添加Si、Co對18K黃色金合金組織與性能的影響.pdf

1、金合金是重要的飾品材料，隨著珠寶業(yè)的發(fā)展對金合金的性能提出了更高的要求。本文以高性能飾品金合金材料為研究方向，選取目前最具代表性的18KAu-Ag-Cu-Zn黃色金合金為基礎(chǔ)，首先制備了不同Si含量的系列金合金，采用金相顯微鏡，掃描電鏡觀察了合金在不同狀態(tài)下的顯微組織結(jié)構(gòu)，利用能譜儀以及顯微硬度計等測試分析方法，探討和研究了單獨(dú)添加Si的金合金性能，確定Si元素的最佳添加量，然后在此基礎(chǔ)上制備了復(fù)合添加Si、Co的系列金合金，研究和探討

2、了添加元素對合金組織與性能的影響以及c0的時效硬化行為，并進(jìn)一步探討了Si、Co在合金中的存在形式與作用機(jī)理。結(jié)果表明： 添加Si元素能有效提高合金流動性從而有效提高合金的填充性能以及表面質(zhì)量，它使得合金在鑄態(tài)下可以直接獲得光亮的表面。同時Si還作為還原劑，降低合金與鑄模以及氧氣的反應(yīng)傾向，使最終產(chǎn)品雜質(zhì)含量減少。 但是隨著Si添加量的增加會使合金的顯微組織明顯粗化，影響合金性能。添加過量的Si(0.1％)會使其與Au形

3、成低熔點(diǎn)的共晶化合物Au<,2>Si(363℃)，它們很容易在晶界偏析聚集，這將導(dǎo)致合金脆化，在加熱條件下往往會導(dǎo)致脆性裂紋。為了保證合金的最佳性能，最終確定Si的最佳添加量為0.05％。 添加Co元素會使18K黃色金合金的補(bǔ)口顯微組織明顯變質(zhì)，其顯微組織由樹枝晶轉(zhuǎn)變?yōu)榈容S晶。隨著Co的增加，顯微組織先變細(xì)然后又有粗化的趨勢，添加量在0.2％時，細(xì)化效果最佳。添加Co元素的金合金變質(zhì)效果并不明顯，但仍然有明顯的細(xì)化作用，添加了過

4、多(0.3％)的Co會使其形成的高熔點(diǎn)化合物偏聚形成硬質(zhì)點(diǎn)和夾雜，影響試樣拋光以及機(jī)械性能。 添加微量Co對鑄態(tài)金合金有明顯的強(qiáng)化作用，合金的顯微硬度隨添加量的增加而增加，當(dāng)含量為0.2％時達(dá)到最高(162Hv)，含量為0.3％的合金顯微硬度略有降低，但趨勢并不明顯，強(qiáng)化機(jī)制為固溶強(qiáng)化和析出強(qiáng)化共同作用的結(jié)果。添加Co元素會使合金會有顯著的時效硬化效果，其顯微硬度隨著添加量的增加而增加，當(dāng)含量達(dá)到0.2％時，顯微硬度達(dá)到最高值(

5、242Hv)，隨后硬度變化不大。添加了Co的試樣，隨著時效溫度的升高，顯微硬度先增加后降低，在250℃的溫度下實效效果最佳，其硬化機(jī)制主要為相分解強(qiáng)化和析出強(qiáng)化。復(fù)合添加Si、Co的金合金中，由于Si的存在抵消了一部分Co的細(xì)化效果，同時由于CoSi相的生成，此為高熔點(diǎn)的化合物，釘扎于基體中，起著析出強(qiáng)化和彌散強(qiáng)化的作用：在某種程度上也降低了Si的過量造成的副作用。 隨著Si添加量的增加流動性變好，表面更加光亮，但是會影響合金的