第8章 首饰贵金属材料的加工及性能学习资料

首饰可以通过多种铸造工艺 快速、准确地进行复制。在具 体应用中可以根据自己作品特 点选择不同的铸造方法，以取 得不同的艺术效果。
另外，精密铸造机械的出现， 使得首饰的大批量生产成为可 能，可以节省原材料和时间， 提高劳动效率并降低劳动成本， 这就大大提高了生产效益，这 也是首饰铸造的最大意义所在。
缩孔 集中在铸件最后凝固的部位，常呈倒 圆锥形，容积较大的孔洞称为缩孔。
出现在铸件上部或铸件最后凝固的部位， 多呈锥形、内表面粗糙，一般隐藏在铸件 的内部
结晶温度范围窄的铸造合金倾向于逐层凝 固，容易形成缩孔。
缩松 缩松是指铸件最后凝固的区域没有得到液
态金属或合金的补缩形成分散和细小的缩孔,称 为缩松或疏松
5）放入专用的模套（钢铸筒）内。
6）注入耐火铸粉浆液，并去除其中 的空气，我们称之为“灌浆”和“抽 真空”；
7）干燥，使其凝固； 8）烘干，脱蜡（失蜡），焙烧；
形成缩松的基本原因虽然和形成缩孔的原因 相同，但是形成的条件却不同，它主要出现在结 晶温度范围宽的合金中。
铸件越厚，凝固收缩越大，浇铸温度越高， 缩孔越大
逐层凝固时，缩孔倾向大，缩松倾向小 糊状凝固时，缩孔倾向小，缩松倾向大
（4）缩孔、缩松的防止 缩孔、缩松的存在将严重降低首饰铸件的强 度和韧性以及抗氧化、抗腐蚀性能，并严重 影响首饰抛光工艺，直接影响首饰的外观质 量。
铸造工艺的意义：
铸造对于首饰行业来说，具有非常 重要的意义。首先，铸造是一种工艺手 段，它与其它金属工艺如雕金、锻金、 珐琅等一样，具有自身独有的工艺特性 和艺术效果。
细分起来铸造工艺还由于所用辅助 材料的区别，还各有不同的工艺特色， 如陶范铸造能做出浑厚凝重的雕塑；成 本低廉而又拙中见巧的砂形铸造，可用 于一些即兴的工艺品；失蜡法铸造的主 要特点却是细致精巧，最适于精细首饰 制作。另外，失蜡法最重要的一点是， 我们可以利用蜡的媒介转换和可塑性强 的特点，做出许多直接对金属加工所做 不出来的效果，具有极强的表现力。
第8章 首饰贵金属材料的加工及 性能
将金属或其合金加热溶化后浇注到与首 饰或零件的形态、尺寸相对应的铸型空腔内， 待其冷却凝固，以获得首饰或其零件毛坯的 生产方法，称为铸造（或浇铸）。
流动性、缩松及热裂倾向
是决定贵金属饰品铸造工艺性
能的三个关键问题
1.合金浇铸的流动性
贵金属或合金材料在进行浇铸成型过程 中，液态金属充填型腔的流动能力称为浇 铸流动性。
立式离心铸造 卧式离心铸造
铸造的定义
将金属或其合金加热熔化后浇铸 到与首饰或其零件的形态、尺寸相 对应的铸型空腔中，待其冷却凝固， 以获得首饰或其零件毛坯的生产方 法，称为铸造或者浇铸。
这种方法可以一次性铸造许多 饰品，生产率极高，而且可以制 造形状复杂，特别是具有复杂内腔 的饰品，铸件的大小几乎不受限制；
常用单位体积收缩量（即体积收缩率）来表示， 合金的对于铸件尺寸上的收缩常用单位长度的收缩 量（即线收缩率）来表示。
对于铂、金、银等贵金属的收缩量在6%-10%左 右
（3）铸件的凝固与收缩 铸件的收缩主要存在两个问题: 缩孔与缩松
金属在凝固过程中，由于体积收缩，而又未 能及时得到溶液的补足，在最后凝固的部位 形成一些孔洞，按孔洞的大小和分布，可将 其分为缩孔和缩松两类
共晶体：一种液相在恒温下同时结晶出两种 固相的反应叫做共晶反应。所生成的两相 混合物叫共晶体。
柱状晶：在合金系中，结晶温度间隔小的合金，在 结晶过程中液相与固相的成分差别较小，结晶时形 成柱状晶，由模壁向模腔内均匀长大。 形成柱状晶，流动性增大
树枝晶：结晶温度间隔较大时，液相与固相成分差 别大，晶体呈树枝状朝散热的相反方向长大，使未 冷凝的液体流动受阻，故影响合金的流动性。合金 的结晶温度间隔越大，液、固相之间的成分差别越 大，树枝晶就越严重，对未凝固的金属溶液流动的 阻碍也就越大，因而流动性越低。
2铸件的凝固与收缩
（1）凝固 铸件的凝固指合金从液态至固态的转变
逐层凝固 糊状凝固 中间凝固
铸件的凝固方式主要决定于合金的结晶温 度和铸件的温度梯度
（2）铸造合金的收缩
铸造合金从浇铸、凝固直至冷却到室温的过程， 其体积或尺寸缩减的现象，称为收缩。
液态收缩
凝固收缩
固态收缩
合金的总收缩为上述三个阶段收缩的总和。
缩松：树枝最后结晶的液体，其凝固收 缩产生的空隙得不到金属溶液的补缩，形成 细小孔洞，即为缩松
流动性对缩松的影响：
合金的结晶温度间隔越大，流动性越低，缩 松倾向也就越大
纯金属及共晶成分的合金，在固定温度下结 晶（结晶温度间隔等于零），故流动性最高， 缩松倾向也最低
对流动性的影响因素： 化学成分（最重要） 浇铸温度 充型压力 铸型的充填条件
热裂：铸件在完全凝固以前出现的裂纹 称为热裂
4 .铸件中的气孔
气孔是气体在铸件中形成的孔洞。 最常见的缺陷。造成的废品占废品总 数的40%以上 气体来源：
（1）溶解于贵金属中的气体 （2）石膏模具中部分易挥发的物质 在高温气化产生的气体
（3）在浇铸过程中模腔中的气体进 入铸件
5 .离心铸造工艺
将液态合金浇注入高速旋转的铸型中， 使金属合金在离心力的作用下充填铸型并结 晶，这种铸造方式叫离心铸造。
使用硬膜（金属模）铸造
结晶溶液外加压力（压力下结晶）
使铸件实现“顺序凝固”
3.铸件裂纹
铸件在固态收缩
的过程中，由于各部
分冷却速度不同，将
引起不均衡收缩，不
均衡收缩产生的应力
称为铸造热应力。铸
造热应力是铸件产生
变形和裂纹的主要原
因。
根据铸件产生裂纹的时间和过程，将铸件 裂纹分为热裂和冷裂
冷裂：在铸件完全凝固后，进行冷却过 程中出现的裂纹称为冷裂
失蜡浇铸的步骤：
“蜡板”-“银版”-“蜡版”-“金属版”
1）选择模型（通常是以银、铜等金属来作 为原版）；（原版的生产可以直接起金属 版，也可以先制作一个蜡版）
2）在金属模型外包裹上压膜生胶，硫化 后形成橡胶模。我们称为“压胶膜”。
3）用注蜡机熔化蜡料，注入胶膜制成蜡版；
4）在蜡模上设计“水 口”，并将蜡模种到 蜡底座上，这个过程 叫做“种蜡树”；