Лотовая система проб

Эта система была распространена в Германии в средние века и применялась для клеймения серебряных изделий. Содержание чистого драгоценного металла определялось количеством лотов в одной «кельнской марке» (233,8 гр). Максимальная проба чистого серебра равнялась 16 лотам. В данной системе была принята маркировка римскими цифрами.

Важное значение при различных методах изготовления металлических деталей ювелирных украшений, оправ драгоценных камней, столовых приборов и посуды из сплавов благородных металлов имеют их основные механические свойства. К ним относятся: прочность, твердость, упругость, пластичность. Эти же свойства имеют первостепенное значение и при использовании ювелирных изделий в качестве украшений и предметов домашнего обихода. Учитывая эксплуатационные требования, предъявляемые к долго¬вечности этих изделий, ювелир может на основе детального знания механических свойств сплавов различной пробы обоснованно подойти к выбору наиболее рациональной в данном случае марки сплава. Не меньшую роль в технологии производства и в процессе потребления ювелирных изделий играют химические свойства как чистых металлов, так и их сплавов: стойкость к воздействию внешней среды — кислот, щелочей, газов, пресной и морской воды, оказывающих большее или меньшее агрессивное действие на металл колец, браслетов, кулонов, цепочек и других ювелирных украшений. И, наконец, особое место в характеристиках материалов зани¬мают технологические свойства. К ним относятся: жидкотекучесть, ликвация и усадка металлов при литье, ковкость, свариваемость и обрабатываемость резанием. Знание этих свойств особенно важно при выборе методов и режимов обработки ювелирных изделий. Ознакомление с металлическими материалами начинается с изучения их физико-химических свойств и основных положений металловедения науки о металлах, знание которых поможет установить, какие многосторонние практические выводы вытекают из этой науки. При этом станет ясным, что многие дефекты, возникающие при обработке металлов на практике из-за недопонимания их внутреннего строения и свойств, могут быть легко предупреждены.

Золото — металл красивого желтого цвета, тонколистовое (сусальное) золото имеет зеленоватый оттенок. Золото с трудом образует химические соединения, оно химически устойчиво на воздухе, в воде и в кислотах, за исключением царской водки (в последней золото растворяется с образованием золотохлористоводородной кислоты). Оно взаимодействует также со свободными ионами хлора, цианидами калия и натрия, бромом и некоторыми другими химикатами, не имеющими применения в производстве ювелирных изделий. Золото имеет высокую отражательную способность и хорошо полируется; оно обладает высокой пластичностью и прокатывается в листы толщиной до 0,0001 мм. Тепло- и электропроводность золота ниже, чем у меди. Удельная теплоемкость его сравни¬тельно невелика. Из-за невысокой твердости и прочности золото используют в ювелирном деле в виде сплавов с другими металлами и в очень редких случаях в чистом виде.

Серебро — металл белого цвета, практически не изменяющийся под действием кислорода воздуха при комнатной температуре, однако нз-за наличия в воздухе сероводорода со временем покрывается темным налетом сульфида серебра Ag₂S. Серебро устойчиво в воде, но растворяется в азотной и горячей концентрированной серной кислоте. С царской водкой оно образует нерастворимый хлорид серебра AgCl. Как и золото, серебро взаимодействует щелочными растворами цианидов. Серебро хорошо полируется, имеет высокую отражательную способность; оно обладает хорошей ковкостью и самой высокой из всех металлов тепло- и электропроводностью Чтобы повысить твердость и прочность серебра, его используют в сплавах с другими металлами. При изготовлении ювелирных украшении серебро в чистом виде применяют сравнительно редко.

Металл имеет бело-серую окраску, схожую по цвету со cталыо, и практически нерастворим ни в воде, ни в кислотах, за исключением горячей царской водки, при взаимодействии с которой образуется платинохлористоводородная кислота. Платина весьма пластична, хорошо полируется и обладает большой отражательной способностью. Наряду с палладием и иридием она имеет очень низкую тепло- и электропроводность, низкую удельную теплоемкость и с трудом вступает в химические соединении. Платина в чистом виде очень мягка, поэтому ее легируют иридием, родием и другими металлами. Для изготовления ювелирных изделий в сплав, кроме этих компонентов, добавляют еще и медь. Металлы платиновой группы (иридий, палладий, родний) химическом отношении настолько схожи с платиной, что разделение их затруднительно.

Палладий имеет более светлую окраску, чем платина, он химически устойчив на воздухе и в воде, растворяется в горячей, слегка разбавленной азотной кислоте с образованием нитрата палладия. При температурах от 400 до 850° С палладий покрывается светло-фиолетовым окисным слоем, который исчезает при более высоких температурах. Благодаря хорошей обрабатываемости, низкой температуре плавления и относительной дешевизне, он чаще других метал нов платиновой группы используется в ювелирных изделиях. Как тегирующий металл палладий улучшает свойства платины, осветляет ее окраску, а также способствует отбеливанию сплава при получении так называемого белого золота.

Ртуть — металл светло-серебристого цвета, находящийся в жидком состоянии при нормальной температуре, стойкий на воздухе и обладающий сильным блеском При нагревании металла образуется окись ртути, диссоциирующая при температуре свыше 400" С. Так как ртуть при комнатной температуре выделяет ядовитые пары, то хранить ее необходимо только в закрытых емкостях. Ртуть взаимодействует со слабо разбавленной азотной кислотой с образованием нитрата и с концентрированной серной кислотой с образованием сульфата. С соляной кислотой ртуть не взаимодействует. Для повышения температуры плавления в нее добавляют золото, серебро и другие металлы. Полученные таким образом амальгамы при комнатной температуре тверды. Ювелиры используют ртуть для получения золотой и серебряной амальгам при горячем золочении и серебрении.

Медь — единственный металл, имеющий красноватый цвет. На воздухе, в присутствии углекислого газа, она покрывается пленкой зеленого цвета (патиной), гидроокисным карбонатом меди. При нагреве на поверхности металла образуется черный налет окиси меди. Медь растворяется: в азотной кислоте, образуя нитрат; в серной кислоте, образуя сульфат; в разбавленной соляной кислоте, образуя хлорид меди, а при взаимодействии ее с уксусной кислотой обра¬тится основной ацетат меди — ядовитая ярь-медянка. Медь прекрасно обрабатывается давлением и обладает хорошим блеском и высокой полируемостью, однако блеск ее довольно быстро исчезает. Медь - лучший проводник тепла и электрического тока после серебра и имеет очень высокую удельную теплоемкость. Чистая медь редко применяется для изготовления украшений, но иногда находит применение при изготовлении шаблонов для опытных образцов изделий. Медь часто используется как присадочный материал.

Технические сплавы меди с цинком желтого цвета, содержащие свыше 50% Сu, называются латунями. Сложные легированные латуни содержат кроме цинка и другие элементы — свинец, олово, аллюминий, марганец, никель. В ювелирном деле латунь, обладающую высокой пластичностью, используют при изготовлении посуды и украшений. Латунь, содержащая 10% цинка, известна под названием «томпак». Она имеет желтоватый цвет и по свойствам близка к меди «Томпак» используют для изготовления ювелирных изделий с последующим нанесением на них защитных покрытий.

В ювелирной промышленности используются оловян¬ные бронзы (сплавы системы медь—олово) благодаря их высоким литейным свойствам (жидкотекучести, малой усадке), а также прочности, стойкости против коррозии и красивому желтоватому цвету. Наибольшее распространение имеют сплавы меди с содер¬жанием 5—10% олова. Сплав с 5% олова называется монетной или медальной бронзой, сплав с 10% олова — пушечной бронзой (из него раньше отливались пушки).

Цинк — металл голубовато-белого цвета, медленно покрываю¬щийся на воздухе плотным серым защитным слоем, состоящим из карбоната цинка и окиси цинка, вследствие чего блеск металла исчезает. При нагреве на воздухе цинк, сгорая, превращается в белый порошок — окись цинка ZnO, светящийся в темноте зеленоватым светом При комнатной температуре он довольно хрупок; при температурах 110—150° С хорошо поддается обработке давлением, а при температуре выше 200⁰ С становится настолько хрупким, что его можно распылять. Цинк хорошо растворяется в разбавленных кислотах. Он используется в качестве присадки в сплавах благородных металлов.

Олово имеет серебристо-белый цвет и обладает хорошей пластичностью, на воздухе постепенно покрывается защитным окисным споем. При сгорании образуется белый порошок — окись олова, используемый в качестве полирующего средства. При температуре ниже 13,5° С происходит аллотропическое превращение в результате чего металл превращается в серый порошок («оловянная чума»).

Растворяясь в соляной кислоте, олово образует хлорид, при взаимодействии его с концентрированной азотной кислотой образуется оловянная кислота — серый порошок, растворимый в разведенной азотной кислоте. Олово является важнейшим составным компонентом мягких легкоплавких припоев.

Свинец имеет голубовато-белую окраску, на воздухе покрывается тускло-серым налетом окиси свинца. В воде на его поверхности образуется толстый слой, состоящий из карбоната свинца и сульфата свинца который защищает металл от дальнейшей коррозии.

Окисный клон свинца стоек также в серной и соляной кислотах. Свинец растворяется только в азотной кислоте с образованием нитрата, а также вступает в реакцию со слабой уксусной кислотой. Свинец — мягкий и высокопластичный металл. Пары свинца и его сплавов ядовиты и могут привести к параличу дыхательных путей. Ювелиры используют свинец для купелирования и как присадку для получения мягких припоев.

Углеродистая сталь содержит железо, углерод и сопутствующие примеси, но в меньших количествах, чем чугун. С увеличением содержания углерода повышаются твердость, прочность, сопротивление деформации и уменьшаются пластичность, свариваемость, вязкость, ухудшаются литейные свойства. Строительные иконструкционные малоуглеродистые стали содержат от 0,05 до 0,25% углерода, они хорошо куются, штампуются н свариваются. Изделия из этих сталей обычно не подвергаются закалке. Конструкционные (машиноподелочные) стали, содержащие от 0,25 до 0,7% углерода, обладают высокой прочностью и поддаются закалке, так же, как и инструментальные углеродистые стали, содержащие от 0,7 до 1,5% углерода. Легированная сталь содержит железо, углерод, сопутствующие примеси и те или иные легирующие элементы: Сu, Ni, Si, Mn, W, Ti и др. При содержании в ней от 0,5 до 3% кремния повышаются прочность, твердость, упругость и уменьшается пластичность стали.

Присутствие от 0,8 до 14% марганца повышает прокалнваемость, вязкость и износостойкость, но уменьшает упругость стали; наличие от 0,2 до 30% хрома повышает твердость, прочность, жаропрочность и коррозионную стойкость стали, ио ухудшает ее обрабатываемость резанием; прн добавлении от 0,2 до 10% молибдена повышаются прочность и коррозионная стойкость, но уменьшаются упругие свойства и ковкость стали, а также ухудшается ее пластичность; прибавление от 0,25 до 36% никеля повышает вязкость металла; наличие 0,05— 4% ванадия повышает прочность стали, ударную вязкость н стойкость к динамическим нагрузкам; присадка 0,5—25% вольфрама повышает твердость, вязкость н усилия, затрачиваемые на резание металла.