Добыча драгметаллов и производство полуфабрикатов

Получение золота

Основными факторами, определяющими схему переработки золотосодержащих руд, являются:

1. Минеральный состав и физические характеристики руд, в частности их крупность, твердость и абразивность;

2. Состояние золота в рудах (крупность частиц, ассоциации с другими минералами, характеристики поверхности золотин).

Широкое развитие получила гидрометаллургия на основе сорбционных и экстракционных процессов. Использование этих процессов и особенно сорбции из пульп открыло доступ к весьма бедным источникам сырья и обеспечило наиболее эффективную комплексную переработку руд и концентратов.

Впервые в мировой практике процесс сорбции золота из рудных пульп был осуществлен в СССР в 1969 г. В настоящее время процесс успешно используется на ряде предприятий, перерабатывающих различные типы бедных золотосодержащих руд. При использовании процесса сорбционного выщелачивания или сорбции из пульп весьма эффективно решается задача комплексного использования минерального сырья, попутно извлекаются серебро, металлы платиновой группы, вольфрам и др.

Золотосодержащие руды весьма различны по химическому и минералогическому составам, вследствие чего их переработка осуществляется по различным технологическим схемам, включающим там, где это целесообразно, операции гравитационного и флотационного обогащения.

При разработке сорбционной технологии извлечения золота следует выделять три основных типа технологических схем переработки золотосодержащих руд.

1. Сорбционное извлечение золота, осуществляемое из всей массы руды при наличии в ней мелкодисперсного золота, не извлекаемого гравитационным обогащением.

2. Сорбционное извлечение золота, осуществляемое из хвостов гравитационного обогащения руды при наличии в ней свободного золота. Следует отметить, что первичные гравиоконцентраты во многих случаях удается довести путем переочистки на концентрационных столах до золотой головки, содержащей 20-40 % золота.

3. Сорбционное извлечение золота, осуществляемое из флотаконцентратов в случаях, когда химический и минералогический составы руд позволяют проводить флотационное обогащение с получением отвальных по золоту хвостов флотации. Если вещественно-минералогический состав руд определяет необходимость флотационного обогащения и при этом не обеспечивается получение отвальных хвостов флотации, сорбционное извлечение золота осуществляется по раздельной или совмещенной схемам как из флотаконцентратов, так и хвостов флотации. Золотосодержащие сульфидные минералы подвергают окислительному обжигу или автоклавному окислению.

Повышенное внимание уделяется методам подземного выщелачивания бедных золотосодержащих руд, а также разработке безотжиговой схемы извлечения золота из упорных мышьяксодержащих руд и концентратов с применением бактериального выщелачивания.

Получение серебра

Из серебряных руд добывается лишь 20 % всего серебра, остальная же часть извлекается при комплексной переработке руд цветных металлов: свинцово-цинковых, медных, золотых, оловянистых и др.

Руды, серебро в которых составляет основную, а в ряде случаев и единственную ценность перерабатываемого сырья, относят к категории серебряных.

Получение платиновых металлов

Основными источниками получения металлов платиновой группы являются откат медно-никелевого производства, полученные в результате переработки сульфидных полиметаллических руд.

Национальным институтом металлургии (ЮАР) разработана технология аффинажа металлов платиновой группы: иридия, родия, рутения. Технология основана на образовании сплава платиноидов с аммонием, который облегчает перевод их в раствор для последующего разделения. В результате сокращения числа операций время переработки снижается с 4-6 месяцев до 20 суток. Чистота получаемых металлов выросла до 99-95 %, а их извлечение повысилось до 97-98 %.

Производство полуфабрикатов из благородных металлов и сплавов

За последние годы в связи с развитием электротехники, электроники, радиотехники, химии и других отраслей промышленности резко возросло потребление изделий из благородных металлов.

Актуальнее стали вопросы разработки технологических процессов, новых материалов, экономии и рационального использования благородных металлов, повышения качества изделий из них.

Плавка и литье

Благородные металлы обладают довольно широким диапазоном относительно высоких температур плавления от 960,5 до 3050 °С, плотностей от 10500 до 22650 кг/м3, большой растворимостью водорода, кислорода и другими специфическими свойствами, от которых зависит выбор тех или иных методов плавки и литья. Плавка и литье золота, серебра известны с древнейших времен и в основном не представляют трудностей. На практике используется большое количество различных видов плавки и литья платиновых металлов и сплавов, а вследствие небольшой массы получаемого слитка (от нескольких грамм до нескольких десятков килограмм) технологию плавки и литья платиновых металлов можно отнести к области микрометаллургии.

В первой половине XIX века изделия из платины изготавливали методом порошковой металлургии, разработанным впервые в России. Следующим этапом в металлургии платины явилась плавка платины водородно-кислородным пламенем в печи, сделанной из блоков обожженного известняка. С изобретением высокочастотной индукционной печи типа АЯКС фирма «Джонсон Маттей и К°» (Англия, 1920 г.) впервые использовала ее для плавки платины. Тигель для печи готовился из размолотого очищенного песка циркона; в одном тигле производилось до 50 плавок платины массой около 3 кг.

В настоящее время в промышленности используется более десяти различных видов плавки и литья благородных металлов и их сплавов, но наиболее распространенным является индукционный метод плавки. Масса плавки платины достигла 25—30 кг и более, стойкость отдельных тиглей доходит до 150—200 плавок, при плавке в вакууме стойкость тиглей резко снижается до 40—50 плавок.

Вместе с тем перспективными для плавки платиновых металлов и сплавов являются современные высокоэффективные новые методы плавки: плазменно-дуговая, электронно-лучевая, левитационная, в которых отсутствует огнеупорный плавильный тигель и связанные с ним проблемы неметаллических засоров, включений, загрязнения расплава платины металлами, восстановленными из огнеупорных окислов.

Вакумно-индукционная плавка

Как отмечалось выше, плавка платиновых металлов и сплавов на их основе производится в основном в индукционных высокочастотных печах, обеспечивающих высокую производительность, стабильный химический состав, возможность создания простой системы защитной среды или вакуумирования.

Для плавки платиновых металлов вакуум 13,3—106,4 Па является оптимальным и достаточным для получения плотных слитков. Более глубокий вакуум (1,3•10-1—1,3•10-3 Па) необходим для плавки сплавов, в состав которых входят легко окисляющиеся элементы, например вольфрам, рений, молибден, хром, цирконий и др. Увеличение глубины вакуума и соответственно времени плавки приводит к повышению потерь благородных металлов, а также ускорению разрушения тигля, что ведет к интенсивному загрязнению расплава примесями и неметаллическими включениями.

Существенное влияние на качество выплавляемого металла наряду с защитной средой или вакуумом оказывает материал огнеупорных тиглей; для их изготовления используют оксиды магния, алюминия, бериллия, кремния, иттрия, циркония, кальция и тория, а также других металлов.

Качество тиглей из высокоогнеупорных оксидов зависит прежде всего от чистоты применяемых оксидов, качества их предварительной обработки (грануляция, фракционный состав и т. п.). В состав огнеупорной массы вводят добавки для улучшения спекания, получения более плотного изделия, повышения термостойкости, для уменьшения смачиваемости расплавами, предупреждения разложения в вакууме, уменьшения скорости испарения, устранения значительных усадочных явлений в процессе обжига тиглей.

Наиболее подходящим материалом, удовлетворяющим большинству требований является оксид магния (электроплавленый периклаз) максимальной чистоты с добавками оксидов иттрия или кальция.

Электронно-лучевая плавка (ЭЛП)

ЭЛП является единственным высокоэффективным методом получения тугоплавких платиновых металлов высокой чистоты. Она сопровождается снижением содержания газов, неметаллических включений и примесей с высокой упругостью пара; после этой плавки наиболее высоки пластические свойства металлов.

К настоящему времени разработаны методы выращивания монокристаллов всех металлов платиновой группы вплоть до осмия, а также некоторых двойных сплавов. Чистота монокристаллов в значительной мере зависит от чистоты исходного материала. Оценку чистоты монокристаллов, кроме масс-спектрального анализа, косвенно производят по изменению величины остаточного сопротивления. Многократным зонным рафинированием получены монокристаллы с величиной остаточного сопротивления: Ru — 2500, Os — 2400, Rh — 2400.

Монокристаллы ЭЛП более пластичны по сравнению с поликристаллами; так, пластичность иридия возрастает от нескольких процентов до 70—100 %. На установках электронно-лучевой зонной плавки возможно выращивание монокристаллов платиновых металлов диаметром до 40 мм. Такие монокристаллы могут быть использованы для дальнейшей обработки (получения листа, проволоки).

Обработка давлением

Из восьми благородных металлов золото, серебро, платина и палладий являются наиболее пластичными металлами, обработка которых в холодном или горячем состоянии не вызывает особых затруднений. Из остальных платиновых металлов осмий и рутений наименее пластичны. Пластичность платиновых металлов в большой степени зависит от концентрации примесей в металлах, особенно это относится к рутению, иридию, родню.

Рутений. Поликристаллический рутений — практически недеформируемый металл, с трудом поддающийся пластическому деформированию при температуре выше 1500°С. При холодной обработке спеченного рутения допустимая величина обжатия за проход между отжигами не превышает 10%, а максимальное суммарное обжатие — 50%. Зоннорафинированный монокристаллический рутений пластичен уже при комнатной температуре (выдерживает изгиб более чем на 90°).

Родий. В холодном состоянии родий с трудом поддается пластическому деформированию, его можно ковать при температуре 1200 — 1500 °С и протягивать в проволоку диаметром до 0,5 мм при температуре 800—1000 °С, родий в виде листа толщиной 0,7—1 мм прокатывают в горячем состоянии при температуре 1000—1200 °С. После горячей обработки родий становится достаточно пластичным для холодной прокатки или волочения с промежуточными отжигами. Монокристаллы родия, полученные электронно-лучевой зонной плавкой, можно деформировать в холодном состоянии с общим обжатием на 90 % без промежуточных отжигов.

Палладий. Палладий легко поддается ковке, штамповке, прокатке в тончайшие листы, волочению в тонкую проволоку, он отлично полируется и сваривается. При холодной деформации палладий значительно упрочняется; так, при деформации на 50 % временное сопротивление разрыву и твердость возрастают в 2—2,5 раза.

Осмий. Осмий практически не деформируется; имеются сведения, что горячая обработка давлением осмия при использовании оболочки из молибдена не дала положительных результатов.

Иридий. При комнатной температуре иридий с трудом поддается пластической обработке, при температуре 1500—2000 °С его можно ковать, прокатывать в лист, при температуре около 1000 °С из иридия можно изготовить проволоку диаметром до 0,5 мм. Дальнейшая прокатка и волочение выполняются при комнатной температуре с многократными промежуточными отжигами. Зоннорафннированные монокристаллы иридия пластичны при комнатной температуре, выдерживают обжатия до 25 % и более.

Платина. Платина — самый пластичный металл платиновой группы, легко поддается всем видам обработки металлов давлением как в горячем, так и в холодном состоянии. Платина может быть прокатана в фольгу 2—1 мкм, протянута в проволоку диаметром 1—2 мкм. Платина с трудом поддается полировке обычными механическими методами, при обработке резанием наблюдается значительный износ режущего инструмента.

Прокатка листов, полос, ленты, фольги

Прокатка большинства благородных металлов и сплавов не вызывает особых затруднений и мало чем отличается от прокатки цветных металлов; для них не требуется каких-либо особых технологических операций. За исключением немногих металлов и сплавов, прокатка производится в холодном состоянии на двух- или четырехвалковых прокатных станах с промежуточными отжигами после деформации в среднем на 75-85 % .

Кроме обычной технологии прокатки фольги на многовалковых прокатных станах, при производстве небольших объемов фольги применяют пакетную прокатку. Таким способом можно изготовить фольгу из пластичных металлов толщиной до 1 мкм, а из родия и иридия — до 3— 5 мкм. Особенность изготовления фольги пакетом заключается в том, что фольга толщиной до 25—50 мкм прокатывается в 4—8 слоев, а более тонкая фольга прокатывается в специальных металлических прокладках — «рубашке».

Изготовление тончайшей фольги (до 1 мкм) — технологически сложный процесс, хотя внешне он выглядит просто: карточки заготовок прокатываемых металлов перекладываются листами парафинированной бумаги, и пакет прокатывается на стане. Бумага обеспечивает смазку заготовок, облегчает их деформацию и в то же время препятствует слипанию листов фольги между собой. При прокатке тончайшей фольги пакетом подбираются режимы прокатки: толщина пакета, дробная и общая деформация до замены пакета или до термообработки и т. д.

Из благородных металлов и сплавов (золото, платина, сплавы платина — серебро, платина — никель и др.) изготавливают плющеную ленту прокаткой проволоки в валках. По толщине плющеная лента подразделяется на несколько групп от ультратонкой (0,5—3 мкм) до толстой (более 0,5 мм).

Для плющения применяют специальные плющильные станы или обычные двухвалковые прокатные станы. При производстве тончайших лент для плющения, высокопрочной проволоки (твердостью 4000 — 6000 МПа и временным сопротивлением до 2000 - 2500 МПа) применяют малогабаритные многовалковые прокатные станы с твердосплавными рабочими валками диаметром 6—10 мм. При плющении на валках определенного диаметра определенного металла на заданные размеры плющеной ленты для определения исходного диаметра проволоки, а также единичного и суммарного обжатия обычно используют номограммы, построенные опытно-расчетным путем.

Для получения листов из малопластичных окисляемых металлов — родия, рутения или иридия — эффективным является прокатка металлов в вакууме в горячем состоянии. Так, при деформировании клиновидных образцов рутения (выплавленных в вакуумно-дуговой печи при температурах 1100, 1200, 1300 °С в вакууме 1,3•10-2 Па) с обжатиями от 10 до 50 % разрушения не наблюдалось. При прокатке таких же образцов на воздухе при обжатиях выше 30 % происходило их разрушение. При 1400 °С рутений хорошо деформировался в вакууме за шесть проходов с суммарным обжатием 78 %.

Горячая прокатка в вакууме является малопроизводительным процессом, поэтому проблему повышения пластичности тугоплавких платиновых металлов, по-видимому, следует решать за счет повышения их чистоты, получения монокристаллической структуры и холодной или теплой деформации их на воздухе с последующим отжигом в вакууме.

Производство сусального золота

Сусальным золотом называют фольгу из золота и его сплавов толщиной 0,1—1 мкм, получаемую ковкой главным образом вручную. Сущность процесса изготовления сусального золота заключается в том, что карточки фольги, разделенные друг от друга прокладками, собирают в пакет, пакет закладывают в кожаную обойму, по обойме наносят удары молотком, в результате происходит утонение (вытяжка) карточек. Масса бойка молотка составляет 2—8 кг, наковальни (гранитной или мраморной) — 0,5 кг. Прокладки обычно изготовляют из оболочки слепой кишки, которые специально обрабатываются для придания им целостности и эластичности при нанесении по ним ударов; прокладки не должны прилипать к вытягиваемому золоту. Пока не найдено полноценных заменителей натуральных прокладок, особенно при последних операциях ковки.

Несмотря на то, что производство сусального золота известно около 3000 лет, в настоящее время во всем мире оно производится почти без изменений ковкой вручную. Иногда первую операцию ковки удается заменить прокаткой на многовалковом прокатном стане.

Сусальное золото коррозионностойкое, применяется для наклеек, тиснений, декоративных покрытий и др.

По технологии сусального золота производят сусальное серебро, сусальный биметалл (золото+серебро), сусальные латуни (томпак).

Производство проволоки

Платина и ее сплавы высокой химической чистоты. Основным недостаком термоэлектродной платиновой проволоки является низкая механическая стойкость при высоких температурах. Высокая чистота металла снижает температуру рекристаллизации, уже при относительно низкой температуре эксплуатации происходит собирательная рекристаллизация, и даже небольшие механические напряжения приводят к разрушению проволок. Наиболее удачным вариантом получения термоэлектродной платиновой проволоки является технологический процесс создания волокнистой структуры без ухудшения термоэлектрических свойств. Суть процесса состоит в том, что прессуется пучок проволоки диаметром 0,25 мм в заготовку, которая дальше обрабатывается ковкой и волочением в проволоку до 0,5 мм. Отдельные волокна имеют поперечный размер от 0,12 до 4 мкм. Временное сопротивление такой проволоки возрастает с 89 до 163 МПа, а относительное удлинение — с 5 до 33 % при комнатной температуре. При температуре испытания 1200°С временное сопротивление волокнистой проволоки выше почти в 1,5 раза. Добавки в волокнистый материал окислов алюминия и бария создают эффект упрочнения: на 15—20% дополнительно возрастают временное сопротивление и удлинение. Окислы бария улучшают не только механические, но и термоэлектрические свойства.

Золото. Для пленочных элементов микросхем с высокой электропроводностью достаточно широко используется золотая микропроволока, в основном диаметром 20—40 мкм. Основное требование к проволоке — стабильность механических свойств. Проволока высокой чистоты обладает свойствами «самоотжига» при комнатной температуре. Время, необходимое для «самоотжига» проволоки, зависит от степени чистоты металла, от количества контролируемых и неконтролируемых примесей, в итоге от металлургической предыстории проволоки. Наиболее вероятный путь стабилизации свойств золотой проволоки — микролегирование. Было доказано, что добавки 0,01 % Fe, Cu, Ag, Pt и Pb к золоту чистотой 99, 9999 % сдвигают температуру рекристаллизации от комнатной до 100 °С. Золото, микролегированное 0,01% Mg, Al, Si, Ni, Sb, Те, Bi, отжигается при 200 °С или выше.

Платиноиридиевые сплавы. Сплавы платины с 15 % (по массе) Ir обрабатываются волочением в холодном состоянии с промежуточными отжигами. Сплавы с содержанием иридия 15—30 % (по массе) обрабатываются в горячем состоянии на ротационно-ковочных машинах до определенных размеров, затем следует холодное волочение с промежуточными отжигами.

Платинородиевые сплавы. Обрабатываются сплавы аналогично платиноиридиевым; в горячем состоянии обрабатываются сплавы платины с 20—40 % Rh.

Платиномедные сплавы. Сплавы платины с 2,5 и 8,5 % Cu допускают деформацию волочением не более 85 %, затем отжигаются в защитной среде. Ответственной операцией при изготовлении проволоки из сплава Pt—8,5 Cu является стабилизирующий отжиг готовой проволоки при 500 °С, при изменении температуры отжига на 10° удельное электросопротивление может меняться от 4,4 до 5,5•10-8 Ом•м.

Платиноникелевые сплавы. Сплавы платины с 4,5—10 % (по массе) Ni обрабатываются волочением без особых затруднений. Для получения оптимальных свойств, требующихся для растяжек, разработаны температурные режимы упорядочения перспективного для приборостроения сплава Pt—23 Ni. Хорошо обрабатывается сплав с неупорядоченной структурой. Однако на конечных этапах обработки необходимо получить не только высокие прочностные характеристики, но и достаточную пластичность для дальнейшего плющения проволоки в ленту. Это обеспечивается получением сплавов с мелкозернистой структурой с минимальным количеством доменных границ. Такая структура формируется в результате одновременного прохождения процессов рекристаллизации и упорядочения при изотермических выдержках деформированного сплава при температуре несколько ниже критической температуры упорядочения (Тк=645°С). Проволоку получают волочением с обжатием 90—97 %, затем отжигают в безокислительной среде при 560 — 610 °С в течение 3—20 ч. Временное сопротивление проволоки составляет 2100 МПа, относительное удлинение — до 12%, удельное электросопротивление — 0,2 мкОм•м. Свойства проволоки можно еще улучшить, если ее дополнительно продеформировать на 10—50 % и затем отжечь при 560—610 °C в течение 30—150 мин. При этом временное сопротивление возрастает до 2500 МПа без снижения других свойств.

Производство тонкостенных капиллярных трубок

В последнее десятилетие в технике нашли широкое применение диффузионные очистители водорода из сплавов на основе палладия. В конструкции трубчатых диффузионных фильтров используются тонкостенные капиллярные бесшовные трубки диаметром 0,5—2,5 мм с толщиной стенки 0,05—0,12 мм. Такие трубки могут эксплуатироваться при перепаде давлений до 2•107—2,5•107 Па, при циклической нагрузке и колебании температур. В таких условиях могут работать надежно только бесшовные трубки; трубные же заготовки, сваренные из листа, не выдерживают длительных циклических напряжений выше 6•106—106 Па; разрушение капиллярных трубок в атмосфере водорода происходит в основном по сварному шву.

Для производства тонкостенных капиллярных бесшовных труб в последнее время применяется только прессованная трубная заготовка.

Эффективность процесса волочения и качество труб можно повысить за счет применения ультразвуковых колебаний (УЗК) инструмента. Воздействие УЗК обусловлено влиянием его на свойства и структуру деформируемого металла, изменением характера контактного трения и схемы напряженного состояния при пластической деформации. Акустическое разупрочнение осуществляется в процессе облучения металла ультразвуком. При этом уменьшается статическое напряжение, необходимое для осуществления пластической деформации.

Показано, что при производстве капиллярных трубок с применением УЗК усилие волочения снижается на 30—35 %, что позволяет увеличить вытяжки, сократить промежуточные операции, остаточное напряжение в трубках уменьшается на 15—25 %, стойкость волок увеличивается в несколько раз.

Гидростатическое прессование

Оптимальная схема напряженного и деформированного состояний позволяет гидростатически деформировать при комнатной температуре малопластичные и хрупкие сплавы и давать большие степени деформации без промежуточных отжигов для пластичных сплавов. Кроме того, при этом «залечиваются» микро- и макродефекты, имеющиеся в литом металле. Это весьма существенно при производстве изделий из благородных металлов, для которых характерно большое разнообразие размеров и форм исходных заготовок и готовых изделий при незначительном объеме выпуска.

В связи с встречающейся обрывностью при волочении золотой проволоки предполагалось гидростатическим прессованием «залечить» дефекты в золотой заготовке. Прессовалась рыхлая часть слитка, которая не использовалась для получения проволоки. Прессование велось через матрицу с углом наклона образующей конуса 20°, с вытяжкой 5,35. В качестве рабочей жидкости и смазки использовалось машинное масло. Полученный пруток диаметром 10,8 мм подвергали волочению до диаметра 25—30 мкм. По сравнению с существующей технологией выход годного тонкой проволоки, полученной из рыхлой, но гидропрессованной заготовки, возрос с 25 до 48 %. В дальнейшем прессование заготовок из золота проводилось при вытяжках до 16, выход годного при тонком волочении до диаметра 20—50 мкм составлял 52,4—71,4 %.

Гидростатическое прессование полезно использовать для получения тонкостенных труб, биметаллических заготовок, тонкой проволоки 0,013—0,74 мм.

Штамповка изделий

Серебро, золото, платина, палладий, их сплавы с иридием, родием (до 10—15 %) обладают высокой штампуемостью. Изделия из иридия удается получить штамповкой только при температурах нагрева до 1000—1500 °С, из родия изделия штампуются при 300—500 °С.

Обработка резанием

Благородные металлы и их сплавы в процессе производства полуфабрикатов, технических и ювелирных изделий подвергаются точению, строжке, сверлению, фрезерованию, резке и другим механическим операциям. При обработке с успехом применяется стальной, твердосплавный или алмазный инструмент. Трудностей при обработке благородных металлов и их сплавов практически не существует, за исключением некоторых металлов, особенно платины.

Несмотря на то что платина считается ковким, нетвердым металлом, пригодным для механической обработки традиционными методами, наблюдается быстрый и интенсивный износ режущего инструмента с последующим задиранием поверхности платины. Затупление инструмента при обработке платины наступает в сотни раз быстрее, чем при обработке золота и серебра. Это справедливо как для стального, так и для твердосплавного инструмента (карбид вольфрама).

Доказано, что износ алмазного инструмента на два порядка выше при резании предварительно деформированной платины, чем мягкой платины (HV 1230 и 440 МПа соответственно).

С увеличением глубины и скорости резания возрастают усилие резания и износ инструмента. После обработки микротвердость поверхности возрастала у платины с 450 до 1900 МПа, у золота — с 250 до 560 МПа, а отдельные частицы стружки платины имели твердость 2100 МПа.

Твердость платины, деформированной на 90 %, составляет не более 1300 МПа. Металлографическими методами было установлено, что происходило налипание платины к режущей кромке резца, разогрев и как следствие износ инструмента. Близкими по стойкости к алмазным являются сапфировые резцы.

За счет изменения конфигурации резца можно повысить стойкость инструмента, обточку рекомендуется производить резцами с нулевым углом передней режущей кромки. Ниже режущей кромки находится узкая грань (плоский срез), которая предназначена для полирования платины в процессе выполнения операции резания. При такой конфигурации стойкость инструмента в несколько раз превосходила стойкость инструмента с отрицательным или положительным передним углом более 5°.

Применение смазки при механической обработке дает положительный эффект, уменьшает износ инструмента, улучшает качество обрабатываемой поверхности платины, что особенно важно при производстве ювелирных изделий.

При обточке родия и иридия рекомендуются резцы с отрицательным углом передней режущей кромки; применение активных смазок при резании незначительно повышает стойкость инструмента.

Торцовое фрезерование платины, палладия, иридия, а также серебра и золота осуществлять гораздо труднее, чем токарную обработку.

При фрезеровании происходит более интенсивное налипание стружки к режущей кромке фрезы и задирание поверхности изделия, особенно это относится к платине. Практически установлено, что меньший износ быстрорежущих или твердосплавных фрез наблюдается при небольшом положительном угле заточки (0—10°) радиальной режущей кромки и при нулевом угле осевой кромки.

Сверление осуществлять еще труднее, чем фрезерование. Когда нет опасности загрязнения примесями серы (особенно изделий, работающих при повышенных температурах), рекомендуется применение смазки — дисульфида молибдена.

Сварка плавлением

Для сварки благородных металлов и их сплавов применяются практически все известные виды сварки, широко используемые для других металлов.

Несмотря на то что платиновые сплавы с родием, палладием обладают высокой пластичностью при комнатной и высоких температурах, при сварке конструкций из тонколистовых деталей иногда наблюдается трещинообразование в околошовной зоне или на границе шов — околошовная зона, реже в сварном шве.

Специалистами установлено, что разрушение платиновых сплавов происходит по границам зерен в температурном интервале 1700— 1460 °С. Определено, что наиболее вредной примесью для платиновых металлов является кремний.

С увеличением содержания в платине легирующих элементов (Rh, Ru, Ir, Os) склонность к образованию трещин при сварке растет.

При увеличении концентрации водорода в сплавах склонность к образованию трещин при сварке увеличивается.

Производство биметаллов, композиций

Развитие новых отраслей техники, повышение технологических параметров процессов, дефицит благородных металлов вызвали развитие производства композиционных материалов трех основных видов: материалы, армированные волокнами; слоистые материалы; материалы, упрочненные частицами. Для получения композитов применяются самые различные способы: холодное и горячее прессование с последующим спеканием, диффузионная сварка, холодная и горячая прокатка, литье, прессование, экструзия, холодное и горячее волочение с последующим спеканием, гальванические покрытия, плазменное и электронно-лучевое напыление и др.

Разработка композиционных материалов является технически сложной и трудоемкой задачей, однако только в композитах можно получить комплекс высоких эксплуатационных свойств: жаропрочность, жаростойкость, коррозионную стойкость, электрическую проводимость и др.

СПОСОБЫ ПРОИЗВОДСТВА БИМЕТАЛЛОВ, КОМПОЗИЦИЙ

Выяснено, что добавки Ru повышают ударную вязкость стали и существенно понижают температуру перехода. Упрочнение стали добавками Ru объясняется стабилизацией аустенита.