白色贵重金属合金

摘要

本发明涉及白色贵重金属合金组合物，其包含：至少一种与黄金、银和可选的一种或多种附加的合金元素合金化的铂和钯。更具体地，在一种具体实施方式中，本发明披露内容涉及适合于制造首饰和其它制成品的白色贵重金属合金组合物。另外，本发明还涉及由这种白色贵重金属合金组合物制造制成品的方法。

权利要求

1.一种白色贵重金属合金组合物，包括：

-按重量计0％至25％并且不包括0％的铂或钯；

-按重量计10％至16％并且不包括10％的黄金；

-按重量计32％至75％的银；以及

-按重量计0％至4％并且不包括0％的镍，其中如果存在铂，所述合金不包括钯，如果存在钯，所述合金不包括铂。

2.根据权利要求1所述的白色贵重金属合金组合物，其中，所述合金中存在量的范围按重量计在10％至20％的铂或钯。

3.根据权利要求2所述的白色贵重金属合金组合物，其中，所述合金中存在量的范围按重量计在10％至15％的铂或钯。

4.根据权利要求1所述的白色贵重金属合金组合物，其中，所述合金中存在量的范围按重量计10％至15％并且不包括10％的黄金。

5.根据权利要求1所述的白色贵重金属合金组合物，其中，所述合金中存在量的范围按重量计在32％至65％的银。

6.根据权利要求5所述的白色贵重金属合金组合物，其中，所述合金中存在量的范围按重量计在36％至57％的银。

7.根据权利要求1所述的白色贵重金属合金组合物，其中，所述合金中存在量的范围按重量计0至3％并且不包括0％的镍。

8.根据权利要求7所述的白色贵重金属合金组合物，其中，所述合金中存在按重量计0至1.5％并且不包括0％的镍。

9.根据权利要求1所述的白色贵重金属合金组合物，其中，进一步包括选自铜和锌的至少一种附加的合金元素，在所述白色贵重金属合金组合物中所述镍和所述至少一种附加的合金元素加起来的总量按重量计不超过4％。

10.根据权利要求9所述的白色贵重金属合金组合物，其中，：-如果铜存在于所述合金组合物中，其存在的量的范围按重量计为0％至3％并且不包括0％；

-如果锌存在于所述合金组合物中，其存在的量的范围按重量计为0％至1.5％并且不包括0％。

11.一种制成品，包含权利要求1所述的白色贵重金属合金组合物。

12.根据权利要求11所述的制成品，其中，所述白色贵重金属合金进一步包括选自铜和锌的至少一种附加的合金元素，在所述白色贵重金属合金组合物中所述镍和所述至少一种附加的合金元素加起来的总量按重量计不超过4％。

13.根据权利要求11所述的制成品，其中，所述制品选自首饰、压印制品和铸造制品。

14.一种用于制造制成品的方法，包括：

-提供一种白色贵重金属合金组合物，所述合金组合物包括：-按重量计0至25％并且不包括0％的铂或钯；

-按重量计10％至16％并且不包括10％的金；

-按重量计32％至75％的银；和

-按重量计0％至4％并且不包括0％的镍；以及-将所述白色贵重金属合金组合物制成为制成品，其中如果存在铂，所述合金不包括钯，如果存在钯，所述合金不包括铂。

15.一种白色贵重金属合金组合物，包括：

-按重量计0％至25％并且不包括0％的铂或钯；

-按重量计16％至19％并且不包括16％的金；

-按重量计32％至75％的银；以及

-按重量计0％至4％并且不包括0％的镍，其中如果存在铂，所述合金不包括钯，如果存在钯，所述合金不包括铂。

16.根据权利要求15所述的白色贵重金属合金组合物，其中，所述白色贵重金属合金组合物中存在量的范围按重量计在10％至20％的铂或钯。

17.根据权利要求1所述的白色贵重金属合金组合物，其中，所述白色贵重金属合金进一步包括锌和铜，锌存在的量的范围按重量计为0％至1.5％并且不包括0％，铜存在的量的范围按重量计为0％至3％并且不包括0％。

18.根据权利要求10所述的白色贵重金属合金组合物，其中，锌和铜同时存在于所述白色贵重金属合金中。

说明书

白色贵重金属合金

技术领域

[0001] 本发明涉及白色贵重金属合金组合物。更具体地，在一种具体实施方式中，本发明涉及适合于制造首饰和其它制成品(finishedarticle)的白色贵重金属合金组合物。另外，本发明还涉及由白色贵重金属合金组合物制造制成品的方法。

背景技术

[0002] 近几年来，白金(white gold)的流行程度一直稳定地上升，造成对白金首饰的需求也相应增长，尤其在日本和中国。由于其相对于铂较为便宜，所以白金尤其流行，因为公众不能容易地区分白金首饰与铂首饰。换句话说，对于配戴者来说，白金首饰能够以大大降低的价格，保持铂首饰的灵气和独有性。

[0003] 许多首饰制造商能够用白金制作首饰。实际上，因为白金比铂呈现出更好的处理特性和更低的熔化温度，白金首饰通常比铂首饰更容易制作。

[0004] 许多不同的白金合金组合物在本领域内是已知的。这些合金通常包括金和至少一种附加金属，诸如镍、银、铂或钯。额外的混合元素，例如铜，可以用于完善(round out)该组合物。

[0005] 将镍加入白金中可用赋予合金一种“更白的”基色而几乎不增加成本。然而，加入镍增大了合金的脆性，并可能令某些配戴者出现过敏反应。

[0006] 银是最白的金属，它不像镍那样，当被包含在白金组合物中时，会造成过敏反应。然而，银是相对昂贵的并且一旦暴露于空气中即会氧化。另外，含银的白金合金可能易于随时间流逝而失去光泽。

[0007] 将银和镍的组合物加入白金也是已知的。在这些合金中，将银和镍的相对含量最优化，以获取各元素的最大优点，同时使其缺点缩减至最小。

[0008] 铂和/或钯也可以被加入到白金中。然而，鉴于它们高昂的成本，而该成本可能高于金的成本的两倍，将这些元素包含在白金中一般以经济原则说是不可行的。若要将所产生的合金作为白金出售时尤其如此，因它不能要求与铂相同的高价格。

[0009] 由于黄金固有的黄色，白金合金在颜色上并不真正是“白色”。根据合金的组成，白金的颜色范围可以从具有浅绿色调的白色到具有浅黄色调的白色。所有由10开白金到18开白金的范围内的、基于黄金的白金首饰都是如此。

[0010] 另外，白金合金还易受腐蚀，这降低了由这些合金制造的制成品，例如首饰，的白色。为了保护免受这样的腐蚀，由白金制造的制品通常被涂上或镀上一层铑。铑是一种耐腐蚀和高反射的白色金属，它比铂更加昂贵。所以，考虑到经济可行性，仅采用非常薄的铑层。因此，在制品正常的使用期间，铑层会逐渐磨损掉，从而暴露出下面的白金合金和其相应的淡绿或淡黄色调。为了将制品恢复成白色，必须将铑重新镀/涂覆到制品上。对于白金首饰而言，假定正常使用并视乎铑层的厚度，通常必须每六至十八个月进行这样的重新涂覆。

[0011] 尽管有许多方式来制作白金首饰，限定的特征是其含有相对大量的黄金。尤其最近几年，黄金比较昂贵。这种高成本是不利的，尤其在为黄金首饰的情况下，其中黄金可占制成品的80％或更多。

发明内容

[0012] 因此，本发明的一种具体实施方式是提供对铂和白金来说是具有吸引力的替代品的新颖白色贵重金属合金，其具有多个优点，包括：固有的亮白色、耐蚀性、可加工性、相对低的成本。本发明的另一具体实施方式是提供由这样的白色贵重金属合金制造制成品的方法。

[0013] 本发明提供的新颖白色贵重金属合金组合物，其包含：至少一种用黄金、银以及可选的一种或多种附加的合金元素合金化的铂和钯。这些合金组合物可以用于例如制造各种各样的制成品。这样的制成品的非限制性实例包括：首饰制品，诸如由金属丝制成的链、由金属片制成的链、由铸件制成的链；中空线；留念物；纪念品；镜框；餐具；各种板材诸如硬币和表带的基体材料。当然，这些应用仅仅是示例性的，不应视作有限制性的。

[0014] 本发明的合金组合物呈现出一种或多种有利特性，包括例如固有的亮白色、抗变色、抗暗色、优异的可加工性。此外，由本发明的合金组合物制造的首饰重量可以比大小相近的白金首饰更轻。最后，本发明合金组合物能够通过传统的方法例如用激光、焊粉、火焊(fire soldering)进行焊接。当与能仅通过需要焊浆的特定焊接方法进行焊接的铂相比时，这种能力是特别有利的。

[0015] 本发明的其它目的和优点将在下面的描述中局部列出，而从该描述中亦局部可显而易见，或者可以通过本发明的实施而认识得到。本发明的目的和优点将通过尤其在所附的权利要求书中指出的要素和组合而实现或者获得。

[0016] 应当理解，上文的一般性描述和下文的详细描述仅仅是示例性和解释性的，而并不是如所声称那样限制本发明。

具体实施方式

[0017] 如在发明内容中所说明，本发明的一种具体实施方式是提供白色贵重金属合金组合物，其为白金的一种廉价替代品，却能够保持白金的灵气和独有性。

[0018] 本发明提供白色贵重金属合金组合物，其包含至少一种用黄金、银以及可选的一种或多种附加的合金元素合金化的铂和钯。具体而言，本发明提供白色贵重金属合金组合物，包含：以重量百分比计，大于0至35％的铂和钯中的至少一种，10％至30％的黄金，32％至75％的银，0至4％的可选的附加合金元素。

[0019] 在白色贵重金属合金组合物中的铂和/或钯的含量可以在上述范围内变化。例如，铂和钯其中之一或两者可以以按重量计5％至25％的范围的含量存在。在本发明的非限定性的具体实施方式中，铂和/或钯的含量的范围为按重量计10％至20％，更特别地为10％至16％，还更特别地为10％～15％。

[0020] 在白色贵重金属合金组合物中的金的含量也可以在上述范围内变化。例如，金可以以按重量计10％至25％的范围的含量存在。在本发明的非限定性的具体实施方式中，金的含量的范围按重量计为10％～20％，更特别地为10％～19％，尤其为10％～16％，还更特别地为10％至11％。

[0021] 在白色贵重金属合金组合物中的银的含量也可以在上述范围内变化。例如，银可以以32％～65％的范围的含量存在。在本发明的非限定性的具体实施方式中，银的含量的范围按重量计为36％～71％，更特别地为36％至66％，还更特别地为36％～57％。在另一非限定性的具体实施方式中，在白色贵重金属合金组合物中银的含量可以由在组合物中存在或不存的镍来确定。在该具体实施方式中，如果镍存在于合金中，银在白色贵重金属合金组合物中的含量可以按重量计在36％至66％范围内。可替换地，如果白色贵重金属合金组合物中没有镍，银的含量可以按重量计在36％～75％的范围内。

[0022] 在白色贵重金属合金组合物中可选的附加的合金元素的含量也可以在上述范围内变化。例如，白色贵重金属合金组合物可以含有按重量计0至3％、更特别地0～2.5％、并且还更特别地0至1.5％的一种或多种附加的合金元素。在本发明的非限定性的具体实施方式中，加入到白色贵重金属合金组合物中的可选的附加的合金元素的总量按重量计不超过4％。在另一种非限定性具体实施方式中，加入到白色贵重金属合金组合物中的可选的附加的元素可以按重量计超过4％，前提条件是各单独可选的元素的含量按重量计不超过4％。

[0023] 作为可以用于本发明的白色贵重金属合金组合物中的可选的附加合金元素的非限定性实例，可以提及的是铜、镍、锌。当然，可选的附加合金元素的其它元素和组合也可以用在白色贵重金属合金组合物中。

[0024] 如果采用的话，可选的附加合金元素发挥调节白色贵重金属合金组合物性能至所期望方式的作用。例如，可以将按重量计高达4％的镍作为漂白剂或硬化剂加入到合金中。而且，可以加入达3.0％的铜，以改善延展性、耐腐蚀性、耐温性。最后，出于诸如降低合金的熔点、改善合金抗大气腐蚀性等各种原因，可以加入按重量计达1.5％的锌，来降低表面粗糙度，提高由合金通过例如铸造而形成的制品的表面亮度。

[0025] 表1提供了落入本发明范围内的合金的非限定性实施例以及它们的相关性能的列表：

[0026] 表1

[0027]本 重 维氏 拉伸 断裂
发明 重％ 重％ 重％ 重％ 硬度 强度 伸长 熔点
样品 金 钯 铂 ％ 其它元素 (Kgf/ 率 (℃)
银 (老化的)
编号 mm) (％)
3.4％铜
01 11 10 0 75 87-88 14.29 15.90 1060
0.6％锌
2.55％铜
02 16 15 0 66 124-125 19.70 13.50 1018
0.45％锌
03 16 16 0 65 3％镍 125-127 * * *
本 重 维氏 拉伸 断裂
发明 重％ 重％ 重％ 重％ 硬度 强度 伸长 熔点
样品 金 钯 铂 ％ 其它元素 (Kgf/ 率 (℃)
银 (老化的)
编号 mm) (％)
2.55％铜
04 16 0 15 66 * 12.40 37.28 1010
0.45％锌
2.55％铜
05 16 0 10 71 126-128 18.10 21.50 1010
0.45％锌
06 11 10 0 75 4％镍 * * * *
3.4％铜
07 16 15 0 65 0.6％锌 * * * *
0.0％镍
08 16 15 0 65 4％镍 * * * *
2.55％铜
09 30 35 0 32 156-158 19.60 14.00 1136
0.45％锌
2.55％铜
10 20 10 0 67 113-117 18.44 28.70 1022
0.45％锌
2.55％铜
11 20 20 0 57 186-189 14.16 25.30 1078
0.45％锌
2.55％铜
12 10 35 0 52 185-187 22.40 20.00 1068
0.45％锌

[0028]本 维氏 拉伸 断裂
发明 重％ 重％ 重％ 重 重％ 硬度 强度 伸长 熔点
样品 金 钯 铂 ％ 其它元素 (Kgf/ 率 (℃)
银 (老化的)
编号 mm) (％)
2.55％铜
13 10 25 0 62 89-93 22.90 26.00 1093
0.45％锌
2.55％铜
14 25 35 0 37 143-145 14.16 27.87 1178
0.45％锌
2.55％铜
15 16 35 0 46 126-130 15.03 23.44 1165
0.45％锌

[0029] *未测定

[0030] 为了比较，制备了几种传统的白色贵重金属合金组合物，将它们的硬度、熔化温度复写在下表2中。

[0031] 表2

[0032]比较 重％ 重％ 重％ 重％ 重％ 其 硬度 熔点(℃)
样品 金 镍 铜 锌 它元素
编号
01 75.0 10.0 12.5 2.5 0.0 230V* 950-910
02 75.0 13.5 8.5 3.0 0.0 198V 950-925
20％钯
03 75.0 0.0 0.0 0.0 100B 1280-1272
5％银
04 58.7 15.6 18.5 7.2 0.0 170B 1010-920
05 41.7 13.0 38.3 7.0 0.0 150B 1050-940
比较 重％ 重％ 重％ 重％ 重％ 其 硬度 熔点(℃)
样品 金 镍 铜 锌 它元素
编号
95％钯
06 0.0 0.0 0.0 0.0 100V 1450-1380
5％银
*

[0033] V＝维氏硬度；B＝布氏硬度

[0034] 如表1所示，所示例的本发明的白色贵重金属合金组合物呈现出与传统的白金合金相似的性能，例如维氏硬度约120-150，拉伸强度约20kgf/mm，熔点约1020℃。因此，与传统的白金合金的可加工性相比，本发明的白色贵重金属合金组合物具有优异的可加工性。

[0035] 所有上述本发明的样品均适用于制造制成品。然而，本发明样品01-08尤其适用于制造首饰，诸如戒指、表带、蛇腹链、盒仔链(box chain)、米兰链(Milano chain)，项链、耳环、眼镜架。本文所用术语“米兰链(Milano chain)”是指用OMBI TAV-TA1机器制成的冲压型链。

[0036] 此外，通过将本发明的合金的样品和传统的银首饰浸没在具有以下组成的合成汗液中一段限定的时间，展示本发明的白色贵重金属合金组合物相对于银首饰的抗暗色性：

[0037] 合成汗液

[0038]化合物 化学结构 量
脲 (NH2)2CO 50g
盐 NaCl 100g
盐酸 HCl 25ml
乳酸 C3H6O3 25ml
氯化钾 KCl 35g
磷酸 H3PO4 1.5ml
糖 0.5g
清蛋白(蛋白) 0.5g
水 H2O 100ml

[0039] 具体地，该比较测试是用以下方法进行。在将合成汗液加热到其沸点后，将本发明的白色贵重金属合金组合物和传统银首饰的样品浸在该液体中三分钟。然后目视检查这些样品因失去光泽而产生颜色变化的现象。在暴露于合成汗液之后，本发明的白色贵重金属合金组合物的样品出与它们初始的白色相比，呈现出极微甚至毫无颜色变化的现象。与之相比，银首饰的样品因失去光泽呈现出非常明显的颜色变化。

[0040] 通过比较本发明合金的板材颜色与标准18开的白金合金组成的板材颜色，测定本发明的白色贵重金属合金组合物的“白色度”。具体地，本发明的白色贵重金属合金组合物的板材和标准18开的白金合金的板材，其中本发明的和作比较合金的板材通过熔化合适的合金并将熔体轧成板材制成。所产生的板材的颜色通过目视检查进行测定。由本发明合金制造的板材呈现出比标准18开的白金的板材“更白的”基色。

[0041] 另外，通过观测合金在模拟真实世界使用的条件下的颜色变化来测定本发明的白色贵重金属合金组合物对颜色变化的抗性。例如，将由本发明的白色贵重金属合金组合物制造的首饰样品与传统的银首饰一起露天放置三个月。在该时段结束时，将本发明组合物的样品与传统银首饰的样品相比较。对这些样品的目视检查表明本发明的合金组合物仍然保持其白色，而作比较的银样品则呈现出失去光泽现象。

[0042] 此外，将本发明的白色贵重金属合金组合物的样品给若干人在三个月内每天配戴，以测定真实世界使用和暴露于自然环境(即，汗液、肥皂、洗发水、水)对合金的影响。在该时段之后，将所有的样品取回检查和测试。在用常规肥皂清洗和超声波处理之后，对本发明的样品的目视检查显露出没有失去光泽的现象。

[0043] 本发明还涉及将本发明的白色贵重金属合金组合物制造成诸如首饰、压印制品或铸造制品等制成品的方法。

[0044] 作为这种方法的非限定性实施例，由本发明的白色贵重金属合金制造的链是通过以下方法制造的。

[0045] 作为本发明方法的实施例，将具有以与本发明的白色贵重金属合金组合物相对应的量特定混合的元素的第一样品在连续铸造机中熔融，制造出直径约6毫米的白色线材合金。在此处进行测试硬度和伸长度的质量检测，以确保样品具有与白金类似的性能。然后使用拉丝机/轧片机将线拉长至最终产品所需的尺寸(或圆或方，依要求而定)，0.52毫米至0.80毫米的任何长度(该范围特定对应米兰链，也可以采用其他尺寸)。然后将其轧成卷(spool)并给料至制链机。此时，进行以冲击力强度测试形式的另一质量检测，以再次确保样品与白金的品质相当。

[0046] 然后将所获得的链去油污(以去除来自机器的油脂)，接着放入不锈钢珠磨光机进行磨光并清洁表面，再将其表面锤平(其他类型的链可能需要焊接来加强连接)。然后采用钻石切割工艺使链产生光泽。接着将链切割成一定尺寸，并用工具装配，以制成完成的样品。再使该完成的样品经历一精整阶段(finishing stage)，进行磨光、清洗、和镀铑。在进行这些步骤的整个过程中，甚至当铑层剥落时，样品也呈现出良好的可加工性并保持其白色。样品在硬度方面也可以与白金相当。而在各个上述步骤之间，亦可选择性地进行退火工序，以改善样品的可加工性。

[0047] 在本发明的另一非限定性具体实施方式中，通过以下方法将本发明的白色贵重金属合金组合物制造成米兰链：

[0048] 提供含有16％黄金、15％钯、66％银、0.9％锌和2％铜的混合材料。用CEIA Magma-12连续熔融机将该样品于1020℃在坩锅中熔融在一起，然后拉制以形成具有直径为7.35mm的初始线，再将该线进行以下工序：

[0049]尺寸
工序名 退火温度和时间 维氏硬度(HV)
(毫米)
轧 5.05×5.05 不适用 131-141
退火 5.05×5.05 800℃，60分 102-107
轧 3.45×5.85 不适用 137
退火 3.45×5.85 800℃，60分 106-109
轧 1.96×7.10 n/a 148-150
退火 1.96×7.10 630℃，30分 108-111
轧 1.27×7.52 不适用 94-96
退火 1.27×7.52 800℃，100分 95-99
轧 0.65×7.70 不适用
退火 0.65×7.70 630 ℃，30分 95-99
轧 0.35×7.90 不适用
轧 0.17×8.25 不适用
切割 0.17×6.35 不适用 165-162
烘烤 0.17×6.35 610℃，30分 107

[0050] 然后将所制成的黄金片供给机器中，以便将其打孔并装配成链。接着将所制成的链去油污并放入不锈钢珠磨光机进行磨光并清洁表面，再将其表面锤平，然后供给到钻石切割工序，以使其亮泽。最后，将链进行精整(光整加工)并用工具装配成不同的长度，以制成精制的项链或手镯或其他种类的产品并对其镀铑。

[0051] 除了在实施例中或者另外指明的情况下之外，在说明书和权利要求书中所使用的表达成分的量、反应条件等的所有数值都应理解为在所有情况下均可加上术语“约”。因此，除非相反的指明，在以下说明书和所附的权利要求书中提供的数值参数是可以随着要求通过本发明获得的期望性能变化的近似值。最低限度，并不是为了限制对权利要求书应用等同原则，每个数值参数都应该根据有效数字和普通舍入法的数值进行解释。

[0052] 尽管列出本发明的宽范围的数值范围和参数是近似值，但是将在上述具体实施例