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Einführung von reinem Gold als Material für die Schmuckherstellung
Reines Gold und seine Legierungsmaterialien für Schmuck
Einleitung:
Gelbgold hat eine schöne Farbe, eine gute chemische Stabilität, einen ausgezeichneten ästhetischen Wert und einen hohen Sammlerwert und trägt zur Werterhaltung und -steigerung bei. Es besitzt außerdem eine hervorragende Dehnbarkeit und wird seit der Antike als Dekorationsmaterial und Zahlungsmittel für Schmuck, Kunsthandwerk und Gedenkmünzen verwendet.
Inhaltsübersicht
Abschnitt Ⅰ Grundlegende Eigenschaften von Gold
1. Physikalische Eigenschaften von Gold
Die Indikatoren für die physikalischen Eigenschaften von Gold haben mehrere Aspekte, wie in Tabelle 3-1 dargestellt.
Tabelle 3-1 Physikalische Haupteigenschaften und Indexwerte von Gold (teilweise aus Ning Yuantao und anderen, 2013)
| Physikalische Eigenschaften | Index-Werte | Physikalische Eigenschaften | Index-Werte |
|---|---|---|---|
| Chroma | L* = 84,0, a* = 4,8, b*= 34,3 | Linearer Ausdehnungskoeffizient (0 ~ 100℃) | 14.2 x 10-6/℃ |
| Dichte (18℃) | 19,31 g/cm3 | Widerstandswert (25℃) | 2.125 x 10-6 Ω - cm |
| Schmelzpunkt | 1064℃ | Spezifische Wärmekapazität (25℃) | 25,33 J/(mol - K) |
| Siedepunkt | 2860℃ | Schmelzwärme | 12,5 kJ/mol |
| Dampfdruck(1064℃) | 0,012 Pa | Wärme der Verdampfung | 365,3 kJ/mol |
| Wärmeleitfähigkeit (25℃) | 315 W/(m - K) | Debye-Temperatur ϴp | 178 K |
| Temperaturleitfähigkeit (0℃) | 1.25 m2/s | Magnetische Suszeptibilität | -0.15x10-6 cm3/g |
Die physikalischen Eigenschaften von Gold weisen insgesamt die folgenden Merkmale auf:
(1) Gold hat eine goldene Farbe und ist eines der beiden einzigen farbigen Metalle unter allen metallischen Werkstoffen (das andere ist Kupfer).
(2) Gold hat eine hohe Dichte und fühlt sich schwer an. Die Dichte von Gold nimmt mit steigender Temperatur ab, und wenn die Temperatur den Schmelzpunkt erreicht (kurz vor dem Schmelzen), sinkt die Dichte auf 18,2 g/cm3Wenn es vollständig geschmolzen ist (die Temperatur bleibt beim Schmelzpunkt konstant), sinkt die Dichte auf 17,3 g/cm3.
(3) Gold hat einen mäßigen Schmelzpunkt, und seine Schmelzwärme ist relativ niedriger als die der Platingruppenmetalle, was für die thermische Verarbeitung wie Schmelzen, Gießen und Schweißen von Vorteil ist.
(4) Gold hat eine gute elektrische und thermische Leitfähigkeit. Die elektrische Leitfähigkeit von Gold liegt nach Silber und Kupfer an zweiter und dritter Stelle. Mit steigender Temperatur nimmt der spezifische Widerstand zu. Die Wärmeleitfähigkeit von Gold liegt mit 74％ nach der von Silber an zweiter Stelle.
(5) Gold hat eine sehr geringe Volatilität. Zwischen 1000-1300℃ ist die Menge des verdampften Goldes vernachlässigbar. Die Geschwindigkeit der Goldverdampfung hängt von der umgebenden Atmosphäre und der Erhitzungstemperatur ab. Wenn Gold beispielsweise unter atmosphärischen Bedingungen bei 1075℃, 1125℃ und 1250℃ geschmolzen wird, beträgt der Goldverlust nach einer Stunde 0,009％, 0,10％ und 0,26％; in Kohlegas ist der Verlust an verdampftem Gold sechsmal so hoch wie in Luft; in Kohlenmonoxid ist der Verlust doppelt so hoch wie in Luft.
(6) Die magnetische Suszeptibilität von Gold ist negativ, es ist diamagnetisch.
2. Die chemischen Eigenschaften von Gold
2.1 Gold hat eine hohe chemische Stabilität.
(1) Antioxidative Eigenschaften.
Gold hat hervorragende antioxidative Eigenschaften und geht auch bei Feuchtigkeit in der Atmosphäre keine chemischen Reaktionen ein. Gold ist das einzige Metall, das bei hohen Temperaturen nicht mit Sauerstoff reagiert; bei 1000℃ wurde kein Gewichtsverlust festgestellt, nachdem Gold 40 Stunden lang in einer Sauerstoffatmosphäre gelagert wurde.
(2) Korrosionsbeständigkeit.
Gold hat ein sehr hohes Ionisierungspotenzial und ist chemisch sehr stabil. Bei Raumtemperatur können einzelne anorganische Säuren wie Salpetersäure, Schwefelsäure, Salzsäure, Flusssäure und andere starke Säuren nicht mit ihm reagieren. Die meisten organischen Säuren (wie Weinsäure, Zitronensäure, Essigsäure usw.) und Laugen NaOH oder KOH können ebenfalls nicht mit ihm reagieren. Bestimmte Einzelsäuren, gemischte Säuren, Halogengase und Salzlösungen können jedoch in unterschiedlichem Maße Korrosion an Gold verursachen. Zum Beispiel Königswasser (eine 3:1-Mischung aus Salzsäure und Salpetersäure), Chlorwasser, Bromwasser, Bromwasserstoffsäure (HBr), Jodlösung in Kaliumjodid (KI +I2), alkoholische Jodlösung (C2H5OH + I2), Eisenchloridlösung in Salzsäure (FeCl3 + HCl), Cyanidlösung (NaCN, KCN), Chlor (bei Temperaturen über 420 K), Thioharnstoff (NH2⸳CS⸳NH2), Acetylen (C2H2(bei einer Temperatur von 753 K) und gemischte Säuren aus Selen- und Tellursäure oder Schwefelsäure können alle mit Gold reagieren. Die Auswirkungen der verschiedenen korrosiven Medien auf Gold sind in Tabelle 3-2 dargestellt.
Tabelle 3-2 Verhalten von Gold in verschiedenen korrosiven Medien
| Ätzende Medien | Mittlerer Zustand | Temperatur | Grad der Goldkorrosion | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Ätzende Medien | Mittlerer Zustand | Temperatur | Fast keine Korrosion | Leichte Korrosion | Mäßige Korrosion | Starke Korrosion |
| Schwefelsäure | 98％ | Raumtemperatur - 100℃ | Ja | |||
| Salpetersäure | 70％ | Raumtemperatur - 100℃ | Ja | |||
| Salpetersäure | Smoky > 90％ | Raumtemperatur | Ja | |||
| Chlorwasserstoffsäure | 36％ | Raumtemperatur - 100℃ | Ja | |||
| Fluorwasserstoffsäure | 40％ | Raumtemperatur | Ja | |||
| Königswasser | 75％HC1 + 25％HNO3 | Raumtemperatur | Ja | |||
| Perchlorsäure | 70-72％ | Raumtemperatur -100℃ | Ja | |||
| Phosphorsäure | > 90％ | Raumtemperatur - 100℃ | Ja | |||
| Chlor | Trockenes Chlor | Raumtemperatur | Ja | |||
| Chlor | Nasses Chlor | Raumtemperatur | Ja | |||
| Zitronensäure | Raumtemperatur ~ 100℃ | Ja | ||||
| Selensäure | Raumtemperatur - 100℃ | Ja | ||||
| Quecksilber | Raumtemperatur | Ja | ||||
| Eisen(III)-chlorid-Lösung | Raumtemperatur | Ja | ||||
| Natriumhydroxidlösung | Raumtemperatur | Ja | ||||
| Ammoniaklösung | Raumtemperatur | Ja | ||||
| Kaliumcyanidlösung | Raumtemperatur - 100℃ | Ja | ||||
| Geschmolzenes Natriumhydroxid | 350℃ | Ja | ||||
| Geschmolzenes Natriumperoxid | 350℃ | Ja | ||||
| Jodlösung in Alkohol | Raumtemperatur | Ja | ||||
2.2 Gold kann verschiedene Verbindungen bilden und liegt in den Verbindungen entweder in der Oxidationsstufe +1 oder +3 vor.
Zu den Goldchloriden gehören Goldtrichlorid (AuCl3) und Monochlorid (AuCl). Das wasserfreie AuCl3 ist rot, und AuCl3⸳2H2O ist orange-gelb. Durch Erhitzen von Goldpulver in Chlor bei 140-150℃ kann AuCl3. Beim Auflösen von Gold in Königswasser oder chlorhaltigen wässrigen Lösungen entsteht auch AuCl3. AuCl3das leicht Komplexe mit anderen Chloriden bildet, wie z. B. M[AuCl4], H[AuCl4], wodurch das Gold in einer stabilen AuCl4 Form. Dies ist die Grundlage für die Chlorierungsmethode der Goldgewinnung. Gold kann aus goldhaltigen Chloridlösungen mit Eisensalzen, Schwefeldioxid, Oxalsäure usw. ausgefällt werden.
Zu den Goldcyaniden gehören Goldcyanid (AuCN), Golddicyanid [Au(CN)2], usw. Erhitzen von Salzsäure oder Schwefelsäure mit Kaliumgoldcyanid [KAu(CN) 2] kann AuCN ergeben. Es ist ein zitronengelbes kristallines Pulver, das sich in Ammoniak, Ammoniumpolysulfid, Alkalimetallcyaniden und Thiosulfaten lösen kann. Einfache Goldcyanide reagieren leicht mit Alkalimetallcyaniden unter Bildung von Goldcyanidkomplexen, wie z. B. Na[Au(CN)2], K[Au(CN)2] usw.; in Gegenwart von Sauerstoff kann Gold in der Cyanidlösung auch die oben genannten Komplexe bilden, so dass das Gold zur Stabilisierung der Au(CN) 2in der Lösung vorhanden ist. Dies ist sehr wichtig für die Goldgewinnung mit Zyanid, Au(CN) 2Das Gold in der Lösung kann leicht durch das Reduktionsmittel ausgefällt werden.
Zu den Goldsulfiden gehören Gold(II)disulfid (Au2S) , Gold(II)disulfid (Au2S2), und Gold(II)-trisulfid (Au2S 3) . Au 2S kann sich in KCN-Lösung und Alkalimetallsulfiden auflösen.
Zu den Goldoxiden gehören Gold(II)-oxid (Au2O) und Gold(III)-oxid (Au2O 3). Da Gold nicht direkt mit Sauerstoff reagiert,
Goldoxide können nur aus goldhaltigen Lösungen gewonnen werden. Durch Behandlung von gekühltem verdünntem Goldchlorid mit Natronlauge kann ein tiefviolettes Pulver, ein Goldoxidhydrat, gewonnen werden, und durch Erhitzen entsteht Au 2O. Wenn Au 2O mit Wasser in Berührung kommt, zersetzt es sich in Au2O 3.
Die Goldhydroxide haben dreiwertiges [Au(OH) 3] und einwertigem (AuOH), wobei ersteres stabiler ist.
2.3 Goldverbindungen werden schnell zu elementarem Gold reduziert.
Die stärksten Metalle, die Gold reduzieren können, sind Magnesium, Zink und Aluminium. Diese Eigenschaft wird beim Zyanidverfahren zur Goldgewinnung ausgenutzt, bei dem Zinkpulver als Ersatz verwendet wird. Organische Stoffe wie Ameisensäure, Oxalsäure, Hydrochinon, Hydrazin, Acetylen usw. können Gold ebenfalls reduzieren. Es gibt viele Reduktionsmittel für Goldverbindungen, darunter Wasserstoff unter hohem Druck, Metalle mit einer Potenzialreihe vor Gold sowie Wasserstoffperoxid, Zinn(II)-chlorid, Eisensulfat, Eisen(III)-chlorid, Bleioxid, Mangandioxid, starke Basen und Erdalkalimetallperoxide.
3. Mechanische Eigenschaften von Gold
3.1 Geringe Härte
Im geglühten Zustand beträgt die Härte von Gold nur HV 25-27. Im gegossenen Zustand beträgt seine Härte ebenfalls nur etwa HV 30. Bei einer Verformungsrate von 60％ im kaltverformten Zustand beträgt die Härte etwa HV 60.
3.2 Schlechte Verschleißfestigkeit
Aufgrund seiner geringen Härte können Kratzer von Nägeln und Bisse von Zähnen Spuren hinterlassen. Goldschmuck kann aufgrund von Stößen und Reibung beim täglichen Tragen schnell Dellen, Kratzer und Verschleißerscheinungen aufweisen.
3.3 Hohe Dehnungsrate, gute Duktilität
Die Dehnungsrate im gegossenen Zustand erreicht 30％, während die Dehnungsrate im geglühten Zustand 45％ erreichen kann.
3.4 Geringe Festigkeit, kleiner Elastizitätsmodul, leicht verformbar
Die Streckgrenze von hochreinem Gold beträgt bei Raumtemperatur nur 3,43 MPa, und der Elastizitätsmodul liegt bei nur 79 GPa.
4. Die Prozessleistung von Gold
4.1 Gute Gussleistung
Der Schmelzpunkt von Gold ist moderat, und die Gießtemperatur des geschmolzenen Metalls übersteigt in der Regel nicht 1200℃, wodurch es sich für Präzisionsgießverfahren mit Gipsformen eignet, die nicht zu Gussfehlern wie Schrumpfung und Vakuum neigen. Die Flüchtigkeit von Gold ist extrem gering; beim Schmelzen zwischen 1100℃-1300℃ beträgt der Verflüchtigungsverlust von Gold nur 0,01％ 0,025％, und die Höhe des Verflüchtigungsverlustes hängt vom Gehalt an flüchtigen Verunreinigungen in der Charge und der Schmelzatmosphäre ab. Der Verdampfungsverlust von Gold in Gas ist sechsmal so hoch wie in Luft, und der Verlust in Kohlenmonoxid ist 2-mal so hoch wie in Luft.
4.2 Gute Kaltverformbarkeit
Aufgrund der geringen Festigkeit von Gold lässt es sich bei Raumtemperatur durch Verfahren wie Walzen, Ziehen und Schmieden leicht formen - antike Artefakte. Die Materialien enthalten zahllose Goldschmuckstücke und Goldgegenstände, die durch Kaltbearbeitungstechniken wie Filigranisieren, Weben, Hämmern und Gravieren hergestellt wurden. 1 g reines Gold kann normalerweise zu einem 320 m langen Draht gezogen werden. Mit moderner Verarbeitungstechnik kann 1 Gramm reines Gold sogar zu einem 3420 m langen Feindraht gezogen werden. Reines Gold kann zu Goldfolie mit einer Dicke von 0,1 x 10 mm gehämmert werden.-3 mm, was selbst unter dem Mikroskop sehr dicht erscheint. Wenn jedoch Verunreinigungen wie Blei, Wismut, Tellur, Kadmium, Antimon, Arsen und Zinn vorhanden sind, kann es spröde werden; so kann Goldfolie, die 0,05％ Wismut enthält, mit der Hand zerdrückt werden. Die Wirkung von Blei ist noch ausgeprägter; wenn reines Gold 50 x 10-6 Blei beeinträchtigt die Plastizität von Gold, und wenn der Bleigehalt 0,01％ erreicht, geht die Duktilität vollständig verloren.
4.3 Gute Schweißleistung
Aufgrund der guten chemischen Hochtemperaturstabilität von Gold ist seine Schweißleistung ausgezeichnet, und es bildet beim Schweißen weder eine Oxidschicht, die die Metallverbindung beeinträchtigt, noch ist es anfällig für die Bildung von Einschlüssen.
4.4 Gold hat eine sehr geringe Volatilität
Unter 1000℃ wurde das Gold 40 Stunden lang in eine Sauerstoffatmosphäre gelegt, und es wurde kein Gewichtsverlust beobachtet. Unter 1075℃, 1125℃ und 1250℃ wurde Gold an der Luft geschmolzen, und nach 1 Stunde betrug der Goldverlust nur 0,009％, 0,10％ und 0,26％; dieser Verlust ist eher auf Verflüchtigung als auf Oxidation zurückzuführen.
Abschnitt II Die Reinheit und die Maßeinheiten von Gold
1. Die Reinheit von Gold
1.1 Methoden zur Anzeige der Reinheit
Der Reinheitsgrad von Gold bezieht sich auf den Goldgehalt, d. h. auf den Mindestqualitätsgehalt von Gold. Traditionell gibt es drei Methoden zur Angabe des Reinheitsgrads von Gold: die Prozentmethode, die Promille-Methode und die K-Zahl-Methode. Die Prozentmethode drückt den Goldgehalt in Prozent (％) aus; die Promille-Methode drückt den Goldgehalt in Promille (‰) aus; die K-Zahl-Methode hat ihren Ursprung im englischen Wort "karat", dem international anerkannten Einheitssymbol für die Berechnung der Reinheit oder Qualität von Gold, abgekürzt als K.
K-Zahlen-Methode: teilt die Reinheit von Gold in 24 Teile, wobei der höchste Reinheitsgrad, reines Gold, 24 K und der niedrigste Reinheitsgrad 1 K beträgt. Theoretisch beträgt der Reinheitsgrad von reinem Gold 100％, abgeleitet von 24 K = 100％, was sich als K = 4,16666666 ％ berechnen lässt. Da der prozentuale Wert von 1 K eine sich unendlich wiederholende Dezimalzahl ist, gibt es in verschiedenen Ländern und Regionen leicht abweichende Vorschriften für den Wert von 1 K.
1.2 Reinheit von Gold für Schmuck
Je nach Reinheit des Goldes für Schmuck kann man es grob in zwei Kategorien einteilen: reines Gold und K-Gold.
(1) Kategorie Reines Gold
Der Goldgehalt in der Kategorie reines Gold beträgt mindestens 99％. Die auf dem Markt gebräuchlichen Bezeichnungen reines Gold, Gesamtgold, 999er Gold, 9999er Gold, Rotgold und 24K-Gold gehören zur Kategorie des reinen Goldes.
Unter reinem Gold versteht man Gold mit einem Reinheitsgrad von tausend Teilen pro Tausend. In Wirklichkeit ist es unmöglich, einen Reinheitsgrad von tausend Teilen pro Tausend zu erreichen. Wie das Sprichwort sagt: "Gold kann nicht vollkommen rein sein, und kein Mensch ist vollkommen". Absolut reines Gold gibt es nicht. Nach dem derzeitigen Stand der Technik ist es unmöglich, reines Gold zu gewinnen,
Das reinste Gold kann nur 99,999999％ erreichen und wird speziell als "Reagenzgold" für Standardreagenzien verwendet. Die Herstellung von hochreinem Reagenzgold erfordert eine große Menge an Rohstoffen und Brennstoffen, so dass sein Preis auf dem internationalen Edelmetallmarkt um ein Vielfaches höher ist als der von reinem Gold. Selbst in bestimmten Industriezweigen wird hochreines Gold nur mit Vorsicht verwendet, um Kostensteigerungen und Abfälle zu vermeiden. Außerdem hat es unter dem Gesichtspunkt des Gebrauchswertes von Schmuckstücken keine praktische Bedeutung.
Derzeit gibt es auf dem Markt hauptsächlich drei Arten von Gold, die für die Herstellung von reinem Goldschmuck verwendet werden, je nach Goldgehalt:
"Four Nine Gold" mit einem Feingehalt von 99,99％, was 24 Karat Gold entspricht;
"Three Nine Gold" mit einem Feingehalt von 99,9％, gemeinhin als 999er Gold bekannt;
"Two Nine Gold" mit einem Feingehalt von 99％ ist weithin als "99 Gold" oder "reines Gold" bekannt.
(2) K-Gold-Typen
Da die Festigkeit und die Härte von reinem Gold zu gering sind, wird eine Legierung hergestellt, indem man dem reinen Gold einen bestimmten Anteil an Legierungselementen hinzufügt, wodurch K-Gold mit entsprechendem Feingehalt entsteht, das die Festigkeit und die Zähigkeit des Goldes erhöhen kann und zum international bekannten Gold für Schmuckstücke wird.
Aufgrund der Unterschiede zwischen östlichen und westlichen Kulturen variiert der Goldgehalt, der für die Herstellung von Schmuck und Dekorationsartikeln verwendet wird, von Land zu Land und von Region zu Region. Die von den Ländern auf der ganzen Welt angenommenen Standards für Gold in Schmuckqualität liegen jedoch unter 8K, und sie müssen den Mindestgoldgehalt für jede Qualität gewährleisten, wie in Tabelle 3-3 dargestellt.
Tabelle 3-3 Gängige Goldqualitäten für Schmuck in verschiedenen Ländern und Regionen
| Land oder Region | Üblicher Goldgehalt | Entsprechender Goldgehalt |
|---|---|---|
| China | Reines Gold, 18K | 99.9％ , 75％ |
| Indien | 22K | 91.6％ |
| Arabische Länder | 21 K | 87.5％ |
| Vereinigtes Königreich | Hauptsächlich 9K, mit einer kleinen Menge von 22K und 18K | 37.5％, 91.6％, 75.0％ |
| Deutschland | 8K , 14K | 33.3％ , 58.5％ |
| Vereinigte Staaten | 14K , 18K | 58.5％ , 75.0％ |
| Italien, Frankreich | 18K | 75.0％ |
| Russland | 18K - 9K | 75.0％ ~ 37.5％ |
| Vereinigte Staaten | 10K - 18K | 41.6％ ~ 75.0％ |
Die Internationale Organisation für Normung (ISO) stellt Anforderungen an den Reinheitsgrad von Gold, das für Schmuck verwendet wird, der mit dem von der Europäischen Union empfohlenen Reinheitsgrad übereinstimmt. Die Merkmale des Goldes sind in etwa folgende:
22K Gold,
mit einer etwas höheren Härte als reines Gold, kann zum Einfassen größerer einzelner Edelsteine verwendet werden. Aufgrund der geringeren Festigkeit des Materials sollten die Schmuckdesigns jedoch einfach sein, und es wird in der Schmuckindustrie nicht häufig verwendet.
18K Gold,
mit mäßiger Härte und idealer Duktilität eignet sich zum Einfassen verschiedener Edelsteine, und das fertige Produkt lässt sich nicht so leicht verformen, so dass es in der Schmuckindustrie das am häufigsten verwendete K-Gold ist.
14K Gold,
mit einer härteren Textur, hoher Zähigkeit und starker Elastizität, kann verschiedene Edelsteine fassen, hat gute dekorative Eigenschaften und ist preisgünstig.
9K Gold,
mit hoher Härte und geringer Dehnbarkeit eignet sich nur für die Herstellung von einfach geformtem Schmuck, in den einzelne Edelsteine eingesetzt werden. Es ist preiswert und wird häufig für die Herstellung von modischem Schmuck, Medaillen und Plaketten verwendet.
1.3 Schmuck-Reinheitskennzeichen und -Etiketten
Bei Goldschmuck wird der Feingehalt in Teilen pro Tausend (K-Zahl) und einer Kombination aus Gold, Au oder G angegeben. Bei Gold mit einem Feingehalt von 18K kann die Kennzeichnung beispielsweise wie folgt lauten: Gold 750 18K Gold, Au750 (Abbildung 3-1), Au18K, G750, G18K.
Um den Reinheitsgrad des Produkts nicht zu übertreiben und die Verbraucher nicht in die Irre zu führen, muss auf den Produktetiketten von 24-karätigem Goldschmuck die Bezeichnung "24-karätiges Gold", "999er Gold" oder "9999er Gold" angegeben werden, unabhängig davon, ob es sich um "24-karätiges Gold" handelt. Angenommen, der nominale Goldgehalt muss angegeben werden. In diesem Fall kann er an anderer Stelle auf dem Etikett (nicht vor oder nach dem Produktnamen) auf der Grundlage der registrierten Unternehmensstandards deutlich angegeben werden.
Abbildung 3-1 Farbstempel auf dem Ring
2. Maßeinheiten für Gold
2.1 Maßeinheiten für das Goldgewicht
Zu den international anerkannten Maßeinheiten für Gold gehören Gramm, kg, Unzen, Troy Pounds, Pennyweights usw. Die üblicherweise verwendeten Maßeinheiten für Gold sind in Tabelle 3-4 aufgeführt.
Tabelle 3-4 Umrechnungstabelle für gängige Goldmaßeinheiten (mit international anerkannten Abkürzungssymbolen)
| Qualität | Goldbilanz (gr.) | Pfenniggewicht (dwt.) | Troy Unze (t. oz.) | Avoirdupois-Unze (av. oz.) | Avoirdupois-Pfund (durchschnittliches lb.) | Gramm(g) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 Goldunze | 1 | 0.041666 | 0.0020833 | 0.00228571 | 0.000142857 | 0.0648 |
| 1 Pfennig Gewicht | 24 | 1 | 0.05 | 0.0548571 | 0.00342857 | 1.5552 |
| 1 Feinunze | 480 | 20 | 1 | 1.0971428 | 0.0685714 | 31. 1035 |
| 1 Troy Pfund | 5760 | 240 | 12 | 13.165714 | 0.822857 | 373.248 |
| 1 avoirdupois Unze | 437.5 | 18.2292 | 0.911458 | 1 | 0.0625 | 28.35 |
| 1 avoirdupois Pfund | 7000 | 291.666 | 14.58333 | 16 | 1 | 453.6 |
| 1 mg | 0.015432 | 0.000643 | 0.00003215 | 0.000035274 | 0.0000022046 | 0.001 |
| 1 g | 15.432 | 0.643 | 0.03215 | 0.035274 | 0.0022046 | 1 |
| 1 kg | 15432 | 643 | 32.15 | 35.274 | 2. 2046 | 1000 |
2.2 Internationale Goldpreis-Messeinheiten
Vor 1933 wurde der Goldpreis in verschiedenen Währungen angegeben, darunter der US-Dollar, das britische Pfund, der französische Franc usw. Bis 1944 erreichten die Länder das Bretton-Woods-System, das den Dollar direkt an das Gold koppelte. Der Dollar wurde allmählich zur Weltwährung, wobei ein fester Wechselkurs von 1 Feinunze Gold gleich 35 Dollar galt, so dass die Länder ihre Dollars in Gold umtauschen konnten. Bis in die 1970er Jahre führte die lockere Geldpolitik der USA schließlich zum Zusammenbruch des Bretton-Woods-Systems, und der Goldpreis war nicht mehr auf 35 Dollar pro Feinunze festgelegt, so dass die Zentralbanken uneingeschränkt Geld drucken konnten. Als die USA jedoch zur größten Wirtschafts- und Militärmacht der Welt aufstiegen, wurde der Dollar zur Währung für den Goldpreis. Bis heute ist die internationale Maßeinheit für den Goldpreis der Dollar pro Unze.
Abschnitt III Materialien und Modifikationen für reines Gold zu Dekorationszwecken
1. Die Marktposition und allgemeine Probleme von massivem Goldschmuck
Nach den in China seit Jahrtausenden überlieferten Vorstellungen stehen Gold- und Silberschmuck für Reichtum und die Verkörperung des Adels. Zur gleichen Zeit erkannten die alten Kaiser Gelb als die Farbe, die den Status repräsentiert, und die Belohnungen im Palast wurden oft durch verschiedene Gold- und Silberschmuckstücke ersetzt. Daher hat Goldschmuck nach wie vor die tiefe Bedeutung von Adel und Reichtum, zumal er die schöne Konnotation einer harmonischen Ehe verkörpert. Bei den traditionellen Hochzeitsbräuchen ist Goldschmuck nahezu unverzichtbar. Daher ist massiver Goldschmuck in verschiedenen Ländern seit der Antike bei den Massen beliebt und nimmt auch heute noch einen großen Anteil am Schmuckmarkt ein.
Traditioneller reiner Goldschmuck hat jedoch auch einige Probleme bei der Herstellung, der Verarbeitung und dem Tragen, die häufig auftreten.
1.1 Reinheitsgarantie
Die Kategorie des reinen Goldes in der Schmuckindustrie ist relativ vage; gemeinhin werden 24K Gold, 999 Gold und reines Gold als reines Gold bezeichnet. Der Goldgehalt von 24K Gold ist nicht weniger als 99,99％, und das "9999 reine Gold", das in den letzten Jahren auf dem Markt angeboten wurde, gehört zu 24K Gold; der Goldgehalt von reinem Gold ist nicht weniger als 99％; der Goldgehalt von tausend reinem Gold ist nicht weniger als 99,9％.
Schmuckunternehmen kaufen in der Regel reine Goldbarren als Rohmaterial für die Herstellung von reinem Goldschmuck. Legitime, handelsübliche Feingoldbarren müssen auf der Oberfläche Markierungen aufweisen, die den Hersteller, die Qualität, den Feingehalt und die Seriennummer usw. angeben (Abbildung 3-3).
Abbildung 3-3 Reiner Goldbarren
Die Internationale Organisation für Normung (ISO) beschränkt die Verunreinigungselemente in reinen Goldnuggets, wie in Tabelle 3-5 dargestellt.
Tabelle 3-5 Anforderungen an den Gehalt an Verunreinigungen für reine Goldbarren.
| Klasse | Au-Gehalt ％ | Gehalt an Verunreinigungen / X 10-6 | Gesamtgehalt an Verunreinigungen X 10-6 | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Klasse | Au-Gehalt ％ | Ag | Cu | Fe | Pb | Bi | Sb | Pd | Mg | Sn | Cr | Ni | Mn | Gesamtgehalt an Verunreinigungen X 10-6 |
| IC - Au99. 995 | ≥99.995 | ≤10 | ≤10 | ≤10 | ≤10 | ≤10 | ≤10 | ≤10 | ≤10 | ≤10 | ≤3 | ≤3 | ≤3 | < 50 |
| IC - Au99. 99 | ≥99.99 | ≤50 | ≤20 | ≤20 | ≤10 | ≤20 | ≤10 | ≤30 | ≤30 | - | ≤3 | ≤3 | ≤3 | ≤100 |
| IC - Au99. 95 | ≥99.95 | ≤200 | ≤150 | ≤30 | ≤30 | ≤20 | ≤20 | ≤200 | - | - | - | - | - | 500 |
| IC - Au99. 50 | ≥99.50 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 5000 |
Während des Produktionsprozesses können beim Schmelzen, Gießen, Schweißen, bei der Kaltverarbeitung usw. Verunreinigungen beigemischt werden. Die Verwendung von Lot mit einem niedrigeren Schmelzpunkt beim Schweißen beeinträchtigt die Qualität des Goldes. Um die Qualität von Schmuck aus Au999 (reinem Gold), das den größten Marktanteil auf dem Markt hat, zu gewährleisten, wird zusätzlich zur Verstärkung des Produktionsprozesses und der Kontrolle allgemein empfohlen, dass die gekauften Goldrohstoffe IC - Au99,99 sind.
1.2 Probleme mit Roststellen
Au999 hat eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, aber Berichte über Rostprobleme auf Goldschmuckoberflächen sind keine Seltenheit. Abbildung 3-4 zeigt die "Rostflecken" auf der Oberfläche von Au999-Goldschmuck (Abbildung 3-4). Auf der Oberfläche des Goldschmucks sind mehrere schwerwiegende "Rostflecken" aufgetreten. Die "Rostflecken" sind ungleichmäßig verteilt und variieren in ihrer Größe, wobei die meisten Flecken mit bloßem Auge oder unter dem Mikroskop mit geringer Vergrößerung sichtbar sind. Die Farbe der "Rostflecken" variiert in verschiedenen Bereichen, vor allem in folgenden.
Rot, Braun, Dunkelbraun und Schwarz kontrastieren mit dem rein goldenen Hintergrund von Au999. Die meisten Flecken haben einen rötlich-braunen Farbring, und die stärker verfärbten Flecken sind miteinander verbunden und bilden Rostflecken, die dazu neigen, sich nach außen auszudehnen.
Abbildung 3-4 Die "Rostflecken" auf der Oberfläche von Au999-Goldschmuck
Unter dem Rasterelektronenmikroskop ist die Anzahl der Mikrolöcher im zentralen Bereich des "Rostflecks" unterschiedlich. In größeren Bereichen des "Rostflecks" gibt es mehr oder größere Mikrolöcher, wie in Abbildung 3-5 gezeigt.
Abbildung 3-5 Mikrolöcher in der Mitte des "Rostfleckbereichs"
Eine chemische Analyse des Goldschmucks zeigt, dass sein Gesamtgoldgehalt der Norm Au999 entspricht. Mit Hilfe der XPS-Photoelektronenspektroskopie zum Nachweis des Rostfleckenbereichs wurde festgestellt, dass neben Au auch Ag2S und NaCl als Verunreinigungen sowie Spuren von SiO2 Verunreinigungen an den Innenwänden der Mikrolöcher erschienen. Das Problem der Rostflecken auf der Oberfläche von Goldschmuck ist also größtenteils auf ein unzureichendes Management in der Produktionsstätte zurückzuführen. Zum Beispiel ist die Anlage nicht vernünftig genug angelegt, und es gibt keine ausreichende Unterscheidung zwischen den Produktionsbereichen und -prozessen für Gold- und Silberprodukte; die Schmelz- und Säurebehandlungsprozesse sind nicht isoliert, und sogar rotierende Hochgeschwindigkeitsschleifwerkzeuge werden verwendet, um Formen im Bereich des fertigen Öldrucks zu reparieren; die Hygiene am Standort ist nicht sauber genug, und die Produktionsmitarbeiter halten sich nicht streng an die Prozessanforderungen für die Reinigung von Goldbarren und Formoberflächen während des Betriebs. Da der Produktionsprozess von Goldschmuck mehrere Prozesse wie Schmelzen, Walzen, Schneiden, Öldruck und Schleifen umfasst und manchmal auch reine Silberprodukte in derselben Produktionsstätte hergestellt werden, ist es unvermeidlich, dass Silberrückstände oder -partikel auf die Oberfläche von reinen Goldprodukten gedrückt werden und eine Verfärbung verursachen. Im Laufe eines langen Produktionsprozesses sammelt sich im Produktionsbereich unweigerlich Staub oder Schmutz an. Wenn der Arbeitsbereich während des Walz- und Prägeprozesses nicht ordnungsgemäß gereinigt wird, insbesondere wenn in der Nähe Schleifarbeiten durchgeführt werden, können Staub oder Schmutz leicht aufgewirbelt und auf die Oberfläche des Goldbarrens gedrückt werden, wodurch heterogene Flecken entstehen. Wenn der Goldschmuck mit Säure behandelt wird, lässt die Säure die heterogenen Flecken zu Mikrolöchern korrodieren. Wenn die sauren Waschprodukte bei der Reinigung des Werkstücks nicht vollständig entfernt werden können oder wenn sich in den Mikrolöchern Säurereste befinden, werden die heterogenen Flecken weiter erodiert. Metallverunreinigungen, die durch das Säurewaschen nicht entfernt werden, können unter bestimmten Bedingungen leicht Mikrobatterien mit dem Goldsubstrat bilden, die zu elektrochemischer Korrosion führen, da sie als Anoden wirken. Während der Lagerung von Goldschmuck wandern die Korrosionsprodukte langsam nach außen und verursachen schließlich "Rostflecken" und Verfärbungen.
1.3 Fragen der Verformung
Die Festigkeit von reinem Gold ist sehr gering. Schmuckstücke, die mit herkömmlichen Techniken aus reinem Gold hergestellt werden, können sich während der Herstellung und beim Tragen verformen und eignen sich nicht zum Einfassen von Edelsteinen. Um die Verformungsfestigkeit des Schmucks zu verbessern, ist es oft notwendig, die Wandstärke zu erhöhen, was das Gewicht des Goldes erhöht und jedes Stück teurer macht.
1.4 Abnutzung und Verschleiß
Die Härte von reinem Gold ist sehr gering. Schmuck, der mit herkömmlichen Techniken aus reinem Gold hergestellt wurde, wird beim Tragen leicht angestoßen und zerkratzt, was zu Dellen und Kratzern auf der Oberfläche führt, wodurch der Schmuck nach und nach seinen Glanz verliert.
1.5 Stilfragen
Aufgrund der geringen Festigkeit und Härte von reinem Gold ist es nicht einfach, Schmuck mit komplexen Formen, komplizierten Mustern, hoher Verarbeitungsgenauigkeit und Edelsteinfassungen herzustellen. Dies führt dazu, dass sich traditioneller Schmuck aus reinem Gold in der misslichen Lage befindet, grob zu sein und keinen künstlerischen Wert zu besitzen, was der Entwicklung und Verbreitung von Schmuck gewisse Beschränkungen auferlegt und seinen künstlerischen Wert als hochwertiges Verbraucherprodukt einschränkt.
2. Modifizierte reine Goldmaterialien und Herstellungsverfahren
2.1 Galvanisch geformter Hartschmuck aus reinem Gold
Vor dem Hintergrund der zunehmenden Bedeutung dekorativer Schmuckfunktionen und des kontinuierlichen Anstiegs der internationalen Goldpreise ist hohler, dünnwandiger Schmuck aus reinem Gold aufgrund seiner großen Form, seines geringen Gewichts und seines niedrigen Stückpreises auf dem Markt sehr wettbewerbsfähig. Herkömmliche Schmuckformungsverfahren wie Gießen und Stanzen können diese Nachfrage nicht befriedigen. Daher hat sich das Galvanoforming zum wichtigsten Formgebungsverfahren für hohlen Goldschmuck entwickelt. Allerdings ist reiner Goldschmuck, der mit herkömmlichen Galvanoplastikverfahren hergestellt wird, sehr anfällig für Verformung und Zusammenbruch, so dass er sich nur als Ausstellungsstück und nicht als tragbarer Schmuck eignet. Vor mehr als einem Jahrzehnt begann die Industrie mit der Einführung des Galvanoforming-Verfahrens für reines Hartgold, das auf dem Prinzip der Elektroabscheidung beruht. Durch Anpassung der Rezeptur der Galvanoforming-Lösung und Verbesserung der Bedingungen des Galvanoforming-Prozesses werden Goldionen unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes in die leitfähige Kathodenform migriert. Nach dem Entfernen des Kerns werden dünnwandige, hohle, harte, reine Goldstücke hergestellt, wie in Abbildung 3-6 dargestellt.
Abbildung 3-6 Typischer elektrogeformter Hartgoldschmuck
2.1.1 Merkmale von elektrogeformtem Hart-Reingold-Schmuck
Im Vergleich zu traditionellem Schmuck aus reinem Gold weist galvanisch geformter Schmuck aus reinem Hartgold die folgenden Merkmale auf:
(1) Hohe Reinheit.
Der Goldgehalt übersteigt 99,9％, was in der Regel den einschlägigen internationalen Normen für die Reinheit von Gold entspricht und gleichzeitig die Marktnachfrage nach einer Goldreinheit von Au999 erfüllt. Drei Proben von galvanisch geformtem Hartgoldschmuck wurden nach dem Zufallsprinzip für die Prüfung der chemischen Zusammensetzung ausgewählt, und die Ergebnisse sind in Tabelle 3-6 aufgeführt.
Tabelle 3-6 Chemische Zusammensetzung von galvanisch geformtem Hartgold (2012)
| Chemische Elemente | Inhalt /％ | Chemisches Element | Inhalt /％ |
|---|---|---|---|
| Ag | 0.001 ~ 0.0036 | Pd | < 0.0003 |
| Cu | 0.0025 ~ 0.0046 | Mg | < 0.0003 |
| Fe | 0.0003 ~ 0.0012 | Als | < 0.0003 |
| Pb | 0.0003 ~ 0.0004 | Sn | < 0.0003 |
| Bi | < 0.0005 | Cr | < 0.0003 |
| Sb | < 0.0003 | Ni | < 0.0003 |
| Si | < 0.0020 | Mn | < 0.0003 |
(2) Hohe Härte.
Je nach Zusammensetzung der Galvanoforming-Lösung, dem Galvanoforming-Verfahren und der Dicke der Beschichtung kann die Härte im gegossenen Zustand in der Regel über HV80 liegen, einige erreichen sogar HV140-160, was der Härte von 18-karätigem Gold entspricht und mehr als das Vierfache der Härte von herkömmlichem reinem Gold ist.
(3) Tragbar.
Da die Härte deutlich zunimmt, verbessert sich die Verformungsbeständigkeit des Schmucks, so dass er auch als Accessoire getragen werden kann, wodurch das Problem gelöst wird, dass herkömmlicher hohler Goldschmuck nur als Schmuck dienen kann.
(4) Verschleißfest.
Es durchbricht die Beschränkung der Weichheit von traditionellem reinem Goldschmuck und ist weitaus verschleißfester als herkömmliche reine Goldartikel.
(5) Geringes Gewicht.
Durch die Verwendung eines hohlen Galvanoforming-Verfahrens liegt die Wandstärke im Allgemeinen innerhalb von 220 μm, wodurch das Gewicht im Vergleich zu herkömmlichen Schmuckstücken aus reinem Gold mit gleichem Aussehen und Volumen erheblich reduziert wird.
Obwohl galvanisch geformtes Hartgold eine relativ hohe Härte aufweist, ist es von Natur aus relativ spröde. Da es hohl ist, muss darauf geachtet werden, dass es beim Tragen nicht mit scharfen Gegenständen zusammenstößt. Darüber hinaus gibt es bei galvanisch geformtem Hartgold noch gewisse Einschränkungen in Bezug auf Stil und Produktstruktur.
2.1.2 Mechanismus der Materialverfestigung von galvanisch geformtem Hartgold
Bei der Galvanoformung von Hartgold wird IC - Au9,99 reines Gold als Rohmaterial verwendet und in eine Galvanoformungslösung mit komplexen Legierungsionen überführt. Durch Verbesserung der Zusätze in der Galvanoforming-Lösung und der Bedingungen des Galvanoforming-Prozesses wird die Kristallisationsmethode der Goldschicht verbessert, was zu einer Gussstruktur mit feinen Körnern und dichter Struktur führt. Die Kristallstruktur von galvanisch geformtem Hartgold unterscheidet sich ebenfalls von derjenigen von gewöhnlichem Gold (Abbildung 3-7). Diese feine und dichte Struktur ist der Hauptgrund für die hohe Härte von galvanisch geformtem Hartgold.
Abbildung 3-7 Vergleich der Röntgenbeugung zwischen galvanisch geformtem 24K-Hartgold und gewöhnlichem 24K-Gold
2.2 Mikrolegiertes hochfestes 24K-Gold
Aufgrund der geringen Festigkeit und Härte von 24-karätigem Gold ist es nicht einfach, Schmuck mit komplexen Formen, komplizierten Mustern, hoher Verarbeitungsgenauigkeit und eingebetteten Edelsteinen herzustellen. Außerdem kann sich Schmuck beim Tragen verformen und leicht abgenutzt werden und seinen Glanz verlieren. Mit der Verbesserung des materiellen und kulturellen Lebensstandards haben die Verbraucher höhere Erwartungen an 24-Karat-Goldschmuck als früher, was eine hohe Reinheit und höhere Erwartungen an die Struktur, den Stil und die Leistung des Schmucks erfordert. Daher ist die Erforschung und Entwicklung von mikrolegierten, hochfesten 24-Karat-Goldmaterialien und -produktionsverfahren zu einem heißen Thema in der Branche geworden.
2.2.1 Verfestigungsmethoden für mikrolegiertes 24K-Gold
Wie bereits erwähnt, umfassen die Verfestigungsmethoden für Edelmetallwerkstoffe die Mischkristallverfestigung, die Feinkornverfestigung, die Verformungsverfestigung, die Ausscheidungsverfestigung, die Dispersionsverfestigung und die Phasenumwandlungsverfestigung. Bei der Entwicklung von mikrolegiertem Gold ist es ebenfalls notwendig, geeignete Methoden aus den oben genannten Verfestigungsmethoden auszuwählen. Aufgrund der sehr geringen Menge an zugesetzten Legierungselementen ist eine umfassende Wirkung mehrerer Verfestigungswege erforderlich, um gute Verfestigungsergebnisse zu erzielen.
Aus der Sicht der metallurgischen Grundsätze sind die Mikrolegierungselemente recht breit gefächert. Mit Ausnahme von Alkalimetallen, einigen Refraktärmetallen und Metallen mit niedrigem Schmelzpunkt können einfache Metalle, Übergangsmetalle, Leichtmetalle und Metalloide als Mikrolegierungselemente für Au dienen, und selbst Elemente, die in herkömmlichen Konzentrationen als schädlich gelten, können ebenfalls als wichtige Mikrolegierungselemente dienen. Bei der Auswahl von Legierungselementen werden im Allgemeinen die folgenden Faktoren berücksichtigt.
(1) Die Auswirkung der Mischkristallverfestigung.
Die mischkristallverstärkende Wirkung von Legierungselementen in reinem Gold hängt von Faktoren wie dem Unterschied in der Atomgröße, der Elektronegativität, der unterschiedlichen Kristallstruktur und dem Gehalt der Legierungselemente ab. Die festigkeitssteigernde Wirkung von Legierungselementen auf Au kann mit Hilfe von Festigkeitssteigerungsparametern gemessen werden; je größer der Parameterwert ist, desto besser ist die festigkeitssteigernde Wirkung. Im Allgemeinen haben Leichtmetallelemente mit geringerem Atomgewicht, wie Li, Be, Na, K, Mg, Ca und Sr, sowie Seltenerdelemente mit größeren Atomgrößen höhere Mischkristallverfestigungsparameterwerte.
(2) Feinkörnige Verstärkungswirkung.
Die Kornfeinung von reinem Gold umfasst sowohl die primäre Kornfeinung während des Erstarrungskristallisationsprozesses des geschmolzenen Metalls als auch die Unterdrückung der Rekristallisation und des Kornwachstums während des Wärmebehandlungsprozesses. Einige Legierungselemente, wie z. B. Seltene Erden und einige Legierungselemente mit hohem Schmelzpunkt, können während der Erstarrungskristallisation als wirksame Kornfeinungsmittel oder Modifikatoren wirken. Seltene Erden, die eine starke Affinität zu Sauerstoff haben, können das geschmolzene Metall reinigen und auch als wirksame Kornfeinungsmittel während der Erstarrungskristallisation dienen; Kobalt kann die Rekristallisationstemperatur von Goldlegierungen erhöhen und das Auftreten von Rekristallisationen verhindern.
(3) Es handelt sich um altersverstärkende Effekte.
Wenn die Löslichkeit von Legierungselementen in Au mit abnehmender Temperatur abnimmt, können sich bei der Alterungsbehandlung in fester Lösung metastabile oder stabile zweite Phasen absetzen, was zu einer Ausscheidungshärtung der Legierung führt. Viele Elemente können in Au wirksame Ausscheidungen bewirken, wie z. B. geringe Mengen an Ti, REE, Co, Sb, Ca usw., die alle zu einer Ausscheidungsverfestigung in Gold führen können.
(4) Die Rolle der Kaltverfestigung.
Dies ist ein notwendiger Weg für mikrolegiertes Gold, um signifikante Verfestigungseffekte zu erzielen. Die Verarbeitungshärtungsraten verschiedener Legierungselemente in Gold variieren, was im Wesentlichen auf die Unterschiede in der Behinderung des Versetzungsgleitens zurückzuführen ist, die von den Wechselwirkungen zwischen Korngrenzen und Versetzungen, gelösten Atomen und Versetzungen, Partikeln der zweiten Phase und Versetzungen sowie Versetzungen untereinander abhängen.
2.2.2 Die Qualität von mikrolegiertem hochfestem Gold
lDie Qualität von Au999-Gold liegt bei über 99,9％ und entspricht den Anforderungen des Marktes an die Goldqualität. Durch die Zugabe von Spurenlegierungselementen und deren Kombination mit der Kaltverformung können eine deutlich höhere Festigkeit und Härte als bei herkömmlichem 24K-Gold erzielt werden. Das so genannte "5G-Hartgold" auf dem Markt gehört zum mikrolegierten 24K-Gold. Abbildung 3-8 zeigt ein hohles Armband aus "5G"-Hartgold mit einer Wandstärke von nur 0,2 mm, das durch Ziehen, Biegen und Schweißen von Rohren hergestellt wird und sich durch geringes Gewicht, hohe Härte und gute Elastizität auszeichnet.
Abbildung 3-8 "5G" Hartgold-Hohlarmband aus 24K Gold
Aufgrund der unzureichenden Zugabe von Legierungselementen 0,1％ liegt die Härte im Gusszustand je nach zugesetzten Legierungselementen im Allgemeinen zwischen HV40 und HV60. Nach einer Kaltverformung wie Walzen und Ziehen liegt die Härte im Allgemeinen zwischen HV80 und HV120. In einigen Fällen ist die Härte bestimmter Legierungen sogar noch höher. Das Ausland hat auch mikrolegiertes Au999 entwickelt und auf den Markt gebracht, das im Vergleich zu gewöhnlichem Au999 eine deutlich höhere Härte und Festigkeit aufweist, wie in Tabelle 3-7 dargestellt.
Tabelle 3-7 Eigenschaften von mikrolegiertem hochfestem Au999 (teilweise entnommen aus Christopher W. Corti, 1999)
| Materialien | Hersteller | Reinheit | Gusshärte HV/(N/mm)2) | Geglüht Härte HV/(N/mm2) | Verarbeitung Härte HV/(N/mm2) | Zugfestigkeit / MPa | Geeignetes Handwerk |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 5G Hartgold | China | 99.9％ | 40 ~ 60 | - | 80 ~ 110 | - | Gießbar |
| Hochintensives reines Gold | Japan Mitsubishi | 99.9％ | - | 55 | 123 | 500 | Gießbar |
| TH Gold | Japan Tokuriki Honten | 99.9％ | - | 35 ~ 40 | 90 ~ 100 | - | Gießbar |
| Gewöhnliches reines Gold | - | 99.9％ | - | 30 | 50 | 190 ~ 380 |
2.2.3 Mikrolegiertes hochfestes Au995
Da der Gehalt an Legierungselementen bei Au995 etwas höher ist als bei Au999, stehen mehr Legierungselemente zur Auswahl. Durch eine Kombination mehrerer Verstärkungsmechanismen kann eine erhebliche Verstärkungswirkung erzielt werden. In Tabelle 3-8 sind einige Eigenschaften von mikrolegiertem Au995 aufgeführt, und die Härte einiger Legierungen kann nach einer umfassenden Behandlung 22 K Gold oder sogar 18 K Gold erreichen.
Tabelle 3-8 Leistung von mikrolegiertem Au995 (nach Christopher W. Corti, 1999)
| Materialien | Hersteller | Reinheit | Gusshärte HV/(N/mm)2) | Geglüht Härte HV/(N/mm2) | Verarbeitung Härte HV/(N/mm2) | Alterungszustand Härte HV/(N/mm)2) | Geeignetes Handwerk |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 24K Hartgold | Afrika Mintek | 99.5％ | - | 32 | 100 | 131 ~ 142 | Kann gealtert werden |
| Reines Gold | Japan Three O Co. | 99.7％ | - | 63 | 106 | 145 ~ 176 | Can be aged & Castable |
| Uno-A-erre 24K Gold | Uno-A- Erre Italien | 99.6％ | - | 33 | 87 | - | Kalte Verarbeitung |
| Uno-A-erre 24K Gold | Uno-A- Erre Italien | 99.8％ | - | 62 | 118 | - | Kalte Verarbeitung |
| DiAurum 24 | Britischer Titan | 99.7％ | 60 | - | 95 | - | Gießbar |
2.2.4 99％Au - 1％ Ti Hartgold
In den 1980er Jahren finanzierte der World Gold Council die Erforschung von Hartgold und entwickelte erfolgreich das Hartgold Au990, das 1％ Ti als Legierungselement verwendet und die Verstärkungswirkung des feinen Korns von Ti sowie die Verstärkungswirkung der Alterungsausscheidung von Ti, das aus dem übersättigten Mischkristall und Au diffundiert, um die zweite Phase zu bilden, ausnutzt, wodurch sich die Festigkeit und Härte der Legierung erheblich verbessert, wie in Tabelle 3-9 dargestellt.
Tabelle 3-9 99％Au - 1％Ti Leistung von Hartgold nach Christopher W. Corti, 1999
| Leistung | Zustand der festen Lösung (800℃, 1 h, Abschrecken) | Kaltarbeitszustand (Verarbeitungsgeschwindigkeit 23％) | Alterungszustand (500℃, 1h, Abschrecken) |
|---|---|---|---|
| Härte HV/N/mm2 | 70 | 120 | 170- ~ 40 |
| Streckgrenze /MPa | 90 | 300 | 360 ~ 660 |
| Zugfestigkeit /MPa | 280 | 340 | 500 ~ 700 |
| Dehnungsrate /％ | 40 | 2 ~ 8 | 2 ~ 20 |
99％Au - 1％ Ti ist ein vielversprechendes mikrolegiertes hochfestes Goldmaterial. Aufgrund des Ti-Anteils muss dieses Legierungssystem jedoch im Vakuum geschmolzen werden, was den Prozess erschwert, und die Farbe unterscheidet sich geringfügig von herkömmlichem Gold, was seine Anwendungsmöglichkeiten einschränkt.
