الدليل الشامل لصناعة سبائك الذهب كيه المستخدمة في المجوهرات

امزج الذهب بدقة لصناعة مجوهرات K الصفراء والبيضاء والحمراء. تعرّف على اللون والقوة والسلامة في صناعة السبائك. احرص على المتانة والأناقة لكل ابتكار مجوهرات، بدءاً من الاستوديوهات وحتى التصاميم المخصصة للمشاهير.

الدليل الشامل لصناعة سبائك الذهب كيه المستخدمة في المجوهرات

دليل شامل لخصائص سبائك الذهب K وميزاتها

مقدمة:：مقدمة

أتقن حرفة صناعة المجوهرات المصنوعة من الذهب K مع دليلنا المليء بـ 70 مصطلحاً رئيسياً يحدد فن سبائك الذهب. اكتشف التوازن المثالي بين Au-Ag، وAu-Cu، وAu-Ni، وAu-Pd لتحقيق الألوان والقوة المطلوبة. تعرّف على الجوانب الفنية لتركيب السبائك، وهي ضرورية للصب ومقاومة التآكل وسلامة الجلد. من خلال الإبحار في تعقيدات اختيار حشوات الذهب K، يضيء دليلنا الطريق إلى ابتكار قطع متينة ومذهلة بصرياً. من منع الكسور الهشّة في الذهب الأحمر K إلى صقل بياض الذهب الأبيض K، نقدّم حلولاً لتحديات الإنتاج الشائعة. عزّز براعتك في صناعة المجوهرات من خلال رؤى خبرائنا التي تدمج بين التقاليد والابتكار للحصول على أناقة لا تزول.

القسم Ⅰ سبائك الذهب ومواد حشو الذهب K

1. سبائك الذهب

منذ العصور القديمة، أصبح الذهب ضرورياً بسبب لونه الجميل وثباته الكيميائي الممتاز وأداء عملية التشكيل. المجوهرات ومواد الإكسسوارات. تتميز المجوهرات المصنوعة من الذهب الخالص بمزايا مثل صغر الحجم والقيمة العالية وسهولة الحمل، كما أنها تتمتع بوظائف الاحتفاظ بالقيمة والوظائف التزيينية الجيدة، مما يجعلها محبوبة من قبل مختلف المجموعات العرقية في بلدنا على مر التاريخ. ومع ذلك، فإن الذهب الخالص ناعم الملمس للغاية، مما يجعله غير مناسب للتشكيل والترصيع، مما يؤدي إلى أن تكون المجوهرات التقليدية المصنوعة من الذهب الخالص رتيبة نسبياً وسهلة التشوه أو التلف.

ومع التغير في اتجاهات المستهلكين، لم يعد تفضيل الناس للمجوهرات الذهبية يتعلق فقط بجودة المادة بل أصبحوا أكثر تركيزًا على شكلها الزخرفي وتنوع ألوانها، مما عزز تطوير سبائك الذهب K. يهدف تطوير سبائك الذهب K إلى تحسين الخصائص الميكانيكية، مثل قوة وصلابة الذهب، وتلبية متطلبات المستخدمين الحسية وتقليل تكاليف المواد. ومن خلال إضافة نسبة معينة من عناصر السبائك إلى الذهب النقي لإنتاج ذهب كيه بجودة مماثلة، تتفوق المجوهرات المصنوعة من سبائك الذهب K المصنوعة من سبائك الذهب كمادة أساسية، أو المجوهرات المرصعة بالذهب K المرصعة بأحجار كريمة مختلفة، في اللون والجودة والأناقة مقارنةً بمجوهرات الذهب النقي. ومع التحسين المستمر لتكنولوجيا التصميم والمعالجة، تكتسب المجوهرات المصنوعة من الذهب K حصة سوقية أكبر بفضل إبداعها الشخصي والفني.

يتميز الذهب K بصفات مختلفة تختلف من حيث الخواص الفيزيائية والخصائص الكيميائية والخصائص الميكانيكية وأداء العملية بسبب الأنواع والنسب المختلفة لعناصر السبائك المضافة. تشمل أنظمة السبائك الأساسية القياسية لذهب المجوهرات سبائك الذهب الأساسية سبائك الذهب والألومنيوم وسبائك الذهب والنحاس وسبائك الذهب والنيكل، وسبائك الذهب والنيكل، وغيرها من أنظمة السبائك الثنائية، بالإضافة إلى سبائك الذهب والألومنيوم والنحاس والألومنيوم والنحاس وغيرها من أنظمة السبائك الثلاثية.

1.1 سبيكة Au-Ag

يظهر مخطط الطور الثنائي لسبائك الذهب والفضة Au-Ag في الشكل 3-9. يمكن أن يذوب كلاهما بلا حدود في كلتا الحالتين السائلة والصلبة. تؤدي إضافة الفضة إلى الذهب إلى خفض درجة انصهاره. تتناقص درجة الانصهار باستمرار مع زيادة محتوى الفضة، مع وجود فجوة صغيرة في درجة الحرارة بين خطي السائل والصلب. ولذلك، تتمتع هذه السبيكة بأداء صب جيد، مما يساعد على ضمان جودة مصبوبات المجوهرات.

يمكن أن تؤدي إضافة الفضة إلى الذهب إلى تفتيح لونه وتغييره إلى اللون الأصفر المخضر. ونظرًا لأن الفضة والذهب لهما بنية بلورية مكعبة متمركزة على الوجه وأنصاف أقطارهما الذرية متماثلة تقريبًا، فإن تأثير الفضة على الذهب ليس بارزًا. إذا أخذنا الذهب عيار 18 قيراطًا بتركيبة 75％Au-25％Ag كمثال، فإن صلابته الملدنة هي فقط HV32، وقوة الشد الخاصة به هي 185 ميجا باسكال فقط، مما يشير إلى قوة وصلابة منخفضة نسبيًا. ومع ذلك، لا يزال من الممكن أن تصل الاستطالة إلى 36 درجة مئوية، مما يدل على مرونة جيدة وأداء عمل على البارد. لذلك، غالبًا ما تُستخدم سبائك الذهب الأصفر Au-Ag لتطوير الذهب الأصفر K للمجوهرات.

1.2 سبيكة النحاس-النحاس 1.2

يظهر مخطط طور السبيكة الثنائية في الشكل 3-10. يمكن أن يكون الاثنان قابلين للذوبان إلى ما لا نهاية في الحالة السائلة. مع زيادة محتوى النحاس، تنخفض درجة انصهار السبيكة بسرعة، وعندما يتجاوز محتوى النحاس 20 درجة مئوية، تزداد درجة انصهار السبيكة تدريجيًا مرة أخرى. تكون فترة تبلور التصلب في سبيكة Au-Cu صغيرة، خاصةً في نطاق محتوى النحاس من 15 درجة مئوية إلى 25 درجة مئوية، حيث تكون فترة تبلور السبيكة معدومة تقريبًا، مما يمنحها أداء صب جيدًا وميلًا منخفضًا للانكماش. بعد التصلب، تكون السبيكة عبارة عن محلول صلب واحد في منطقة درجة الحرارة العالية. أثناء عملية التبريد المستمر، يحدث تحول مرتب في بيئة درجة الحرارة المتوسطة، مكونًا سبيكة AuCu [w_t (Au) = 75.6％] المرحلة الوسيطة و AuCu₃[w_t(Au) = 50.8％] المرحلة الوسيطة.

يؤثر التركيب الكيميائي لسبيكة Au-Cu بشكل كبير على خواصها الميكانيكية. فمع زيادة محتوى النحاس، تزداد قوة السبيكة ذات المحلول الصلب (المروي) بسرعة، وتبلغ ذروتها حوالي 25％ من النحاس، وتؤدي زيادة محتوى النحاس إلى انخفاض القوة بسرعة (الشكل 3-11). النحاس هو عنصر تقوية فعال للذهب K الشائع الاستخدام. تؤثر عملية المعالجة الحرارية أيضًا بشكل كبير على الخواص الميكانيكية لسبائك الذهب والنحاس. إذا أخذنا الذهب عيار 18 قيراطًا بتركيبة 75％Au-25％Cu كمثال، فإن صلابة المحلول الصلب هي HV165، وقوة الشد 514 ميجا باسكال. بعد معالجة التقادم، يمكن للمرحلة المرتّبة المتكوّنة في السبيكة أن تزيد من قوة الشد إلى حوالي 910 ميجا باسكال والصلابة إلى حوالي HV200. ومع ذلك، تنخفض المرونة، وتصبح السبيكة هشة، وغير مواتية لمعالجة التشوه البارد.

تؤدي إضافة النحاس إلى الذهب إلى تغيير لونه نحو الأحمر، مما يجعله عنصر الإشابة الأساسي في الذهب الأحمر K. وغالباً ما يُستخدم النحاس أيضاً في الذهب الأحمر K والذهب الأبيض K لتحسين الخواص الميكانيكية والمعالجة للسبائك.

1.3 سبيكة Au-Ni

يوضِّح الشكل 3-12 مخطط طور السبيكة الثنائية لـ Au-Ni. تقلل كمية معينة من النيكل المضاف إلى الذهب من درجة انصهار السبيكة، حيث تصل درجة الانصهار إلى أدنى مستوى لها عند محتوى النيكل 18％، أي حوالي 955 ℃، كما أن السبيكة لها فترة تبلور ضئيلة، وهو أمر مفيد لتحسين أداء الصب للسبائك.

سبيكة Au-Ni عبارة عن محلول صلب أحادي الطور في درجات حرارة عالية. يتحلل المحلول الصلب إلى بنية ثنائية الطور عندما تنخفض درجة الحرارة إلى ما دون نقطة معينة. وبالاستفادة من هذه الخاصية، يمكن أن تؤدي معالجة تقادم سبيكة Au-Ni إلى تعزيز قوة وصلابة المادة بشكل كبير (الشكل 3-13).

تؤدي إضافة النيكل إلى الذهب إلى تفتيح لونه؛ فعندما يصل محتوى النيكل إلى مستوى معين، تظهر السبيكة بلون أبيض مائل للرمادي قريب من البلاتين، مما يجعله أحد أكثر عناصر التبييض فعالية في الذهب الأبيض K. ومع ذلك، فإن النيكل عنصر مثير للحساسية، وعندما يتجاوز معدل إطلاقه عتبة معينة، يكون هناك خطر التسبب في حساسية الجلد.

1.4 سبيكة Au-Pd

يوضِّح الشكل 3-14 مخطط طور السبيكة الثنائية. تؤدي إضافة البلاديوم إلى الذهب إلى زيادة درجة انصهار السبيكة، ومع زيادة محتوى البلاديوم، تستمر درجة حرارة السبيكة السائلة والصلبة في الارتفاع. عند النهاية الغنية بالذهب، تكون فترة التبلور كبيرة نسبيًا، حيث تصل إلى حوالي 51 درجة مئوية عندما يكون محتوى البلاديوم حوالي 17 درجة مئوية (عند)، وتتناقص تدريجيًا نحو النهاية الغنية بالبلاديوم. تحتوي السبيكة على بنية محلول صلب واحد في درجات حرارة عالية، وخلال عملية التبريد، ستخضع السبائك ذات نطاق تركيب محدد لتحويل ترتيب وترتيب تكوين Au₃مرحلة Pd و AuPd₃ الطور المرتب، مما يحسن من قوة وصلابة السبيكة ولكنه يقلل من ليونة ومرونة السبيكة.

بشكل عام، تكون نقطة انصهار سبيكة Au-Pd مرتفعة نسبيًا، مما يزيد من صعوبة الصب. كما أن صلابة سبيكة Au-Pd ذات المحلول الصلب ليست عالية، ولكنها تتمتع بليونة جيدة، وهو أمر مفيد لمعالجة التشوه البارد. البلاديوم له تأثير تبييض جيد على الذهب وهو أحد أنظمة السبائك الأساسية للذهب الأبيض K؛ ومع ذلك، يؤدي ارتفاع سعر البلاديوم إلى زيادة تكاليف المواد.

2. مواد تعبئة الذهب K

الذهب عيار K عبارة عن سبيكة تتكون من نسبة معينة من السبائك الوسيطة المضافة إلى الذهب الخالص، ويشار إليها عادةً باسم مواد الحشو في صناعة المجوهرات. في المجوهرات المرصعة، تشمل الدرجات الشائعة من الذهب عيار K الذهب عيار 8 قيراط - 10 قيراط، و14 قيراط، و18 قيراط، ومن حيث اللون، هناك الذهب الأصفر عيار K، والذهب الأبيض عيار K، والذهب الأحمر عيار K، وغيرها. ولذلك، فإن استخدام مواد الحشو في المجوهرات المصنوعة من الذهب عيار K هو السائد، وتؤثر جودة مواد الحشو بشكل مباشر على جودة المجوهرات.

عندما تنتج شركات المجوهرات مجوهرات من الذهب K، فإنها تخلط الذهب النقي مع مواد الحشو المشتراة. قد يختلف أداء مواد الحشو التي يوفرها الموردون المختلفون في بعض الأحيان بشكل كبير؛ حتى أن نفس درجة مواد الحشو من نفس المورد قد تشهد تقلبات في الأداء، مما يؤثر على إنتاج شركات المجوهرات. عند اختيار مواد حشو الذهب K، يجب مراعاة العوامل التالية.

2.1 الخصائص الفيزيائية

التأثير الزخرفي السطحي للمجوهرات المصنوعة من الذهب K مهم. بالنسبة للمجوهرات المصنوعة من الذهب K، عند اختيار مواد الحشو، يجب الانتباه إلى تأثير الكثافة واللون والمغناطيسية ونقطة الانصهار والجوانب الأخرى لمواد الحشو على المجوهرات المصنوعة من الذهب K.

(1) الكثافة.

إن نطاق عناصر السبائك المختارة لمواد الحشو واسع جدًا، ولكل عنصر سبيكة كتلته الذرية والكثافة المقابلة. وتختلف كثافة الذهب K المركب بتركيبات مختلفة من مواد الحشو. بالنسبة لقطعة مجوهرات ذات حجم ودرجة ثابتة، يمكن للمواد منخفضة الكثافة أن تقلل من وزن المجوهرات وتخفض تكلفة المنتج.

(2) اللون.

بالنسبة لمجوهرات الذهب K، يعتبر اللون خاصية فيزيائية أساسية. تنقسم سبائك الذهب المزخرفة بشكل عام إلى فئتين رئيسيتين بناءً على اللون: سبائك الذهب الملون وسبائك الذهب الأبيض. ومن خلال تغيير نسبة تركيب السبيكة للحشو، يمكن الحصول على مواد سبائك الذهب الملونة المختلفة. يتضمن الذهب الملون الأكثر استخداماً K ثلاث سلاسل: الذهب K، والذهب الأبيض K، والذهب الأبيض K، والذهب الأحمر K، مع الحشو النموذجي الموضح في الشكل 3-15. بالإضافة إلى ذلك، في السنوات الأخيرة، تم أيضًا تطوير عدد قليل من مواد حشو الذهب الملون الفريدة من نوعها K الذهب الملون في الخارج، والتي يمكن أن تشكل مركبات ملونة ومعقدة وهشة فريدة من نوعها مع الذهب.

الشكل 3-15 حشوات ذهبية ملونة مختلفة من الذهب كيه للمجوهرات

(3) المغناطيسية.

ترغب المجوهرات المصنوعة من الذهب K، باعتبارها مجوهرات معدنية ثمينة، في أن تُظهر السبيكة عموماً شيئاً آخر غير المغناطيسية لتجنب شكوك المستهلكين حول أصالة المادة. فالذهب ليس مغناطيسياً؛ إذ تحتوي مجوهرات الذهب K على العديد من العناصر المعدنية الأخرى. عندما تحتوي مادة الحشو على مكونات مغناطيسية مثل الحديد والكولونيوم والنيكل والجا، فقد يتسبب ذلك في إظهار مادة الذهب K للمغناطيسية. على سبيل المثال، يستخدم الذهب الأبيض K عادةً النيكل كعنصر تبييض. يوضح الشكل 3-13 أن السبيكة عبارة عن محلول صلب أحادي الطور تحت خط التصلب وفوق درجة حرارة معينة. عند التبريد البطيء إلى درجة حرارة محددة، يبدأ فصل الطور مكونًا منطقة من مرحلتين. عندما تنخفض درجة الحرارة إلى حوالي 340 ℃، يحدث انتقال مغناطيسي، وتُظهِر السبيكة درجة معينة من المغناطيسية.

(4) نقطة الانصهار.

يتم إنتاج معظم مجوهرات الذهب K باستخدام تقنية الصب بالجبس. ونظرًا لضعف الاستقرار الحراري للجبس في درجات الحرارة العالية، يحدث التحلل الحراري عندما تصل درجة الحرارة إلى 1200 درجة مئوية، مما يؤدي إلى إطلاق SO₂الغاز، مما يؤدي إلى ظهور مسام في القالب. إذا لم يتم تحميص قالب الجبس بالكامل، تاركًا الكربون المتبقي داخل القالب، أو إذا كان السائل المعدني مؤكسدًا بشدة، مكونًا كمية كبيرة من أكسيد النحاس، فإن درجة حرارة التحلل هذه ستنخفض بشكل كبير. ولذلك، لضمان سلامة صب قالب الجبس، من الضروري التحكم في درجة انصهار السبيكة. وبوجه عام، تبلغ درجة انصهار الذهب K والذهب الأحمر K حوالي 900 درجة مئوية، وسيكون استخدام صب الجبس في القالب جيدًا. ومع ذلك، بالنسبة للذهب الأبيض K، بسبب استخدام نقطة انصهار عالية Ni، Pd كعنصر تبييض، تكون نقطة انصهار السبيكة أعلى من الذهب K والذهب الأحمر K، مما يشكل خطر التحلل الحراري لقالب الجبس. عندما يكون محتوى النيكل، Pd مرتفعًا جدًا، لا يمكن لقالب الجبس أن يضمن جودة الإنتاج، مما يستلزم استخدام مسحوق الصب المرتبط بحمض الفوسفوريك المكلف، مما يزيد بلا شك من تكاليف الإنتاج والصعوبات.

2.2 الخواص الكيميائية

بالنسبة للمجوهرات، فإن الاستقرار الكيميائي أمر ضروري. ينعكس الثبات الكيميائي للمجوهرات المصنوعة من الذهب K بشكل أساسي في مقاومته للتلطيخ والتآكل، وهو ما يرتبط ارتباطًا وثيقًا بمواد الحشو المستخدمة في الذهب K. وتختلف مقاومة سبائك الذهب عيار K للتآكل باختلاف التركيب؛ وبشكل عام، فإن الذهب عيار K عالي النقاء مفيد لتحسين مقاومته للتآكل. على سبيل المثال، يتمتع الذهب عيار 18 قيراط -22 قيراط بمقاومة جيدة للتآكل في الأحماض غير العضوية العادية الأحادية الأحادية، كما يتمتع الذهب عيار 14 قيراط بمقاومة جيدة للتآكل. ومع ذلك، فإنه سيرشح النحاس والفضة من السطح تحت ظروف الأحماض القوية. لا تقاوم سبائك الذهب عيار أقل من 9 قيراط التآكل الحمضي القوي وسوف تتلطخ ويتغير لونها في البيئات السيئة. ومع ذلك، فإن محتوى المعادن الثمينة في مواد الذهب عيار K ليس العامل الوحيد الذي يؤثر على البهتان؛ فالتلطيخ وتغيّر اللون هما النتيجتان المشتركتان للتركيب الكيميائي لمواد السبائك، والعمليات الكيميائية، والعوامل البيئية، والبنية المجهرية. في الذهب K منخفض النقاء، عندما تكون تركيبة مادة الحشو مواتية لتحسين إمكانات الذهب K، وتشكيل طبقة واقية كثيفة، وتحسين البنية المجهرية للسبائك، لا يزال من الممكن الحصول على سبائك ذات خواص كيميائية ممتازة ومقاومة جيدة لتغير اللون. من بين سلاسل الذهب K الثلاث الرئيسية، فإن الذهب الأحمر K عرضة للتلطيخ السطحي بسبب محتواه العالي من النحاس، ويجب استخدام عناصر السبائك المفيدة في مواد الحشو الخاصة به لتحسينها.

2.3 الخواص الميكانيكية

للحفاظ على بريق عالٍ لفترة طويلة، تحتاج المجوهرات المصنوعة من الذهب K إلى تحسين صلابة السبيكة لتلبية متطلبات مقاومة التآكل؛ فبعض المكونات الهيكلية للمجوهرات، مثل دبابيس الأذن، وخطافات الأذن، والدبابيس، والنوابض، وما إلى ذلك، تتطلب مرونة جيدة وتحتاج أيضًا إلى تحسين صلابة السبيكة. ومع ذلك، يمكن أن تكون قوة صلابة الذهب نفسه أعلى، مما يجعل من الصعب تلبية متطلبات التطعيم. ويتمثل أحد أغراض الذهب K في تعزيز قوة المادة وصلابتها وصلابتها وصلابتها وخصائص ميكانيكية أخرى. ومن بين أنواع الذهب K النموذجية الثلاثة، يتمتع الذهب الأبيض المبيّض بالنيكل بقوة وصلابة أعلى، مع مرونة أكثر امتيازًا، مما يتطلب تحقيق التوازن بين القوة والصلابة والمرونة؛ وقد يخضع الذهب الأحمر K لانتقال في الترتيب ويفقد المرونة، مما يستلزم إجراء تعديلات وتحسينات في تركيبة مادة الحشو وعملية التصنيع.

2.4 أداء العملية

يجب أن يأخذ تصميم تركيبة مادة الحشو في الاعتبار تمامًا متطلبات الأداء لتقنيات المعالجة المختلفة. على سبيل المثال، يمكن أن تؤثر طريقة الصهر على مقاومة السبيكة للأكسدة؛ يمكن أن تسفر السبيكة نفسها عن نتائج غير متناسقة عند صهرها باستخدام الشعلة، أو التسخين بالحث في الغلاف الجوي، أو الغلاف الجوي الواقي أو التفريغ. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يستخدم إنتاج المجوهرات طرق معالجة مختلفة مثل الصب والختم واللحام، ولكل منها متطلبات أداء مختلفة للذهب K، مما يحدد اختيار وكمية عناصر السبيكة في مادة الحشو. عند تصميم تركيبة مادة الحشو، يجب مراعاة قابلية تشغيل عملية السبيكة بشكل كامل لتجنب المشاكل التشغيلية الناجمة عن نطاق معالجة ضيق للغاية. يجد أداء المعالجة بشكل أساسي جوانب مثل أداء الصب، وأداء معالجة البلاستيك، وأداء التلميع، وأداء اللحام، وأداء إعادة التدوير.

(1) أداء الصب.

يؤثر أداء الصب للسبيكة بشكل كبير على جودة سطح المجوهرات المصبوبة. يمكن تقييم جودة أداء صب السبيكة من عدة جوانب، بما في ذلك سيولة المعدن المنصهر، والميل إلى الانكماش والمسامية، والميل إلى التشقق الحراري أثناء التشوه. يجب أن يتمتع الذهب K المستخدم في الصب بفاصل تبلور صغير، وميل منخفض للأكسدة، وسيولة جيدة، وأداء ملء جيد. لا ينبغي أن يشكل بسرعة انكماشًا مشتتًا وتشققات تشوه، وهو ما يساعد على الحصول على مجوهرات مصبوبة ذات شكل كامل وخطوط دقيقة وتبلور كثيف وهيكل سليم.

(2) أداء معالجة اللدونة.

تكنولوجيا المعالجة باللدونة لها العديد من التطبيقات في إنتاج مجوهرات الذهب K. فبالإضافة إلى استخدام آلات السحب والدرفلة لصنع الصفائح والأسلاك والأنابيب، تُستخدم أيضًا بشكل متكرر في تشكيل المجوهرات، مثل الخراطة على أدوات الماكينات، والختم باستخدام ماكينات الختم، والضغط الهيدروليكي. ولضمان جودة منتجات معالجة اللدونة من الضروري أن تتم الصياغة بشكل صحيح والالتزام الصارم بمواصفات العملية التشغيلية، بالإضافة إلى أداء معالجة اللدونة المتأصل في المادة، والذي له تأثير حاسم. يجب أن تتمتع المواد الذهبية K بأداء جيد في معالجة اللدونة خاصةً أثناء عمليات مثل السحب والدرفلة والختم والضغط الهيدروليكي، حيث يجب ألا تكون صلابة السبيكة عالية جدًا، ويجب أن يتباطأ معدل تصلب العمل في السبيكة لتسهيل التشغيل؛ كما يجب أن تتمتع المادة بمرونة جيدة. وإلا فإنها تكون عرضة للتشقق.

(3) أداء التلميع.

تتطلب المجوهرات متطلبات واضحة لجودة السطح، ويجب صقل معظم المجوهرات للحصول على لمعان يشبه المرآة. ولا يتطلب ذلك التنفيذ الصحيح لعمليات الصقل فحسب، بل يتطلب أيضاً الاهتمام بخصائص السبيكة نفسها. فعلى سبيل المثال، يجب أن يكون لقطعة العمل بنية كثيفة ذات حبيبات مصقولة وموحدة وخالية من العيوب مثل المسام والشوائب. إذا كانت حبيبات قطعة العمل خشنة وتوجد بها عيوب مثل الانكماش أو المسام، فقد تحدث ظواهر مثل قشر البرتقال، وانخفاضات الصقل وذيول المذنبات بسرعة. قد تظهر الخدوش وعيوب ذيل المذنب أيضًا بسرعة إذا كانت هناك شوائب صلبة.

(4) أداء إعادة الاستخدام.

يبلغ العائد من عملية صب المجوهرات بشكل عام حوالي 50％ فقط أو حتى أقل. تجلب كل عملية صب كمية كبيرة من نظام الذرب ومواد النفايات لإعادة استخدامها. وتأمل شركات المجوهرات، استنادًا إلى تكاليف الإنتاج والكفاءة، دائمًا في استخدام أكبر قدر ممكن من المواد المعاد تدويرها. ونظرًا للمشاكل الحتمية المتعلقة بالتطاير والأكسدة وامتصاص الغاز أثناء عملية صهر السبيكة، فإن تركيبة السبيكة ستتغير إلى حد ما مع كل عملية صب، مما يؤثر على جودة السبيكة المعدنية وأداء الصب. ويرتبط تدهور أداء السبيكة أثناء عملية إعادة الاستخدام ارتباطًا وثيقًا ليس فقط بالعملية التشغيلية ولكن أيضًا بأداء إعادة الاستخدام المتأصل في السبيكة، والذي يعتمد بشكل أساسي على ميل السبيكة لامتصاص الغاز والأكسدة، بالإضافة إلى تفاعلها مع البوتقات ومواد الصب. وكلما كان الميل لامتصاص الغاز والأكسدة أقل، كلما انخفضت تفاعليتها مع البوتقات ومواد الصب، وكان أداء إعادة الاستخدام أفضل.

(5) أداء اللحام.

أثناء صناعة المجوهرات، غالبًا ما يكون من الضروري تقسيم قطعة العمل إلى عدة أجزاء صغيرة بسيطة للإنتاج المنفصل ثم لحام هذه الأجزاء الصغيرة معًا. لتحقيق جودة لحام جيدة، بالإضافة إلى استخدام اللحام بشكل صحيح، من الضروري أيضًا تقييم أداء لحام الذهب K. إذا كانت القطعة الملحومة ذات توصيل حراري جيد، فلن تتراكم الحرارة بسرعة في موقع اللحام أثناء عملية التسخين. ومع ذلك، سيتم توصيلها قريبًا في جميع أنحاء قطعة العمل بأكملها، وهو ما لا يساعد على ذوبان اللحام. لنفترض أن الذهب K عرضة للأكسدة أثناء التسخين. في هذه الحالة، ستقلل طبقة الأكسيد المتكونة من قابلية ترطيب اللحام، مما يمنعه من اختراق خط اللحام ويؤدي إلى مشاكل مثل اللحام الضعيف واللحام الخاطئ واللحام السيئ.

2.5 السلامة

يجب أن تراعي المجوهرات التي تتلامس مباشرة مع جسم الإنسان لفترة طويلة السلامة كأحد العوامل الحاسمة في اختيار مواد الحلي. يجب تجنب العناصر الضارة بجسم الإنسان، مثل Cd وPb والعناصر المشعة، في مواد الحشو. بالإضافة إلى ذلك، يجب أيضاً تقليل التفاعلات التحسسية الناجمة عن تلامس المجوهرات مع الجلد؛ فعلى سبيل المثال، تشكل مجوهرات الذهب K التي تستخدم النيكل كعنصر مبيض خطر التسبب في حساسية الجلد. ولذلك، وضعت المفوضية الأوروبية وبعض الدول الأخرى حدوداً صارمة على معدل إطلاق النيكل في المجوهرات، مما يعني أن المجوهرات التي تحتوي على النيكل يجب أن تفي بالمعايير ذات الصلة فيما يتعلق بمعدلات إطلاق النيكل.

2.6 العوامل الاقتصادية

الذهب عيار K هو سبيكة مصنوعة من الذهب ومواد الحشو الخاصة به. ويُعد سعر مواد الحشو أحد العوامل الحاسمة التي تؤثر على تكاليف الإنتاج، خاصةً بالنسبة للذهب عيار K المنخفض القيراط، والذي يتطلب العديد من مواد الحشو لصناعة السبائك. ولذلك، عند اختيار عناصر السبائك لمواد الحشو، يجب اتباع المواد ذات المصادر الواسعة وغير المكلفة على نطاق واسع، ويجب تجنب المعادن الثمينة باهظة الثمن أو التقليل منها لتقليل تكلفة الذهب عيار K.

القسم الثاني ذهب أصفر عيار 2 قيراط

يشير الذهب الأصفر K إلى سبيكة الذهب الأصفر، والمعروف بالإنجليزية باسم الذهب الأصفر قيراط، والذي يُرمز له عادةً باسم KY في صناعة المجوهرات، مثل 18KY و14KY. الذهب K هو سبيكة ذهب ملونة تقليدية احتلت مكانة مهمة في خامات المجوهرات المصنوعة من الذهب عيار K لفترة طويلة. ولكن، منذ تسعينيات القرن الماضي، ومع رواج المجوهرات البيضاء، انخفضت نسبة المجوهرات المصنوعة من الذهب عيار K تدريجياً.

ومع ذلك، نظرًا لخصائص المعالجة والتصنيع الممتازة نسبيًا للذهب K، فإنه لا يزال يُستخدم على نطاق واسع في صناعة المجوهرات، حتى أن بعض المصنعين يستخدمون الذهب K لصنع فراغات المجوهرات ثم يقومون بطلائها بالروديوم (Rh) لاستبدال مجوهرات الذهب الأبيض K.

1. تنظيم وأداء الذهب الأصفر K في نظام الذهب الأصفر K في نظام Au-Ag-Cu

إن سبيكة Au-Ag-Cu هي نظام السبيكة الأساسي للذهب K، والذي يحدد أدائها إلى حد كبير. ويُعد Ag والنحاس عنصري السبائك الرئيسيين للذهب K، وأثناء الإنتاج، غالبًا ما يتم إضافة كمية معينة من الزنك وكمية صغيرة من المكونات الأخرى لتحسين أداء السبيكة. وتؤثر النسب المختلفة لعناصر السبائك على الخواص الفيزيائية والخصائص الكيميائية والخصائص الميكانيكية وأداء عملية تصنيع الذهب الأصفر K.

1.1 الخواص الفيزيائية للذهب الأصفر K في نظام الذهب الأصفر K في نظام Au-Ag-Cu

(1) اللون.

في نظام الذهب K Au-Ag-Cu من الذهب K، يرتبط لون سبائك الذهب K ارتباطًا وثيقًا بتكوينها. يمكن أن يؤدي ضبط نسبة Ag والنحاس وعناصر السبائك الأخرى في السبائك إلى الحصول على ألوان مختلفة من سبائك الذهب K.

مع زيادة محتوى النحاس، تنخفض طاقة الانتقال الإلكترونية للسبائك، ويتحول منحنى الانعكاس نحو طاقة أقل، مما يزيد بشكل كبير من الانعكاس في نطاق الضوء الأحمر (640 -750 نانومتر) (الشكل 3-16)، مما يؤدي إلى زيادة تدريجية في المؤشر الأحمر لسبائك الذهب K.

مع الزيادة في محتوى Ag، تزداد طاقة الانتقال الإلكترونية لسبائك Au-Ag، ويزداد منحنى انعكاسية Au بشكل موازٍ تقريبًا إلى طاقة أعلى. ونتيجة لذلك، لا تنعكس نطاقات الضوء الأحمر والأصفر في الطيف المرئي بقوة فحسب، بل تنعكس بقوة أيضًا النطاقات الخضراء والزرقاء والبنفسجية، مما يؤدي في النهاية إلى انعكاس قوي عبر الطيف المرئي بأكمله (الشكل 3-17). ويتسبب ذلك في اتساع فجوة النطاق، ويزداد المؤشر الأخضر لسبائك الذهب K تدريجيًا. ويكون تحسين الانعكاسية مفيدًا عندما يكون محتوى السبائك من Ag مرتفعًا.

متأثرًا بالتأثير الشامل للAg وCu على لون سبائك الذهب، تُظهر السبيكة Au-Ag-Cu ألوانًا ودرجات لونية غنية (الشكل 3-18). تظهر السبيكة الغنية بالـAu باللون الأصفر الذهبي، وتبدو السبيكة الغنية بالـAg باللون الأبيض، وتظهر السبيكة الغنية بالنحاس باللون الأحمر. عندما يُضاف Ag إلى Au، ومع زيادة محتوى Ag، يتغير لون السبيكة تدريجيًا من الأصفر إلى الأصفر المخضر، فالأصفر المخضر الفاتح، فالأصفر المخضر الفاتح، فالأبيض الفاتح، وأخيرًا إلى الأبيض. عند إضافة النحاس إلى النحاس الأصفر، يتغير لون السبيكة تدريجيًا مع زيادة محتوى النحاس من الأصفر إلى الأصفر المائل إلى الحمرة، ثم إلى اللون الوردي، وأخيرًا إلى اللون الأحمر.

بالنسبة إلى درجة معينة من الذهب الأصفر K، تؤدي إضافة الزنك إلى ميل لون سبيكة الذهب K إلى الأصفر المحمر الفاتح أو الأصفر الغامق.

(2) الكثافة.

كما أن كثافته النظرية ثابتة أيضًا بالنسبة للذهب K بتركيبة ثابتة. نظرًا لأن فراغات المجوهرات المصبوبة لا يمكن أن تكون كثيفة أثناء عملية الإنتاج، فليس من المناسب استخدام صلابة الصب لشرح تأثير نسب عناصر السبائك كمياً. ومع ذلك، يمكن أن يعكس الفرق بين كثافة الصب والكثافة النظرية بشكل غير مباشر كثافة القطعة المصبوبة، ويمكن حساب الكمية المطلوبة من المواد بناءً على نسبة كثافة السبيكة إلى كثافة قالب الشمع.

تؤثر النسب المختلفة لعناصر السبائك تأثيرًا خاصًا على كثافة مواد الذهب K. يُظهر التطابق بين كثافة السبائك الثلاثية وتركيبها الكيميائي (الشكل 3-19) أن الخطوط الصلبة تمثل الخطوط الكنتورية لكثافة السبيكة، والتي تميل نحو محور Au-Ag، مما يشير إلى أن النحاس له تأثير أكبر على كثافة السبيكة من Ag. وكلما زادت درجة السبيكة، تزداد كثافة السبيكة أيضًا بالمقابل؛ وبالنسبة إلى السبائك التي تحتوي على نسبة عالية من الذهب، تكون الخطوط الكنتورية متوازية. بالنسبة إلى الذهب K من نفس الدرجة، كلما زاد محتوى Ag، تزداد قيمة الكثافة، وتتحول خطوط الكنتور للكثافة تدريجيًا إلى قيم أعلى.

غالبًا ما يتم إشابة الذهب K بالزنك كعنصر إشابة، وكلما زاد محتوى الزنك، تنخفض كثافة السبيكة إلى حد ما.

(3) نقطة الانصهار.

يوضّح الشكل 3-20 إسقاط محيط درجة حرارة خط السوائل لسبيكة Au-Ag-Cu على المستوى. وكلما زادت درجة السبيكة، ترتفع درجة حرارة سائلها باستمرار، وتتسبب إضافة الآج والنحاس معًا في انخفاض درجة انصهار السبيكة، مما يشكل منطقة على شكل قبة من خطوط درجة الانصهار تنفتح باتجاه خط إحداثيات الآج-النحاس، حيث تنخفض أدنى درجة انصهار إلى حوالي 750 ℃ عندما تكون درجة السبيكة منخفضة نسبيًا.

(4) البنية المجهرية.

يُظهر مخطط الطور لسبائك Au-Ag-Cu (الشكل 3-21) أن مكوناتها الثلاثة، Au وAg وCu، يمكن أن تُشكِّل ثلاثة أنواع من السبائك الثنائية. النوع الأول هو سبيكة Au-Ag الثنائية التي تكون قابلة للامتزاج تمامًا في كل من الحالتين السائلة والصلبة؛ والنوع الثاني هو سبيكة Ag-Cu الثنائية، وهي سبيكة ثنائية نموذجية سهلة الانصهار مع قابلية ذوبان Ag وCu في درجة حرارة الغرفة صغيرة جدًا؛ والنوع الثالث هو سبيكة Au-Cu الثنائية التي تذوب تمامًا لتكوين محلول صلب مستمر في منطقة درجات الحرارة العالية. يحدث تحوُّل مرتب عند التبريد البطيء تحت 410 ℃، مكونًا AuCu₃ ومراحل AuCu المرتبة. لذلك، في النظام الثلاثي للسبائك الثلاثية Au-Ag-Cu، توجد مراحل غنية بالـ Ag وCu غنية بالنحاس مشتقة من نظام سهل الانصهار Au-Cu، وتتطور منطقة غير قابلة للامتزاج ثنائية الطور بشكل أعمق مع زيادة محتوى Au. وتظهر هذه المنطقة على شكل قوس باتجاه الزاوية الغنية بال Ag في مستوى الإسقاط (الشكل 3-22)، مما يشير إلى أن بنية السبيكة الثلاثية Au-Ag-Cu الثلاثية ترتبط بنسبة عنصري السبائك Ag وCu.

ولسهولة التحليل، يتم التعبير عن محتوى Ag والنحاس بدلالة نسبة التحويل Ag، أي:

في الصيغة، يمثل Ag وCu الجزأين الكتليين من Ag وCu في سبيكة Au-Ag-Cu، على التوالي.

باستخدام "Ag" كإحداثي تركيبي، يتم تحويل المقاطع الطولية المناظرة لـ 18K 14K و10K ثلاثة ألوان في الشكل 3-19 إلى مخططات مقاطع شبه ثنائية (الشكل 3-23).

وفقًا ل Ag' والمناطق التي يحدث فيها فصل الطور، يمكن تقسيم السبائك إلى أنواع مختلفة؛ على سبيل المثال، تحتوي سبائك Au-Ag-Cu عيار 18 قيراطًا على ثلاثة أنواع نموذجية.

النوع الأول: Ag'' 0％-20％، وهي منطقة طور سبيكة النحاس الغنية، ومحلول صلب واحد في درجات الحرارة العالية، وتخضع لتحول مرتب في درجات الحرارة المنخفضة.

النوع الثاني: يتكون Ag' من 20％-75％، وهو محلول صلب واحد في درجات الحرارة المرتفعة، ويتحلل إلى مرحلتين غير قابلتين للامتزاج في درجات الحرارة المنخفضة.

النوع الثالث: Ag'>75％، محلول صلب واحد في درجات الحرارة العالية والمنخفضة.

Au-Ag-Cu عند إضافة الزنك وعناصر السبائك الأخرى إلى نظام الذهب K، يمكن تقليل نطاق المنطقة ثنائية الطور غير القابلة للامتزاج عندما يصل محتوى الزنك إلى مستوى معين، مما يجعل المنطقة ثنائية الطور أضيق وأقصر.

1.2 مقاومة الذهب Au-Ag-Cu K للتآكل

يمكن تقسيم مقاومة سبائك Au-Ag-Cu للتآكل إلى أربع مناطق (الشكل 3-24). تتمتع السبائك الموجودة في المنطقة الأولى بدرجة أعلى ومقاومة جيدة للتآكل، وقادرة على تحمل تآكل الأحماض غير العضوية المفردة؛ مقاومة التآكل للسبائك في المنطقة الثانية أقل من المنطقة الأولى ولكنها لا تزال تتمتع بمقاومة جيدة نسبيًا للتآكل، مع تآكل طفيف فقط في الأحماض الصلبة؛ سبائك المنطقة الثالثة أقل من ذلك، وتعاني من تآكل حمضي قوي. أما سبائك المنطقة الرابعة فمقاومتها ضعيفة نسبيًا وهي عرضة للتآكل الداكن وتغير اللون. تساعد إضافة كمية معينة من {{1}} عناصر السبائك إلى الذهب Au-Ag-Cu K منخفض الدرجة على تحسين مقاومته للتآكل.

ومع ذلك، فإنها لا تزال تتمتع بمقاومة جيدة نسبيًا للتآكل، مع تآكل طفيف فقط في الأحماض الصلبة؛ أما سبائك المنطقة الثالثة فتكون أقل مقاومة للتآكل، حيث تعاني من تآكل حمضي قوي. وتتمتع سبائك المنطقة الرابعة بمقاومة ضعيفة نسبيًا وهي عرضة للتغميق وتغير اللون. تساعد إضافة كمية معينة من عناصر سبائك الزنك والسيليكون وال Pd إلى الذهب Au-Ag-Cu K منخفض الدرجة على تحسين مقاومته للتآكل.

1.3 الخصائص الميكانيكية للذهب Au-Ag-Cu K

في سبيكة Au-Ag-Cu، تؤثر نسبة Ag وCu بشكل كبير على الخواص الميكانيكية للسبائك. تم إخماد السبائك ذات التركيبات المختلفة بعد تثبيتها عند درجة حرارة 740 درجة مئوية، وتم اختبار الصلابة والاستطالة في حالة المحلول الصلب. كانت صلابة سبيكة 50％Au-30％Ag-20％Cu هي الأعلى، حيث وصلت إلى HB150، بينما كانت الاستطالة هي الأقل، 25 درجة مئوية فقط، في حين أن السبائك القريبة من الزوايا الثلاث لها صلابة أقل واستطالة أعلى (الشكل 3-25، الشكل 3-26).

تنعكس أيضًا الاختلافات في الخواص الميكانيكية للسبائك ذات المكونات المختلفة في تأثير المعالجة الحرارية عليها. إذا أخذنا Au-Ag-Cu 18KY كمثال، عندما تكون تركيبة السبيكة ضمن نطاق السبائك من النوع الأول، يؤدي تقادم سبيكة المحلول الصلب في درجات حرارة منخفضة إلى تحول في الترتيب يعزز القوة، ويزيد من صلابة السبيكة ولكنه يقلل من مرونتها ومرونتها. عندما تكون في نطاق السبائك من النوع الثاني، يمكن أن تتسبب المعالجة بالتقادم في فصل الطور في السبيكة، مما يحسّن من تقويتها وصلابتها، مما يؤدي إلى صلابة معتدلة. ومع ذلك، عندما تكون في نطاق السبائك من النوع الثالث، لا يمكن إجراء المعالجة بالتقادم، ويمكن أن تكون صلابة السبيكة أعلى.

بالنسبة لسبائك Au-Ag-Cu-Zn الرباعية، يمكن أن يقلل دور الزنك قليلاً من صلابة السبيكة وحجم منطقة الطور الصلب غير القابل للامتزاج في مخطط الطور الثلاثي Au-Ag-Cu.

1.4 أداء معالجة الذهب Au-Ag-Cu K

يتميز الذهب Au-Ag-Cu K بنقطة انصهار منخفضة نسبيًا، مما يجعله مناسبًا للصب الدقيق باستخدام قوالب الجبس. عند إضافة عناصر السبائك مثل الزنك سيليكون إلى السبيكة، يمكن أن يزيد من تحسين سيولة المعدن المنصهر ويقلل من الميل للأكسدة، وبالتالي تحسين أداء الصب.

ويتمتع الذهب Au-Ag-Cu K بمرونة جيدة في حالة المحلول الصلب، وصلابة منخفضة نسبيًا، وأداء جيد في الشغل على البارد، والتي يمكن معالجتها باستخدام تقنيات الشغل على البارد مثل الدرفلة والسحب والتشكيل. بالنسبة للسبائك التي تخضع لترتيب التحولات وفصل الطور، يعد التحكم في طريقة التبريد أثناء التلدين الوسيط أمرًا ضروريًا لتجنب تقليل الليونة والمرونة.

2. الدرجات والخصائص النموذجية للذهب كيه للزينة

استخدام الذهب K له تاريخ طويل وهو سبيكة ذهب ناضجة نسبياً. وقد تم تطوير سلسلة من الألوان لتلبية متطلبات تقنيات المعالجة المختلفة للذهب الزخرفي K، وقد تم تسويق العديد منها، مما يسمح للشركات بالاختيار وفقًا لاحتياجات السوق. يسرد الجدول 3-10 بعض الدرجات النموذجية للذهب الزخرفي K وخصائصها.

الجدول 3-10 الدرجات والخصائص النموذجية للذهب K للزينة

النقاء	محتوى المكوّنات/％				اللون	درجة حرارة الذوبان	الكثافة/(جم/سم³)	الصلابة اللينة HV / (نيوتن/مم²)	معدل الاستطالة الناعمة/％
النقاء	الوزن (Au)	الوزن (Ag)	الوزن (النحاس)	الوزن (الزنك)	اللون	درجة حرارة الذوبان	الكثافة/(جم/سم³)	الصلابة اللينة HV / (نيوتن/مم²）	معدل الاستطالة الناعمة/％
22K	917	55	28	-	أصفر	995 ~ 1020	17.9	52
22K	917	32	51	-	أصفر غامق	964 ~ 982	17.8	70	30
18K	750	160	90	-	أصفر فاتح	895 ~ 920	15.6	135	35
18K	750	125	125	-	أصفر	885 ~ 895	15.45	150	40
18K	750	14.1	10	0.9	أصفر	887 ~ 920	14.99	130	-
14K	585	300	115	-	أصفر	820 ~ 885	14.05	150	17
14K	585	265	150	-	أصفر فاتح	835 ~ 850	13.85	175	30
14K	585	205	210	-	أصفر فاتح	830 ~ 835	13.65	190	25
10K	417	120	375	88	أصفر	778 ~ 860	11.42	120 (حالة الصب)	-
9K	375	65	450	110	الأحمر والأصفر	835 ~ 908	10.91	105 (حالة الصب)	-

3. المشاكل الشائعة في صناعة مجوهرات الذهب كيه

بالمقارنة مع اللونين الآخرين من خامات الذهب K، فإن خامات الذهب K تتمتع بحرفية أكثر نضجاً نسبياً في صناعة المجوهرات. ومع ذلك، لا يزال الذهب K يواجه في كثير من الأحيان مشاكل في عملية الإنتاج، والتي تنعكس بشكل رئيسي في الجوانب التالية.

3.1 المشكلات اللونية للذهب K

في معظم الحالات، يستخدم الذهب K مباشرةً لونه الفطري دون مزيد من الطلاء الكهربائي على السطح، مما يتطلب أن يلبي لون السبيكة متطلبات العملاء ويحافظ على ثباته وسطوع سطحه مع مرور الوقت. تتوافر حالياً العشرات من طرازات سبائك الذهب K في السوق، وجميعها مصنفة باللون الأصفر. ومع ذلك، يختلف إدراك اللون الفعلي اختلافًا كبيرًا، مثل الأصفر الغامق والأصفر الفاتح والأصفر المخضر والأصفر المحمر والأصفر المزرق. وتُظهر المجوهرات الصفراء عيار 14 قيراطاً ثلاثة ألوان: الأصفر المائل للزرقة والأصفر الفاتح والأصفر المحمر (الشكل 3-27). ليس من غير المألوف أن تتلقى الشركات شكاوى العملاء أو حتى المرتجعات بسبب انحرافات اللون أثناء الإنتاج. يعتمد لون السبيكة على تركيبها ويرتبط أيضاً بظروف الفحص.

3.2 المشكلات المتعلقة بالسطح الشجيري للذهب K

إن درجة انصهار الذهب عيار K أقل من الذهب عيار 24 قيراط، ولكن نادراً ما تظهر الأسطح المتشعبة في المجوهرات المصنوعة من الذهب عيار 24 قيراط أثناء عملية الصب الاستثماري. وعلى النقيض من ذلك، فإن مصبوبات الذهب عيار K (خاصةً الذهب عيار K منخفض الدرجة) تُظهر أحياناً أسطحاً شجيرية. ويرجع السبب في ذلك إلى أن سبائك الذهب K لها نطاق تصلب محدد، وغالبًا ما تنمو عملية التبلور في شكل شجري، مما يشكل إطارًا شجيريًا يتشابك مع بعضه البعض، تاركًا بقايا معدن منصهر بين التشعبات. لنفترض أن المعدن المنصهر لا يبلل القالب. في هذه الحالة، يمكن أن يؤدي تحلل الجبس إلى إنتاج غاز ثاني أكسيد الكبريت، مما يدفع المعدن المنصهر المتبقي بعيدًا عن السطح ويترك وراءه الإطار التشجيري. وينتج عن ذلك بنية سطحية شجيرية نموذجية. تُظهر ممارسة الإنتاج أنه بالنسبة للذهب K منخفض الدرجة، فإن تكوين كمية كبيرة من أكسيد النحاس أو أكسيد الزنك وارتفاع درجات حرارة الصب أو القالب يزيد من احتمال تحلل الجبس، مما يسهل تشكيل سطح شجيري.

3.3 مسألة الشوائب في الذهب K

النحاس والزنك هما عنصرا السبائك الرئيسيان في الذهب K وهما عرضة للأكسدة أثناء الصهر، مما يشكل شوائب أكسيد. وتبرز مشكلة التضمين التي يسببها الزنك بشكل خاص؛ فهو يشكل أكاسيد بسهولة أكبر من النحاس في وجود الأكسجين، ولا تتجمع أكاسيده بسهولة في خبث سائل، بل تظهر بدلًا من ذلك على شكل مسحوق، سواءً كانت تطفو على سطح المعدن المنصهر أو تبقى داخل المعدن المنصهر. ونتيجة لذلك، بمجرد أن يتشكل أكسيد الزنك، فإنه سيبقى في المادة، مما يسبب فراغات وعيوب سطحية، تتجلى بشكل ماكروسكوبي على شكل شوائب على شكل مخلب القط (الشكل 3-28).

القسم III K الذهب الأبيض

الذهب الأبيض K، أو الذهب الأبيض، هو سبيكة من الذهب الأبيض يُشار إليها عادةً باسم الذهب الأبيض قيراط باللغة الإنجليزية، وغالباً ما يتم تمثيلها على أنها KW في صناعة المجوهرات، مثل 18KW و14KW. كان الذهب الأبيض عيار K يستخدم كبديل للبلاتين، مع مزايا مثل القوة الأعلى والأداء الأفضل في الصب، وقد استخدم على نطاق واسع في المجوهرات المرصعة، وأصبح مادة مهمة بين سبائك الذهب المزخرفة، ويحتل مكانة مهمة بين مواد الذهب الملون عيار K.

1. تبييض الذهب والدرجات البيضاء للذهب الأبيض K

يظهر الذهب باللون الأصفر الذهبي، ويجب إضافة عناصر السبائك ذات التأثيرات المبيضة لجعله يظهر باللون الأبيض. ومن بين جميع العناصر المعدنية في الطبيعة، باستثناء بعض العناصر مثل النحاس والنحاس، تظهر معظم العناصر المعدنية باللون الأبيض أو الرمادي. لذلك، فإن إضافة معادن أخرى سيكون لها تأثير مبيض على سبيكة الذهب إلى حد ما. يسرد الجدول 3-11 قدرات تبييض بعض عناصر السبائك للذهب وعيوبها الرئيسية عند استخدامها كعناصر تبييض. من الجدول 3-11، يمكن أن نرى أنه لا يوجد الكثير من المعادن التي يمكن أن تعمل بفعالية كعناصر تبييض للذهب الأبيض K وتلبية متطلبات عملية الإنتاج التقليدية للمجوهرات. وتتمتع عناصر مثل Ni وPd والحديد والحديد والمنغنيز بقدرات تبييض قوية للذهب، وهي عناصر التبييض الرئيسية حتى الآن.

الجدول 3-11 قدرات التبييض والعيوب الرئيسية لعناصر السبائك للذهب (وفقًا لباغنود وآخرون، 1996)

العنصر	القدرة على التبييض	العيوب الرئيسية
أغ	جنرال لواء	يسبب تغير لون السبيكة عندما يكون المحتوى مرتفعًا
Pd	جيد جداً	عالية التكلفة، تزيد من درجة انصهار السبيكة
نقطة	Pd مشابه ل Pd	تكلفة أعلى من Pd
ني	جيد	محسس للجلد
كر	ضعيف	مسببات حساسية الجلد
شركة	ضعيف	مسببات حساسية الجلد
في	ضعيف	يتدهور أداء المعالجة عندما يكون المحتوى عاليًا
سن	ضعيف	يتدهور أداء المعالجة عندما يكون المحتوى عاليًا
زنك	ضعيف	عندما يكون المحتوى مرتفعًا، تتطاير السبيكة بشكل خطير، مما يجعل إعادة التدوير صعبة.
آل	ضعيف	تدهور أداء المعالجة
تي	ضعيف	تدهور أداء المعالجة
V	ضعيف	سامة، تتسبب في تدهور أداء المعالجة، شديدة التفاعل، يصعب إعادة استخدامها
تا، ن ب	ضعيف	تفاعلية عالية، يصعب إعادة استخدامها
في	جيد	انخفاض قابلية الذوبان في Au، تُظهر السبيكة مغناطيسية حديدية عند وجود أطوار الترسبات، مما يضر بمقاومة التآكل. عندما يتجاوز المحتوى 10％ عندما تكون السبيكة صلبة للغاية، فإنها تتدهور أداء المعالجة وتكون عرضة للأكسدة أثناء الصب
من	جيد	تكون التفاعلية قوية وتكون المعالجة صعبة عندما يتجاوز المحتوى 10％

قد تؤدي طرق التعبئة المختلفة إلى اختلافات لونية لسبائك الذهب من نفس درجة النقاوة. ولضمان التواصل الجيد بين العرض والطلب، تعاونت جمعية صانعي وموردي المجوهرات المصنعة في أمريكا (MJSA) مع مجلس الذهب العالمي لتحديد درجة لون الذهب الأبيض K بعد اختبار ألوان عينات من الذهب الأبيض عيار 10 وات، و14 وات، و18 وات باستخدام نظام إحداثيات الألوان CIELab. وحددت أن قيمة مؤشر الصفرة لـ "الذهب الأبيض K" يجب أن تكون أقل من 32؛ وتجاوز هذه القيمة يعني أنه لا يمكن تسميته بالذهب الأبيض K. تنقسم قيمة مؤشر الصفرة إلى ثلاثة مستويات: المستوى 1 والمستوى 2 والمستوى 3، كما هو موضح في الجدول 3-12.

3-12 درجة اللون الأبيض من الذهب الأبيض عيار K

درجة اللون	مؤشر YI الأصفر YI	درجة البياض	طلاء الروديوم
المستوى 1	YI< 19	أبيض شديد البياض	لا حاجة
المستوى 2	19 ≤YI ≤24.5	الأبيض أفضل	يمكن تصفيحها أو لا
المستوى 3	24.5 < YI ≤ 32	فقير	يجب أن تكون مطلية

يتيح استخدام مؤشر درجات اللون الأبيض هذا للموردين والمصنعين والبائعين تحديد متطلبات اللون للذهب الأبيض عيار K كمياً.

2. فئات الذهب الأبيض K وخصائصه

استنادًا إلى عناصر التبييض المستخدمة، يمكن تقسيم الذهب الأبيض كيه تقريبًا إلى أربع فئات: الذهب الأبيض كيه المصنوع من النيكل، والذهب الأبيض كيه المصنوع من البلاديوم، والذهب الأبيض كيه المصنوع من النيكل + البلاديوم، والذهب الأبيض كيه المصنوع من النيكل المنخفض أو بدون نيكل (منخفض). ووفقاً لإحصاءات المؤسسات البحثية الأجنبية، تستحوذ الفئتان الأوليان على 76％ و15％ من سوق مجوهرات الذهب الأبيض كيه بينما تستحوذ الفئة الأخيرة على 7％ و2％.

2.1 نيكل ذهب أبيض عيار 2.1 قيراط

ونظرًا لانخفاض سعره وتأثيره الجيد في التبييض، يُستخدم النيكل تقليديًا كعامل تبييض للذهب الأبيض كيه. ومن بين جميع الذهب الأبيض التجاري K، يهيمن الذهب الأبيض النيكل K على السوق.

يؤثر محتوى النيكل بشكل مباشر على تأثير تبييض الذهب الأبيض K. تكون سبائك الذهب الأبيض التي تحتوي على 9％ -12％ ني بيضاء تقريبًا، ومع انخفاض محتوى النيكل تدريجيًا، يزداد اصفرار السبيكة. عندما يكون محتوى النيكل أقل من 5％، ينخفض بياض السبيكة بشكل ملحوظ، ويتحول اللون إلى اللون الأصفر.

من مخطط طور سبيكة Au-Ni الثنائية في الشكل 3-12، يمكن ملاحظة أن سبيكة Au-Ni عبارة عن محلول صلب مستمر في درجات الحرارة العالية ويمكن أن تتحلل إلى مراحل غنية بالنيكل والنيكل عند درجات الحرارة المنخفضة، مما يزيد من صلابة السبيكة. يتسم الذهب الأبيض النيكل K الذي يحتوي على نسبة عالية من النيكل والنيكل بضعف قابلية التشغيل الآلي ويتم تشكيله عمومًا باستخدام عملية الصب الاستثماري. يمكن أن تؤدي إضافة النحاس إلى تحسين قابلية تشغيل السبيكة آليًا. وبالتالي، فإن سبيكة Au-Ni-Cu هي السبيكة الأساسية الأكثر استخدامًا للذهب الأبيض كيه والمجوهرات. يُظهر إسقاط خط حدود التحلل الطوري للسبيكة الثلاثية Au-Ni-Cu على المستوى (الشكل 3-29) أنه مع زيادة محتوى النحاس، تمتد منطقة التحلل ثنائي الطور لنظام السبيكة الثنائية Au-Ni إلى النظام الثلاثي. ومع انخفاض درجة الحرارة، يتسع نطاق منطقة التحلل الطوري.

يرتبط تنظيم السبائك الثلاثية Au-Ni-Cu الثلاثية بنسبة النيكل والنحاس، ولتسهيل التحليل، تم استخدام النسب المحولة من النحاس والنيكل لتعكس الكميات النسبية بينهما، أي

في الصيغة، يمثل Cu Ni الكسر الكتلي، على التوالي. وكلما كانت قيمة Cu أصغر، كان محتوى Ni أعلى؛ وكلما كانت قيمة Cu أكبر، كان محتوى Ni أقل.

يُظهر الشكل 3-30 المقطع العرضي الطولي شبه الثنائي للسبائك مع Au-Ni-Cu' كإحداثيات للمكونات وألوان 18K و14K و10K. يمكن ملاحظة أن بنية السبيكة عبارة عن محلول صلب أحادي الطور فقط عندما تتجاوز قيمة Cu' 80％؛ وتحت هذه القيمة، تظهر منطقة غير قابلة للامتزاج ثنائية الطور. مع انخفاض لون السبيكة، تزداد درجة انصهار السبيكة باستمرار، وتتسع فترة التبلور المتصلب، ويتسع أيضًا نطاق منطقة الحالة الصلبة ثنائية الطور.

يظهر في الشكل 3-31 العلاقة بين درجة حرارة سائل سبيكة Au-Ni-Cu والتركيب؛ فمع زيادة محتوى النيكل، ترتفع أيضًا درجة انصهار السبيكة، مما يشير إلى تدهور أداء الصب للسبائك.

يوضح الشكل 3-32 العلاقة بين لون سبيكة Au-Ni-Cu وتكوينها. يشير الخط المتقطع إلى الحد الفاصل بين الأبيض والأصفر أو الأحمر. مع زيادة محتوى النيكل، يزداد بياض السبيكة. يجب ألا يقل محتوى النيكل عن قيمة محددة لتحقيق بياض معين للسبيكة. بالنسبة إلى عيار 18 قيراطًا و14 قيراطًا وثلاثة ألوان من عيار 10 قيراط، يمكن استخدام السبائك المطابقة لقطعة الخط الأسود العريض في الشكل لصناعة المجوهرات.

تكون قوة وصلابة سبيكة سلسلة Au-Ni-Cu عالية، ولكن يمكن أن تكون قابليتها للتشغيل الآلي أفضل من سبيكة سلسلة Au-Ag-Cu. في فصل طور الذهب في درجات الحرارة المنخفضة، تكون صلابة الطور الغني بالنيكل أعلى بكثير من صلابة الطور الغني بالذهب في درجات الحرارة المنخفضة. تتشوه المرحلتان بمعدلات مختلفة عند دحرجة المادة أو سحبها. يكون المعدن اللين للمرحلة الغنية بالذهب أكثر سهولة في التشوه من المعدن الصلب للمرحلة الغنية بالنيكل. وعند معالجتها إلى حد ما، يظهر الإجهاد بين المرحلتين، مما يؤثر على مرونة السبيكة ويقلل من أداء العمل على البارد.

ولتحسين أداء سبيكة Au-Ni-Cu، غالبًا ما يتم اختيار الزنك كعنصر تبييض إضافي للتعويض عن التأثير اللوني الناجم عن إضافة النحاس وتعزيز تأثير التبييض الخاص بالنيكل. ويمكن أن يعمل أيضًا كمزيل أكسدة لصب الاستثمار، مما يحسن أداء المعالجة. ومع ذلك، فإن تطاير الزنك أثناء عملية الصهر يقلل من ليونة السبيكة ويشكل صعوبات خاصة لإعادة تدوير السبيكة.

2.2 البلاديوم ذهب أبيض عيار K

يُشكّل النيكل خطر التسبب في حساسية الجلد؛ لذلك فإن الذهب الأبيض المصنوع من البلاديوم كيه مع عنصر البولي بروميتر كيه هو من العناصر الحيوية المستخدمة على نطاق واسع في أوروبا.

Pd هو عنصر من عناصر مجموعة البلاتين يتمتع بقدرة تبييض جيدة للذهب، مما يسمح للسبائك بتقديم لون رمادي-أبيض دافئ مع ملمس مريح. نظراً لارتفاع سعر البلاديوم، غالباً ما يُستخدم Ag كعنصر تبييض ثانوي. الذهب الأبيض Au-Pd-Ag السبيكة الثلاثية هي نظام السبيكة الأساسي من البلاديوم K الذهب الأبيض، والعلاقة بين لونه وتركيبته موضحة في الشكل 3-33. يجب أن يصل محتوى Pd إلى قيمة محددة لتقديم لون أبيض أفضل. بالنسبة للألوان القياسية عيار 18 قيراط و14 قيراط و9 قيراط، وهي ثلاثة ألوان، يجب اختيار المحتوى ضمن منطقة خط الحدود. إذا أخذنا الذهب الأبيض عيار 18 قيراطًا كمثال، عندما يكون محتوى Pd 10％-13％، يكون لونه أبيض ممتاز ولا يتطلب طلاء روديوم.

على عكس سبائك Au-Ni-Cu، فإن سبائك Au-Pd-Ag عبارة عن محاليل أحادية الصلابة عبر نطاق التركيب بأكمله ولا تُظهر انفصالًا طوريًا. يظهر توزيع درجة حرارة السائل لسبائك Au-Pd-Ag في الشكل 3-34. تؤدي إضافة البلاديوم إلى الذهب إلى زيادة درجة انصهار السبيكة، ومع زيادة محتوى Pd، تستمر درجة انصهار السبيكة في الارتفاع. وهذا يزيد من صعوبة صب السبيكة. عندما يكون محتوى البلاديوم مرتفعًا جدًا، يمكن أن تؤدي عمليات الصب التقليدية لقالب الجبس التقليدية بسهولة إلى عيوب مسامية في المسبوكات بسبب التحلل الحراري لمسحوق صب الجبس.

يظهر توزيع خطوط الصلابة الملدنة لسبائك Au-Pd-Ag في الشكل 3-35. وتتشابه صلابتها مع صلابة سبائك Au-Ag-Cu، وهي أقل بكثير من صلابة سبائك Au-Ni-Cu. وفي الوقت نفسه، فإن هذه السبيكة عبارة عن بنية محلول صلب واحد مستمر في درجة حرارة الغرفة، وبالتالي تُظهر قابلية ممتازة للتشغيل الآلي، مما يجعلها مناسبة للدرفلة والنقش والتطعيم وغيرها من العمليات.

نظرًا لأن Pd Ag ينتمي إلى جميع العناصر المعدنية الثمينة، فإن Au-Pd-Ag يتمتع بمقاومة جيدة للتآكل. يمكن أن تؤدي إضافة كمية مناسبة من عناصر السبائك الأخرى إلى هذه السبيكة إلى تحسين أدائها في جوانب معينة.

2.3 الذهب الأبيض النيكل-البلاديوم عيار K

يحتوي هذا النوع من الذهب الأبيض K على كل من النيكل والـ Pd، باستخدام النيكل كعنصر تبييض أساسي والحد من محتواه لتقليل. خطر انخفاض حساسية النيكل وتحسين أداء معالجة السبيكة؛ وللتعويض عن عدم كفاية القدرة على التبييض يتم إضافة كمية مناسبة من Pd إلى السبيكة، مما يسمح للسبائك بتحقيق بياض كافٍ مع أداء معالجة جيد وفي الوقت نفسه تجنب مشكلة ارتفاع تكاليف المواد بشكل مفرط عند استخدام Pd فقط كعنصر تبييض أساسي.

2.4 الذهب الأبيض الخالي من النيكل (منخفض) البلاديوم عيار K

ونظراً للسمية المحتملة للنيكل على جلد الإنسان، وضعت العديد من البلدان والمناطق لوائح تنظيمية بشأن معدل إطلاق النيكل في مواد المجوهرات، مما يعزز البحث والتطوير لمواد الذهب الأبيض الخالي من النيكل K. وبالإضافة إلى الذهب الأبيض كيه من البلاديوم باستخدام Pd كعنصر تبييض، يجري أيضاً تطوير مواد أخرى غير Ni Pd. لم يكن تحضير الذهب الأبيض متوسط إلى عالي الجودة من الذهب الأبيض كيه مع عناصر السبائك مرضيًا؛ ففي كثير من الحالات، لا يزال يتعين إضافة كمية كبيرة من Pd لتحقيق نتائج جيدة. وحتى الآن، تم تطبيق عدد قليل فقط من أنظمة السبائك تجاريًا، مع عناصر مضافة بما في ذلك البولي بروبيلين والحديد والمنغنيز وغيرها. ويُعد Pt عامل تبييض ممتاز للذهب الأبيض ولكن غالبًا ما يُستخدم أيضًا مع Pd، الذي له تاريخ طويل من الاستخدام في سبائك الأسنان. تم تسويق الذهب الأبيض عيار 18 قيراطًا الذي يحتوي على 10％Pt و10％Pd و3％Cu و2％Zn في صناعة المجوهرات، ونظرًا لارتفاع نسبة Pt وPd، فإنه مكلف جدًا. تمت دراسة الحديد كعامل تبييض ثانٍ. ومع ذلك، يجب أيضًا إضافة كمية كبيرة من Pd للحفاظ على لون السبيكة وقابليتها للمعالجة، خاصةً بالنسبة للسبائك منخفضة رقم K (مثل 14K). إن نظام Au-Fe عبارة عن بنية ثنائية الطور، مما يسبب مشاكل في الصلابة والتآكل للسبائك. ويُعد المنغنيز المنغنيز عامل تبييض واعد للذهب الأبيض K؛ فعندما يكون محتواه مرتفعًا، يمكن تحقيق بياض أفضل، ولكن السبيكة هشة للغاية ولا تزال تتطلب كمية معينة من Pd لتحسين أدائها. الذهب الأبيض المنجنيز K عرضة للأكسدة ويجب صهره في جو محايد أو مختزل. عند استخدام شعلة للصهر، يمكن اختيار غاز الهيدروجين لأنه يمكن أن يستهلك الأكسجين المحيط بالمعدن. يمكن أن يصل لون الذهب الأبيض المنجنيز K إلى المستويين الثاني والثالث، ويلزم الطلاء الكهربائي للحصول على لون مُرضٍ. وهو عرضة لتغير اللون عند ملامسته للمواد الكيميائية. ولذلك، فإن الطلاء الكهربائي ضروري.

في سبائك الذهب الأبيض منخفضة رقم K (مثل 8K و9K و10K)، يمكن أن يؤدي استخدام نسبة عالية من Ag كعامل تبييض إلى جعل المنتج يبدو أبيض. هذه السبائك لينة نسبيًا وتتمتع بمرونة جيدة، ويمكن إضافة كمية مناسبة من Pd أو النحاس أو الزنك أو النيكل لتحسين أدائها. ومع ذلك، يجب التحكم في كميات النحاس والزنك لتجنب التأثير على لون السبيكة. تتسم هذه السبائك بمقاومة ضعيفة للتآكل وهي عرضة للصدأ بسبب التفاعلات الكيميائية مع الكبريت في الغلاف الجوي.

3. متطلبات أداء الذهب الأبيض K

بالنسبة لشركات المجوهرات، يضمن اختيار مواد الحشو المناسبة جودة المنتج ويؤثر بشكل كبير على تكاليف الإنتاج. يجب النظر في جوانب متعددة بشكل شامل للحصول على أداء مثالي من خامات المجوهرات المصنوعة من الذهب الأبيض K.

3.1 مقاومة اللون والتآكل

نظرًا لأن الذهب الأبيض K يجب أن يكون لونه أبيض على الأقل، يجب أن يفي بالمتطلبات الأساسية لـ YI < 32 وتحسين بياض السبيكة قدر الإمكان دون التأثير بشكل كبير على أدائها. يجب أن تتمتع السبيكة أيضًا بانعكاسية عالية لتحقيق سطوع أفضل أثناء التلميع. تتمتع السبيكة بمقاومة جيدة لتغير اللون الباهت والتآكل.

3.2 نقطة الانصهار والتقلب

نقطة الانصهار المنخفضة مفيدة للصهر والصب. وعادةً ما تكون درجة انصهار مواد الذهب الأبيض K أعلى من درجة انصهار الذهب الأبيض K، خاصةً بالنسبة للمواد ذات البياض الجيد، والمحتوى العالي من عناصر التبييض، وبالتالي درجة انصهار أعلى. تتطلب السبائك ذات درجات الانصهار العالية درجات حرارة صب أعلى، مما يشكل خطر التحلل الحراري للجبس في عمليات الصب الدقيق للجبس. وفي المقابل، يؤدي استخدام القوالب الخزفية مع مسحوق الصب المرتبط بحمض الفوسفوريك إلى زيادة تكاليف الإنتاج وكفاءته وصعوبته. لذلك، بالنسبة للمجوهرات المصنوعة باستخدام الصب الدقيق، يُنصح باختيار مواد السبائك ذات نقاط انصهار مناسبة، من الناحية المثالية في حدود 1050 ℃. وتساعد إضافة الزنك إلى السبيكة على خفض درجة الانصهار، ولكن يمكن أن يزيد محتوى الزنك الزائد من التقلبات أثناء عملية الصب، مما يؤثر على جودة المنتج وقابلية إعادة الاستخدام.

3.3 هيكل الحبوب 3.3

يجب أن تكون مواد الذهب الأبيض K مواتية للحصول على تراكيب حبيبات دقيقة وكثيفة، مما يساعد على تحسين تأثير صقل السبيكة ويقلل من احتمالية حدوث عيوب بقع معقدة.

3.4 الصلابة وقابلية التصنيع

يجب أن تكون مواد سبائك الذهب الأبيض K ذات صلابة مناسبة عند الصب والتلدين، وخصائص ميكانيكية جيدة، وأداء تشغيل على البارد، وعدم التصلب الشغلي القوي للغاية، وميل منخفض للتشقق الحراري أثناء التلدين، وميل منخفض للتشقق الإجهادي الناتج عن التآكل الإجهادي.

3.5 يجب أن تتوافق مواد الذهب الأبيض النيكل K مع معايير التوجيهات ذات الصلة.

بالنسبة للمواد المصنوعة من سبائك الذهب الأبيض المبيضة بالنيكل K، يجب استيفاء متطلبات توجيه النيكل، ويجب ألا يتجاوز معدل إطلاق النيكل المعيار.

3.6 تلبية متطلبات حماية البيئة وخفض التكاليف

عند اختيار عناصر السبائك، يتم اتباع مصادر المواد الشاملة وأسعارها المنخفضة وملاءمتها للبيئة لتقليل تكاليف السبائك وتحسين فعالية التكلفة.

تجدر الإشارة إلى أن الأهمية النسبية لخصائص الأداء المختلفة تتغير مع تطبيق المواد، وغالبًا ما يكون من الصعب تلبية جميع المتطلبات المذكورة أعلاه في وقت واحد. في بعض الأحيان، يجب إجراء تسويات بين هذه المتطلبات لتحقيق أفضل تأثير تحسيني قدر الإمكان.

4. تكوين وأداء بعض الذهب الأبيض عيار كيه

تتنوع أنواع الذهب الأبيض K المتوفر في السوق، مع وجود اختلافات محددة في الأداء. وبشكل عام، ولتحسين أداء المعالجة أو تقليل تكاليف المواد، يقدم معظم الذهب الأبيض كيه التجاري تنازلات معينة في البياض، وغالبًا ما يظهر باللون الأبيض المائل للرمادي، وعادة ما يتطلب طلاء الروديوم. حتى السبائك ذات البياض العالي جداً لا يمكن مقارنتها بلون طبقة الروديوم، لذلك غالباً ما تخضع لطلاء الروديوم على أسطحها أيضاً. يسرد الجدولان 3-13 و3-14 أداء بعض سبائك الذهب الأبيض النيكل كيه والذهب الأبيض البلاديوم كيه على التوالي.

الجدول 3-13 تركيب وخصائص بعض الذهب الأبيض النيكل K

النقاء	التركيب الكيميائي (بالوزن)/％					الصلابة HV/(نيوتن/مم²)		قوة الشد (حالة الحريق) / ميجا باسكال	درجة حرارة خط السوائل / ℃	درجة حرارة الخط الصلب / ℃
النقاء	Au	ني	النحاس	زنك	أغ	حالة الصب	حالة العمل البارد (70 درجة مئوية)	قوة الشد (حالة الحريق) / ميجا باسكال	درجة حرارة خط السوائل / ℃	درجة حرارة الخط الصلب / ℃
18K	75	11	9.5	4.5	-	307	307	716	950	913
18K	75	7.4	14	3.6	-	291	291	623	943	913
18K	75	6.6	15.4	3	-	187	288	607	946	922
18K	75	5	17	3	-	182	276	623	939	915
18K	75	4	17	3	-	184	268	612	921	898
14K	58.5	11	25.5	5	-	169	306	747	986	956
14K	58.5	8.3	28.2	5	-	145	286	665	987	947
14K	58.5	6.5	28.4	6.6	-	153	278	706	965	924
9K	37.5	10	37	13.5	2	127	258	642	923	887
9K	37.5	-	5.5	5.5	52	118	189	400	885	874

الجدول 3-14 تكوين وأداء جزء من الذهب الأبيض كيه البلاديوم K

النقاء	التركيب الكيميائي (بالوزن)/％						الصلابة HV/(نيوتن/مم²)	درجة حرارة خط السوائل / ℃
النقاء	Au	Pd	أغ	النحاس	زنك	ني	الصلابة HV/(نيوتن/مم²)	درجة حرارة خط السوائل / ℃
18K	75	20	5	-	-	-	100	1350
18K	75	15	10	-	-	-	100	1300
18K	75	10	15	-	-	-	80	1250
18K	75	10	10.5	3.5	0.1	0.9	95	1150
18K	75	6.4	9.9	5.1	3.5	1.1	140	1040
18K	75	15	-	3.0	-	7.0	180	1150
14K	58.3	20	6	14.5	1	-	160	1095
14K	58.3	5	32.5	3	1	-	100	1100
10K	41.7	28	8.4	20.5	1.4	-	160	1095
9K	37.5	-	52	4.9	4.2	1.4	85	940

5. المشاكل الشائعة مع خامات مجوهرات الذهب الأبيض النيكل عيار كيه

في صناعة المجوهرات المصنوعة من الذهب الأبيض K، يعتبر النيكل عنصر سبيكة غير مكلف ويمكنه تعزيز سطوع المجوهرات. ويتميز الذهب الأبيض النيكل K بالذهب الأبيض النيكل بخصائص لونية وفيزيائية ميكانيكية جيدة، مما يجعله أكثر مواد المجوهرات استخداماً بين الذهب الأبيض K. ومع ذلك، غالباً ما يواجه الذهب الأبيض النيكل K مشاكل أثناء الإنتاج والاستخدام، مما يضر بصحة المستهلك ويسبب العديد من المشاكل لشركات تصنيع المجوهرات. وتتضمن المشاكل الرئيسية للذهب الأبيض النيكل كيه الجوانب التالية.

5.1 مشكلة حساسية النيكل

أثبتت العديد من الحقائق أن النيكل له تأثيرات تحسسية وسامة محتملة على جلد الإنسان، والتي يمكن أن تؤدي إلى حساسية النيكل. تشير حساسية النيكل إلى رد الفعل التحسسي الذي يحدث عندما تلامس مجوهرات الذهب الأبيض K جلد الإنسان لفترة طويلة، مما يؤدي إلى ذوبان النيكل الموجود في السبيكة تحت تأثير العرق وإطلاق أيونات النيكل. يمكن لأيونات النيكل هذه أن تخترق الجلد وتتحد مع بروتينات معينة، مما يؤدي إلى تفاعلات تحسسية. ويمكن أن تتسبب جزيئاته في إصابة الجلد بطفح جلدي والتهاب موضعي، مما يؤدي إلى الإصابة بالأكزيما والحكة (الشكل 3-36)، وحتى التقرح، مما يؤثر بشدة على صحة الإنسان ومظهره (Rushforth, 2000). وبمجرد أن يصاب الشخص برد فعل تحسسي من ني، سيظل يعاني من هذا التفاعل لبقية حياته.

ووفقًا للإحصاءات، يعاني ما يقرب من 10 ％ - 15 ％ من النساء و2 ％ من الرجال في أوروبا من الحساسية تجاه معدن النيكل، وهي نسبة أعلى من مثيلاتها في أجزاء أخرى من العالم. واستجابةً لذلك، عالجت المفوضية الأوروبية هذه المشكلة بفعالية من خلال إصدار توجيه النيكل 94/27/EC في عام 1999، والذي ينظم بيع واستيراد بعض المنتجات التي يشتبه في أنها تطلق معدن النيكل إلى حد ما عند ملامستها للجلد. وبالنسبة للمجوهرات التي تلامس الجلد لفترة طويلة، فإن الحد الأقصى لمعدل إطلاق النيكل يقتصر على 0.5 جم/سم² / الأسبوع. وقد تم تطوير معيارين للاختبار، EN1811 و EN12472، خصيصاً لمحاكاة الأجسام ذات الطلاءات وبدونها، واختبار معدل إطلاق النيكل في وقت محدد ودرجة حرارة وظروف عرق اصطناعية. بعد ذلك، وبسبب استمرار ارتفاع معدل التحسس من النيكل، تم إجراء مراجعات أكثر صرامة، مما أدى إلى إصدار التوجيه الخاص بالنيكل 2004/96/EC ومعيار اختبار إطلاق النيكل EN/811:2011 الذي ألغى قيمة التعديل لمعدلات إطلاق النيكل. وبناءً على الآثار بعد تنفيذ التوجيه، قامت المفوضية الأوروبية بتشديد توجيه النيكل مرتين. كما قامت دول مثل المملكة المتحدة واليابان والصين بوضع متطلبات إطلاق النيكل المقابلة للذهب الأبيض K. لا يحظر توجيه النيكل استخدام مواد النيكل ولكنه يقيد معدلات إطلاق النيكل في السبائك والمواد. عند إنتاج المجوهرات المصنوعة من الذهب الأبيض K، يتعين على مصنعي المجوهرات أولاً تحديد ما إذا كانت هناك قيود على إطلاق النيكل في بلد العميل أو منطقته واختيار مواد الحشو المناسبة وفقاً لذلك. والجدير بالذكر أن جزءاً كبيراً من مواد حشو الذهب الأبيض K المتوفرة في السوق لا يمكنها اجتياز اختبار معدل إطلاق معدن النيكل.

5.2 مشكلات الألوان

الذهب الأبيض K هو مادة بديلة للمجوهرات البلاتينية التي تتطلب بياضاً جيداً. ولذلك، يتم طلاء معظم المجوهرات المصنوعة من الذهب الأبيض K بالروديوم على السطح. وعادةً ما يكون وقت طلاء الروديوم قصيراً جداً، ويشار إليه عادةً باسم "الطلاء السريع"، مما يؤدي إلى طبقة نحيفة تتلاشى بعد فترة من الاستخدام، مما يكشف عن اللون الأصلي للمعدن الأساسي. في العديد من الحالات، يتباين لون الذهب الأبيض K بشكل كبير مع لون الطلاء، مما يؤدي إلى شكاوى العملاء أو شكوكهم. وعلاوة على ذلك، تستخدم صناعة المجوهرات منذ فترة طويلة طرقاً نوعية لوصف ألوان السبائك، مما يؤدي في كثير من الأحيان إلى نشوب نزاعات بين شركات المجوهرات والعملاء بسبب عدم اتساق الأحكام.

5.3 المشكلات المغناطيسية

الذهب في حد ذاته ليس مغناطيسياً، لكن الذهب الأبيض النيكل K يمكن أن يُظهر أحياناً درجة معينة من المغناطيسية. وغالباً ما يثير هذا الأمر شكوك وشكاوى المستهلكين الذين يعتقدون أن نقاء المادة يحتاج إلى تحسين وأن المادة مختلطة بالحديد وغيره. ولذلك، فإن الذهب الأبيض النيكل K، باعتباره مادة معدنية ثمينة للزينة، لا يرغب عموماً في أن تُظهر السبيكة مغناطيسية في معظم الحالات.

في الطبيعة، يعتبر الحديد عنصرًا فلزيًا مغناطيسيًا معروفًا، وإلى جانبه، هناك عدد قليل من العناصر الأخرى التي تظهر المغناطيسية أيضًا، مثل Co و Ni و Ga. ولا يعتمد إظهار المادة للمغناطيسية من عدمه على تركيبها فحسب، بل يعتمد أيضًا على بنيتها المجهرية. فالعناصر المتشابهة ولكن لها تركيبات مختلفة أو في نطاقات درجات حرارة مختلفة قد تُظهِر أحيانًا اختلافات في المغناطيسية. في حالة نظام سبيكة Au-Ni-Cu، يحدث انفصال الطور في نطاق درجة حرارة محددة، مكونًا طور نيوتروليتاني غني وطور Au غني، بينما قد يُظهر طور النيكل الغني درجة معينة من المغناطيسية.

5.4 مشاكل الأداء الضعيف في المعالجة

يُعد أداء الشغل على البارد للمجوهرات المصنوعة من الذهب الأبيض K تمثيلاً شاملاً لمختلف الخصائص الميكانيكية. صُممت المجوهرات المصنوعة من الذهب الأبيض K بشكل أساسي مع الأحجار الكريمة المدمجة، ويُعد أداء الشغل على البارد للمادة عاملاً أساسياً يؤثر على سهولة عملية التضمين. لنفترض أن صلابة المادة وقوة الخضوع عالية جداً. في هذه الحالة، يصبح من الصعب تثبيت المخالب أو الحواف المعدنية على الأحجار الكريمة أثناء التضمين، مما يجعل من الصعب تثبيتها وقد تتلف أثناء عملية التضمين. يمكن أن تنكسر المخالب المعدنية (المسامير) بسهولة أثناء التضمين إذا كانت صلابة المادة غير كافية. في إنتاج المجوهرات، غالبًا ما تخضع المواد لعمليات تشوه على البارد مثل الدرفلة والسحب والختم. إذا كانت ليونة المادة ضعيفة، فمن المحتمل أن تحدث تشققات. ويعد أداء الشغل على البارد للذهب الأبيض النيكل K أسوأ بكثير من أداء الذهب الأبيض K، وغالباً ما تنشأ مشاكل مثل تشققات المعالجة أو الكسر أثناء الإنتاج.

5.5 مشكلات التشقق الناتج عن التآكل الإجهادي

هناك حالات متكررة لفقدان المستهلكين للأحجار الكريمة بسبب المخالب المكسورة أثناء ارتداء المجوهرات المدمجة بالذهب الأبيض النيكل كيه المدمج بالذهب الأبيض، والتي تحدث بشكل رئيسي بسبب التشققات الناتجة عن التآكل الإجهادي في الذهب الأبيض النيكل كيه والتي تظهر غالباً على المخالب المختومة. يمكن أن تحدث ضغوطات مختلفة أثناء الدرفلة والدمغ واللحام ودمج المخالب. إذا لم تُتخذ التدابير اللازمة لإزالة هذه الضغوط الداخلية، فستتشكل الضغوط المتبقية في المجوهرات. يسرد الجدول 3-15 الأسباب المحتملة لتكوين الإجهادات المتبقية في المخالب.

الجدول 3-15 أسباب وعواقب تكون الإجهاد المتبقي في المخالب

عملية التشغيل	أسباب الإجهاد المتبقي	العواقب المحتملة المتعلقة بالإجهاد
لحام المخالب على الحلقة	درجة الحرارة الزائدة للمخالب أثناء اللحام	عادةً ما يكون الإجهاد والتشققات على المخالب غير مرئية للعين المجردة
لحام المخلب بالحلقة	سرعة تسخين المخلب أثناء اللحام سريعة للغاية	قد يتسبب الإجهاد الحراري في حدوث كسور
لحام المخلب بالحلقة (شقوق التبريد)	تبريد قطعة العمل في وقت مبكر جدًا بعد اللحام	يكون التبريد الخارجي سريعًا، بينما يكون التبريد المركزي بطيئًا، مما يؤدي إلى انكماش حراري غير متناسق، مما يتسبب في حدوث إجهاد وتشققات في مخلب الإدخال
إنشاء حفر على مخلب الإدخال	تحدث السخونة الزائدة بسبب التشغيل غير السليم	يسبب كسرًا هشًا وتشققات في إعداد الشوكة
اضغط على مشبك الشق على سطح الحجر الكريم	يسبب تغيرات في البنية الحبيبية لإعداد الشوكة	يولد شقوقًا دقيقة متبقية من الإجهاد المتبقي والكسر النهائي

فمن ناحية، يقلل الإجهاد المتبقي من إمكانات القطب الكهربائي للسبائك، مما يقلل من مقاومة المادة للتآكل، في حين أن الشوكة نفسها رقيقة نسبيًا، مما قد يؤدي إلى حدوث شقوق تآكل إجهادي؛ ومن ناحية أخرى، يمكن أن يسبب الإجهاد المتبقي شقوقًا دقيقة (مكشوفة أو كامنة)، كما هو موضح في الشكل 3-37.

ليس من السهل اكتشاف هذه الشقوق الدقيقة؛ فهي غالباً ما تكون أماكن تتراكم فيها الوسائط المسببة للتآكل. أثناء استخدام المجوهرات، عادةً ما تلتصق الأوساخ، مثل الزهم وقشور الجلد والغبار، بالجزء الداخلي من الشوكات (الشكل 3-38). عندما تتلامس المجوهرات مع مختلف الوسائط المسببة للتآكل، مثل العرق البشري، وماء الصنبور، والكلور في أحواض السباحة، والأملاح المختلفة، يمكن أن تمتص هذه الزهم أو رقائق الجلد السوائل المسببة للتآكل أو الأملاح المتبقية بسهولة. في ظل هذه الوسائط المسببة للتآكل، تصبح المناطق ذات الضغط العالي مناطق أنود، مما يؤدي إلى التآكل الكهروكيميائي، الأمر الذي يضعف المادة ويمكن أن يتسبب في تكسرها. وكلما زاد تركيز الوسائط المسببة للتآكل، وكلما طال وقت التلامس، وكلما ارتفعت درجة الحرارة، وكلما كانت الشوكات أرق، كلما حدث ضعف أسرع في الشوكات، مما يؤدي إلى تفاقم التآكل الإجهادي والتشقق الإجهادي ويؤدي إلى الفشل.

للوقاية الفعالة من التشقق الإجهادي للذهب الأبيض النيكل K، من الضروري إعطاء الأولوية للمواد غير شديدة الحساسية للتآكل الإجهادي. أثناء الإنتاج، يجب بذل الجهود للتخلص من الإجهاد المتبقي والتشققات الدقيقة في المادة. أثناء الاستخدام، من الضروري أيضاً تنظيف المجوهرات بانتظام لتقليل تراكم الوسائط المسببة للتآكل في المناطق الحساسة.

5.6 مشاكل عيوب الصب

ينطوي صب الذهب الأبيض النيكل K من النيكل K على صعوبات محددة مقارنةً بالذهب K وسبائك الفضة. وغالبًا ما تواجه الشركات عيوبًا في الصب أثناء الإنتاج، مثل الثقوب الرملية والبقع الصلبة والثقوب الغازية وتجاويف الانكماش (المسامية) والشقوق الساخنة، ومن بين هذه العيوب البقع الصلبة ومشاكل انكماش الغازات الأكثر بروزًا.

(1) مشكلات البقعة الصعبة

تشير البقعة الصلبة إلى وجود جسم غريب ذو صلابة عالية جداً على سطح أو داخل مصبوبات النيكل والذهب الأبيض من النيكل K، والمعروف باسم الرمل الصلب أو خبث الذهب (الشكل 3-39). هذا هو عيب البقعة المعقدة النموذجية الموجودة في النيكل البلاتيني.

غالبًا ما تُظهر مصبوبات المجوهرات ذات البقع الصلبة خدوشًا شديدة أثناء التلميع، مما يجعل من الصعب جدًا الحصول على سطح لامع. لا تُكتشف هذه المشكلة عادةً إلا في مرحلة التلميع النهائية، مما يضطر شركات تصنيع المجوهرات إلى إنفاق الكثير من العمالة على الإصلاحات، خاصةً بالنسبة للبقع الصلبة الصغيرة والمتناثرة. وغالبًا ما تستغرق النقاط الكثير من الوقت؛ وفي نهاية المطاف، يتم إلغاء المجوهرات لصعوبة إصلاحها بشكل مُرضٍ.

تأتي النقاط الصلبة بشكل أساسي من الجوانب التالية:

فصل ني.

يحدث هذا في المقام الأول بسبب الذوبان غير الكامل والتقليب غير المتساوي. ونظرًا لارتفاع درجة انصهار النيكل وانخفاض كثافته عن الذهب، إذا كان وقت الذوبان قصيرًا جدًا أو لم يتم التقليب بعناية، فمن المحتمل أن يحدث انفصال النيكل، مما يؤدي إلى تكوين نقاط معقدة.

تكوين النيكل₂مركبات Si الوسيطة.

يحدث هذا عندما يتفاعل Si في السبيكة مع Ni، و Ni₂Si مركب بين فلزي كثيف عالي الصلابة. وكلما زاد محتوى Si في السبيكة، زاد احتمال وجود Ni₂ظهور Si. عندما يكون غاز ثاني أكسيد الكبريت موجودًا في المعدن المنصهر، فإنه يؤدي إلى تفاقم التفاعل بين Ni و Si.

تشكل أكسدة السيليكون SiO₂.

عندما يتم صهر سبائك النيكل والبلاتين التي تحتوي على سيليكون، إذا كانت في جو مؤكسد أو في درجات حرارة صهر عالية للغاية، فإن تفاعل سيليكون القوي يؤدي إلى أكسدة تفضيلية، مما يجعل من السهل تكوين SiO₂خاصةً عند وجود كمية صغيرة من السائل المعدني المتبقي في البوتقة. تتم عملية الصهر اللاحقة مباشرة، مما يؤدي إلى أكسدة أكثر شدة لـ Si.

فصل عوامل تنقية الحبوب.

يمكن أن تؤدي إضافة الحديد والكولونيوم والنيكل والذهب الأبيض إلى الذهب الأبيض النيكل K إلى تكوين نوى غير متجانسة ذات درجة انصهار عالية، مما يزيد من عدد النوى ويؤدي إلى صقل الحبيبات. تُعد سبائك هذه العناصر صعبة نسبيًا، ويمكن أن تؤدي درجة حرارة الصهر غير المناسبة والوقت وعمليات التشغيل إلى الفصل وتكوين بقع صعبة بسهولة.

أجسام غريبة معقدة مختلطة من الخارج.

ويشمل ذلك جوانب متعددة، مثل استخدام المواد الملوثة وأدوات الصهر التي تحمل أجسامًا غريبة.

ولذلك، أثناء الإنتاج، من الضروري إعطاء الأولوية للمواد غير الحساسة للعيوب الموضعية المعقدة. وفي عملية الصب، من الضروري تعزيز إدارة المواد الخام وأدوات ومعدات الصهر في عملية الصب، ووضع مواصفات عملية تشغيل معقولة، وتنفيذها بصرامة.

(2) مشكلة انكماش الهواء

يتجلى تنوي البلورات ونموها في تصلب المعادن. ونظرًا لطبيعة السبائك متعددة المكونات وتأثير التدفق الحراري، غالبًا ما يُظهر النمو البلوري الأولي للمعادن أشكالًا شجيرية مع وجود معدن منصهر متبقي بين التشعبات. إذا لم يبلل المعدن المنصهر القالب أو إذا كان هناك ضغط هواء خارجي، فإن المعدن المنصهر المتبقي سوف يتم دفعه بعيدًا عن السطح، تاركًا وراءه هيكلًا عظميًا شجيريًا، مما يشكل عيبًا نموذجيًا في مسامية انكماش الهواء (الشكل 3-40).

يرتبط تكوين عيوب مسامية انكماش الهواء ارتباطًا وثيقًا بخصائص السبيكة وعملية الصب. في عملية الصب بالشمع المفقود للمجوهرات الذهبية K، يُستخدم الجبس بشكل عام كمادة رابطة لصب مادة المسحوق لتشكيل القالب. المكون الرئيسي للجبس هو CaSO₄مادة ضعيفة الثبات الحراري نسبيًا. فهي تخضع للتحلل الحراري في درجات الحرارة المرتفعة وتطلق هواء ثاني أكسيد الكبريت، مما يؤدي إلى عيوب مثل المسام وانكماش الهواء في مصبوبات المجوهرات. بالنسبة للذهب الأبيض المصنوع من النيكل K، نظرًا لأن النيكل يرفع درجة انصهار السبيكة، يجب صب السبيكة في درجات حرارة أعلى، مما يزيد من احتمالية تحلل الجبس، خاصةً عندما تحدث أكسدة كبيرة أثناء عملية صهر السبيكة، مما يؤدي إلى تكوين مواد مثل CuO وZnO. ويقلل ذلك من درجة حرارة تحلل الجبس، مما يسهل على المسبوكات تطوير مسامية انكماش الهواء.

ولذلك، عند صب مجوهرات الذهب الأبيض المصنوعة من النيكل K، من الضروري وضع مواصفات معقولة لعملية الصهر والصب.

القسم Ⅳ ذهب أحمر كيه

الذهب الأحمر K هو سبيكة ذهبية حمراء اللون، تُعرف بالإنجليزية باسم الذهب الأحمر قيراط، ويُشار إليها عادةً باسم KR في صناعة المجوهرات، مثل الذهب الأحمر عيار 18 قيراط و14 قيراط. ومن بين سلسلة خامات المجوهرات المصنوعة من الذهب K، أصبح الذهب الأحمر K من بين الذهب الأحمر موضة رائجة في صناعة المجوهرات العالمية اليوم بسبب لونه الأنيق والفاخر، مقارنة بالذهب الأصفر النابض بالحياة والذهب الأبيض اللامع K. وقد أطلق العاملون في هذه الصناعة على هذه المادة اسمًا رومانسيًا استنادًا إلى لونها الفريد، حيث أطلقوا عليها اسم "الذهب الوردي"، الذي يمثل موضوع الحب الأبدي للبشرية. وقد أطلقت العديد من العلامات التجارية الشهيرة عالميًا في مجال المجوهرات والساعات، مثل كارتييه وشانيل وبياجيه وتيتوني وجايجر- لوكولتر وجيرار-بيريجو سلاسل متعددة من المجوهرات والساعات المصنوعة من الذهب الوردي، مما يجعل الذهب الأحمر K أحد المواد ذات الطابع الذهبي K الرائجة في جميع أنحاء العالم. ونظرًا للعادات التقليدية التي تفضل اللون الأحمر في الصين، اكتسب الذهب الوردي المزيد من الإقبال في السوق وتطور بسرعة.

1. تأثير عناصر السبائك على خواص مجوهرات الذهب الأحمر K

1.1 تأثير عناصر السبائك على لون مجوهرات الذهب الأحمر K

من بين جميع العناصر الكيميائية المعروفة، النحاس هو العنصر الوحيد الذي يظهر باللون الأحمر، مما يجعله العنصر الأساسي والأول في الذهب الأحمر K. ووفقًا لمخطط منطقة لون السبيكة في الشكل 3-15، Au-Ag-Cu، كلما زاد محتوى النحاس في الذهب الأحمر K، كلما كان لون الذهب الأحمر K أكثر احمرارًا. بأخذ الذهب الأحمر عيار 18 قيراطًا كمثال، عندما يكون النحاس هو عنصر السبيكة الوحيد، يكون اللون الأحمر لمجوهرات الذهب الأحمر K هو الأفضل، لكن قيمة السطوع للسبائك هي الأقل. ستؤثر نسب عناصر السبيكة المختلفة بشكل أساسي على لون مجوهرات الذهب الأحمر عيار K. بعد إضافة عناصر السبيكة ذات اللون الأبيض مثل Ag وZn، سيكون هناك تأثير تبييض على لون الذهب الأحمر K، مما يؤدي إلى تفتيح اللون الأحمر للسبائك تدريجياً ولكن مع زيادة سطوعها. عندما يزيد المحتوى الإجمالي من الأجاج والزنك إلى 7％، وينخفض محتوى النحاس إلى حوالي 18％، يظهر لون السبيكة باللون الوردي، المعروف باسم "الذهب الوردي". عندما يزيد المحتوى الإجمالي للزنك والزنك إلى 10％، وينخفض محتوى النحاس إلى حوالي 15％، يتحول لون السبيكة إلى اللون الأصفر. ولذلك، بالنسبة للذهب الأحمر عيار 18 قيراط، لتحقيق درجة معينة من الاحمرار، يجب ألا يقل محتوى النحاس في السبيكة عن 15％، وإلا لا يمكن تصنيف السبيكة على أنها ذهب أحمر عيار K؛ أما بالنسبة للذهب الأحمر عيار 14 قيراط، نظرًا لانخفاض محتوى الذهب الأحمر من الذهب الأصفر يمكن خفض محتوى النحاس إلى حد ما، ولكن يجب ألا يقل عن 27％.

1.2 تأثير عناصر السبائك على بنية الذهب الأحمر K

يعتمد الذهب الأحمر K على نظام السبيكة Au-Ag-Cu، مع نسبة عالية جدًا من النحاس. وفقًا لنسبة التحويل لمحتوى Ag والنحاس Ag، فإن Ag في الذهب الأحمر K صغير جدًا، وينتمي إلى النوع I في سبيكة Au-Ag-Cu. هذه السبيكة عبارة عن محلول صلب واحد في درجات الحرارة العالية. عندما تنخفض درجة الحرارة إلى قيمة محددة، تنشأ أطوار وسيطة مختلفة بناءً على التركيبات المختلفة للسبائك. وتتميز هذه الأطوار الوسيطة بترتيبات ذرية تُظهر ترتيبًا قصير المدى أو حتى طويل المدى، وهو تحول مرتب في علم تعدين المواد.

تشمل الهياكل النموذجية المرتبة النموذجية نوع CuAu I، ونوع CuAu II، ونوع CuAu₃النوع Au I، والتي تحدث في نطاقات تركيب وفواصل درجات حرارة مختلفة. يوضِّح مخطط الطور الثنائي Au-Cu في الشكل 3-11 أن البنية المرتبة من النوع CuAu I والبنية المرتبة من النوع CuAu II تحدث في نطاق التركيب المكافئ لـ CuAu، حيث تتشكل الأولى تحت 385 ℃. ويتم ترتيب ذرات النحاس وذرات النحاس في طبقات على المستوى البلوري 001، حيث تتكون إحدى الطبقات بالكامل من ذرات النحاس، بينما تتكون الطبقة المجاورة بالكامل من ذرات النحاس (الشكل 3-41)

a. ثابت الشبكة

نظرًا لصغر حجم ذرات النحاس، تتشوه الشبكة المكعبة المتمركزة الوجه الأصلية لتكوين شبكة رباعية الزوايا c/a = 0.93؛ وتتشكل الأخيرة بين 385 ℃ و410 ℃، وهو ما يمثل بنية طويلة الفترة ذات شبكة معقمة. تكافئ خلية الوحدة الخاصة به محاذاة 10 خلايا وحدة CuAu I بالتوازي على طول b. بعد خمس خلايا وحدة صغيرة، يتغير نوع الذرات على المستوى (001)، مما يعني أن المستوى المكون في البداية من ذرات النحاس يصبح ذرات نحاس. وفي المقابل، يصبح المستوى الذي كان مكوَّنًا في البداية من ذرات النحاس بالكامل ذرات نحاس؛ مما يؤدي إلى إنشاء حدود مجال مضاد للطور عند نقطة منتصف خلية الوحدة الممتدة (الشكل 3-42). النوع الثالث عبارة عن سبيكة ذات تركيبة مكافئة للنحاس₃بُرِّدَ Au ببطء إلى أقل من 390 ℃. في التركيب المُشكَّل، يتم ترتيب ذرات النحاس والنحاس بشكل منظم، حيث تقع ذرات النحاس في زوايا الخلية المكعبة المتمركزة الوجه، بينما تشغل ذرات النحاس المواضع المتمركزة الوجه. وتبلغ النسبة الذرية 3:1، مما ينتج عنه ذرات النحاس₃بنية مرتبة من النوع Au I. بغض النظر عن شكل البنية المرتبة، فإنها تؤثر بشكل كبير على الخواص الميكانيكية لسبائك Au-Cu. يزيد وجود التشوه الشبكي وحدود المجال المرتبة من مقاومة تشوه اللدونة للمادة، مما يعزز بشكل كبير من قوة وصلابة السبيكة، ولكنه يقلل بشكل كبير من مرونة المادة، مما يؤدي إلى إظهار هشاشة واضحة في السبيكة.

أ، ب، ج، ثابت الشبكة؛ ب1. 10 خلايا وحدة CuAu I مرتبة جنبًا إلى جنب في الاتجاه الأفقي;

M. نصف الفترة الزمنية للشبكة الفوقية؛ δ. التمدد الطفيف المتولد في الاتجاه الأفقي (من اليسار إلى اليمين)

يؤثر تركيب الذهب الأحمر K بشكل كبير على حساسية انتقال الترتيب ودرجة الانتقال. على الرغم من أن انتقالات الترتيب يمكن أن تحدث على نطاق واسع نسبيًا من التركيبات، إلا أن أعلى درجة من الترتيب لا تتحقق إلا عندما تتوافق نسب التركيب المقابلة مع هذه التركيبات المرتبة. لنفترض أن تركيب السبيكة ينحرف عن نسبة التركيب المثالية. في هذه الحالة، لا يمكن أن تشكّل محلولاً صلبًا مرتبًا بالكامل، بل فقط محلولاً مرتبًا جزئيًا، وبالتالي تحسين أداء السبيكة إلى حد ما. ولذلك، عند تصميم تركيبة الذهب الأحمر K، لا ينبغي للمرء أن يستخدم عناصر النحاس في صناعة السبائك ببساطة ولكن يجب إضافة كمية معينة من عناصر السبائك الأخرى لجعل النسبة الذرية للذهب الأحمر والنحاس تنحرف عن التركيبة المثالية. على الرغم من أن تقليل مكونات النحاس يضعف قليلاً من اللون الأحمر للسبائك، إلا أنه مفيد لأداء معالجة السبيكة وإمكانية التحكم فيها أثناء عملية الإنتاج.

1.3 تأثير عناصر السبائك على أداء صب الذهب الأحمر K

المحتوى العالي من النحاس في الذهب الأحمر K يجعله عرضة للعيوب مثل شوائب الأكسدة والمسامات والانكماش أثناء الصب. ولذلك، غالبًا ما يكون من الضروري إضافة بعض عناصر السبائك التي تساعد على تحسين أداء الصب في الذهب الأحمر الكربوني مثل الزنك والسيليكون والعناصر الأرضية النادرة وغيرها. يمكن أن تعمل هذه العناصر كمزيلات أكسدة للذهب الأحمر K، وتنقية المعدن المنصهر، وتحسين جودة الصهر، وتعزيز قدرة التعبئة، وتقليل خشونة سطح المنتجات، وتقليل التفاعل بين المعدن المنصهر والقالب، مما يساعد على الحصول على سطح مصبوب أكثر إشراقًا.

1.4 تأثير عناصر السبائك على أداء معالجة الذهب الأحمر K

يختلف الذهب الأحمر K مع تركيبات السبائك المختلفة اختلافًا كبيرًا في صلابة الصب. بصفة عامة، السبائك التي تحتوي على نسبة نحاس أعلى لها صلابة صب أعلى. إذا أخذنا الذهب الأحمر عيار 18 قيراطًا كمثال، عندما يكون محتوى النحاس 18 درجة مئوية من النحاس تكون صلابة الصب عادةً أقل من 170 درجة مئوية، بينما عندما يتجاوز محتوى النحاس 21 درجة مئوية، يمكن أن تتجاوز الصلابة الأولية 21 درجة مئوية. وهذا يشير إلى أن تأثير تقوية النحاس في الذهب الأحمر K هو السائد.

يعتمد أداء معالجة الذهب الأحمر K بشكل أساسي على تركيبة السبيكة والحالة التنظيمية. يكون الدرفلة المباشرة في ظروف الصب عرضة للتشقق. يرتبط معدل تصلب العمل ارتباطًا وثيقًا بمحتوى النحاس؛ عندما يكون محتوى النحاس منخفضًا، يظهر معدل تصلب عمل خطي نسبيًا. ومع زيادة محتوى النحاس إلى مستوى معين، يبدو معدل تصلب العمل ثابتًا نسبيًا في مراحل المعالجة المبكرة. في المقابل، تتصلب السبيكة بسرعة في المراحل اللاحقة، مما يؤثر على المرونة.

1.5 تأثير عناصر السبائك على مقاومة التآكل للذهب الأحمر K

يستخدم الذهب الأحمر K بشكل أساسي النحاس كعنصر إشابة. يتميز النحاس بثبات كيميائي أضعف من الذهب المعدني النبيل وهو عرضة للتفاعل مع الأكسجين والكبريت وما إلى ذلك، مكونًا CuO أو CuS. تساعد زيادة محتوى الذهب الأحمر الكربوني على تحسين أداء تغير لون الذهب الأحمر الكربوني. يتمتع الذهب الأحمر K عالي الجودة بمقاومة أفضل لتغير اللون من العرق مقارنةً بالذهب الأحمر K منخفض الجودة. ومع ذلك، فإن محتوى الذهب الأحمر الكربوني ليس العامل الوحيد الذي يحدد مقاومة البهتان وتغير اللون. فالبهتان وتغير اللون هما النتيجتان المشتركتان للعمليات الكيميائية والبيئة والبنية التنظيمية. يمكن أن تؤدي إضافة بعض العناصر النشطة بالأكسجين إلى سبيكة الذهب الأحمر K إلى تشكيل طبقة أكسيد شفافة كثيفة على سطح السبيكة، مما قد يؤدي أيضًا إلى مقاومة أفضل للبهتان وتغير اللون في الذهب الأحمر K.

2. اختيار حشو الذهب الأحمر K

تلعب تركيبة السبيكة دورًا حاسمًا في أدائها. عند اختيار حشوة الذهب الأحمر K، من الضروري البدء من متطلبات أداء السبيكة والتركيز على الجوانب التالية:

(1) جانب اللون.

يجب أن يكون لها لون أحمر ممتاز وسطوع جيد. وبالإضافة إلى ذلك، يجب أن تتمتع السبيكة بمقاومة جيدة للبهتان، مما يجعلها أقل عرضة لتغير اللون أثناء التخزين والاستخدام؛ ويمكن ترك السبيكة دون معالجة دون طلاء كهربائي.

(2) يجب أن تحتوي السبيكة على حبيبات مصقولة وبنية كثيفة تُظهر خواص ميكانيكية جيدة.

لمعالجة الكسر الهش الناجم غالبًا عن انتقالات الترتيب في الذهب الأحمر K، يجب تجنب نسبة التركيب المثالية التي تشكل أعلى درجة من الترتيب عند تصميم تركيبة السبيكة.

(3) قدرة السبيكة على التكيف مع تقنيات المعالجة المختلفة وقابلية تشغيل العمليات لتجنب المشاكل التشغيلية الناجمة عن نطاق المعالجة الضيق للغاية.

(4) عند اختيار عناصر السبائك، يتم اتباع مبدأ مصادر المواد الواسعة والتكلفة المنخفضة والملاءمة للبيئة لتقليل تكاليف السبائك.

3. تكوين وخصائص بعض الذهب K

واستجابةً لطلب سوق المجوهرات على الذهب K بألوان مختلفة، طورت الصناعة سلسلة من الذهب K الوردي والأحمر الوردي، وبناءً على متطلبات عملية الإنتاج المختلفة، طورت الصناعة ذهب K مناسب لكل من الصب والمعالجة على البارد. وترد في الجدول 3-16 تركيبة وخصائص بعض الذهب K.

الجدول 3-16 خواص بعض الذهب K

النقاء	التركيب الكيميائي (بالوزن)/％				نقطة الانصهار / ℃	الكثافة/ （غ/سم³）	صلابة لينة HV/ （N/مم²）	اللون
النقاء	Au	أغ	النحاس	زنك	نقطة الانصهار / ℃	الكثافة/ （غ/سم³）	صلابة ناعمة قيمة عالية/ （ن/مم²）	اللون
18K	750	90	160	-	880 ~ 885	15.3	160	وردي
18K	750	45	205	-	855 ~ 890	15.15	165	أحمر
14K	585	100	277	38	810 ~ 880	13.25	148	وردي
14K	585	90	325	-	850 ~ 885	13.30	160	أحمر

4. المشاكل الشائعة في مجوهرات الذهب الأحمر K

غالبًا ما تواجه المجوهرات المصنوعة من الذهب الأحمر K مشكلات مختلفة أثناء الإنتاج والاستخدام، بما في ذلك الجوانب التالية

4.1 مشاكل الكسر الهش

تُعد مشكلة الكسر الهش في المجوهرات المصنوعة من الذهب الأحمر K مشكلة بارزة تواجهها شركات تصنيع المجوهرات في كثير من الأحيان عند إنتاج مجوهرات الذهب الأحمر K. ويُظهر الشكل النموذجي لهذا الكسر، المصنوع من مادة الذهب الأحمر عيار 18 قيراط وباستخدام مواد حشو الذهب الأحمر كيه التقليدية، حدوث العديد من هذه التشققات بعد الصب، مع عدم وجود تشوه في اللدونة بالقرب من الكسر، مما يمثل ظاهرة كسر هش نموذجية الشكل 3-43.

تُظهر الممارسة العملية أن كسر الهشاشة في المجوهرات المصنوعة من سبائك الذهب الأحمر عيار 14 قيراطًا وعيار 18 قيراطًا على حد سواء، مع بروز كسر الهشاشة بشكل خاص في عيار 18 قيراطًا. علاوة على ذلك، لا يظهر هذا الكسر أثناء عملية تبريد الصب فحسب، بل يمكن أن يجعل المادة هشّة أيضًا أثناء عملية التلدين واللحام اللاحقة، وحتى أثناء عملية التبريد في عملية الطلاء بالنار لإعداد الحجر. يمكن أن يتسبب ذلك في كسر المجوهرات مع قوة أو تأثير خارجي طفيف. عندما تكون الهشاشة شديدة، يمكن أن تتكسر السبيكة بسهولة مثل الأغصان الجافة، على عكس خصائص الليونة والسلاسة التي تتمتع بها سبائك المعادن الثمينة المناسبة، مما يسبب مشاكل كبيرة وصعوبات في المعالجة لمؤسسات تصنيع المجوهرات.

تتمثل العوامل الرئيسية التي تؤدي إلى كسر هشاشة مجوهرات الذهب الأحمر K فيما يلي:

(1) تأثير تركيبة السبيكة.

يُظهر مخطط طور السبيكة الثنائية في الشكل 3-11 أنه عندما يكون محتوى النحاس بين 30 ％ و80 ％، أثناء عملية الصب بعد الصب، عندما تكون درجة الحرارة أعلى من 410 ℃، تكون سبيكة Au-Cu الثنائية قابلة للذوبان تمامًا. عندما تنخفض درجة الحرارة إلى أقل من 410 ℃، اعتمادًا على التركيبات المختلفة للسبائك، سينتج عن ذلك درجات مختلفة من التحول في الترتيب الذي يقلل من مرونة المادة، مما يجعل السبيكة هشة. لذلك، يُفضَّل اختيار مواد ذات درجة منخفضة نسبيًا من التحول في الترتيب عند اختيار الذهب الأحمر K للإصلاحات.

(2) تأثير معدل التبريد.

مثل المواد المعدنية الأخرى، تتعرض مواد الذهب الأحمر K لإجهاد حراري أثناء عملية التبريد من درجة حرارة عالية إلى درجة حرارة منخفضة، خاصةً أثناء التبريد السريع، والذي من المرجح أن ينتج عنه إجهاد حراري كبير، مما يؤدي إلى تشوه أو حتى تشققات في المجوهرات. ولذلك، يتم اعتماد طريقة التبريد البطيء بشكل عام لتقليل الإجهاد الحراري في معالجة الذهب K ومجوهرات الذهب الأبيض K. ومع ذلك، إذا تم استخدام هذه الطريقة في معالجة مجوهرات الذهب الأحمر K، فإن المجوهرات تكون عرضة للإجهاد التنظيمي بسبب تحول الترتيب. لا يحدث انتقال الذهب الأحمر K من الاضطراب إلى الترتيب بشكل فوري؛ فهي عملية تعتمد على الهجرة الذرية وإعادة الترتيب. ونظرًا لأن الانتشار الذري والهجرة يتطلبان وقتًا، فمن الواضح أنه إذا تم تبريد الذهب الأحمر الكربوني بسرعة من درجة حرارة أعلى من درجة حرارة التحول الحرجة إلى درجة حرارة الغرفة، فإنه سيمنع حدوث عملية الترتيب، بل وقد يحتفظ بالحالة المضطربة في درجات الحرارة العالية.

ولذلك، في معالجة الذهب الأحمر K، لا يكفي اعتماد طريقة تبريد بطيئة لتقليل الإجهاد الحراري؛ فالمفتاح هو تقليل مجموع الإجهاد الحراري والإجهاد الهيكلي. بالإضافة إلى ذلك، أثناء عملية قولبة المجوهرات، غالبًا ما يكون من الضروري إجراء لحام إصلاح على الحلي أو لحام المكونات معًا؛ وعند ترصيع المجوهرات، من المتوقع أولاً تثبيت الحلي بالورنيش الناري، وهو ما يتطلب تسخين قطعة العمل. حتى إذا لم يحدث أي تحوّل في الترتيب أثناء الصب، فإنه في المعالجة اللاحقة، مثل التبريد البطيء بعد التسخين أو الحفاظ على درجة حرارة أقل من درجة الحرارة الحرجة لفترة معينة، ستظل تحدث تحولات في الترتيب. لذلك، في المعالجة اللاحقة لمسبوكات الذهب الأحمر K، يجب الانتباه إلى نطاق درجة حرارة التسخين ومعدل التبريد بعد التسخين. يمكن أن يعمل اللحام بالليزر على إصلاح الثقوب الرملية الصغيرة على الحلي أو نقاط توصيل اللحام إذا سمحت الظروف بذلك لتجنب خطر الكسر الهش الناجم عن تشكيل محلول صلب مرتب بعد تسخين السبيكة.

(3) تأثير عمليات التشوه.

في صناعة المجوهرات، يشيع استخدام الختم الميكانيكي أو الكبس الهيدروليكي للتشكيل. إذا كانت مادة السبيكة قد خضعت بالفعل لدرجة معينة من تحول الترتيب، فستتأثر مرونة المادة بشكل كبير. وقد يؤدي ذلك إلى حدوث تشققات عند اقترانها بتأثيرات تصلب العمل أثناء عملية التشوه. ولذلك، عند معالجة الذهب الأحمر K، يجب أن تخضع السبيكة لمعالجة المحلول لتشكيل محلول صلب أحادي الطور مكوّن بشكل موحد. أثناء المعالجة، ستخضع المادة للتصلب الشغلي، مما يقلل من مرونة المادة، لذا فإن المعالجة الوسيطة للتلدين ضرورية للتخلص من الإجهاد الناتج أثناء المعالجة.

4.2 مشكلات الألوان

في المجوهرات المصنوعة من الذهب الأحمر K، فإن التوقع العام هو أن تكون السبيكة ذات لون أحمر جيد. من المعروف أنه من بين جميع العناصر الكيميائية المعروفة، لا يوجد سوى عدد قليل من العناصر المعدنية الملونة، مثل Au، الذي يبدو أصفر ذهبي؛ والنحاس الذي يبدو مائلًا إلى الحمرة؛ وBi الذي يبدو أحمر فاتحًا؛ وCi الذي يبدو أصفر فاتحًا، بينما تكون بقية العناصر المعدنية في الغالب رمادية-بيضاء أو فضية-بيضاء. يؤثر النحاس تأثيرًا كبيرًا على الخواص الميكانيكية للذهب؛ ولذلك، يُعد النحاس العنصر الأساسي والأول في السبائك للحصول على الذهب الأحمر K. كلما زاد محتوى النحاس، زاد احمرار الذهب K.

وبالنسبة للمجوهرات، فإن درجات النقاء الشائعة الاستخدام هي عيار 18 قيراط و14 قيراط. إذا كانت السبيكة مجرد سبيكة ثنائية من الذهب والنحاس، فستظهر السبيكة بلون أحمر باهت قليلاً وتكون عرضة لإنتاج شوائب أكسدة أثناء الصب. وأثناء عملية التبريد بعد الصب، من السهل أن تخضع السبيكة مباشرةً لتحولات في الترتيب، مما يؤدي إلى هشاشة السبيكة.

ولتحقيق أداء أفضل في المعالجة والصب، غالبًا ما يتم إضافة عناصر سبائك أخرى إلى جانب النحاس إلى الذهب الكربوني، مما قد يؤدي إلى لون أحمر أفتح نسبيًا. تقوم بعض الشركات في بعض الأحيان بطلاء طبقة من الذهب كيه بالكهرباء على سطح المجوهرات، والتي يمكن أن تحقق لوناً أحمر وردياً ساطعاً وموحداً، مما يوفر تأثيراً زخرفياً ممتازاً. ومع ذلك، بمجرد أن يزول الطلاء يمكن أن يؤدي بسهولة إلى تباين لوني يؤثر على المظهر.

4.3 مشاكل البهتان وتغير اللون

تميل مجوهرات الذهب K إلى أن تصبح باهتة ويتغير لونها بعد استخدامها أو وضعها لبعض الوقت، وتفقد بريقها ولمعانها الأولي.

بأخذ 18KR كمثال، تم نقعه في العرق الاصطناعي لاختبار التآكل، وقياس قيم إحداثيات اللون قبل الاختبار وبعده وحساب تغيراتها وقيم فرق اللون، كما هو موضح في الجدول 3-17. يمكن ملاحظة أنه مع زيادة وقت التآكل، تنخفض قيمة السطوع L* باستمرار. في المقابل، ترتفع قيمتا a* وb*، ويزداد فرق اللون تدريجيًا. يشير هذا إلى أن سطح السبيكة يصبح باهتًا تدريجيًا، ويتحول اللون تدريجيًا إلى اللون الأصفر والأحمر. في الساعات الأربع والعشرين الأولى من التآكل، يكون معدل التغير في قيم السطوع واللون في السبيكة سريعًا نسبيًا، خاصةً أن مؤشر اللون الأصفر والأزرق يتغير بسرعة. بعد مرور 24 ساعة، تستقر التغيرات في إحداثيات اللون.

الجدول 3-17 قيم إحداثيات اللون وتغيرات 18KR بعد النقع في العرق الاصطناعي لفترات مختلفة

وقت النقع	L*	a*	b*	△L*	△a *	△b*	اختلاف الألوان △E
0 ساعة	85.97	9.6	18.15	0.00	0.00	0.00	0.00
24 ساعة	85.56	10.04	19.48	-0.41	0.44	1.33	1.46
48 ساعة	85.31	10.29	19.75	-0.66	0.69	1.6	1.86
72 ساعة	85.24	10.43	19.82	-0.73	0.83	1.67	2.00

يرتبط سواد الذهب K وتغير لونه ارتباطًا وثيقًا بخصائص المادة، وبالطبع يرتبط أيضًا بعملية التصنيع وظروف الاستخدام. يمكن لبعض الذهب K تحسين مقاومته للتآكل بالنسبة لمواد السبائك بإضافة كمية صغيرة من عناصر السبائك، مما يعزز بشكل فعال قدرته على مقاومة السواد وتغير اللون. يجب إعطاء الأولوية لمثل هذا الذهب K أثناء الإنتاج.

القسم الخامس لحام الذهب المزخرف

1. متطلبات الأداء الخاصة بلحام الذهب المزخرف

اللحام هو العملية الأكثر استخداماً في صناعة المجوهرات. وبالنسبة للمجوهرات الذهبية، فإن طريقتا اللحام الرئيسيتان هما اللحام بالانصهار واللحام بالنحاس. ينطوي اللحام بالانصهار على تسخين واجهة قطعة العمل إلى حالة الانصهار دون استخدام الضغط لإكمال اللحام. بالنسبة للحام المجوهرات الذهبية عالية النقاء، مثل القلائد الذهبية عيار 24 قيراط، يتم استخدام اللحام الانصهاري بشكل عام مباشرةً لضمان جودة لون المنطقة الملحومة. ويستخدم اللحام بالنحاس مادة معدنية ذات نقطة انصهار أقل من نقطة انصهار قطعة العمل كمادة حشو، حيث يتم تسخين قطعة العمل والحشو إلى درجة حرارة أعلى من نقطة انصهار الحشو وأقل من نقطة انصهار قطعة العمل، مما يسمح للحشو السائل بتبليل قطعة العمل وملء الفجوة البينية وتحقيق الانتشار الذري مع قطعة العمل، وبالتالي إكمال اللحام. تُستخدم عملية اللحام بالنحاس على نطاق واسع في معظم عمليات لحام المجوهرات، حيث يكون الحشو هو الأساس لضمان جودة اللحام. يشير ما يُطلق عليه الحشو إلى المادة المستخدمة لملء نقاط التوصيل لمكونات المجوهرات بإحكام لربط قطع العمل. الحشو النحاسي للذهب المزخرف هو عبارة عن مادة من سبيكة تتكون من الذهب كقاعدة وعناصر سبائك أخرى مضافة لحشو اللحام، كما أنها أيضاً مكون أساسي في المجوهرات الذهبية.

تنطبق المتطلبات التالية بشكل عام على حشوة لحام الذهب والمجوهرات بالنحاس الأصفر:

(1) يجب أن يكون محتوى الذهب في اللحام متوافقًا مع المجوهرات لضمان متطلبات جودة اللون.

(2) يجب أن يتمتع اللحام بأداء لحام جيد.

إن نطاق انصهار اللحام صغير نسبيًا، ويتدفق جيدًا بعد الانصهار، ويبلل الجسم المعدني جيدًا، مما يسهل اللحام واختراق اللحامات الصغيرة. تتمتع منطقة اللحام بهيكل كثيف، وتتحد بشكل جيد مع الجسم المعدني، وليست عرضة للعيوب مثل المسام والشوائب.

(3) يجب أن يتمتع اللحام بخصائص فيزيائية وكيميائية جيدة.

يجب أن يكون مشابهًا للجسم المعدني الملحوم من حيث اللون ومقاومة التآكل والجوانب الأخرى.

(4) نظرًا لأن لحام المجوهرات غالبًا ما يحتوي على العديد من نقاط اللحام المتفرقة، فإن اللحام المتعدد مطلوب لإكمال التجميع وإصلاح عيوب القطعة بأكملها. ولا يتطلب ذلك أن تكون نقطة انصهار اللحام أقل من أدنى نقطة انصهار للجسم المعدني فحسب، بل يتطلب أيضًا أن يتكون اللحام من سلسلة من اللحامات ذات نقاط انصهار مختلفة. في اللحام اللاحق، يجب أن تكون درجة انصهار اللحام اللاحق أقل من درجة انصهار اللحام السابق، مما يتطلب تكوين ما يشار إليه عادةً في الصناعة باللحام العالي واللحام المتوسط واللحام المنخفض.

(5) يجب أن يتمتع اللحام بخصائص ميكانيكية جيدة وأداء معالجة جيد.

في صناعة المجوهرات، غالبًا ما يتم لف اللحام في صفائح رقيقة أو يتم سحبه إلى أسلاك دقيقة للاستخدام، مما يتطلب أن يكون للحام خصائص تشوه باردة جيدة وخصائص ميكانيكية مماثلة للجسم المعدني في موقع اللحام حتى لا يتسبب في حدوث كسر هش في منطقة اللحام.

(6) اللحام آمن وصديق للبيئة، ويتجنب العناصر السامة مثل Cd وPb.

يُعد Cd عنصر إشابة تقليدي في لحام المجوهرات الذهبية K، والذي يمكنه خفض درجة انصهار سبائك سلسلة Au-Ag-Cu بشكل فعال وتحسين سيولة اللحام وقدرته على الملء. الخواص الميكانيكية للحام المحتوي على Cd ممتازة. ومع ذلك، نظرًا لأنه يولد بسرعة أبخرة CdO الضارة لجسم الإنسان عند ذوبانه، فإنه يحتوي على سمية تلامسية ويجب تقييد استخدامه. وفقًا للمعيار الوطني "اللوائح التنظيمية بشأن الحد من العناصر الضارة في المجوهرات" (GB 28480-2012) وتوجيه الاتحاد الأوروبي RoHS (2005/618/EC) (1)، يجب ألا يتجاوز المحتوى الكلي للعناصر الضارة في لحام المجوهرات الذهبية الحد الأقصى المحدد في المعيار، وهي محتوى الكروم (سداسي التكافؤ) والزئبق والرصاص أقل من 1000 مجم/كجم، ومحتوى الكادميوم أقل من 100 مجم/كجم، وإطلاقات النيكل أقل من 0.2/أوقية/(سم²⸳ أسبوع).

2. تركيبة لحام المجوهرات الذهبية K

يتم تحضير لحام مجوهرات الذهب K من سبائك سلسلة Au-Ag-Cu أو Au-Ag-Cu-Zn. يضمن استخدام لحام سبيكة سلسلة Au-Ag-Cu أن تكون تركيبة سبيكة اللحام هي نفسها تركيبة سبيكة مجوهرات الذهب K، مما يحافظ على الاتساق في التركيب واللون.

ومع ذلك، يجب أن تكون درجة انصهار سبيكة اللحام أقل من درجة انصهار سبيكة مجوهرات الذهب K، لذلك يجب تعديل نسبة Ag إلى النحاس في سبيكة سلسلة Au-Ag-Cu لخفض درجة انصهار اللحام. يمكن إضافة عناصر السبائك ذات درجة الانصهار المنخفضة مثل الزنك وSn وIn وIn وGa إذا كانت هناك حاجة إلى مزيد من خفض درجة الانصهار. ومن بين هذه العناصر، يتمتع الزنك بقابلية ذوبان تصل إلى 33.5 درجة انصهار (أ_t) في Au وIn وGa، حوالي 12％ (أ_t)، وقابلية الذوبان الحدية ل Sn هي 6.8％(a_t). لذلك، يمكن أن تؤدي إضافة كمية صغيرة من In، Ga، Sn إلى Au إلى خفض درجة حرارة الطور السائل للسبيكة بشكل كبير، ولكن إضافة كمية كبيرة جدًا ستقلل من خط التصلب، وتوسع نطاق الانصهار، وتسبب آثارًا ضارة. يسرد الجدول 3-18 تركيبات لحام الذهب K ونطاقات انصهاره.

الجدول 3-18 تركيب ونطاق انصهار بعض سبائك لحام الذهب K

النقاء	نوع اللحام	التركيب الكيميائي (بالوزن)/％						درجة حرارة الخط الصلب / ℃	درجة حرارة خط السوائل / ℃	نقطة الانصهار / ℃
النقاء	نوع اللحام	Au	أغ	النحاس	زنك	في	جا	درجة حرارة الخط الصلب / ℃	درجة حرارة خط السوائل / ℃	نقطة الانصهار / ℃
9K	درجة حرارة منخفضة	37.5	31.88	18.13	8.12	3.12	1.25	637	702	65
9K	ارتفاع درجة الحرارة	37.5	29.38	19.38	10.62	2.5	0.62	658	721	63
14K	درجة حرارة منخفضة	58.34	13.33	15.00	8.75	4.58	-	669	741	72
14K	درجة حرارة متوسطة	58.34	14.49	14.25	9.17	3.75	-	660	745	85
14K	ارتفاع درجة الحرارة	58.34	14.16	14.58	10.00	2.92	-	668	748	80
18K	درجة حرارة منخفضة	75.00	6.25	8.50	5.50	4.75	-	730	765	35
18K	درجة حرارة متوسطة	75.00	5.75	9.50	6.00	3.75	-	682	767	85
18K	ارتفاع درجة الحرارة	75.00	5.25	12.25	6.50	1.00	-	792	829	37
22K	درجة حرارة منخفضة	91.80	2. 40	2.00	1.00	2.80	-	850	890	40
22K	درجة حرارة متوسطة	91.80	3.00	2.60	1.00	1.60	-	895	920	25
22K	ارتفاع درجة الحرارة	91.80	4.20	3.00	1.00	-	-	940	960	20

3. إعداد سبائك لحام الذهب الأبيض بالنيكل K

إن أصناف وكميات لحام الذهب الأبيض النيكل K قليلة نسبيًا، وتتكون بشكل أساسي من أنظمة السبائك التالية

(1) سبائك سلسلة Au-Cu-Ni-Ni-Zn.

يعتمد لحام الذهب الأبيض عيار 18 قيراط من النيكل 18 قيراط في المقام الأول على مكونات سبائك منخفضة درجة الانصهار من سلسلة Au-Ni. ومع ذلك، بالنسبة لمعظم المجوهرات المصنوعة من الذهب الأبيض عيار K، فإن درجة انصهار سبائك الذهب الأبيض Au-Ni

لا يزال مرتفعًا نسبيًا، مما يجعله غير مناسب للاستخدام المباشر كلحام. ويتطلب إضافة مكونات أخرى، مثل إضافة الزنك لخفض درجة انصهار اللحام وإضافة النحاس لتحسين قابلية التشغيل، وتشكيل سبيكة لحام Au-Cu-Ni-Zni-Ni-Nzn.

(2) سبيكة Au-Ag-Cu-Ni-Ni-Nn.

يمكن أن يستخدم لحام الذهب الأبيض منخفض المحتوى من الذهب الأبيض K لحام الذهب الأبيض سبيكة Au-Ag-Cu-Ni-Zn، مع استخدام النيكل والزنك كعوامل تبييض لزيادة محتوى Ag كسبائك لحام.

وترد في الجدول 3-19 صيغ لحام المجوهرات الشائعة من الذهب الأبيض من سلسلة Au-Cu-Ni-Zn أو Au-Ag-Cu-Ni-Zn من الذهب الأبيض على شكل K. يأتي اللحام التجاري في أشكال مثل صفائح اللحام وأسلاك اللحام ومساحيق اللحام ومعاجين اللحام. يوضح الشكل 3-44 صفيحة لحام الذهب الملون النموذجي K.

الجدول 3-19 صيغ لحام المجوهرات الشائعة من الذهب الأبيض والنيكل K

مظهر اللحام	التركيب الكيميائي (بالوزن)/％					نطاق درجة حرارة الانصهار / ℃
مظهر اللحام	Au	أغ	النحاس	ني	زنك	نطاق درجة حرارة الانصهار / ℃
18K	75.00	-	1.00	16.50	7.50	888 ~ 902
18K	75.00	-	6.50	12.00	6.50	803 ~ 834
14K	58.33	15.75	11.00	5.00	9.92	800 ~ 833
14K	58.33	15.75	5.00	5.00	15.92	707 ~ 729
10K	41.67	30.13	15.10	12.00	1.10	800 ~ 832
10K	41.67	28.10	14.10	10.00	6.13	736 ~ 784
8K	33.30	42.00	10.00	5.00	9.70	721 ~ 788

نسخ الكتابة على مجوهرات سوبلينج - مصنع مجوهرات حسب الطلب، مصنع مجوهرات OEM و ODM

هيمان

خبير في منتجات المجوهرات --- 12 عاماً من الخبرة الوفيرة

مرحباً عزيزي

أنا هيمان، أب وبطل لطفلين رائعين. يسعدني مشاركة خبراتي في مجال المجوهرات كخبير في منتجات المجوهرات. منذ عام 2010، خدمت 29 عميلاً من جميع أنحاء العالم، مثل Hiphopbling و Silverplanet، حيث قمت بمساعدتهم ودعمهم في تصميم المجوهرات الإبداعية وتطوير منتجات المجوهرات وتصنيعها.

إذا كان لديك أي أسئلة حول منتج المجوهرات، لا تتردد في الاتصال بي أو مراسلتي عبر البريد الإلكتروني ودعنا نناقش الحل المناسب لك، وستحصل على عينات مجوهرات مجانية للتحقق من تفاصيل الحرفية وجودة المجوهرات.

دعونا ننمو معاً!

ترك التعليق إلغاء الرد

فئات الوظائف

هل تحتاج إلى دعم إنتاج المجوهرات؟

أرسل استفسارك إلى سوبلينج

مرحباً عزيزي

دعونا ننمو معاً!

اتبعني

لماذا تختار سوبلينج؟

الشهادات

سوبلينج تحترم معايير الجودة

أحدث المنشورات

كيفية ترصيع الأحجار الكريمة بشكل مثالي: دليل خطوة بخطوة لصانعي المجوهرات

هيمان - خبير منتجات المجوهرات يناير 9، 2025

تُعد هذه المقالة كنزاً دفيناً لعشاق صناعة المجوهرات، حيث توفر تقنيات مفصلة لترصيع الأحجار الكريمة. بدءاً من تحضير الأحجار الكريمة إلى تثبيت المجوهرات بالشمع الساخن، ويغطي طرق ترصيع محددة مثل الترصيع بالمشبك والإطار. ويتضمن الدليل أيضاً استخدام الأدوات الشائعة والعمليات خطوة بخطوة، مما يساعد متاجر المجوهرات والاستوديوهات والعلامات التجارية وتجار التجزئة والمصممين وبائعي التجارة الإلكترونية والشحن السريع على تعزيز مهاراتهم في صناعة المجوهرات لصنع مجوهرات رائعة مخصصة.

اقرأ المزيد "

كيفية صناعة مجوهرات الذهب الخالص: دليل خطوة بخطوة

هيمان - خبير منتجات المجوهرات يناير 13, 2025

تعلّم كيف تصنع مجوهرات من الذهب الخالص كالمحترفين! يغطي هذا الدليل جميع الخطوات، من الصب والتشكيل إلى الصقل. ستجد نصائح حول استخدام الأدوات مثل الكماشة والمشابك. مثالي لصانعي المجوهرات والمتاجر والمصممين. استعد لصياغة قطع ذهبية جميلة!

اقرأ المزيد "

علب تصوير مجوهرات سوبنغ (58) طقم مجوهرات من الفضة الإسترليني مرصع بأحجار الياقوت

العلب تصوير المجوهرات الجاهزة من Sobling.jewelry.com

هيمان - خبير منتجات المجوهرات مارس 30, 2023

مقدمة:
هذه حالة ناجحة من صور المجوهرات ومقاطع الفيديو التي أنهتها سوبلينج للعملاء.

اقرأ المزيد "

الخالدة والجديدة دائماً - الملوك الخمسة في عالم الأحجار الكريمة

هيمان - خبير منتجات المجوهرات 30 سبتمبر 2024

احصل على معلومات عن شراء الأحجار الكريمة. تعرّف على الألماس والزمرد والياقوت. تعرّف على درجات الألوان والوضوح وأفضل عمليات الشراء. تعرّف على كيفية اختيار الأحجار الكريمة وتقييمها لأعمال المجوهرات الخاصة بك أو التصميمات المخصصة.

اقرأ المزيد "

كيفية منع تلطيخ الفضة وتطبيق طلاء الفضة عديم الإلكتروليتروليس

كيفية منع بهتان الفضة وتطبيق طلاء الفضة الخالي من الكهرباء

هيمان - خبير منتجات المجوهرات 6 نوفمبر 2025

تتناول هذه المقالة كيفية الحفاظ على لمعان مجوهرات الفضة كأنها جديدة. وتشرح طرقًا مختلفة لحماية الفضة من التشويه، مثل استخدام مواد كيميائية أو طلاءات خاصة. كما تتناول كيفية طلاء الفضة على معادن أخرى، وكيفية ضمان بقاء الطلاء لامعًا. إنها مفيدة جدًا لكل من يصنع أو يبيع المجوهرات.

اقرأ المزيد "

الشكل 2-3-114 لا يمكن الحكم على الحجر النهائي من مظهره.

الدليل الشامل للأحجار الكريمة الاصطناعية: خصائص 16 نوعاً من الأحجار الكريمة الاصطناعية

هيمان - خبير منتجات المجوهرات نوفمبر 5، 2024

تُحدث الأحجار الكريمة الاصطناعية تحولاً في عالم المجوهرات، حيث تقدم بدائل عالية الجودة للأحجار الطبيعية. تعرّف على طريقة صنعها وخصائصها وكيفية اكتشاف الفرق بينها. ضروري لصائغي المجوهرات والمصممين وأي شخص يعمل في مجال المجوهرات المصنوعة حسب الطلب.

اقرأ المزيد "

ما هي الخصائص الرئيسية وطرق العناية بمواد المجوهرات الشائعة؟

هيمان - خبير منتجات المجوهرات أكتوبر 21، 2025

تعلّم كيفية الاعتناء بالذهب والفضة والبلاتين والماس والجاديت والياقوت والياقوت الأزرق والياقوت الأزرق واللؤلؤ والكهرمان. اكتشف طرق التنظيف، والتخزين المناسب لتجنب الخدوش والأكسدة، ونصائح للحفاظ على التألق. معرفة ضرورية لبائعي المجوهرات والمصممين وتجار التجزئة لحماية قيمة منتجاتك وجمالها.

اقرأ المزيد "

الشكل 1-5-4 اللؤلؤ غير المغسول وصدف عرق اللؤلؤ

كيفية إجراء المعالجة والتحديد والصيانة المثلى للؤلؤة

هيمان - خبير منتجات المجوهرات أكتوبر 15، 2024

اللؤلؤ كنوز في صناعة المجوهرات. يوضح هذا المقال كيفية إبرازها من خلال التنظيف والتبييض والصباغة وغيرها. تعلّم كيفية تمييز الحقيقي من المزيف واختر الأفضل لعملائك أو تصاميم المشاهير المخصصة. سواءً كنت متجراً أو مصمماً أو بائعاً، يساعدك هذا الدليل على التألق في لعبة اللؤلؤ.

اقرأ المزيد "

مصنع مجوهرات، تخصيص المجوهرات، مصنع مجوهرات المويسانيت، مجوهرات نحاسية نحاسية، مجوهرات شبه كريمة، مجوهرات الأحجار الكريمة الاصطناعية، مجوهرات لؤلؤة المياه العذبة، مجوهرات الفضة الإسترليني CZ، تخصيص الأحجار الكريمة شبه الكريمة، مجوهرات الأحجار الكريمة الاصطناعية

المنتجات المميزة

فئة المنتجات

فئة المواد

الدليل الشامل لصناعة سبائك الذهب كيه المستخدمة في المجوهرات

الدليل الشامل لصناعة سبائك الذهب كيه المستخدمة في المجوهرات

دليل شامل لخصائص سبائك الذهب K وميزاتها

مقدمة:：مقدمة

جدول المحتويات

القسم Ⅰ سبائك الذهب ومواد حشو الذهب K

1. سبائك الذهب

1.1 سبيكة Au-Ag

1.2 سبيكة النحاس-النحاس 1.2

1.3 سبيكة Au-Ni

1.4 سبيكة Au-Pd

2. مواد تعبئة الذهب K

2.1 الخصائص الفيزيائية

(1) الكثافة.

(2) اللون.

(3) المغناطيسية.

(4) نقطة الانصهار.

2.2 الخواص الكيميائية

2.3 الخواص الميكانيكية

2.4 أداء العملية

(1) أداء الصب.

(2) أداء معالجة اللدونة.

(3) أداء التلميع.

(4) أداء إعادة الاستخدام.

(5) أداء اللحام.

2.5 السلامة

2.6 العوامل الاقتصادية

القسم الثاني ذهب أصفر عيار 2 قيراط

1. تنظيم وأداء الذهب الأصفر K في نظام الذهب الأصفر K في نظام Au-Ag-Cu

1.1 الخواص الفيزيائية للذهب الأصفر K في نظام الذهب الأصفر K في نظام Au-Ag-Cu

(1) اللون.

(2) الكثافة.

(3) نقطة الانصهار.

(4) البنية المجهرية.

1.2 مقاومة الذهب Au-Ag-Cu K للتآكل

1.3 الخصائص الميكانيكية للذهب Au-Ag-Cu K

1.4 أداء معالجة الذهب Au-Ag-Cu K

2. الدرجات والخصائص النموذجية للذهب كيه للزينة

الجدول 3-10 الدرجات والخصائص النموذجية للذهب K للزينة

3. المشاكل الشائعة في صناعة مجوهرات الذهب كيه

3.1 المشكلات اللونية للذهب K

3.2 المشكلات المتعلقة بالسطح الشجيري للذهب K

3.3 مسألة الشوائب في الذهب K

القسم III K الذهب الأبيض

1. تبييض الذهب والدرجات البيضاء للذهب الأبيض K

الجدول 3-11 قدرات التبييض والعيوب الرئيسية لعناصر السبائك للذهب (وفقًا لباغنود وآخرون، 1996)

3-12 درجة اللون الأبيض من الذهب الأبيض عيار K

2. فئات الذهب الأبيض K وخصائصه

2.1 نيكل ذهب أبيض عيار 2.1 قيراط

2.2 البلاديوم ذهب أبيض عيار K

2.3 الذهب الأبيض النيكل-البلاديوم عيار K

2.4 الذهب الأبيض الخالي من النيكل (منخفض) البلاديوم عيار K

3. متطلبات أداء الذهب الأبيض K

3.1 مقاومة اللون والتآكل

3.2 نقطة الانصهار والتقلب

3.3 هيكل الحبوب 3.3

3.4 الصلابة وقابلية التصنيع

3.5 يجب أن تتوافق مواد الذهب الأبيض النيكل K مع معايير التوجيهات ذات الصلة.

3.6 تلبية متطلبات حماية البيئة وخفض التكاليف

4. تكوين وأداء بعض الذهب الأبيض عيار كيه

الجدول 3-13 تركيب وخصائص بعض الذهب الأبيض النيكل K

الجدول 3-14 تكوين وأداء جزء من الذهب الأبيض كيه البلاديوم K

5. المشاكل الشائعة مع خامات مجوهرات الذهب الأبيض النيكل عيار كيه

5.1 مشكلة حساسية النيكل

5.2 مشكلات الألوان

5.3 المشكلات المغناطيسية

5.4 مشاكل الأداء الضعيف في المعالجة

5.5 مشكلات التشقق الناتج عن التآكل الإجهادي

الجدول 3-15 أسباب وعواقب تكون الإجهاد المتبقي في المخالب

5.6 مشاكل عيوب الصب

(1) مشكلات البقعة الصعبة

تأتي النقاط الصلبة بشكل أساسي من الجوانب التالية:

فصل ني.

تكوين النيكل2مركبات Si الوسيطة.

تشكل أكسدة السيليكون SiO2.

فصل عوامل تنقية الحبوب.

أجسام غريبة معقدة مختلطة من الخارج.

تكوين النيكل₂مركبات Si الوسيطة.

تشكل أكسدة السيليكون SiO₂.