第8章-首饰贵金属材料的加工及性能.ppt

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1、第8章首饰贵金属材料的加工工艺及性能第1节贵金属饰品的铸造工艺及性能将金属或其合金加热溶化后浇注到与首饰或零件的形态、尺寸相对应的铸型空腔内，待其冷却凝固，以获得首饰或其零件毛坯的生产方法，称为铸造（或浇铸）。流动性、缩松及热裂倾向是决定贵金属饰品铸造工艺性能的三个关键问题1.合金浇铸的流动性贵金属或合金材料在进行浇铸成型过程中，液态金属充填型腔的流动能力称为浇铸流动性。共晶体：一种液相在恒温下同时结晶出两种固相的反应叫做共晶反应。所生成的两相混合物叫共晶体。柱状晶：在合金系中，结晶温度间隔小的合金，在结晶过程中液相与固相的成分差别较小，结晶时形成柱状晶，由模壁向模腔内均匀长大。形

2、成柱状晶，流动性增大树枝晶：结晶温度间隔较大时，液相与固相成分差别大，晶体呈树枝状朝散热的相反方向长大，使未冷凝的液体流动受阻，故影响合金的流动性。合金的结晶温度间隔越大，液、固相之间的成分差别越大，树枝晶就越严重，对未凝固的金属溶液流动的阻碍也就越大，因而流动性越低。缩松：树枝最后结晶的液体，其凝固收缩产生的空隙得不到金属溶液的补缩，形成细小孔洞，即为缩松流动性对缩松的影响：合金的结晶温度间隔越大，流动性越低，缩松倾向也就越大纯金属及共晶成分的合金，在固定温度下结晶（结晶温度间隔等于零），故流动性最高，缩松倾向也最低对流动性的影响因素：化学成分（最重要）浇铸温度充型压力铸型的充填条

3、件2铸件的凝固与收缩（1）凝固铸件的凝固指合金从液态至固态的转变逐层凝固糊状凝固中间凝固铸件的凝固方式主要决定于合金的结晶温度和铸件的温度梯度（2）铸造合金的收缩铸造合金从浇铸、凝固直至冷却到室温的过程，其体积或尺寸缩减的现象，称为收缩。液态收缩凝固收缩固态收缩合金的总收缩为上述三个阶段收缩的总和。常用单位体积收缩量（即体积收缩率）来表示，合金的对于铸件尺寸上的收缩常用单位长度的收缩量（即线收缩率）来表示。对于铂、金、银等贵金属的收缩量在6%-10%左右（3）铸件的凝固与收缩铸件的收缩主要存在两个问题:缩孔与缩松金属在凝固过程中，由于体积收缩，而又未能及时得到溶液的补足，在最后凝固的

4、部位形成一些孔洞，按孔洞的大小和分布，可将其分为缩孔和缩松两类缩孔集中在铸件最后凝固的部位，常呈倒圆锥形，容积较大的孔洞称为缩孔。出现在铸件上部或铸件最后凝固的部位，多呈锥形、内表面粗糙，一般隐藏在铸件的内部结晶温度范围窄的铸造合金倾向于逐层凝固，容易形成缩孔。缩松缩松是指铸件最后凝固的区域没有得到液态金属或合金的补缩形成分散和细小的缩孔,称为缩松或疏松形成缩松的基本原因虽然和形成缩孔的原因相同，但是形成的条件却不同，它主要出现在结晶温度范围宽的合金中。铸件越厚，凝固收缩越大，浇铸温度越高，缩孔越大逐层凝固时，缩孔倾向大，缩松倾向小糊状凝固时，缩孔倾向小，缩松倾向大（4）缩孔、缩松的

5、防止缩孔、缩松的存在将严重降低首饰铸件的强度和韧性以及抗氧化、抗腐蚀性能，并严重影响首饰抛光工艺，直接影响首饰的外观质量。使用硬膜（金属模）铸造结晶溶液外加压力（压力下结晶）使铸件实现“顺序凝固”3.铸件裂纹铸件在固态收缩的过程中，由于各部分冷却速度不同，将引起不均衡收缩，不均衡收缩产生的应力称为铸造热应力。铸造热应力是铸件产生变形和裂纹的主要原因。根据铸件产生裂纹的时间和过程，将铸件裂纹分为热裂和冷裂冷裂：在铸件完全凝固后，进行冷却过程中出现的裂纹称为冷裂热裂：铸件在完全凝固以前出现的裂纹称为热裂4.铸件中的气孔气孔是气体在铸件中形成的孔洞。最常见的缺陷。造成的废品占废品总数的40

6、%以上气体来源：（1）溶解于贵金属中的气体（2）石膏模具中部分易挥发的物质在高温气化产生的气体（3）在浇铸过程中模腔中的气体进入铸件5.离心铸造工艺将液态合金浇注入高速旋转的铸型中，使金属合金在离心力的作用下充填铸型并结晶，这种铸造方式叫离心铸造。立式离心铸造卧式离心铸造铸造的定义将金属或其合金加热熔化后浇铸到与首饰或其零件的形态、尺寸相对应的铸型空腔中，待其冷却凝固，以获得首饰或其零件毛坯的生产方法，称为铸造或者浇铸。这种方法可以一次性铸造许多饰品，生产效率极高，而且可以制造形状复杂，特别是具有复杂内腔的饰品，铸件的大小几乎不受限制；铸造工艺的意义：铸造对于首饰行业来说，具有非常重

7、要的意义。首先，铸造是一种工艺手段，它与其它金属工艺如雕金、锻金、珐琅等一样，具有自身独有的工艺特性和艺术效果。细分起来铸造工艺还由于所用辅助材料的区别，还各有不同的工艺特色，如陶范铸造能做出浑厚凝重的雕塑；成本低廉而又拙中见巧的砂形铸造，可用于一些即兴的工艺品；失蜡法铸造的主要特点却是细致精巧，最适于精细首饰制作。另外，失蜡法最重要的一点是，我们可以利用蜡的媒介转换和可塑性强的特点，做出许多直接对金属加工所做不出来的效果，具有极强的表现力。首饰可以通过多