ALAŞIMIN TANIMI 

ALAŞIMIN ELDE EDİLMESİ VE ALAŞIMLARIN ADLANDIRILMASI

GİRİŞ

Alaşımlar çok eski zamanlardan bu yana insanoğlu tarafından keşfedilmeyi beklemiştir. Bu keşifler birçok tarihi devre bile isim verecek nitelikte olmuştur(Bronz Çağı, Maden Çağı).

Alaşımlar günümüzde artık hayatın her alanına girmiş, gündelik yaşamın vazgeçilmez bir parçası haline gelmiştir. Bu yüzden endüstriyel açıdan birçok yeni alaşım oluşturma fikri doğmuştur. Gün geçmiyor ki yeni bir alaşımla tanışmayalım. Şüphesiz görsel açıdan eşsiz sayılabilecek nitelikte ürünler ortaya çıkmaktadır. Bu ürünlerin takıya uygun hale getirilip, işlenebilir olabilmesi ise en çok bizleri sevindirmektedir.

İnsanlar artık takıya sadece bir metal veya taş parçası gözüyle bakmamaktadır. Bilinçli takı tüketicilerinin sayısı her geçen gün hızla artmaktadır. Bu durum takının tasarım ve üretim sürecine bakılan bakış açısının da değişmesine sebep olmuştur.

I. BÖLÜM

ALAŞIMIN TANIMI VE ALAŞIMIN ELDE EDİLMESİ

1.1. ALAŞIMIN TANIMI

Alaşım; en az biri metal olmak üzere iki veya daha fazla sayıdaki elementin bir arada eritilmesi ile farklı özelliklerde ve üstün mekanik değerler taşıyan yeni türe ‘’alaşım’’ adı verilir.

Saf metaller belirli özelliklere sahiptir.  Bu nedenle ancak sınırlı kullanma alanları vardır. Saf metallerin özelliklerini belirli hallerde değiştirmek mümkündür. Soğuk biçimlendirme ve ısıl işlemlerle sağlanan özellik değişimi,  endüstrinin gerektirdiği sayısız özellikler(mukavemet,  uzama,  şekil alma,  yüzey parlaklığı,  elektrik,  ısı iletkenliği ve görünüm)  kazandırmak için alaşıma ihtiyaç duyulur.  Ayrıca değerli metallerin renklerini değiştirmek ve endüstriyel amaçları karşılamak için alaşım yapmak gerekmektedir(www.megep.com.tr).

Alaşımların fiziksel ve kimyasal özellikleri, onu oluşturan metallerinkinden tamamen farklı olabilmektedir. Saf gümüş veya saf altına bakırın eklenmesi sertliğini artırmaktadır. Katkı metalleri alaşımların rengini sarı, yeşil, kırmızı ve beyaza değiştirebilmektedir. Saf bir metalin bazı özellikleri binde bir oranında bile başka bir metalle alaşım oluşturduğunda mekanik özellikleri tamamen değişebilmektedir. Alaşımların bileşimine giren elementlerin birçoğu metaldir. Bunun yanında az sayıdaki birçok ametal alaşımın bileşiminde bulunur. Mesela çeliğin en önemli elemanlarından biri olan karbon bir ametaldir. Bundan başka alaşımların yapısında azot, oksijen ve kükürt gibi ametaller de az miktarda yer alırlar. Alaşımlar metallere iletkenlik, esneklik, dayanıklılık vs. gibi daha iyi özellikler kazandırmak amacıyla yapılır( http://tr.wikipedia.org/wiki/searchInput#searchInput).

1.2. ALAŞIMIN ELDE EDİLMESİ

Kuyumculukta kıymetli metaller saf halde kullanılamaz..Kıymetli metaller  yardımcı metallerle  alaşım  yapılarak  kullanılır. Alaşımın yapılmasında esas amaç külçe içerisindeki saf metal miktarının istenen oranda değiştirilmesidir. Alaşım içerisindeki saf metal miktarının azaltılmasıyla,  ürünün daha az maliyetle üretimi sağlanır. Aynı zamanda saf metale bir takım özellikler  (dayanım,  renk,  işlenebilme özelliği,  verilen şekli muhafaza edebilme vb.) kazandırılır.

Kuyumculuk sektöründe,  üretim işlemi kadar önemli olan bir diğer konu ise, üretim sırasında kullanılan alaşımın ayar ve milyem değerlerinin bilinmesi bu değerler  sonunda üretim ve işçilik maliyetlerinin tespit edilmesidir.

Yapılan her üretimin sanatsal yönü kadar bir de ekonomik boyutunun olduğu unutulmamalıdır. Takıdaki ekonomik değerin doğru olarak hesaplanabilmesi için de ayar, milyem,  saf metal miktarı gibi kavramların tam olarak bilinmesi gereklidir. Ayrıca yöresel farklılıklar olsa bile has metallerle (996 milyem,24 ayar) çalışmak her zaman mümkün değildir. Bu yüzden alaşım yapmaya ihtiyaç vardır.

Kuyumculuk sektöründe üretim aşamasında kullanılacak alaşımın özelliklerini tayin edecek üç önemli konu vardır.  Bunlar tüketicinin renk  tercihi,  tüketicinin  alım  gücü  yani takının  ekonomik  yönden  maliyeti  ve  üretimi  bitmiş  olan  takının  şeklini  kullanım  ömrü boyunca devam ettirebilmesidir. Bu özelliklerin  sağlıklı   şekilde  bir  takıda  toplanması  demek  müşteri  memnuniyeti demektir.  

Alaşımların hazırlanmasında en yaygın metot, alaşımı meydana getiren elementlerin bir arada eritilip uygun şekilde soğutulmasıdır. Madenlerin oksitlenmelerine engel olmak için kömür tozu ile örtülür ve toprak bir pota içerisinde eritilir. Eğer madenlerden biri uçucu ise diğer maden erimekte iken diğeri ile karıştırılır. Uçmadan meydana gelecek eksikliği tamamlamak için biraz fazla miktar maden konur. Alaşımı meydana getiren metaller aşağı yukarı eşit miktarda ise; öncelikle en güç eriyen metal (meselâ yüzde 50 çinko ihtiva eden pirinçlerde bakır) eritilir. Bir metalin oranı ötekine kıyasla çok daha yüksek ise, erime noktası alaşımdaki öbür metalinkinden düşük bile olsa (meselâ yüzde 4 bakırlı alüminyum-bakır alaşımında alüminyumun durumu) öncelikle bu metal eritilir. 

            Alaşımların çok azı, metallerin cevherlerinden elde edilmeleri esnasında hazırlanabilir (ferrokrom gibi). Sanayide kullanılan maddelerin çoğu birer alaşımdır. Çok miktarda alaşım elde etmek için reverber(yüksek tonaj kapasiteli geri dönüşümlü metal eritme fırını) fırınlarında ergitilerek yapılır.

 

Resim 1:Reverber Fırınlarında Ergitme Öncesi Metallerin Preslenmesi(www.ecomelt.com)

 

Resim 2:Reverber Fırınlarında Ergitme Öncesi Preslenen 

                     Metallerin Ocaklara Taşınması(www.ecomelt.com)

 

Resim 3:Reverber Fırınlarında Ergitme(www.ecomelt.com)

 

Resim 4:Reverber Fırınlarında Eritme Dönüşüm Sistemi(www.ecomelt.com)

Alaşım üretmek için iki özel metot daha kullanılabilir. Bunlardan biri, katılan metal bakımından daha zengin yüzeyli, heterojen bir ürün sağlayan semantasyon (meselâ nitrürasyon, kalorizasyon, kromizasyon v.b.), öbürü ise önceden preslenmiş metal tozlarının katı (veya kısmen sıvı) durumda sinterleştirilmesi usulüdür. Bundan başka, çöktürülecek alaşım metalleri bakımından zengin bir banyo kullanılarak ince bir elektrolitik çökeltiyle de alaşım elde edilebilir(Mesela gümüş esaslı antifriksyon alaşımları, kurşun-kalay alaşımları)  (www.turkcebilgi.com).

Genelde alaşımları iki grupta toplayabiliriz:

Demir Alaşımları (Çelikler): Bu alaşımlar çok önemlidir. Çeliklerde % 2'den az karbon bulunur. Pik ve işlenebilir demirlerde ağırlık olarak karbon oranı, % 2 ile % 5 arasında değişir. Çeliklere, karbondan başka ihtiva ettiği maddelere bağlı olarak özel isimler verilir. En çok kullanılan paslanmaz çelikler % 18 krom, % 8 nikel ihtiva ederler. 

Demirsiz Alaşımlar: Bu alaşımların esasını bakır teşkil eder. Bakır oranı % 57 ile % 70 arasında değişir. Bronz, pirinç bu tür alaşımlardandır. Kalay, kurşun ve alüminyum metallerinin alaşımları çok kullanılır. 

Alüminyum alaşımları hafif alaşımlar olarak adlandırılır ve hafif olmaları sebebiyle uçak sanayinde büyük önem taşır. Bunların en tanınmış olanları alpaka ile duralümindir. Bu alaşımlar alüminyumun kendisine yeni özellikler katan başka metallere karıştırılması ile elde edilir. Bu yeni ürünün islenmesi ve yüzey işlemleri özel yöntemler gerektirir. Ayrıca alüminyumdan daha hafif olan magnezyum alaşımlar da vardır(www.turkcebilgi.com).

Özel Metal Alaşımları(Refrakter Alaşım) :Bunların bazıları (titan, zirkonyum, tungsten alaşımları) özellikle havacılık ve nükleer uygulama alanında büyük bir gelişme göstermektedir. Bir alaşım, uzunca bir süre sıcakta tutulunca, sürenin uzadığı ve ısının arttığı oranda aşınır. Sıcakta gösterdiği mekanik direnç bakımından, kuvvetlere karşı direncinden başka, sürekli bir şekil değişikliğiyle kendini belli eden bükülmezlik düşüklüğünü de göz önüne almak gerekir; bu olaya akıcılık adı verilir.

Sinterleşmiş Alaşımlar: Bu alaşımlar; toz metalürjisi ile elde edilen ve yüksek erime noktası bulunan metaller (molibden, tungsten, zirkonyum) ile refrakter maddelerin (oksitler, karbürler, borürler) bir araya getirilmesiyle sağlanır. Daha 1910 yılında, eritme yolu ile tungsten karbürden tel çekme cihazları yapımına başlandı. Bundan sonra, imalatta toz metalürjisinden faydalanılmıştır, 1922'den sonra da "sinterleşmiş sert alaşımlar" geliştirmiştir. Tungsten karbüre en çok kullanılan bağlayıcı yüzde 5–10 oranında kobalt olmak üzere, başka bazı refrakter karbürler (titan, molibden, tantal karbürleri) katılmıştır.

            Bu alaşımların Vickers sertliği l600 civarındadır (bir yumuşak çeliğin Vickers sertliği 100, sulanmış bir sert çeliğinki 700'dür). Bu alaşımlar özellikle bazı âletlerin ucuna takılan ufak levhalar şeklinde, tornacılıkta kullanılır, aynı şartlar altında, sert çeliğe kıyasla 10 misli fazla dayanırlar.

          Aynı alaşımlar, madencilikte kullanılan bazı aletlerin, tel çekme cihazlarının, metal tozlarını baskılama matrislerinin ve genellikle aşındırma işlemlerinde kullanılan parçaların yapımında da işe yaramaktadır. Sürtünme alaşımları, iki türlü sürtünme alaşımı vardır. Temas halindeki parçaların tutuklanmasını, ısınmasını ve aşınmasını önlemek için sürtünmeyi elden geldiği kadar azaltan alaşımlar, bir de araçların debriyaj diskleri ile fren donanımlarında kullanılan, yüksek sürtünme katsayılı alaşımlar vardır.

Toz metalürjisi ile elde edilen bu alaşımlar, metal tozları (bakır, kalay, demir, kurşun) ile bazı mineral tozlardan (silis) meydana gelir. Böylece bu kompleks karışımlar bazen zıt özellikler gösteren ve herhangi bir tutukluğa, lüzumsuz aşınmaya meydan vermemekle birlikte değişmez ve yüksek bir sürtünme katsayısına sahip olan ürünler elde edilmesini sağlar. Bu tür alaşımın özel bünye ve bileşimleri tezgâhlarda büyük bir hızla ve kolayca işlenmesine ve sanayide seri halinde imal edilmesine elverişlidir(www.turkcebilgi.com).

            Özellikle yumuşak çeliklerin, imalatı esnasında meydana gelen talaşların kırılganlığını arttırarak daha iyi işlenmesini sağlamak için alaşıma kurşun ve kükürt de katılabilir. Elmaslı alaşım, alaşım veya alaşım benzeri maddelerin matrislerini hazırlamak için kullanılan metal tozlarına elmas tozu karıştırılarak ve toz metalürjisi ile elde edilen bu alaşımlar, özellikle bazı aletlerin (parlatma tasları, burgular)üretiminde önemli yer tutar. Bu tür alaşımlar bünyeleri bakımından, demir-nikel-krom, tungsten-bakır-nikel veya özellikle tungsten-karbür, titan-karbür, kobalt esaslıdırlar. Böyle alaşımlardan elde edilen âletler, çok sert ve aşındırıcı maddelerin (cam, porselen, kıymetli taşlar, sulama ve nitrürasyon ile sertleştirilen yüzeyler) işlenmesine imkan vermiştir.

 Altın, gümüş, platin gibi değerli metallerin meydana getirdiği alaşımlar ise özel bir önem taşımaktadır.

Kuyumculuk mesleğinde kullanılan alaşım tipleri,  genel olarak altın ve renkli altın alaşımları,  gümüş alaşımları,  platin alaşımları,  nikel alaşımları ve metal para üretiminde kullanılan alaşımlar oluşturmaktadır.

 1.3.ALAŞIMLARIN ADLANDIRILMASI 

Alaşımlar ya bu alaşımı meydana getiren metallerin adları yan yana getirilerek (gümüş-bakır alaşımları, ferro-nikeller), ya alaşıma özel bir ad verilerek (Pirinç, Duralümin, İnkonel) ya da sembolik belirtmeler (normlar ve standartlar) kullanılarak adlandırılır. Sayıları çok yüksek olduğu için, alaşımları içlerindeki başlıca metale göre sınıflandırmak gerekir(www.turkcebilgi.com).

II. BÖLÜM

ALAŞIM METALLERİNİN ÖZELLİKLERİ

2.1.ALAŞIM METALLERİNİN ÖZELLİKLERİ

Alaşımlar, yoğun olup maden parlaklığında, ısı ve elektriği iletirler. Bazıları beyazdır. Fakat bakır ve altın gibi renkli madenler yeteri miktarda bulunursa alaşımlar renklidir.

Genel olarak alaşımlar, kendini teşkil eden maddelerden daha sert, fakat daha az levha haline gelebilir ve dayanıklıdırlar. Çok fazla levha ve yaprak haline gelebilen altın, antimon veya kurşun ile karıştırıldığı zaman sert ve kırılabilir. Bakırda, kalayla birleştiği zaman levha haline gelebilme özeliğini kaybeder. 

Alaşımlarda her iki metal, hem katı hem de sıvı halinde birbiri içerisinde ergimiştir. Metaller birbiri içerisinde erimezler. Bu takdirde alelade bir karışım meydana gelmiştir. Bu alaşım mikroskop altında iki çeşit kristal gösterir. (Kurşun-Antimuan alaşımı gibi)

Alaşım kristali, her iki atom sayıları oranında ihtiva eder. Sodyum amalgaması, Bakır-Çinko alaşımı, Alüminyum-Bakır alaşımı, Demir- Karbon alaşımı gibi. Fakat bu şekildeki alaşımlar teknik bakımdan kullanılmaya elverişli değildir. Çünkü bunlar çok kırılgandır.  

Alaşımlar genellikle kendilerini meydana getiren metallerden daha az aktiftirler. Örneğin, sodyum amalgaması suyu daha yavaş ayrıştırır. Halbuki sodyum suya çok kuvvetli etki yapar(www.ödevsitesi.com).

2.1.1. Alaşımların Hacim Kütlesi-Özgül Ağırlığı-Yoğunluğu

İki ya da daha fazla metal eritilip, alaşım oluşturulduğunda hacimde artış ve azalış meydana gelebilmektedir. Diğer bir deyişle elde edilen sonuç doğru olmayacağından, ayar kullanılarak, bir alaşımın hacim kütlesinin hesaplanması doğru değildir.

Alaşımda, "yüksek hacim kütleli" değerli metaller ne kadar bulunmuyorsa, ayarı o kadar yüksek olacaktır. Bu durum göz önüne alındığı takdirde metot yaklaşık olarak kullanılabilir. Sonuç itibari ile, tecrübeli kuyumcuların, elle tahmin edebildikleri hacim kütlesinin hesaplanmasının pratikte büyük bir önemi vardır. Nitekim hızlı ve yanıltıcı olmayan bir şekilde, daha ağır bir metalin varlığı hakkında bir fikir sahibi olunabilir(Vıtıello,1995,s.145).

2.1.2. Alaşımların Kimyasal Özellikleri

Uçabilen bir madeni bulunan alaşımları ısı analiz eder. Bundan altın ve gümüş elde etmekte faydalanılır. Altın veya gümüş tozu önce cıva ile karıştırılır. Güderiden süzülerek cıvanın fazlası çıkarılır ve sonra alaşım ısıtılarak uçabilen madde ayırt edilir. Alaşımlar, alaşımları teşkil eden maddelerden daha az oksitlenebilen ve asitlerden daha az etkilenebilen karışımlardır.

Genel olarak oksijen, alaşımlar üzerine etki eder. Bu halde madenden biri bir asit oksidi, diğeri, bir baz oksidi yapar. İşte bunun içindir ki kalay ve kurşun, antimon ve potasyumdan ibaret alaşımlar alevle yanar. Bazı madenler kimyaca birleşmişler ve birtakım alaşımlar yapmışlardır.

Mesela; (Sodyum-civa amalgaması),(Bakır çinko),(Alüminyum bakır),(Demir karbon) bileşikleridir. Fakat bu alaşımların teknikte kullanılmaları elverişli değildir. Çabuk kırılabilirler. Bu alaşımlar belirli oranlar kanununa göre şekillendirilebilmektedir.

Alaşımların mikroskopla incelenmelerine gelince; bir alaşımın parlak yüzeyi üstüne asitler veya bazı kimyasal ayıraçlar dökülürse alaşımda muhtelif renkler görülür. Etkimeler birbirinden farklıdır. Madenin cinsine göre çeşitli irili ufaklı çukurlar meydana gelir eski şekliyle karşılaştırılır. Mikroskopta incelenir ve fotoğrafı alınır(www.ödevsitesi.com).

2.1.3. Alaşımların Ergitme Esnasında Sergilediği Davranışlar

Saf bir metalin erime noktası başka bir metalin katılması ile her zaman değişime uğrar. Elde edilen alaşımın, erime noktası daha düşük veya yüksek olabilir.

Saf metallerin belli bir erime noktaları, yanı katı halden sıvı hale geçtikleri bir sıcaklıkları vardır. Bu sıcaklık tüm madde eriyinceye kadar sabit kalır. Bu özellik çok önemli olup, saf bir metali erime noktasına getirerek belli bir sıcaklığı elde etmemize imkan sağlar. Bu sabit sıcaklık sadece ısıtmanın kademeli ve yeterince yavaş olması halinde elde edilebilir. Aksi takdirde zararlı etkenler oluşabilir. Örnek vermek gerekirse bir bölgede metal hala katı durumda iken, bir başka bölgede erimiş ve buharlaşmaya başlamış olabilir. Saf metallerden alaşımlara geçildiğinde değişik olaylarla karşılaşılmaktadır. Alaşım belli bir sıcaklığa geldiğinde erimeye başlar. Alaşımın tamamının erimesi isteniyorsa sıcaklık arttırılmalıdır. Erime belirli bir sıcaklıkta başlamakta ve daha yüksek bir sıcaklıkta bitmektedir. Bu sıcaklıklara "katılaşma noktası veya erime noktası" denilmektedir.

Kısmen erimiş bir alaşımın erimiş ve katı kısımlarının incelenmesi sonucunda, yapıların farklı olduğu görülür. Örnek olarak bakır -gümüş alaşımı eritildiğinde, katı kısım erimiş kısımdan daha fazla veya daha az bakır içerebilir. Bu durum, alaşımın ayarına bağlıdır. Böyle durumlarda iki sonuç doğacaktır.

1. İki metalin yüzdeleri ne olursa olsun, alaşımın alt ve üst erime sıcaklıkları iki metalin erime sıcaklıklarının arasındadır. Hiç bir gümüş - altın alaşımı altının erime sıcaklığından daha yüksek veya gümüşünkinden daha düşük bir sıcaklıkta erimez. Örnekler aşağıdaki tabloda verilmiştir.

2.1.3.1.Erime Sıcaklıkları Alaşım Elemanlarının Erime Noktaları Arasında Olan Alaşımlar

 

Alaşımlar	Erime Noktaları(°C)
Gümüş-Altın		961,9 - 1063
Paladyum-Altın		1552  - 1063
Platin-Altın		1769 – 1063
Gümüş-Platin		961,9 – 1769
Bakır-Nikel		1083    - 1455
Bakır-Paladyum		1083    - 1552
Platin-Bakır		1769 – 1083
Platin-Rodyum		1769 – 1966
Altın-Demir		1063 – 1536
Altın-Kobalt		1063 – 1492
Altın-Gümüş-Paladyum		961,9- 1552

Tablo 1: Kuyumculukta Kullanılan Bazı Temel Alaşımlar 

      ve Erime Noktaları(VITIELLO,1995,s.143)

%5 bakır ihtiva eden platin alaşımı, 1750°C civarında erimektedir.

2.İki metalin oluşturabileceği tüm alaşımlar içerisinde, bir tanesi sabit sıcaklıkta erimektedir.

Bu özel alaşıma "ötektik alaşım" denmekte ve erime sıcaklığına da "ötektik sıcaklık" denmektedir. Erime esnasındaki ötektik alaşım incelendiğinde, erimiş ve katı kısımlarda yapılarının aynı olduğu görülmüştür(Vıtıello,1995,s.142).

Ötektik Alaşım Örnekleri				Ötektik Sıcaklık (°C)
Platin	850	Nikel	150	1400
Paladyum	600	Nikel	400	1250
Altın	820	Nikel	180	950
Altın	815	Bakır	185	884
Gümüş	719	Bakır	281	779
Platin	870	Arsenik	130	597
Kadmiyum	580	Bakır	420	544
Antimonyum	250	Altın	750	360
Kurşun	975	Gümüş	25	303
Kadmiyum	825	Çinko	175	265
Kadmiyum	175	Kurşun	825	248
Kalay	965	Gümüş	35	221
Kalay	910	Çinko	90	199
Kurşun	381	Kalay	619	183
Kalay	677	Kadmiyum	323	176

Tablo 2:Ötektik Alaşım Örnekleri ve Ötektik Alaşım Sıcaklıları(Vıtıello,1995,s.144)

Ötektik Alaşım Örnekleri							Ötektik Sıcaklık (°C)
Kalay	670	Bizmut		570	Kadmiyum	330		176
Kalay	500	Kurşun		320	Kadmiyum	180		145
Bizmut	600	Kadmiyum		400				144
Kalay	512	Kadmiyum		182				143
Kalay	430	Bizmut		570				138.5
Kalay	400	Bizmut		560	Çinko	40		130
Kurşun	445	Bizmut		555				124
Kalay	259	Bizmut		539	Kadmiyum	202		102.5
Kalay	155	Bizmut		525	Kurşun	320		96
Kadmiyum	81.5	Bizmut		516.5	Kurşun	402		91.5
Galyum	760	İndiyum		240				15

Tablo 3:Ötektik Alaşım Örnekleri ve Ötektik Sıcaklıkları (Vıtıello,1995,s.144)

Ötektik sıcaklık, metal alaşımlar içinde en düşük sıcaklıktır, iki metalli;  alaşımlar söz konusu olduğunda, ötektikten farklı tüm alaşımlar, ilk durumda anlatılan davranışı sergilerler. Sıvı ile katı kısımların yapısı değişiktir. Genelde sıvı kısım daha fazla ötektik malzeme içerir. Normal alaşımlarda, sıvı kısımdaki en düşük erime noktasına sahip metal, katı kısımdakilerden daha yüksektir. Ötektik alaşımlar da, erimeye en çok meyilli metal gibi davranır. Bunun nedeni, sıvı kısımda daha fazla oranda bulunmasıdır. Ötektik alaşımlar, sıvıdan katıya veya katıdan sıvıya geçişte macun hali almayan tek alaşım türüdür.

Kuyumculukta kullanılan değerli alaşımların hiçbiri ötektik değildir. Çünkü, özellikle kaynak edilmeleri çok zordur. Alaşımların ergitilmesinde, ısınmanın tüm kütlede mümkün olduğu kadar homojen olması gerekir. Böylelikle bir taraf erimekte iken, erimiş olan kısımların fazla ısıtılmasından kaçınılmış olunur. Madde tamamen eridiğinde, iyice karıştırılmalı ve süratle katılaşması sağlanmalıdır. Bu kurallara uyulmadığı takdirde bölgeden bölgeye farklı yapılara sahip alaşımlar elde edilir. Kesinlikle arzu edilmeyen bu duruma segregasyon(izole etme) veya sıvılaşma denir.

2.1.3.2. Segregasyon veya Sıvılaşma

Segregasyonun kelime anlamı; izole etme, kenara koyma, ayırmadır. Segregasyon; bir metalde yabancı maddelerin rasgele şekilde veya bir alaşımda onu oluşturan bileşenlerin rasgele şekilde dağılmış olma durumuna denir. Bu tür alaşımlara "sıvılaşmış alaşım" denmekte olup, ötektik olmayan alaşımlarda görülür.

Bu durum, katılaşmadan önce alaşımın dikkatlice karıştırılmış olması halinde bile ortaya çıkabilmektedir. 925/1000'lik gümüşte, 800'lük gümüşe göre daha sık olarak rastlanmaktadır. Nedeni ise ilkinin macunlaşma aralığının 111 °C, ikincisinde ise 40 °C olmasıdır. Fazların hacim kütlelerinin de etkili olduğu sanılmaktadır. 9 Kıratlık olan ve nikel, bakır, yüksek ve düşük erime noktalı metalleri içeren altın alaşımlarında sıkça görülmektedir. Isınma ve soğuma ne kadar yavaş gerçekleşiyorsa, meydana gelmesi o kadar kolay olur. Süratli faz değişimi ve karıştırma ile engellenebilir(Vıtıello,1995,s.144–145).

Sonuç olarak segregasyon bulunan bir alaşımın ayan bölgeden bölgeye değişir. Mekanik işlemler bu ayar oynamasını asgariye indirebilmektedir. 925'lik Ag levhasında, orta bölge ile kenarlar arasında binde 0,5’lik bir ayar oynaması normaldir. Üzerine ayar mühürü vurulacak alaşımların hazırlanmasında normal değerden binde bir veya iki daha fazla, değerli metal katılması, uygun olur. Etkili bir başka unsurda, metallerin hiç bir zaman %100 saf olmamasıdır(Vıtıello,1995,s.144–145).

Bir külçenin ayarı tespit edilirken zorluk çekilebilmektedir. Külçenin değişik kısımlarından, yani dış yüzeylerden ve daha geç katılaşan iç yüzeylerden örnekler alınır. Bazı durumlarda incelemeyi yapan uzman, tekrar eritmeyi önerebilmektedir. Altın ve gümüşün dışında, adi metaller içeren ve rafine edilecek külçelerde de segregasyon olayına sıkça rastlanır. Örneklerin erimiş metalden alınması daha uygun olacaktır.

Atomların aynı olduğu saf metallerde bu duruma rastlanmaz. Diğer durumlarda ise heterojenler, taneler arasında kendini gösterebilmektedir. Örnek olarak saf olmayan altında rastlanan kurşun gösterilebilir. Kurşun en son olarak kamaştığından tane sınırlarına doğru izole edilir. Sonuç olarak malzeme zayıflar. Bu durum mikroskop altında kolayca gözlenebilmektedir. Binde 6'lık kurşun yeterlidir. Bizmut da aynı sonuçlan doğurur(Vıtıello,1995,s.144–145).

2.1.4. Alaşımların Hazırlanmasında ve Ergitilmesinde Dikkat Edilecek   

                                  Hususlar

Alaşımı meydana getirecek olan metaller hesaplanır ve tartılır. Grafit pota içine, yüksek ergime sıcaklığına sahip olan metal yerleştirilir ve ergitilir. Daha sonra bu metalden daha düşük ergime sıcaklığına sahip olan metaller sıra ile pota içinde ergitilir. Ergitme işlemi sırasında potada oluşabilecek   oksitleri   önlemek   için   oksit   önleyici   maddeler   (boraks, karbonat ) katılır. Ergime sırasında pota sık sık karıştırılır ve üzeri örtülür(www.megep.com.tr).

 

Resim 5:Ergime Sırasında Potanın Sık Sık Karıştırılması(Sultan Ramat Evi)

 

Resim 6: Ergime Aşamasında Potanın Üzerinin Kapatılması(Sultan Ramat  

                Evi)

2.1.5. Alaşım Yapmanın Amacı ve Sağladığı Faydalar

Çok sayıda ve değişik özellikte malzeme elde etmek,

Mekaniksel özellikleri değiştirmek,

Fiziksel özellikleri değiştirmek,

 Isıl işlemlerine uygun hâle getirmek,

 Malzeme maliyetini düşürmek,

 Korozyondan korunmak için alaşım yapılır.

Alaşımın en büyük yararı ilave edilen metallerin,  ana metal özelliklerine nasıl tesir ettiğinin bilinmesi ile üstün özelliklere sahip yeni ürünlerin elde edilmesine yardım eder. Elde edilen bu yeni mamuller, kullanma yerine en uygun seçim imkanı vermiştir.

Katkı elementlerinin altına  ilavesi, metal sertliğini ve mukavemetini artırır.         Her metal altınla alaşım yapmakta; fakat bunların bazıları altının rengini fazlasıyla                    değiştirmekte ve altına kırılganlık özelliği    vermektedir.

Renk veren elementlerin miktarlarının değiştirilmesi ile renk sayısı artırılmış olur. Fakat bunun yanında ilave olunan metaller dökülebilirlik,   sertlik,   korozyona karşı direnç, işlenebilirlik ve mukavemet gibi özelliklere etki eder.   Bu ilâve metaller ayarlı altın alaşımlarının özelliklerini iyi veya kötü şekilde fazlasıyla etkilemektedir.

Alaşımlar hakkında tam bir bilgi edinebilmek için alaşımı oluşturan metallerin özeliklerini ve ergime derecelerini bilmek gerekir. Alaşım yapımı sırasında tam eriyik sağlanmalıdır(www.megep.com.tr).

    

Resim 7: Alaşım Hazırlamada Eriyiğin Tam Sağlanması (www.best-cast.com)

 

Resim 8 : Alaşım Hazırlamada Eriyiğin Tam Sağlandıktan Sonra Potaya 

                           Dökülmesi(www.best-cast.com)

III. BÖLÜM

ALAŞIM METALLERİ

3.1. ALAŞIM METALLERİ

Kuyumculukta kullanılan alaşım metalleri ekonomik değerlerine ve kuyumculuk sektöründe kullanılış önemlerine göre aşağıdaki şekilde açıklanmıştır.

3.1.1. Platin

Platin kuyumculuk mesleği için vazgeçilmez metallerin başındadır. Platin, periyodik cetvelde ‘’Pt’’ simgesi ile gösterilen kimyasal bir element olup atom numarası 78’dir. Ağır, dövülebilir, sünek, grimsi beyaz renkli, geçiş metalleri grubunda, kıymetli metallerdendir.

3.1.1.1. Platinin Kullanım Alanları

Platinin kullanım alanları kuyumculuk dışında, laboratuar cihazlarında (platin içeren bazı bileşenler, DNA yapısı arasına girme kabiliyetlerinden ötürü kemoterapi alanında),elektrik kontaktlarında(elektrolizde kullanılan elektrotlar), dişçilikte ve otomobil egzost kontrol cihazlarında (katalitik konverterlerde katalizör olarak) ,platin dirençli termometre imali gibi bir çok alanda kullanılmaktadır( Los Alamos National Laboratory, Platin, İngiltere) .

Platin saf haldeyken gümüşümsü beyaz renkli bir element olup korozyona karşı dayanıklıdır. Platin grubu metallerin altı üyesinin de (rutenyum, rodyum, paladyum, osmiyum, iridyum ve platin) katalitik özellikleri çok üstündür. Platin, yüksek aşınma ve kararma direncinden ötürü ideal bir hassas kuyumculuk metalidir. Platin altından daha kıymetlidir. Platin fiyatları, piyasadaki arz-talep dengesine göre değişmekle birlikte normalde altının iki mislidir. XVIII. yüzyılda platinin nadir bulunur oluşu, Kral XV. Louis'nin onu, "krallara layık tek metal" olarak tanımlamasına neden olmuştur.

Göze çarpan diğer özellikleri arasında; kimyasallara karşı direnç, çok üstün yüksek sıcaklık özellikleri ve kararlı elektriksel özellikler sayılabilir. Platin havada hiçbir sıcaklıkta korozyona uğramaz, ancak siyanür, halojenler, kükürt, ve alkaliler tarafından korozyona uğratılır. Hidroklorik asit (HCl) ve nitrik asit (HNO3) içerisinde çözünmez fakat kral suyu  (aqua regia) olarak bilinen karışımda kloro-platinik asit oluşturarak çözünür( Los Alamos National Laboratory ,Platin ,İngiltere).

3.1.1.2.Platinin Tarihçesi

Doğal halde bulunan platin ve platin alaşımlarının varlığı uzun zamandan beri bilinmektedir. Platin, Kristof Kolomb öncesi Amerikan yerlileri tarafından kullanılmışsa da Avrupalıların bu metalden ilk defa söz etmeleri 1557 yılına rastlar: 

Platin ilk olarak Antonio de Ulloa ve Don Jorge Juan  Santacilia adlı iki astronom tarafından keşfedilmiştir ( Los Alamos National Laboratory ,Platin ,İngiltere) .

3.1.1.3. Platinin Bulunuşu

Platin genellikle saf ya da iridyum ile alaşım halinde bulunur. Platin arsenik (sperilit minerali (PtAs2)), Kanada'daki Sudbury cevher yataklarında nikel cevherleriyle bir arada bulunan ana platin kaynağıdır.

 

Resim 9 :Platin Külçesi(www.Irz-muenchen.de)

 

Resim 10: Platin Granülleri[Güverseleri] (tr.wikidedia.org)

Daha nadir bulunan sülfürlü minerali kuperit ((Pt,Pd,Ni)S) ise platini, paladyum ve nikel ile birlikte içerir. Kuperit'e genellikle Transvaal'de (Güney Afrika) rastlanır. ( Los Alamos National Laboratory ,Platin ,İngiltere).

 

Resim 11:Platin İçeren Gabro Güney Amerika (www.mines.itü.edu.tr)

Platin daha çok, diğer platin grubu metallerle (PGM) birlikte ve Witwatersrand (Güney Afrika), Kolombiya, Ontario, Ural Dağları, ve bazı Batı Amerika eyaletlerindeki alüvyal plasiyer cevher yataklarında bulunur(tr.wikipedia.org).

Platin ticari anlamda Sudbury cevher yataklarındaki nikel cevherlerinin işlenmesi sırasında yan ürün olarak elde edilir. Bu cevherlerde platinin yalnızca 0.5 ppm (1 ppm = milyonda bir) ölçüsünde bulunması bile platinin ne kadar kıymetli ve işlenmeye değer olduğunun bir göstergesidir.

3.1.1.2. Platin Alaşımları

Platin alaşımlarında renk yönünden, daha beyaz olan saf platinin kullanılması gerekir. Düşük mekanik dayanıklılığın arttırılması, estetiği bozan kalın levhalarla mümkündür. Düşük orandaki alaşımlar metalin mekanik özelliklerinin geliştirilmesi için yeterli olup genelde 950'lik alaşımların altına inilmemektedir. Çok az bakır içermesi halinde rengi biraz koyulaşır.

Kuyumculukta, platin işleyen firmaların sayısı çok az olup, saf platin ile uğraşanlar daha da azdır. Değerli taşların yüksek maliyetinin iskelet metalini ikinci plana ittiği durumlarda kullanılır ve bu nedenle hemen hemen sadece mücevher yapımında kullanılır. Günümüzde radyum kaplama, platini, beyaz altını ve palladyumu aynı beyazlığa büründürebilmekte, altın nispeten daha parlak olmaktadır (Vıtıello,1995,s.152).

Kuyumculukta bu yüzyılın başlarında platin modası esmeye başlamış olmakla birlikte ilk eritilmesi 50 yıl öncesine dayanmaktadır. Bu elli yıl "teknolojik gelişme" denilen  ve oksijen  kaynağı  ile  kaynağın  kuyumculukta  kullanılmaya   başlanması 

arasında geçen süreyi kapsar. Teknoloji ilerledikçe, teknolojik gelişme gittikçe kısalır. Örnek olarak; transistorun keşfi ile el radyosunun imali arasında çok az bir süre geçmiştir. Kuyumcular,  metallerini I. Dünya Savaşı  sırasında   kurallara  uygun 

şekilde eritmeye başlamıştır. Üretilen platin nesnenin, elastik olması arzu ediliyorsa, platin alaşımları kullanılır. Günümüzde artık beyaz altın tercih edilmektedir.

Piyasada platin-iridyum (sert platin)ve platin-rutenyum (yarı sert platin) alaşımları bulunmaktadır. Aşağıdaki tabloda bu alaşımların özellikleri görülmektedir.

Platinin Sertlik Durumu ve İçeriği( %)	Yoğunluğu(gr/cm3  )
%5   İridyumlu Platin (Yarı sert)	21.49
%10 İridyumlu Platin (Sert)	21.53
%5   Rutenyumlu Platin (Sert)	20.67

Tablo 4: Platin-Rutenyum ve Platin-İnduyum Alaşımlarının Özellikleri

                         (Vıtıello,1995,s.152)     

 

3.1.1.3.Platin Metalleri İle Beyaz Altın

Bu alaşımlar kuyumculuktan çok dişçilikte, protez imalinde kullanılmaktadır. Bu amaçla daha beyazlaştırıcı bir etkisi bulunan palladyum tercih edilir. Buna rağmen binde 250 milyemlik bir yüzde ile Pd'li beyaz Au elde edilebilir. Zn-Nİ alaşımına göre kimyasal yönde daha dengeli olup, yumuşaklığı ve işlenmesi daha iyidir, ancak elastikiyeti düşüktür. Pd'nin bir kısmı Ag ile değiştirilebilmekte, rıha ilginç bir renk elde edilmektedir. Aynı hacimlerde ‘’Pd’’ hem ‘’Pt’’den hem de Au'dan daha hafiftir.(Vıtıello,1995,s.157).

3.1.2. Altın

Kuyumculuk denildiğinde akla ilk gelen terim genellikle altın olmuştur. Altın, kimyada Au sembolü ile gösterilen yumuşak, parlak sarı renkte metalik bir element. Altının parlak sarı rengi, asitlere karşı dayanıklılığı, tabiatta serbest halde bulunabilmesi ve kolay işlenebilmesi gibi özellikleri, insanların ilkçağlardan beri ilgisini çekmiştir(tr.wikipedia.org).

3.1.2.1.Altının Tarihçesi

Tarihte bilinen kayıtlara göre Mısır hükümdarları zamanında M.Ö. 3200 yıllarında, altın darphanelerde eşit boyda çubuklar halinde çekilerek para olarak kullanıldı. Peru’da M.Ö. 2000 yılına ait altın ziynet eşyaları kalıntılarına rastlanmış olup, Amerika kıtasındaki Aztekler ve İnkaların da altına tutkun oldukları bilinmektedir. Altına önem veren eski medeniyetler arasında; Yunanlıları, İranlıları, Makedonyalıları, Asurluları, Sümerleri ve Lidyalıları saymak yerinde olur.

M.Ö. 550 yıllarında ise Lidya Kralı Krezos, altını para olarak (sikke) bastırmış ve altının para olarak basılması ile de ticaret artmıştır. Şehirler zenginleşmiş ve dünya yeni bir refah devresine girmiştir.

Türk boylarında İskit ve Sormatların (M.Ö. 1000) milli kahramanları konu alan altın toka yapımında ileri oldukları bilinmektedir. Dördüncü ve dokuzuncu yüzyıl aralarında ise altın kase, vazo işçiliğinde en güzel örnekleri vermişlerdir. Bu eserlerden bir kısmı New York, Morgan koleksiyonunda teşhir edilmektedir. Türkler Müslümanlığı kabul ettikten sonra altından eşya yapımını azaltmışlardır. Altın eşyayı sadece süs olarak kullanmışlardır(tr.wikipedia.org).

3.1.2.2.Altının Bulunuşu

Altın, dünyanın geniş bir bölümünde düşük konsantrasyonlarda bulunur. Yer küresinin tahminen 0,001 ppm (milyonda bir)ini teşkil eder. Kalaverit (Au2Te4), silvanit (Au2Ag2Te6) ve krennerit (Au8Te6) mineralleri olduğu gibi bakır ve kurşun minerallerinde de eser miktarları bulunabilir. Volkanik kuvarsların içinde, akarsuların kumlu yataklarında toz ve külçe halinde bulunur(tr.wikipedia.org).

 

Resim12:  Doğal Haliyle Altın Madeni(www.wikipedia.org)

 

Resim13: Altın ve Gümüşün Bir Arada Bulunması(www.mines.itü.edu.tr)

3.1.2.3.Altının Elde Edilmesi

Altın cevherleri, "metalik altın ihtiva eden cevherler” ve "bileşikleri halinde altın ihtiva eden cevherler” olarak sınıflandırılır. Metalik altın içeren cevherlerden altın elde etmek için altın içeren küçük kuvars parçaları öğütme değirmenlerinde hamur haline getirilir.

 

Resim 14:Altının Kuvars İçerindeki Görüntüsü(www.mines.itü.edu.tr)

 Bu hamur içinde altın tanecikleri koloidal halde dağılmaktadır. Buradaki ürün amalgama tekniği ile ayrıştırılır. Amalgamlaşmış hamurun konsantrasyonu arttırılarak çok seyreltik sodyum siyanür çözeltisiyle işlenir. Sodyum siyanür altın ile reaksiyona girerek kompleks bileşik meydana getirir:

4Au + 8NaCN + 2H2O + O2 → 4NaAu(CN)2 + 4NaOH

Kompleks bileşikteki altın metalik çinko ile çöktürülür:

2Na + Au(CN)2 + Zn → 2Au + Na2Zn(CN)4

Bu çökeltideki altın ve gümüş dışındaki maddeler,’’ Kal Metod’’uyla alınır. Gümüş de nitrik ve sülfürik asit etkisiyle çözülerek geriye saf altın kalır(tr.wikipedia.org).

3.1.2.4.Altının Kullanılışı

Bugüne kadar yeryüzünden çıkarılan bütün altının yarıdan fazlası hükümetlerin ve merkez bankalarının elindedir. Gerek her ülkede kağıt para emisyonunun güvencesi olarak, gerek milletlerarası bir ödeme aracı olarak eskiden beri büyük önem taşıyan altın, metalle çalışan zanaatçıların gözünde de değerini korumaktadır. Kuyumculukta altının genellikle gümüşlü, palladyumlu, bakırlı veya platinli alaşımları çok kullanılır(www.wikipedia.org).

Elektrik iletkenliği yüksek (bakırın yaklaşık %70’i oranında) olan ve kolayca kimyasal tepkimelere girmeyen altın en çok elektrik ve elektronik sanayilerde bağlantıların, terminallerin, baskı devrelerinin, transistörlerin ve yarı iletken sistemlerin kaplanmasında kullanılır. 

3.1.2.5.Altın Alaşımları

Altının bazı özelliklerini (kullanış gayesine göre) değiştirmek için çeşitli alaşımları yapılır. Değişik renk tonlarının elde edilmesi mümkün olmakla birlikte çoğu zaman, bu tür alaşımlar istenilen mekanik özellikleri taşımamaktadır. Bazen, hazırlanmaları çok fazla itina gerektirebilir. Düşük veya çok büyük oranlarda Al katkılı altın alaşımları işlenebilir olmakta, aksi durumlarda alaşım kırılgan olmaktadır(Vıtıello,1995, s .153-154).

Manganez, kurşun, bizmut, antimon, kalay ve tellür altını zayıflatır. Binde 82 veya daha fazla platin, altını beyazlaştırır. Binde 500'ü geçince ise altını zayıflatır. Binde 150'lik palladyum, yine beyaz renk verir. Hava ile temasta altın-palladyum alaşımları matlaşmaz. Gümüş ile yapılan alaşımlar daha sert, sesli ve elastiktir. İşlenebilir olup hacimleri küçülmüştür; yani alaşımların hacimleri onu oluşturan metallerin toplam hacimlerinden azdır. Altının rengini değiştirmek için en az % 50'lik gümüş gerekir. Bu alaşımda eğer altın gümüşün iki buçuk katından fazla değilse, nitrik asit gümüşün tümünü eritemez. "Ölü yaprak yeşilindeki altın" orta sertlikteki 700 milyemlik alaşımdır. "Yosun yeşili" altın,%40'lık olan alaşımdır ve 550 milyemlik olanı beyaz, 600'lük ise yeşilimsi beyazdır.

750 ve 500 milyemlik demir katkılı alaşımlarda, mavimsi tonlar mevcuttur. Rengin yüzeye yakın oluşan bir zardan kaynaklandığı sanılmaktadır. 815'likte altın gridir; 90 gümüş ve 60 demir ihtiva eden 850'lik alaşım koyu gri renktedir.

Bakır ilavesi ile sert alaşımlar elde edilir. Para imalinde sadece bakır altın alaşımları kullanılır (899 ila 917'lik arası).En sert alaşım 880'liktir. 900'lük alaşım, çekmeye karşı, saf altın ve saf bakırdan daha fazla dayanmaktadır. Bakır sadece sertlik vermez. Yaşlandırma yöntemi ile, daha fazla sertlik meydana getirilebilir. 22 ayar altın yumuşaktır ve haddelenerek kolay işlenebilmektedir.(Vıtıello,1995, s. 153–154).

                                                             

750 milyemlik renkli alaşımlar, altın, gümüş, bakır içeren alaşımlardır. Özellikleri çinko ve nikel gibi dördüncü veya beşinci elementler ilave edilerek geliştirilebilir.

12 ila 15 ayar arasındaki alaşımlar daha sert olup daha kolay sertleşmekte ve daha sık ısıtma gerektirmektedir. 584 milyemlik alaşım, eğer tamamı gümüş içeriyorsa çok yumuşak olup, hoş olmayan yeşil-beyaz karışımı bir renk olur. %6 ila 12 arasındaki gümüşün, bakır ile değiştirilmesi sonucu yeşil renkte, bir alaşım elde edilmektedir. %20 ila 30 arasında bakır ilave edilmesi rengi sarıya döndürür. Yüzde arttıkça renk pembeye çalmaktadır.

Az miktarda nikel rengi canlandırır ve sertliği arttırır. Çinkoda rengi canlandırmakta, ancak elde edilen sertlik azalmakta, renk yeşile kaçmaktadır. 9 ayar altın içerdiği, elemanlara son derece bağlıdır. Çok Cu, az Ag içerenler yumuşak, işlenebilir, dayanıklıdır. Çok Ag içerenlerde, sertleşme durumu erken olmakta, incelme olasılığı azalmakta, ısıtma sıklaşmaktadır(Vıtıello,1995, s.153–154).

3.1.2.6.  Altın Rengine Sahip Alaşımlar

Altının yüksek ekonomik değerinin olması nedeniyle altına benzeyen alaşımlar üretme fikri doğmuştur. Bu amaca uygun bakır alaşımlar mevcuttur. Aşağıda bazı alaşımların içerdiği elementler ve yüzdeleri listelenmiş olup, bunlardan iki tanesi altın içermektedir. Bu iki alaşımda rastlanan 1000'de 55 ve 25 oranlarındaki altın, sadece o alaşımlarda altın bulunduğunu ifade eder. Oran o kadar düşüktür ki, rengi etkilediğini söylemek zordur.

Her durumda, bu alaşımların, gerçek altın alaşımlarının sahip olduğu "kararmama özelliği" yoktur. Renkleri ve parlaklıkları ancak saydam boyalar ile kaplanması halinde korunabilmektedir.

Günümüzde alüminyum galvaniz ile oksitlenip, altın rengine boyanabilmekte olup, özellikle bijuteri de kullanılmaktadır(Vıtıelo,1995, s.146).

                            3.1.2.7. Sahte Altın Alaşımları

Aşağıdaki tablolarda düşük miktarlarda (yüzdelerde),altın içeren özel alaşım türleri verilmiştir. 

Az miktarda altın içeren alaşımlar
Nürnberg Altınları	Altın    55	Gümüş         55	Bakır      890
	Altın    25	Alüminyum 75	Bakır      900

Tablo 5: Az Miktarda Altın İçeren Alaşımlar(Vıtıello,1995,s.147)

Ayrıca altın rengine yakın oldukları için tercih edilen ve kuyumculuk literatüründe "sahte altın alaşımları” olarak bilinen bazı özel alaşımlarda bulunmaktadır.

Altın bronzu	Bakır           920	Kalay        80
Alüminyum bronzu	Alüminyum 100	Bakır      900
Telmy altını	Bakır           865	Çinko   122,5	Kalay     12,5
Sahte altınlar	Bakır           583	Çinko     250	Nikel       167
	Bakır           935	Kalay       55	Nikel         10

Tablo 6:Sahte Altın Alaşımları(Vıtıello,1995,s.147)

Uzak Doğu'da, özellikle Japonya'da, heykel, vazo vb. nesnelerde kullanılan ve "shokuda" denilen bir bakır alaşımında da %1 ila 10 arası altın mevcuttur. Bakır-sülfat solüsyonunda kaynatıldığında siyah-lacivert arası hoş bir renk alır.

3.1.2.8. Altın Alaşımlarında Renk

Tipik alaşım elementleri ve bunların alaşım renklerine etkileri şunlardır:

Bakır: Kırmızı renk verir. 

Gümüş: Yeşil renk verir. 

Çinko: Rengi açar.(Sarartır.) 

Nikel: Beyazlaştırır. 

Paladyum: Beyazlaştırır.

Tipik alaşım renklerinin elde edilmesinde şu elementler kullanılır

Sarı altın alaşımları: Altın, Bakır, Gümüş ve Çinko 

Beyaz altın alaşımları: Altın, Bakır, Nikel ve Paladyum

Kırmızı altın alaşımları: Altın ve Bakır

Yeşil altın alaşımları: Altın ve Gümüş

(www.megep.com.tr)

 

Resim15: Kırmızı Altın Kolye

 

Resim16: Pembe Altın Set

Diğer altın alaşımları ise ;

Standart İngiliz Altını	Altın 920	Bakır     80	Erime 900°Ccivarında
Para imali için altın	Altın  900	Bakır    100	Erime 940°Ccivarında
Ölü yaprak yeşili altın	Altın 700	Gümüş 300
Deniz suyu altın	Altın 600	Gümüş 400
666'lık yeşil attın	Altın 666	Gümüş 334
Soluk sarı altın	Altın 334	Gümüş  666
Gri altın	Altın 860	Demir  57ile140	Gümüş 0ile83
Mavi veya leylak altın	Altın 750	Demir    250
Mor altın (Roberts-Austen)	Altın 790	Alüminyum210

Tablo 7:Değişik Renkte Altın Alaşımları

Renklendirme için Japon Shakudo Altın 10 ile 100,Bakır ise 1000'e tamamlayacak ölçüde olmalıdır. Renklerin elde edilmesi için kullanılan son iki alaşımın kırılganlıkları kullanımlarını engellemektedir. Al ile yapılan alaşımlarda en yoğun renk 785 Au ve 215 Al ile elde edilir. Fe alaşımlarında rengin yüzeyde oluşan bir zardan kaynaklandığı sanılmaktadır(www.megep.com.tr).

 

Resim 17:Mor Altın Yüzük 

 En eski mor altın örneği Mısır'da Tutankamun'un mezarında rastlanmıştır. Metodu bilinmemektedir. Au'nun yanı sıra Fe ve arseniğin bulunduğu varsayılmaktadır. Bir alaşımın kompozisyonu, ısı yolu ile elde edilen aynı renkteki alaşımlara uymaz(www.megep.com.tr).

3.1.2.9. Beyaz Altın

Beyaz altın bu yüzyılın bir ürünüdür. Eskiden beyaz altın denilen alaşım, doğal bir Au Ag alaşımı idi. Bir zamanlar, beyaz rengin elde edilmesi için kuyumcuların elinde platin ve gümüş vardı. Ama burada gümüşün kullanılması sınırlıdır.

Sonuç olarak işleme zorluklarına rağmen beyaz altının yaygınlaşması doğaldır. Günümüzde kimya sanayi paladyumu da hizmete sunmuştur.1922'lerde, 800 milyemlik beyaz altının platin yerine kullanılması önerilmiştir. 800 milyemlik alaşım daha kolay işlenmektedir. Günümüzde bazı kuyumcular, fiziki özellikleri iyileştirmek amacı ile, 820 milyemlik alaşımı kullanmaktadır. Daha sonraları 750 milyemlik ve daha düşük alaşımlar kullanılmaya başlanmıştır. Renkli alaşımlara nazaran işlenmesi daha zordur. Bu zorluk renk beyaza yaklaştıkça artmaktadır. Sonuç itibariyle renk ve teknolojik özellikler arasında bir ara çözüm amaçlanmaktadır(Vıtıello,1995,s.154–155).

 

Resim 18: Beyaz Altın Alyans

3.1.2.10.Altın Standartları

Standart para biriminin, belirli bir ağırlıkta altın olarak kabul edildiği veya para değerinin belli ağırlıkta altının değerine denk tutulduğu para sistemidir. Altın standartlarını iki başlık altında incelemek doğru olur. Bunlardan birincisi altın külçe standartları, ikincisi ise süs ve ziynet eşyalarındaki altın standartlarıdır.

Külçe standartları: Altın külçeleri genellikle borsalarda ve bankalarda işlem görmektedir. Dünyadaki altın borsaları, Londra, Zürich, Frankfurt, Paris İstanbul, New York, Chicago, Los Angeles, Tokyo, Hong Kong vb.’dir. Borsa ve  bankalarda,  üç  farklı  saflık  derecesine  sahip  altın  külçeleri  satılmaktadır. Külçeleri,  ihtiva ettikleri saf altın miktarına göre 999,9  -  999,0–995,0 milyemlik külçeler olarak alım satımı yapılmaktadır.

Külçelerin ağırlık standartları 1 kg, ½ kg, ¼ kg, 10 g, 5g, 2g ve 1 gramdır. Bunlardan başka ticari olarak 12,5 kg.lık külçe vardır; fakat bu standart dışıdır(www.megep.com.tr).

 

Resim19: Standart Külçe Altınlar( İstanbul Altın Borsası)

Ülke içinde altın standardının benimsenmesi, milletlerarası seviyede de altın standardının uygulanması sonucunu getirir. Altın standardında ya altın sikkeler kanuni olarak para dolaşımına girer veya kağıt para, istendiğinde sabit bir fiyatla altına çevrilebilir.

Hiçbir ülkede altın standardı uygulanmasa da milletlerarası seviyede altın standardı sistemi yürürlükte kalabilir. Bu durumda, ya altının kendisi veya sabit fiyat üzerinden altına çevrilebilen bir para birimi milletlerarası ödeme aracı olarak kullanılır. Bu sistemde, ülkeler arasındaki döviz kurları sabittir. Döviz kurları, altının bir ülkeden ötekine taşınma maliyetini aşarak sabit altın paritesinin üzerine çıkar veya altına düşerse, kurlar resmi seviyeye dönünceye kadar, ülkeden ülkeye büyük miktarlarda altın sikke ve külçe giriş veya çıkışı gerçekleşir.

Altın standardı ilk defa 1821’de İngiltere'de kondu. Birçok devre geçirdikten sonra 1937’ye gelindiğinde tam altın standardını sürdüren hiçbir ülke kalmadı. II. Dünya Savaşı sonrasında, döviz kurlarının genellikle dolara veya altına göre ayarlandığı bir sisteme geçildi. 1958’de yeniden bir tür altın standardı sistemine dönüldü. Buna göre, önde gelen Avrupa ülkeleri milletlerarası ödemelerde kendi paralarının altına veya dolara serbestçe çevrilebilirliğini garanti ediyorlardı. Milli seviyede altın standardına dönüş ise hiç görülmemiştir(tr.wikipedia.org).

3.1.2.11. Altın Alaşımları Üzerinde Civanın Etkisi

Civanın altın dahil birçok metal üzerindeki etkisi kesin olarak korozyon ya da kimyasal aşındırma olarak ifade edilemez.   Tüketicinin aldığı takı beyazlamış ise bu durumun nedeni takı sahibinin cıvalı, kırık bir termometreye dokunmuş olmasıdır.

Altın ve cıva birbirine temas ettiğinde, her iki metalin de oranlarına bağlı olarak ortaya hamurumsu ya da sıvı,  amalgam adı verilen bir karışım çıkar.  Cıva nispeten düşük bir sıcaklıkta buharlaştığından( 375 °C), altın yüzüğü eski haline getirmek için birçok kuyumcu yüzüğü ateş altında hafifçe ısıtır, ardından yeniden cilasını yapar.

Civa buharı son derece toksit olduğu için kesinlikle solunmamalı ve bu tür işlemlerde her türlü önlem alınmalıdır. İşlem çok iyi havalandırılan bir yerde ideal olarak da davlumbaz altında (özel olarak havalandırılan bir kabinde) yapılamalıdır. Civanın ısıtılarak buharlaşıyor olması,  bugün ciddi sağlık sorunlarına yol açmaktadır. Bu da artık hiç  kullanılmayan  iki yöntemin ardından yatan temel ilkelerdir. Bunlardan ilki, en sonunda yerini altın kaplamaya bırakan, bronz ya da pirinç gibi alt metal tabakalarını ateşte altın kaplamalarda yaldızlama yöntemidir. Bu teknikle, önce yaldızlanacak takının yüzeyine altın cıva amalgamı eşit olarak yayılıyor, ardından da cıvanın buharlaşması için takı dikkatle ısıtılarak geride altın kaplamanın kalması sağlanıyordu(www.megep.com.tr).

3.1.3. Gümüş

Gümüş yarı değerli metallerden biri olup; aşağıda gümüşün bazı kimyasal özellikleri verilmiştir.

           Simgesi.................:Ag

            Atom Ağırlığı.......:107.868

Atom No:..............:47

Özgül Ağırlığı.......:10.5 gr/cm3   

            Ergime Sıcaklığı....:960  °C

            Kaynama Noktası..:2212 °C 

3.1.3.1.Gümüşün Fiziki Özellikleri

 Gümüş, işlenebilir parlak beyaz bir metaldir.2,5 mikron (1 mikron metrenin milyonda biridir)   kalınlığında levhalar üretilebilmekte,   arasından yeşil-mavi bir ışık geçmektedir. Mors ölçeğine göre sertliği 2,5 ila 3 arasında olup, saf altından                                         biraz daha serttir. Altından sonra en iyi işlenebilir metal olup, genellikle alaşımları kullanılmaktadır(www.megep.com.tr).

Diğer değerli metallerde olduğu gibi ayarı binlik sistemde ifade edilir. Geçen yüzyıla kadar 12’lik sistem kullanılıyordu. Alaşım halinde belli bir sesi olmaktadır. En iyi elektrik ve ısı iletkenidir.  Tüm metaller arasında ışığı en iyi yansıtanıdır.  Bu ışık,  görünen ışık ve enfraruj ışığıdır. Aynaların imalinde kullanılır. Beyaz görünmesinin nedeni, ışık spektrumunda bulunan tüm ışınları homojen şekilde yansıtmasıdır. Ultraviyole ışınlarda gümüşün davranışı kötüleşmekte,   yerine radyum gibi diğer metaller kullanılmaktadır. Gümüşün bozulması engellenemediğinde,  yerine daha az yansıtıcı;  ancak dengeli metaller kullanılır (alüminyum, krom, radyum gibi).

Gümüşün doğadaki hali genelde Şili,  Norveç,  Türkiye’de ve özellikle Kanada’da cevher halde bulunmaktadır. Mineralleri bakır,  kükürt,  klor  ve  alüminyum  karışmış  halde mevcuttur. Çinko, kükürt ve demir madenlerinde de bulunmaktadır(www.megep.com.tr).

 

Resim 20: Gümüşün Doğadaki Hali(www.mines.itü.edu.tr)

3.1.3.2.Gümüşün İşlenmesi

Gümüş tüm metallerin en beyazıdır. Tam parlatıldığında kusursuz yansıtıcı bir yüzey elde edilir. Bu nedenle optik aynalarda kullanılır. Bu niteliğinden dolayı böyle bir yüzeyden ışıyan ısı son derece düşüktür. Dolayısıyla parlatılmış gümüş kaba doldurulan sıcak bir sıvı, çok yavaş soğur.  Gümüş altından sonra kolayca yassılaştırılabilen en sünek metaldir. Dövülerek birkaç mikrometre kalınlığında saydam yapraklar hale getirilebilir. Saf gümüş tırnakla çizilebilecek derecede yumuşaktır. Gerek ısıl, gerek elektrik iletkenliği bakımından tüm metallerin başında yer alır.  Gümüş havayla temas halinde eritilirse,  büyük miktarda oksijen emer.  Yüzeyi katılaşma sırasında emdiği oksijeni geri verirken küçük kraterler oluşturur;  buna "kabarma olayı” denir.  Atmosfer basıncında oksijenle yükseltgenmez..Ancak havadaki eser miktarda hidrojen sülfürle donuklaşır,  yavaş  yavaş  kararır.  Nitrik asit de soğukta çözünür,  derişik ve sülfürik asitle tepkimeye girer (www.megep.com.tr ).

3.1.3.3. Gümüş ve Bakır Alaşımları

Gümüş, düşük ergime sıcaklığına sahip kalay, indiyum, kurşun ve çinko gibi tüm metallerce eritilmekte ve alaşımlar oluşturmaktadır. Bakır, saf gümüşün mekanik özelliklerini iyileştiren en uygun metal olarak kabul edilmektedir.

Gümüş-Bakır alaşımları binlerce yıldır bilinmektedir. Genelde 925'lik ve özellikle 800’lük gümüş kullanılır. İlki genelde ihraç edilmektedir. 900'lük gümüş para imalinde kullanılmakta olup günümüzde az kullanılmaktadır. Bakır içeren alaşımlar pratikte pek sertleştirilemez. Kuyumcu atölyesinde sıcaklığı ayarlayıp sabit tutmak amacı ile termostatlı bir ısıtıcı bulunmalıdır(Vıtıello,1995,s.148-149).

719'luk ötektik alaşım sağlam, eriyebilen özellikte olup kalaysız, çinkosuz ve kadmiyumsuz kaynak arzu edildiğinde lehim olarak kullanılmaktadır. Daha sert bir lehim istenildiğinde palladyum kullanılmaktadır.

Oksitlenmiş alaşımlar, % 5 ile 10'luk sülfürik asitlse temizlenir.Suyla 2'ye 1 oranında sulandırılmış olan nitrik asitte etkili olup, Ag'nin erimesini engellemek amacı ile batırma işlemi birkaç saniyeyi geçmemelidir. Renklendirme için Japonca'da"4 te 1"manasına gelen "Shibuich", yani 250'lik bir alaşım kullanılır. Bu geleneksel bir Japon alaşımıdır(Vıtıello,1995,s.148-149).

3.1.3.4.925/1000’lik Gümüş Alaşımları

Bu alaşımın bilinen bir diğer adı Sterling gümüşüdür. Romalılar tarafından yüzyıllarca kullanılmıştır."Kaliteli gümüş" olarak da bilinmektedir. XII. yy.da, II. Henrik döneminde, Doğu Almanya'dan para uzmanları davet edilmiş, kendilerinden İngiliz paralarının iyileştirilmesi ve birleştirilmesi istenmiştir. Bu uzmanlar "Easterlings" olarak tanınıyorlardı. Yeni paralara bu sebeple "Easterling Gümüşü "denir. Bu isim, kısa adları tercih eden İngiliz geleneğine ters düşmekte idi.Buradan "Sterling Gümüş" ismi türemiştir. Bu isim haddeleme ve para basımında tartışılmaz bir kaliteyi simgelemektedir. Diğer ülkelerde para ayarı 900'dür. Levhalarda ise bu ayar, 800 ila 950 arasında değişmekteydi.1696 yılında İngiltere’de "Britanya Gümüşü" denilen 958,3’lük levhalar kullanılmaya başlanmıştır. Britanya, levhanın üzerinde bulunan kadın figürünün adı idi. Bu Britanya alaşımı fazla yumuşak olduğunda az kullanılmıştır. Kendisine "Yeni Standard Gümüş" de denmiştir(Vıtıello,1995,s.149–150).

 

Resim 21: 925 Ayar Gümüş Küpe

 

 

Resim22: 925 Ayar Gümüş Bileklik ve Kolye 

Tüm AgCu alaşımları, ötektik sıcaklık olan 779°C'de erimeye başlar. Sıcaklık düştükçe, Cu'nun Ag'deki eriyebilmesi azalmaktadır. İşleme ve ısıtma, dökme aracılığı ile elde edilen alaşımın yapısını değiştirmektedir, işlenmiş olan 925'lik Ag'nin iki tür kristal yapıdan oluştuğu gözlenmiştir. Çok Ag az Cu içeren ve (çoğunluğu teşkil eden kristaller) çok Cu az Ag içeren (azınlıktaki) kristaller ısıl işlem ayarlanarak, geniş yelpazeli özellikler ve yapılar elde edilebilir. Alaşım 925 Ag ve 75 Cu içeren tek tip kristallerin oluştuğu sıcaklığa getirilip soğuma hızı ayarlanır. Hızlı şekilde soğuduğunda alaşım iki ayrı kristal içeren yapıya dönüşememekte, sonuçta yumuşak ve kolayca işlenebilen bir malzeme elde edilmektedir. Soğuma daha yavaş meydana geldiğinde (Mesela hava ile temasta) çökelti sonucu sertlik meydana gelmektedir. Soğuma çok yavaş olduğunda (mesela fırında bırakarak) yine yumuşak ve kolayca işlenen alaşım elde edilir. 650°C'ye kadar ısıtılıp hava da soğutulan alaşım, hızlı soğutma ile elde edilen alaşımdan daha serttir(Vıtıello,1995,s.149–150).

3.1.3.5.800'lük Gümüş Alaşımı 

800'lük alaşım, 820°C'de katılaşmaya başlamakta, katı kısımda 925'lük gümüş bulunmaktadır. Bu ayar ta ki halen sıvı olan kısım ötektik yapıya ulaşıncaya kadar soğuma ilerledikçe azalmaktadır. 779.4°C'de 719'luk ayarda katılaşır. Yaşlandırmaya bağlı olarak 800'lük alaşımın Brinell sertliği 40 ila 100 arasında değişebilmektedir. Genelde soğuma hızı, sertliği azaltır. Bu sertleşme durumu 925'lik alaşıma göre daha azdır.800'lük alaşımın genellikle antika ve eski eşya yapımında kullanıldığı göze çarpmaktadır.

 

Resim23: 800 Ayar Gümüş Antika Resimlik 

 

Resim24: 800 Ayar Gümüş Antika Cep Saati 

3.1.4.Paladyum

Paladyum kuyumculukta nadir olarak kullanılan metallerden olup; aşağıda 

bazı kimyasal özellikleri verilmiştir.

Simgesi.........................:Pd

Atom Ağırlığı...............:106.42

Atom No.......................:46

Özgül Ağırlığı..............:11.97 gr/cm3   

Ergime Sıcaklığı...........:1552 °C 

Kaynama Noktası.........:2927 °C 

3.1.4.1. Paladyumun Kullanım Alanları

    Dişçilik,    saat yapımı,    kuyumculuk vb. alanlarındadır. Kuyumculukta kullanımı II.  Dünya Savaşı sırasında platin madenlerine el konulması sonucunda başlamış ve özellikleri de bunu teşvik etmiştir.

 

Resim 25:Paladyum Yapımı Saat

3.1.4.2. Paladyumun Fiziksel Özellikleri

 

 Paladyum, gümüş beyazı renkte olup; dövülüp,  işlenebilen bir metaldir.  Altın, bakır ve gümüş ile alaşım oluşturabilir.  Paladyum,  makine ile işlendiğinde vazelin;  el ile işlendiğinde sıvı sabunun yağlayıcısı olarak kullanılması tavsiye edilmektedir(www.megep.com.tr).

3.1.4.3.Paladyumun Kuyumculukta Kullanılma Nedenleri

   Üretiminin talepten fazla olması,

   Platin grubunun nitrik asitte çözünen tek metali olması,

   Hava ve insan teri ile temasta bozulmaması,

   Platinden daha düşük fiyatta olması,

   Ergime noktasının platinden daha düşük olması,

   Rengi göze daha iyi hitap etmesi,

   Alaşımlara katıldığında korozyona karşı yüksek direnç göstermesi ve kolay işlenebilme özelliği katması,

   Tentürdiyottan etkilenmemesi sadece koyulaşması,

   Soğuk halde kolaylıkla işlenebilmesi,

   Ezilerek mikronun onda biri kadar kalınlık elde etmenin mümkün olması(www.megep.com.tr).

3.1.5. Bakır

Bakır kuyumcukta çok yüksek miktarla kullanılan madenlerden biri olup aşağıda bazı kimyasal, fiziksel ve metalürjik özellikleri verilmiştir.

Simgesi.......................:Cu 

Atom Ağırlığı..............:20

Atom No......................:40.08

Özgül Ağırlığı..............:8.93 gr/cm3        

Ergime Sıcaklığı..........:1083 °C 

Kaynama Sıcaklığı......:2595 °C 

                                           Tavlanmış                                Soğuk İşlenmiş

Kopma mukavemeti   :      20 kg /mm2                                   30-40 kg /mm2

Sertlik (Brinell)           :       45-50                                              80-100

Uzama (%)                  :       50                                                   5-20

Elastik Modülü           :     1200 kg /mm2

Bakır;  kırmızımsı renkte,  ısı ve elektriği çok iyi ileten,  uzama kabiliyeti son derece yüksek bir metaldir. Doğada;    sülfürlü    cevherler,    Kolkozit    (Cu2S),    Kalkopirit    (CuFe2S),    Bornit, Karbonatlı Malakit ve Azurit şeklinde bulunur.

 

Resim 26:Bakır Cevheri Arizona(www.mines.itü.edu.tr)

 

Resim 27:Bakır Cevheri Michigan (www.mines.itü.edu.tr)

Bakır, çoğunlukla elektrik sanayinde kullanılır.  Kuyumculuk sektöründe ise genellikle alaşımlara katılan bir element olarak kullanılır.  Hemen hemen tüm alaşımlarda renk veya belirli mekanik özellikler elde etmek için kullanılmaktadır(www.megep.com.tr).

3.1.5.1.Altın Alaşımlarına Katılacak Bakırın Özellikleri

   Elektrolitik bakır olmalı, en az %99.95 saflıkta olmalıdır.

   Küçük parçacıklar halinde kesilmiş olmalıdır.

  Yağdan, oksitten arınmış ve temiz bakır olmalıdır.

3.1.5.2.Bakırın Altın Alaşımlarına Olan Etkileri

  Bakır altın alaşımına sertlik ve kopma mukavemeti artırır.

  Alaşımdaki bakır miktarı arttıkça alaşım rengi kırmızılaşır.

  Altının aşınmaya karşı direncini arttırır.

 3.1.5.3.Bakırın İşlenmesi

Bakır,  tarih öncesinde çeşitli alet edevat yapımında kullanılan ilk madendir.  Döküm için elverişli olmamasına karşın kolay işlenebilen bir madendir. Dövme, kabartma, oyma ve soğuk çekme yöntemleriyle biçim verilebilir.  Bakır eşya;  genellikle yaldızlanarak,  mine kaplanarak ya da üstüne değerli taşlarlarla bezenirdi.  Bakırın kendine özgü kızılımsı rengi kaplamada kullanılan yaldıza daha koyu bir ton kazandırır.  Avrupa’da yaldızlı bakır, 15. ve16.yy da özellikle mücevher ve süs eşyası yapımında çok sık kullanıldı. Pirinçten ve başka madenlerden daha ucuz olması gündelik ev eşyası yapımında bakırın kullanılması daha işlevsel kılmıştır.  Dövme tekniği kap yapımı çok zaman istediğinden sonraları sıvama tekniği kullanılmaya başlamıştır.  Geleneksel bakırcılık sanatında,  bakır kapların üstüne çeşitli süslemeler yapmak için kazıma,  kabartma, zımba ile vurma, kesme ve kakma gibi birçok bezeme tekniği geliştirilmiştir(www.megep.com.tr).

 

Resim 28:Bakır İşlemeciliği Erzincan(www.erzincan.gov.tr)

3.1.5.4.Bakır Alaşımları

Bakıra; çinko, kalay, gümüş, nikel gibi metallerin katılması sonucu elde edilen ürünlerdir. Bakıra başka elementlerin katılması, eletrik ve ısı iletkenliklerini düşürür ama mekanik özellikleri arttırır, erimede kalıplama kolaylıkları sağlar (saf bakıra nazaran daha düşük erime noktası ve daha iyi döküm) ve özellikle tuzlu ortamlarda, aşındırmaya karşı daha iyi dayanıklılık kazandırır(tr.wikipedia.org).

Bakır alaşımlarını iki ana grupta toplamak mümkündür. 

1) Bakırın döküm alaşımları 

Bakır, nikel, çinko alaşımları; bakırın döküm alaşımları grubuna girer.

2) Bakırın işlenmiş alaşımları

a) Pirinçler (kurşunlu pirinçler, kalay pirinci, kızıl pirinç),

 

Resim 29:Pirinç Eserler (www.sadberkhanimmuzesi.org.tr)

b) Bronzlar (fosfor bronzu, kurşunlu fosfor bronzu, alüminyum bronzu, silis bronzu), 

 

Resim30:Bronz Sikke(tr.wikipedia.org)

 

Resim 31:Bronz Zarf Açacağı

c) Bakır-nikeller (bakırlı nikel) ,

d) Bakır-nikel-çinko alaşımları (nikel gümüşü),

 

Resim 32:Nikel-Gümüş Sigara Tabakası

e)Bakır-çinko alaşımı (tombak)

 

Resim 33:Tombak Eser (www.duke.edu)

Tombak %85–88 bakır, %12–15 oranında çinko içeren, altın sarısı renkli pirinçtir. Bileşiminde çinko oranı yükseldikçe alaşımın rengi soluklaşır. Oldukça sünek ve dövülgen bir malzemedir.Bakır ve bakır alaşımlarından oluşan  parçaların "altın-cıva" amalgamı yardımıyla yaldızlanmasına tombaklama, bu şekilde altın kaplama yapılmış eserlere de tombak denir(tr.wikipedia.org).

 Bakırın çinko ile yapmış olduğu alaşımlara genel olarak pirinç denir. Pirinç, en yaygın bakır alaşımı olup; çubuk, levha, şerit, boru (özellikle kondenser boruları) ve pres döküm ürünleri şeklinde geniş kullanım alanı bulur. Sanayide kullanılan yaklaşık 20 çeşit pirinç vardır. Pirinçler yapılarında bulunan bakır yüzdesine göre ticari ad alırlar. Bakırın çinko dışında kalan diğer metallerle yapmış olduğu alaşımlara bronz denir ve bunlar alaşım yapısındaki metalin adı ile anılır. Bakırın nikelle yapmış olduğu alaşımlara ise nikel-gümüş veya Alman gümüşü adı verilir. Ticari öneme sahip 20 çeşit bronz ve 5 çeşit nikel alaşımı vardır. 

Bakır çeliği ise alaşımına  % 3,0 Cu ilave edilerek elde edilen,korozyona mukavim çeliktir(tr.wikipedia.org).

3.1.6. Kurşun

Kuyumcukta genellikle saf gümüşün elde edilmesinde ve ramatçılıkta çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Aşağıda kurşunun bazı kimyasal nitelikleri belirtilmiştir.

Simgesi.........................:Pb 

Atom Ağırlığı...............:207.2

Atom No.......................:82

Özgül Ağırlığı...............:11.29  gr/cm3        

Ergime Noktası.............:327.5 °C 

Kaynama Noktası.........:1744  °C 

Kurşun; tartı ağırlıklarında, paralarda,  süs eşyasında,  gümüş arıtımında,  lehimlerde vb. kullanılır.  Kurşun plastiği bir özelliğe sahiptir.  Bu yüzden hem gümüşçülük hem de kuyumculukta şekil verme işlemlerinde sıkça kullanılır. Kurşunun kalay ile alaşımı ise lehim olarak kullanılır.  Kurşunun pek çok kullanım alanı da vardır.  Pillerde,  mermi çekirdekleri yapımında, sert lehim gibi erime noktası düşük çeşitli alaşımların hazırlanmasında kurşundan yararlanılır. Katkısız kurşunun mekanik özellikleri oldukça zayıftır ve dayanıklı olması istendiğinde başka elementlerle alaşımlanır(www.megep.com.tr).

Doğada serbest halde ender olarak bulunan kurşun, birçok mineralle bileşik halde yer alır.  Bunların içinde en önemlisi bir kuşun sülfür minerali olan galendir.  Birincil kurşun minerali ve dünyadaki kükürt üretiminin başlıca kaynağı olan galen, çoğunlukla çinko, bakır, kadmiyum, bizmut, arsenik, antimon ve gümüş gibi katışıklar da içerir.

  

Resim 34: Kurşunun Doğada Bulunan Cevherlerinden ‘’ Galen ve Serusit’’

                         (tr.wikipedia.org)

Kurşun; gümüşsü, beyaz grimsi renkte, yumuşak, ezilebilen, sünek; fakat yoğunluğu yüksek bir metaldir.  Açık havada parlak gri renkte olup,  karanlık ortamlarda bu rengini kaybetmektedir.

Bu metal kal metodunda gümüş ve altının rafinesinde kullanıldığından çok önemlidir. Bu yolla rafine edilen gümüş ve altına "Kubbe gümüşü ve altını”denir.

Türkiye’de kurşun çıkarılan yatakların hemen hepsi çinko, bakır ve pirit içerdiğinden, kurşun üretimi de genellikle bu metallerin üretimiyle birlikte gerçekleştirilir(www.megep.com.tr).

3.1.6.1. Lehim

Lehim, iki metal parçasını birbirine bağlamak için erimiş halde kullanılan, tatbik edildiği metalden daha düşük sıcaklıkta eriyen, bir metal veya alaşımdır. Lehimleme, bir bağlantıdaki iki veya daha fazla metal parçayı, bir metal bağlantı alaşımı (lehim) ile ısı yardımıyla birleştirme tekniğidir. Lehim alaşımı, erime noktasının üstünde ısıtılarak eritilir ve bu sıvı parçaların birleşme yüzeyleri arasını doldurur. Bu işlem sırasında metal yüzeyleri de kısmen erir ve kimyevi bir değişme göstererek lehim alaşımı ile birlikte yeni bir alaşım meydana getirir. Erimiş alaşımın donması ile parçalar birleşmiş olur. Lehim bağlantılarının, kaynağa göre en önemli üstünlükleri kalıcı olmaları, istenildiğinde kolayca sökülebilmeleridir. Lehim, yumuşak ve sert lehim olmak üzere iki çeşittir(tr.wikipedia.org).

Yumuşak Lehim

Yumuşak lehim ile 430°C nin altında lehim bağlantısı gerçekleştirilir. Burada maksat, parçaları lehim bağlantısı ile birleştirmek veya tutturmaktır. Bağlantıya kuvvet taşıtılacağı durumlarda kullanılmaz. Alçak sıcaklıklarda gerçekleştirilen bu tür lehim işlemi, ısıya karşı hassas malzeme kullanılan konstrüksiyonlarda en uygun ve kolay bağlama şeklidir(tr.wikipedia.org).

Yumuşak lehim alaşımlarında malzeme olarak genellikle kalay-kurşun alaşımları kullanılır. Kalay oranı % 5–70 oranında değişerek, 183°C'den 312°C'ye kadar bir erime aralığı sağlar. Bakır, pirinç, nikel, demir ve diğer kaplanmış metallerin birleştirilmesinde kullanılır. % 63 kalay, % 37 kurşun alaşımlı yumuşak lehim, en düşük (183°C) erime noktasıyla kolayca kullanılabildiğinden elektronikte yapılan bağlantı ve fabrika montaj işlemlerinde geniş bir şekilde kullanılır. % 60 kalay, % 40 kurşun ve % 50–50 kurşun-kalay alaşımları elektrik ve diğer genel kullanım alanlarında yaygın olarak kullanılır.

Sert Lehim

  

Sert lehim işlemi, 595°C'den 1175 °C 'ye kadar sıcaklıklarda eriyen lehim alaşımları ile lehimleme işlemidir. Sert lehim, yumuşak lehime göre daha kuvvetli bir bağlantı yapar. Lehim alaşımı olarak alüminyum, bakır, gümüş, çinko, nikel, mağnezyum, altın gibi metallerin alaşımları kullanılır. Isıtma işlemi alev, indüktif, elektrik direnç veya erimiş metal banyoları yardımıyla yapılır(tr.wikipedia.org).

3.1.7. Diğer Metaller

Kuyumculukta alaşımlarında faydalanılan diğer metaller ise şunlardır.

3.1.7.1.Nikel

Nikel, kuyumculuğun vazgeçilmez metalleri arasında olup; aşağıda bazı kimyasal özellikleri belirtilmiştir.

Simgesi.................................:Ni 

Atom Numarası....................:28

Atom Ağırlığı.......................:58,65

Yoğunluğu............................:8,9  gr/cm3        

Kaynama Derecesi................:2915 °C 

Ergime Derecesi...................:1455  °C 

Dövülerek işlenen gümüş beyazında bir metaldir. Tabiatta nikel, bakır, demir ve sülfür cevherleri şeklinde bulunur. Alpaka, nikel krom, paslanmaz çelik ve beyaz altın üretiminde kullanılır. En saf hali elektrot ilk olanıdır. Mıknatıs tarafından çekilmemektedir.

 

Resim 35: Nikelin Doğada Bulunuşu (kz.site.cz)

Nikel'in beyazlama gücü çok fazla olduğundan, altın alaşımlarında beyazlama sağlamak için kullanılır.  Altın alaşımlarında kimyasal kompozisyona bağlı olarak %7 den fazla saf nikel katılarak beyaz altın elde edilir. Ergime derecesi  yüksek  olduğu  için  bakır  ve  çinko  gibi  elementlerle  ön  alaşım yapılarak kullanılır(www.megep.com.tr).

3.1.7.2. Çinko

Çinko yumuşak, mavimsi beyaz bir metal olup,   simgesi   ‘’Zn’’,   özgül ağırlığı 7,14 gr/cm3 , ergime derecesi 419,5 °C, kaynama derecesi 911 °C 'dir.

Çinko volkanik kayaların hemen hemen hepsinde bulunur. Çinko minerallerinin en bol bulunduğu ülkeler Amerika, Polonya, Rusya, Belçika ve Fransa'dır.

  

Resim 36:Çinkonun Doğada Bulunuşu (kz.site.cz)

Çinkonun Altın Alaşımlarına Katılma Nedenleri:

  Alaşımın rengini açar.(sarartır)

  Alaşımın dövülebilirlik, işlenebilirlik ve akışkanlığını arttırır.

  Sıvı haldeki alaşımın gaz emmesini azaltır ve yüzeyi düzgün dökümler elde edilir.

  Alaşım içindeki erimiş oksijenin zararlı etkilerini yok eder(www.megep.com.tr).

3.1.7.3.Silisyum

Simgesi’’Si’’ olan silisyum,  karbona benzeyen gri-siyah renkte bir metaldir. Yoğunluğu 2,34 gr/cm3 ve ergime derecesi 1423 °C dir.Metalik silisyum ayarlı altın alaşımlarında oksijen giderici olarak çok az miktarda kullanılır(www.megep.com.tr).

 

Resim 37:Silisyum Yapımı Ürünler(www.teknotherm.com.tr)

3.1.7.4.İndiyum

Simgesi ‘’In’’ olan induyum kurşundan daha yumuşak ve daha kolay çizilen gümüş parlaklığında beyaz bir madendir.  İndiyum,  saf altın rengini pembeye dönüştürür ve altının cam gibi işlenebilmesini sağlar(www.megep.com.tr).

3.1.7.5.Demir

Simgesi ‘’Fe’’olan demir yüzyıllar boyunca kullanılmış bir metaldir. Çok dayanıklı ve işlenebilir bir metaldir. Uzun süreli soğuk mekanik işlemler sonucunda saf hale gelmektedir.

Kuyumculukta kullanılan başlıca demir alaşımları şunlardır:

Paslanmaz Çelik: En çok bilinenleri Krom - nikel ve krom alaşımlarıdır. II. Dünya savaşında kuyumculukta altın kullanımı yasaklanınca, bazı kuyumcular paslanmaz çelik kullanmıştır.

İnvar: Geniş sıcaklık limitleri dahilinde uzama ve kısalmaya maruz kalmamaktadır. Saatçılıkta ve diğer aletlerde kullanılır. Binde 360 nikel ihtiva eden bir demir alaşımıdır(Vıtıello,1995,s.148).

 

Resim 38: İnvar Yapımı Ürünler(www.basiccarbide.com)

3.1.7.6.Civa

Kuyumculukta civanın tarihi bir önemi vardır.  Başka metaller ile alaşım halinde kullanılır. Bir süre aynalarda kullanılmıştır.

 

Resim 39:Civa Yapımı Obje(www.aaoarts.com)

3.1.7.7.Kalay

Simgesi ‘’Sn’’ olan kalay  gümüş  renginde olup oda sıcaklığında yiyeceklerde bulunan asitlerden etkilenmediğinden yaygın olarak konserve kutularında kullanılır.Nitrik asitle hızla tepkimeye girmekte,hidroklorik asitte erimektedir(www.megep.com.tr).

3.1.7.8.Radyum

Simgesi  ‘’Rd’’olan radyum sahip olduğu yüksek metalik özelliğinden dolayı mücevherlere renk,  beyazlık ve aşınmaya karşı dayanıklılık vermek için kullanılır(www.megep.com.tr).

3.1.7.9. Kadmiyum

Simgesi  ‘’Cd’’olan kadmiyum, kalay görünüşünde yumuşak dokusu olan parlak bir metaldir. Kadmiyum, hava ile temas halinde ısıtılırsa koyu renkte oksitlenmektedir(www.megep.com.tr).

3.1.9. Paralarda Kullanılan Metaller ve Alaşımları

Eski çağlarda değerli metaller ve bakır alaşımları kullanılmıştır. Yüzyılın başlarında saf veya alaşım halinde nikel kullanımı ortaya çıkmıştır. I. Dünya savaşından sonra alüminyum, daha sonraları ise paslanmaz çelik kullanılmaya başlanmıştır.

Antik altın ve gümüş paraların ayar sorunları yoktur. Doğada bulundukları haliyle veya o günkü tekniklerin müsaade ettiği ölçüde rafine edilmiş şekilde kullanılırlardı. En eski paralarda yapılan analizler sonucunda ayarların 980 ila 998 arasında değiştiği tespit edilmiştir. Altın ve gümüş paraların ayarları aynı ülkede bile zamanla değişmiştir. Genelde sosyo-politik çalkantılar ayarın azalmasına yol açmıştır. 1900 yılına yakın Çin'de 1000 milyemlik altın ve gümüş paralara rastlanıyordu. Rusya’da ise bir süre platin kullanılmıştır. Eski çağlarda insanlar, gümüş ve altını doğal alaşımları, doğada bulundukları hali ve rengi ile kullanırlardı. Bazı yazarlara göre bu doğal alaşımlara elektro adı verilmiştir. Bu isim daha sonraları, yapay şekilde üretilen üç elementli alaşımlara verilmiştir(Vıtıello,1995, s.161–162).

Günümüzde mineraloji, bolca gümüş içeren altın çeşidine hala elektro demektedir. Elektro, Kuzey Afrika'da ve Orta Doğu'da para imalinde kullanılmıştır. Analiz sonucunda 750 milyemlik ayarla 500 milyemlik ayar arasında değiştiği tespit edilmiştir. Etrüsk kuyumculuk ürünlerinin birçoğu elektro'dan imal edilmiştir (Praenest Hazinesi).

Kalpazanlıkta, değişik metot ve alaşımları kullanılmış, halende kullanılmaktadırlar. Gümüş, kalay ve gümüş içeren bakır alaşımlar, altın ise beyaz, renkli veya sarı alaşımlarla taklit edilmektedir. Kalpazanlıkta; eritme, döküm, baskı ve iki yüzeyin galvano plastik üretim metotları kullanılmıştır.

Para halindeki metal, kullanılan metalin kendisinden daha pahalı olması durumunda, gerçeği ile ayrı ayarı taşıyan kalıp paralar bulmak mümkündür. Platin, altından daha ucuz olduğunda yirmi franklık veya sterlinin kalıp paralarının üretiminde kullanılmıştır. Hacim kütlesini azaltmak için diğer metaller eklenmektedir(Vıtıello,1995, s.161–162).

SONUÇ

İnsanoğlu, yüzyıllardır ihtiyaçlarını karşılamak için sürekli yeni buluşlar, yeni arayışlar içinde olmuşlardır. İşte bu arayışın içinde de metallerin ve alaşımların insanoğlunun yaşamında büyük bir önemi vardır.

 Kuyumculukta ve takıda süslenme amacı güdülerek hazırlanan bu alaşımlar; takıda her zaman değişim, eğilim ve çizginin en önemli öğesi haline gelmiştir. Takının cazibesini, estetiğini arttıran şüphesiz en önemli unsur tabi ki o takının metalidir; yani alaşımıdır.

Sonuçta; alaşım yapmadan takının ortaya çıkması mümkün olmamaktadır.  Artık, takının vazgeçilmezi haline dönüşen alaşımlar; çağdaş kuyumculuğun temellerinin atılmasını sağlamıştır.