[0001] L' invention est du domaine de la métallurgie et concerne plus particulièrement des alliages de métaux précieux destiné à être utilisé notamment dans la joaillerie et l'horlogerie, la fabrication de monnaies et médailles ou d'objets d'art. Pour réaliser des bijoux et des pièces d'orfèvrerie ou des montres, il est connu d'utiliser de l'or ayant différentes colorations, permettant d'obtenir un effet décoratif.
[0002] A cet effet, on peut utiliser des alliages d'or dont un des composants confère une couleur prédominante à l'ensemble. Par exemple, on ajoute du cuivre à l'or pour obtenir un alliage d'or rouge ou du palladium pour obtenir un alliage d'or gris. Il est également connu d'utiliser un alliage à base d'or et de fer, qui se distingue par sa couleur bleue due à l'oxydation du fer, comme mentionné dans le brevet européen no 0 405 044.
Les alliages d'or décrits dans le brevet ci-dessus contiennent habituellement un composant, par exemple du nickel destiné d'une part à obtenir un alliage d'une certaine dureté et d'autre part à réaliser un lien entre les composants de l'alliage. Des essais réalisés sur plusieurs années ont amené le déposant à proposer un alliage qui ne soit pas limité à l'utilisation d'un seul métal précieux et qui permette d'obtenir des colorations de différentes couleurs selon le traitement appliqué au dit alliage.
D'autre part, le déposant propose de simplifier la fabrication de l'alliage en éliminant des composants, comme le nickel, qui ne sont pas obligatoirement nécessaires au but recherché.
[0003] Le but de l'invention est de proposer un alliage de métal précieux, notamment un alliage d'argent ou de platine, ou encore de palladium ou de titane, permettant d'offrir, après traitement thermique, une gamme de coloration de différentes couleurs allant de la couleur jaune au gris très foncé en passant par le brun, l'orange, le rouge, le violet, le bleu et le gris.
[0004] L'alliage selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend les éléments suivants:
<tb>Métal précieux<sep>75 à 95%
<tb>Fe<sep>5 à 25%où les teneurs sont exprimées en pourcentage de poids par rapport au poids total de l'alliage et où la somme desdits éléments et les impuretés constituent 100% du poids total de l'alliage.
[0005] Dans une première forme d'exécution préférentielle, notamment pour des alliages d'or ou d'argent, les teneurs sont plus précisément les suivantes:
<tb>Métal précieux<sep>75 à 85%
<tb>Fe<sep>15 à 25%
[0006] Selon une deuxième variante, notamment pour un alliage en platine on pourra avantageusement prévoir les teneurs suivantes:
<tb>Métal précieux<sep>85 à 95%
<tb>Fe<sep>5 à 15%
[0007] Le métal précieux entrant dans la combinaison de l'alliage peut être de l'or, de l'argent, du platine, du palladium, du titane ou de l'iridium. Il est évident que l'alliage peut être réalisé à partir d'autre métaux précieux, cependant, il est évident que d'autres métaux précieux sont moins intéressants pour obtenir des effets de couleurs spéciaux dans des domaines tels que la joaillerie et la fabrication de monnaies et médailles ou d'objets d'art.
[0008] L'invention a également pour objet un procédé de traitement d'objets fabriqué à partir de l'alliage selon l'invention caractérisée en ce que l'objet est chauffé dans un four porté à une température comprise entre 350 et 900 deg.
C pendant une durée choisie en fonction de la couleur présentée par l'objet, sous atmosphère normale, puis refroidi à la température ambiante après la sortie du four pour obtenir une coloration de surface due à l'oxydation du fer contenu dans l'alliage et à la durée prédéterminée du traitement dans le four.
Il est évident que la durée du traitement dans le four est fonction de la grandeur de la surface des pièces à colorer, de la température du four, de la température ambiante et du degré d'humidité.
[0009] La durée du traitement dans le four sera moindre lorsque la température est plus élevée.
[0010] La coloration désirée sera choisie par l'opérateur en fonction de la durée du traitement dans le four, la coloration passant par tous les grades successifs allant du jaune au brun, à l'orange, au rouge, au violet, au bleu, au gris clair et au gris anthracite.
[0011] La température du four sera choisie de préférence dans une fourchette de 400 à 500 deg. C pour le traitement de l'or, de l'argent ou du palladium.
[0012] La température du four sera choisie de préférence entre 800 et 900 deg.
C pour le traitement du platine et du titane.
[0013] L'invention à finalement pour objet l'utilisation de l'alliage selon l'invention dans la bijouterie, l'horlogerie, la fabrication de monnaies et de médailles, et la réalisation d'objets d'art en métal précieux.
[0014] L'utilisation de l'alliage peut être réalisée pour l'obtention d'objets composés de pièces assemblées présentant différentes colorations dans le but d'obtenir un effet décoratif. Dans ce cas, les pièces assemblées feront toutes l'objet d'un traitement thermique séparé.
[0015] Dans la description qui va suivre, des modes de réalisation d'alliage seront données pour différents métaux précieux.
Les températures de traitement au four de ces alliages seront également indiquées avec les possibilités d'obtention de coloration.
[0016] Le métal précieux le plus utilisé entrant dans la composition de l'alliage est l'or. L'alliage d'or utilisé sera de préférence un alliage de 850/1000, ce qui correspond à un pourcentage d'or de 85% et un pourcentage de fer de 15%. Un tel alliage aura une dureté suffisante pour une utilisation par exemple en joaillerie et la liaison entre les éléments de fer et d'or sera satisfaisante. La présence d'autres éléments stabilisateurs tels que le nickel n'est par conséquent pas nécessaire. Avec un alliage de 850/1000, et un traitement de température entre 400 et 500 deg.
C, il sera possible d'obtenir une gamme de coloration complète allant du jaune au brun, en passant par l'orange, le rouge, le violet le bleu, le gris et la couleur anthracite (gris très foncé). Le passage de ces couleurs successives est fonction de la durée du traitement dans le four et le choix de la couleur désirée se fait à l'¼oeil par l'utilisateur. La densité des différentes couleurs mentionnées ci-dessus par exemple le brun l'orange, le rouge et le bleu représentent des couleurs très soutenues et de belles apparences.
[0017] Comme mentionné plus haut il n'est pas nécessaire d'ajouter du nickel ou du cuivre pour obtenir une dureté suffisante de l'alliage dans le cas d'une utilisation en joaillerie.
Le fer contenu dans l'alliage donne dans celui-ci la dureté nécessaire à la confection de bijoux, de montres, de monnaies, de couverts ou de tout autres pièces d'art en métal précieux.
[0018] Le métal précieux entrant dans la composition de l'alliage peut être de l'argent ou du palladium. Dans ce cas, un alliage de 850/1000 donnera de bon résultat et le traitement dans le four se fera également à une température située entre 400 et 500 deg. C.
[0019] Le métal précieux entrant dans la composition de l'alliage peut être du platine, de l'iridium ou du titane. Dans le cas du platine, on choisira de préférence un alliage de 920/1000 à 950/1000, ce qui correspond à un pourcentage d'or de 92 à 95% et à un pourcentage de fer correspondant de 5 à 8%.
Avec un alliage de platine de 920 à 950/1000, le métal précieux pourra être laminé et travaillé sans problème contrairement avec ce qui se passe avec du platine en dessous de 920/1000. A ce taux, le platine pourra être coulé et usiné sans problème. Il pourra également être soumis à un traitement de chaleur dans un four qui permettra d'obtenir une très belle coloration rouge-violette, grise ou bleue clair. Avec un platine à 850/1000, on arrivera à une très belle couleur violette. Dans le cas du platine, de même que pour l'iridium et le titane le traitement dans le four se fera à une température située entre 800 et 900 deg. C.
Dans le cas d'un alliage de platine, de palladium ou de titane, la présence du fer est suffisante pour donner à l'alliage la dureté nécessaire à la confection des pièces de joaillerie et d'horlogerie pour lesquelles il est destiné, et ceci sans qu'il soit nécessaire d'ajouter de l'iridium, comme c'est l'usage habituellement. Finalement, la présence du fer permet d'augmenter la dureté du platine, qui devient alors susceptible d'être travaillé facilement.
[0020] Comment mentionné plus haut, les métaux précieux les plus utilisés pour la fabrication de l'alliage seront l'or et le platine.
Toutefois, les alliages d'argent, de palladium et de titane peuvent également être valablement utilisés et pourront servir à réaliser des objets plus spéciaux et moins courants comme les lunettes, stylos, etc.
[0021] Le procédé de traitement d'objets fabriqués à partir des alliages qui viennent d'être décrits et caractérisé en ce que l'objet est chauffé dans un four porté à une température comprise entre 350 et 900 deg.
C pendant une durée prédéterminée, sous atmosphère normale, puis refroidi à la température ambiante à la sortie du four pour obtenir une coloration choisie de surface due à l'oxydation du fer contenu dans l'alliage et à la durée prédéterminée de traitement dans le four.
[0022] La durée du traitement thermique dépend d'une part de facteurs extérieurs tels que degré d'humidité ou température ambiante, et d'autre part de la grosseur des objets à traiter. Elle sera évidemment plus longue pour les grosses pièces, boîtes de montre ou bijoux par exemple que pour les petites (élément de bagues, de bracelets ou clips, pièces de monnaies, etc. ...)
[0023] La durée du traitement thermique dépend en outre de la température du four et est moindre lorsque la température est plus élevée.
La coloration choisie dépend évidemment de la durée des objets placés dans le four, de même que la température dudit four. La durée de passage de la pièce dans le four est choisie en fonction d'un examen à l'¼oeil nu de l'utilisateur. Il est évident que la coloration choisie dépend de l'habileté et de l'expérience de l'utilisateur du four. Par exemple, dans le cas d'un alliage d'or, le bleuissement d'un objet réalisé avec une première variante d'alliage d'or à 20 carat est plus prononcé que celui d'un objet réalisé avec la seconde variante d'alliage à 18 carat qui tirera alors sur le bleu vert, alors que dans le premier cas on aura un bleu soutenu.
[0024] Dans le cas d'un alliage de platine, la couleur bleue clair sera obtenue avec une température de four de 950 deg. C alors qu'on arrivera à une couleur violette à 850 deg.
C.
[0025] L'alliage qui vient d'être décrit est particulièrement intéressant par le fait qu'il offre la possibilité d'obtenir une belle couleur soutenue après un traitement thermique. Cependant cette caractéristique n'est pas unique et l'alliage offre de plus la possibilité de réaliser des pièces d'une dureté au moins égale voire supérieure à celles obtenues dans l'art antérieur avec adjonction de cuivre, d'iridium ou de nickel. L'alliance obtenue selon l'invention est intéressante par ses qualités de dureté et ses possibilités d'usinage au moins égales, voire supérieures aux alliages connus.
Finalement, la fabrication de l'alliage est d'une très grande simplicité, car il ne contient que le métal précieux et du fer, alors qu'il était usuel de prévoir dans l'art antérieur des éléments complémentaires, tel que l'iridium, le nickel ou le palladium suivant le but recherché. Finalement la gamme de couleurs susceptible d'être obtenue avec l'alliage qui vient d'être décrit est particulièrement intéressante.
The invention is in the field of metallurgy and more particularly precious metal alloys intended to be used in particular in jewelery and watchmaking, the manufacture of coins and medals or objects of art. To make jewels and pieces of goldsmithery or watches, it is known to use gold having different colors, to obtain a decorative effect.
For this purpose, it is possible to use gold alloys, one of whose components gives a predominant color to the whole. For example, copper is added to gold to obtain a red gold alloy or palladium to obtain a gray gold alloy. It is also known to use an alloy based on gold and iron, which is distinguished by its blue color due to the oxidation of iron, as mentioned in European Patent No. 0 405 044.
The gold alloys described in the above patent usually contain a component, for example nickel intended on the one hand to obtain an alloy of a certain hardness and on the other hand to make a link between the components of the alloy. Tests carried out over several years have led the applicant to propose an alloy which is not limited to the use of a single precious metal and which makes it possible to obtain colorations of different colors according to the treatment applied to said alloy.
On the other hand, the applicant proposes to simplify the manufacture of the alloy by eliminating components, such as nickel, which are not necessarily necessary for the purpose.
The object of the invention is to provide a precious metal alloy, including a silver alloy or platinum, or palladium or titanium, to provide, after heat treatment, a color range of different colors from yellow to very dark gray to brown, orange, red, purple, blue and gray.
The alloy according to the invention is characterized in that it comprises the following elements:
<tb> Precious metal <sep> 75 to 95%
<tb> Fe <sep> 5 to 25% where the contents are expressed as a percentage of weight relative to the total weight of the alloy and where the sum of said elements and the impurities constitute 100% of the total weight of the alloy.
In a first preferred embodiment, especially for alloys of gold or silver, the contents are more precisely the following:
<tb> Precious metal <sep> 75 to 85%
<tb> Fe <sep> 15 to 25%
According to a second variant, in particular for a platinum alloy, the following contents may advantageously be provided:
<tb> Precious metal <sep> 85 to 95%
<tb> Fe <sep> 5 to 15%
The precious metal used in the combination of the alloy may be gold, silver, platinum, palladium, titanium or iridium. It is obvious that the alloy can be made from other precious metals, however, it is obvious that other precious metals are less interesting for obtaining special color effects in areas such as jewelery and the manufacture of precious metals. coins and medals or works of art.
The invention also relates to a method of treating objects made from the alloy according to the invention characterized in that the object is heated in an oven heated to a temperature between 350 and 900 deg .
C for a period chosen according to the color presented by the object, under a normal atmosphere, then cooled to room temperature after the exit of the oven to obtain a surface coloration due to the oxidation of the iron contained in the alloy and at the predetermined duration of treatment in the oven.
It is obvious that the duration of the treatment in the oven depends on the size of the surface of the parts to be colored, the oven temperature, the ambient temperature and the degree of humidity.
The duration of the treatment in the oven will be less when the temperature is higher.
The desired coloration will be chosen by the operator depending on the duration of the treatment in the oven, the color passing through all the successive grades ranging from yellow to brown, orange, red, purple, blue , in light gray and anthracite gray.
The temperature of the oven will preferably be chosen in a range of 400 to 500 deg. C for the treatment of gold, silver or palladium.
The oven temperature will preferably be chosen between 800 and 900 deg.
C for the treatment of platinum and titanium.
The invention finally relates to the use of the alloy according to the invention in jewelery, watchmaking, the manufacture of coins and medals, and the production of precious metal art objects.
The use of the alloy can be performed for obtaining objects composed of assembled parts having different colorations in order to obtain a decorative effect. In this case, the assembled parts will all be subjected to a separate heat treatment.
In the following description, embodiments of alloy will be given for different precious metals.
The baking temperatures of these alloys will also be indicated with the possibilities of obtaining coloring.
The most used precious metal used in the composition of the alloy is gold. The gold alloy used will preferably be an alloy of 850/1000, which corresponds to a percentage of gold of 85% and a percentage of iron of 15%. Such an alloy will have sufficient hardness for use, for example, in jewelery and the connection between the iron and gold elements will be satisfactory. The presence of other stabilizing elements such as nickel is therefore not necessary. With an alloy of 850/1000, and a temperature treatment between 400 and 500 deg.
C, it will be possible to obtain a complete color range from yellow to brown, passing through orange, red, purple, blue, gray and anthracite color (very dark gray). The passage of these successive colors is a function of the duration of the treatment in the oven and the choice of the desired color is made by the user. The density of the different colors mentioned above for example brown orange, red and blue represent very sustained colors and beautiful appearances.
As mentioned above it is not necessary to add nickel or copper to obtain sufficient hardness of the alloy in the case of use in jewelry.
The iron contained in the alloy gives in it the hardness necessary for the making of jewels, watches, coins, cutlery or any other pieces of precious metal art.
The precious metal used in the composition of the alloy may be silver or palladium. In this case, an alloy of 850/1000 will give good result and the treatment in the oven will also be at a temperature between 400 and 500 deg. vs.
The precious metal used in the composition of the alloy may be platinum, iridium or titanium. In the case of platinum, an alloy of 920/1000 to 950/1000 will preferably be chosen, which corresponds to a percentage of gold of 92 to 95% and to a corresponding percentage of iron of 5 to 8%.
With a platinum alloy of 920 to 950/1000, the precious metal can be laminated and worked without problem, unlike with platinum below 920/1000. At this rate, platinum can be cast and machined without problems. It may also be subjected to a heat treatment in an oven that will obtain a very beautiful red-violet, gray or light blue. With a platinum 850/1000, we will arrive at a beautiful purple color. In the case of platinum, as well as for iridium and titanium, the treatment in the furnace will be at a temperature between 800 and 900 deg. vs.
In the case of an alloy of platinum, palladium or titanium, the presence of iron is sufficient to give the alloy the hardness necessary for making the pieces of jewelery and watchmaking for which it is intended, and this without the need to add iridium, as is customary. Finally, the presence of iron increases the hardness of platinum, which then becomes susceptible to be worked easily.
As mentioned above, the most used precious metals for the manufacture of the alloy will be gold and platinum.
However, alloys of silver, palladium and titanium can also be validly used and can be used to make more special and less common objects such as glasses, pens, etc.
The process for treating objects made from the alloys that have just been described and characterized in that the object is heated in an oven heated to a temperature between 350 and 900 deg.
C for a predetermined time, under a normal atmosphere, and then cooled to room temperature at the exit of the oven to obtain a selected surface coloration due to the oxidation of the iron contained in the alloy and to the predetermined duration of treatment in the oven .
The duration of the heat treatment depends on one hand on external factors such as humidity or ambient temperature, and on the other hand the size of the objects to be treated. It will obviously be longer for large pieces, watch boxes or jewelry for example that for small (element of rings, bracelets or clips, coins, etc. ...)
The duration of the heat treatment also depends on the temperature of the oven and is lower when the temperature is higher.
The coloration chosen obviously depends on the duration of the objects placed in the oven, as well as the temperature of said oven. The duration of passage of the room in the oven is chosen according to a review at the naked eye of the user. It is obvious that the coloration chosen depends on the skill and experience of the oven user. For example, in the case of a gold alloy, the blueing of an object made with a first gold alloy variant 20 carat is more pronounced than that of an object made with the second variant of 18-carat alloy that will then shoot on the blue green, while in the first case we will have a deep blue.
In the case of a platinum alloy, the light blue color will be obtained with an oven temperature of 950 deg. C while we will arrive at a purple color at 850 deg.
vs.
The alloy which has just been described is particularly interesting in that it offers the possibility of obtaining a nice color after a sustained heat treatment. However, this characteristic is not unique and the alloy also offers the possibility of making parts with a hardness at least equal to or even greater than those obtained in the prior art with the addition of copper, iridium or nickel. The alliance obtained according to the invention is interesting by its hardness qualities and its machining possibilities at least equal to or even greater than known alloys.
Finally, the manufacture of the alloy is very simple because it contains only the precious metal and iron, while it was usual to provide in the prior art complementary elements, such as iridium , nickel or palladium depending on the purpose. Finally, the range of colors that can be obtained with the alloy which has just been described is particularly interesting.