DE2052749C3

DE2052749C3 - Verfahren zur Herstellung von duktilem Gold und duktilen Goldlegierungen mit hoher Härte und Warmzugfestigkeit

Info

Publication number: DE2052749C3
Application number: DE19702052749
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl.-Chem. 6451 Bruchkoebel Adam; Manfred Dipl.-Ing. Dr. 6451 Erlensee Poniatowski
Original assignee: Deutsche Gold und Silber Scheideanstalt
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1970-10-28
Filing date: 1970-10-28
Publication date: 1974-09-12
Also published as: DE2052749B2; DE2052749A1

Description

30 ausglüht und das entstandene Pulver durch Strangpressen zu Halbzeug in den gewünschten Abmessungen verdichtet.

Das erfindungsgemäße Verfahren beschränkt sich

nicht auf die Herstellung von dispersionsgehärtetem

35 Feingold, sondern es können bis zu 50°/o, vorzugs-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel- weise bis zu 20«/·, des Goldgehaltes durch andere lung von duktilem Gold und duktilen Goldlegierun- Edelmetalle, wie Silber, Platin, Palladium oder Rhogen mit hoher Härte und Warmzugfestigkeit durch dium, ersetzt sein.

gemeinsame Fällung von Gold und gegebenenfalls Als Reduktionsmittel wird vorteilhafterweise

weiteren Edelmetallen zusammen mit Titanverbin- 40 Hydrazin verwendet, doch können auch andere Redungen und Strangpressen des entstandenen Pulvers. duktionsmittel, wie beispielsweise Natriumborhydrid,

Feingold besitzt nur eine geringe Warmzugfestig- für das erfindungsgemäße Verfahren Verwendung keit, so daß es trotz günstiger korrosionschemischer finden.

Eigenschaften keine weite Verbreitung in der Tech- Bei der Fällung entsteht ein Geraisch aus metalli-

nik gefunden hat. Auch das Zulegieren von Edel- 45 schein Gold und feinverteiltem Titanoxidhydrat, das und/oder Unedelmetallen zu Gold zwecks Härte- beim anschließenden Glühen in Titandioxid Übersteigerung brachte keine wesentliche Verbesserung geht, der mechanischen Eigenschaften. Besonders bewährt hat sich eine Glühtemperatur

Es wurde daher neuerdings versucht, die mechani- von 650 bis 800° C und eine Strangpreßtemperatur sehen Eigenschaften, wie beispielsweise Härte und 50 von 700 bis 900⁰C. Wie sich röntgenographisch Wannzugfestigkeit, von Gold und Goldlegierungen nachweisen läßt, liegt das Titandioxid dann in der dadurch zu erhöhen, daß man feindisperse Teilchen, besonders stabilen Rutilfonn vor, was ausschlaginsbesondere Metall- und Metalloidoxide, in die gebend für die günstigen Eigenschaften des erfin-Goldmatrix einbaute. dungsgemäß hergestellten Materials ist.

So ist es bekannt, derartige Werkstoffe nach dem 55 In den folgenden Beispielen soll das erfindungs-Smterverfahren herzustellen, indem man Metall- und gemäße Verfahren näher erläutert werden: Oxidpulver zunächst vermischt, dann preßt und bei

erhöhter Temperatur zu einem kompakten Werkstoff 1. 998 ml einer stark salzsauren lOVoigen Goldzusammensintert. Man erhält hierbei zwar einen chloridlösung (pH = 1) werden mit 20 ml einer Werkstoff mit erhöhter Härte und Warmfestigkeit, 60 salzsauren l^e/»igen Titanchloridlösung versetzt doch ist es bei diesem Verfahren sehr schwierig, eine und unter ständigem Rühren tropfenweise in 11 gleichmäßige Verteilung des Oxids in sehr feinteiliger einer stark ammoniakalischen 25%igen Hydra-Form zu erreichen, so JaQ das so hergestellte Ma- zinlösung einlaufen gelassen, wobei nach Beenterial sehr spröde ist und die Weiterverarbeitung digung der Reaktion noch überschüssiges Am-Schwierigkeiten bereitet. 65 inoniak vorhanden sein muß. Der entstehende

Außerdem ist es bekannt, dispersionsgehärtete Niederschlag setzt sich schnell ab und kann Goldwerkstoffe auf elektrochemischem Weg herzu- durch Dekantieren und Filtrieren leicht von der

stellen, indem man das Oxid bei der elektrolytischen Lösung getrennt werden. Nach dem Trocknen

bei 110° C wurde das Pulver in loser Schüttung in ein Aluminiumoxidrohr gefüllt und bei 10-'Torr innerhalb von 2 Stunden auf 700° C aufgeheizt. Nach halbstündiger Glühung bei 700° C wurde innerhalb einer Stunde auf 200° C abgekühlt und das Pulver dem Ofen entnommen. Es wurde anschließend mit einem Druck von 4,2 t/cm^a zu PreBkörpera verdichtet und bei 850° C zu Bolzen von 12 mm Durchmesser stranggepreßt. Der Preßstrang ließ sich ohne Schwierigkeiten walzen und ziehen und wurde zu 90 μτη-Draht weiterverarbeitet. Das Material enthielt 0,2»Λ» 'titan in Form von Titandioxid.

2. Analog zu Beispiel 1 wurde ein Ausgangsgemisch aus 992 ml lOVoiger Goldchloridlösung und 30 ml l°/oiger Titanchloridlösung verwendet. Der getrocknete Niederschlag wurde 1 Stunde bei 640° C ausgeglüht, das entstandene Pulver verdichtet, bei 900° C stranggepreßt und der Pießkörper zu 90 μΐη-Draht weiterverarbeitet. Das Material enthielt 0,8 °/o Titan in Form von Titandioxid.

3. Analog zu Beispiel 1 wurde ein Ausgangs- as gemisch aus 800 ml lOVoiger Goldchloridlösung, 195 ml lO°/oiger Palladiumchloridlösung und 50 ml l%iger Titanchloridlösung verwendet. Das Ausglühen erfolgte während 15 Minuten bei 920° C, das Strangpressen bei 700° C. Das Material enthielt 80°/» Gold, 19,5 °/o Palladium und 0,5 ⁰Zo Titan als Titandioxid.

Von den nach den Beispielen 1 bis 3 hergestellten Werkstoffen wurden die Brinellhärten und die Warmzugfestigkeit a_B bei verschiedenen Temperaturen bestimmt (s. Tabelle).

Tabelle

	AnJaß-	Brinellhärte	"B
Werkstoff	temperatur (1 SUL, Luft)	*(kp/min)**	(kptam¹)
	(⁰C)	75	13,0
Au	20	45	IM
	200	24	8,9
	400	14	3,7
	700	81	19,3
Au; 0,2 Ti	20	77	17,2
	200	61	13,7
	400	50	10,4
	700	106	22,8
Au; 0,8 Ti	20	105	21,6
	200	95	18,5
	400	76	14,0
	700	95	24,1
Au; 19,5 Pd;	20	94	23,6
0,5Ti	200	87	21,2
	400	65	11,3
	700

Die erfmdungsgemäß hergestellten Werkstoffe aus Gold und Goldlegierungen zeigen eine ausgezeichnete, bisher nicht erreichte Warmzugfestigkeit und besitzen auch bei hohen Temperaturen noch gute Härtewerte.

Die ernndungsgemäß hergestellten Werkstoffe können daher besonders auf solchen Gebieten Anwendung finden, wo eine hohe Härte auf Warmfestigkeit erforderlich ist. Man verwendet solche Goldlegierungen beispielsweise für Schmuckwaren, für elektrische Kontakte, für Zündkerzenelektroden und für Auskleidungen und Geräte in der chemischen Industrie.

Claims

1 2 ■ Abscheidung des Goldes aus der Elektrolytlösung in die Metallmatrix einbaut Hierbei scheidet sich Patentansprüche: das im Elektrolyten dispergierte Oxid in feiner Ver teilung zusammen mit dem Metall ab. Aber auch

1. Verfahren zur Herstellung von duktilem 5 hier ist eine homogene Verteilung der Oxidteilchen Gold und duktilen Goldleg.erungen mit hoher nur schwer zu erreichen, so daß diese Werkstoffe Härte und Warmzugfestigkeii, dadurch ge- ebenfalls meist spröde sind.

kennzeichnet,daß eine stark saure, wäßrige Auch wurde versucht, das bekannte Verfahren der

Goldsalzlösung mit einer wäßrigen Titansalz- inneren Oxydation auf Goldlegierungen anzuwenden, lösung versetzt wird, die — bezogen auf den io doch zeigt das Gold nur eine sehr geringe Löslichkeit Edelmetallgehalt — 0,1 bis 1·/· Titan enthält, und Diffusionsgeschwindigkeit für Sauerstoff, so daß das Gemisch mit einer ammoniakalischen Lösung man eine Oxidausscheidung nur an den Korngrenzen eines Reduktionsmittels ausgefällt, der Nieder- im Oberflächenbereich der Legierung erhält und keischlag bei 600 bis 950⁰C ausgeglüht und das nen brauchbaren Werkstoff herstellen kann, entstandene Pulver durch Strangpressen zu Halb- 15 Auch die Methode der gemeinsamen Fällung von zeug verdichtet wird. Metall und Oxid ist zur Herstellung dispersions-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- gehärteter Werkstoffe im Prinzip schon bekannt, doch kennzeichnet, daß das Ausglühen bei 650 bis konnten mit dieser Methode bisher bei Gold und 800° C und das Strangpressen bei 700 bis 950° C Goldlegierungen keine technisch verwertbaren Provorgenommen wird. ao dukte erhalten werden.

3. Anwendung des Verfahrens nach An- Es wurde nunmehr gefunden, daß sich duktile spruch 1 und 2 auf ein Lösungsgemisch mit Werkstoffe aus Gold und Goldlegierungen mit hoher Hydrazin als Reduktionsmittel. Härte und Warmzugfesügkeit dadurch herstellen

4. Anwendung nach Anspruch 1 bis 3 auf eine lassen, daß man eine stark saure, wäßrige Goldsalz-Goldsalzlösung, in der bis zu 50·/«, vorzugsweise as lösung mit der wäßrigen Lösung einer Titanverbinbis zu2O°/o, des Goldgehaltes durch andere Edel- dung versetzt, die — bezogen auf den Edelmetallmetalle, wie Silber, Platin, Palladium oder Rho- gehalt — 0,1 bis 1°/o Titan enthält, das Gemisch mit dium, ersetzt sind. einer ammoniakalischen Lösung eines Reduktionsmittels ausfällt, den Niederschlag bei 600 bis 950^c C