Температура плавлення сплавів Ag-Cu-Zn, Математика для ювелірів.
1. Історія питання
Вибираючи для своєї роботи срібні припої, я зіткнувся із суперечливими даними у різних довідниках. Починаючи вже з того, за якої температури плавиться чисте срібло. У старих книгах було два значення: 960 та 960.5 градусів Цельсія. (Не можу тут відразу не помітити, що з появою інтернету все сильно ускладнилося. Температура плавлення срібла почала зростати. Максимальне значення, яке я зустрічав, це 963 градуси. А в проміжку — 960.8, 961.9, 962 і навіть 961.78 (!) схоже, хтось просто потрапив пальцем між двома клавішами при наборі тексту, інакше не поясниш таку фантастичну точність.
Однак, коли я курочив свій перший срібний підсклянник, мріючи перетворити його на твір ювелірного мистецтва, інтернету ще не було. Були Бреполь та Марченков. Трохи пізніше з'явився Новіков, який увібрав у себе вичавки з Бреполя і, мабуть, кількох інших не відомих мені джерел. І свідчення в них часто розходилися. В результаті мені довелося трохи заглибитися в теорію сплавів. У цій та парі наступних статей я хочу коротко викласти отримані мною результати.
Насамперед обмежимося трикомпонентними сплавами срібло-мідь-цинк. У срібні припої додають і кадмій, але це необхідно тільки в якихось особливо екзотичних випадках, наприклад, при реставрації виробів з камінням, емаллю або чорним. У переважній більшості випадків кадмій у срібному припої — надмірна розкіш та шкода організму.
По-друге, нам будуть потрібні не всі можливі сплави Ag-Cu-Zn, а лише ті, в яких досить висока концентрація срібла і зовсім небагато цинку. Візьмемо область 50-100% срібла, 0-50% міді та 0-25% цинку. Саме в цій галузі знаходяться як срібні припої, так,До речі, і самі ювелірні сплави срібла (при нульовій концентрації цинку).
Дані для розрахунків я взяв із діаграми «ізотерми ліквідусу потрійної системи Ag-Cu-Zn». Тут треба одразу сказати, що таке «ліквідус». Справа в тому, що у сплавів перехід із твердого стану в рідкий (і навпаки) може відбуватися не відразу, а через якусь третю фазу пасто-кашоподібного стану. І тому, коли говорять про температуру плавлення сплаву, то зазвичай називають два числа: точку ліквідуса і точку солідуса. Ліквідус відповідає повному розплавленню сплаву при нагріванні або початку затвердіння при охолодженні. Солідус - точка початку розплавлення сплаву при нагріванні або повного затвердіння при охолодженні.
Оскільки мене цікавило повне розплавлення, то я взяв діаграму «ізотерми ліквідусу». Ізотерми – це лінії однакової температури на якомусь графіку або діаграмі. На жаль, за давністю років я не можу зараз послатися на джерело. Це була паперова книга, яку я вивчав у читальній залі бібліотеки. Були, знаєте, раніше такі книжки з паперу. Ось. І люди їх читали... Подібну діаграму можна знайти у книзі «Благородні метали. справ. вид. За ред. Савицького Є.М. Металургія, 1984» на стор.339. Але та, «моя», була докладнішою, і якщо хтось опиниться в курсі справи і підкаже мені цю книгу, то я буду тій людині дуже вдячний.
2. Програма Ag-Cu-Zn
Програма Ag-Cu-Zn обчислює: а) температуру плавлення сплавів срібло-мідь-цинк за їх складом; б) склад сплаву за його температурою плавлення та пробі.