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First studies made about golden alloys are developed some decades ago, which refer to the manufacturing process pieces of different sizes and shapes and include problems due allergies reactions generated for continuous use. Over time, new technological development and the emergence of study and characterization technical, there has competed advances that allow give a possible explanation to material behavior, which has a close relationship their microstructure and properties. Furthermore, it has been possible to make alloys with predetermined composition, crystalline and amorphous, applying manufacturing process and characterization. Los primeros estudios realizados sobre aleaciones base oro se desarrollaron hace algunas décadas, los cuales hacen referencia a los proceso de fabricación de piezas de diferentes tamaños y formas e incluyen problemas debidos a reacciones alergias generados por su uso continuo. Con el paso del tiempo, los nuevos desarrollos tecnológicos y el surgimiento de técnicas de estudio y caracterización, se han realizado avances que permiten dar una posible explicación al comportamiento del material, el cual tiene una íntima relación con su microestructura y sus propiedades. Además se han podido fabricar aleaciones con composiciones predeterminadas, tanto cristalinas como amorfas, así como aplicar diferentes procesos de fabricación y caracterización.

La Aleación Au-Si en su composición eutéctica presenta un punto de fusión cercano a los 369ºC y color similar al oro de alta ley. En este estudio se presentan resultados de fabricación de las aleaciones de oro con 2,5; 2,8 y 3,0 % de silicio, por medio de la fusión en un horno de plasma con atmósfera inerte de argón. Se realizó caracterización de composición química por espectroscopía de dispersión de energía (EDS) y espectrometría de dispersión de longitud de onda (WDS), análisis metalográfico y microestructural por microscopía óptica, SEM y DRX, dureza y microdureza Vickers, evaluación del punto de fusión por DSC y determinación de las coordenadas colorimétricas SCIELab. A nivel microestructural las aleaciones muestran pequeñas formaciones dendríticas ricas en oro y el constituyente eutéctico formado por precipitados de silicio aciculares en una matriz de oro. Los resultados de dureza y microdureza dieron valores alrededor de los 110HV, presentándose un importante aumento en las propiedades mecánicas con respecto a las aleaciones tradicionales de oro de alta pureza. La temperatura de fusión para las aleaciones se ubicó en los 374°C, además de presentar un color muy cercano a los valores del oro puro. A liga Au-Si na composição eutéctica tem o ponto de fusão perto dos 369°C e tem a cor similar ao ouro puro, de alta kilatagem. Essa característica pode ser aproveitada no campo da joalharia e da eletrónica, para ser utilizado como um material de aporte de soldagem branda. Nesta pesquisa apresentam-se resultados de fabricação de ligas de ouro com 2,5; 2,8 e 3,0% de Silicio. A fusão foi feita num forno de plasma com atmósfera de gas argônio. A caracterização foi feita mediante ensaios de composição química no EDS e WDS acoplado ao MEV, análise metalográfica e microestrutural mediante microscopia óptica, microscopia electrónica de varredura, difração de raios X, dureza e microdureza Vickers, análise de ponto de fusão por calorimetria diferencial de varredura e a determinação de coordenadas de cor pelo método SCIELab. Na microestructura, as ligas mostraram pequenas formações dendríticas enriquecidas em ouro e o constituinte eutéctico está formado por precipitados aciculares de silício numa matriz de ouro. Os resultados de dureza e microdureza mostraram valores ao redor dos 110 HV. Apresentou-se um aumento importante nas propriedades mecánicas respeito às ligas tradicionais de ouro de alta pureza. A temperatura de fusão das ligas foi de 374ºC, além de que a cor se manteve muito próxima ao ouro puro. The Au-Si alloys have a melting temperature at 369°C in the eutectic composition, and the color is similar to the high purity. These characteristics can be exploited in the field of jewelry and electronics for used as filler soldering. In this research, are showing results of manufacturing Au-Si alloys with composition 2,2% Si, 2,8% Si and 3,0% Si. The fusion was made in the plasma furnace whit inert argon protection, and the characterization was made by chemical composition using the EDS of Scanning Electronic Microscope (SEM). The microstuctural analysis was made by optical microscope, SEM, DRX, Vickers hardness and microhardness. The melting temperature was evaluates by Diferencial Scanning Calorimetry ( DSC), the color measure was made by CIELab. The microstructure alloys showed dendritics Au phase and the eutectic constituent were silicon acicular precipitates in the gold matrix. The hardness and microhardness values were near 110 HV, and so, the properties were better than high purity gold alloys. The melting temperature were near the 374°C, also showed a color very similar to the high purity gold alloys.

RESUMEN: Se aplica la teoría del color propuesta por Heavens (1991) para el cálculo de los espesores de las películas delgadas de magnetita, Fe3 O4 , los cuales fueron obtenidos por tratamiento térmico a 250°C de una aleación de oro (Au-24.5Fe-0.5Co). Los espectros de reflectancia obtenidos de las muestras pulidas con diferentes grados de oxidación (y de color) fueron usados para calcular los índices de refracción (real) y de extinción (imaginario) del sustrato metálico (n2 , k2 ) y de la capa de magnetita (n1 =2,42, k1 ). La forma a+bλ+cλ2 se tomó del ajuste de parámetros entre las curvas experimentales y teóricas. El ajuste de los datos resultan en desviaciones entre 2 y 10%, para los espesores en el rango de 0 nm (solo metal original) y 65 nm (color azul oscuro). Por medio de un modelo matemático siguiendo la teoría de Heavens, el espesor de cada capa ha sido predicho con alta precisión, utilizando las mediciones de reflectancia espectral. En consecuencia, proponemos que mediante el uso de esta metodología se pueden obtener fácilmente los valores de los coeficientes de extinción de las especies de óxido y, además, se pueden predecir los espesores de la capa de óxido. Los valores de espesores de la magnetita encontrados en la presente investigación están dentro del intervalo reportado en la literatura para la interferencia de primer orden en los aceros, desde el amarillo claro (~46 nm) hasta el azul (~72 nm). ABSTRACT: The colour theory proposed by Heavens in 1991 has been applied to calculate the thickness of magnetite thin layers, Fe3 O4 , which were obtained by heat treatment at 250 °C in a gold alloy (Au-24.5Fe-0.5Co). The reflectance spectra obtained from the polished samples with different oxidation (and colour) degrees were used to calculate the real part of the refraction index and the (imaginary) extinction coefficients of both the metallic substrate (n2 , k2 ) and the magnetite layer (n1 =2.42, k1 ). The a+bλ+cλ2 form was taken adjusting parameters between experimental and theoretical curves. The fitting of the data resulted in deviations between 2 and 10% for thicknesses in the range of 0 nm (only substrate) and 65 nm (dark blue colour). By means of a mathematic model and following the Heavens’ theory, the thickness of each layer has been predicted with high precision, using the spectral reflectance. Consequently, we propose that by using this methodology, the values of the extinction coefficients of the oxide species can be easily obtained, and the thicknesses of the oxide layers can be predicted. The magnetite thickness values found in this study fall into the interval reported in the literature for first-order interference in steels, from light-yellow (~46 nm) to blue (~72 nm).

RESUMEN: La Aleación Au-Si en su composición eutéctica presenta un punto de fusión cercano a los 369ºC y color similar al oro de alta ley. Estas características pueden ser aprovechadas en el campo de la joyería y la electrónica para utilizarla como aporte de soldadura blanda, manteniendo su alta ley. En este estudio se presentan resultados de fabricación de las aleaciones de oro con 2.5, 2.8 y 3.0 % de silicio, por medio de la fusión en un horno de plasma con atmósfera inerte de argón y su caracterización en composición química por medio de espectrometría de dispersión de longitud de onda (WDS) y espectroscopía de dispersión de energía (EDS), análisis microestructural por microscopía óptica (OM) y microscopía electrónica de barrido (SEM), microdureza Vickers (HV) y determinación de color por espectrofotometría. ABSTRACT: The Au-Si alloy in eutectic composition presents a melting point close to the 369 º C and color similar to high grade gold. These features can be used in the field of jewelry and electronics for use as input for soldering, maintaining its high grade. This study presents the results of manufacture of gold alloys with 2.5, 2.8 and 3.0% silicon, this alloys were melted in a plasma furnace with inert argon atmosphere and they were characterized in chemical composition through Wavelength-dispersive spectroscopy (WDS) and Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), microstructural analysis by optical microscopy (OM) and Scanning Electron Microscopy (SEM), Vickers hardness (HV) and determination of color by spectrophotometry.

La industria joyera ha venido experimentando algunos desarrollos, gracias a los descubrimientos en la metalurgia y en el diseño de joyas que han requerido de nuevos avance. Es por ello que en el Departamento de Ingeniería de Materiales de la Universidad de Antioquia, en asocio con el Laboratorio de Cerámicos y Vítreos de la Universidad Nacional de Colombia, se ha venido trabajando en la fabricación de nuevas aleaciones preciosas, que permiten generar alternativas en colores y efectos superficiales. Entre estas aleaciones se encuentra la aleación con 76% Au – 19% Cu – 5% Al, la cual presenta un efecto superficial destellante, para aplicaciones estéticas. El efecto se presenta cuando se induce por envejecimiento una reacción cuasi-martensítica, creando maclas en la superficie del metal que reflejan la luz en diferentes direcciones. La aleación ha mostrado valores colorimétricos y espectros de reflectancia, similares al de aleaciones de oro blanco.