[发明专利]一种首饰用硬质千足金的表面处理工艺

说明书

本发明提出了一种首饰用硬质千足金的表面处理工艺。本发明基于双层辉光等离子表面处理技术，利用辉光放电所产生的低温等离子体轰击强化原子，使源级靶材中能使千足金硬化的合金原子吸附并扩散至升温至一定温度且保温一段时间的千足金表面，形成硬化合金层，其中，使用的靶材成分为Au：60％～75％，Ti：5～35％，Dy：2％～18％，Te：1～10％，靶材与千足金饰品的间距为200mm～500mm，源级电压为800～1000V，工件极电压为50～200V，工作气压为100～1000Pa。本发明提出的表面硬化千足金在色彩度与普通足金相当的同时，硬化层厚度达到5～15微米，硬度达到HV190～250以上，可满足各类首饰材料的选用。

技术领域

本发明涉及首饰黄金制造技术领域，具体是一种用于首饰生产的表面硬化处理工艺。

背景技术

高纯度的千足金首饰一直以来都受到中国人的喜爱青睐，在中国首饰市场占据极高的比例。然而，普通足金的硬度很低，在日程佩戴过程中容易磨损或变形，影响首饰的外观、亮度，甚至导致镶嵌宝石的脱落。因此，非常有必要在保证千足金成色的前提下，大幅度提高足金饰品的硬度，以提高产品的市场竞争力。

通常情况下，首饰用千足金通过两种方式进行硬化。一种是通过电镀工艺生产的薄壁件首饰，也被称为3D硬金。但是应用这种工艺生产的首饰只能以薄壁件的款式出现，且难以进行焊接处理，电镀过程中使用的电解液还有大量的氰化物，也带来了巨大的环境成本，不利于当前可持续发展的趋势。

国内外的技术人员还提出了一些通过合金化的方式提高金的硬度的方法。比如，潘明等公开发明的“首饰用超强高纯合金材料”提出使用钛作为强化元素可以有效的提高足金的硬度，其中提高足金硬度的有效强化析出相为Au₄Ti化合物。另外，很多其它元素也有很好的强化效果，比如轻金属元素Ca,Li等，以及一些稀土元素，比如镝(dy)，铽(Te)等。但是，使用微合金强化的方式来硬化足金，仍然难以达到理想的效果。

千足金的硬化首先要求掺杂微量的合金元素，这些元素与金原子形成化合物，达到硬化的效果。但是由于千足金中对于金含量的限制，可以掺杂的强化合金元素不可能高于0.1％。这部分掺杂元素中，还有相当大的比例是以固溶态的形式存在于千足金中，能够与足金形成化合物的元素微乎其微。因此，当前市场上微合金掺杂后的所谓硬质千足金，即使通过长时间的时效处理，仍然难以达到理想的硬化效果。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提出了一种通过表面处理的方式提高首饰用足金硬度的工艺方法，在保证千足金成色，即金含量不低于99.9％的前提下，显著提高足金硬度，同时保持足金的塑性和加工性能。

实现本发明所要解决技术问题的解决方案如下：

一种首饰用硬质千足金的表面处理工艺，采用双层辉光等离子表面处理技术，利用辉光放电所产生的低温等离子体，使源级靶材中能使千足金硬化的合金原子，经离子轰击溅射出来，抵达被离子轰击升温至500-800℃，保温10-30min的千足金饰品表面，经过吸附和扩散在千足金饰品表面形成硬质合金层。

进一步的，源极靶材采用粉末冶金工艺制备，其合金重量比例为Au：60％～75％，Ti：5～35％，Dy：2％～18％，Te：1～10％。

进一步的，硬质合金层厚度5-15微米，其硬度达到HV190-250以上。

进一步的，源级电压为800-1000V，工件极电压为50-200V，工作气压为100-1000Pa，极间距为200mm-500mm。

进一步的，源极靶材为一端封闭的层间距为1-3cm的双层圆柱体结构，且其上设有均匀分布的圆孔。