JP2018066038A - 宝飾用金合金 - Google Patents
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Abstract
【課題】金合金の宝飾品において基準となっているＡｕ−Ａｇ−Ｃｕの三元合金であり、硬さ、色調、耐食性、耐変色性に優れ、変形しにくく、傷が付きにくい合金を提供する。【解決手段】Ａｕ６０ｗｔ％以上に対し、Ａｇ１.５ｗｔ％〜２０.０ｗｔ％、Ｃｕ１.５ｗｔ％〜２０.０ｗｔ％、Ｚｎ０．５ｗｔ％〜５．０ｗｔ％、Ｐｔ１．０ｗｔ％〜１０．０ｗｔ％とした宝飾用金合金。【選択図】なし
Description
本発明は、指輪、ネックレス、ペンダント、イヤリング等の宝飾品に使用される金合金に関する
宝飾用金合金については、ＪＩＳやＩＳＯ規格で規定された各種合金があり、Ａｕに対する添加金属はＡｇ、Ｃｕが基本となり、求められる硬さや色調に応じて他の添加金属が用いられている。
歯科用合金ではＰｔ、Ｚｎ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｈおよび／またはＲｅ等を添加することで、金色の色調を呈しながら、機械的性質の優れた金合金が使用されている（例えば特許文献２）。
しかし、歯科用合金は高融点であるためアーク溶解によって鋳造されており、５〜１０グラムと溶解量が少なく、構成金属間の融点の差による鋳造不良を招く恐れが高いため、添加金属の添加量も微量とならざるを得ない。
宝飾用金合金は、一般的にＡｕ−Ａｇ−Ｃｕの三元合金が基準となっているが、硬さはＨｖ７０〜１２０程度であり、使用時に変形しやすく、傷が付きやすいなどの問題がある。
一般的には合金の硬さを高めるためにＰｔ、Ｉｒ等が添加されるが、添加量が多いと金色の色調が失われ、白色に近い色調を持った合金となる。従って、合金の硬さと金の色調を両立させることは難しい。
また、宝飾用合金として必要な溶解量は２００〜３００グラムと多量であるため、一般的な高周波溶解装置で溶解鋳造ができる必要がある。
本発明は、このような問題を解決することを課題とする。
そこで本研究はＡｕ６０ｗｔ％以上において、硬さ、色調、耐食性、耐変色性が良く、変形しにくくしかも傷が付きにくい合金を作製するために、Ａｇ１.５ｗｔ％〜２０.０ｗｔ％、Ｃｕ１.５ｗｔ％〜２０.０ｗｔ％、Ｚｎ０．５ｗｔ％〜５．０ｗｔ％、Ｐｔ１．０ｗｔ％〜１０．０ｗｔ％とした宝飾用金合金とする。
さらに、Ａｕ６０ｗｔ％以上において、Ａｇ１.５ｗｔ％〜２０.０ｗｔ％、Ｃｕ１.５ｗｔ％〜２０.０ｗｔ％、Ｚｎ０．５ｗｔ％〜５．０ｗｔ％、Ｐｔ１．０ｗｔ％〜１０．０ｗｔ％、Ｐｄ１．０ｗｔ％〜５.０ｗｔ％とした宝飾用金合金とする。
さらに、Ａｕ６０ｗｔ％以上において、Ａｇ１.５ｗｔ％〜２０.０ｗｔ％、Ｃｕ１.５ｗｔ％〜２０.０ｗｔ％、Ｐｔ１．０ｗｔ％〜１０.０ｗｔ％、Ｐｄ１.０ｗｔ％〜５.０ｗｔ％、Ｉｎ０.５ｗｔ％〜３.０ｗｔ％、Ｓｎ０.５ｗｔ％〜３.０ｗｔ％とした宝飾用金合金とする。
ここで、Ｐｔを添加する目的は、硬さを高めるためであり、同時に金と同じく展延性に寄与するためである。
その添加量はＰｔ１ｗｔ％未満では顕著な添加の効果がなく、Ｐｔ１０ｗｔ％を超えると金色は失われて白色に近い合金になるため、上限を１０ｗｔ％とした。
さらに、Ｐｔは化学的に極めて安定であり、気体中でも化学反応を起こさない利点を持つ。Ａｕ−Ｐｔは、全域にわたり固溶する全率固溶型合金となるが、Ａｕに対して１０ｗｔ％の領域でＰｔＡｕ３の金属間化合物を生成し、また、α１＋α２の固溶域も硬さに影響を及ぼすことになる。
また、Ｐｄを添加する目的は、微量の添加によって銀の耐硫化性を高め、金、銀に対しては全率固溶を示し、銅とはＰｄＣｕ３、ＰｄＣｕの金属間化合物を生成することによって硬さを高めるからである。また、銅と合金化することで時効硬化を示す。
その添加量はＰｄ１ｗｔ％未満では顕著な添加の効果がなく、Ｐｄ５ｗｔ％を超えると金色が失われて白色に近い合金になるため、上限を５ｗｔ％とした。
また、Ｚｎを添加する目的は、脱酸材として効果的な金属であり、流動性を向上させ、融点を下げるからである。
その添加量は０.５ｗｔ％未満では添加の効果がなく、５.０ｗｔ％を超えると溶解時のフューム化が問題になるため、添加上限を５.０ｗｔ％とした。
また、Ｉｎを添加する目的は、Ｚｎと同様に脱酸効果と流動性の向上、融点の降下にあるが、Ｉｎ（沸点２０７２℃）はＺｎ（沸点９０７℃）のように低温域ではフューム化せず、高温域での鋳造に有効であるためである。
その添加量は０.５ｗｔ％未満では添加の効果がなく、一方、添加量の上限は、Ａｕを６０ｗｔ％以上に確保し、そこにＰｔ等の他の金属を添加させるために添加量が制限されるためである。
また、Ｓｎを添加する目的は、Ｚｎ、Ｉｎと同様に、脱酸効果と流動性の向上、融点の降下にある。
その添加量は０.５ｗｔ％未満では添加の効果がなく、３.０ｗｔ％を超えるとＡｕとの間で多くの金属間化合物を生成して合金が硬く脆くなるため、上限を３ｗｔ％とした。
また、色調の判定は目視にて行った。
実施例を表１に示す
また、同様にこれらＺｎ、Ｉｎ、Ｓｎ等の添加は、融点を低下させ、鋳造性の向上に寄与することも確認できた。
Claims (3)
- Ａｕ６０ｗｔ％以上において、Ａｇ１.５ｗｔ％〜２０.０ｗｔ％、Ｃｕ１.５ｗｔ％〜２０.０ｗｔ％、Ｚｎ０．５ｗｔ％〜５．０ｗｔ％、Ｐｔ１．０ｗｔ％〜１０．０ｗｔ％とした宝飾用金合金。
- Ａｕ６０ｗｔ％以上において、Ａｇ１.５ｗｔ％〜２０.０ｗｔ％、Ｃｕ１.５ｗｔ％〜２０.０ｗｔ％、Ｚｎ０．５ｗｔ％〜５．０ｗｔ％、Ｐｔ１．０ｗｔ％〜１０．０ｗｔ％、Ｐｄ１．０ｗｔ％〜５.０ｗｔ％とした宝飾用金合金
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