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Dokumentenidentifikation DE10121598A1 23.01.2003
Titel Platin-Eisen-Legierung, besonders für Schmuck
Anmelder W. C. Heraeus GmbH & Co. KG, 63450 Hanau, DE
Erfinder Baake, Reinhard, 63829 Krombach, DE;
Lupton, David Francis, Dr., 63571 Gelnhausen, DE;
Manhardt, Harald, 63486 Bruchköbel, DE
DE-Anmeldedatum 03.05.2001
DE-Aktenzeichen 10121598
Offenlegungstag 23.01.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.01.2003
IPC-Hauptklasse C22C 5/00
Zusammenfassung Es werden Platin-Eisen-Legierungen mit vorzugsweise 3 Gew.-% Eisenanteil beschrieben, die sich besonders für die Herstellung von Schmuck eignen.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft Platin-Eisen-Legierungen mit 2-4 Gew.-% Eisenanteil, die sich besonders für die Herstellung von Schmuck eignen.

Reines Platin ist wie Feingold relativ weich und wird - wie Gold auch - vor allem als Legierung zu Schmuckgegenständen verarbeitet. Der Platingehalt solcher Legierungen beträgt gewöhnlich 950/1000. Typische Legierungsbestandteile sind dabei Ru, Cu und gelegentlich Rh und Ir. Diese Elemente sind entweder relativ teuer (Ru, Ir, Rh), oder sie haben wenig Einfluss auf die Festigkeit der Legierung (Cu und Ir). Nickel wird wegen der Allergiegefahr heutzutage nicht mehr eingesetzt.

Es besteht im Schmuckbereich daher ein Bedarf an Legierungen, die genügend fest, einfach zu verarbeiten, korrosionsbeständig und physiologisch unbedenklich sind sowie geringe Zusatzkosten zum Platinpreis verursachen.

Es ist bekannt, Platin und Palladiumlegierungen mit Elementen wie Fe, Co, B oder Si durch eine spezielle Legierungsmethode zu härten, bei der intermetallische Phasen entstehen (US 5,518,556, Sp. 1, Z. 24-30). Man erreicht Härtewerte von 300 kp/mm2.

Man hat auch Platin-Eisen-Kupfer-Legierungen entwickelt, die 84-96% Pt, 1-10% Fe und 1-10% Cu enthalten können (JP Kokai 61-281843). Cu wird zugesetzt, weil es eine intermetallische Verbindung mit Pt eingeht. Ein ähnliches System wurde mit Pt-Ga-Fe vorgeschlagen (JP Kokai 61-272333). Ferner wurden Pt-Co-Legierungen beschrieben, die zusätzlich 0,5-5% der Elemente W, Mo, Ti, V und/oder Eisen enthalten können (JP Kokai 61-034139). Außerdem sind Pt-Pd-Legierungen mit Re-Anteil bekannt, die bis zu 3% Ni, Fe oder Co enthalten (JP Kokai 02-043332).

Ferner sind preisgünstige Weiß- und Gelbgoldlegierungen mit geringem Goldanteil bekannt, die bis zu 3% Eisen enthalten können. Ein höherer Eisenanteil führt zum Anlaufen des Materials (US 4,396,578 und 4,446,102).

Es wurde nun gefunden, dass sich 92-98% Platin, 2-4% Eisen und 0 5% Pd, Ru oder/und Ir enthaltende Legierungen hinsichtlich Härte, Verarbeitungsfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit ausgezeichnet für die Schmuckherstellung eignen. Bevorzugt beträgt der Fe- Anteil 2-3%.

Besonders bevorzugt sind dabei Legierungen im Bereich von 950/1000 Platinanteil, also z. B. mit 95-96% Pt, 2-3% Fe und 2-3% Pd, Ru oder/und Ir.

Die Legierungen werden gewöhnlich aus den entsprechenden Schmelzen unter Schutzgas gegossen und anschließend geformt. Nach dem Formen kann eine thermische Behandlung - ggf. wieder unter Schutzgas - zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften erfolgen.

Ein relativ großer Anteil des Schmuckplatins geht in Eheringe. Für diese werden Rohlinge aus Rohren gesägt und dann weiter mit geeigneten Maßnahmen wie Fräsen, Ziehen, Schmieden und Polieren bearbeitet

Es versteht sich, dass die Legierungen für Schmuckgegenstände im weiteren Sinn geeignet sind. Dazu zählt am Körper oder Kleidung getragener Schmuck wie Ringe, Armreifen und Krawattennadeln, aber auch Gebrauchsgegenstände wie Armband- und Taschenuhren, Zahnstocher, darunter auch Gegenstände, die Statussymbole darstellen können, wie Kugelschreiber, Brieföffner, Griffschalen für Taschenmesser u. ä. Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung näher. Die Prozentangaben beziehen sich wie auch in der übrigen Beschreibung auf das Gewicht.

Ausführungsbeispiele I. Herstellung einer PtFe-Legierung

250 g Pt mit 3% Fe wurde induktiv unter Ar erschmolzen, in eine Cu-Kokille (10 × 30 × 50 mm) abgegossen und auf 1 mm gewalzt.

Ergebnis: Das Material ließ sich ohne Kantenrisse problemlos auf 1 mm walzen.

Im Salzsprühnebeltest (DIN 50 021, ASTM B 117/95, IEC 68-2-11-1981) waren keine Verfärbungen zu erkennen.

II. Herstellung einer PtPd5 Fe-Legierung

250 g PtPd5 (das bedeutet Pt mit 5% Pd) wurde mit 3% Fe induktiv unter Ar erschmolzen, in eine Cu-Kokille (10 × 30 × 50 mm) abgegossen und auf 1 mm gewalzt.

Ergebnis: Das Material ließ sich ohne Kantenrisse problemlos auf 1 mm walzen.

Im Salzsprühnebeltest waren keine Verfärbungen zu erkennen.

III. Herstellung einer PtIr5 Fe-Legierung

250 g PtIr5 mit 3% Fe wurde induktiv unter Ar erschmolzen, in eine Cu-Kokille (10 × 30 × 50 mm) abgegossen und auf 1 mm gewalzt.

Ergebnis: Das Material ließ sich ohne Kantenrisse problemlos auf 1 mm walzen.

Im Salzsprühnebeltest waren keine Verfärbungen zu erkennen.

IV. Herstellung und Formgebung einer PtFe3,0Ru1,8-Legierung

5 kg PtFe3,0Ru1,8 wurde induktiv unter Ar erschmolzen, in eine Cu-Kokille zu einem Barren mit Querschnitt 45 × 45 mm abgegossen, zu einem zylindrischen Stab mit Durchmesser (∅) 36 mm geschmiedet und zu einem Hohlzylinder (Außen-∅ 32 mm, Innen-∅ 22 mm, Länge 100 mm) gedreht. Durch konventionelles Rohrziehen wurde ein Rohr (Außen-∅ 20 mm, Wanddicke 1,5 mm) aus der Legierung hergestellt. In jeder Hinsicht ließ sich das Material gut verarbeiten.


Anspruch[de]
  1. 1. 92-98% Platin, 2-4% Eisen sowie 0-5% Pd, Ru oder/und Ir enthaltende Legierungen.
  2. 2. Aus 92-98% Platin, 2-4% Eisen sowie 0-5% Pd, Ru oder/und Ir bestehende Legierungen.
  3. 3. Legierungen nach Anspruch 1 oder 2, die 2-3% Eisen enthalten.
  4. 4. Legierungen nach Anspruch 1 oder 2, die 95-6% Pt, 2-3% Fe und 2-3% Pd, Ru oder/und Ir enthalten.
  5. 5. Schmuckgegenstand aus einer der Legierungen nach einem der Ansprüche 1 bis 4.






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