一種流行飾品用鋅錫合金制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種流行飾品用鋅錫合金，用于制造環(huán)保飾品，屬于有色金屬技術(shù)領(lǐng)域。合金的成分及重量百分比為：錫15～49wt%,鈦0.05～0.8wt%,鎳0.05～1%，余量為鋅和雜質(zhì)，雜質(zhì)在整個(gè)合金中含量不大于0.5wt%。鋅錫合金中還可以包含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)百分比為0.01～0.5wt%的鑭鈰混合稀土，質(zhì)量分?jǐn)?shù)百分比為0.05～1wt%的鎵。本飾品鋅錫合金熔點(diǎn)低，可達(dá)到380℃左右，處于硅膠模具的使用范圍，能采用硅膠模離心鑄造，經(jīng)濟(jì)效益高。鋅錫合金塑韌性好，復(fù)雜飾品整形較容易，廢品率低。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種鋅合金，特別是鋅錫飾品合金，用于制造環(huán)保飾品，屬于有色金屬

技術(shù)介紹
傳統(tǒng)的首飾都是用貴金屬金、銀、鉬金等材料制成，首飾材料的價(jià)值決定了首飾的價(jià)格。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們物質(zhì)生活水平提高，對(duì)飾品的需求逐漸增大，但是高昂的首飾價(jià)格，成了普通百姓追求美的最大障礙，為了滿足人民群眾日益增長(zhǎng)的裝點(diǎn)生活的需求，流行飾品行業(yè)逐漸興起。流行飾品多用鉛、錫等廉價(jià)金屬材料，利用離心鑄造的方法，獲得符合造型設(shè)計(jì)的坯料，通過(guò)電鍍、烤漆等工藝，再嵌以人造寶石、玻璃、陶瓷，貝殼等點(diǎn)綴物，獲得造型時(shí)尚、價(jià)格低廉的首飾廣品。流行飾品材料的選擇要求是:低熔點(diǎn)、低成本、高塑性、高韌性。低熔點(diǎn)是指飾品材料熔點(diǎn)低于400°C，這是為了保證材料在硅膠模中離心鑄造時(shí)，金屬熔體的溫度不至于破壞硅膠模的高分子鏈，影響模具壽命；低成本是指合金材料的價(jià)格不能太昂貴，材料成本過(guò)高，流行飾品將失去區(qū)別于傳統(tǒng)首飾的低價(jià)格特征；高塑性是指鑄坯在室溫狀態(tài)下，具有足夠的延伸率，以保證手鐲、皇冠、胸花等類型的飾品能夠進(jìn)行必要弧度的彎曲整形；高韌性是指材料在整形過(guò)程中，整體塑性能夠保證適當(dāng)?shù)膹澢?，整形后局部不?huì)出現(xiàn)顯性或者隱性的裂紋，因?yàn)榱鸭y會(huì)影響后續(xù)的電鍍工藝，材料具備一定的韌性，將吸收整形變形能而不發(fā)生斷裂。這是流行飾品材料選擇的四個(gè)性能要求。流行飾品材料的無(wú)毒無(wú)害化要求，這是對(duì)流行飾品材料更為嚴(yán)格的要求。我國(guó)是全球最大的流行飾品出口國(guó)，但隨著2006年美國(guó)、歐盟相繼出臺(tái)針對(duì)飾品和玩具的“RoHS”標(biāo)準(zhǔn)及《飾品有害元素限量的規(guī)定》等，嚴(yán)格`限制了流行飾品材料中的鉛、汞、鉻、砷、銻、鋇、硒等元素，這給我國(guó)流行飾品出口造成很大的阻礙。因此，專利技術(shù)一種符合環(huán)保要求、低熔點(diǎn)、低成本、高塑性、高韌性的替代合金，成為流行飾品行業(yè)的迫切問(wèn)題。專利號(hào)CN1470659 A的中國(guó)專利公開(kāi)了一種銀鉬飾品合金；專利號(hào)CN102242289A的中國(guó)專利公布了一種銀鍺飾品合金；專利號(hào)CN101096728A專利公開(kāi)了一種99.99%的黃金90份，賀利氏補(bǔ)口 7份，鎳3份的首飾合金；專利號(hào)CN101096729A專利公開(kāi)了一種99.99%的黃金95份，賀利氏補(bǔ)口 3.5份，鎳1.5份的首飾合金材料；專利號(hào)CN102283477A專利公開(kāi)了一種在真空ii0(Ti20(rc下制作飾品的鍺金屬材料。這些專利公開(kāi)的飾品材料，雖然環(huán)保，但是材料成本高。專利號(hào)CN101332690A專利公開(kāi)了一種利用多層樹(shù)脂材料制造飾品的方法和材料；專利號(hào)CN1457236A的中國(guó)專利公開(kāi)了一種制造健康裝飾品的含鈦粉末及制備方法 ’專利號(hào)CN1101596A的專利公開(kāi)了一種熔結(jié)法制造鈦裝飾品的方法。這些使用粉末冶金及其他方法制造的飾品，不能用硅膠模離心鑄造的方法實(shí)現(xiàn)廉價(jià)批量生產(chǎn)。專利號(hào)CN1644729A的中國(guó)專利公開(kāi)了一種金屬飾品用高速型錫基材料，其金屬錫的含量超過(guò)80%，成本較高，同時(shí)含有19^15%的Pb，達(dá)不到環(huán)保要求。專利號(hào)CN102286676A的中國(guó)專利公開(kāi)了一種高強(qiáng)度鋅合金，其成分為:0.1% 5%銅，0.019T0.8%鈦或/和0.059^2%鎳，余量為鋅及不可避免的雜質(zhì)。該合金主要用于高速拉拔制造鋅合金絲材和線材，屬變形鋅合金范疇，而非流行飾品材料的鑄造鋅合金范疇。從低熔點(diǎn)和低成本角度出發(fā)，鋅及鋅合金被認(rèn)為是最有潛力的替代合金，但是金屬鋅常溫下為密排六方結(jié)構(gòu)，只有I個(gè)滑移面，3個(gè)滑移方向，構(gòu)成3個(gè)滑移系，因此塑性極差，難以滿足流行飾品在材料塑性和韌性方面的要求，必須通過(guò)添加其他元素進(jìn)行合金化，協(xié)調(diào)材料性能，以滿足生產(chǎn)和工藝的要求。綜上所述，有必要為流行飾品開(kāi)發(fā)一種生產(chǎn)效率高，經(jīng)濟(jì)效益好的低熔點(diǎn)、低成本、高塑性、高韌性、綠色環(huán)保的合金材料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有飾品合金材料的不足，提供一種價(jià)格便宜、力學(xué)性能、物理性能好的綠色環(huán)保飾品材料。本專利技術(shù)的目的是通過(guò)如下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。一種流行飾品用鋅錫合金，其成分要點(diǎn)在于，包含有百分比為15 49wt%的錫，0.05 0.8wt%的鈦，0.05 lwt%的鎳，還包括鋅和不可避免的雜質(zhì),且雜質(zhì)在整個(gè)合金中含量不大于0.5wt%。所述錫的含量占鋅錫合金優(yōu)選為20 45wt%，最優(yōu)值為40wt%。本專利技術(shù)飾品合金的組成包括錫元素，錫是立方結(jié)構(gòu)，具有4個(gè)滑移面，3個(gè)滑移方向，構(gòu)成12個(gè)滑移系，相較于只有3個(gè)滑移系的鋅密排六方結(jié)構(gòu)具有更好的塑性。含量15 49wt%的錫，飾品的塑性能夠基本滿足，從材料性能和材料成本兩方面考慮，含量20 45wt%的錫，飾品塑性更好，但成本相對(duì)較高，經(jīng)過(guò)反復(fù) 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在錫的含量為40wt%時(shí)，飾品的光澤度和塑性最好，材料的成本最低。所述鈦的含量占鋅錫合金的優(yōu)選值為0.1 0.5 wt%0鈦在鋅中溶解度很小，300°C時(shí)僅有0.007% 0.015%，適量的鈦能起變質(zhì)細(xì)化作用，細(xì)化鋅合金的晶粒，提高合金的力學(xué)性能和再結(jié)晶溫度。因此鈦的含量?jī)?yōu)選為0.1 0.5 wt%0所述鎳的含量占鋅錫合金的0.05 0.1 wt%。適量的鎳添加到鋅合金中，可以提高鋅合金的韌性、耐蝕性和尺寸穩(wěn)定性，同時(shí)鎳還可以提高合金的熱穩(wěn)定性，但當(dāng)鎳含量超過(guò)2.0%會(huì)出現(xiàn)脆性化合物，不利于合金飾品的深加工，經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)鎳的含量為0.05 lwt%時(shí)能夠達(dá)到飾品需要韌性、耐蝕性和尺寸穩(wěn)定性，在含量為為0.05 0.1 wt%時(shí)，性能最佳，成本最低。所述鋅錫合金中還可以包含有百分比為0.01 0.5wt%的任意比例的鑭鈰混合稀土，鑭鋪混合稀土的含量占鋅錫合金的優(yōu)選范圍0.05 0.2wt%。若在鋅中加入適量的鑭鋪混合稀土，能起到變質(zhì)細(xì)化作用，進(jìn)一步提高合金的機(jī)械性能和物理性能。鑭鈰混合稀土的含量?jī)?yōu)選為0.05% 0.2%。所述鋅錫合金中還可以包含有百分比為0.05 lwt%的鎵。適量的鎵能增加合金的潤(rùn)濕性，改善鋅錫合金的焊接性能，因此鎵的含量為0.05°/ri%。所述雜質(zhì)的含量不大于鋅錫合金的0.2wt%,雜質(zhì)成分如重量百分比鐵的含量小于0.02wt%，砷的含量小于0.lwt%，鎘的含量小于0.lwt%，鉻的含量小于0.lwt%，鉛的含量小于0.06wt%，汞的含量小于0.lwt%。本專利技術(shù)中雜質(zhì)在整個(gè)合金中含量不大于0.5 wt%。研究表明，微量的鐵能顯著降低鋅合金的塑性和加工性能，鐵在鋅合金中的含量需進(jìn)行嚴(yán)格控制，必須小于0.02 wt%。為符合歐盟“RoHS”標(biāo)準(zhǔn)及我國(guó)制定的《飾品有害元素限量的規(guī)定》，重量百分比砷的含量小于0.1 wt%，鎘的含量小于0.1 wt%，鉻的含量小于0.1 wt%，鉛的含量小于0.1 wt%，汞的含量小于0.1 wt%0在雜質(zhì)的總含量不大于0.2 丨％時(shí)，飾品的性能最優(yōu)。本專利技術(shù)的有益效果為: (I)本飾品鋅錫合金熔點(diǎn)低，可達(dá)到380°C左右，處于硅膠模具的使用范圍，能采用硅膠模離心鑄造，經(jīng)濟(jì)效益高。(2)鋅錫合金塑韌性好，復(fù)雜飾品整形較容易，廢品率低。(3)耐腐蝕性能好，晶間腐蝕傾向小，尺寸穩(wěn)定性高。(4)原料廉價(jià)易得,綜合成本低。(5)綠色環(huán)保，有毒元素的含量符合歐盟立法制定的“RoHS”標(biāo)準(zhǔn)和我國(guó)制定的《飾品有害元素限量的規(guī)定》。具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)做進(jìn)一本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種流行飾品用鋅錫合金，其特征在于：成分包括有錫?15～49wt%,鈦?0.05～0.8wt%，鎳?0.05～1wt%，還包括鋅和雜質(zhì)，雜質(zhì)在整個(gè)合金中含量不大于0.5wt%。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種流行飾品用鋅錫合金，其特征在于:成分包括有錫15 49wt%，鈦0.05 0.8wt%，鎳0.05 lwt%，還包括鋅和雜質(zhì)，雜質(zhì)在整個(gè)合金中含量不大于0.5wt%。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流行飾品用鋅錫合金，其特征在于:所述錫的含量占鋅錫合金的20 45wt%。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的流行飾品用鋅錫合金，其特征在于:所述錫的含量占鋅錫合金的40wt%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流行飾品用鋅錫合金，其特征在于:所述鈦的含量占鋅錫合金的 0.1 0.5 wt%05.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流行飾品用鋅錫合金，其特征在于:所述鎳的含量占鋅錫合金的 0.05 0.1 wt%06.根據(jù)權(quán)利要求1所...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：起華榮，王效琪，史慶南，王璐，趙啟淞，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：昆明理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：