3. Что такое лигатура и легирующие элементы? Как и с какой целью они используются?

Чистые металлы часто не обладают свойствами, необходимыми для изготовления худо­ жественных изделий, поэтому для конкретного применения используют сплавы с заданными свойствами. Легирование существенно изменяет физико-химические и технологические свойства металлов и позволяет значительно разнообразить цветовую гамму изделий, а, сле­ довательно, повысить их эстетическую ценность. В художественном материаловедении ча­ сто металлы, входящие в состав сплавов (кроме основного металла), называют лигатурными, и соответственно состав сплава – лигатурой.

4. Какими свойствами характеризуются металлы и сплавы, применяемые для изготовления металлических художественных изделий?

Физические. К физическим свойствам металлов и сплавов относятся: плотность, температура плавления, теплопроводность, тепловое расширение, удельная теплоемкость, электропроводность и способность намагничиваться.

Технологические. Технологические свойства материалов определяют возможность изготовления продук­ ции при использовании данного материала. При этом материал должен удовлетворять требо­ваниям минимальной трудоемкости при изготовлении.К основным технологическим свойствам металлов и сплавов относятся литейные свой­ства (жидкотекучесть, усадка), а также обрабатываемость резанием и давлением, упрочняе­ мость, свариваемость, паяемость и др.

Литейные. Литейные свойства определяются температурой плавления, кипения, заливки и кри­ сталлизации, а также плотностью и жидкотекучестью расплава, литейной усадкой. О комплексе свойств литейных сплавов можно в достаточной степени судить по диаграммам состояния систем, составляющих основу этих сплавов.

Механические свойства определяют работоспособность сплавов металлов при воздействии на них внешних сил. К ним относятся прочность, твердость, упругость, пластичность, ударная вязкость и др.

Химические. Химическими свойствами металлов и сплавов металлов называют свойства, определяющие их отношение к химическим воздействиям различных активных сред. Каждый металл или сплав металла обладает определенной способностью сопротивляться воздействию этих сред.

5. Перечислите физические свойства металлов. Дайте им краткую характеристику

Сплавы, применяемые для изготовления художественных изделий, должны удовлетво­ рять конкретным эстетическим, эксплуатационным и технологическим требованиям.

Металлы и сплавы характеризуются определенными физическими, химическими, меха­ ническими и технологическими свойствами.

К физическим свойствам металлов и сплавов относятся цвет, блеск, плотность, темпе­ ратура плавления, электропроводность и теплопроводность.

Блеск – свойство поверхности отражать свет.

Цвет – свойство света вызывать зрительное ощущение в соответствии со спектральным составом отражаемого или испускаемого излучения. Эти два свойства обусловливают в основном внешний вид металла и являются существенными для художников. Блеском и цве­ том (табл. 1) характеризуются художественно-эстетические достоинства металлов и сплавов как материалов, из которых изготавливаются произведения искусства.

Плотность – отношение массы вещества к его объему. За единицу принята плотность дистиллированной воды. По плотности металлы разделяют на легкие и тяжелые.

Температура плавления – температура перехода твердого кристаллического тела в жид­ кое состояние.

Электропроводность – способность металла проводить электрический ток.

Теплопроводность () – величина, характеризующая теплопроводящие свойства матери­ала и зависящая от химической природы среды и ее состояния.

К химическим свойствам ювелирных металлов и сплавов относятся коррозионная стойкость и растворимость.

Коррозионная стойкость – свойство металлов противостоять (не разрушаться) дей­ ствию агрессивных сред.

Коррозионная стойкость ювелирных сплавов должна обеспечивать устойчивость по­ верхности ювелирных изделий к воздействию внешней среды в нормальных (бытовых) усло­ виях эксплуатации. Наиболее устойчивы ювелирные сплавы золота и платина высоких проб.

Для защиты художественных изделий от коррозии применяют рациональное проектиро­ вание, устранение возможности коррозии при производстве, транспортировании и хранении, а также используют технологические методы защиты. В результате применения технологи­ ческих методов защиты изделия приобретают новые художественные качества – цвет, блеск и т.п. Основными технологическими методами защиты художественных изделий от корро­ зии являются:

легирование – введение в сплавы элементов, повышающих коррозионную стойкость;

оксидирование – искусственное образование химическим путем на поверхности изделий стойких пленок, защищающих их от коррозии;

металлические и неметаллические покрытия – способ покрытия изделий более стойки­ ми и обычно более декоративными материалами (золочение, никелирование, лакирование).

Растворимость – способность металлов растворяться в кислотах, электролитах и дру­ гих средах.

К основным механическим свойствам металлов и сплавов (табл. 4) относятся пластич­ ность, прочность, твердость и износостойкость.

Твердость – способность металла сопротивляться вдавливанию более твердого материа­ ла.

Пластичность – способность подвергаться необратимой деформации, т.е. обработке давлением. Пластичность характеризуется относительным удлинением (l) и относительным сужением.