Phần
3: Tính chất cơ học của hợp kim vàng trong chế tác trang sức
Để thuận lợi trong việc
chế tác trang sức, mục đích của người thợ kim hoàn là luyện ra hợp kim vàng với
mong muốn tăng độ bền kéo, tăng độ cứng và giảm đi độ mềm dẻo của vàng.
Kim loại bạc, do nguyên
tử bạc (108) lớn hơn nguyên tử vàng (79), nên khi tạo hợp kim với vàng cải thiện
đáng kể độ bền kéo và độ cứng của vàng.
Kim loại đồng, do
nguyên tử đồng (64) nhỏ hơn nguyên tử vàng (79), nên khi tạo hợp kim với vàng đạt
hiệu quả hơn so với bạc trong việc nâng cao độ bền kéo và độ cứng của vàng vì
nó làm thay đổi cấu trúc tinh thể của vàng. Do đó, nó được dùng để làm giảm hàm
lượng vàng (tính bằng karat), cho ra các kết quả từ vàng 24K qua 22K giảm đến
18K, tạo nên các hợp kim vàng có độ bền kéo và độ cứng cao. Nhưng hợp kim vàng từ
18K giảm xuống đến 9K thì đồng không có ảnh hưởng gì nhiều.
Như đã biết, hàm lượng
vàng trong hợp kim giảm thì nhiệt độ nóng chảy và tỷ trọng của hợp kim cũng giảm.
Nhưng ở bất kỳ hàm lượng vàng nào, các giá trị của hàm lượng vàng trên thực tế
có thể khác nhau tùy thuộc vào sự liên quan về thành phần của bạc và đổng pha
thêm vào vàng.
Tuy nhiên, đồng có chứa
vàng với hàm lượng vàng từ 8K đến 18K có thể được làm cứng hơn nữa bằng quá
trình nấu luyện. Cái khó nhất trong quá trình nấu luyện là khó tạo được kết tủa
ở trạng thái rắn khi được làm nguội xuống dưới khoảng 4000C, làm cho
hợp kim ít vàng dễ kéo. Bởi vì điều này, nên khi luyện các hợp kim trên cần làm
nguội nhanh trong nước sau khi ủ để duy trì quá trình kết tủa ở trạng thái rắn
được kéo dài thêm là rất cần thiết.
Tính chất cơ học điển
hình cho các hợp kim vàng có hàm lượng vàng khác nhau được trình bày trong bảng
dưới đây:
Bảng
Tính chất cơ học của các hợp kim vàng tiêu biểu
|
Hàm lượng vàng
(K)
|
Thành phần %
|
Điều kiện
|
Độ cứng (HV)
|
Độ bền kéo
(N/mm2)
|
|
|
Bạc
|
Đồng
|
||||
|
24
|
|
|
Ủ
|
20
|
45
|
|
|
|
Bình thường
|
55
|
200
|
|
|
|
|||||
|
22
|
5,5
|
2,8
|
Ủ
|
52
|
220
|
|
Bình thường
|
138
|
390
|
|||
|
3,2
|
5,1
|
Ủ
|
70
|
275
|
|
|
Bình thường
|
142
|
463
|
|||
|
|
|||||
|
21
|
4,5
|
8,0
|
Ủ
|
100
|
363
|
|
Bình thường
|
190
|
650
|
|||
|
1,75
|
10,75
|
Ủ
|
123
|
396
|
|
|
Bình thường
|
197
|
728
|
|||
|
|
|||||
|
18
|
12,5
|
12,5
|
Ủ
|
150
|
520
|
|
Bình thường
|
212
|
810
|
|||
|
4,5
|
20,5
|
Ủ
|
165
|
550
|
|
|
Bình thường
|
227
|
880
|
|||
Lưu ý: Độ cứng càng nhỏ
thì càng dễ kéo
