Серебро и его сплавы. Разные сплавы серебра

Серебро известно человечеству с древних времен: тогда оно часто встречалось в виде самородков, и его не надо было добывать из руды. Именно поэтому этот благородный металл играл значимую роль во многих культурах стран мира.

Серебро в истории

С серебром связано множество мифов, легенд и поверий. Например, в Ассирии и Вавилоне серебро считали священным металлом и символом Луны. В средние века алхимики часто использовали серебро в своих опытах. Кроме того, серебро с 13 века используется для изготовления посуды, что непосредственно связано с дезинфицирующими свойствами этого металла.

Серебро издавна использовалось в чеканке монет, а также в ювелирном деле. По своим свойствам это пластичный и ковкий благородный металл, поэтому из него можно делать украшения даже самой причудливой формы. Серебро блестит ярче, чем платина, особенно отполированное. Оно способно отражать до 97% видимого цвета. Однако на воздухе этот благородный металл довольно быстро тускнеет.

Серебро в современном ювелирном производстве

Сегодня в ювелирном производстве серебро имеет широкое применение. Оно используется для покрытия изделий из недрагоценных металлов, чтобы защитить их от коррозии и повреждений. Кроме того, серебро вводят в состав белого золота для придания этому сплаву большей твердости. Серебро легко протягивается в тончайшую проволоку, которая потом отлично скручивается. Из одного грамма серебра можно изготовить проволоку длиной около 2 километров. Серебряные изделия стоят намного дешевле украшений из золота и платины, но мастера создают из него настоящие шедевры ювелирного искусства.

Единственным легирующим металлом для серебра является медь, которая повышает твердость его сплавов. Все серебряные сплавы одинаковы по цвету и имеют различия только в процентном содержании серебра в каждом из них. Согласно ГОСТ 30649-99 на территории России применяют четыре сплава серебра, которые имею пробы:

• 925. Содержит не менее 92,5% серебра. Его цвет и антикоррозийные свойства не отличаются от 100%-ного серебра. Данный сплав широко применяется для изготовления ювелирных украшений.
• 875. Содержит не менее 87,5% серебра. Используется в основном при промышленном изготовлении ювелирных и бытовых изделий, например, серебряных ручек.
• 830. Содержит не менее 83% серебра. По своим качествам не отличается от сплава 800 пробы. Чаще всего используется для изготовления декоративных украшений.
• 800. Содержит не менее 80% серебра. Из-за высокого содержания меди сплав отличается легким желтоватым оттенком и быстро окисляется на воздухе. В основном из него делают столовые приборы.

Родированное и черненое серебро

Часто серебряные украшения дополнительно родируются, то есть покрываются тонким слоем родия для дополнительной устойчивости к повреждениям и повышения отражательной способности. по виду напоминают белое золото и не темнеют со временем.

Среди ювелирных украшений особого упоминания достойны . С течением времени обычное серебро темнеет, приобретая оттенок старины. Современные технологии позволяют искусственно «состарить» этот металл. Такое серебро со временем не меняет свой вид и не нуждается в чистке.

Гарантия на каждое изделие, интересный дизайн, широкий ассортимент - все это позволит Вам подобрать в «Бронницком ювелире» украшение высокого качества, подчеркивающее Вашу индивидуальность.

Серебро (А g )

Серебро (А g ) - металл белого цвета, очень тягучий, пластичный и ковкий, режется ножом. Серебро тверже золота, но мягче меди. Очень хорошо полируется, имеет наивысшую отражательную способность, является самым электро- и теплопроводным металлом.

Плотность серебра 10.50;

Температура плавления 960,5°С;

Твердость по Бринеллю 25 (по Моосу 2,5).

Серебро устойчиво к действию влажной среды, не взаимодействует с органическими кислотами, с растворами щелочей, азотом, углеродом, устойчиво по отношению к кислороду.

Однако при длительном пребывании на воздухе серебро постепенно темнеет под действием сероводорода, находящегося в воздухе. Серебро легко соединяется с серой. Озон также образует на поверхности серебра черный налет. Хлор, бром, йод реагируют с ним даже при комнатной температуре. Серебро легко растворяется в азотной кислоте и концентрированной серной при нагревании. Растворяется серебро в цианистых щелочах, хорошо соединяется с ртутью, образуя серебряную амальгаму.

В природе серебро образует более 60 минералов, в которых находится в различном состоянии.

Самородное серебро встречается значительно реже самородного золота, так как легче образует соединения с другими элементами. Самородное серебро представляет собой природный сплав с золотом, медью, железом, висмутом, ртутью, платиной и другими элементами. Встречается в виде неправильных зерен, пластинок листочков, проволочных и нитевидных выделений. Крупные самородки чрезвычайно редки и могут достигать сотен килограммов.

Благодаря своим уникальным свойствам: высоким степеням электро- и теплопроводности, отражательной способности, светочувствительности и т. д. - серебро имеет очень широкий диапазон применения. Его применяют в ювелирном деле, фотографии, электронике, электротехнике, точном приборостроении, ракетостроении, медицине, для защитных и декоративных покрытий, для изготовления монет, медалей и других памятных изделий.

СПЛАВЫ СЕРЕБРА, ПРИМЕНЯЕМЫЕ НА ПРАКТИКЕ

Свойства сплавов.

В ювелирном деле используются сплавы с содержанием серебра выше 72%. С увеличением добавки меди блестящее белое серебро приобретает желтоватый оттенок. Сплав А g 800 уже значительно отличается от чистого серебра; сплав А g 720 имеет желтовато-белый оттенок; сплав с 50%-ым содержанием меди выглядит красноватым; сплав с 70%-ым содержанием меди - просто ярко-красным. Кроме меди при добавке других металлов сплав серебра становиться трех- или многокомпонентным, что существенно меняет его свойства. Например, в сплав можно добавить до 10 частей никеля, что повысит прочность сплава, но если его содержание превысит 25 частей, то сплав получиться ломким, и следовательно непригодным для использования. В серебре растворяется до 200 частей цинка, который придает сплавам высокую пластичность и защищает их от потускнения. Добавка кадмия также защищает сплавы серебра от потускнения и понижает температуру плавления, серебро может растворить до 300 частей кадмия.

Со временем сформировался ряд серебряных сплавов, которые применяются в основном для изготовления ювелирных украшений, декоративных изделий и столовых приборов и обладают хорошими технологическими и эксплуатационными свойствами.

Сплав А g 970

В данном сплаве содержание меди очень низкое, поэтому по некоторым свойствам, например, по цвету, устойчивости к потускнению, он очень схож с чистым серебром. Благодаря высокой температуре плавления сплав А g 970 часто используется для изготовления изделий с эмалью (прозрачные краски подсвечиваются более интенсивно). Особенно подходит для ковки, глубокой вытяжки и исполнения тонких филигранных работ.

Сплав А g 925

Этот сплав называется также стерлинговым или стандартным серебром. В нем удачно сочетаются технологические и эксплуатационные свойства, и он широко применяется для изготовления ювелирных украшений. Его цвет и коррозионная стойкость почти такие же, как и у чистого серебра. Сплав подходит для получения черни, возможно, его использование при нанесении низкоплавких эмалей. В этом сплаве сочетаются хорошая способность к формоизменению при обработке и значительная стабильность при эксплуатации.

Сплав А g 900

Данный сплав все чаще применяется для изготовления ювелирных украшений, правда, по своим свойствам он несколько уступает сплаву А g 925. А g 900 подходит для литья,гибки, пайки, ковки и чеканки, но для исполнения тонких филигранных операций и глубокой чеканки он слишком твердый. В качестве основы для нанесения эмали сплав А g 900 не пригоден.

Сплав А g 875

Сплав чаще других используется при промышленном изготовлении ювелирных изделий; из-за высокой твердости труднее, чем другие сплавы, поддаемся механической обработке.

Сплав А g 800

Из данного сплава изготавливаются в основном столовые приборы. Главными его недостатками являются заметный желтоватый оттенок и более быстрая окисляемость на воздухе. Кроме того, вследствие высокого содержания в сплаве меди при его взаимодействии с кислыми растворами происходит образование токсичных солей меди. При больших деформациях, например, гибке или растяжении, заготовки из этого сплава следует обязательно подвергать промежуточному отжигу (рекристаллизации). Литейные свойства сплава А g 800 лучше, чем у сплавов с более высоким содержанием серебра.

Сплав А g 720

Данный сплав из-за желтоватой окраски почти не применяется в ювелирном деле. Сплав трудно поддается формоизменению, но сохраняет твердость и упругость в процессе эксплуатации. Поэтому в отдельных случаях из сплава А g 720 изготавливают пружины, иглы для булавок или другие сильно нагружаемые детали. Сплав А g 720 применяют также в качестве припоя.

Потускнение сплавов А g - Cu

Серебро обладает очень высокой отражательной способностью и хорошо полируется: полированная поверхность серебряных изделий отличается особенно ярким блеском. Впрочем, посредством «белого» кипячения можно получить и матовую белую поверхность, причем не только на чистом серебре, но также и на других ювелирных сплавах с содержанием в них серебра более А g 800.

Серебру присущ и существенный недостаток, который еще больше проявляется с увеличением содержания в сплаве меди: взаимодействуя с содержащимися в воздухе сернистыми соединениями, серебро образует сульфид серебра, медь - сульфид меди и, кроме того, закись меди красного цвета и окись меди черного цвета. Это приводит к потемнению изделий, причем темный налет формируется постепенно: вначале изделие кажется желтоватым, почти золотистым, затем поверхность становится коричневатой, потом грязно-синей, темно-синей и, наконец, черной. При этом, чем больше в сплаве меди, тем интенсивнее и быстрее он тускнеет и покрывается темным налетом.

Родирование

Износостойкое родиевое покрытие надежно защищает поверхность серебра, но изделие при этом теряет блеск и выглядит синевато-белым. К тому же в процессе ремонта (при пайке) родиевое покрытие становится синевато-черным, что можно устранить только нанесением нового покрытия.

Лакирование

Покрытие из лака долгое время защищает поверхность серебра, но при условии, что украшения не носят, а столовым серебром не пользуются. В процессе использования изделий покрытие на отдельных участках стирается и поверхность в этом месте тускнеет. В итоге предмет, покрытый такого рода пятнами, трудно чистить.

Пассивирование

Суть пассивирования заключается в нанесении на изделие тонкого невидимого слоя воска, который хорошо укрывает поверхность. Этот метод применяется при хранении изделий на складах (при пользовании предметами покрытие быстро стирается).

Серебро принадлежит к группе благородных металлов, весьма устойчивых на воздухе и во влажной атмосфере при обычной температуре. Серебро - пластичный металл, хорошо поддается ковке, легко прокатывается (можно прокатать серебряную фольгу толщиной 0,00001 мм), обладает очень высокой тепло- и электропроводностью.
Товарное серебро выпускается в виде слитков весом от 1 до 40 кг или гранул. Наиболее чистый металл, получаемый в промышленном производстве, содержит 99,99% серебра.
Примеси в серебре сильно влияют на его свойства.
Серебро в расплавленном состоянии сильно поглощает кислород, который выделяется при затвердевании металла, отчего отливки становятся пористыми.
Мышьяк, сурьма, висмут, свинец, олово и магний придают серебру хрупкость; висмут, кроме того, придает серебру серый цвет и вызывает расширение сплава при охлаждении.
Железо резко понижает температуру рекристаллизации серебра, поэтому является вредной примесью: наличие в сплаве 0,05% железа делает серебро настолько хрупким, что его становится невозможно прокатывать.
В чистом виде серебро применяется редко, чаще оно используется в сплавах.
Один из основных компонентов серебряных сплавов - медь; с увеличением содержания ее в серебре возрастает твердость сплава и изменяется цвет от белого до красновато-желтого. Вследствие большой твердости серебряномедные сплавы полируются лучше, чем чистое серебро. Ho недостаток этих сплавов - сильная ликвация при охлаждении. Сплавы меди с серебром (от 20 до 60% серебра) при 600-700° очень хрупкие.
Наряду с медносеребряными применяются сплавы серебра с цинком, кадмием, никелем, алюминием, магнием и оловом. Серебро с цинком легко сплавляется, дает однородный ковкий и вязкий сплав, хорошо поддающийся прокатке и волочению.
Наибольшее применение получило серебро для изготовления припоев и ляписа. Серебро, используемое для изготовления ляписа, должно содержать меди не более 0,002% и сумму свинца и висмута не более 0,1%. При наличии этих примесей в больших количествах ухудшается качество ляписа.
Серебряные припои стандартных марок содержат от 10 до 70% серебра, остальное медь и цинк. Добавка в обычный оловянносвинцовый припой до 3% серебра увеличивает его сопротивление усталости и ползучести.
Серебро, содержащее селен и теллур, не пригодно в качестве анодов для серебрения, так как эти примеси образуют шламы, препятствующие серебрению.
Серебро применяется также в химической промышленности в качестве предохранительного покрытия и в электротехнической промышленности; для контактов и в сплаве с другими металлами - в качестве материала сопротивления.
В серебросодержащих сплавах электросопротивления 10, 13 и 17% марганца: 3, 8 и 9% олова, остальное серебро. Эти сплавы обладают относительно высоким отрицательным температурным коэффициентом и электросопротивлением в холоднокатаном состоянии.
Добавка от 1 до 5% серебра в свинцовые бронзы, используемые для заливки вкладышей подшипников, работающих при высоких скоростях и больших нагрузках, намного удлиняет срок работы подшипников и лучше сохраняет смазку.
Сплавы серебра с оловом (7-10%), кадмием (5-18%)и сплавы серебра с оловом (до 25%), медью (до 6%) и цинком (до 2%) широко применяются в зубоврачебном деле.
Большое распространение в производстве ювелирных изделий и в промышленности получило покрытие серебром. Серебряные покрытия можно наносить сваркой, распылением, плакированием, горячим погружением, электроосаждением, химическим восстановлением, конденсацией и катодным распылением. Наиболее часто применяется плакирование и электроосаждение.
Добавка в нержавеющую хромоникелевую сталь (18% хрома и 8% никеля) 0,2-0,25% серебра повышает сопротивление ее коррозии, особенно в морской воде, улучшает механическую обрабатываемость и уменьшает склонность к наклепу.

21.02.2019

Благодаря гравировке на ручках стандартную канцелярскую принадлежность можно превратить в уникальный и солидный предмет. Дело в том, что шикарная ручка их металла с...

21.02.2019

Уютный дом – мечта каждого. Особенно, если он построен своими руками. Сколько труда и души вкладывается в строительство, и какая это огромная ответственность, ведь все...

19.02.2019

Одна из самых крупных компаний в Объединённых Арабских Эмиратах, специализирующаяся на обработке металла и его последующей продаже, Dana Group сделала заявление по...

19.02.2019

По мере увеличения стоимости энергоносителей и иных ресурсов, в том числе и трудовых, увеличивается также цена любой изготавливаемой продукции во всех рыночных сферах,...

18.02.2019

При выборе новостройки казахстанцы пользуются не совсем верными критериями: ищут объект в желаемом районе и подешевле. В результате таких поисков процент обманутых...

18.02.2019

Остров Раб расположен на северном побережье страны и привлекает любителей природы своими многочисленными лесами. Это один из самых зеленых островов, который...

18.02.2019

При продаже квартиры в силу ряда причин возникают различные рисковые ситуации. Большая часть продавцов старается продать квартиру подороже и как можно быстрее найти...

18.02.2019

Фирма Blanco трудится на рынке с середины 1920-х годов, производят керамические мойки высочайшего качества, а также продукцию из иных материалов. Главной специализацией...

17.02.2019

Сегодня лучшими ограждающими конструкциями с возможностью передвижения являются автоматические ворота DoorHan. Ими легко управлять, они обладают высокой прочностью и...

14.02.2019

Фирма Bangladesh Steel Re-Rolling Mills, считающаяся самым крупным изготовителем стальных товаров на территории Бангладеш, рассказала о том, что она собирается вложить...

(Фролов В. В., Ермолаева В. И.)

30.1. Физико-химические свойства серебра

Серебро - химический элемент I В группы Периодической системы Д. И. Менделеева с порядковым номером 47 н атомной массой 107,88. Се­ребро кристаллизуется в кубической гранецентрнрованной решетке, поли­морфных превращений не испытывает. Серебро обладает наибольшими среди металлов электрической проводимостью, теплопроводностью и отра­жательной способностью.

Основные физико-химические и механические свойства серебра приве­дены ниже:

TOC o "1-5" h z Плотность, кг/м3 ................................................................................ 1049

Температурный коэффициент линейного расширения,

■10е, град"1............................................................................. 19

Коэффициент теплопроводности, Вт см-1 град-1 .... 4,18

Удельная теплоемкость, кДж/кг-град..................................... 0,235

Удельное электрическое сопротивление, мкОм-см... 1,59

Температура плавления, °С.............................................................. 960,5

Предел прочности прн растяжении, МПа........................................... 180

Предел текучести, МПа....................................................................... 30

Относительное удлинение, % 50

Серебро не растворяется в соляной н серной разбавленной кислотах, хорошо растворяется в азотной кислоте, смеси азотной и соляной кислот, в горячей концентрированной серной кислоте, со щелочами не взаимодей­ствует, оксиды серебра малоустойчивы. Потемнение серебра связано с об­разованием на его поверхности во влажном воздухе, содержащем сернистые соединения, пленки сульфида Ag2S. Поэтому использовать серебро н его сплавы в среде, содержащей сероводород, влажный сернистый газ, а также в контакте с резиной и эбонитом нельзя. Серебро используется в приборо­строении в основном для изготовления контактов, в химической промышлен­ности для изготовления сварных конструкций, работающих в особо агрес­сивных условиях, в криогенной технике, в ювелирной промышленности.

Различные примеси даже в небольших количествах значительно пони­жают проводимость серебра. Серебро подвержено эрознн н имеет низкие параметры дуги по сравнению с другими металлами, хорошо поддается всем видам пластической обработки, сваривается и паяется.

Серебро выпускается двух марок: Ср999,9 и Ср999 (ГОСТ 6836-80), содержание серебра в которых составляет 99,99 % и 99,9 % соответственно. Основные примеси: Pb, Fe, Sb, Bi.

30.2. Основные марки, структура и механические свойства

Серебро образует непрерывный ряд твердых растворов с золотом и палла­дием, сплавы которых имеют широкое применение

В системе серебро - золото прн средних концентрациях компонентов удельное сопротивление, теплопроводность, пластичность максимальны, ме­ханическая прочность низкая, хорознонная стойкость большая. Золотосе­ребряные сплавы упрочняют медью, они имеют маркировку ЗлСрМ990-5, ЗлСрМ980-15 и т. д. (ГОСТ 6835-80), где первая цифра указывает содер­жание золота, вторая - серебра. В сплаве ЗлСрМ990-5 золота содержится 99,0%, серебра 0,5%, остальное-медь. Сплавы этой системы содержат Ag от 0,5 до 33 % (по массе).

Сплавы системы Ag - Pd выпускают двух марок: СрПд20 н СрПд40 с содержанием серебра 80 и 60 % соответственно Они обладают свой­ствами, аналогичными свойствам золотосеребряных сплавов.

Ag - Pd - Си сплав СрПдМ30-20 (ГОСТ 6836-80) содержит 50% Ag, 20 % Си, 30 % Pd.

Сплавы Ag-Pt образуют диаграмму состояния перитектнческого типа с ограниченной растворимостью компонентов. Сплавы с содержанием Pt 10-45 % (по массе) могут подвергаться старению. Термической обработкой этих сплавов можно достигнуть высокой твердости и прочности: до 3600 МПа после закалки при 1000 °С и старении при 550 “С.

Сплавы Ag - Си образуют диаграмму состояния эвтектического типа с областями ограниченной растворимости. Старение может значительно по­высить механические свойства сплавов,. Медь увеличивает твердость и по­нижает эрозию серебра особенно в области эвтектических сплавов, но ухуд­шает коррозионные свойства

30.3. Свариваемость серебра и его сплавов

Сварка серебра и его сплавов затруднена из-за большой тепло­проводности, что требует применения концентрированных ис­точников тепла, применения предварительного подогрева до 500-600 °С. Высокий коэффициент теплового расширения мо­жет приводить к появлению значительных напряжений и дефор­мации изделий. Жидкое серебро хорошо растворяет кислород, при кристаллизации металла возможно образование эвтектики Ag20-Ag с температурой плавления 507 °С, выделение кото­рой охрупчивает металл, а также возможно образование пор. При плавлении и сварке серебро интенсивно испаряется. Со­держащиеся в сплавах серебра примеси Al, Си, Si, Cd могут окисляться при сварке, что будет приводить к потере пластич­ности сплава. Из-за большой жидкотекучести сварку серебра и его сплавов рекомендуется выполнять в нижнем или слегка наклонном положении.

30.4. Технология сварки серебра и его сплавов

Для сварки серебра и его сплавов применяют газовую сварку, аргонодуговую сварку неплавящимся электродом, используют кузнечную сварку.

При газовой сварке используют метанокислородное и ацети­ленокислородное нормальное пламя, а также присадочную про­волоку, раскисленную алюминием, и флюс, приготовленный на этиловом спирте из равных количеств буры и борной кислоты. Флюс наносят на соединяемые кромки или присадочную про­волоку. Мощность пламени, л/ч: №=(100-150)s, где s - тол­щина свариваемого металла, мм . Применяют «левый» способ сварки, при этом расстояние от ядра пламени до поверхности сварочной ванны должно быть 3-4 мм. Горелку располагают перпендикулярно или слегка наклонно к свариваемой поверх­ности. Нагрев осуществляют с максимально возможной ско­ростью, без перерывов и повторений. Сборку производят, как правило, без прихваток в специальных приспособлениях. Сва­риваемые кромки и присадочная проволока расплавляются од­новременно, причем проволока нагревается до более высокой температуры. Швы весьма склонны к порообразованию.

Механические свойства соединений, выполненных ацетилено­кислородной сваркой: ав 98-127 МПа, угол загиба 30-180°.

Дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде аргона осуществляется постоянным током прямой полярности. Приса­дочную проволоку выбирают по составу близкой к сваривае­мому металлу. Возможны ручная и автоматическая сварка. Руч­ную сварку осуществляют «углом вперед» без поперечных коле­баний, угол наклона горелки к свариваемой поверхности состав­ляет 60-70°, присадочная проволока подается под углом 90° к вольфрамовому электроду. Сварка стыковых соединений се­ребра выполняется в нижнем или слегка наклонном положении. Качественное формирование шва обеспечивается применением формирующих подкладок . Механические свойства соедине­ний из серебра, выполненных аргонодуговой сваркой вольфра­мовым электродом, выше, чем при газовой сварке. В табл. 30.1 приведены механические свойства соединений, выполненных аргонодуговой сваркой на листовом серебре марки Ср999,9 тол­щиной 2 мм. Исходный металл имел предел прочности ств = 161,9 МПа, относительное удлинение 6 = 28,5 %, угол загиба а =180°.

Наиболее стабильными свойствами, близкими к свойствам исходного металла, обладают сварные соединения, выполнен­ные в камере с контролируемой атмосферой, что связано с на­дежной защитой сварочной ванны.

При биметаллических листов низкоуглеродистая сталь - серебро наблюдается большое количество пор, по­этому в ряде случаев рекомендуется использовать промежу­точный плакирующий слой из никеля, меди или серебра. При