JP6823778B2 - 宝飾用硬質銀合金 - Google Patents
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Description
本発明は、宝飾に使用される銀合金に関する。
指輪、ペンダント、イヤリング、ネックレスなどの宝飾用の銀合金には、Ａｇ９２．５０ｗｔ％ - Ｃｕ７．５ｗｔ％ の合金があり、世界中で使用されている。この銀合金は、スターリングシルバーと呼ばれ、宝飾用銀合金の主流となっている。（例えば、特許文献１参照）。
Ａｇ９２５合金は英国で１３００年代に標準品位になり、今日まで使用されている。他にブリタニアシルバーと呼ばれるＡｇ９５８＝Ａｇ９５．８０ｗｔ％ - Ｃｕ４．２０ｗｔ％ 等の合金が開発されたが、軟らかいという欠点もあり、あまり使用されず、Ａｇ９２５（スターリングシルバー）が用いられている。
このスターリングシルバーは、鋳造後急冷でＨｖ６０〜７０ 前後の硬さを示すが、宝飾用として使用するには軟らかいために傷や変形という問題が生じている。
本発明は、このような問題を解決することを課題とする。
このスターリングシルバーは、鋳造後急冷でＨｖ６０〜７０ 前後の硬さを示すが、宝飾用として使用するには軟らかいために傷や変形という問題が生じている。
本発明は、このような問題を解決することを課題とする。
そこで本発明は、硬さ、鋳造性、操作性が良く、傷や変形がしにくい宝飾用硬質銀合金 を作製することを目的とし、Ａｇ９２．５ｗｔ％とＣｕ１．０〜５．０ｗｔ％、Ｓｎ０．５〜１．５ｗｔ％、残部をＳｉ１．０ｗｔ％以上とした宝飾用硬質銀合金とする。
Ａｇ９２．５ｗｔ％とＣｕ１．０〜５．０ｗｔ％、Ａｌ０．５〜３．０ｗｔ％、Ｖ０．１〜１．０ｗｔ％、残部をＴｉ０．５ｗｔ％以上とした宝飾用硬質銀合金とする。
Ａｇ９２．５ｗｔ％とＣｕ１．０〜５．０ｗｔ％、Ｉｎ０．５〜３．０ｗｔ％、Ｓｎ０．５〜１．５ｗｔ％、Ｇａ０．５〜４．０ｗｔ％、残部をＶ０．３ｗｔ％以上とした宝飾用硬質銀合金とする。
Ａｇ９２．５ｗｔ％とＩｎ０．５〜１．５ｗｔ％、Ｖ０．１〜３．０ｗｔ％、残部をＧａ３．５ｗｔ％以上とした宝飾用硬質銀合金とする。
Ａｇ９２．５ｗｔ％とＩｎ０．５〜３．０ｗｔ％、Ｐｄ１．０〜３．０ｗｔ％、Ｇａ０．５〜４．０ｗｔ％、Ｓｎ０．５〜１．５ｗｔ％、残部をＶ０．１ｗｔ％以上とした宝飾用硬質銀合金とする。
ここで、Ａｇに対してＣｕを添加する目的は、スターリングシルバーでも実証されているように、Ａｇの硬さに対して極めて効果的な金属であり、融点を下げ鋳造性を良くするという効果がある。またＣｕ2Ａｇ3の金属間化合物の生成が硬さに効果を示している。
その添加量は、１．０ｗｔ％未満では添加の効果がなく、一方、添加量の上限は、Ａｇを主成分とし、そこにＳｎ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。
その添加量は、１．０ｗｔ％未満では添加の効果がなく、一方、添加量の上限は、Ａｇを主成分とし、そこにＳｎ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。
このＡｇ−Ｃｕに対し、Ｔｉを添加する目的は、ＴｉはＣｕとの合金化でＴｉＣｕ3、Ｔｉ2Ｃｕ3 等の金属間化合物を形成し、硬さに効果がある。
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、Ａｇを主成分とし、そこにＳｎ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。
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、Ａｇを主成分とし、そこにＳｎ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。
Ｖを添加する目的は、Ｖの添加が硬さに影響することは、不純物の影響を受けるためと知られており、合金中のＣｕ−Ｔｉとの反応により合金の硬さに影響すると考える。
その添加量は、０．１ｗｔ％未満では添加の効果がなく、一方、添加量の上限は、Ａｇを主成分とし、そこにＳｎ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。
その添加量は、０．１ｗｔ％未満では添加の効果がなく、一方、添加量の上限は、Ａｇを主成分とし、そこにＳｎ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、Ａｇに対してＡｌを添加する目的は、Ａｇ−Ａｌの反応は、Ａｇ3Ａｌ等の金属間化合物の生成が顕著である。Ａｇ−Ａｌ合金は共晶反応を示し、Ａｇ3Ａｌの金属間化合物を生成し硬さに効果がある。また、ＡｌはＣｕとの固溶についてもＣｕＡｌ2の金属間化合物を生成し、微量なＣｕ領域においてはβ（ＣｕＡｌ2）の固溶度を持っており、β相を形成しており硬さに影響を与えている。包析反応型でありながら、Ａｌ側の部分状態図は共晶反応型を示し、α+β相はＣｕＡｌ2の金属間化合物を生成して硬さに寄与すると考えられる。またＡｌ−４ｗｔ％では容態化処理によりα相から常温まで急冷すると時効硬化を示すと考えられている。また、Ａｌ−Ｇａにおいては、Ａｌ2Ｇａ、ＡｌＧａ、ＡｌＧａ2の金属間化合物を生成し硬さに効果がある。
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、Ａｇを主成分とし、そこにＳｎ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。
さらに、Ａｇ−Ｃｕに対し、Ｓｎ添加する目的は、Ｓｎは流動性に効果があり、Ａｇ−Ｓｎ、Ｃｕ−Ｓｎの合金は共に共晶組織とし、Ｓｎは微量の添加でＡｇに対して融点を下げ、Ｃｕ−Ｓｉとの合金化で硬さに効果がある。
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、Ａｇを主成分とし、そこにＳｉ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。
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、Ａｇを主成分とし、そこにＳｉ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。
さらに、Ａｇ−Ｃｕに対し、Ｓｉ添加する目的は、Ｓｉは流動性に効果があり、Ａｇ−Ｓｉ、Ｃｕ−Ｓｉの合金は共に共晶組織であり、Ｓｉは微量の添加でＡｇに対して融点を下げ、Ｃｕ−Ｓｎとの合金化で硬さに効果がある。
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、Ａｇを主成分とし、そこにＳｎ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。
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、Ａｇを主成分とし、そこにＳｎ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。
さらにＡｇ−Ｃｕに対し、Ｇａを添加する目的は、Ｓｉの添加は先に述べたがＧａの添加はＳｎ、Ｓｉと同様に融点を下げる効果があること、またＡｇ−Ｇａ合金、Ｃｕ−Ｇａ合金は、共に共晶合金とし、溶解後、温度が下降すると晶出しつつあるα相固溶体の濃度が固相線に沿って変化していくと考えられており、この晶出が硬さに影響を及ぼすと考えられる。
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、Ａｇを主成分とし、そこにＳｎ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。
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、Ａｇを主成分とし、そこにＳｎ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。
Ａｇ−Ｃｕは共晶反応を示すが、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｉｎ、Ｇａの添加により共晶反応型というよりも包晶反応型を示し、包晶反応は固体と液体の間の反応で通常の冷却速度では硬化が完了しにくく、鋳造後に徐冷することで硬さが得られると考える。
このようにＡｇ−Ｃｕに対し、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｉｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｇａの微量添加は金属間化合物の生成により、硬さに効果があると考えられる。
このようにＡｇ−Ｃｕに対し、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｉｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｇａの微量添加は金属間化合物の生成により、硬さに効果があると考えられる。
Ａｇに対しＩｎの微量添加はＡｇ合金の流動性の向上とＡｇ３Ｉｎ等の金属間化合物の生成にある。またＧａ−Ｉｎの合金は融点を下げることが知られており、当合金の融点を下げる効果があると考えられる。
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、Ａｇを主成分とし、そこにＳｎ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。
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、Ａｇを主成分とし、そこにＳｎ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、微量のＰｄの添加は、Ａｇ−Ｐｄは全率固溶を示しＡｇの耐変色性に考慮したものであり、またＰｄ−ＣｕにおいてＰｄＣｕ、ＰｄＣｕ3の金属間化合物の生成、Ｐｄ−ＧａにおいてＰｄ2Ｇａ、ＰｄＧａ、Ｐｄ3Ｇａ7等の金属間化合物性の生成が顕著であり、これが硬さに影響するからである。
その添加量は、１．０ｗｔ％未満では添加の効果がなく、一方、添加量の上限は、Ａｇを主成分とし、そこにＳｎ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。
その添加量は、１．０ｗｔ％未満では添加の効果がなく、一方、添加量の上限は、Ａｇを主成分とし、そこにＳｎ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。
実施例を表１、表２及び表３に示す。
また、同様にこれらＣｕ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｖ、Ｐｄの添加は、溶融点を低下させ、鋳造性の向上に寄与することも確認できた。
Claims (4)
- Ａｇ９２．５ｗｔ％とＣｕ１．０〜５．０ｗｔ％、Ａｌ０．５〜３．０ｗｔ％、Ｖ０．１〜１．０ｗｔ％、残部をＴｉ０．５ｗｔ％以上とした宝飾用硬質銀合金。
- Ａｇ９２．５ｗｔ％とＣｕ１．０〜５．０ｗｔ％、Ｉｎ０．５〜３．０ｗｔ％、Ｓｎ０．５〜１．５ｗｔ％、Ｇａ０．５〜４．０ｗｔ％、残部をＶ０．３ｗｔ％以上とした宝飾用硬質銀合金。
- Ａｇ９２．５ｗｔ％とＩｎ０．５〜１．５ｗｔ％、Ｖ０．１〜３．０ｗｔ％、残部をＧａ３．５ｗｔ％以上とした宝飾用硬質銀合金。
- Ａｇ９２．５ｗｔ％とＩｎ０．５〜３．０ｗｔ％、Ｐｄ１．０〜３．０ｗｔ％、Ｇａ０．５〜４．０ｗｔ％、Ｓｎ０．５〜１．５ｗｔ％、残部をＶ０．１ｗｔ％以上とした宝飾用硬質銀合金。
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