磁控溅射玫瑰金靶材的刻蚀行为

[目的]磁控溅射玫瑰金膜层相比于电镀工艺具有突出的环保优势,但很少有关于磁控溅射靶材刻蚀行为的研究报道。[方法]以Au85玫瑰金制作平面溅射靶材,进行真空磁控溅射镀膜。研究了靶电流、功率密度、磁场布置等对靶材表面刻蚀行为的影响。[结果]靶电流和功率密度较低时辉光稳定,溅射过程平稳;靶材粒子会优先沿着某个晶面逐层溅射出来,形成阶梯状直线条纹;靶材表面形成V形刻蚀沟槽,刻蚀区斜坡与靶面法向夹角为75°~76°。随着靶电流和功率密度的增大,溅射过程偶有弧光放电现象发生,刻蚀区表面形成乳突状显微形貌;靶电流过高时,靶材在短时间内就会出现熔穿。靶座的磁场布置存在端部效应,使刻蚀槽的深度和宽度存在不均匀的现象。[结论]为提高贵金属平面靶的利用率,应改善磁场布置,并将功率密度控制在出现弧光放电的阈值内。

纯银首饰铸造气孔的形成及防治措施

气孔是铸造纯银首饰的主要缺陷之一,其根本原因是氢、氧等气体在熔融银液与固态银中巨大的溶解度差别而析出造成的。减少或避免纯银首饰中的气孔,熔炼铸造过程中必须采用适当的保护和除气措施,尽量减少进入金属液中的气体,并促使金属液中的气体在浇注前释放出来。实践证明,采用纯净干燥炉料、控制回用料比例、真空回充惰性气体保护、还原性火焰保护、液面覆盖木炭或脱水硼砂、吹氩脱气、多次冷凝和重熔等措施可有效降低气孔的产生。

纯银型材加工过程中的常见缺陷

纯银型材常用作冲压首饰生产的基础材料,其质量状况是获得优质产品的前提。该文对纯银型材加工过程的铸锭、冷变形、退火等关键工序进行了现场调查,采用体视显微镜等进行了分析,总结了几种常见缺陷及其产生的原因,旨在生产实践过程中采取改进措施,获得优质纯银型材。

饰用18K玫瑰金工艺性能的研究

针对传统75Au25Cu玫瑰金经常出现的冷加工性能和铸造性能差等问题,设计配制了多元合金化饰用18K玫瑰金,并对该合金的工艺性能进行了研究。研究结果表明,试验合金的熔化温度范围窄,充填性能好,有助于获得致密度较高、表面质量好的铸件;冷加工硬化水平较低,硬化速率平缓,有利于进行冷变形加工、镶嵌宝石等操作。合金在377.4～406.2℃会发生有序化转变,在铸造、热处理等冷却过程中,要以较快的速度通过此温度区间,避免发生有序化转变;合金适合的中间退火制度为700～750℃保温后炉冷到450℃淬水;对于小型饰品,为便于生产,可以采用火焰加热到650～700℃保温后空冷。

成型和表面处理工艺对316L不锈钢镍释放率的影响

采用人工汗液浸泡法及火焰原子吸收光谱仪测试了316L不锈钢(/%:0.023C,17.57Cr,11.23Ni,2.03Mo)11种成型和表面处理工艺条件下的镍释放率。试验结果表明,50%压下率冷轧、1 050℃固溶,镜面抛光的316L不锈钢型材镍释放率只有0.02μg/cm^2/周,很好地满足了欧盟新标准EN1811:2011的要求。但是成型工艺(冷轧态,铸态)表面处理方式(粗糙度)、取样方式(纵、横向)都会直接影响材料的镍释放率,使其提高3~26倍。

电铸硬千足金工艺的现状及展望

针对传统千足金饰品存在的硬度低、易变形磨损、款式单调、工艺价值和艺术价值不高等问题,介绍了电铸硬千足金饰品的特点,并结合中国民众对黄金饰品的偏好习惯及国际金价的走势,分析了电铸硬千足金饰品的市场前景。同时,分析了电铸硬千足金工艺现状,指出了无氰工艺更符合绿色环保的要求,是电铸硬千足金的主要发展方向。针对当前无氰电铸硬千足金工艺在生产过程中存在的主要问题,需要进一步完善电铸液体系,开发出稳定性更好、价格更低廉的添加剂,同时企业要不断积累生产经验和提高管理水平,以降低硬千足金饰品的生产成本。

饰用18K黄色金合金的铸造性能研究

针对K黄金在铸造过程中遇到的表面疏松、氧化夹杂、晶粒粗大等问题,研究配制了一种18K黄色金合金,并检测了其铸造性能。试验结果表明,通过多元合金化、合适的成分配比及熔铸工艺等途径,该黄色金合金的流动性好,晶粒细小,组织致密,氧化夹杂少,不易产生缩孔(松)和裂纹,表现出优良的铸造性能,适合用作铸造工艺饰品材料。

含银高氮无镍抗菌不锈钢HNSAg的冷作硬化和耐磨蚀性能

试验研究了超低碳Cr-Ni-Mo奥氏体不锈钢316L(/%:0.023C,0.55Si,0.86Mn,17.57Cr,11.23Ni,2.03Mo)和抗菌超低碳C卜Mn-Mo-N-Cu-Ag奥氏体不锈钢HNSAg(0.024C,0.48Si,18.72Mn,18.05Cr,1.96Mo,0.55N,0.48Cu,0.13Ag,0.12Nb)的冷作硬化和耐磨蚀性能。HNSAg钢由10 kg增压感应炉熔炼,锻成15 mm板,再经1 100℃1 h固溶水冷处理。结果表明,固溶状态的HNSAg钢的形变抗力较316L钢高,但仍然保持优良的塑性变形能力。在相同腐蚀磨损条件下,HNSAg钢耐磨蚀性能比316L钢高,其32 h耐磨蚀失重率约为316L钢的1/2。

金属首饰打磨抛光工具材料改进试验

金属首饰表面处理是整个生产过程中的重要工艺环节，长期以来，首饰企业主要沿用传统的手段和工艺来处理首饰表面，打磨抛光材料较落后，工具原始简单，影响了生产效率、贵金属损耗和产品的最终质量。随着首饰加工行业的竞争日趋激烈，企业面临着用工成本增加、允许金耗降低、原材料价格高涨、工费利润微薄及环保压力大等诸多严峻挑战，因而寻求先进高效的打磨抛光材料，研制适合首饰产品结构的定型工具，

电铸硬千足金饰品变形问题探讨

电铸硬千足金饰品具有成色高、硬度高、可佩戴、耐磨损、轻巧等特点,突破了传统千足金首饰品的局限,得到了市场的青睐。但作为薄壁中空铸件,在生产和使用过程中会遇到变形问题。本文从产品结构、壁厚、电铸液、电铸工艺条件、操作方法等方面分析了电铸硬千足金饰品产生变形的原因,提出了相应的解决措施。

Zn对斯特林银组织和性能的影响

系统研究了Zn对斯特林银的铸造、冷加工、抗电化学腐蚀、抗硫化变色和抗氧化红斑等性能的影响。试验结果表明,适量的Zn可以改善铸造性能,抑制斯特林银中出现缩松缺陷,有助于获得致密的铸态组织,并有利于改善合金的抗电化学腐蚀、抗硫化变色和抗氧化性能。但是Zn量超过约3.5%后容易产生晶粒粗化和氧化夹杂物,并使抗电化学腐蚀和抗硫化变色性能略有下降;Zn不利于斯特林银硬度的提高,其含量越高,合金的铸态硬度越低;Zn含量在2.5%以内时合金有较好的冷加工性能,超过此值后会造成一定程度的损害。

熔制琉璃用铂金坩埚的失效问题

铂金坩埚广泛用于琉璃的熔制,以保证其成分和熔融品质。对在箱式电阻炉内熔制琉璃的失效铂金坩埚进行检测分析,发现坩埚底部出现脆裂是由Pt与Si、C发生反应形成低熔点脆性相所致,Si、C来自SiC质炉底板,其内含的游离Si及表面粘附的琉璃料将促进SiC的氧化,增加坩埚底部脆裂的风险。因此,采用铂金坩埚熔制琉璃时,要避免使用SiC材质炉底板。

925银基底镀覆Ti/DLC薄膜工艺试验

针对925银传统着黑色工艺存在的缺点,采用溅射镀膜与阳极层离子源相结合的镀膜工艺,在925银基底上镀覆Ti/DLC膜,检测了不同工艺参数下膜层的性能。结果表明,通过调整负偏压、工作气体分压及镀膜时间等工艺参数,可以使Ti/DLC膜层获得较纯正、有光泽的暗黑色,并可调节其显微硬度及临界划痕载荷;当负偏压为-120V、Ar气分压为0.40Pa、时间为10min时在925银基底上溅射Ti膜,以及负偏压为-180V,乙炔分压在0.25-0.30Pa、时间为40-45min在Ti膜上沉积DLC膜时,Ti/DLC膜层的外观装饰效果、耐蚀性和力学性能等较好。

时尚首饰用金属材料的性能对比

以316L不锈钢、TA2工业纯钛、CoCrMo合金、钨钢以及TaC系硬质合金等5种典型的时尚首饰金属材料为研究对象,分别从物理性能、化学性能、力学性能、工艺性能和安全性能等方面进行了试验对比。结果表明,5种材料均属于无色的黑白系,CoCrMo合金的亮度和TaC系硬质合金的色度最高;在人工汗液中均具有优良的耐蚀性能,以TA2的点蚀电位最高,而钨钢最低;在湿法腐蚀研磨中,高硬度材料的磨损率明显低于低硬度材料的,可以更持久地保持首饰的光洁度;316L、TA2、CoCrMo合金可采用多种工艺方法成形,前两者可直接镶嵌饰石,可采用阳极氧化着色,而钨钢以及TaC系硬质合金只适合粉末冶金和线切割成形,不能直接镶嵌饰石。TA2与CoCrMo合金的生物相容性最好。

银合金镀覆氮化锆薄膜的颜色及耐蚀性研究

采用多弧离子镀膜技术在925银合金表面沉积浅黄色氮化锆薄膜，研究了镀覆时间和基底粗糙度对膜层颜色及耐蚀性的影响。结果表明，银合金基底上镀ZrN膜时，成色迅速，镀覆1～2min时膜层颜色已接近2N-18黄色；随镀覆时间延长，膜层的日＋基本不变，b^＊逐渐减小；镀覆条件相同时，镜面基底膜层的口＋略小于砂面，耐腐蚀性能优于后者；ZrN膜层的抗变色性能远远优于银合金基底和18KY电镀层。因此，银合金基底镀覆1～2min所得ZrN薄膜可很好地满足首饰的颜色和耐蚀性要求。