JP5236876B2 - 装飾用リング - Google Patents
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所定の厚さを有しかつ白金又は白金合金からなる装飾用リングにおいて、
硼素供与物質及び珪素供与物質が非接触なまま共存した状態で、前記硼素供与物質及び前記珪素供与物質とともに加熱処理され、前記硼素供与物質中の硼素が当該装飾用リングの表面から厚さ方向の中心部にわたり拡散浸透し、前記珪素供与物質中の珪素が当該装飾用リングの表面近傍に拡散浸透し、
前記珪素供与物質中の珪素の濃度が当該装飾用リングの厚さ方向の中心部より表面で高く、
加熱処理後の表面及び厚さ方向の中心部の各ビッカース硬度(Hv)がともに120以上であることを特徴としている。
本実験1では、「白金」リングを粉体状の酸化硼素(硼素供与物質)や粉体状の珪素(珪素供与物質)と一緒に加熱処理して当該白金リングの表面と内部との硬度を測定し、白金リングの硬度アップ性について検証した。
リング状を呈した焼鈍材である複数本の白金リングA(Pt1000(Pt純度99.95%),厚さ1.6mm,幅3.9mm)を準備した。
ビッカース硬度計を用いて試料10,11a〜11d,12a〜12d,13a〜13d,14a〜14dの表面と内部とのビッカース硬度(Hv)を測定した。内部の硬度の測定は各試料10,11a〜11d,12a〜12d,13a〜13d,14a〜14dを切断しておこなった。製造条件と併せて各試料10,11a〜11d,12a〜12d,13a〜13d,14a〜14dの測定結果を表1に示す。
(表4,6,9も同様である)。
試料10と試料12a〜12d,13a〜13dとの比較から、加熱処理前のビッカース硬度(Hv)が50であったのに対し、酸化硼素との加熱処理後の硬度は90,130程度にまで上昇した。こうして得られた試料12a〜12d,13a〜13dは肌荒れも少なく、簡単なバレル加工・バフ研磨加工で鏡面が得られた。
本実験2では、粉体状の酸化硼素,粉体状の珪素と一緒に加熱処理した白金リングの表面と内部との硬度を厚さ方向と幅方向とで測定するとともに、当該白金リングの元素分布を測定し、白金リングの硬度アップ性と元素分布特性とについて検証した。
10本の白金リングAを粉体状の酸化硼素,粉体状の珪素と一緒に非接触な状態で電気炉内に収容して1350℃で3時間にわたって加熱処理し、その後に冷却した。これら白金リングAを「試料20a〜20j」とした。試料20a〜20jのその他の製造条件を表2に示す。
ビッカース硬度計を用いて試料20a〜20dの表面と内部とのビッカース硬度(Hv)を測定した。表面の硬度を表3に、厚さ方向の内部の硬度を表4に、幅方向の内部の硬度を表5にそれぞれ示す。表3に示す表面の硬度の測定では、各試料20a〜20dについて任意に2点を選択して、各点の硬度とそれら平均値とを算出した。
試料20aを切断してその切断面(表面〜内部)を電子線マイクロアナライザ(EPMA,Electron Probe Micro-Analysis)で面分析した。その分析結果を図1に示す。図1(a)は硼素の分布を示し、図1(b)は珪素の分布を示す。
表面の硬度アップ性については、加熱処理前のビッカース硬度(Hv)が50であったのに対し(実験1の試料10参照)、表3に示す通り、酸化硼素,珪素との加熱処理後の硬度は180程度にまで上昇した。内部の硬度アップ性については、表4,5に示す通り、中心部のビッカース硬度(Hv)が133程度と内部まで硬化しており、内部から表面に向かって硬度が高くなっていた。
本実験3では、実験1の白金リングを「白金合金」リングに代えて実験1と同様の操作をおこない、白金合金リングの硬度アップ性について検証した。
白金リングAに代えて、複数の白金合金リングB(Pt900(Pt純度90%,Cu5%,Pd5%),厚さ1.6mm,幅3.9mm)と、複数の白金合金リングC(Pt950(Pt純度95%,Cu5%),厚さ1.6mm,幅3.9mm)とを、準備した。白金合金リングB,Cも白金リングAと同様にリング状を呈した焼鈍材である。
4本の白金合金リングBを粉体状の酸化硼素,粉体状の珪素と一緒に非接触な状態で電気炉内に収容して1100℃で5時間にわたって加熱処理し、その後に冷却した。これら白金合金リングBを「試料31a〜31d」とした。
4本の白金合金リングCを粉体状の酸化硼素,粉体状の珪素と一緒に非接触な状態で電気炉内に収容して1100℃で5時間にわたって加熱処理し、その後に冷却した。これら白金合金リングCを「試料33a〜33d」とした。
実験1と同様に、ビッカース硬度計を用いて試料30〜33の表面と内部とのビッカース硬度(Hv)を測定した。製造条件と併せて各試料30,31a〜31d,32,33a〜33dの測定結果を表6に示す。
試料30と試料31a〜31dとの比較から、加熱処理前のビッカース硬度(Hv)が135であったのに対し、酸化硼素,珪素との加熱処理後の中心部(内部3,4の間)のビッカース硬度(Hv)は166程度にまで上昇しており、内部から表面に向かって硬度が高くなっていた。こうして得られた試料31a〜31dは肌荒れも少なく、簡単なバレル加工・バフ研磨加工で鏡面が得られた。
本実験4では、特許文献1の実施例1(段落番号0031参照)に開示されている方法に従い、白金リング,白金合金リングを粉体状の炭化硼素等と一緒に接触した状態で加熱処理して当該白金リング,白金合金リングの表面と内部との硬度を測定し、従来品の硬度アップ性について検証した。
始めに、複数本の白金リングAと白金合金リングCとを準備し、そのままの状態の白金リングAを「試料40」と、そのままの状態の白金合金リングCを「試料50」とした。
実験1と同様に、ビッカース硬度計を用いて試料40〜43,50,51の表面と内部とのビッカース硬度(Hv)を測定した。各試料40〜43,50,51の表面の測定結果を表8に、内部の測定結果を表9にそれぞれ示す。
試料40と試料43との比較から、表8に示す通り、加熱処理前の表面のビッカース硬度(Hv)が54程度であったのが加熱処理により100程度に上昇しているものの、表9に示す通り、内部(中心部)のビッカース硬度(Hv)は60程度から68程度と変動して加熱処理前と加熱処理後とで大差がなかった。
本実験5では、白金リングを圧縮試験に供して表面及び内部(中心部)のビッカース硬度(Hv)が120以上であれば、つぶれや変形に対して有効であるか否かを検証した。
Claims (1)
- 所定の厚さを有しかつ白金又は白金合金からなる装飾用リングにおいて、
硼素供与物質及び珪素供与物質が非接触なまま共存した状態で、前記硼素供与物質及び前記珪素供与物質とともに加熱処理され、前記硼素供与物質中の硼素が当該装飾用リングの表面から厚さ方向の中心部にわたり拡散浸透し、前記珪素供与物質中の珪素が当該装飾用リングの表面近傍に拡散浸透し、
前記珪素供与物質中の珪素の濃度が当該装飾用リングの厚さ方向の中心部より表面で高く、
加熱処理後の表面及び厚さ方向の中心部の各ビッカース硬度(Hv)がともに120以上であることを特徴とする装飾用リング。
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JP2006347379A JP5236876B2 (ja) | 2006-12-25 | 2006-12-25 | 装飾用リング |
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JP2006347379A JP5236876B2 (ja) | 2006-12-25 | 2006-12-25 | 装飾用リング |
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JP2008156709A JP2008156709A (ja) | 2008-07-10 |
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