Оксидированное серебро: внешний вид, правила ухода, особенности технологии

Что такое оксидирование

Оксидированием называют процесс нанесения на поверхность металла стойкой пленки. Известны 2 метода:

• Химический. Изделие окунают в раствор серной печени, нагретый до 70-90 градусов. После — промывают в чистой воде, высушивают и полируют.
• Электрохимический. Изделие опускают на 1-5 минут в электролит, состоящий из серной кислоты, сернистого натрия и ацетона. Жидкость нагревают всего до 18-22 градусов, выдерживают украшение не более 30 минут.

Технология оксидирования может применяться как на всем изделии целиком, так и на отдельной его части. В первом случае в подготовленный раствор окунают все изделие, во втором — смазывают нужный участок тампоном или кистью.

Цвет оксидированного серебра можно контролировать: чем дольше держать изделие в растворе, тем оно будет темнее. Технология позволяет получить спектр оттенков от серого до черного. При этом цвет ложится неравномерно: вогнутые части становятся более темными, выпуклые — светлыми, что придает изделию дополнительный объем.

Подвергать оксидированию можно не только «бескаменку», но и серебряные украшения с камнями. Если драгоценные вставки без проблем переносят высокие температуры и воздействие химических реагентов, беспокоиться о их состоянии не стоит. Цвет камней не изменится.

• Черненое серебро: особенности технологии, домашние способы чернения, правила ухода

Как ухаживать за серебром

Чтобы серебро не чернело, ювелиры покрывают изделие родием. Этот материал защищает восприимчивое к серным соединениям серебро и помогает ему оставаться блестящим.

Уход за серебряными украшениями

Кроме того, чтобы уберечь драгоценный металл от патины, стоит правильно ухаживать за серебряными украшениями – регулярно их чистить и полировать, снимать во время походов в душ или мытья посуды, не заниматься в украшениях спортом.

Хранить серебро нужно в специальной шкатулке или футляре с мягкой обивкой. Лучше всего складывать украшения так, чтобы они не соприкасались друг с другом – так вы избежите царапин и сколов.

Автор текста: Александра Циклаури

Чем отличается от чернения

Отличий несколько:

• Простота изготовления. Чернение — более трудоемкий процесс: для реализации этой технологии нужно подготовить изделие, нанести на него рисунок методом гравировки, чеканки или травления. Затем — заполнить образовавшиеся углубления «чернью» из смеси сульфидов, нагреть до сплавления с основанием. Выполнить оксидирование намного проще.
• Цвет. Черненое серебро имеет более глубокий и насыщенный оттенок. Оксидирование — менее яркий, но разнообразный. Эта технология позволяет добиться широкого спектра разных оттенков.
• Цена. Оксидированное серебро в среднем стоит дешевле, чем черненое — из-за простоты реализации технологии.

Ценность ювелирного украшения зависит не только от выбранной технологии — оксидирования или чернения, но и от сложности самой работы.

Чернение при помощи яйца

Как затемнить серебро в домашних условиях яйцом? Методика довольно простая и не нужно покупать никаких дополнительных средств. Все, что нужно, уже есть в холодильнике. Итак, для чернения яйцом необходимо выполнить следующие действия:

1. Сварить яйцо или два, если серебряных украшений много.
2. Отделите белок – его можно съесть, так как он не участвует в создании благородного налета. Все нужные для чернения вещества сосредоточены в желтке.
3. Желтки необходимо положить в герметичный контейнер и раздавить их.
4. Далее нужно поместить серебро в тот же контейнер, но так чтобы металл не касался желтков, иначе процесс чернения будет проходить слишком быстро и неравномерно. Поэтому украшения нужно либо подвешивать, либо раскладывать на решетке, в самом крайнем случае – изолировать их при помощи бумажного полотенца.
5. Изделия нужно оставить с желтками в плотно запечатанном контейнере на сутки. Если по истечении 24 часов результат выглядит не слишком впечатляюще, то можно оставить серебро еще на 1-2 дня.
6. Достать изделия и промыть их с мылом.
7. Отполировать все выступы мягкой тканью.

Преимущества и недостатки

Серебряные украшения со временем темнеют. Это происходит потому, что они вступают в контакт с сероводородом из окружающего воздуха. Оксидирование позволяет замедлить процесс: тонкая пленка не позволяет серебру окислиться. Правда, серьезной эту защиту назвать нельзя — со временем реакция все равно станет неизбежной.

Технология оксидирования придает ювелирным изделиям дополнительный объем, глубину и выразительность. При этом она безопасна, не вызывает аллергических реакций и почти ничего не стоит. После повреждения покрытия его можно восстановить в мастерской.

Использование

Черненое серебро никогда не сходило с пьедестала моды. Года сменяются веками, а тренд на черненое серебро остается. Все потому, что будь то утонченная подвеска или рельефная чаша, черненое серебро придает изделиям оригинальный, изысканный внешний вид.

К тому же такие предметы не требует постоянного ухода и чистки. Они прочны и устойчивы к механическим повреждениям, не темнеют с годами и сохраняют свой привлекательный внешний вид надолго.

Сейчас известные дизайнеры всего мира имеют у себя в коллекции украшения из черненого серебра, столовые приборы, предметы декора для дома и даже элементы одежды. Ведь черненое серебро — это стиль и утонченность, которые подчеркнут любой образ.

Правила ухода

Оксидированное серебро не нуждается в сложном уходе. Его достаточно очищать от пыли и налета мягкой салфеткой или тканью, смоченной в слабо концентрированном мыльном растворе. Применять абразивы и агрессивные моющие средства, содержащие аммиак и растворители, запрещено.

Чтобы сохранить привлекательность украшения надолго, следует оберегать его и от механических воздействий. Оксидированное серебро не красит кожу, но лучше избегать сильного трения, особенно при ношении колец. Хранить такие украшения тоже нужно отдельно.

Видео

Серная мазь

Можно быстро и эффективно затемнить серебро при помощи серной мази. Это лекарственное средство, которое в основном используется для борьбы с возбудителями чесотки, как у человека, так и у животных. Поэтому продается она и в ветеринарной, и в обычной аптеке.

Серная мазь – густая, желтого цвета и имеет достаточно неприятный запах. Ее необходимо нанести на изделие, а потом разогреть до текучего состояния при помощи фена. После перехода мази в более жидкое состояние, ее можно более аккуратно распределить на поверхности серебра. При нагреве будет видно, как металл приобретает насыщенный черно-синий или фиолетовый цвет. После изделие можно вытереть насухо, при необходимости процедуру можно повторить.

Также в домашних условиях для того чтобы затемнить серебро используют «серную печень» — спеченную смесь серы и соды, которую бросают в воду с серебром. Но дома эту методику чернения применять не рекомендуется, так как в процессе будет выделяться сероводород – опасный газ с неприятным запахом.

Цветной родий

Главное достоинство родирования – зеркальный блеск и чистый серебряный цвет. Но присмотритесь к нашему колье, покрытому золотистым родием: оно смотрится роскошно! Изделия, покрытые цветным родием, настоящая ювелирная редкость. Они дольше сохраняют первозданную красоту, чем позолоченные. Родий не используется ювелирами в чистом виде, только с примесями других благородных металлов. В зависимости от добавки цвет родированного украшения может быть любым: розоватым, зеленоватым и даже чёрным. Эти эффекты всё чаще применяют при создании разноцветных украшений без использования натуральных камней. Как пример – трёхцветное кольцо из нашей коллекции. Так что, если вы увидели серебряное украшение с «золотой» вставкой – скорее всего, оно частично покрыто родием.

Пробы серебра

В Российской Федерации принята метрическая система проб. Метрическая проба — это количество миллиграммов основного благородного металла, не менее которого содержит один грамм сплава.

Например, в серебряном сплаве 925 пробы на грамм приходится 925 миллиграммов серебра. Для простоты можно считать, что при 925 пробе в сплаве 92,5% серебра.

• 800. Сплав с высоким содержанием меди, из-за чего имеет желтоватый оттенок. Подходит для столовых приборов.
• 830. Свойства идентичны 800-й пробе. Применяется для декоративных украшений.
• 875. Используется при промышленном изготовлении ювелирных и бытовых изделий — например, ручек.
• 916. Применяется для производства предметов столовой сервировки с покрытием эмалью.
• 925. По цвету и антикоррозийным свойствам не отличается от чистого серебра. Этот сплав широко применяется для изготовления ювелирных украшений.
• 960. Применяется для изготовления филигранных изделий.
• 999. Подходит для хранения металла в слитках и серебрения, то есть покрытия украшений тонким слоем серебра для защиты и улучшения декоративных свойств.

В производстве ювелирных украшений наиболее распространены 875 и 925 пробы. Современный российский ГОСТ 30649-99 описывает пять марок сплавов на основе серебра. Во всех лигатурой является медь.

Особенности результата

В ходе оксидирования серебряные украшения проходят через обработку серой, благодаря которой серебро приобретает более яркий и насыщенный оттенок. Из-за образовавшейся защитной пленки появляются новые цвета, которые сохраняются в течение длительного времени.

Полировка позволяет выделить выпуклые части изделия, так как им возвращается естественный блеск, а вогнутые детали приобретают выраженный темный оттенок.

Образовавшийся защитный слой обладает повышенным уровнем прочности, поэтому серебро будет защищено от различного рода факторов неблагоприятного воздействия извне. Кроме того, благодаря поверхностному слою серебро не будет темнеть.

Оксидированное серебро не нуждается в уходе. Однако при возникновении необходимости чистки серебряного украшения нужно быть предельно аккуратным, ведь использование щеток может повредить тонкий защитный слой.

Поэтому рекомендуется либо воспользоваться услугами ювелирной мастерской, либо осуществить щадящее очищение с помощью сухой салфетки и ветоши, обработанной мыльным раствором.

К сожалению, со временем защитный оксидированный слой имеет свойство истончаться, поэтому через определенный период времени процедуру обработки серой рекомендуется повторять.

Процесс оксидирования серебра смотрите в следующем видео.

Источник

Техника и этапы оксидирования серебра в домашних условиях

Технология покрытия серебряных украшений защитной пленкой предполагает использование одного из двух известных способов.

1. Химическое оксидирование.
2. Электорохимическое оксидирование.

Какой из них выбрать зависит от личного предпочтения и наличия необходимых материалов и инструментов.

Химическое оксидирование серебра

Для выполнения оксидирования химическим способом понадобится специальный реактив — серная печень. Он продается в специализированных магазинах или изготавливается самостоятельно.

Для того чтобы раствор серной печени стал рабочим, а изделия приобретали различные оттенки, к нему добавляют хлористый аммоний из расчета 25 г на один литр. Для покрытия драгметалла раствор доводится до температуры 75-90 градусов.

Погружение серебра в химический раствор помогает изменить привычное изделие до неузнаваемости. Процедура оксидирования должна все время отслеживаться. Даже несколько секунд промедления могут стоить того, что украшение станет слишком темным.

Изделие должно полностью покрываться химическим раствором. Если нужно почернить отдельное место, то украшение не погружают в раствор, а наносят его на поверхность локально с помощью кисточки или ватного тампона. В завершении процесса изделие промывают, вытирают насухо и очищают суконкой и мелом. Некоторые мастера используют для очистки пемзовую пудру. Для придания оксидированной пленке красивого блеска поверхность дополнительно крацуют мягкими латунными щетками.

Серная печень – средство для оксидирования серебра

Химический метод оксидирования серебра считает простым и экономным с финансовой точки зрения. С его помощью получают декоративные покрытия разных оттенков. Нужный результат достигается благодаря изменению режимов процесса, температуры химраствора и время оксидирования.

Если необходимо получить глубокий черный цвет с бархатистым оттенком, изделия перед оксидированием предварительно покрывают слоем ртути в растворе серной печени.

Электрохимическое оксидирование серебра

В отличие от первого метода обработки серебра для электрохимического процесса понадобится раствор электролита. Состав для чернения может быть разным. В литре воды разводят один из следующих компонентов:

• сернистый натрий — 20-35 г;
• сернокислый натрий —15-20 г;
• серная кислота — 5-10 г;
• ацетон — 3-5 г.

Температура электролитного раствора доводится до 25 градусов. Плотность тока составляет 0,1-0,5 А/дм2. Процесс оксидирования длится 2-6 минуты.

Для электрохимического оксидирования серебра нужен раствор электролита

Технологию покрытия драгметалла защитной пленкой с чернением с применением домашнего средства — измельченного яичного желтка. Его помещают в пластиковый пакет. Туда же кладут ювелирное украшение. Такой метод оксидирования выполняется довольно долго, но он более безопасный и не требует использовать вредные химические растворы.

Эффективность результата

После оксидирования серебро приобретает красивый благородный цвет. Выступающие детали оттеняются черной поверхностью. Металл начинает блестеть, переливаясь новыми красками, украшения меняют цвет и внешний вид. При должном уходе изделия сохраняют свои эстетические и функциональные качества в течение длительного времени.

Процесс оксидирования серебряных вещей химическим способом длится не более 40 минут. Пленка, которая при этом получается, способна защитить украшение, но со временем она стирается и «оголяет» металл. Поэтому процедуру можно повторять неоднократно, меняя цвет металла по желанию.

Чистить обработанное серебро нужно осторожно, без грубых инструментов и составов, который могут повредить оксидный слой. Безопасней очищать драгметалл мягкой салфеткой и слабым мыльным раствором.

В ситуации, когда необходимо провести обратную процедуру — снять слой окиси, серебро помещают в мыльный раствор, а потом в 10% раствор лимонной кислоты или нашатырного спирта. После этого оксидированная пленка начинает распадаться и ее можно просто удалить при помощи зубной жесткой щетки или губки.

Защитная черная пленка способна уберечь ювелирные вещи от механических воздействий и других внешних факторов. Если выбирается технология оксидирования, то за сохранность драгоценных вставок переживать не стоит. Они не поменяют цвет, не потемнеют и не разрушатся, поскольку в реакцию вступает только металл.

Результат

Оксидированное серебро приобретает благородный цвет. Выпуклые части имеют ярко выраженный оттенок.

Серебряные изделия после оксидирования

Металл переливается новыми красками, украшение меняет цвет и внешний вид. Серебро может стать черным, серым, синим, фиолетовым, при этом полученный цвет украшение сохраняет на протяжении нескольких лет.

Пленка полностью покрывает серебро, защищает его от внешних факторов. Если оксидирование проводится для изделия с камнями, то за их сохранность переживать не стоит. Драгоценные камни цвет не поменяют, поскольку в реакцию вступает только металл.

Погружение в раствор серной печенки помогает изменить привычное изделие до неузнаваемости.

Процесс оксидирования занимает 30–40 минут, он помогает придать украшению другой цвет, повысить его устойчивость к внешним факторам, повлиять на его внешний вид. Обработанное таким образом серебро не темнеет. Пленка защищает украшение, но постепенно она истончается, поэтому процедуру можно повторять неоднократно, меняя цвет металла по желанию.

Источник

ВЛИЯНИЕ ВНУТРЕННЕГО ОКИСЛЕНИЯ НА СВОЙСТВА И ОБРАБАТЫВАЕМОСТЬ СПЛАВОВ СЕРЕБРА

При обработке сплавов серебра от слитка до готового изделия одной из важнейших операций является рекристаллизационный отжиг, который на предприятиях отрасли в большинстве случаев проводят на воздухе и реже в защитной атмосфере или вакууме. Если нагрев осуществляется на воздухе, то поверхность изделия окисляется и после травления наблюдается обесцвечивание ее и ухудшение механических свойств сплава. Причина этих явлений заключается в свойствах самого серебра и в содержании легирующих добавок, которые при отжиге образуют окислы. Обусловленные окислением недостатки, особенно при частом и длительном отжиге, могут сильно затруднить дальнейшую обработку, и для их устранения требуется длительное травление или шлифование, а иногда сплав делается совершенно непригодным для обработки. Поставляемый литейным цехом качественный сплав можно полностью испортить неправильный термообработкой.

Устранение этих недостатков представляет значительный экономический интерес, так как это приведет к уменьшению безвозвратных потерь дорогостоящих сплавов, снижению процента брака и устранению трудностей, встречающихся при обработке сплавов серебра. Однако, прежде чем устранять эти недостатки, необходимо знание процессов окисления, проходящих при отжиге, правильная разработка и соблюдение технологического процесса термообработки.

Известно, что серебро является хорошим проводником кислорода и образует с ним ряд химических соединений, неустойчивых при высоких температурах.

При отжиге серебра в кислородосодержащей атмосфере наблюдается уменьшение веса и появление шероховатости на поверхности изделия. Это объясняется образованием летучего при высоких температурах окисла серебра. При этом серебро как бы испаряется с поверхности. Лейрокс и Рауб [2] при исследовании летучести окислов серебра установили, что с 1 м2 поверхности серебряного листа при десятичасовом отжиге на воздухе при 750oС теряется около 3 граммов, при 850oС в среде кислорода — около 8 граммов.

Недрагоценные добавки имеют значительно большую склонность к окислению, чем серебро, и образуют с кислородом стойкие окислы, которые могут быть летучими, как, например, окись цинка или окись кадмия. Важнейший для серебра присадочный металл — медь образует с кислородом два вида окислов Сu2О и СuО.

Сплавы серебро-медь образуют с закисью меди при температуре 776o тройную эвтектику Аg—Сu—Сu2О состава: 66,5% Аg; 32,8% Сu; 0,7% Сu2О, близкую к бинарной эвтектике Аg — Сu.

Окисление меди в процессе отжига сплавов серебро-медь является причиной большинства дефектов при обработке давлением.

Наряду с появлением окисного слоя на поверхности, внутри образца может возникнуть внутренняя окисная зона.

Если внешнее окисление вызывает изменение качества по-верхности и увеличивает безвозвратные потери, то процесс внутреннего окисления в серебре и его сплавах изменяет химические, физические и механические свойства материала, в том числе коррозионную стойкость, электропроводность, предел прочности при растяжении, предел текучести и т. д.

В отличие от внешнего слоя окисла, внутренняя окисная зона гетерогенна и состоит из металлической матрицы, в которую вкраплены частицы окисла неблагородного компонента.

Серебро и его сплавы с неблагородными металлами, вследствие существенного различия сродства к кислороду у серебра и неблагородных металлов, имеют склонность к внутреннему окислению. При высоких температурах из-за высокого давления диссоциации окисла серебра образуются nолько окислы неблагородных компонентов сплава. Кроме того, внутреннему окислению способствует большая раство-римость и значительная скорость диффузии кислорода в серебро.

У технически чистого серебра (степень чистоты 99,9 — 99,99%) основной примесью является медь, содержание которой колеблется в пределах 0,1—0,01%.

Окислительный отжиг вызывает быстрое превращение меди, образующей твердый раствор с серебром, в закись меди, кристаллы которой располагаются преимущественно по границам зерен серебра. Это приводит к существенному изменению свойств металла.

Процессы внутреннего окисления технически чистого серебра и серебряных сплавов могут рассматриваться как процессы образования окислов, протекающие в системе сплав — газ, причем роль переносчика кислорода играет серебро. В связи с этим скорость протекания процесса определяется скоростью диффузии кислорода в серебро, которая, в свою очередь, зависит от температуры.

Скорость окисления, или скорость роста окисного слоя при внутреннем окислении серебра и его сплавов может быть выражена как увеличение содержания кислорода в милиграммах на единицу поверхности или на грамм сплава.

Авторы работ [2, 3, 5, 7, 8] пришли к выводу, что скорость внутреннего окисления серебра и его сплавов зависит от многих факторов и в первую очередь от состава сплава и температуры.

Шпенглер [8], исследуя внутреннее окисление серебра и его сплавов, определил, что процесс внутреннего окисления химически чистого серебра (степень чистоты 99,999%, остальное — медь) подчиняется линейному закону.

Технически чистое серебро, содержащее до 0,1 % меди, образует гомогенный твердый раствор меди с серебром. При отжиге при температурах выше 300oС процесс внутреннего окисления подчиняется параболическому закону. Растворенный кислород воздуха, соединяясь с медью, образующей твердый раствор с серебром, вызывает образование закиси меди. Частицы закиси меди затем коагулируют, располагаясь преимущественно по границам зерен серебра. Это приводит к увеличению электропроводности и твердости, причем твердость возрастет тем больше, чем ниже температура окисления, т. е. чем дисперснее выделившиеся частицы закиси меди. Электропроводность же, наоборот, увеличивается с повышением температуры отжига, так как при этом растут размеры кристаллов закиси меди.

Внутреннее окисление при отжиге сплавов серебро-медь зависит в большой степени, чем у химически и технически чистого серебра, от таких факторов, как температура, длительность отжига, размер зерна, парциальное давление окислителя в окружающей атмосфере и т. д.

Для описания внутреннего окисления сплавов серебра с медью обычно применяется параболический закон. Однако ряд исследователей [2, 7, 8, 13] пришли к выводу, что при температуре отжига около 500oС имеет место кубическая зависимость, а при более низких температурах логарифмическая или обратно-логарифмическая зависимость.

Количество кислорода, поглощенное сплавом, а следова-тельно, и степень окисления, зависит от времени отжига. При кратковременном отжиге максимум поглощаемости кислорода приходится на сплав с 90% серебра.

При длительном отжиге максимум сдвигается к сплаву с содержанием 80% серебра. Минимум поглощаемости кислорода находится в районе сплавов с эвтектической структурой. По Леройксу и Раубу [2] общее количество кислорода, адсорбированное сплавами серебро-медь в зависимости от времени отжига, можно рассчитать по формуле:

x2 =k . t

где х

— количество адсорбированного кислорода,г;

t

— время отжига,
сек
;

k

— постоянная окисления.

На скорость внутреннего окисления большое влияние оказывает размер зерна.

Крупное зерно, независимо от условий образовании, бла-гоприятствует внутреннему окислению, в то время как мелкозернистая структура препятствует проникновению кислорода в сплав. С увеличением содержания меди в сплаве уменьшаются большие хорошо проводящие кислород кристаллы серебра и увеличивается количество эвтектики.

Прохождение кислорода через многочисленные границы зерен и эвтектические пластинки затрудняется, и окисление сплава происходит в основном на поверхности. Тонкодисперсная эвтектическая структура при 72% Аg обуславливает поэтому минимум окисляемости.

По Раубу и Плате [7] при длительном отжиге при температуре 700oС внутренняя зона окисления в два раза больше, чем при том же времени отжига при 600oС.

Высокое парциальное давление кислорода в атмосфере отжига благоприятствует диффузии кислорода в серебро и способствует внутреннему окислению.

При низком парциальном давлении окислителя диффузии его в сплав уменьшается, и в этом случае преобладает преимущественно внешнее окисление, т. е. на поверхности сплава образуется окисный слой с лежащей под ним тонкой зоной внутреннего окисления.

Процессы внутреннего окисления серебра и его сплавов можно проследить на фотографиях микрошлифов, приведенных в работе Шлегеля [5].

На рис. 1 показана структура отполированной поверхности пластины, изготовленной из технически чистого серебра. После 4-х часового отжига в среде кислорода, по границам зерен серебра выделились частицы закиси меди.

У сплава серебра 960 пробы после часового отжига на воздухе при температуре 700oС под внешним окисным слоем образовалась внутренняя гетерогенная окисная зона, толщиной 96 мк (рис. 2). При 6-ти часовом отжиге эта зона увеличилась до 214 мк (рис. 3). По границам зерен металла в окисной зоне начинают выделяться частицы закиси меди.

Образующиеся при окислении меди хрупкие частицы окиси и закиси меди разрушают структуру металла. Кроме того,закись меди Сu2О вредна еще и тем, что при отжиге она имеет склонность к образованию крупных фракций, которые скапливаются в виде пластин или полос под поверхностным слоем. Это сильно ухудшает обрабатываемость сплавов.

В технологии обработки сплавов серебро-медь внешний окисный слой удаляют травлением в горячем растворе серной кислоты. При повторном отжиге на воздухе медь снова диффундирует на поверхность и снова окисляется. После нескольких отжигов и травлений на поверхности появляется зона, обогащенная серебром, через которую легко проникает кислород. Дальнейшее окисление меди происходит уже не на поверхности, а под этим обогащенным слоем серебра. На рис. 4 показан разрез пластины из сплава серебра 800 пробы подвергнутой многократному отжигу при температуре 700oС и травлению. Под поверхностью пластины образовался окисный слой, состоящий из СuО. Под этим слоем находится гетерогенная зона Сu2О, за которой следует неокисленный металл. Образуемые окисные слои, затрудняют дальнейшую обработку. При прокате, штамповке, волочении эти окисные слои могут вызвать расслоение металла, образование на по-верхности трещин, надрывов и т. д. При шлифовке или полировке внешний обогащенный серебром слой снимается, и на поверхность выступает внутренний окисленный слой в виде серо-голубых пятен.

Процесс окисления изделий, покрытых, серебром, или биметаллов, одним из слоев которых является серебро, происходит так же, как окисление сплавов серебра при многократном отжиге и травлении. Кислород проходит через слой серебра и окисляет основной металл. На границе соединения металлов образуется окисная зона, которая ослабляет сцепление металлов, или даже приводит к расслоению. На рис. 5 показана зона сцепления в биметаллической пластине из железа и еребра после 6-часового отжига на воздухе при температуре 700oС. Частицы железа диффундируют в серебро и там окисяются кислородом. На границе сцепления металлов образуется окисная зона. Прочность соединения металлов при этом уменьшается, а обработка давлением затруднена.

Если в биметалле применяется не чистое серебро, а сплав серебра, например 960 пробы, то диффузия кислорода через этот слой замедляется из-за взаимодействия его с медью cплава и образования внутренней зоны окисления.

При отжиге окисленных сплавов серебра или технически чистого серебра в водородосодержащей атмосфере, водород диффундирует в металл и восстанавливает окислы меди до меди с образованием паров воды.

Уменьшение деформируемости сплавов в этом случае становится особенно заметным. На рис. 6 показан разрез пластины из сплава серебра 960 пробы после окислительного отжига на воздухе при температуре 700oС в течение 5 часов и далее, после небольшой деформации, подвергнутой отжигу в среде водорода. В структуре металла имеется много пор. Отжиг серебра и его сплавов в среде водорода возможен только в том случае, если плавка металла проводилась е вакууме или в среде инертного газа.

Образовавшиеся в процессе внутреннего окисления окись и закись меди имеют больший удельный объем чем металл а это приводит к образованию внутренних напряжений которые, в свою очередь, ведут к появлению трещин при незначительной обработке давлением и к повышению твердости сплава. Возникающие при прокатке, вальцовке или волочении трещины на поверхности заготовок приводят не только к концентрации напряжений в надрывах, но также и к еще более глубокому окислению при промежуточных отжигах Такие заготовки трудно поддаются обработке давлением. Из них невозможно получить тонкие листы или проволоку.

Предел прочности при растяжении, удлинение, поперечное сужение у высокопробных сплавов серебра сначала резко уменьшаются с увеличением степени окисления однако далее, с увеличением длительности отжига и увеличением внутренней окисной зоны, зависимость механических свойств от степени окисления снижается.

Для устранения дефектов, возникающих из-за окисления меди в сплавах серебро-медь при отжиге и для успешного выполнения операций дальнейшей обработки необходимо соблюдать следующие условия отжига:

1. Для уменьшения окисления меди необходимо свести до минимума количество промежуточных отжигов, т. е. при обработке давлением давать предельно допустимый наклеп. Так, при обработке наиболее употребительных сплавов сеебро-медь с содержанием серебра от 80 до 90% следует давать наклеп до 80%. Например, прокатку слитка с толщины 10 до 2 мм или волочение проволоки с 3 до 1,4 мм производить без промежуточного отжига. Сильно деформированые сплавы рекристаллизуются быстрее и при более низких температурах. При этом получается мелкозернистая стругура. Крупные слитки сплавов с содержанием серебра более 92% перед обработкой давлением следует подвергать закалке в воду;

2. Продолжительность отжига зависит от размеров изделий и от вида теплообмена (нагрев в электрических муфельных печах, соляных ваннах, открытым газовым пламенем и т. д.)/ Это следует учитывать и избегать слишком высокого и длительного нагрева, так как он приводит к образованию крупнозернистой структуры, что ухудшает механические свойства сплава, а кроме того, крупное зерно способствует окислению сплава;

3. Мелкие и тонкие детали из высокопробных сплавов серебра, которые из-за сложной обработки приходится часто отжигать, особенно подвержены окислению. Для предотвращения его необходимо проводить отжиг под слоем прокаленного древесного угля или перед отжигом покрывать бурой или борной кислотой. Хорошие результаты дает отжиг сплавов серебра в соляных ваннах.

В последнее время широкое применение находит отжиг сплавов благородных металлов в печах с защитной атмосферой. В качестве защитной атмосферы при отжиге сплавов серебра с медью наиболее благоприятной является слабо восстановительная атмосфера экзогаза, получаемая путем сжигания природного газа с коэффициентом расхода воздуха α = 97—99.

Из сказанного выше следует, что окисление серебра и его сплавов при отжиге — явление нежелательное и его следует избегать. Однако в некоторых случаях внутреннее окисление может быть использовано для повышения механических свойств серебра и его сплавов. Такие свойства, как усталостная прочность, предел прочности при растяжении, ползучесть, зависят от условий образования слоя внутреннего окисления и, в частности, от размеров и распределения частиц окислов, которые в свою очередь зависят от кон¬центрации легирующего металла и температуры окисления.

Шпенглер [8] обнаружил, что добавление 1 % никела к гомогенным сплавам серебро-медь уменьшает размер выделений окиси меди по границам зерен при внутреннем окислении. При этом, вследствие выделения мелкодисперсных частиц окиси меди механические свойства сплавов после окисления выше, чем у сплавов, не содержащих никель.

Мейжерлинг и Дрюнвестейн (9) изучили упрочнение большого количества бинарных сплавов на основе серебра и меди. Они нашли, что сплавы серебро-медь могут иметь гораздо более высокую твердость в результате внутреннего окисления. Так, после 2-часового нагрева на воздухе до 800oС твердость по Виккерсу сплава серебра, содержащего 1,2% магния, повышается от 40 до 170 кг/мм2. При замене магния на 1,6% алюминия, 2,4% бериллия или марганца твердость cплава соответственно равна 160, 135 и 140 кг/мм2.

Добавка 1,3% Zn; 1,4 Sn или 1% Сd либо совсем не повышает твердость, либо повышает ее очень мало (соответствен¬но 60, 40 кг/мм2}. Отсюда можно сделать вывод, что для получения определенных механических свойств сплавов серебра с медью в некоторых случаях следует использовать внутреннее окисление, а не разрабатывать новые сплавы.

Оксидированное серебро

Серебро – это благородный металл, пользующийся большим спросом на рынке ювелирных изделий. Это объясняется и его уникальными свойствами, и доступностью по стоимости.

Серебряные украшения отлично гармонируют с любой россыпью драгоценных камней, идеально подходят практически всем представительницам прекрасного пола. Кроме того, данный тип металла устойчив к различным ювелирным обработкам, в том числе и к процессу оксидирования. Рассмотрим подробней, что представляет собой этот способ изменения внешнего вида металла.