TERMOMEHANIČKI REŽIM PRERADE LEGURA ZLATA I SREBRA I NJEGOV UTICAJ NA IZRADU PREDMETA OD DRAGOCENIH METALA mr Mladen Mirić, dipl. hem. VII Savetovanje.

TERMOMEHANIČKI REŽIM PRERADE LEGURA ZLATA I SREBRA I NJEGOV UTICAJ NA IZRADU PREDMETA OD DRAGOCENIH METALA mr Mladen Mirić, dipl. hem. VII Savetovanje metalurga Srbije TMF, Beograd septembar, 2008.

Eksperimentalni deo

Plan provlaka srebro l=375 Φ=5,3 l=395 Φ=4,9 l=411 Φ =4,4
400×18,5×0,38 l=340 Φ=6,0 l=355 Φ=5,8 l=427 Φ=3,9 79,2×17,4×5,5 88,5×17,7×4,4 105,7×18×3,5 137,7×18,2×2,7 172,2×18,3×2 201×18,7×1,8 282×19,1×1,3 323×19,4×0,9 355×19,6×0,5 400×19,8×0,38 Proces sečenja Proces formiranja cevi Proces valjanja Proces izvlačenja cevi

Eksperimentalni deo Priprema uzorka Proces valjanja
Proces zavarivanja cevi Proces izvlačenja Oprema kojom su vršeni eksperimenti

Priprema uzoraka zlato finoće 999,9‰ + gotove predlegure = belo i žuto zlato finoće 585‰ (1140°C ) belo zlato = predlegura Pandora T ,5% Au, 7,5% Ag, 19% Cu, 7,5% Ni i 7,5% Zn žuto zlato = predlegura Legor SCA 10 58,5% Au, 23% Ag, 11% Cu i 7,5% Zn srebro = srebro finoće 999,9‰ + predlegura Legor SF 928 CH 92,5% Ag, 7% Cu i 0,5% Zn (1030°C ) topljenje, mešanje, izlivanje u kokile

Proces valjanja žarenje 650°C 10 min, do debljine lima 0.38 mm
sečenje na kružnim makazama na trake širine 18.5 mm

Proces zavarivanja cevi
elektrootporno zavarivanje cevi uz prisustvo argona sa elektrodama od volframa pri naponu od 10 V i jačini struje od 12 A. uzorci su uzimani sečenjem ručnom testerom.

Proces izvlačenja Dobijena cev propuštena je na vučnoj klupi sa dijamantskim matricama do prečnika koji se koriste za izradu ogrlica i narukvica od zlata i gume. žarenje na temperaturi od 650°C u trajanju od 10 minuta proces izvlačenja cevi koja je zašiljena i pričvršćena klještima, snagom pogonskog motora od 2,1 KW cev se propušta kroz dijamantsku matricu

Oprema kojom su vršeni eksperimenti
Duo – valjački stan "Mario di Maio 140" Ručna testerica za sečenje uzoraka Stone makaze za sečenje lima Pomično kljunasto merilo tačnosti 0,02 mm Lupa sa uvećanjem 5x Turpija srednje krupnoće za ravnanje krajeva žice Peć za žarenje Uređaj za gasno zavarivanje cevi Vučna klupa sa dijamantskim matricama 32% H2SO4 Ultrasonična kadica za pranje i čišćenje uzoraka Uređaj za ispitivanje tvrdoće po Vikersu Uređaj za ispitivanje zatezanjem, pritiskivanjem i savijanjem, tipa “ Mor – Federhaf –Losenhansen” – Manhajm Brusni papir različite krupnoće Mašina za poliranje uzoraka Elektronski mikroskop "Carl Zeiss Epityp 2" sa uveličanjem 25 x 20 Digitalni fotoaparat "Samsung Digimax V4000" Oprema korišćena je u Nišu, u ZR “Atina” Oprema korišćena je u labaratorijama tehničkog fakulteta u Boru

Metode ispitivanja uzoraka

Ispitivanje tvrdoće uzoraka Ispitivanje uzoraka zatezanjem Metalografska ispitivanja

Ispitivanje tvrdoće uzoraka Tvrdoća uzoraka je merena na uređaju za ispitivanje tvrdoće Vikersovim postupkom, u labaratoriji za ispitivanje metala na Tehničkom fakultetu u Boru. Za ispitivanje tvrdoće po Vikersu, koristi se dijamantska piramida sa kvadratnom osnovom koja se utiskuje u čistu površinu uzorka, a zatim pomoću mikroskopa mere veličine dijagonala otisaka. Na osnovu srednje vrednosti zbira dijagonala otisaka iz tablice se očitava tvrdoća u daN/mm2

Ispitivanje uzoraka zatezanjem Ispitivanje zatezanjem izvršeno je u labaratoriji za ispitivanje metala na Tehničkom fakultetu u Boru na univerzalnoj mašini za ispitivanje zatezanjem, pritiskivanjem i savijanjem, tipa “ Mor – Federhaf – Losenhansen “ – Manhajm. Uzorci, uglavljeni u čeljusti mašine, izlagani su u podužnom pravcu zateznim silama do prekida, pri čemu se na uređaju za registrovanje opterećenja pratio tok sile, odnosno očitavala sila potrebna da izazove prekid. Na osnovu određene maksimalne sile zatezanja Fm, i površine poprečnog preseka Ao, određivana je zatezna čvrstoća: Rm= fm/Ao ( MPa ). Radi određivanja relativnog izduženja Ar ( % ) pre početka ispitivanja merna dužina uzoraka je podeljena na jednake delove u zavisnosti od površine poprečnog preseka uzoraka. Merenjem rastojanja između dva podeoka pre i posle prekida uzoraka i na osnovu izraza: Ar= (l1-l0)/l0 100( % ), gde je l0 početno, a l1 krajnje rastojanje dva podeoka, dobija se vrednost relativnog izduženja.

Metalografska ispitivanja Ispitivanja su imala za cilj da utvrde uticaj stepena i načina deformacije i temperature žarenja na strukturu legure metala i to dokumentuju fotografijom. Korišćeni su uzorci počev od prvog, osnovnog, odlivka. Zatim su uzorci uzimani posle određenog broja redukcija kroz valjačke stanove i to svaki uzorak pre i posle žarenja i posle zavarivanja lima i obrazovanja cevi. Zadnji uzorak je uzet od cevi prečnika 3,9 mm. Ispitivanja su vršena poprečno na pravac valjanja. Uzorci manje debljine su zatapani na hladno u polimerizajući akrilat "Sigmal". On se dobija mešanjem praha koji se sastoji iz metil - metakrilata i benzoil peroksida, i tečnosti čiji je glavni sastojak metil - metakrilat. Pri očvršćavanju mase, zbog egzotermne reakcije, dolazilo je do zagrevanja, što nije uticalo na strukturu uzoraka. Da bi se napravio kvalitetan metalografski snimak uzorci su prethodno obrađeni serijom brusnih papira , polirani glinicom, a zatim nagrizani. Za nagrizanje granica zrna zlata korišćeni su sledeći rastvori: rastvor koji se sastoji iz HCl i HNO3 u odnosu od 10 : 1. Pomoću elektronskog mikroskopa "Carl Zeiss Epityp 2" sa uveličanjem 25x20 puta i sa digitalnim fotoaparatom "Samsung Digimax V4000" snimljen je izgled strukture uzoraka legure zlata bele i žute boje.

REZULTATI ISPITIVANJA I DISKUSIJA

REZULTATI ISPITIVANJA I DISKUSIJA
Rezultati ispitivanja za uzorke od legure belog zlata Rezultati ispitivanja za uzorke od legure žutog zlata Rezultati ispitivanja za uzorke od legure srebra Metalografski pregled za uzorke od legure belog zlata Metalografski pregled za uzorke od legure žutog zlata

Rezultati ispitivanja za uzorke od legure belog zlata
b mm h mm ε ukupno ε pojedinačno F0/F HV 10 28,3 4,6 156 28,4 4,4 4,35% 1,0418 163 28,6 4,0 13,04% 9,09% 1,1379 175 28,7 3,5 23,91% 12,50% 1,2960 210 28,8 3,0 34,78% 14,29% 1,5067 251 29,0 2,7 41,30% 10,00% 1,6626 263 29,1 2,1 54,35% 22,22% 2,1303 276 29,2 1,7 63,04% 19,05% 2,6225 299 29,4 1,3 71,74%/0% 23,53% 3,4061 318/184* 29,6 0,86 81,30%/33,85% 33,85% 5,1139 248 29,9 0,58 87,39%/55,38% 32,56% 7,5066 282 30,1 0,38 91,74%/70,70% 34,48% 11,3814 315/160* tvrdoća lima posle žarenja, T = 650°C, t = 10 min; Odnos izduženja i tvrdoće lima legure belog zlata od stepena redukcije. Zatezna čvrstoća Rm=610MPa; Relativno izduženje A=35%

l mm Ømm λ pojedinačno λ ukupno HV 10 150 6,0 175 153 5,8 1,0200 189 158 5,5 1,0327 1,0533 210 163 5,0 1,0316 1,0866 232 168 4,8 1,0307 1,1200 250/183* 181 4,6 1,0774 1,2067 201 195 4,3 1,0773 1,3000 212 213 3,9 1,0923 1,4200 244 * tvrdoća cevi posle žarenja Odnos izduženja i tvrdoće cevi legure belog zlata od stepena redukcije

Zavisnost tvrdoće lima legure belog zlata od stepena redukcije Zavisnost tvrdoće lima legure belog zlata od stepena redukcije za uzorke posle prvog žarenja Zavisnost tvrdoće lima legure belog zlata od stepena redukcije - zbirni dijagram Zavisnost tvrdoće uzoraka cevi legure belog zlata od ukupnog izduženja

Rezultati ispitivanja za uzorke od legure žutog zlata
b mm h mm ε ukupno ε pojedinačno F0/F HV 10 23,3 4,4 157 23,7 3,9 11,36% 1,1092 175 23,9 3,4 22,72% 12,82% 1,2616 193 24,0 3,0 31,82% 11,76% 1,4239 210 24,1 2,5 43,18% 16,67% 1,7016 221 24,2 2,0 54,54% 20,00% 2,1182 235 24,5 1,6 63,64%/0% 2,6153 252/199* 24,8 1,2 72,73%/25% 25,00% 3,4449 222 25,0 0,67 84,77%/58,12% 44,17% 6,1206 246 25,1 0,38 91,36%/76,25% 43,28% 11,4814 269/134* *tvrdoća lima posle žarenja, T = 650°C, t = 10 min; Odnos izduženja i tvrdoće lima legure žutog zlata od stepena redukcije. Zatezna čvrstoća Rm=530MPa; Relativno izduženje A=30%

l mm Ømm λ pojedinačno λ ukupno HV 10 150 6,0 156 153 5,8 1,0200 168 158 5,5 1,0327 1,0533 181 163 5,1 1,0316 1,0866 202 170 4,9 1,0429 1,1333 221/127* 180 4,6 1,0588 1,2000 157 185 4,2 1,0278 1,2333 172 195 3,9 1,0540 1,3000 *tvrdoća cevi posle žarenja, T = 650°C, t = 10 min; Odnos izduženja i tvrdoće cevi legure žutog zlata od stepena redukcije

Zavisnost tvrdoće lima legure žutog zlata od stepena redukcije za uzorke posle prvog žarenja Zavisnost tvrdoće lima legure žutog zlata od stepena redukcije Zavisnost tvrdoće lima legure žutog zlata od stepena redukcije - zbirni dijagram Zavisnost tvrdoće uzoraka cevi legure žutog zlata od ukupnog izduženja

Rezultati ispitivanja za uzorke od legure srebra
b mm h mm ε ukupno ε pojedinačno F0/F HV 10 17,4 5,5 57 17,7 4,4 20% 1,2288 80 18,0 3,5 36,36% 20,45% 1,5190 98 18,2 2,7 50,91% 22,86% 1,9475 109 18,3 2,0 63,64%/0% 25,93% 2,6147 125/88* 18,7 1,8 67,27%/10% 10% 2,8431 93 19,1 1,3 76,36%/35% 27,78% 3,8542 115 19,4 0,9 83,64%/55% 30,77% 5,4811 121 19,6 0,55 90%/72,5% 38,89% 8,8775 130 19,8 0,38 93,09%/81% 30,91% 12,7193 140/123* * tvrdoća lima posle žarenja, T = 650°C, t = 10 min; Odnos izduženja i tvrdoće lima legure srebra od stepena redukcije Zatezna čvrstoća Rm=300 MPa; Relativno izduženje A=29%

l mm Ømm λ pojedinačno λ ukupno HV 10 340 6,0 133 355 5,8 1,0441 1,0411 145 375 5,3 1,0563 1,1029 159 395 4,9 1,0533 1,1618 165/122* 411 4,4 1,0405 1,2088 134 427 3,9 1,0389 1,2559 150 * tvrdoća cevi posle žarenja, T = 650°C, t = 10 min; Odnos izduženja i tvrdoće cevi legure srebra od stepena redukcije

Zavisnost tvrdoće lima legure srebra od stepena redukcije za uzorke posle prvog žarenja Zavisnost tvrdoće lima legure srebra od stepena redukcije Zavisnost tvrdoće lima legure srebra od stepena redukcije - zbirni dijagram Zavisnost tvrdoće uzoraka cevi legure srebra od ukupnog izduženja

Metalografski pregled za uzorke od legure belog zlata
Ovde zapažamo jasno definisanu kristalnu strukturu sa ravnomerno orijentisanim zrnima u svim pravcima. Izliveni uzorak legure belog zlata tvrdoće HV 156, nagrižen rastvorom HCl : HNO3 u odnosu 10 : 1 u trajanju 3 minuta na sobnoj temperaturi Izliveni uzorak legure belog zlata tvrdoće HV 156, nagrižen rastvorom HCl : HNO3 u odnosu 10 : 1 u trajanju 5 minuta na sobnoj temperaturi i 2 minuta na t = 110°C

Mikrostruktura hladno valjanog uzoraka sa ukupnim stepenom redukcije od 54,35% koji je redukovan 6 puta na valjačkom stanu. Zapažaju se blago usmerena i izdužena zrna u pravcu dejstva deformacije. Uočavaju se i nedeformisana zrna. Mikrostruktura hladno valjanog uzorka sa ukupnim stepenom redukcije 71,74% koji je redukovan 8 puta na valjačkom stanu. Nema nedeformisanih zrna. Uočavaju se izdužena i usmerena zrna u pravcu dejstva deformacije. Uzorak legure belog zlata posle 6 redukcija tvrdoće HV 276, nagrižen rastvorom HCl : HNO3 u odnosu 10 : 1 u trajanju 3 minuta na sobnoj temperaturi Uzorak legure belog zlata posle 8 redukcija tvrdoće HV 318, nagrižen rastvorom HCl : HNO3 u odnosu 10 : 1 u trajanju 3 minuta na sobnoj temperaturi

Uzorak koji je žaren na konstantnoj temperaturi od 923 K ( 650°C ) u trajanju od 10 minuta. Uočava se izvesna usmerenost u čitavoj strukturi, što ukazuje da sam uzorak nije dovoljno dugo žaren ili ga treba žariti na višoj temperaturi. Uzorak čiji je stepen deformacije posle međufaznog žarenja 70,70%. Posle prvog žarenja uzorak je redukovan na valjačkom stanu 3 puta do debljine lima od 0,38 mm. Uočava se izrazita deformisana struktura po celom preseku uzorka. Uzorak legure belog zlata posle prvog žarenja tvrdoće HV 184, nagrižen rastvorom HCl : HNO3 u odnosu 10 : 1 u trajanju 2 minuta na t = 110°C Uzorak legure belog zlata tvrdoće HV 315, redukovan 3 puta posle prvog žarenja, nagrižen rastvorom HCl : HNO3 u odnosu 10 : 1 u trajanju 4 minuta na t = 110°C

Uzorak koji je žaren na konstantnoj temperaturi od 923 K ( 650°C ) u trajanju od 10 minuta. Uočava se blaga usmerenost u čitavoj strukturi, što ukazuje da sam uzorak nije dovoljno dugo žaren ili ga treba žariti na višoj temperaturi. Uzorak lima debljine 0,38 mm koji je savijen u cev. Zapaža se izvesna usmerenost u strukturi, s tim što je ovaj uzorak pretrpeo izvesnu deformaciju prilikom savijanja lima u cev što se manifestuje i blago povišenom tvrdoćom u odnosu na prethodni uzorak. Uzorak legure belog zlata posle drugog žarenja tvrdoće HV 160, nagrižen rastvorom HCl : HNO3 u odnosu 10 : 1 u trajanju 6 minuta na t = 110°C Uzorak cevi legure belog zlata tvrdoće HV 175, nagrižen rastvorom HCl : HNO3 u odnosu 10 : 1 u trajanju 3 minuta na t = 110°C

Metalografski pregled za uzorke od legure žutog zlata
Mikrostruktura polaznog livenog uzoraka od legure zlata žute boje. Zapažamo jasno nedeformisanu kristalnu strukturu sa ravnomerno orijentisanim zrnima u svim pravcima. Uzorak levo je previše nagrižen. Izliveni uzorak legure žutog zlata tvrdoće HV 157, nagrižen rastvorom HCl : HNO3 u odnosu 10 : 1 u trajanju 2 minuta na sobnoj temperaturi Izliveni uzorak legure žutog zlata tvrdoće HV 157, nagrižen rastvorom HCl : HNO3 u odnosu 10 : 1 u trajanju 10 sekundi na t = 110°C

Hladno valjani uzorak sa ukupnim stepenom deformacije od 54,54%. Zapažaju se blago izdužena usmerena zrna, mada se u strukturi mogu uočiti i nedeformisani segmenti strukture. Uzorak legure žutog zlata posle 5 redukcija tvrdoće HV 235, nagrižen rastvorom HCl : HNO3 u odnosu 10 : 1 u trajanju 2 minuta na sobnoj temperaturi Uzorak legure žutog zlata posle 5 redukcija tvrdoće HV 235, nagrižen rastvorom HCl : HNO3 u odnosu 10 : 1 u trajanju 10 sekundi na t = 110°C

Mikrostruktura hladno valjanog uzoraka sa ukupnim stepenom redukcije od 63,64%. Uzorak je redukovan 6 puta na valjačkom stanu. Zapaža se usmerena i izdužena struktura. Uzorak žaren na konstantnoj temperaturi od 923 K ( 650°C ) u trajanju od 10 minuta. Uočavamo nedeformisanu strukturu iako je uzorak malo prežaren. Uzorak legure žutog zlata posle 6 redukcija tvrdoće HV 252, nagrižen rastvorom HCl : HNO3 u odnosu 10 :1 u trajanju 10 sekundi na t = 110°C Uzorak legure žutog zlata posle prvog žarenja tvrdoće HV 199, nagrižen rastvorom HCl : HNO3 u odnosu 10 : 1 u trajanju 2 minuta na t = 110°C

Uzorak koji je redukovan do debljine od 0,38 mm, pri čemu je stepen redukcije pri hladnom valjanju posle međufaznog žarenja 76,25%. Uočavamo sitnozrnastu, usmerenu strukturu u pravcu deformacije. Uzorak žaren na konstantnoj temperaturi od 923 K ( 650°C ) u trajanju od 10 minuta. Uočljiva jasno nedeformisana struktura. Uzorak legure žutog zlata tvrdoće HV 269, redukovan 3 puta posle žarenja, nagrižen rastvorom HCl : HNO3 u odnosu 10 : 1 u trajanju 15 sekundi na t = 110°C Uzorak legure belog zlata posle drugog žarenja tvrdoće HV 160, razvijen dejstvom HCl : HNO3 u odnosu 10 : 1 u trajanju 4 minuta na t = 110°C

Uzorak sa koeficijentom izduženja λ= 1,1333, uočljiva je neznatna usmerenost strukture. Uzorak je 4 puta izvučen na vučnoj klupi za izvlačenje cevi. Uzorak lima debljine 0,38 mm koji je savijen u cev. Zapaža se nedeformisana struktura. Uzorak cevi legure žutog zlata tvrdoće HV 221, izvučen 4 puta i razvijen dejstvom HCl : HNO3 u odnosu 10 : 1 u trajanju 3 minuta na sobnoj temperaturi i 1 minut na t = 110°C Uzorak cevi legure žutog zlata tvrdoće HV 156, razvijen dejstvom HCl : HNO3 u odnosu 10 :1 u trajanju 3 minuta na sobnoj temperaturi i 1 minut na t = 110°C

Uzorak izvučen u 3 provlaka na vučnoj klupi posle međufaznog žarenja sa koeficijentom izduženja λ= 1,147. Loš kvalitet ne pruža jasnu sliku o strukturi, ali se nazire izvesno usmerenje zrna. Uzorak koji je žaren na konstantnoj temperaturi od 923 K ( 650°C ) u trajanju od 10 minuta, na kome je uočljiva jasno nedeformisana struktura. Uzorak cevi legure žutog zlata tvrdoće HV 127, posle žarenja, razvijen dejstvom HCl : HNO3 u odnosu 10 : 1 u trajanju 3 minuta na sobnoj temperaturi i 1 minut na t = 110°C Uzorak cevi legure žutog zlata tvrdoće HV 202, izvučen 3 puta posle međufaznog žarenja i razvijen dejstvom HCl : HNO3 u odnosu 10 : 1 u trajanju 3 minuta na sobnoj temperaturi

ZAKLJUČAK Zagrevanjem,mešanjem,topljenjem i izlivanjem u kokile-odlivci željenih dimenzija Valjanjem odlivaka-kvalitetni pljosnati limovi-trake ravnomerne širine i debljine Povećanjem stepena deformacije raste tok krivih vrednosti HV (b Au,ž Au,Ag).Posle žarenja naglo opadaju, a sa povećanjem stepena redukcije opet rastu Zatezna čvrstoća za ž Au i Ag literaturna, kod b Au neznatno povišena. Rezultati Ar literaturni Izvlačenjem cevi bez trna-cevi manjeg r,glatke i sjajne površine,ravnomerne dužine Izvlačenjem cevi tok krivih vrednosti HV raste(b Au, ž Au,Ag). Posle žarenja naglo opadaju, a sa povećanjem stepena redukcije opet rastu Metalografijom ustanovljeno-deformacijom se polazna struktura razbija,zrna se deformišu i usmeravaju u pravcu deformacije.Rekristalizacije kod ž Au potpuna,kod b Au nepotpuna

TERMOMEHANIČKI REŽIM PRERADE LEGURA ZLATA I SREBRA I NJEGOV UTICAJ NA IZRADU PREDMETA OD DRAGOCENIH METALA mr Mladen Mirić, dipl. hem. VII Savetovanje.

Παρόμοιες παρουσιάσεις

Παρουσίαση με θέμα: "TERMOMEHANIČKI REŽIM PRERADE LEGURA ZLATA I SREBRA I NJEGOV UTICAJ NA IZRADU PREDMETA OD DRAGOCENIH METALA mr Mladen Mirić, dipl. hem. VII Savetovanje."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

Παρόμοιες παρουσιάσεις

Σχετικά με το έργο

Σχόλια

Είσοδος

Σύνδεση μέσω των κοινωνικών δικτύων:

TERMOMEHANIČKI REŽIM PRERADE LEGURA ZLATA I SREBRA I NJEGOV UTICAJ NA IZRADU PREDMETA OD DRAGOCENIH METALA mr Mladen Mirić, dipl. hem. VII Savetovanje.

Παρόμοιες παρουσιάσεις

Παρουσίαση με θέμα: "TERMOMEHANIČKI REŽIM PRERADE LEGURA ZLATA I SREBRA I NJEGOV UTICAJ NA IZRADU PREDMETA OD DRAGOCENIH METALA mr Mladen Mirić, dipl. hem. VII Savetovanje."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

Παρόμοιες παρουσιάσεις

Σχετικά με το έργο

Σχόλια