天辰娱乐_天辰娱乐_login注册登录钢笔材料7-bock铂金尖(pt950铂钌合金)23k钯金尖与1214k笔尖性能对比
作者:系统管理员    发布于:2024-04-13 14:24:43    文字:【】【】【

  天辰娱乐_天辰娱乐_login注册登录钢笔材料7-bock铂金尖(pt950铂钌合金)23k钯金尖与1214k笔尖性能对比(主管:QQ66306964 主管:skype live:.cid.6c7b79dae5ec9830)恩佐2娱乐bock作为全球最大的笔尖代工厂,除了笔尖重量大用料足外,特殊材质的贵金属尖也是一大卖点。Pt950铂金尖和23k钯金尖为bock独有,且Pt950铂金尖的含铂量要超过白金的pt790铂金尖,比白金锤纹银上的pt790尖在材质和金片尺寸(一个全尺寸35mm尖一个3776同尺寸的29.4mm尖)上都更加高端。

  在钢笔材料3和6中我详细对比了不锈钢尖的304/316不锈钢、12/14k金尖使用的金铜银合金以及犀飞利钯银尖使用的银钯金铜合金的力学性能,本期我就来简单介绍一下bock pt950铂金和23k钯金的性能,并跟其他笔尖合金进行对比。

  如上图所示,本人自费购买bock pt950铂金尖并进行检测,从检测结果看,其明显是pt950铂钌合金,成分大致为95-96%的铂以及4%-5%的钌。

  bock钯金尖由于购买渠道少且价格实在太贵我并没有实际检测成分天辰娱乐_天辰娱乐_login注册登录,个人推测为钯钌/钯镍合金,其中钯钌合金的可能性最高。

  如上图所示,钨是对铂金固溶强化作用最强的元素,其次是钌。其中铂钨合金主要用在硬弹簧等需要高硬度的铂制部件上,由于钨的高熔点和明显的高温氧化问题其生产难度实际上是比铂钌合金更大的。大品牌高硬度pt950铂金首饰一般使用Pt-5Ru合金,其硬度相对较高的同时综合耐腐蚀能力也比纯铂更好。

  bock选择钌作为pt950铂金的合金元素其实很简单,因为要在尽量少的合金元素添加量下实现尽可能高的强度和硬度,只能选择对铂强化作用最强的几种元素,即钨和钌这两个。铂钨合金在首饰上用的少且更难熔炼加工,用铂钌合金可以跟铂金首饰共用补口材料和熔炼设备,在加工上比较方便。

  上图是铂钌和铂铜合金的力学性能。铸态的Pt-Ru5合金拉伸强度为456MPa,硬度127HV,拉伸延伸率25%。退火态Pt-Ru5合金拉伸强度为414-415MPa,硬度125-130HV,拉伸延伸率为32-34%。

  上两图是铂铜和铂钌的实测力学性能。上表中退火态Pt-Ru5合金的硬度为150HV,拉伸强度为530±40MPa,拉伸延伸率为29±6%。90%冷加工的Pt-Ru5合金硬度为280HV,拉伸强度960±50MPa,延伸率为3±1%。

  从上图中的应力应变曲线可以看出,退火态Pt-Ru5合金的拉伸强度约590MPa,延伸率约恩佐2娱乐为32.5%。

  退火态Pt-Ru5合金的综合力学性能跟时效态12/14k笔尖合金处于同一水平,由于铂钌合金比金银铜合金的应变硬化系数更高,其相对更容易因为加工而硬化。

  如果bock加工铂金尖的冲压成型步骤后面没有进行额外的退火处理,其强度和硬度很可能明显超越时效态12/14k笔尖金合金,但延伸率会低一些。如果bock想要让pt950合金的综合力学性能尽量贴近12/14k笔尖合金,那就会让加工完成后的pt950合金尖处于退火态附近。

  由于没有bock pt950铂钌合金准确的加工工艺,本文并不能完全确定bock铂钌合金的力学性能。因为上文pt950铂钌合金退火态硬度已经有150HV,bock铂金尖的实际热处理状态应该较为接近退火态。

  当然想确定bock铂金尖的热处理状态其实不难,弄一批铂金尖做显微维氏硬度测试,然后拿维氏硬度倒推拉伸强度就行,条件受限(没钱)我就先不做维氏硬度测试了。

  由于没有实际检测23k钯金尖的合金元素,只能根据铂金尖的合金元素选择推测钯金尖的合金元素。

  上图是某些合金元素对钯的硬化效应,可以看出钌是钯最强的硬化元素,其次是镍。

  加入钌不仅可以大幅提高钯合金的强度硬度,还可以增加钯合金的白度和亮度(提高可见光区域的反射率),提高钯合金的综合耐腐蚀能力(Pd950钯钌合金可以安全通过硝酸点腐蚀实验)。Pd950钯钌合金实际上是综合性能最好的高成色饰用钯合金,也是白色钯饰品合金中最常用的。

  加入镍虽然可以提升钯合金的强度和硬度,但其强化效果没有钌好(退火态Pd-4.5Ru的硬度和退火态Pd-5Ni的硬度类似),且不能提高钯合金的白度以及耐腐蚀能力。pd950钯镍合金的使用没有pd950钯钌合金广泛,不过因为更低的价格其在首饰行业也有一定的应用。

  由于23k钯金尖的合金元素比例大概率低于pt950铂金尖(23k的含金量大约是95.83%),且钌对钯的强化作用实际上比钌对铂的强化作用低(加入4%的钌可以让铂的退火态硬度从40HV提高到125-150HV,但只能让钯的退火态硬度提高到90-110HV),为了追求尽可能高的强度硬度bock大概率会使用钌作为23k钯金尖的合金元素,此外使用钯钌合金也可以跟pt950铂金尖共用补口材料。当然bock为了降低成本也有可能选择23k钯镍合金。

  上图是Pd-4.5Ru合金的基本力学性能表,退火态Pd-4.5Ru合金的硬度为90HV,拉伸强度为380MPa,延伸率为30%。

  上图是Pd-Ru合金的力学性能跟Ru质量分数的关系图。跟上文Pd-4.5Ru力学性能表比,图中Pd-4.5Ru合金的力学性能要高一些,退火态硬度约110HV,拉伸强度410MPa,延伸率约60%(图中延伸率标注可能偏高)。

  上图中退火态钯的延伸率实际只有35%左右,还是上文表里面30%的延伸率数据更可靠。

  上表有Pd-5Ru的实测力学性能,状态为退火态或铸态。Pd-5Ru合金的抗拉强度为45kg/mm2(441MPa,图中明显标错了抗拉强度单位),延伸率15%,硬度110HV。

  上图是退火态和加工态Pd-Ni合金的力学性能,含5%镍的钯镍合金拉伸强度约400-410MPa,延伸率约30%,这个性能跟上图中的Pd-4.5Ru合金接近,镍对钯的强化作用还是不如于钌,如果bock选择23k钯钌合金那其强度和硬度还会更低。

  上图是我绘制的本文和钢笔材料3和6中出现的笔尖合金以及其他一些金属的拉伸强度-延伸率Ashby图,靠右上角说明材料的强塑积高有更好的综合力学性能。

  可以明显看出退火态Pt950铂钌合金的综合力学性能和时效态12/14k笔尖金合金近似,且明显超过犀飞利的钯银合金。90%冷加工的Pt950铂钌合金因为铂合金更高的应变硬化系数强度甚至接近同延伸率的316不锈钢,远高于同加工率的12/14k笔尖金合金。

  上图是贵金属的加工硬化硬度增值与刚性模量(剪切模量)的关系图,刚性模量大表明金属受剪切力作用时形变小。由于铂的剪切模量远高于金和钯(Pt950铂钌合金也远高于12/14k笔尖金合金),bock的Pt950铂金尖相比12/14k金尖更不容易变形,属于特别硬的尖。

  上图是我用差不多的压力压百乐15号尖和bock铂金尖,很明显bock铂金尖非常不容易变形开叉。百乐的15号尖已经是偏硬的尖了,bock的铂金尖还要比百乐15号尖硬的多。

  由于较高的模量和高的应变硬化系数,pt950铂钌合金相比12/14k金银铜合金其实并不适合制做笔尖。Pt950铂钌合金不仅难做弹性尖,高的应变硬化系数也大幅增加了其加工成笔尖的难度。

  Pd-4.5Ru的力学性能相对于12/14k金笔尖合金和Pt-5Ru来说明显偏差,无论是强度还是延伸率都没什么优势,仅比990AuTi的综合力学性能稍好。不过因为Pd-4.5Ru合金的模量比Pt-5Ru合金明显更低,钯金尖写起来相对比较软。

  对于常见的贵金属合金来说,Au+PGM(铂族金属)的含量决定了合金的耐腐蚀能力。由于pt950铂钌合金的合金成分完全是铂族金属,且添加钌可以提升铂合金的耐酸能力(如耐王水的能力),bock铂金尖的耐腐蚀能力在现存所有钢笔尖里是数一数二的水平,远超过12/14k金银铜合金。

  23k钯金尖如果使用Pd-4.5Ru合金,其综合耐腐蚀能力要超越纯钯,可以耐稀硝酸腐蚀,相比12/14k金来说耐腐蚀能力也要更好一些。但因为Pd本身是铂族金属中综合耐腐蚀能力最差的,23k钯金尖的耐腐蚀能力要比pt950铂金尖差。

  Pt950铂钌合金做笔尖算是优点缺点都特别突出的类型,优点是突出的耐腐蚀能力,缺点则是高模量带来的难变形开叉的问题。

  由于12/14k笔尖合金的耐腐蚀能力相对够用,此时还是更好的力学性能重要,整体上看Pt950铂钌合金做笔尖的综合性能不如12/14k金银铜合金。如果不是为了尝鲜追求特殊材质的笔尖或者特别喜欢超硬的大明尖,bock的铂金尖并不适合普通钢笔玩家购买。

  bock23k钯金合金的综合力学性能上限偏低,和Pt950铂钌合金比更不适合做笔尖,唯一的优势可能是合金低强度低模量带来的偏软的写感。bock的23k钯金尖属于为特殊材质大幅牺牲笔尖合金性能,考虑到其超高的价格和pt950铂金尖一样不适合普通钢笔玩家购买。

  ps:谁有诸如白金pt790铂金尖或者bock 23k钯金尖这种特殊材质的笔尖,求借让我测个成分,感激不尽!恩佐2注册

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