Можно ли закалить серебро

Опубликовано: 30.04.2024

6. Термическая обработка ювелирных сплавов. Общие положения

Термическая обработка включает следующие основные операции: отжиг, закалку, старение и отпуск (для черных металлов). Применение того или другого вида термообработки диктуется теми требованиями, которые предъявляются к материалам по механическим и физическим свойствам. Основными параметрами термообработки являются: температура нагрева металла, скорость нагрева, время выдержки, скорость охлаждения. При этом каждый вид термообработки подразделяется на разновидности, специфичные для данного сплава или имеющие определенное назначение.

Отжигом называется операция термообработки, заключающаяся в нагреве сплава до определенной температуры, выдержке и последующем медленном охлаждении, обеспечивающем получение максимально равновесной структуры в данном сплаве. Цель отжига – привести металл в равновесное состояние, уменьшить его прочность и твердость, увеличить пластичность. Так как основные металлы, используемые в ювелирном деле, не имеют полиморфного превращения, то к ним применимы следующие виды отжига: гомогенизационный, рекристаллизационный, отжиг, уменьшающий остаточные напряжения, дорекрис-таллизационный, гетерогенизационный.

Гомогенизационный отжиг. Назначение гомогенизацион-ного отжига, или гомогенизации, – устранение дендритной ликвации, выравнивание химического состава сплава по телу зерна.

При кристаллизации сплава часто возникает дендритная ликвация. Она связана с тем, что кристаллизация твердого раствора происходит в интервале температур кристаллизации – между линиями ликвидуса и солидуса. При этом состав твердого раствора, находящегося в равновесии с жидкой фазой, непрерывно изменяется с изменением температуры. Если скорость охлаждения мала, то состав растущего кристалла в процессе охлаждения успевает выровняться и оказывается одинаковым в центре зерна и на его границе. В реальных условиях скорость охлаждения при кристаллизации обычно высокая и диффузионное выравнивание состава не успевает произойти. После кристаллизации зерно оказывается неоднородным. В частности, такое явление наблюдается в литой оловянистой бронзе и мельхиоре. Например, в сплаве МН19 в центре зерна его содержание может достигать 30 %, а на границе – 10–15 %.

Следствиями дендритной ликвации являются:

1. Уменьшение коррозионной стойкости сплава в результате образования гальванических пар из-за различия химического состава центральных и периферийных участков зерна.

2. Понижение пластичности сплава. Особенно в тех случаях, когда по границам зерен образуются грубые прослойки нитридов, фосфидов и других фаз, а также неравновесной эвтектики.

3. Образование строчечной структуры при обработке давлением. Строчечная структура сплава вызывает повышенную склонность сплава к межкристаллитному излому.

4. Понижение температуры солидуса и опасность оплавления границ зерен при термической обработке.

5. Нестабильность структуры и свойств металла во времени.

Температура гомогенизационного отжига выбирается обычно на 100–150 °C ниже температуры солидуса для данного сплава. В частности, для сплава МН19 эта температура 950—1000 °C. Время выдержки при данной температуре определяется скоростью диффузии компонентов сплава. Обычно гомогенизационныий отжиг требует большой продолжительности (от 6 до 20 ч), для полного выравнивания состава. Скорость охлаждения после выдержки особого значения не имеет.

После гомогенизационного отжига структура металла однородна по составу.

Дорекристаллизационный отжиг – термическая обработка деформированного металла или сплава, при которой главным процессом является возврат. Такой отжиг применяют после холодной обработки давлением. В ювелирном деле не используют.

Рекристаллизационный отжиг – это термическая обработка холоднодеформированного металла. Назначение рекристаллизационного отжига – уменьшение прочности и увеличение пластичности деформированного металла, снятие наклепа, вызванного холодной пластической деформацией.

Основной процесс, который происходит при рекристал-лизационном отжиге – рекристаллизация обработки.

Температура рекристаллизационного отжига обычно выбирается на 100–150 °C выше температуры порога рекристаллизации. Время выдержки —1 ч. Скорость охлаждения особого значения не имеет. Значительный перегрев металла нежелателен, так как может привести к росту зерна и уменьшению пластичности сплава. В производстве изделий из цветных металлов рекристаллизационный отжиг применяется намного чаще, чем при производстве стали. Наибольшее применение имеет полный рекристаллизационный отжиг – в качестве как подготовительной стадии перед очередной операцией холодного деформирования, так и окончательной термообработки. При выборе режима отжига часто пользуются диаграммами рекристаллизации (рис. 6.1), причем следует учитывать возможность укрупнения зерен и формирование разнозеренной структуры. Скорость нагрева следует выбрать по возможности выше, если есть опасность нежелательного укрупнения зерна. Быстрый нагрев обеспечивается, например, погружением детали в соляную ванну.

Рис. 6.1. Диаграмма рекристаллизации золота.

Специальный рекристаллизационный отжиг на ультр?-мелкое зерно (размером 10 мкм и менее) возможен при большем числе центров рекристаллизации, что достигается быстрым нагревом в селитровой ванне. Дополнительно необходимым условием является наличие в структуре дисперсных частиц, тормозящих рост зерна. Такая обработка широко применяется для ряда медных сплавов.

В ряде случаев ограничиваются неполным рекристаллизационным отжигом. При таком отжиге частично сохраняются деформированные зерна.

Латуни перед обработкой давлением и получением требуемых свойств заготовок подвергаются рекристаллизационному отжигу при 500–550 °C с охлаждением на воздухе. Для улучшения отделения слоя окалины охлаждение проводят в воде. Если требуется получить мелкое зерно (последующая операция – глубокая вытяжка), температуру отжига снижают до 450–500 °C. Перегрев при отжиге приводит к крупнозернистости, снижающей как прочность, так и пластичность.

Отжиг, уменьшающий остаточные напряжения. Остаточные напряжения (1-го рода) получаются при литье заготовок, сварке, закалке, шлифовке и прочих технологических операциях. Они могут быть сжимающими или растягивающими. Последние наиболее опасны, так как, складываясь с приложенной внешней нагрузкой, могут вызывать разрушения даже при относительно небольшой нагрузке. Температуры отжига для снятия внутренних напряжений обычно невелики. Для сплавов на основе меди, серебра и золота – 400–500 °C, на основе платины 600–700 °C.

Гетерогенизационный отжиг. Назначение гетероге-низационного отжига – получить наиболее равновесную, стабильную структуру в сплаве, понизить его прочность и повысить пластичность.

Гетерогенизационный отжиг применим только в том случае, когда растворимость одного из компонентов в твердом состоянии значительно изменяется с температурой. Главным процессом при гетерогенизационном отжиге является возможно более полное выделение второй фазы из матрицы.

На рис. 6.2 приведена часть диаграммы состояния серебро – медь. Медь ограниченно растворима в серебре, и ее растворимость изменяется с температурой от 0,2 % при 220 °C до 8,8 % при 779 °C. В сплавах, содержащих до 8,8 % меди, структура в равновесном состоянии двухфазна (?-твердый раствор меди в серебре и ?-твердый раствор серебра в меди). Если скорость охлаждения после кристаллизации сплава не достаточно низкая, то ?-фаза или выделяется не полностью, или не образуется вообще. В этом случае назначается гетерогенизационный отжиг.

Полный смягчающий отжиг заключается в нагреве сплава из двухфазной области выше температуры сольвуса до температуры однофазной области (точка Ь).

Рис. 6.2. Часть диаграммы Ag – Си.

В результате формируется однородный твердый раствор ?. Последующее медленное охлаждение сплава позволит получить наиболее равновесную структуру, снизить концентрацию твердого раствора а до равновесной за счет понижения растворимости компонентов при понижении температуры. При этом успевает произойти процесс образования частиц второй фазы. Все это приводит к разупрочнению структуры сплава. Поэтому скорость охлаждения играет в данном случае решающую роль. При более быстром охлаждении очень часто твердый раствор оказывается пересыщенным.

Для сокращения времени обработки материалов, у которых растворимость слабо зависит от температуры до некоторого предела, а затем резко возрастает, может быть применен неполный смягчающий отжиг. Такой отжиг проводят при температуре ниже линии сольвуса, но достаточной для протекания диффузии и заметного снижения концентрации матричного раствора (точка а на рис. 6.2).

Хотя время выдержки при неполном отжиге больше, нежели при полном, скорость охлаждения может быть достаточно высокой (на воздухе и даже в воде).

Регулируя параметры гетерогенизационного отжига (скорости нагрева и охлаждения, температуру и время выдержки), добиваются различной твердости, пластичности, коррозионной стойкости.

Закалка

Закалкой называется термическая обработка, основным процессом при которой является формирование неравновесной структуры во время ускоренного охлаждения.

Согласно принятой классификации (Новиков И. И. Теория термической обработки металлов), различают три принципиально отличных вида закалки: закалка без полиморфного превращения, закалка с полиморфным превращением и закалка с плавлением поверхности.

Закалка с полиморфным превращением (на мартенсит) – самый древний вид термообработки стали.

Закалка без полиморфного превращения – термическая обработка, фиксирующая при более низкой температуре состояние сплава, свойственное ему при более высокой температуре. Ее промышленное использование началось одновременно с применением дюралюминия в авиастроении. В сочетании со старением она является основным способом упрочнения очень многих сплавов цветных металлов. Новейшим видом термической обработки, появившимся в 1970-х гг., является закалка с плавлением поверхности. Она имеет пока очень узкое применение, главным образом после лазерного нагрева.

Основные параметры любого вида закалки – температура нагрева, время выдержки и скорость охлаждения. Как и в случае отжига, в процессе нагрева под закалку необходимо обеспечить наибольшую полноту фазовых изменений, растворение неравновесных фаз и т. д. Основным отличием закалки от отжига является такая высокая скорость охлаждения, при которой максимально ограничены диффузионные процессы.

При высоких скоростях охлаждения сплава распад твердого раствора произойти не успевает. Концентрация компонентов в твердом растворе остается такой же, какой она была при температуре нагрева под закалку. В результате при низких температурах фиксируется структура пересыщенного твердого раствора с повышенной внутренней энергией. Поэтому структура закаленного металла нестабильна. Это явление наблюдается в чистом виде при закалке без полиморфного превращения.

Пример закалки в сплаве системы Ag – Си показан на рис. 6.2. Если сплав с 7 % Си нагреть выше линии сольвуса (точка Ь), то его структура – ?-твердый раствор с 7 % Си. Быстрое охлаждение этого сплава, например в воде, зафиксирует твердый раствор исходной концентрации. Таким образом, при комнатной температуре структура этого сплава после закалки – ?-твердый раствор с 7 % Си в серебре. Этот твердый раствор является пересыщенным, так как растворимость меди в серебре при +20 °C менее 0,2 %.

Закалка без полиморфного превращения приводит к уменьшению твердости и прочности сплава, т. к. при этом в структуре отсутствуют упрочняющие сплав частицы второй фазы.

Старение

Закалка редко является завершающей операцией термообработки. После нее обычно проводят отпуск или старение.

Старение – это изменение структуры и свойств металлов и сплавов в процессе длительных выдержек при комнатной или повышенной температуре. Целью старения является упрочнение сплава.

В процессе длительных выдержек в неравновесной закаленной структуре сплава происходит постепенный распад пересыщенного твердого раствора. Из него выделяется компонент, концентрация которого в растворе избыточна. Он образует или области повышенной концентрации (зоны Гинье – Престона), или мелкодисперсные частицы второй фазы. Все это приводит к упрочнению сплава.

Основными технологическими параметрами старения являются температуры старения и время выдержки. Скорость и нагрева, и охлаждения существенной роли не играет. Режимы старения специфичны и подбираются для сплава данного состава индивидуально.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Термическая обработка готовых изделий

Термическая обработка готовых изделий Термическая обработка проводится с готовой уже поковкой и служит для того, чтобы изменить структуру металла. От правильного ее выполнения зависит качество изделия и его долговечность.ЗакалкаОна предназначена для придания

6. Химико—термическая обработка: цементация, нитроцементация

6. Химико—термическая обработка: цементация, нитроцементация Для изменения химического состава, структуры и свойств поверхностного слоя деталей осуществляется их тепловая обработка в химически активной среде, называемая химико—термической обработкой. При ней

7. Химико—термическая обработка: азотирование, ионное азотирование

7. Химико—термическая обработка: азотирование, ионное азотирование Химико—термическая обработка – азотирование применяется с целью повышения твердости поверхности у различных деталей – зубчатых колес, гильз, валов и др. изготовленных из сталей 38ХМЮА, 38ХВФЮА, 18Х2Н4ВА,

1. Углеродистые и легированные конструкционные стали: назначение, термическая обработка, свойства

1. Углеродистые и легированные конструкционные стали: назначение, термическая обработка, свойства Из углеродистых качественных конструкционных сталей производят прокат, поковки, калиброванную сталь, сталь—серебрянку, сортовую сталь, штамповки и слитки. Эти стали

Термическая обработка

Термическая обработка Термической обработкой называется процесс тепловой обработки, суть которого в нагреве стекла до определенной температуры, выдержке при этой температуре и последующем охлаждении с заданной скоростью с целью изменения или свойств стекла, или формы

8.2.1 Общие положения

8.2.1 Общие положения В данном подразделе определено содержание спецификации стиля документации.Примечание — Дополнительные рекомендации по данному вопросу приведены в приложении Н. В данную спецификацию дополнительно могут быть включены конкретные стандарты и

3.3. Диаграммы состояния ювелирных сплавов

3.3. Диаграммы состояния ювелирных сплавов В ювелирной технике применяются сплавы на основе благородных металлов: серебра, золота и платины. Это основные металлы. Для имитации золотых и серебряных сплавов используют некоторые сплавы на основе меди и алюминия. Они

6.1. Термическая обработка литейных сплавов

6.1. Термическая обработка литейных сплавов Согласно классификатору ювелирных сплавов (рис. 3.36) основными являются благородные сплавы на серебряной, золотой и платиновой основах, а также медные, алюминиевые и цинковые сплавы. Преимущественными операциями термообработки

13. Термическая обработка ювелирных сплавов

13. Термическая обработка ювелирных сплавов Основной вид термической обработки ювелирных сплавов – рекристаллизационный отжиг. Он назначается или как промежуточный этап между операциями холодной пластической деформации, или как заключительный – для того, чтобы

13.1. Термическая обработка сплавов на основе серебра

13.1. Термическая обработка сплавов на основе серебра Термически обрабатываются сплавы системы Ag – Си, так как медь ограниченно растворима в серебре и ее растворимость изменяется с температурой.Режим термообработки состоит в закалке сплава с температурой 700 °C в воде с

13.2. Термическая обработка сплавов на основе золота

13.2. Термическая обработка сплавов на основе золота Двойные сплавы золото – серебро термически не упрочняемые, так как серебро и золото неограниченно растворимы в твердом состоянии.Тройные сплавы системы Au – Ag – Си упрочняются термической обработкой. Эффект упрочнения

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 1.1. Типовое проектное решение (ТПР) в области АСУ представляет комплект технической документации, содержащий проектные решения по части объекта проектирования, включая программные средства и предназначенный для многократного применения в процессе

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 1.1. Основные положения

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 1.1. Основные положения 1.1.1. Текстовые документы (далее – документы) подразделяются на:содержащие, в основном, сплошной текст;содержащие текст, разбитый на графы.1.1.2. Документы оформляют в соответствии с требованиями ГОСТ 2.105-79 с учетом особенностей,

38. Химико-термическая обработка стали. Назначение, виды и общие закономерности. Диффузионное насыщение сплавов металлами и неметаллами

38. Химико-термическая обработка стали. Назначение, виды и общие закономерности. Диффузионное насыщение сплавов металлами и неметаллами Химико-термической обработка (ХТО) – обработка с сочетанием термического и химического воздействия для изменения состава, структуры

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

Кузнецов В. П.

При обработке сплавов серебра от слитка до готового изделия одной из важнейших операций является рекристаллизационный отжиг, который на предприятиях отрасли в большинстве случаев проводят на воздухе и реже в защитной атмосфере или вакууме. Если нагрев осуществляется на воздухе, то поверхность изделия окисляется и после травления наблюдается обесцвечивание ее и ухудшение механических свойств сплава. Причина этих явлений заключается в свойствах самого серебра и в содержании легирующих добавок, которые при отжиге образуют окислы. Обусловленные окислением недостатки, особенно при частом и длительном отжиге, могут сильно затруднить дальнейшую обработку, и для их устранения требуется длительное травление или шлифование, а иногда сплав делается совершенно непригодным для обработки. Поставляемый литейным цехом качественный сплав можно полностью испортить неправильный термообработкой.

Устранение этих недостатков представляет значительный экономический интерес, так как это приведет к уменьшению безвозвратных потерь дорогостоящих сплавов, снижению процента брака и устранению трудностей, встречающихся при обработке сплавов серебра. Однако, прежде чем устранять эти недостатки, необходимо знание процессов окисления, проходящих при отжиге, правильная разработка и соблюдение технологического процесса термообработки.

Известно, что серебро является хорошим проводником кислорода и образует с ним ряд химических соединений, неустойчивых при высоких температурах.

При отжиге серебра в кислородосодержащей атмосфере наблюдается уменьшение веса и появление шероховатости на поверхности изделия. Это объясняется образованием летучего при высоких температурах окисла серебра. При этом серебро как бы испаряется с поверхности. Лейрокс и Рауб [2] при исследовании летучести окислов серебра установили, что с 1 м 2 поверхности серебряного листа при десятичасовом отжиге на воздухе при 750 o С теряется около 3 граммов, при 850 o С в среде кислорода — около 8 граммов.

Недрагоценные добавки имеют значительно большую склонность к окислению, чем серебро, и образуют с кислородом стойкие окислы, которые могут быть летучими, как, например, окись цинка или окись кадмия. Важнейший для серебра присадочный металл — медь образует с кислородом два вида окислов Сu₂О и СuО.

Сплавы серебро-медь образуют с закисью меди при температуре 776 o тройную эвтектику Аg—Сu—Сu₂О состава: 66,5% Аg; 32,8% Сu; 0,7% Сu₂О, близкую к бинарной эвтектике Аg - Сu.

Окисление меди в процессе отжига сплавов серебро-медь является причиной большинства дефектов при обработке давлением.

Наряду с появлением окисного слоя на поверхности, внутри образца может возникнуть внутренняя окисная зона.

Если внешнее окисление вызывает изменение качества по-верхности и увеличивает безвозвратные потери, то процесс внутреннего окисления в серебре и его сплавах изменяет химические, физические и механические свойства материала, в том числе коррозионную стойкость, электропроводность, предел прочности при растяжении, предел текучести и т. д.

В отличие от внешнего слоя окисла, внутренняя окисная зона гетерогенна и состоит из металлической матрицы, в которую вкраплены частицы окисла неблагородного компонента.

Серебро и его сплавы с неблагородными металлами, вследствие существенного различия сродства к кислороду у серебра и неблагородных металлов, имеют склонность к внутреннему окислению. При высоких температурах из-за высокого давления диссоциации окисла серебра образуются nолько окислы неблагородных компонентов сплава. Кроме того, внутреннему окислению способствует большая раство-римость и значительная скорость диффузии кислорода в серебро.

У технически чистого серебра (степень чистоты 99,9 — 99,99%) основной примесью является медь, содержание которой колеблется в пределах 0,1—0,01%.

Окислительный отжиг вызывает быстрое превращение меди, образующей твердый раствор с серебром, в закись меди, кристаллы которой располагаются преимущественно по границам зерен серебра. Это приводит к существенному изменению свойств металла.

Процессы внутреннего окисления технически чистого серебра и серебряных сплавов могут рассматриваться как процессы образования окислов, протекающие в системе сплав - газ, причем роль переносчика кислорода играет серебро. В связи с этим скорость протекания процесса определяется скоростью диффузии кислорода в серебро, которая, в свою очередь, зависит от температуры.

Скорость окисления, или скорость роста окисного слоя при внутреннем окислении серебра и его сплавов может быть выражена как увеличение содержания кислорода в милиграммах на единицу поверхности или на грамм сплава.

Авторы работ [2, 3, 5, 7, 8] пришли к выводу, что скорость внутреннего окисления серебра и его сплавов зависит от многих факторов и в первую очередь от состава сплава и температуры.

Шпенглер [8], исследуя внутреннее окисление серебра и его сплавов, определил, что процесс внутреннего окисления химически чистого серебра (степень чистоты 99,999%, остальное — медь) подчиняется линейному закону.

Технически чистое серебро, содержащее до 0,1 % меди, образует гомогенный твердый раствор меди с серебром. При отжиге при температурах выше 300 o С процесс внутреннего окисления подчиняется параболическому закону. Растворенный кислород воздуха, соединяясь с медью, образующей твердый раствор с серебром, вызывает образование закиси меди. Частицы закиси меди затем коагулируют, располагаясь преимущественно по границам зерен серебра. Это приводит к увеличению электропроводности и твердости, причем твердость возрастет тем больше, чем ниже температура окисления, т. е. чем дисперснее выделившиеся частицы закиси меди. Электропроводность же, наоборот, увеличивается с повышением температуры отжига, так как при этом растут размеры кристаллов закиси меди.

Внутреннее окисление при отжиге сплавов серебро-медь зависит в большой степени, чем у химически и технически чистого серебра, от таких факторов, как температура, длительность отжига, размер зерна, парциальное давление окислителя в окружающей атмосфере и т. д.

Для описания внутреннего окисления сплавов серебра с медью обычно применяется параболический закон. Однако ряд исследователей [2, 7, 8, 13] пришли к выводу, что при температуре отжига около 500 o С имеет место кубическая зависимость, а при более низких температурах логарифмическая или обратно-логарифмическая зависимость.

Количество кислорода, поглощенное сплавом, а следова-тельно, и степень окисления, зависит от времени отжига. При кратковременном отжиге максимум поглощаемости кислорода приходится на сплав с 90% серебра.

При длительном отжиге максимум сдвигается к сплаву с содержанием 80% серебра. Минимум поглощаемости кислорода находится в районе сплавов с эвтектической структурой. По Леройксу и Раубу [2] общее количество кислорода, адсорбированное сплавами серебро-медь в зависимости от времени отжига, можно рассчитать по формуле:

где х - количество адсорбированного кислорода,г;

t — время отжига, сек;

k - постоянная окисления.

На скорость внутреннего окисления большое влияние оказывает размер зерна.

Крупное зерно, независимо от условий образовании, бла-гоприятствует внутреннему окислению, в то время как мелкозернистая структура препятствует проникновению кислорода в сплав. С увеличением содержания меди в сплаве уменьшаются большие хорошо проводящие кислород кристаллы серебра и увеличивается количество эвтектики.

Прохождение кислорода через многочисленные границы зерен и эвтектические пластинки затрудняется, и окисление сплава происходит в основном на поверхности. Тонкодисперсная эвтектическая структура при 72% Аg обуславливает поэтому минимум окисляемости.

По Раубу и Плате [7] при длительном отжиге при температуре 700 o С внутренняя зона окисления в два раза больше, чем при том же времени отжига при 600 o С.

Высокое парциальное давление кислорода в атмосфере отжига благоприятствует диффузии кислорода в серебро и способствует внутреннему окислению.

При низком парциальном давлении окислителя диффузии его в сплав уменьшается, и в этом случае преобладает преимущественно внешнее окисление, т. е. на поверхности сплава образуется окисный слой с лежащей под ним тонкой зоной внутреннего окисления.

Процессы внутреннего окисления серебра и его сплавов можно проследить на фотографиях микрошлифов, приведенных в работе Шлегеля [5].

На рис. 1 показана структура отполированной поверхности пластины, изготовленной из технически чистого серебра. После 4-х часового отжига в среде кислорода, по границам зерен серебра выделились частицы закиси меди.

У сплава серебра 960 пробы после часового отжига на воздухе при температуре 700 o С под внешним окисным слоем образовалась внутренняя гетерогенная окисная зона, толщиной 96 мк (рис. 2). При 6-ти часовом отжиге эта зона увеличилась до 214 мк (рис. 3). По границам зерен металла в окисной зоне начинают выделяться частицы закиси меди.

Образующиеся при окислении меди хрупкие частицы окиси и закиси меди разрушают структуру металла. Кроме того,закись меди Сu 2 О вредна еще и тем, что при отжиге она имеет склонность к образованию крупных фракций, которые скапливаются в виде пластин или полос под поверхностным слоем. Это сильно ухудшает обрабатываемость сплавов.

В технологии обработки сплавов серебро-медь внешний окисный слой удаляют травлением в горячем растворе серной кислоты. При повторном отжиге на воздухе медь снова диффундирует на поверхность и снова окисляется. После нескольких отжигов и травлений на поверхности появляется зона, обогащенная серебром, через которую легко проникает кислород. Дальнейшее окисление меди происходит уже не на поверхности, а под этим обогащенным слоем серебра. На рис. 4 показан разрез пластины из сплава серебра 800 пробы подвергнутой многократному отжигу при температуре 700 o С и травлению. Под поверхностью пластины образовался окисный слой, состоящий из СuО. Под этим слоем находится гетерогенная зона Сu₂О, за которой следует неокисленный металл. Образуемые окисные слои, затрудняют дальнейшую обработку. При прокате, штамповке, волочении эти окисные слои могут вызвать расслоение металла, образование на по-верхности трещин, надрывов и т. д. При шлифовке или полировке внешний обогащенный серебром слой снимается, и на поверхность выступает внутренний окисленный слой в виде серо-голубых пятен.

Процесс окисления изделий, покрытых, серебром, или биметаллов, одним из слоев которых является серебро, происходит так же, как окисление сплавов серебра при многократном отжиге и травлении. Кислород проходит через слой серебра и окисляет основной металл. На границе соединения металлов образуется окисная зона, которая ослабляет сцепление металлов, или даже приводит к расслоению. На рис. 5 показана зона сцепления в биметаллической пластине из железа и еребра после 6-часового отжига на воздухе при температуре 700 o С. Частицы железа диффундируют в серебро и там окисяются кислородом. На границе сцепления металлов образуется окисная зона. Прочность соединения металлов при этом уменьшается, а обработка давлением затруднена.

Если в биметалле применяется не чистое серебро, а сплав серебра, например 960 пробы, то диффузия кислорода через этот слой замедляется из-за взаимодействия его с медью cплава и образования внутренней зоны окисления.

При отжиге окисленных сплавов серебра или технически чистого серебра в водородосодержащей атмосфере, водород диффундирует в металл и восстанавливает окислы меди до меди с образованием паров воды.

Уменьшение деформируемости сплавов в этом случае становится особенно заметным. На рис. 6 показан разрез пластины из сплава серебра 960 пробы после окислительного отжига на воздухе при температуре 700 o С в течение 5 часов и далее, после небольшой деформации, подвергнутой отжигу в среде водорода. В структуре металла имеется много пор. Отжиг серебра и его сплавов в среде водорода возможен только в том случае, если плавка металла проводилась е вакууме или в среде инертного газа.

Образовавшиеся в процессе внутреннего окисления окись и закись меди имеют больший удельный объем чем металл а это приводит к образованию внутренних напряжений которые, в свою очередь, ведут к появлению трещин при незначительной обработке давлением и к повышению твердости сплава. Возникающие при прокатке, вальцовке или волочении трещины на поверхности заготовок приводят не только к концентрации напряжений в надрывах, но также и к еще более глубокому окислению при промежуточных отжигах Такие заготовки трудно поддаются обработке давлением. Из них невозможно получить тонкие листы или проволоку.

Предел прочности при растяжении, удлинение, поперечное сужение у высокопробных сплавов серебра сначала резко уменьшаются с увеличением степени окисления однако далее, с увеличением длительности отжига и увеличением внутренней окисной зоны, зависимость механических свойств от степени окисления снижается.

Для устранения дефектов, возникающих из-за окисления меди в сплавах серебро-медь при отжиге и для успешного выполнения операций дальнейшей обработки необходимо соблюдать следующие условия отжига:

1. Для уменьшения окисления меди необходимо свести до минимума количество промежуточных отжигов, т. е. при обработке давлением давать предельно допустимый наклеп. Так, при обработке наиболее употребительных сплавов сеебро-медь с содержанием серебра от 80 до 90% следует давать наклеп до 80%. Например, прокатку слитка с толщины 10 до 2 мм или волочение проволоки с 3 до 1,4 мм производить без промежуточного отжига. Сильно деформированые сплавы рекристаллизуются быстрее и при более низких температурах. При этом получается мелкозернистая стругура. Крупные слитки сплавов с содержанием серебра более 92% перед обработкой давлением следует подвергать закалке в воду;

2. Продолжительность отжига зависит от размеров изделий и от вида теплообмена (нагрев в электрических муфельных печах, соляных ваннах, открытым газовым пламенем и т. д.)/ Это следует учитывать и избегать слишком высокого и длительного нагрева, так как он приводит к образованию крупнозернистой структуры, что ухудшает механические свойства сплава, а кроме того, крупное зерно способствует окислению сплава;

3. Мелкие и тонкие детали из высокопробных сплавов серебра, которые из-за сложной обработки приходится часто отжигать, особенно подвержены окислению. Для предотвращения его необходимо проводить отжиг под слоем прокаленного древесного угля или перед отжигом покрывать бурой или борной кислотой. Хорошие результаты дает отжиг сплавов серебра в соляных ваннах.

В последнее время широкое применение находит отжиг сплавов благородных металлов в печах с защитной атмосферой. В качестве защитной атмосферы при отжиге сплавов серебра с медью наиболее благоприятной является слабо восстановительная атмосфера экзогаза, получаемая путем сжигания природного газа с коэффициентом расхода воздуха α = 97—99.

Из сказанного выше следует, что окисление серебра и его сплавов при отжиге — явление нежелательное и его следует избегать. Однако в некоторых случаях внутреннее окисление может быть использовано для повышения механических свойств серебра и его сплавов. Такие свойства, как усталостная прочность, предел прочности при растяжении, ползучесть, зависят от условий образования слоя внутреннего окисления и, в частности, от размеров и распределения частиц окислов, которые в свою очередь зависят от кон¬центрации легирующего металла и температуры окисления.

Шпенглер [8] обнаружил, что добавление 1 % никела к гомогенным сплавам серебро-медь уменьшает размер выделений окиси меди по границам зерен при внутреннем окислении. При этом, вследствие выделения мелкодисперсных частиц окиси меди механические свойства сплавов после окисления выше, чем у сплавов, не содержащих никель.

Мейжерлинг и Дрюнвестейн (9) изучили упрочнение большого количества бинарных сплавов на основе серебра и меди. Они нашли, что сплавы серебро-медь могут иметь гораздо более высокую твердость в результате внутреннего окисления. Так, после 2-часового нагрева на воздухе до 800 o С твердость по Виккерсу сплава серебра, содержащего 1,2% магния, повышается от 40 до 170 кг/мм 2 . При замене магния на 1,6% алюминия, 2,4% бериллия или марганца твердость cплава соответственно равна 160, 135 и 140 кг/мм 2 .

Добавка 1,3% Zn; 1,4 Sn или 1% Сd либо совсем не повышает твердость, либо повышает ее очень мало (соответствен¬но 60, 40 кг/мм 2 >. Отсюда можно сделать вывод, что для получения определенных механических свойств сплавов серебра с медью в некоторых случаях следует использовать внутреннее окисление, а не разрабатывать новые сплавы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Усов В. В., Муравьева Е. М. Исследование внутреннего окисления сплавов серебра с кадмием и медью. Физика металлов и металловедение. Вып. 2, 1956.

2. Leroux A. und Raub E. «Untersuchungen fiber das Verhalten von Silber-Kupfer-Legierungen beim Cliihcn in Sauerstoff und Luft».Z. Anorg, Allg. Chem. 188, 1930.

3. Raub E. und Plate W. «Einflu8 der inneren Oxydation auf die iechnishen Eigenschaften von Silber-Legierungen». Z, Metall, 10, 1955.

4. Raub E. «Die Edelmetalle und ihre Legierungen». Berlin, 1940.

5. Sch1ege1 H. «Die Oxydation beim Gliihen als Fehlerursache bei der Verarbeitung der Silber-Kupfer-Legierungen». Feinmechanik und Optik, 75, 1958, No 7, 8.

6. Brepohl E. «Theorie und Praxis des Goldschmieds». VEB, Leipzig, 1962.

7. Raub E. und Plate W. «Uber das Verhalten der Edelmetalle und ihrer Legierungen zu Sauerstoff bei hoher Temperatur irn festen Zustand». Z. Metallkunde, 48, 1957.

8. Speng1er H. «Die innere Oxydation von Silber und Silberlegierungen». Z. Metall, 1970, 24, !No 7.

9. Meijering J. L. et Druyvesteyn M. J. Philips Res Rep.1947, v. 2, p. 81, 260.

10. Ghaston J. C. J Inst Metals, 1945, vol. 71, p. 23.

11. И. Берн р Ж. Окисление металлов. М. Металлург, т. 2, 1969.

12. Фрацевич И. М„ Воткович Р. Ф, Лавренко В. А. Высокотемпературное окисление металлов и сплавов. Киев, 1963.

13. Frohlich K «Das System Kupfer-Silber-Sauerstoff». Mitteilun-aus dem Forschungsinstitut und Probieramt fiir Edelmetalle, Ichwabisch Gmiind, Nr 10, 11, 1932, S. 100.

14. SpenglerH. «Die Zunderung technischer Goldlegierungen und ihre Vermeidung bei Wahrmebehandlung» Z. Metal], 10, 1956, S. 617—620.

Характеристики и свойства металла

Серебро – инертный металл и в чистом виде не окисляется на воздухе. Достаточно тугоплавкий – чтобы перевести его в жидкое состояние, потребуется нагреть вещество до температуры 962 градуса Цельсия, а довести до кипения удастся при 2210 °C. Это тяжелое вещество – кубик с сантиметровыми гранями будет весить 10,5 грамм.

Элемент обладает высокой пластичностью, а также наибольшим коэффициентом теплопроводности и электропроводности среди металлов, благодаря чему нашел широкое применение в различных отраслях промышленности. Например, при изготовлении аккумуляторов с увеличенным сроком службы и всевозможных электронных приборов.

Серебро прекрасно поддается ковке, что позволяет производить из него изысканные ювелирные украшения. Широко используется в медицине как сырье для производства инструментов и лекарственных препаратов.

Общие сведения

Металл известен человеку с древних времен. Серебряный лом считался прочным и долговечным приспособлением, изготавливать которое древние люди научились еще до нашей эры. Помимо этого, материал часто встречался в самородном виде, отсутствовала необходимость расплавлять руды для добычи чистого сырья. Несмотря на сведения из истории, утверждающие, что древние люди не умели правильно обращаться с металлом, сегодня археологи находят много предметов быта, оружия, изготовленного до нашей эры.

Культурные традиции разных народов отличались, но многие почитали драгоценное сырье, как символ луны. Население Вавилона и Ассирии причисляло его к священным металлам. В середине XII века большинство алхимиков применяло материал в своих опытах, что было возможно благодаря уникальным химическим свойствам.

На сегодняшний день сырье в большом количестве добывают в Канаде, Швеции, США, России, Казахстане, Норвегии, Чехии и Словакии. Множество месторождений позволяет реализовать готовые изделия по адекватной цене. Недостатка в металле сегодня не ощущается.

Как происходит переработка сырья

Сырьем для получения вещества может служить лом драгоценных металлов, отходы промышленного производства, добытая руда. Для извлечения благородного металла пошагово применяются следующие этапы обработки:

Измельчение. Вторичное сырье дробят до получения мелкодисперсной массы.
Обжиг позволяет удалить из состава горючий мусор.
Центрифугирование – отделение расплавленного серебра от других металлов за исключением свинца.
Переплавка. В процессе остывания в тигле жидкий свинец отделяется от благородного металла, застывающего быстрее.
Электролитическая обработка. Драгметалл, растворенный в азотной кислоте, подвергают воздействию электричества, в результате чего анод притягивает примеси, а вокруг катода кристаллизуется серебро.
Химическая обработка позволяет получить вещество 1000 пробы. Благородный металл растворяют при помощи серной и соляной кислот и хлористого железа, осаждая его цинком. Серебро выделяется из раствора в виде песка, который подвергают промывке и переплавке.

При какой температуре плавится

В зависимости от пробы и лигатурного состава драгоценный металл меняет температуру плавления, которая снижается пропорционально массовой доле драгоценного элемента в сплаве.

800 проба	780–820 °С
875 проба	780–870 °С
900 проба	780–890 °С
925 проба	810–910 °С
960 проба	900–940 °С
999 проба	960 °С

Какие металлы используются в серебряных сплавах, как они меняют температуру плавления

В ювелирной промышленности в качестве лигатурного компонента используют медь. Температура сплава снижается пропорционально пробе.

Платина в качестве лигатуры применяется при создании высокоточных приборов. Температура плавления такого металла колеблется в пределах 1000 °C.

В стоматологии широко используется сплав серебра с палладием. При пробе 820 и выше температура плавления такого сплава составляет 1100 °C, однако дальнейшее снижение пробы понижает и температуру плавления.

В электронике в качестве припоев используются сплавы технического серебра с кадмием и оловом. Их температура плавления может колебаться от 400 до 850 °C.

Переплавка золота — стоимость

Многие ювелирные мастерские предоставляют услугу переплавки. Вы можете переплавить ваше кольцо, цепочку, браслет, серьги и другие украшение и заказать новое изделие. В цену нового изделия будет входить только стоимость работы ювелира. Услуга переплавки, обычно, считается бесплатной.

При переплавки вы не получите изделие идентичного веса. 5-10% веса списывают на технологические потери(угар). Чем меньше изделие, тем больше потерь.

Стоимость новых изделий — обычно, стоимость рассчитывается в индивидуальном порядке, в зависимости от веса, пробы металла и дизайна нового изделия, но какие-то ориентиры мы можем дать

Цепочки и браслеты — 200-400 рублей/грамм
Кольца — 500-1500 рублей/грамм
Вставка натурального или искусственного камня обойдётся в 300-500 рублей + стоимость самого камня

Переплавка золотого кольца весом 3 гр. стоит порядка 1 000-1 500 рублей в регионах. В Москве переплавка такого же кольца будет стоить в 2 раза дороже — 2 500-3 000 рублей.

Для сравнения, можете посмотреть сколько стоят золотые кольца и сравнить цены на изделия в магазине и на переплавленные изделия.

Если вы хотите отдать изделие на переплавку, запаситесь терпением. У ювелиров есть очерёдность и переплавка не является их приоритетным направлением. Срок переплавки золота может быть от 2 до 8 недель.

Можно ли расплавить серебро в домашних условиях

Нагреть серебро до жидкого состояния и сплавить его в один слиток в домашних условиях, используя подручные средства, вовсе не сложно. Сама процедура может занять не более 10 минут.

Необходимое оборудование и материалы

Для проведения такого эксперимента вам понадобится:

драгоценный лом;
горелка;
тигель (огнеупорная емкость);
изложница (форма);
аптечная бура;
щипцы;
металлическая емкость с водой.

Подготовка шихты

Чтобы сократить время переплавки нашего металла, его необходимо измельчить. В тигель помещается бура из расчета 1/10 от веса металла и прогревается при помощи бензиновой или газовой горелки.

Процесс плавки

Когда бура позеленеет, можно высыпать металлическую стружку. Чтобы процесс продвигался быстрее, лучше обзавестись мощным приспособлением для плавки.

Перед тем как выливать жидкое серебро в изложницу, ее нужно хорошо прогреть, иначе все усилия могут пойти насмарку. За неимением второй горелки можно сделать это на газовой плите. В форму также необходимо добавить буру.

Получение отливок

Осторожно выливаем металл в форму, ждем несколько минут, после чего при помощи щипцов извлекаем полученный слиток и помещаем в емкость с водой, чтобы остудить.

Процесс плавления

Переплавка серебра — это действие, в результате которого меняется агрегатное состояние металла, он переходит из твердой формы в жидкую и наоборот — застывает со временем, обретая твердость. Металл, который вы используете для плавки, с профессиональной точки зрения, называется шихтой. Порядок выполнения процедуры обязателен, поскольку способ непростой для выполнения дома и требует соблюдения правил безопасности.

Если коротко описать алгоритм действий, получится следующая схема, дающая ответ на вопрос, как плавить серебро:

Подготовка ложки-плавильни, обработка ее флюсом.
Металл загружается в плавильню.
Шихта нагревается и переходит в состояние жидкости.
Отливка шихты в ингус. Ингусом называют заранее заготовленные формы для отлива металла.

Конечно, если вы используете для плавки серебро от разных изделий, лучше сгруппируйте их по пробам. А если хотите сделать сплав более чистым и повысить пробу, то очистите металл химическим способом.

Для этого следуйте инструкции:

Литровую банку залейте на треть азотной кислотой, поместите туда драгметалл и ждите прохождения реакции. Во время реакции выделяется запах и тепло, поэтому процедуру лучше проводить на улице.
Когда получившаяся смесь остынет, добавьте в банку солевой раствор, он вступит в реакцию с серебром, а хлорид серебра осядет на дне банки. Доливайте в банку обычную воду, подождите десять минут, пока осадок снова окажется на дне, и слейте верхний слой. Это действие нужно повторять до тех пор, пока вода не станет прозрачной и осадок будет четко виден на дне.

Для непосредственно плавки используйте металл, который получили, а если предварительно не очищали серебро, то разбейте его на мелкие кусочки, тогда плавление пройдет легче. Если нет тигля, возьмите ложку и покройте ее листами асбеста, а затем флюсом, в роли которого выступает аптечная бура. Флюс нужен для того, чтобы серебро не контактировало с воздухом во время плавки. Буру засыпьте в ложку в пропорции 1:10 по отношению к серебру. Прогрейте буру, пока та не приобретет зеленый оттенок, а дальше положите серебро в ложку. Серебро в расплавленном виде имеет блестящую поверхность.

Как удалить примеси в домашних условиях

Такая процедура также осуществима, но хочу обратить внимание на то, что работа с концентрированными кислотами требует предельной осторожности и должна проводиться в помещении с вентиляцией.

Шлихт, предназначенный для очистки, помещается в стеклянную емкость, заливается концентрированной азотной кислотой и нагревается до полного растворения серебра. После этого в раствор добавляется обычная поваренная соль. Образовавшийся хлорид серебра выпадает в осадок. Полученное вещество промывается водой и фильтруется.

Следующий этап – металлизация вещества. Хлорид серебра заливается соляной кислотой и осаждается при помощи мелкой цинковой стружки и нагревания. Полученный песок темно-серого цвета готов к переплавке.

Химический состав

В периодической системе Менделеева имеет название Argentum (Ag), атомный номер – 47, атомная масса – 107,8682, состоит из двух изотопов: 107Ag, 109Ag, период – 5, группа – 11.

Аргентум не растворяется и не реагирует с другими элементами. Исключение составляют:

азотная кислота;
хлорное железо;
ртуть (с образованием амальгамы);

В соляной и серной кислотах серебро не растворяется, однако, при определенных условиях это может произойти. Серебро может раствориться в концентрате серной кислоты под воздействием высоких температур. А также в условиях присутствия свободного кислорода в соляной кислоте.

Серебро не поддается воздействию кислорода.

Структура кристаллической решетки серебра – кубическая гранецентрированная. Параметры – 486 Å.

Необходимое количество времени

Время работы над будущим изделием может сильно отличаться в каждом отдельном случае. На это влияет несколько факторов. Долгосрочность процесса зависит от:

Пробы золота. Чем чище изделие, тем быстрее будет процесс и качественнее получится новое украшение. Высокая проба позволяет не очищать материал, а сразу после переплавки работать с ним.
Также длительность процесса зависит от сложности заказа. Если в конечное изделие необходимо добавить камень или же какой-либо сложный переплёт, то времени у мастера уйдёт гораздо больше.
Простановка пробы на готовом ювелирном изделии может занимать определённое количество времени у ювелира.

У опытных мастеров в среднем может уходит на создание нового ювелирного украшения 4−8 недель. Во время оплаты работы обязательно нужно рассмотреть пробу.

Также следует изучить новое изделие и взять квитанцию. На ней должно быть указано, из какого старого украшения сделано новое. Стоимость переплавки обычно изменяется от города к городу. Также она зависит от квалификации мастера.

Стоимость услуги

Если у человека порвалась цепочка, то гораздо выгоднее будет просто отнести её в ремонт. Это связано с тем, что украшение мало весит, а ювелиры берут деньги за каждый переплавленный грамм. В этом случае цена нового готового изделия может быть ниже, чем стоимость переплавки. Для заказчика выгода начинается от 10 грамм.

Переплавка самой низкой пробы (375) в большинстве мастерских стоит 500 р. за 1 г. Такой сплав мастерам придётся сильно очищать, чтобы на выходе получить изделие, которое будет иметь красивый и блестящий вид. Это следует помнить, если принимается решение о переработке низкопробного металла.

Наиболее популярная проба золотых украшений — 585. Работа с таким материалом стоит дороже. В среднем цена варьируется от 1000 до 1500 р. за 1 г.

Также нужно не забывать, что процесс переработки забирает 10% веса. Эти потери человеку никто возвращать не будет.

Изделия, которые можно переплавить

Большинство частных ювелиров или же маленьких фирм работают только с тем золотом, которое им принесёт заказчик, потому что иметь свои запасы довольно дорого. Это наиболее выгодные варианты, где можно переплавить золото. Но принимают не весь металл. Можно приносить такие изделия:

Старые украшения, например, кольца или кулоны.
Порванные цепочки.
Золотые пластины.
Непарные серьги.
Слитки.
Зубные коронки.
Монеты.
Различные украшения, из которых выпали камни или другие вставки.

С зубными коронками мастера обычно имеют дело, только если их проба равняется или выше 750-й. На зубопротезные диски должен быть нанесён заводской оттиск. Такое же требование в силе и для золотых пластин. Нужно, чтобы можно было рассмотреть данные о заводе изготовителе. Для остальных вещей таких серьёзных условий нет. Ювелиры принимают в работу металл с разной пробой. Главное, чтобы она была не ниже 500. Это связано с тем, что в более низкопробном сплаве уже присутствует меди больше, чем золота. Цвет для переплавки не имеет значения.

Также есть изделия, которые ювелирные лавки не примут в работу. Скорее всего, не будет браться за изготовление новых украшений и частный мастер. Список запрещённых предметов:

Лабораторный инвентарь.
Металл для промышленности.
Золото в самородках.
Медали и ордена.
Пластины, на которых не нанесён штамп производителя.
Опилки и стружки.

Основные виды сплавов

Бывают разные виды золота, которые в значительной мере могут отличаться по цвету. Их легко можно различить невооружённым глазом, потому что каждая добавка даёт конкретный оттенок. Наиболее распространёнными являются серебро и медь. Они увеличивают прочностные характеристики сплава. Другие добавки изменяют цвет.

Наиболее распространённые виды золота:

Белое золото очень популярно в ювелирном деле. Обычно для придания такой окраски добавляют серебро или платину. Также может использоваться и палладий. Такой вид довольно дорогой, потому что платина ценится высоко. Отличительной чертой является повышенная прочность. Это делает белое золото востребованным при производстве украшений, в которые будут добавляться драгоценные камни. Оно способно зафиксировать бриллианты намного сильнее, чем обычное. Производят белое золото с пробами 750 и 585.

Жёлтый металл является самым традиционным сплавом. В его состав добавляется серебро и медь. Пропорции могут изменяться. Увеличение количества меди даёт небольшой рыжеватый оттенок. Благодаря серебру можно добиться лимонного цвета. Наиболее распространёнными пробами являются 585 и 750. Среди других видов имеет среднюю цену. Переплавка золотых изделий из такого сплава — довольно частое явление.

Красный металл раньше был очень распространён, но сейчас он сильно уступает жёлтому. В сплав добавляется большое количество меди. Это наиболее бюджетный вариант. Розовое золото производится благодаря добавлению серебра и меди. Нежный цвет делает его популярным в большинстве ювелирных домов.

Иногда у людей возникает потребность в плавке серебра. Например, в семье с незапамятных времен хранятся части от сломанных украшений, кусочки припоя и другие серебряные вещицы. На вопрос о том, можно ли переплавить их дома, однозначно ответить нельзя. И дело не только в температуре плавления этого драгоценного металла. Она в зависимости от пробы может быть от 779 °C до 962 °C.

Характеристики и свойства металла

Серебро было открыто более 6000 лет тому назад. Об этом свидетельствуют археологические находки в Египте, Турции и Иране. С древних времен его иногда называют лунным металлом. Во многих культурах серебристо-белый цвет такого материала ассоциируется с холодным блеском ночного светила. Бывали времена, когда этот белый благородный металл ценился даже дороже золота. На латыни серебро называется «argentum», иначе говоря, «светлый, белый».

Плотность лунного металла составляет 10,5 г/куб.см, то есть аргентум тяжелее железа (7,87 г/куб.см), но значительно легче золота (19,3 г/куб.см). Серебро — мягкий и пластичный металл, имеющий исключительные характеристики по сравнению с остальными материалами:

наибольшую теплопроводность;
самую высокую электропроводность;
ему нет равных по отражающей способности.

Температура плавления благородного металла — 962 °C, точка кипения — 2212 °C. Однако нужно учитывать, что в химически чистом состоянии серебро почти не используется. Оно применяется в виде сплавов с так называемой лигатурой, которая улучшает технологические и эксплуатационные свойства материала. В качестве лигатуры чаще всего применяют медь, а также никель, цинк, алюминий и другие металлы. Проба указывает на долю благородного материала в сплаве. Например, серебро 830-й пробы содержит не менее 830 г чистого вещества в 1000 г сплава. В зависимости от пробы меняется и температура плавления: от 962 °C до 780 °C.

Техническое и ювелирное серебро

Для технического важнейшими являются максимальные показатели отражающей способности, электро- и теплопроводности. Температура плавления настоящего серебра тоже имеет наибольшее значение. Поэтому оно должно быть не ниже 999-й пробы. А для ювелирного более важны прочность, твердость, износостойкость, хорошие литейные свойства. Самые распространенные ювелирные сплавы:

Серебро 960-й пробы, содержит 96% этого материала, очень мягкое и пластичное, применяется в высокохудожественных элементах изысканных украшений, не подвергающихся механическому воздействию. Плавится при 900−940°C.
Сплав 925-й пробы называют стерлинговым, или стандартным серебром, оно имеет ослепительно белый цвет, прекрасную износостойкость и прочность, раньше из него чеканили монеты. Сейчас этот ювелирный сплав получил наибольшее распространение при производстве разнообразных украшений (цепочек, браслетов, колец и сережек), изысканных столовых приборов и посуды. Температура плавления серебра 925-й пробы — 810−940°C.
875-ю пробу лунного металла применяют при изготовлении столовых приборов, ложек, вилок, кувшинов. Для ювелирных изделий это серебро считается недостаточно качественным, так как значительное содержание меди ухудшает внешний вид украшений.
Сплав 800-й пробы в основном используется в письменных и столовых приборах, он обладает высокой износостойкостью, имеет желтоватый оттенок. В России этот показатель для серебра считается минимальным. Плавка лунного металла 800-й пробы происходит при 779−820°C.

По данным в таблице можно узнать, при какой температуре плавится серебро разных проб.

Проба	Плотность, г/см3	Область плавления, ºС	Предел прочности, кгс/мм2	Относительное удлинение, %
999	10,39	960	18	49
960	10,35	900 — 940	22	35
925	10,29	810 — 910	30	29
900	10,30	779 — 890	30	26
875	10,16	779 — 870	30	33
800	10,13	779 — 820	31	30

Переплавка в домашних условиях

Для того чтобы плавка прошла правильно, нужно предварительно сделать определенную работу. Нужно изготовить самостоятельно или приобрести тигель (емкость для плавления). Еще понадобятся газовая или бензиновая горелка, жаропрочные щипцы, весы, форма для заливки жидкого серебра.

Подготовка шихты

Шихта — это смесь переплавляемого металла и буры. Для того чтобы ускорить процесс перехода материала из твердого состояния в жидкое, нужно предварительно разломать серебряные изделия на мелкие кусочки с помощью пассатижей. Затем приготовить шихту в правильном соотношении между металлом и бурой. На 10 весовых частей шихты должна приходиться 1 часть буры.

Это вещество необходимо для предохранения расплава от примесей оксидов других металлов и от окисления кислородом. Кроме того, бура улучшает скольжение жидкости по стенкам тигля.

Процесс плавки

В домашних условиях особенно важно обеспечить безопасность. На рабочем месте не должно быть горючих веществ и легковоспламеняющихся предметов. И также необходимо обеспечить эффективную вентиляцию. Глаза должны быть защищены специальными очками, руки — толстыми перчатками. И вот почему.

Серебро в расплавленном состоянии очень сильно поглощает кислород. На каждую единицу объема металла приходится 20 единиц объема кислорода. Когда расплав начинает застывать, растворенный в нем газ бурно выделяется наружу, разрывает образовавшуюся на поверхности твердую корку и разбрызгивается вокруг красивыми и чрезвычайно опасными высокотемпературными струями и каплями.

Приготовленная шихта загружается в хорошо нагретый тигель и потом с помощью горелки накаляется до полного перехода в жидкость. В этом состоянии поверхность расплавленного металла должна быть блестящей, как ртуть. Если поверхность не блестит, значит, серебро еще не полностью расплавилось.

Получение отливок

Жидкий металл можно оставить застывать в тигле, тогда после затвердевания получится слиток в форме внутренней поверхности сосуда. Если нужна какая-то определенная конфигурация отливки, то перед тем, как расплавить серебро, необходимо изготовить форму. В нее следует залить содержимое из тигля.

Чем более навороченный профиль литья, тем сложнее изготовить для него форму. Для этого необходимы специальные знания и опыт. Если запас эрудиции можно пополнить из разных источников (учебники, справочники, Интернет), то нужные навыки приобретаются только в практических действиях.

Переплавить серебро дома можно, но результат будет зависеть от того, насколько сложной должна быть отливка. Если это просто чушка, неважно какой формы, то это несложно. А если на выходе должно получиться изящное украшение, то лучше в домашних условиях переплавкой не заниматься.

Читайте также: