💰 Сплав серебра и меди

Физика

Серебро — драгоценный металл белого цвета. Его плотность 10,5 г/см³, температура правления 960,5°С, температура кипения 2210°С, твёрдость по методу Бринелля в отожжённом состоянии (после отжига) 25 кгс/мм². Неспециалисту эти цифры говорят мало, но они очень важны для тех, кто занимается обработкой материала. В зависимости от этих показателей к металлу прикладываются разные силы и методы, чтобы придать готовым изделиям желаемые свойства.

Отжиг — это высокотемпературная обработка для придания металлу более устойчивого состояния, устранения неоднородностей, снятия напряжений из-за деформации. Сплавы серебра отжигаются при температуре 600–650°С с выдержкой до десяти минут в зависимости от массы и с резким охлаждением. Отжигу подвергаются практически все ювелирные украшения из серебра.

Серебро хорошо полируется, имеет высокую отражательную способность, обладает хорошей ковкостью и самыми высокими из всех металлов тепло- и электропроводностью.

Имитации серебра

Имитации используются на законных основаниях в отличие от подделок драгоценного металла. Наиболее популярной имитацией стали мельхиор и нейзильбер.

Мельхиор – сплав на основе никеля и меди с возможным добавлением марганца и железа. Широко использовался преимущественное для изготовления столовых приборов до того момента, как определили вредное влияние никеля на организм.

Нейзильбер – одна из разновидностей мельхиора, в состав которого добавляется цинк. В результате получается сплав с удовлетворительной себестоимостью.

Однако при использовании его в виде столовых приборов необходимо покрывать каждое изделие слоем натурального серебра. В противном случае еда приобретет металлический привкус.

Свойства сплава

Серебряный сплав отличается высокой прочностью и износостойкостью. Именно из него делали столовое серебро, что передавалось по наследству. Сплав невосприимчив к коррозии и многим факторам окружающей среды. Благородный металл до сих пор востребован в большинстве стран мира, как материал для изготовления ювелирных украшений, столовых приборов, подсвечников, статуэток и монет.

Физические свойства:

  1. Металл отражает около 95% видимых световых лучей. Благодаря этому свойству, первые зеркала изготавливали из полированного серебра.
  2. Высокая теплопроводность. Вот почему из серебра не изготавливают столовую посуду.
  3. По внешнему виду стерлинговое серебро напоминает платину.
  4. Медленно окисляется, хорошо чистится.
  5. Не обладает магнитными свойствами.
  6. Высокая электропроводность.

Химические свойства:

  1. Серебро вступает в реакцию с сероводородом, образуя сульфид серы.
  2. При нагревании металл способен адсорбировать кислород и водород.
  3. Растворяется в ртути, азотной и серной кислоте.
  4. Вступает в реакцию с йодом.
  5. Не растворяется в спирте.

История

Первыми мельхиор из металлов получили китайцы еще в III веке до нашей эры. Но секрет «белой меди» алхимики Поднебесной не открывали.

Европейцы разгадали секрет спустя два тысячелетия:

  • Французы Майо и Шорье получили сплав к 1819 году.
  • По их аутентичному написанию – Maillot + Chorier – и окрестили сплав.
  • Однако в историю термин вошел модифицированным: вариант Melchior показался благозвучнее немцам, а затем другим народам.

Мельхиором звали одного из троицы волхвов, пришедших с дарами к новорожденному младенцу Христу.

  • В России (СССР) термин закрепился к 1930-м годам, вытеснив «германский состав», «серебровид» и другие варианты.
  • В Европе имеет хождение термин Cupronickel.

Сплав, напоминающий по описанию благородный металл, называют также Nickel silver, German silver, New silver (никелевое, немецкое, новое серебро).

Сплавы серебра

Чистое серебро — тяжёлый (легче свинца, но тяжелее меди и твёрже золота), необычайно пластичный серебристо-белый металл с коэффициентом отражения света около 100%, поэтому в чистом виде серебро обычно используют только для покрытия украшений из сплавов серебра, из недрагоценных металлов, как компонент золотых и серебряных лигатур и припоев.

В изготовлении ювелирных украшений, чтобы повысить твёрдость и прочность материала, серебро обрабатывают в сплавах с другими металлами. Чаще всего это двухкомпонентные сплавы серебра с медью в различном процентном соотношении и с незначительным количеством примесей.

Серебряные сплавы слегка различаются по оттенкам и обладают приблизительно одинаковыми механическими свойствами. Из сплавов с низким содержанием серебра изготавливают предме­ты сервировки стола, декоративные настольные украшения. Для произво­дства ювелирных изделий используют сплавы высокой пробы. Они достаточ­но пластичны, хорошо сочетаются с цветными камнями, жемчугом и эмалью.

С чем можно спутать лигатуры?

Часто сплавы серебра пытаются подделать, заменяя их похожими по виду материалами. Самыми распространенными из них являются медные сплавы мельхиор и нейзильбер. Мельхиор был очень известен в древности под названием «варшавское серебро». Из него изготавливали подвески, браслеты, обкладывали им ружья и кинжалы. Сверху материал покрывали тонким слоем серебра, поэтому он ничем не отличался от настоящего металла. Стоил он намного дешевле, и приобрести изделия из него могли не только богатые люди.

Нейзильбер имеет в своем составе медь, никель и цинк. По цвету и яркому блеску он настолько похож на драгоценный металл, что его даже называют «новым серебром». В наши дни нейзильбер используется в ювелирном деле для производства застежек и булавок к украшениям, но многочисленные мошенники могут изготавливать из него и мельхиора кольца и броши, чтобы продать доверчивым покупателям по цене драгметалла. Часто на таких изделиях отсутствуют пробы, что уже должно натолкнуть на мысли о сомнительном качестве украшений. Поэтому лучше не гнаться за довольно дешевым «серебром», а покупать его в ювелирных салонах.

Благородные металлы: определение и свойства

Название благородные металлы получили благодаря уникальным природным свойствам:

  • высокая инертность: вступают в реакцию только с отдельными веществами и кислотами;
  • отличная тепло- и электропроводимость: позволяет использовать их в различных сферах жизнедеятельности;
  • высокая температура плавления и плотность;
  • мягкость и пластичность: легко принимают форму необходимого предмета.

Физико-химические характеристики

Каждый из компонентов влияет на физические и химические свойства сплава:

  • Внешняя схожесть с серебром.
  • Износостойкость, прочность.
  • Пластичность.
  • Устойчивость перед соленой водой, агрессивными средами.
  • Биологическая нейтральность, совместимость с организмом человека.
  • Малая тепло- и электропроводность.

Последнее свойство сплава кажется недостатком, но для посуды или ювелирных украшений это достоинство:

  • Посуда нагревается не так быстро и сильно.
  • Серьги либо кольцо не раскаляются на жаре, поэтому не травмируют кожу.

Единой формулы мельхиора не существует, состав сплава  «подвижен» (%):

  • Медь – 70 – 95;
  • Никель – 29;
  • Железо – максимум 0,79;
  • Марганец – максимум 0,95.

Формула выглядела бы как CuNi, в расширенном варианте – CuNiFeMn.

Нет и единого цвета сплава, и температуры плавления. Данные характеристики определяются соотношением медь/никель. Температура варьируется от 1145 до 1225°С. Чем больше меди, тем интенсивнее охряная красноватость.

Первоначально мельхиоровый сплав содержал цинк, однако сегодня это компонент (наряду с медью и никелем) другого сплава – нейзильбера.

Проба

Чтобы идеально перемешать серебро и вспомогательные металлы, их нагревают до температуры 800 °С.

Проба сплава определяется по процентному содержанию серебра, вне зависимости от лигатуры. Но стерлинговым серебром 925 пробы именуется именно сплав с медью в процентном соотношении 92,5%/7,5%.

Настоящее стерлинговое серебро легко отличить от подделки, если положить два изделия рядом: настоящее будет выглядеть белоснежным. Если металл почистить от окисления, он будет сиять ярче белого золота.

Если изделие со временем приобретает красноватый оттенок – значит в его составе намного больше меди, чем это заявлено пробой.

Защитное покрытие серебра для ослепительного блеска

Серебряный металл может потерять былую роскошь и потемнеть. Чтобы изделия не теряли эстетичного вида, ювелиры покрывают их слоем родия толщиной до одного микрона.

Родий отличается повышенной температурой растопки и устойчивостью к любым механическим воздействиям. Он не окисляется, обладает высокой отражательной способностью. Именно поэтому родий используют как защитно-декоративное покрытие.

Серебряные изделия, покрытые родием, по стоимости приближены к золотым украшениям. Такие ювелирные работы трудно ремонтировать, изменять размер, перерабатывать, поскольку пайка разрушает родиевый слой.

Помимо родия, для защиты поверхности изделия используют воск или специальный лак.

Чем является ювелирный сплав и причины соединения разных металлов

Ювелирный сплав – смесь благородных металлов и цветных с более практичными природными свойствами материала. Чаще всего применяется в производстве драгоценностей. Как основу используют золото, серебро, количество которого может варьироваться от 75% до 98%.

Ювелирный сплав Медь, палладий, платина часто выступают примесями. Использование добавок необходимо чтобы придать основе твердость, устойчивость к деформациям.

Соединение металлов с отличающимися свойствами позволяет получить материал в разной цветовой гамме: красный, зеленоватый, белый, различные оттенки желтого.

Мельхиор и нейзильбер

Кто придумал мельхиор?

Мельхио́р (нем. Melchior, искажённое фр. Maillot-Chorier) — сплав меди с никелем, иногда с добавками железа и марганца. Получил своё название по именам французских изобретателей из Лиона Майо (Maillot) и Шорье (Chorier), которые создали его в 1819 г. Однако, наиболее древний сплав, имитирующий серебро это пактонг – белая китайская медь. В ее составе 40.4% меди, 25.4% цинка, 31.6% никеля и 2.6% железа. В древнем персидском сплаве было больше меди, а железо и кобальт составляли незначительную часть примесей. Из него чеканили монеты.

Разновидности мельхиора

Мельхиор стал популярен в ХIХ в. Он тверже серебра,

серовато белого цвета. Легко чистится, полируется и не поддается коррозии. Сплав разнится по количеству в нем меди, цинка и никеля, иногда других примесей. Это зависит от производителя и назначения мельхиора. Например, мельхиор с примесью олова использовали для выделки ложек и вилок. Эти сплавы, кроме мельхиора, называли «новым серебром», аргентаном, немецким серебром, серебром для бедняков. Немцы использовали сплав для быта, украшений и чеканки монет.

Мельхиор в СССР

В Советском Союзе для художественной промышленности применяли два никелевых сплава: Мельхиор (НМ 81), содержащий 81% меди и 19% никеля. И нейзильбер (НМЦ 65-20), содержащий 65% меди, 20% цинка и 15% никеля. Оба сплава прочные, пластичные и стойкие к коррозии.

Таблица: свойства серебра стандартных проб по ГОСТУ

Класс сплаваПлотность г\см3Температура плавления, СоТвердость по Бринелю, кгс/мм2Предел прочности, кгс/мм2  Относительное удлинение
Чистый драгметалл10,З9960351849%
92510,29910-81068З029%
90010,З0890-77976З026%
87510,16810-77976З0ЗЗ%
80010,1З820-77979З1З0%
71510,0079992ЗЗ27%
6259,85820-77990З1З1%
5009,7805-7798529З6%

Марки

Мельхиоровые изделия российского производства маркируются буквами русского алфавита и цифрами:

  • МН (медь и никель).
  • МНЖМц (плюс железо и марганец).
  • Цифры показывают процент никеля, железа, марганца.

Количество меди в маркировке сплава не указывается.

Например, сочетанием МНЖМц 45-4-1 клеймят материал из 45% никеля, 4% железа и 1% марганца. Остаток (50%) достается меди.

В промышленности самая популярная марка сплава – МН19. Это 18-20% никеля плюс полтора процента лигатур (обычно кобальта).

Как по плотности определить пробу

Для определения пробы серебряного изделия по его плотности необходимо подготовить весы и емкость, наполненную до краев водой. Для начала украшение необходимо взвесить и записать полученный результат.

Затем его перекладывают в емкость с водой и определяют объем вытесненной жидкости. При делении массы изделия на объем воды получается плотность украшения. Необходимо лишь сравнить полученный результат с таблицей проб.

Как разобраться в пробах серебра?

Узнать, сколько процентов меди добавлено к драгоценному металлу, помогают пробы: их номер, состоящий из 3-х цифр, указывает, какое количество граммов чистого серебра содержится в 1 кг сплава. В мировой ювелирной практике существуют специально принятые стандарты пробирования серебряных и золотых сплавов, которые должны соблюдать производители драгоценных украшений. В странах Азии выпускают ювелирные шедевры 600-й пробы, хотя они не являются качественными и быстро теряют внешний вид.

Согласно международным стандартам самой низкой пробой считается Ag 720. Хотя такой сплав и обладает легкой желтизной, его в России используют в ювелирных мастерских для изготовления замочков и застежек к цепочкам и колье.

Из сплавов 750-й и 800-й пробы производят столовые приборы и посуду. За изделиями из данных проб нужен постоянный уход, так как на воздухе они быстро окисляются.

Серебро 830-ой и 875-й проб годится в качестве материала для изготовления не только приборов и посуды. Оно нашло применение и в производстве декоративных украшений для интерьеров комнат.

Самым знаменитым сплавом серебра с медью считается стерлинг. Он содержит 92,5% драгоценного металла и лишь 7,5% меди. Именно 925-ая проба наиболее востребована в ювелирном деле. Из нее делают большую часть всех драгоценных украшений. Ослепительный стерлинг своим цветом похож на чистое серебро, но обладает большей твердостью, устойчивостью к почернению.

Всего 1% золотисто-розового металла содержит 999-аДля производства ювелирных изделий применяют и металл 960-й пробы. Однако такие украшения нужно носить очень аккуратно и бережно ухаживать за ними. Из-за пластичности металла изделия не отличаются долговечностью.

Всего 1% золотисто-розового металла содержит 999-ая проба серебра. Несмотря на недолгий срок эксплуатации, такие украшения охотно покупают жители Японии. Они считают, что чистое серебро тесно связано с Луной, являющейся местожительством милостивых к людям божеств, и через ношение этого драгоценного металла хотят быть ближе к ним.

Вернуться к оглавлению

Виды серебра

Принято считать, что серебро должно быть белого цвета. На самом деле оттенков этого металла гораздо больше.

Родированное

При родировании изделие покрывается тонким слоем родия. Он представляет собой металл, по характеристикам схожий с платиной. В результате украшение получает защиту от потемнения, потертостей и царапин, а его естественный блеск многократно усиливается.

Среди минусов этого способа – потеря антибактериал

Среди минусов этого способа – потеря антибактериальных свойств драгметалла. К тому же оттенок становится слишком неестественным, что негативно расценивается большинством любителей серебряных украшений.

Черненое

Черненые украшения умышленно состаривают для придания нужного оттенка. В результате самое простое изделие выглядит как антиквариат. Чтобы добиться нужного эффекта, используют оксидирование – покрытие поверхности пленкой оксида серебра. Одно из преимуществ этого метода – сплав сохраняет свои пропорции и отвечает заявленной пробе.

Другие

Другие

Филигранное. Этим термином характеризуются серебряные изделия тонкого ажурного исполнения, образующие кружево. Для этого сплав вытягивают в тонкие проволочки, из которых в дальнейшем плетут нужный узор. В дальнейшем его помещают в оправу либо напаивают на основу.

Матовое. Стандартный сплав серебра при застывании образует микрошероховатости. При обработке изделия жидкой взвесью химически активных ингредиентов их удается убрать. В результате украшение приобретает необычный матовый оттенок.

Позолоченное. Изделие на основе чистого сплава (925 проба) наносится тончайший слой золота не ниже 585 пробы. Благодаря этому способу удается снизить стоимость и вес украшений по сравнению с аналогичными, выполненными из золотого сплава 585 пробы и выше.

Сплавы мельхиора

Мельхиоровые сплавы имеют различный процентный состав. Самый распространенный сплав мельхиора включает в себя от 5 до 30 процентов никеля, а на остальные проценты приходятся: железо (0,8 процента) и марганец (0,1 процент). Есть другие сплавы, которые очень похожи по своему химическому составу на мельхиор, но имеющие другие названия:

  • купроникель, похожий на мельхиор, содержит в равных пропорциях только медь и никель;
  • монель, содержит до 67 процентов никеля;
  • нейзильбер, содержит дополнительно цинк;
  • константан, очень близок по химическому составу мельхиору, содержит 55 процентов меди и 45 процентов никеля.

Все мельхиоровые сплавы пластичны, хорошо поддаются механической обработке, великолепно куются, как в горячем, так в холодном состоянии. Сплавы мельхиора имеют высокую коррозийную устойчивость к морской и пресной воде, в сухих газах и в атмосфере воздуха.

Блестящее стерлинговое серебро

В течение многих лет люди стремились получить не тускнеющее серебро, но только в последние 5-6 лет произошел прорыв с реальным улучшением качеств стандартного стерлингового серебра. До недавнего времени, в основном, использовали только один стандартный сплав стерлингового серебра: 92,5% серебра и 7,5% меди, качества и характеристики которого хорошо известны. Красивый, белый, блестящий, декоративный металл, легкий в изготовлении и литье, но на нем сразу же появляется окалина при использовании обычных методов пайки и отжига. При полировке, если не контролировать процесс, на поверхности металла может возникнуть неприятный оттенок черного.

Теперь у нас есть составы, которые улучшают твердость и минимизируют время финишных операций благодаря антипригарным свойствам и улучшенному сопротивлению потускнению.

В начале 80-х я попробовал сплав, содержащий кремний и цинк, но нашел его слишком мягким и не продолжил разработку. Чуть позже, при посещении симпозиума в Санта-Фе, мне предложили формулу стойкого к окислению серебряного сплава. Он, безусловно, оказался стойким к окислению в пламени горелки, но тоже был слишком мягким, чтобы его можно было использовать в ювелирном деле.

Необходимо было придать этому сплаву определенную степень твердости. Поэтому для увеличения твердости было решено ввести разумные количества германия.

Первоначально лигатура содержала семь элементов. Чтобы сбалансировать все характеристики потребовалось много экспериментов, так как изменение в концентрации компонентов даже менее 0,1% может существенно изменить результат. Аккуратно добавляя, главным образом, германий, цинк, кремний и микроэлементы, мы смогли разработать ряд сплавов стерлингового серебра.

Нами запатентованы сплавы серебра 830, 925 и 950 проб.

Как определить подделку

В ювелирных салонах России подделки серебряных украшений практически не встречаются. Однако на них можно легко наткнуться при покупках на ярмарке, рынке или распродажах.

Чтобы не стать жертвой обмана и владельцем вещи сомнительного качества, можно воспользоваться несколькими простыми правилами.

  1. При наличии небольшого куска белого мела необходимо провести им по поверхности изделия. Контакт с серебром вызовет почернение мела, в то время как подделка никак на него не повлияет.
  2. Для определения качества сплава можно провести по нему булавкой. Если серебро в его составе отсутствует, образовавшаяся полоса будет черного либо красного цвета.

Вышеописанные правила с высокой вероятностью определяют правильный результат, однако на практике малоприменимы, так как портят поверхность изделия. Именно поэтому при покупке более распространены другие методы.

  1. Зажать изделие в кулаке. Если в течение 1-2 минут оно нагрелось до температуры тела, перед вами настоящий драгметалл, если осталось холодным – подделка.
  2. Прижать к украшению магнит. Серебро на него никак не отреагирует в отличие от имитирующего его железа.

Сортамент

Для пайки выпускается серебряный припой проволока диаметром от 0,15 мм. Максимальная толщина расходного материала 6 мм. Шаг в размерах до 0,4 мм составляет 0,05 мм, от 0,6 мм до 2 мм разница в сечении стоящих рядом прутков 0,2 мм. Наибольшие размеры 4 – 6 мм идут целым числом.

сплав меди и серебра