 59% by weight and 61% by weight, in particular between 60% by weight and 65% by weight and within this range in particular between 60 % by weight and 62% by weight.
Der Gehalt an Indium beträgt, wie vorstehend erwähnt, 0,01 bis 1,75 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 1,75 Gew.-%, wobei innerhalb dieses Bereichs ein Anteil von 1,4 bis 1,6 Gew.-% und insbesondere 1,5 Gew.-% bevorzugt wird.The indium content, as mentioned above, is 0.01 to 1.75% by weight, in particular 0.1 to 1.75% by weight, with a proportion of 1.4 to 1.6% by weight within this range .-% and in particular 1.5% by weight is preferred.
Dem Fachmann ist aus der obigen Beschreibung ersichtlich, dass sämtliche Zwischenwerte, die in einen der angegebenen Bereiche fallen, vom Gegenstand der Anmeldung mitumfasst sind.The person skilled in the art will see from the above description that all intermediate values that fall into one of the specified ranges are included in the subject matter of the application.
Die vorgenannte Legierung eignet sich insbesondere zur Herstellung eines Halbzeugs, insbesondere eines Gusshalbzeugs, für die Schmuckproduktion. Die erfindungsgemäße Legierung ist auch ohne das Vorhandensein von Kornfeinern ausreichend feinkörnig, um ihre Bearbeitbarkeit durch spanende Techniken zu gewährleisten. Da hier als einziges Edelmetall Platin vorhanden ist, d. h. dass die vorgenannte Legierung insbesondere Ruthenium, Palladium-, Gold- oder Silberfrei ist, ist sie kostengünstig herzustellen.The aforementioned alloy is particularly suitable for producing a semi-finished product, in particular a cast semi-finished product, for jewelry production. Even without the presence of grain refiners, the alloy according to the invention is sufficiently fine-grained to ensure that it can be processed using cutting techniques. Since platinum is the only precious metal present here, i.e. H. Since the aforementioned alloy is free of ruthenium, palladium, gold or silver, it can be produced inexpensively.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |