添加si、co对18k黄色金合金组织与性能的影响

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1、摘要金合金是重要的饰品材料，随着珠宝业的发展对金合金的性能提出了更高的要求。本文以高性能饰品金合金材料为研究方向，选取目前最具代表性的18KAu—Ag-Cu—Zn黄色金合金为基础，首先制备了不同si含量的系列金合金，采用金相显微镜，扫描电镜观察了合金在不同状态下的显微组织结构，利用能谱仪以及显微硬度计等测试分析方法，探讨和研究了单独添加Si的金合金性能，确定si元素的最佳添加量，然后在此基础上制备了复合添加Si、co的系列金合金，研究和探讨了添加元素对合金组织与性能的影响以及Co的时效硬化行为，并进一步探讨了si、co在合金中的存在形式与作用机理。结果表明：添加si元素能

2、有效提高合金流动性从而有效提高合金的填充性能以及表面质量，它使得合金在铸态下可以直接获得光亮的表面。同时si还作为还原剂，降低合金与铸模以及氧气的反应倾向，使最终产品杂质含量减少。但是随着Si添加量的增加会使合金的显微组织明显粗化，影响合金性能。添加过量的si(O．1％)会使其与Au形成低熔点的共晶化合物Au：Si(3630C)，它们很容易在晶界偏析聚集，这将导致合金脆化，在加热条件下往往会导致脆性裂纹。为了保证合金的最佳性能，最终确定Si的最佳添加量为0．05％。添加Co元素会使18K黄色金合金的补口显微组织明显变质，其显微组织由树枝晶转变为等轴晶。随着co的增加，显微

3、组织先变细然后又有粗化的趋势，添加量在0．2％时，细化效果最佳．添加co元素的金合金变质效果并不明显，但仍然有明显的细化作用，添加了过多(0．3％)的co会使其形成的高熔点化合物偏聚形成硬质点和夹杂，影响试样抛光以及机械性能。添加微量Co对铸态金合金有明显的强化作用，合金的显微硬度随添加量的增加而增加，当含量为O．2％时达到最高(162Hv)，含量为0．3％的合金显微硬度略有降低，但趋势并不明显，强化机制为固溶强化和析出强化共同作用的结果。添加c0元素会使合金会有显著的时效硬化效果，其显微硬度随着添加量的增加而增加，当含量达到0．2％时，显微硬度达到最高值(242Hv)，

4、随后硬度变化不大．添加了co的试样，随着时效温度的升高，显微硬度先增加后降低，在250广东1=业大学T学硕七学位论文℃的温度下实效效果最佳，其硬化机制主要为相分解强化和析出强化。复合添加si、co的金合金中，由于Si的存在抵消了一部分Co的细化效果，同时由于CoSi相的生成，此为高熔点的化合物，钉扎于基体中，起着析出强化和弥散强化的作用；在某种程度上也降低了si的过量造成的副作用。随着Si添加量的增加流动性变好，表面更加光亮，但是会影响合金的颜色，使颜色偏白。而添加微量Co元素对金合金颜色影响不大。关键词：金合金；硅；钴；显微组织；时效硬化AbstractGoldallo

5、yisoneofthemostimportantjewelrymaterial．Higherqualitywasinquiredtothegoldalloywiththedevelopingofjewelryindustry．Theaimofthisresearchisathighperformancegoldalloy．Forthisreason，atypicalalloycontainingSilver，CopperandZincusuallyusedforjewelrymanufacturing，hasbeenusedtoprepareformasteralloys

6、withvariableconcentrationsofSiliconandCobalt：18一ctgoldalloyswerealsoprepared．TheeffectofSiliconadditionsongoldallayswasstudiedfirst，anddeterminedthebestpercentagecompositionofSiliconelement．ThenwestudiedtheeffectofcombinationsofminorSiliconandCobaltadditionsonmicrOstructureandhardnessofal

7、lays．Wealsodiscussedthebehaviorofage—hardeningofCobaltadditions．Allthesewereinvestigatedbymetallographicexamination，X-raydiffraction(XRD)，scanningelectronmicroscope(SEM)，EnergyDispersiveSpectrometer(EDS)，microhardnesstest．Theresultsobtainedweresummarizedasfollows：It