前言

      纯银质地柔软，强度、硬度低、韧性好，铸态硬度42HV，退火态硬度25-30HV，由于它太软容易变形，难以满足镶嵌要求，表面容易刮花失去光泽。为了改善银制品的力学性能，并增加其款式设计自由度，最早添加合金元素铜制备一系列的银铜合金。925银在英国用作标准等级银合金达800多年，一直是唯一的货币和银制品、首饰合金。在围绕改善银合金力学性能、抗变色性能方面，多年来国内外一些研究人员进行了较多研究，分析它的变色原因及影响因素和如何改善它的力学性能。为了进一步改善银的力学性能，可适当添加一些合金元素。本课题研究添加Al元素对925银的铸态组织和性能的影响。在本实验中，当添加0.9%的 Al时，银合金硬度值最大。

       

一．925银的制备

      制备925银前先需要制备中间合金。为了获得化学成分尽可能精确的成品合金，有些合金，各组分含量的公差范围很窄，例如：铍青铜5P52,其中铍的含量范围规定为1.9%-2.2%，当含量大于合金2.2%就白白地浪费贵金属。如果量少的组元直接加入合金，特别是当这一组元的性质容易氧化或挥发时，将显著引起金属的损耗，在这种情况下必须使用中间合金。本次实验需要的铝含量低至0.006g，加入这样少的份量必然会不好加，也会在熔炼过程中被氧化或挥发。本实验先将铜熔化并加热到一定的程度，再加入铝，搅拌均匀。最后配出成分含Al百分比为12.7%。

配 料

      选用纯度≥99.99wt%的银小颗粒和纯铜、铜铝中间合金含铝为12.7%来作为原料，每个样品6g为标准。用电子天平(精确度为10−5)称量配好配方，本实验使用了SP25BD小型高频感应熔炼炉来制备925银。

坩埚（熔炼工具）

熔 炼

      采用X射线荧光光谱分析仪QUANT X来分析制备的银样品成分组成，将6个银样品进行执模抛光处理，以得到光滑的平面进行测量，对样品的各个面进行测量，求出平均值得出样品的成分。

以下为测量结果：

表1   各试样的化学成分

编号	成分
1#	Ag(92.5%)-Cu(7.5%)
2#	Ag(92.17%)-Cu(6.93%)-Al(0.9%)
3#	Ag(92.51%)-Cu(5.99%)-Al(1.5%)
4#	Ag(92.66%)-Cu(5.44%)-Al(1.9%)
5#	Ag(91.36%)-Cu(5.32%)-Al(3.32%)
6#	Ag(93.19%)-Cu(4.73%)-Al(2.08%)

熔炼后抛光处理后的样品

X射线荧光光谱分析仪

       

分析：

      由于熔炼过程中发生了各种不可控的因素：熔炼过程中木碳的加入未能完全隔绝氧气，在熔融的状态下会大量吸收氧，可以溶解超过自身体积的21倍氧；在高温条件下，铜容易积聚氧，使铜氧化，首饰铸件容易产生缩松、缩孔、气孔；由于铝元素少，密度轻，与基体结合不好，在熔炼的时候，在银合金表面偏聚造成铝的含量与实际含量有偏差；或者搅拌得不够均匀等因素造成熔炼结果与实际有偏差。

硬度测试1

硬度测试2

      硬度测试在HV-1000型的显微维氏硬度计进行，加载负荷0.5kg，加载时间为15s。将6个银样品进行执模抛光处理，以得到光滑的平面进行测量。

      用相应的标准硬度块对硬度计进行校检，选用试验力0.5kg进行试验，将试样平稳放置于试验台上施加试验力，待压头上升试验结束，用压痕对角线平均值，计算出维氏硬度值。

       

分析：

      观察上表可知，标准925银的硬度为54.62HV，添加铝元素后的银合金的维氏硬度大都比标准925银高，其中成分为Ag(91.36%)-Cu(5.32%)-Al(3.32%)的样品比标准925银略低，可能的原因有:加入过多的铝降低它的硬度或由于试验的偶然性造成。2#号Ag(92.17%)-Cu(6.93%)-Al(0.9%)的硬度最高，即在本次实验中，当铝含量为0.9%时，它的硬度最大。

GTC原创，作者：李冬梅，转载请注明转自珠宝学友会

参考文献

[1] 薄海瑞，袁军平等Zn对斯特林银组织和性能的影响[J].特种铸造及有色合金.2011.31（7）:680-684

[2] 范科  高含Mn量Mg-Mn中间合金的制备及应用[J]. 重庆.重庆大学.2010

[3] 薄海瑞，饰用银合金的开发及应用现状[J].铸造技术，2011（3）:32