Художественная обработка серебра

Новгородский  Государственный Университет 

имени Ярослава Мудрого

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа

по художественной обработке материалов

на тему: «СЕРЕБРО» 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                 Выполнила:

                                                                                                 студентка

.

                                                                                                              

 

                                                                                                 Проверил:

                                                                                                

 

 

 

 

 

2012 г.

Содержание:

 

1. Свойства металлов и сплавов для художественных изделий

1.1 Благородные металлы  и их сплавы

1.2 Определение пробы. Пробы, клейма на изделиях драгоценных металлов.

     2.  Серебро.  Сплавы серебра.

     3. Технология  изготовления художественного изделия  из серебра

     4. Список используемой литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1  СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

   ДЛЯ ХУДОЖЕСТВЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ

 

    Чистые  металлы часто не обладают  свойствами, необходимыми для изготовления  художественных изделий, поэтому для конкретного применения используют сплавы с заданными свойствами. Легирование существенно изменяет физико-химические и технологические свойства металлов и позволяет значительно разнообразить цветовую гамму изделий, а, следовательно, повысить их эстетическую ценность. В художественном материаловедении часто металлы, входящие в состав сплавов (кроме основного металла), называют лигатурными, и соответственно состав сплава – лигатурой.

    Сплавы, применяемые для изготовления  художественных изделий, должны  удовлетворять конкретным эстетическим, эксплуатационным и технологическим  требованиям.

    Металлы  и сплавы характеризуются определенными  физическими, химическими, механическими  и технологическими свойствами.

    К физическим  свойствам металлов и сплавов  относятся цвет, блеск, плотность,  температура плавления, электропроводность  и теплопроводность.

    Блеск  – свойство поверхности отражать  свет.

    Цвет  – свойство света вызывать  зрительное ощущение в соответствии  со спектральным составом отражаемого или испускаемого излучения. Эти два свойства обусловливают в основном внешний вид металла и являются существенными для художников. Блеском и цветом характеризуются художественно-эстетические достоинства металлов и сплавов как материалов, из которых изготавливаются произведения искусства.

    Сплавы, предназначенные для изготовления  ювелирных изделий, обладают определенным  ярким устойчивым цветом и  делятся на цветные и белые  (ахроматические). Для каждого ювелирного  сплава разработаны припои, удовлетворительно  совпадающие по цвету с основным металлом.

                                                                             

      Плотность  – отношение массы вещества  к его объему. За единицу принята  плотность дистиллированной воды. По плотности металлы разделяют на легкие и тяжелые.

     К  легким металлам относят металлы,  имеющие значение плотности менее  5 г/см3. К тяжелым – чаще всего  те металлы, плотность которых  выше плотности железа (7,8 г/см3).

     По  этой классификации все благородные  металлы относятся к тяжелым  металлам .

     Температура  плавления – температура перехода  твердого кристаллического тела  в жидкое состояние. По температуре  плавления металлы подразделяют  на легкоплавкие и тугоплавкие. К легкоплавким металлам относят алюминий (температура плавления – 660°С) и металлы, имеющие значение температуры плавления меньше, чем у алюминия. К тугоплавким– металлы с температурой плавления выше температуры плавления железа (1539°С). По этой классификации к тугоплавким металлам относятся титан, платина и металлы платиновой

группы.

         Электропроводность – способность  металла проводить электрический  ток. В зависимости от удельной  электрической проводимости σ  все вещества условно делят  на три группы:

• проводники (σ>106 См/м),
• полупроводники (10-8 См/м <σ<106 См/м)
• диэлектрики (σ<10-8См/м).

    Теплопроводность (λ) – величина, характеризующая теплопроводящие свойства материала и зависящая от химической природы среды и ее состояния.

Тепловое расширение – это изменение размеров тела в процессе его нагревания. Тепловое расширение характеризуется температурным коэффициентом линейного (α) расширения. Среди металлов наивысшей

электрической проводимостью, теплопроводностью и отражательной  способностью обладает серебро.

    Способность  материалов намагничиваться или  реагировать на действие магнита  характеризует магнитная восприимчивость  – χ (у диамагнетиков χ<0, у  парамагнетиков χ>0).

    К химическим  свойствам ювелирных металлов  и сплавов относятся коррозионная стойкость и растворимость.

    Коррозионная  стойкость – свойство металлов  противостоять (не разрушаться)  действию агрессивных сред.

    Коррозионная  стойкость ювелирных сплавов  должна обеспечивать устойчивость  поверхности ювелирных изделий  к воздействию внешней среды  в нормальных (бытовых) условиях  эксплуатации. Наиболее устойчивы  ювелирные сплавы золота и  платина высоких проб.

     Для  защиты художественных изделий  от коррозии применяют рациональное  проектирование, устранение возможности  коррозии при производстве, транспортировании  и хранении, а также используют технологические методы защиты.

      В результате применения технологических методов защиты изделия приобретают новые художественные качества – цвет, блеск и т.п. Основными технологическими методами защиты художественных изделий от коррозии являются:

• легирование – введение в сплавы элементов, повышающих коррозионную стойкость;
• оксидирование – искусственное образование химическим путем на поверхности изделий стойких пленок, защищающих их от коррозии;
• металлические и неметаллические покрытия – способ покрытия изделий более стойкими и обычно более декоративными материалами (золочение, никелирование, лакирование).

     Растворимость  – способность металлов растворяться  в кислотах, электролитах и других  средах. При изготовлении художественных  изделий из металлов часто  производится не

полное растворение, ограничивающееся только поверхностным  слоем металла. Примерами такого растворения являются травление изделий в кислотах для получения чистой поверхности или узора; травление медных досок при изготовлении офорта и т.п.

   

    Основным механическим свойствам металлов и сплавов : пластичность, прочность, твердость и износостойкость.

                                                                             

            Механические свойства благородных  металлов технической чистоты

                                  в отожженном состоянии

 

    Металл            НВ           σВ, МПа       σ0,2, МПа         δ, %       ψ, %

     Ru             180-300        380-500        350-400              3-10          2-3

     Rh             100-130        400-560         70-100              8-15         20-25

     Pd              38-46          180-200           50-70               25-35       80-85

     Ag              24-26          140-160          20-25              50-60         80-95

     Os             300-400            -                      -                       -              -

      Ir            170-220        400-500          90-120             6-10         10-15

      Pt             30-56           120-160          60-80               40-50        95-100

     Au              20-25          120-130          10-25              45-50        90-95

 

     Твердость  – способность металла сопротивляться  вдавливанию более твердого материала.  Существует несколько методов  определения твердости металлов.

Метод Бринелля основан  на вдавливании стального шарика в поверхность испытуемого металла; метод Роквелла – на вдавливании алмазного конуса или стального шарика; метод Виккерса – на вдавливании

алмазной четырехгранной пирамиды.

     Твердость  минералов определяется способностью  сопротивляться царапанью по  шкале Мооса. При изготовлении ювелирных украшений приходится сравнивать твердости камней и металлов, совмещенных в одном изделии, поэтому очень часто значения твердости металлов приводятся по Бринеллю (НВ) в кгс/мм2, а в скобках указывается твердость по Моосу.

     Износостойкость  ювелирных сплавов должна быть  достаточной для сохранения качества поверхности изделий при механических воздействиях в условиях эксплуатации, т.е. обеспечивать устойчивость против образования рисок и царапин на поверхности. Износостойкость ювелирных изделий обеспечивается определенным уровнем твердости сплава. Из-за низкой твердости не получили практического применения чистые благородные металлы.

     Для повышения износостойкости применяют легирование неблагородными металлами.

    Прочностные  свойства (предел прочности –  σB и предел текучести – σ0,2) сплавов должны обеспечивать цельность и неизменность формы изделия, отсутствие деформации отдельных частей в процессе эксплуатации. Наиболее высокие требования по прочности предъявляются к элементам ювелирных изделий, обеспечивающим крепление ювелирных камней.

Помимо значения временного сопротивления большое  значение имеет величина предела пропорциональности сплава. При высоких значениях предела пропорциональности требуются большие усилия при закреплении, что приводит к повышенному браку вставок по сколам.

    Пластичность  – способность подвергаться необратимой  деформации, т.е. обработке давлением. Пластичность характеризуется относительным удлинением (l) и относительным сужением (ψ). Пластичность имеет большое значение в кузнечном и штамповочном производстве, а также при чеканке, прокатке и волочении. Драгоценные металлы имеют высокую

пластичность, не менее  пластичны медь и свинец.

 

Технологические свойства материалов

определяют возможность  изготовления продукции при использовании  данного материала. При этом материал должен удовлетворять требованиям  минимальной трудоемкости при изготовлении.

    К основным  технологическим свойствам металлов  и сплавов относятся литейные  свойства (жидкотекучесть, усадка), а также обрабатываемость резанием и давлением, упрочняемость, свариваемость, паяемость и др.

    Литейные  свойства определяются температурой  плавления, кипения, заливки и  кристаллизации, а также плотностью  и жидкотекучестью расплава, литейной усадкой. О

комплексе свойств литейных сплавов можно в достаточной степени судить по диаграммам состояния систем, составляющих основу этих сплавов.

    Жидкотекучесть – способность металла течь и заполнять литейную форму. Она зависит от химического состава сплавов, температуры заливки расплавленного металла, конфигурации литейной формы и т.д. Металлы и сплавы, обладающие высокой жидкотекучестью, позволяют получать высокохудожественные отливки. Высокой жидкотекучестью обладают

бронзы, литейные латуни, силумины, цинк и его сплавы, олово. Чистое серебро, красная медь и сталь имеют пониженную жидкотекучесть, при заливке форм наблюдается плохое их заполнение.

    В процессе  первичной кристаллизации происходит  уменьшение объема и линейных  размеров – это явление называют усадкой (объемной или линейной). Для изготовления отливок предпочтительнее металлы и сплавы с малой усадкой при литье . Зная величину усадки, можно определить, насколько больше следует изготовить форму для получения отливки нужного размера.

 

     Обрабатываемость  резанием металлов и сплавов  оценивается скоростью затупления резца при точении на заданных режимах резания с обеспечением необходимых параметров шероховатости поверхности и выражается в процентах от обрабатываемости стандартного материала. На основании данных об обрабатываемости различных материалов составляются

нормативы режимов  резания или рекомендации по выбору режимов резания для конкретных условий обработки.

     Обрабатываемость  резанием, способность шлифоваться  и полироваться играют существенную роль в производстве художественных изделий и особенно в отделке (полировании). Хорошую обрабатываемость резанием имеют бронзы, латуни, некоторые марки сталей, алюминиевых сплавов и чугунов. Плохо обрабатываются на станках детали из красной меди, из свинца и его сплавов.

  

 

     Обрабатываемость давлением в горячем и холодном состояниях оценивают различными технологическими пробами (на осадку, изгиб, вытяжку сферической лунки и др.), характеристиками пластичности, твердости и упрочнения материала при температуре обработки.