Что такое лигатурные металлы

Обновлено: 18.05.2024

Золотой сплав содержит определенную долю этого драгметалла, остальная часть приходится на лигатуры. Такая разновидность отличается от чистого золота основными свойствами. В большинстве случаев можно определить подделку также и по внешним характеристикам. Смесь лигатур и драгметалла широко применялась раньше, не утратила популярности и сегодня. Современные сплавы золота представлены большим количеством видов. Можно узнать, чем они отличаются, изучив таблицы, содержащие процентные соотношения лигатур.

Чистое золото и его характеристики

В чистом виде встречается редко. Преимущественно это самородное золото. Существуют природные образования, которые характеризуются большим размером. У каждого свое название, т. к. это редкое явление. Но в таком виде металл в ювелирном деле, области космической промышленности (при обработке спутников), ортопедической стоматологии, промышленности не используется. Причина – высокая мягкость, а прочность, наоборот, небольшая.

Драгметалл чаще используется для формирования золотовалютного резерва.

Чистое золото

Чистое золото находится в таблице Менделеева под атомным номером 79. Отличается характеристиками:

атомная масса – 196,966569 г/моль;
плотность металла – не превышает 19,32 г/см 3 ;
температура плавления – 1064,18 °С;
драгметалл закипает при температуре 2856°С;
теплопроводность – 318 Вт/м*К.

Au отличается твердостью, жидким становится при соединении с ртутью (образует амальгаму).

Пробы золота в различных сплавах

Пробой называется вид клейма, определяющей весовое содержание Au в составе драгметалла. Сегодня в России для этого используется метрическая система. На ее основе, согласно ГОСТу 30649-99, получают сплавы с особыми свойствами, разного цвета. Наиболее распространенные:

999 или 99,9% – чистое золото, содержание драгметалла наивысшее (но малый процент примесей все же допустим), еще меньше добавок может быть только в самородке;
750 или 75% – более распространенный вариант, количество Au существенное, что повышает ценность украшений, прочих изделий, однако из-за этого снижается прочность;
585 или 58,5% – самый востребованный вид драгметалла желтого цвета, его отличает наилучшее соотношение лигатур и золота, что позволяет получить отличные характеристики (отмечают высокую износоустойчивость, прочность, умеренную пластичность);
500 или 50% – содержание золота находится на уровне нижней границы, которая позволяет отнести сплав к драгоценным металлам, прочность выше, чем у изделий 585 марки, но ценность ниже, что сказывается на цене (изделия более доступны);
375 или 37,5% – более редкий сплав, но все еще применяется, содержание Au минимальное, ценность низкая, однако украшения такого вида отличаются устойчивостью к механическим повреждениям, хоть по цене ближе к бижутерии премиум-класса.

Заметка: Главные разновидности лигатуры: медь, серебро, вещества платиновой группы, латунь и другие драгоценные, недрагоценные металлы.

999 проба — это самая высокая проба золота

Металлы-лигатуры в сплавах с золотом и их свойства

В древности часто применялось более чистое золото, однако размер монет быстро менялся при интенсивном применении (они стирались), поэтому стали использовать другую технику производства драгметалла. Добавляли лигатуры, подбирали пропорции, которые позволили бы создать материал с наиболее подходящими характеристиками: высокой ценности и прочности. Учитывались свойства добавок. Список наиболее распространенных из них:

серебро для мягкости: главным преимуществом введения такой лигатуры является возможность повысить ковкость, пластичность, кроме того, драгметалл приобретает более светлый оттенок, при выборе правильного соотношения становится белый, но, чем больше серебра, тем ниже ценность изделия;
медь для красного оттенка: применяется с целью сплавления с золотом, позволяет изменить показатель прочности Au (изделия лучше противостоят механическим нагрузкам), а также его цвет – драгметалл приобретает красный оттенок, в отличие от серебра, добавление малой доли меди (14-15%) сделает его красным;
никель для твердости: отличается повышенной твердостью, стойкостью к коррозии, что позволяет применять драгметалл в стоматологии, ювелирной промышленности, недостатком является риск развития аллергии при контакте изделий с кожей;
палладий для тугоплавкости: чтобы получить материал более высокой твердости, меняется химическая формула – добавляют палладий, вместе с тем возрастает стоимость изделий, т. к. эта лигатура тоже относится к драгоценным металлам, а также способствует изменению цвета на более светлый (белый);
платина для белизны: используют для изменения цвета сплава, достаточно увеличить содержание платины до 8,4%, чтобы получить белый драгметалл, кроме того, добавление такой лигатуры способствует росту упругости золота, температуры плавления, что несколько усложняет работу с изделиями;
рутений для прочности: повышает показатель температуры плавления, в результате для изменения формы изделия нужно нагревать его сильнее, золото становится прочнее, но на его оттенок рутений не оказывает влияния;
иридий для износостойкости: не используется для получения сплава другого цвета, но применяется с целью изменения свойств драгметалла, как результат, золото становится еще более упругим, чем при соединении с иридием, изделия намного хуже поддаются обработке;
осмий для упругости: лигатура по степени воздействия имеет много общих свойств с рутением, иридием, при введении такого металла в состав изменяется температура плавления – она повышается, работать с материалом становится сложнее, но повышается упругость, его устойчивость к деформациям, однако точечный удар не перенесет;
кадмий для плавкости: в отличие от осмия, иридия и прочих лигатур, кадмий, наоборот, снижает температуру плавления золотой смеси, что облегчает работу с ней, драгметалл становится более пластичным, но вместе с тем и хрупким, т. к. не всегда выдерживает механические нагрузки, оказываемые при эксплуатации изделия, кроме того, золотой сплав немного меняет цвет – появляется зеленоватый оттенок, но есть другие лигатуры для получения такого тона, кадмий чаще выполняет прочие задачи;
цинк для зеленого оттенка: по свойствам напоминает кадмий, также способствует появлению зеленого цвета, но при выборе подходящей основы (лигатуры) можно устранить такой недостаток, кроме того, цинк увеличивает твердость материала, но вместе с тем его легче повредить, т. к. возрастает степень хрупкости, при точечных ударах изделие может быть разрушено, дополнительно к тому, лигатура способствует уменьшению температуры плавления;
алюминий для пластичности и необычных оттенков золотых сплавов: один из видов лигатур, используемых при получении разных драгметаллов, алюминий вводится в состав сплава фиолетового цвета.

Интересно: Недавно был изобретен сверхтвердый металл – на основе Au и Ti (титан).

Драгоценные металлы и примеси

Принцип сплава золота с металлами

Более подходящим для обработки является материал, который отличается пластичностью, низкой температурой плавления, а также прочностью. Выбор лигатуры, их комбинация друг с другом позволяет найти лучший вариант с учетом заданных характеристик. При введении одной из добавок меняется состав материала. Чтобы подкорректировать полученный результат, вводят очередную добавку. По этой причине в состав металла может входить 1-2 лигатуры и больше.

Сплавы различных цветов золота

Выбор лигатур делается с учетом свойств, которые они проявляют при соединении с Au. При этом не ориентируются на характеристики непосредственно металла, который выступает в качестве добавки. Результат соединения драгоценных и недрагоценных материалов:

желтое – классическое сочетание золота, а дополнительно к тому еще меди и серебра: классический вариант, для получения желтого металла золото должно превосходить остальные добавки по количеству, особый, более насыщенный цвет получают благодаря комбинации серебра и меди, причем именно последняя из лигатур усиливает глубину цвета, а серебро не позволяет увеличить интенсивность красного тона;
красный – популярный дуэт Au и Cu: металл такого цвета стал применяться на территории России в XVIII веке, уменьшенное содержание меди и дополнительные добавки (серебро) позволяют получить розовое золото, в его основе лежит красный сплав, но свойства другие, т. к. соотношение компонентов существенно отличается;
белый – добавление различных лигатур для изысканного белого цвета: металл имеет другое название – «белое золото», но основным компонентом все равно остается Au, меняют его классический желтый цвет металлы платиновой группы, используемые в качестве лигатур, а также марганец, никель, в результате изделия могут иметь другие свойства, отличные от тех, что проявляют украшения из платины – повышается плавкость, за счет чего увеличивается разнообразие форм, дизайна украшений;
черный – сплав в результате окисления с помощью кобальта: кольцо, браслет приобретает такой цвет, если при изготовлении произошло окисление кобальтом, альтернативный вариант – выделка с добавлением углерода, имитирует подобный цвет еще и патинирование, родиевое покрытие;
зеленый – сплав включает в себя золото с серебряной лигатурой: у таких изделий есть название – «электрум», металл, содержащий некоторую долю Ag, характеризуется слабовыраженным зеленым оттенком, сильнее проявляется такой цвет, если золото сплавлено с кадмием, но такие украшения не рекомендуется долго носить, могут причинить вред здоровью;
голубой и синий – эффектный сплав с индием: недостаточно прочный, поэтому в состав часто вводят металлы платиновой группы, индий дает голубой цвет, а синее золото – сплав на основе иридия;
пурпурный – таинственный сплав золота с алюминием и палладием: редкая комбинация, поэтому встречается нечасто, в основном такой способ используют для изготовления вставок, недостатком же является хрупкость.

Интересно: в Древней Греции сплав золота, а также серебра имел определенное название – электрон.

Золото разных оттенков

Имитации золота

Металл может не содержать Au, но должен иметь сходные внешние признаки, чтобы считаться схожим с оригиналом. Подобные изделия не имеют ценности, но у них широкая область применения, например, производство бижутерии – основное направление. Список металлов, которые имитируют сплав золота:

бронза: медь с добавлением алюминия, первый из компонентов придает красный оттенок, второй – осветляет тон;
вермей: серебро с золочением, внешне сохраняется видимость Au, но изделия легче;
гамельтонметалл: способ покрытия изделий, который ранее часто применялся, металл содержал медь, цинк.

Aurum – золото (Au) в таблице Менделеева в химии: происхождение названия и металла, физико-химические свойства 79 элемента, добыча и широта его использования

Медицинский сплав под золото

Представляет собой сталь, отличается по составу, т. к. содержание основных добавок не регламентируется. На золото медицинский сплав очень похож, но свойствами отличается: тверже, лучше переносит механические нагрузки, но стоит намного меньше. Если удалось купить изделия этого вида по высокой цене, нужно помнить, что это обман, т. к. в данном случае украшения выдают за драгоценные.

Расшифровка маркировки сплавов, которые содержат золото

Материалы маркируются для удобства обращения с ними. Для драгметаллов, кроме буквенного, общепринятым является дополнительное численное обозначение – доли тысячных, а для недрагоценных сплавов – сотые (%). Распространенные варианты, которые встречаются в ГОСТ:

Мировые системы измерения чистоты золотых драгметаллов

В разное время использовали самые разнообразные способы определения содержания Au в металлическом сплаве. При этом количество лигатур, которые добавили на этапе изготовления, варьируется: от 10-12% до 80%. Но наилучший вариант по внешнему виду и свойствам – тот, что содержит 30-40% добавок. Бывает всего 4 известных способа измерения чистоты драгметалла:

широко распространенная метрическая система: определяется доля драгметалла в тысячных (диапазон от 0 до 1000);
каратная система, применимая в США и Европе: за основу принята величина – 24 карата, это драгоценный металл без примесей, соответственно, содержание золота в разных сплавах определяется, как количество частей 1/24 чистого вещества (соответствует 1 карату);
золотниковая система царской России: за основу была взята мера – 96 проба чистого драгметалла, соответствующая количеству золотников в 1 русском фунте;
лотовая система Старой Европы: чистым считался металл пробы 16 лотов, чем меньше это число, тем ниже ценность изделий.

Как сплавы могут менять внешний вид изделия

Согласно ГОСТ, разница между металлами одной группы может быть небольшой или же существенной. Однако содержание золота в сплаве всегда одинаковое, несмотря на изменение долей, входящих в состав лигатур. Оттенок меняется, когда варьируется количество основных добавок: серебра, меди, от чего зависит глубина цвета.

Таблица 1: Сплавы с Au в составе, 375 пробы

Металл на основе, Ag, Au, Cu представлен вариантами:

Au, %	Ag, %	Cu, %
37,2-37,8	1,5-2,5	59,5-61,5
9,5-10,5	51,5-53,5
15,5-16,5	45,6-47,4

Проба золота 375

Таблица 2: Сплавы, которые содержат Au 500 пробы

Золото, %	Серебро, %	Медь, %
49,7-50,3	9,5-10,5	39,2-40,8
19,5-20,5	29,2-30,8

Таблица 3: Сплавы на основе Au 583 пробы

Золото, %	Серебро, %	Медь, %
58,0-58,6	7,5-8,5	32,9-34,5
19,5-20,5	21,1-22,3
29,5-30,5	11,2-12,2

Таблица 4: Сплавы на основе Au 585 пробы

Au, %	Ag, %	Cu, %
58,5-59,0	7,5-8,5	32,5-34,0
19,5-20,5	20,5-22,0
29,5-30,5	10,5-12,0

Пробирное клеймо 585

Таблица 5: Сплавы 750 пробы

Таблица 6: Сплавы 958 пробы

Видео: драгоценные металлы

Комментарий ювелира

Содержание лигатуры делает металл непохожим на другие. Сегодня часто меняют состав, согласно ГОСТу, в результате уменьшения/увеличения долей золота, меди, серебра или других металлов могут повлиять на прочность, плотность, плавкость и, конечно, цвет. Благодаря такой особенности оттенок благородных металлов служит одним из признаков подлинности.

Отзыв

У меня есть разные украшения: светло-желтого, красноватого, глубокого желтого цвета. Цена примерно одинаковая была, поэтому я думала, что так ювелир обработал, и может это не золото вовсе. Только недавно узнала, когда на оценку носила, что все украшения настоящие, но состав немного разный. Для меня главное, что драгметалла здесь в достаточном количестве.

Что же такое лигатура?

Беря в руки золотые украшения, одевая на пальцы обручальные кольца или рассматривая перстни с бриллиантами, мало кто догадывается, что имеет дело не с чистым желтым металлом. Все драгоценности, украшения, аксессуары и прочие изделия из драгоценного металла являются конечным продуктом сложного технологического процесса.

Ввиду своих особых физических свойств, золото в естественном и в чистом виде практически никогда не используется в ювелирной отрасли. Желтый металл слишком мягкий, его структура не отличается устойчивостью и прочностью. Чтобы будущее изделие из драгоценного металла имело практическую пользу, используются специальные сплавы, состоящие из ископаемого золота и лигатуры. Что же такое, лигатура и каково ее место в драгоценных сплавах?

Лигатура. Значение. Основные характеристики и свойства

Лигатура термин, в переводе с латыни означающий «связь». Другими словами – это определенный металл или сплав, в состав которого входят один или несколько тугоплавких компонентов. Добавление этого сплава в жидкий металл кардинально меняет его физические свойства. Добавки используются в металлургии, в результате чего из черного металла получаются определенные марки стали.

В ювелирном деле лигатура используется для повышения прочность и устойчивость драгоценного сплава, способствует изменению внешних данных желтого металла. Для практического использования металлов присутствие лигатуры крайне важно. Благодаря добавкам новые сплавы становятся более прочными или наоборот, обретают необходимую мягкость. Добавки или состав дополнительных компонентов может варьироваться. Т.е. определяющим фактором лигатуры является процентное содержание дополнительных компонентов.

В ювелирном деле с помощью лигатуры улучшают физические свойства драгоценных металлов, повышая их прочность и меняя цветовой оттенок. С помощью различных добавок желтый металл приобретает самые разнообразные цветовые оттенки, способствуя повышению уровня дизайнерского мастерства ювелиров. Для золота основная лигатура – это сплав серебра и меди в определенном соотношении. Реже к этому составу добавляется другие компоненты: - платина; - палладий; - никель и кобальт; - цинк и кадмий. Сочетание серебра и меди является наиболее распространенным. Именно такая лигатура обеспечивает драгоценному сплаву более высокие практические характеристики.

Сами по себе золото и белый металл мягкие, однако, вместе они дают очень твердый сплав. Сочетание желтого металла и серебра обладает прекрасными технологическими характеристиками. Такой сплав обладает необходимой пластичностью и поддается механической обработке. Присутствие меди меняет цветовой оттенок золотого сплава, делая его цвет более благородным и насыщенным. Подобные свойства характерны и для других, неблагородных металлов, добавление которых к золоту и серебру существенно меняют физические и технологические свойства драгметаллов. Медь, к примеру, основная лигатура для серебра, поэтому практически в каждом серебряном украшении присутствует медь.

Ферросплавы, модификаторы и лигатуры в литейном производстве

На странице представлена только выдержка из статьи "Ферросплавы, модификаторы и лигатуры в литейном производстве" .

Общее определение

Промышленное литейное производство невозможно представить без процесса легирования – обогащения основного металла или сплава определенными химическими элементами/соединениями, обеспечивающими возможность придания отливкам необходимых дополнительных свойств. В черной и цветной металлургии в качестве таких легирующих добавок используют композиции на основе или с присутствием железа (Fе) в сочетании с другими металлами или неметаллами – т. наз. ферросплавы. Существуют также иные легирующие полуфабрикаты – модификаторы и лигатуры, по принципу действия во многом сходные с ферросплавами, но имеющие существенные отличия в отношении состава и назначения.

1. Ферросплавы

Ферросплавами именуют группу сплавов, в состав которых, помимо Fе, могут входить такие металлы, как марганец (Mn), кремний (Si), хром (Cr), никель (Ni), вольфрам (W), молибден (Mo), ниобий (Nb), титан (Ti) и др., а также примеси неметаллических элементов в виде углерода (C), фосфора (Р), серы (S), различных газов и т.д. Основные компоненты ферросплавов называют ведущими.

В литейном чернометаллургическом производстве для легирования и раскисления расплавов широко используются ферросплавные композиции ферросилиция (сплав Fе с 12% и более Si), ферромарганца, феррохрома, ферровольфрама, ферромолибдена, ферротитана, феррониобия и др. Подобные соединения могут иметь двойную, тройную, многокомпонентную структуру.

Номенклатура ферросплавов весьма разнообразна (Рис. 1).

Рисунок 1. Образцы ферросплавов на стенде НИТУ «МИСиС».

Сегодня промышленным способом изготавливаются сотни различных марок ферросплавов простой и сложной структуры, могущих включать в себя около 50 целевых (ведущих) компонентов.

1.2. Основные характеристики

Ферросплавы характеризуются по химическому и гранулометрическому составу, концентрации сопутствующих примесей, плотности, химико-механическим свойствам, температуре плавления, наличию газообразных включений (О₂, Н₂).

Т° плавления ферросплавов почти всегда является более низкой в сравнении с аналогичным параметром чистых металлов, вследствие чего ввод требуемых легирующих элементов в жидкий расплав стали/чугуна в виде ферросплавной композиции значительно ускоряет процесс растворения.

Ферросплавы могут поставляться в кусках, чушках, литых блоках, прочих крупных формах, а также в гранулах и порошках, как агломерированных, так и неагломерированных.

1.3. Применение

качественно оптимизировать физико-механические, химические, специальные свойства сталей, чугунов, цветных сплавов;
осуществлять очистку (рафинирование) металлов и сплавов от посторонних металлических и неметаллических включений (сера, фосфор, газы и т.д.);
изменять структуру металлов и сплавов в ходе кристаллизации.

Наряду с использованием ферросплавов с целью легирования сталей, чугунов, сплавов цветных металлов они находят широкое применение для т. наз. раскисления – удаления кислорода из растворенных в расплаве оксидных соединений (например, закиси железа FeO из расплавов сталей). Процесс раскисления основан на реакции восстановления, где функцию восстановителей выполняют компоненты ферросплавов, которые, соединяясь с содержащимся в оксиде кислородом, образуют отделяющийся от восстановленного металла легко удаляемый шлак. Рафинирование расплавов методом термораскисления позволяет придать металлу отливок дополнительную чистоту, прочность и ковкость.

1.4. Получение

Ферросплавы получают плавкой руды или подготовленного рудного концентрата в специальных ферросплавных электропечах дугового типа (рис. 2).

Рисунок 2. Электродуговая печь для выплавки ферросплавов из рудного концентрата.

По способу восстановления процесс выплавки ферросплавов может осуществляться карботермическим и металлотермическим методами.

Методом карботермии получают высокоуглеродистые ферросплавы путем восстановления из оксидов с помощью углерода.

Металлотермическим способом осуществляют получение низкоуглеродистых (рафинированных) ферросплавов путем восстановления из расплавов с применением металлов, более активных в химическом отношении (напр. алюмотермия).

2. Модификаторы

2.1. Понятие «Модификаторы»

Модификаторы (от лат Modifico – изменение формы) – легирующие композиции химических элементов, малые добавки которых при введении в расплавы металлов, практически не влияя на состав, существенно изменяют их кристаллическую структуру и эксплуатационные характеристики, способствуя, в частности, измельчению зерен и сопутствующему повышению прочности. Модификаторы во многом способствуют устранению или нейтрализации посторонних включений (раскисление, дегазация, связывание серы в стойкие сульфиды).

Основная суть процесса модифицирования заключается в активном регулировании кристаллизации на ее первоначальном этапе и повышении степени диспергируемости кристаллизующихся фаз.

в меньшей концентрации ввода добавок, исчисляемой в десятых или даже сотых долях процента;
более коротком времени воздействия (обычно от 15 до 20 мин), хотя существует ряд модификаторов длительного действия.

структурные макрозерна и микрозерна (дендритные ячейки);
первичные кристаллы в расплавах до- или заэвтектичного генеза;
частицы неметаллических примесей, включая интерметаллиды, карбиды, графит, оксиды, сульфиды, оксисульфиды, нитриды, фосфиды и др.

2.2. Классификация

Чаще всего модификаторы классифицируют по методу, предложенному П.А. Ребиндером, согласно которому их подразделяют на два основных типа.

К модификаторам 1-го типа относят группу замедляющих охлаждение расплава поверхностно-активных веществ (ПАВов), адсорбирующихся на зародышах в центральной области кристаллизации и препятствующих их росту. В результате образуется множество новых зародышей, активно разрастающихся благодаря уменьшению общей концентрации модификатора по отношению к количеству зерен.

К модификаторам 2-го типа причисляют т. наз. инокуляторы. Частицы вещества-инокулятора при их вводе в расплав ускоряют процесс охлаждения и затвердения, что способствует возникновению множества новых очагов кристаллизации с образованием большого количества мелких зерен основной фазы или мельчайших включений иных фаз. За счет этого происходит требуемое изменение общей структуры с добавлением к уже существующим новых структурных компонентов.

2.3. Комплексные модификаторы

Наряду с модификаторами 1 и 2 типов существуют и модификаторы комплексного действия, при помощи которых удается решить сразу несколько задач, осуществляя одновременно легирование, раскисление, десульфурацию, инокуляцию и т.д.

металлы щелочноземельной группы (Mg, Ca, Ba, Sr);
редкоземельные металлические элементы (Sc, Y, La, Ce);
группы карбидообразующих, нитридообразующих, других легирующих элементов сходного назначения.

В разряд многокомпонентных комплексных модификаторов входит также ряд т. наз. наномодификаторов, предназначенных для выполнения узкоспециальных модифицирующих функций.

рафинирующего действия на основе таких активных элементов, как Mn, Si, Са, Mg, Al и др.;
упрочняющего действия на базе карбидов, боридов, нитридов, с помощью которых осуществляется дисперсионное упрочнение металлической основы сплава;
комбинированного рафинирующе-упрочняющего действия – модифицирующие композиции, могущие содержать в различных соотношениях химические элементы первых двух групп.

воздействие комплексных модифицирующих композиций значительно превышает эффективность применения одиночных модификаторов.
в случае применения комплексного модификатора сводится к минимуму содержание его отдельных составляющих, что позволяет ограничить состав примесей в сплаве до допустимых пределов;
при сочетании комплексного модификатора с механической нагрузкой степень эффективности его действия значительно повышается, что позволяет получать особо мелкие структуры.

2.4. Модификаторы чугунов и сталей

Для сталей и чугунов применяют широкий спектр различных модификаторов. Так, например, внедоменная обработка сталей осуществляется с широким применением Mg, Al, элементов щелочноземельной и редкоземельной групп.

В настоящее время осуществляется промышленное применение более 750 разновидностей модификаторов для черной металлургии, как одно- двухкомпонентных, так и комплексных, могущих содержать десятки композиционных составляющих.

Преимуществом ввода в состав расплавов сталей и чугунов комплексных модификаторов является не только собственно измельчение структуры, но также возможность попутно изменять природу и форму сульфидных, нитридных, оксидных и других посторонних включений неметаллического генеза, снижая при этом в полтора-два раза уровень засорения ими границ аустенитных зерен. Немаловажное значение имеет и более равномерное распределение структурных компонентов стали, оптимизация таких важнейших функциональных свойств, как термостойкость, прочность, пластичность и ударная вязкость.

3. Лигатуры

В металлургии лигатурами (Ligatura от лат. связь) называют сплавы вспомогательного назначения, которые могут содержать две и более составляющих. Лигатурные композиции используются для введения в расплавы металлов малых доз жаростойких легирующих элементов. Лигатуры, применяемые в чернометаллургической отрасли, отличаются от ферросплавов тем, что не содержат в своем составе Fe.

Наиболее распространенным является применение лигатурных композиций цветных металлов, например: Cu-Ni (16-35% Ni), Cu-Al (до 52% Al), Cu-Sn (до 55% Sn), Al-Mg (до 12% Mg).

сплавлением отдельных составляющих в единую композицию;
путем восстановления из рудных концентратов.

За счет содержания в лигатурах не только собственно легирующих компонентов, но и основного металла литейного сплава, их усвоение расплавом происходит в более полном объеме, чем при легировании чистыми элементами. А благодаря тому, что любой лигатуре присуща меньшая Т° плавления в сравнении с каждым из входящих в нее металлов, достаточно высока и быстрота ее растворения в основном сплаве. Использование лигатур особенно востребовано в случаях, когда основной литейный сплав и легирующий элемент значительно различаются по температуре плавления.

Необходимость применения лигатур, прежде всего, обусловлена нормативными требованиями к составу литейного сплава по точному соблюдению количественного соотношения компонентов.

Кроме того, применение лигатур позволяет придать металлу целый ряд определенных вспомогательных свойств (например, жидкотекучесть в фазе расплава или повышенную механическую прочность и ковкость в твердой фазе). Выгода их использования обусловлена также незначительной концентрацией в общей массе сплава, скорейшим растворением и снижением степени угара. Качественно улучшить одновременно несколько свойств основного сплава (тугоплавкость, износостойкость, устойчивость к коррозии и т.д.) удается при использовании комплексных лигатур.

Заключение

Развитие легирующих технологий сегодня позволяет выплавлять более 3000 марок сталей и чугунов для производства разнообразного оборудования, востребованного в горнодобывающей, нефтегазовой, машиностроительной, химической, энергетической, строительной и других промышленно-хозяйственных отраслях. Ассортимент выпускаемых в России легирующих композиций представлен сотнями наименований, и все же потребность в них неуклонно возрастает. Ситуация особенно обострилась в последние годы из-за растущего санкционного прессинга и повсеместного перехода отечественной промышленности к импортозамещению. На этом фоне значительно возросла активность российских ученых и инженеров по разработке инноваций в металлургической сфере, среди которых получение и производство современных легирующих материалов не составляет исключения. Несомненно, что уже в самой ближайшей перспективе данная тенденция будет способствовать дальнейшему расширению номенклатуры и увеличению эффективности использования ферросплавов, модификаторов и лигатур.

телефоны:
8 (800) 200-52-75
(495) 366-00-24
(495) 504-95-54
(495) 642-41-95

Свойства, состав и применение лигатуры ⁠ ⁠

Все мы знаем что ювелирные украшения содержат в себе не 100% драгоценного металла (серебро, золото, платина), в противном случае изделия бы деформировались, ломались. Поэтому при литье добавляют дополнительные металлы, которые и называются лигатурой.

Лигатура – латинское слово, переводится как «связь». Понятие заимствовали литераторы. Они стали называть лигатурой письменный знак из нескольких графем. Графема – это единица письма, буква или иероглиф. Какие именно части слились, за давностью лет помнят, иногда, лишь филологи.

Так, знак @ — лигатура английского предлога «at». Что именно вошло в состав, не всегда понятно и при взгляде на сплавы металлов. Добавки, слияние с которыми улучшает свойства золота, серебра и не только, так же именуют лигатурой. О значении этого понятия в металлургии, сегодня и пойдет речь.

Что такое лигатура?

Понятие лигатура металлургия рассматривает, как добавку, улучшающую качественные параметры сплава. На слуху, к примеру, словосочетание «легированная сталь». От простой (углеродистой), она отличается повышенной прочность.

Ее обеспечивают связи, которые образуют с железом никель, хром, вольфрам, молибден, титан, марганец или кремний. Все эти элементы (чаще по отдельности) используют в качестве лигатуры.

Из списка видно, что ей могут быть только металлы. Для разных сплавов и целей, они разные. Лигатурой считается один или несколько металлов в строго определенных пропорциях.

Зачастую, эти пропорции прописаны в стандартах производства. Так, для модифицирования литейных сталей используют состав из 6-11% хрома, 10% никеля, 7% марганца, 6-10% кремния, 2% титана, 3-7% церия.

Виды лигатуры

Лигатуры делятся по сплавам. Бывают добавки для сталей и прочих сплавов на основе железа. Бывают лигатуры для титановых, бронзовых, латунных, медных сплавов. Отдельная категория – «присадки» для драгоценных металлов.

Для них существуют пробы, указывающие на обязательное содержание в сплаве ценного элемента. Производство лигатуры рассчитывается на остаточную процентовку. Добавки влияют на цвет исходной продукции, ее прочность.

В общем, существуют десятки лигатур. Иногда, их делят на «присадки» для драгоценных и неблагородных сплавов. Иногда, добавки подразделяют по ведущему в них элементу. Для получения чугуна используют 1,5% иттрия, 0,2% кобальта, 3% хрома, 3-7% кремния и 11-27% меди, значит, она и ведущая.

То есть, для чугуна идет медная добавка. Лигатура для золота 750-ой пробы, обычно, серебряная. Белого металла в ней 15%, а меди всего 10%. Лигатуры бывают готовыми.

Обычно, их выпускают в брикетах или концентрированных таблетках. Бывают составные «присадки», когда каждый элемент лигатуры добавляют в сплав по отдельности, в чистом виде.

Применение лигатуры

Сплавы и лигатуры связываются на этапе производства. «Присадки» добавляют в расплавленный металл-основу. Цель – не только улучшить структуру и качественные характеристики конечного продукта. Лигатуры помогают и в процессе варки сплавов, к примеру, делают их более или менее тугоплавкими.

При добавлении лигатур учитывается понятие «угар». Это потеря (испарение) драгоценного металла при термической обработке (переплавке). То есть, расчеты, сколько потребуется «присадок» ведут исходя из объема благородного элемента после угара.

Если применяются лигатуры в чистом виде, их коэффициент усвоения равен 93-95%. Готовые добавки в виде брикетов усваиваются на 98%, поэтому, зачастую и выбираются серьезными предприятиями.

Лигатура в ювелирном искусстве

Лигатура ювелирная позволяет сплавам соответствовать государственным стандартам. К примеру, существует несколько проб золота, самая низшая из которых 350-я. Это означает, что в составе изделия всего 35% желтого металла.

Такой сплав почти не попадает на рынок украшений, считаясь техническим. Однако, 375-я маркировка уже встречается. Самая ходовая 585-я проба. Ее называют красным золотом. В нем 58,5 желтого элемента и около 20% меди. Она придает сплаву алый отлив.

Да, по цветам для ювелирных сплавов тоже существуют ограничения. Белое золото должно быть белым. Но, как этого добиться? Помогают никель, платина, палладий.

Последние два металла – драгоценная лигатура. Такая «присадка» делает золото еще дороже. Неблагородная добавка никель удешевляет сплав, разбавляя благородность золота.

Лигатура в ювелирном деле – это, зачастую, возможность этим самым делом заниматься. Дело в том, что создавать украшения из чистого золота (самого ходового элемента) проблематично.

Без лигатуры металл излишне пластичный и мягкий. Изделия из золота 999-ой пробы гнутся, быстро ломаются. Клиенты не готовы переплачивать за вещь, которую не передашь по наследству. Платить готовы за украшения на века, то есть, требуется лигатура. Цена меньше (в случае неблагородной «присадки»), а срок службы дольше.

Добавка увеличивает длительность службы, существования. Понятие длительность есть и в музыке и лигатура, кстати, там тоже имеется. Ее письменное обозначение – дуга между нотами. Она значит увеличения, растягивание длительности ноты за счет добавления к ней длительности соседних знаков стана.

Существует лигатура для саксофона и других духовых инструментов, не относящаяся к нотным записям. Здесь лигатура – фото детали, крепящейся на мундштук. Аксессуар уменьшает потери воздуха, придавая звукам особую окраску и протяжность.

С понятием знакомы и те, кто корректировал прикус. Лигатура для брекетов – связующий металлический или пластиковый элемент между пластинами, крепящимися к зубам.

Как видно, в медицине «присадка» может быть не только металлической. Кстати, хирурги называют лигатурой нити для перевязки поврежденных кровеносных сосудов. Вот такая она многоликая, эта лигатура.

Спасибо за внимание.

"Из списка видно, что ей могут быть только металлы. "

Так-то, углерод тоже можно рассматривать как лигатуру, с помощью которой из железа получаются сталь и чугун.

Жемчуг Кеши: великолепные причуды природы⁠ ⁠

Всего 20 лет назад жемчуг кеши выбрасывали обратно в море, но сегодня он может быть таким же ценным, как и его идеально сферические родственники.

Кеши, что в переводе с японского означает "маковое зерно", - это название, данное маленькой жемчужине, полностью состоящей из перламутра и имеющей неправильную форму. Похожий на рисовый хрустящий пирожок - аналогия, которая может быть более знакома читателям, - жемчуг кеши становится все более востребованным, поскольку предпочтение отдается мягким органическим формам и уникальным формам, а не симметричному совершенству. Это несколько иронично, ведь всего 20 лет назад жемчуг кеши выбрасывали обратно в море, а сегодня он может быть таким же ценным, как и его идеально сферические родственники.

Жемчуг кеши является побочным продуктом выращивания жемчуга, но в отличие от культивированного жемчуга, в центре которого находится семя или ядро, кеши - это случайность природы.

Но сначала немного о культивированном жемчуге. Он отличается от очень редкого натурального жемчуга тем, что его выращивают по технологии, разработанной японцем Микимото * в 1893 году. Процесс культивирования начинается с того, что ядро, которое действует как раздражитель, помещается внутрь моллюска, а затем возвращается в море для роста. Со временем моллюск пытается выкатить раздражитель из своей раковины, формируя таким образом жемчужину, поскольку ядро собирает перламутр из перламутра внутри раковины.

Пока культивированная жемчужина растет, кеши — это маленький зародыш, который находится рядом с основной культивированной жемчужиной. Жемчуг кеши обычно образуется, когда моллюск отторгает ядро, но процесс образования жемчужины продолжается. Поскольку жемчуг кеши не имеет ядра, он полностью состоит из перламутра, что придает ему особенно привлекательную радужную переливчатость. Но они не считаются натуральным жемчугом, поскольку являются результатом процесса культивирования.

Жемчуг кеши не следует путать с более объемным барочным жемчугом, у которого действительно есть ядро, но вместо того, чтобы развиваться в единой форме, он пошел своим собственным странным путем, создавая закрученные, похожие на безе формы. Жемчуг кеши может быть самых разных цветов, так как большинство моллюсков производят его, поэтому вы можете найти широкий спектр от таитянского до акойского жемчуга кеши, он может быть сформирован в пресной или соленой воде, но редко бывает таким крупным, как жемчуг Южного моря.

Одна из причин роста стоимости жемчуга кеши заключается в том, что в интересах эффективности все больше устриц подвергаются рентгеновскому облучению. Если обнаруживается устрица без ядра, ее повторно подвергают нуклеации, прежде чем кеши успеет сформироваться. Поэтому, как бы ни был прекрасен идеально сферический жемчуг, сегодня все чаще встречаются причудливые формы. Представляем подборку самых красивых ювелирных украшений, которые воспевают необычную красоту жемчуга кеши.

Австралийская ювелирная компания Autore является одним из крупнейших производителей жемчуга Южного моря и, будучи приверженной дизайну, давно оценила красоту жемчуга кеши, который здесь сочетается с мягким сиянием бриллиантов огранки "роза".

Австралийка Марго Маккинни использует таитянский жемчуг кеши в качестве лепестков с бриллиантовыми капельками росы и тычинками. Капли лавандовой шпинели подчеркивают розовую и сиреневую переливчатость жемчуг.

Создавая неформальный образ, ювелирные украшения Yvel нанизывают крупные белые жемчужины кеши на длинную золотую цепочку, чередуя их с матовыми золотыми бусинами неправильной формы, напоминающими кеши.

Уроженка Мексики Даниэла Виллегас неравнодушна к костям животных, и в ее серьгах Frog Skeleton четыре сверкающих серых жемчужины кеши превращают эту немного мрачную сцену в нечто прекрасное.

Американский ювелир Халлех сочетает жемчуг с тонкой золотой лентой, усыпанной сапфирами, что делает образ простым, но элегантным.

Понятие лигатуры и лигатурного золота: значение, виды и широкое применение

Благодаря природным физическим, химическим характеристикам, золоту нашлось применение во многих областях: ювелирная индустрия, химическая промышленность, медицина, стоматология, др. Чистый драгметалл является мягким, пластичным, из-за чего теряет свою ювелирную ценность. Производители используют сплав разных металлов, которые повышают прочность, долговечность, улучшая потребительские свойства изделий.

Лигатурный состав очень разнообразный, определяет широкий спектр золотой продукции.

Лигатура и лигатурное золото — что это такое, вспомогательные сплавы, что относится

Большая часть добываемых металлов изначально содержит ненужные компоненты. После извлечения запасов из земной коры, сырье перерабатывается для дальнейшей транспортировки. Сплав Доре изготавливается из добытой руды, насыщенной разными элементами. Такая форма позволяет будущему благородному металлу проходить аффинаж на специализированных заводах, где его очищают от примесей.

Сам по себе чистый драгметалл достаточно пластичный, из-за чего не подходит для изготовления различных предметов.

Однако лигатурное золото высоко ценится ювелирами. При добавлении других элементов можно изменить физические свойства драгметаллов, улучшить их износостойкость, внешний вид.

Для спаивания лигатурного золота служат сплавы различного состава

Лигатура подразумевает смешивание между собой чистых металлов, без каких-либо примесей. В драгметалл можно одновременно добавлять несколько очищенных компонентов: медь, платина, серебро. Состав отличается прочностью, ковкостью, что важно при изготовлении ювелирных изделий.

Магнитится ли золото: проверка на подлинность, сплавы, которые притягиваются и отталкиваются от магнита

Исторический факт появления лигатуры в денежной системе

Физические характеристики благородного метала еще в Средневековье стали причиной поиска методов увеличения твердости золота. Монеты, изготавливаемые из чистого драгметалла, со временем теряли вес, деформировались. Тогда в денежной системе появилась лигатура для золота, позволяющая предотвратить стирание монет благодаря добавлению цветных металлов.

Золотые слитки

Такое решение стало причиной возникновения отличий между изображениями на монетах и реальным их составом. Эту разницу стали замечать «менялы» того времени, которые проверяли подлинность монет, стирая их о коврик. Деньги из чистого золота уменьшались, теряли вес, а коврик накапливал большое количество благородного металла.

Постепенно полновесные монеты в обороте закончились, остались только неполноценные. Произошло обесценивание старых платежных средств.

Металлы, определяющие цвет золота

Окрас прямо зависит от состава драгоценности и доли примесей:

белый оттенокпробы 585 – результат сплава с основным металлом никеля, палладия, платины, серебра, доля благородного металла составляет примерно 59%;
красный тон придается в составе медь;
желтый оттенок изделия характерен для чистого металла с незначительным добавлением серебра или меди;
лиловый оттенок – результат смешивания драгметалла 750 пробы с алюминием;
черный цвет: легирующими металлами являются рутений, хром, кобальт;
зеленый оттенок получается при добавлении серебра и рубидия.

Проба одна, а цвет золота разный

Изделия разного цвета могут иметь одинаковую пробу, благодаря примесям. Доля основного металла остается неизменной, меняются лишь пропорции лигатур. Отсутствие яркого блеска у драгоценности может говорить о наличии никеля среди составляющих. Добавив медь, можно получить желтоватые оттенки.

Количество примесей не только позволяет разнообразить цветовую гамму, но и существенно усилить прочность материала, а также обеспечить ему защиту от внешнего воздействия.

Палладий и платина — драгоценные лигатуры, увеличивающие стоимость золотого изделия

Наиболее дорогой примесью драгметалла является платина и палладий. Такая лигатура золота доступна не каждому покупателю из-за высокой стоимости украшений. Цена подобного состава значительно превышает стоимость изделия из других драгметаллов и приравнивается к предметам, изготовленным из чистого благородного металла.

Палладий и платина

ТОП — 4 системы измерения пробы золота

Золотниковая. Относится к устаревшим системам измерения СССР, практически не используется сегодня. Основой является русский фунт, состоящий из 96 золотников.
Метрическая. Покупатели чаще всего сталкиваются именно с этой системой. Проба на украшениях указывает долю золота в сплаве. Этот показатель помогает определить, насколько качественное изделие. Стоимость зависит именно от пробы.
Каратная. Указывает на золотую часть в каратном соотношении. Применяет Западная Европа и Северная Америка. По сути, напоминает метрическую систему измерения.
Лотовая. Система измерения пробы для золота, которую использовали в Германии до 1888 года. С помощью системы можно было определить число лотов золота в существующих 16.

Таблица: соотношение проб между системами

Часть чистого драгметалл	Метрическая система, проба	Каратная система, карат
99,9%	999	24
95,8%	958	23
75%	750	18
58,5%	585	14
58,3%	583	14
50%	500	12
37,5%	375	9

Что означает проба и как расшифровывается. Метрическая система измерения проб в России. Основные сплавы золота

Процентное соотношения чистого золота с лигатурой можно определить благодаря пробе. Каждый предмет из драгоценного металла, даже позолоченный имеет клеймо с цифрами. Также маркировка указывает на легирующие компоненты драгоценности.

Пробы золота

В России используются следующие пробы:

375 – характерна низкопробным изделиям, состоящим на 62,5% из смеси серебра, меди. Остальную часть составляет драгметалл.
585 – может включать несколько вариантов составов:
Сплав состоит из золота(58,5%), меди (33,5%), серебра (8%). Такой состав отличается высокой прочностью, имеет характерный красноватый или желтый тон. Легко плавится, расплющивается, не окисляется при контакте с воздухом.
Включает золото (58,5%), никель, палладий (41,5%). Полученный сплав белого цвета, не тускнеет, легко поддается пайке.
750 – металл прочный, износостойкий, но мягкий. Такие изделия требуют осторожной эксплуатации, правильного ухода. Содержание чистого золота в пробе не менее 75%:
Соединение из золота и серебра 25% — электрум, встречается в природе, имеет отличительный зеленоватый тон.
Пропорция примесей 21% меди и 4% никеля дают красноватый оттенок.
Состав включает 15% серебра, 10% меди, привычного желтого цвета.
958 – состоит из 95,8% золота, 4,2% смеси серебра и меди. Сплав получается ярко-желтым, из-за повышенной мягкости почти не используется ювелирами.
999 – включает только 1% лигатуры. Применяется для изготовления банковских слитков.

Позолота - это драгоценное покрытие в различных областях от кондитерских изделий до церковной утвари. Золочение металла в домашних условиях

Импортная лигатура позолоченная цена за кг

Чаще всего зарубежные драгоценности отличаются от отечественных пробой. В их составе доля лигатуры превышает количество благородных металлов. Американские и европейские стандарты имеют определенную схожесть с российскими, но пробирное клеймо проставляется в каратах. Часто можно купить подделку с драгоценным покрытием.

За рубежом очень популярно низкокаратное золото для изготовления украшений, в связи с более подходящими потребительскими характеристиками. 9-12 карат намного прочнее и тверже, им свойственна высокая стойкость к деформациям, царапинам. В России большей популярностью пользуются изделия с меньшей долей примесей: чем выше проба-тем больше спрос.

Лигатура с позолотой импортная

Турецкое золото клеймится тремя цифрами 585. Больше никаких обозначений не предусмотрено. Большую долю в лигатуре составляет медь, что можно определить по чрезмерной красноте изделий. Нередко за драгоценность выдают позолоченные серебряные изделия. Украшения со временем тускнеют и деформируются. Однако скупка остается на высоком уровне благодаря доступной цене.

Существуют также Эмиратские драгоценности. Они содержат минимальную долю лигатуры. Используется только 2 пробы 916 и 958. Украшения недолговечны, поэтому в стране принято надевать их только на свадьбу. Дальше драгоценности просто хранятся в шкатулках.

Есть ли лигатура в слитках золота

Золотые слитки называются банковским драгметаллом 999 пробы. Это значит, что изделие содержит 999грамм чистого золота и 1 грамм примеси на килограмм изделия. Они используются для инвестирования, дорого ценятся во всем мире.

Слитки золота

В каких областях применяется лигатура

Примесь направлена улучшить физические, химические характеристики драгоценных металлов. Металлическую добавку вводят при варке основы, делая ее тугоплавкой. В процессе добавления лигатуры специалисты учитывают потерю металла, которая происходит при плавлении. Это значит, что доля примеси прямо зависит от объема драгметалла после «угара». Благодаря своим физическим свойствам сплавы используется во многих сферах:

Ювелирное мастерство. Все сплавы ГОСТа представлены легированными металлами. Пробой с минимально допустимым количеством золота является 350, в которой его содержится только 35%, не используют для ювелирных изделий. Однако можно найти украшения 375 пробы. Популярнее всего 585 красное золото. Сплав включает 58,5% драгметалла, 20% меди и другие примеси. Такие изделия отличаются алым тоном. Работать с золотым ломом в ювелирной сфере можно благодаря лигатуре.
Музыкальные инструменты. Лигатура применяются в саксофонах и прочих инструментах. Примесь имеется на детали, которая крепится к мундштуку. Деталь из драгоценного сплава позволяет уменьшить потерю воздуха, делая звук особенно красочным, протяжным.
Стоматология. Существует специальный лигатурный сплав для зубных брекетов, с помощью которого связываются металлические и пластиковые части, крепящиеся к зубам.
Медицина. Лигатурная нить используется хирургами для перевязки сильно поврежденных сосудов.
Производство техники. Для изготовления многих современных гаджетов используется прочная лигатура. Электрический разъем, микросхемы, контакты покрываются лигатурным материалом.

Температура плавления золота: влияние пробы (585 или 999) и лигатур; важный процесс очистки золота перед плавлением и плавка металла в домашних условиях

Видео: ювелирное дело и легирование сплавов

Читайте также: