JP7250528B2

JP7250528B2 - 白金合金、並びにその白金合金からなる装飾品、鋳造品及び塑性加工品

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Publication number: JP7250528B2
Application number: JP2019003808A
Authority: JP
Inventors: 智弘丸子; 裕也大川; 智明宮澤
Original assignee: Furuya Metal Co Ltd
Current assignee: Furuya Metal Co Ltd
Priority date: 2019-01-11
Filing date: 2019-01-11
Publication date: 2023-04-03
Anticipated expiration: 2039-01-11
Also published as: JP2020111795A

Description

本開示は、白金合金、並びにその白金合金からなる鋳造品及び塑性加工品に関し、例えば、鋳造や塑性加工による割れを抑制しつつ、装飾材として機械的特性に優れた高純度白金合金、並びにその高純度白金合金からなる、装飾品として機械的特性に優れた鋳造品及び塑性加工品に関する。

Ｙ等の希土類元素やＳｉをＰｔに添加して硬さ等の機械的特性を向上させた白金合金が提案されている。

Ｙを０．０１重量％～１重量％含有し、かつ残部がＰｔである白金合金が提案されている（例えば、特許文献１～３を参照。）。ここで、特許文献１には、「高品位Ｐｔの鋳造が容易、良好で精密鋳造法により精密形状を得ることができる・・・また硬さが硬いので、疵がつき難い、変形し難い鋳造品が得られる」と記載されている。特許文献２には、「高品位Ｐｔで且つろう付け後も軟化し難く、機械的強度特に硬さの優れたもの」と記載されている。特許文献３には、「鋳造時の湯流れが改善される他ピンホール等の材料欠陥も無い良好な材料」、「Ｐｔの高品位で且つ機械的強度特に硬い材料で疵がつき難く、変形し難いという優れた効果」、「実施例においては、・・・延性、展性等の加工性及び弾性に富み・・・」と記載されている。

また、純Ｐｔ中にＹを１５００重量ｐｐｍ添加した純白金極細線用材料と、純Ｐｔ中にＳｉを５００重量ｐｐｍ添加した純白金極細線用材料が提案されている（例えば、特許文献４を参照。）。特許文献４には、これらの純白金極細線用材料を１１００℃、３０分熱処理を行った後、ダイス引きにて伸線加工した際、「伸線加工中に切断することが無く、・・・機械的特性に優れている」と記載されている。

また、Ｙ量を０．０５重量％～５重量％の範囲にした耐熱性白金合金が提案されている（例えば、特許文献５を参照。）。特許文献５には、Ｂの実施例材料（純白金にイットリウムを０．１重量％添加した白金合金）の開示がある。この耐熱性白金合金は、装飾品、電気接点材料及び坩堝等に加工されても耐変形及び耐摩耗性等の効果が得られるとされている。

さらに、０．０１重量％～０．２重量％Ｓｉと０．００５重量％～０．５重量％Ｉｎとを含有した装飾用白金合金が提案されている（例えば、特許文献６を参照。）。ＳｉとＩｎとの添加により非常に高い硬度の確保が可能であり、極めて優れた鋳造性を有し鋳造割れの防止が可能であるとされている。

特開平７‐４１８８４号公報特開平７‐４１８８５号公報特開平７‐４１８８６号公報特開昭６４‐３９３３５号公報特開昭５１‐１３９５２１号公報特開平１１‐１９９９５１号公報

しかしながら、特許文献１～３に記載の白金合金では、Ｐｔの含有量が９９．９％未満、すなわちＹと不可避不純物との合計含有量が０．１重量％を超える場合、Ｐｔ９９９のホールマークを取得できない。また、Ｙと不可避不純物との合計含有量が０．１重量％以下の場合、Ｐｔ９９９のホールマークは取得できるものの、機械的特性に関する具体的な測定値の記載がなく、実際に機械的特性に優れた高純度白金合金が得られるかどうかは不明である。

特許文献４において、純Ｐｔ中にＹを１５００重量ｐｐｍ（０．１５重量％）添加した純白金極細線用材料は、Ｐｔ９９９のホールマークを取得できない。純Ｐｔ中にＳｉを５００重量ｐｐｍ（０．０５質量％）添加した純白金極細線用材料では、Ｐｔ９９９のホールマークの取得ができるものの、純白金極細線用材料の製造に用いるインゴットを作製する際に、鋳造時に割れのないインゴットが得られるかどうかは不明である。また、純Ｐｔ中にＹとＳｉとの両方を添加した純白金極細線用材料に関する記載はなく、ＹとＳｉとの関連性は不明である。

特許文献５では、Ｙと不可避不純物との合計含有量が０．１重量％を超える場合、Ｐｔ９９９のホールマークを取得できない。また、Ｙと不可避不純物との合計含有量が０．１重量％以下の場合、Ｐｔ９９９のホールマークは取得できるものの、インゴット作製の際に、鋳造や塑性加工による割れがない耐熱性白金合金が得られるかどうかは不明である。

特許文献６では、ＩｎとＳｉと不可避不純物との合計含有量が０．１重量％を超える場合、Ｐｔ９９９のホールマークを取得できない。また、ＩｎとＳｉと不可避不純物との合計含有量が０．１重量％以下の場合、Ｐｔ９９９のホールマークは取得できるものの、塑性加工による割れがない白金合金が得られるかどうかは不明である。

発明者らは、実験において、遠心鋳造装置を用いた真空中での遠心鋳造によって、特許文献１～６に示された組成を有する鋳造物を作製し、この鋳造物の硬度や割れの発生を調べた。この実験では、母相であるＰｔに比較し原子半径が大きく異なるＹやＳｉの添加は硬度を上昇させるために有効であることを確認したが、特許文献１～６に示された組成を有する鋳造物は、硬度は高いものの割れの発生頻度が高く、製品の歩留まりが悪かった。さらに、装飾品としての使用を考えた場合、圧延や伸線等の塑性加工により鋳造物を各種形状に成形するが、加工硬化により割れや断線が発生することもあり、製品歩留まりは必ずしも良いものではなかった。

割れが発生してしまう原因を特定しようと粒界や破面の分析を試みたが、明確な原因は突き止められなかった。しかし、ＹやＳｉは酸素との親和性が高く、溶解中の雰囲気に含まれる極微量の酸素を奪い、溶湯中においてＹやＳｉの酸化物が生成しやすくなる。Ｙの含有量やＳｉの含有量が多いと、Ｙの酸化物やＳｉの酸化物の含有量も相対的に多くなって、これら酸化物がある量を超えて粒界等に存在すると、凝固収縮時の引張応力に耐えられず割れが発生するものと考えられる。

前記課題を解決するために、本開示は、鋳造や塑性加工による割れを抑制しつつ、機械的特性に優れた高純度白金合金、並びにその高純度白金合金からなる装飾品、鋳造品及び塑性加工品を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、鋭意検討した結果、ＰｔにＹとＳｉとを極微量添加し、かつ、ＹとＳｉとの添加量を所定の範囲に限定することによって、前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。

本発明に係る白金合金は、合金元素としてａ質量％Ｙ及びｂ質量％Ｓｉを含有し、ａ及びｂが［数１］、［数２］及び［数３］を満たし、残部Ｐｔ及び不可避不純物からなることを特徴とする。
［数１］０．００４０≦（ａ＋ｂ）＜０．０１００
［数２］（ａ／ｂ）≧１．２
［数３］ｂ≧０．０００１

本発明に係る装飾品は、本発明に係る白金合金からなることを特徴とする。ホールマークの取得に十分なＰｔ純度を有することができるとともに、装飾品の製作時に割れ及び断線を抑制し、装飾品の使用時に外力による傷及び変形を抑制することができる。

本発明に係る鋳造品は、本発明に係る白金合金からなることを特徴とする。

本発明に係る鋳造品では、表面硬さが６５ＨＶ以上９０ＨＶ以下であることが好ましい。外力による傷及び凹みを抑制することができる。

本発明に係る鋳造品では、前記鋳造品の断面微細組織の観察における平均結晶粒径が２００μｍ以上４００μｍ以下である微細組織を有することが好ましい。外力による傷及び凹みの抑制が可能な硬さを有する鋳造品を得ることができる。

本発明に係る塑性加工品は、本発明に係る白金合金からなることを特徴とする。

本発明に係る塑性加工品では、表面硬さが１００ＨＶ以上であることが好ましい。外力による傷及び凹みを抑制することができる。

本開示によれば、鋳造や塑性加工による割れを抑制しつつ、機械的特性に優れた高純度白金合金、並びにその高純度白金合金からなる装飾品、鋳造品及び塑性加工品を提供することが可能となる。

ツリー状鋳造物の部分拡大概略図であって、平打ちリングを示す概略図である。実施例３で得た平打ちリングの表面の画像である。実施例３で得た平打ちリングの断面微細組織の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像である。比較例１で得た平打ちリングの表面の画像である。比較例１で得た平打ちリングの断面微細組織のＳＥＭ画像である。比較例２で得た平打ちリングの表面の画像である。比較例２で得た平打ちリングの断面微細組織のＳＥＭ画像である。

以降、本発明について実施形態を示して詳細に説明するが本発明はこれらの記載に限定して解釈されない。本発明の効果を奏する限り、実施形態は種々の変形をしてもよい。

本実施形態に係る白金合金は、合金元素としてａ質量％Ｙ及びｂ質量％Ｓｉを含有し、ａ及びｂが［数１］、［数２］及び［数３］を満たし、残部Ｐｔ及び不可避不純物からなる。
［数１］０．００４０≦（ａ＋ｂ）＜０．０１００
［数２］（ａ／ｂ）≧１．２
［数３］ｂ≧０．０００１

ａは、０より大きく０．０１００より小さく、好ましくは０．００２０以上０．００８０以下であり、より好ましくは０．００３０以上０．００７０以下であり、さらに好ましくは０．００４０以上０．００６０以下である。ａが０である、すなわちＹを含有しないと、外力による傷や変形を抑制するには不十分となる。ａが０．０１００以上であると、白金合金に割れが発生する。

ｂは、０より大きく０．０１００より小さく、好ましくは０．０００１以上０．００４０以下であり、より好ましくは０．０００２以上０．００３０以下であり、さらに好ましくは０．０００３以上０．００２０以下である。ｂが０である、すなわちＳｉを含有しないと、外力による傷や変形を抑制するには不十分となる。ｂが０．０１００以上であると、白金合金に割れが発生する。

ａとｂとの和、すなわち（ａ＋ｂ）は、０．００４０以上０．０１００未満である。好ましくは０．００４５以上０．００８５以下であり、より好ましくは０．００５０以上０．００７５以下である。（ａ＋ｂ）が０．００４０未満であると、外力による傷や変形を抑制することができない。（ａ＋ｂ）が０．０１００以上であると、白金合金に割れが発生する。

ａをｂで除した数値、すなわち（ａ／ｂ）は、１．２以上であり、好ましくは１．４以上、より好ましくは２．０以上である。（ａ／ｂ）が１．２を下回ると白金合金に割れが発生する。（ａ／ｂ）の上限値は、外力による傷や変形を抑制することを考慮して、２４が好ましく、より好ましくは１７であり、さらに好ましくは１０である。

本実施形態において、白金合金中のＰｔの含有量（純度）は、Ｐｔ９９９のホールマークの取得の観点から、９９．９０質量％以上が好ましい。さらに好ましくは９９．９５質量％以上であり、特に好ましくは９９．９７質量％以上である。白金合金中のＰｔの含有量の上限値は９９．９９６０質量％である。

不可避不純物とは、原料に含まれる元素又は製造工程において不可避的に混入する元素であり、例えばＡｇ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｐｄ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｃａ、Ｚｒ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ及びＮａ等である。白金合金中の不可避不純物の含有量は、本発明の効果を損なわない範囲であればよく、少ないほど好ましい。Ｐｔ９９９のホールマークの取得を取得するには、白金合金中の不可避不純物の含有量を０．０９６０質量％以下にする必要がある。

本実施形態に係る白金合金では、装飾品用の白金合金であることが好ましい。Ｐｔ９９９のホールマークの取得に十分なＰｔ純度を有することができるとともに、鋳造により各種形状の装飾品に成形する際に、鋳造割れを抑制し、塑性加工により各種形状の装飾品を作製する際に、加工硬化による割れの発生を抑制し、伸線加工により線状の装飾品を作製する際に、断線の発生を抑制し、装飾品を使用する際に、外力による傷や変形を抑制することができる。装飾品は、特に限定されないが、例えば、指輪（リング）、ネックレス、ブローチ及びピアス等である。

本実施形態に係る鋳造品は、本実施形態に係る白金合金からなる。

鋳造品は、特に限定されないが、例えば、重力鋳造品、遠心鋳造品、吸引鋳造品、加圧鋳造品及び吸引加圧鋳造品等である。これらの鋳造品は、目的とする製品のサイズ、形状及び触感に応じて、適宜選択される。

Ｙ及びＳｉは、酸素との親和性が強いため、鋳造時において酸化物となりやすく、Ｙの酸化物の一部やＳｉの酸化物の一部が溶湯から析出し、これら酸化物が鋳型の内部に流れていかないことがある。したがって、鋳造により各種形状の装飾品に成形する際、Ｙの添加量及びＳｉの添加量を、所望の白金合金中の含有量より多くして溶湯を調製して、鋳造品が［数１］及び［数２］を満たすようにする必要がある。

鋳造品では、合金元素としてのＹが、非酸化物形態となっている物質中のＹ元素又は酸化物形態となっている物質中のＹ元素として白金合金中に存在する。ここで、［数１］及び［数２］におけるａは、非酸化物形態となっている物質中のＹ元素の含有量（質量％）と酸化物形態となっている物質中のＹ元素の含有量（質量％）との和である。非酸化物形態となっている物質としては、例えばイットリウム単体、Ｓｉ‐Ｙ系金属間化合物、Ｐｔ‐Ｙ系金属間化合物又はＰｔ‐Ｙ‐Ｓｉ系金属間化合物がある。酸化物形態となっている物質としては、例えば酸化イットリウム（ＩＩＩ）がある。鋳造時における鋳造割れの発生の抑制の観点から、合金元素としてのＹにおける、酸化物形態となっている物質中のＹ元素の質量比率は、可能な限り低くすることが好ましい。

鋳造品では、合金元素としてのＳｉは、非酸化物形態となっている物質中のＳｉ元素又は酸化物形態となっている物質中のＳｉ元素として白金合金中に存在する。ここで、［数１］及び［数２］におけるｂは、非酸化物形態となっている物質中のＳｉ元素の含有量（質量％）と酸化物形態となっている物質中のＳｉ元素の含有量（質量％）との和である。非酸化物形態となっている物質としては、例えばケイ素単体、Ｙ‐Ｓｉ系金属間化合物、Ｐｔ‐Ｓｉ固溶体、Ｐｔ‐Ｓｉ系金属間化合物、Ｐｔ‐Ｙ‐Ｓｉ固溶体又はＰｔ－Ｙ－Ｓｉ系金属間化合物がある。酸化物形態となっている物質としては、例えば二酸化ケイ素がある。鋳造時における鋳造割れの発生の抑制の観点から、合金元素としてのＳｉにおける、酸化物形態となっている物質中のＳｉ元素の質量比率は、可能な限り低くすることが好ましい。

本実施形態に係る鋳造品では、表面硬さが６５ＨＶ以上９０ＨＶ以下であることが好ましい。より好ましくは６７ＨＶ以上８５ＨＶ以下であり、さらに好ましくは７０ＨＶ以上８０ＨＶ以下である。表面硬さが６５ＨＶを下回ると、外力によって傷や凹みが発生する可能性がある。表面硬さが９０ＨＶを上回ると、鋳造時に割れが発生する可能性がある。本実施形態において、表面硬さは、ＪＩＳＺ２２４４：２００９「ビッカース硬さ試験－試験方法」に従って測定されてもよい。

本実施形態に係る鋳造品では、鋳造品の断面微細組織の観察における平均結晶粒径が２００μｍ以上４００μｍ以下である微細組織を有することが好ましい。より好ましくは２２５μｍ以上３７５μｍ以下であり、さらに好ましくは２５０μｍ以上３５０μｍ以下である。平均結晶粒径が２００μｍを下回ると、既に割れを有している可能性がある。平均結晶粒径が４００μｍを上回ると、外力によって傷や凹みが発生する硬さを有する鋳造品になる可能性がある。

本実施形態に係る塑性加工品は、本実施形態に係る白金合金からなる。

塑性加工品は、特に限定されないが、例えば、絞り加工品、圧延加工品、伸線加工品又は鍛造加工品である。ここで、絞り加工品としては、例えば、プレス絞り加工品又はヘラ絞り加工品がある。プレス絞り加工品とは、絞り加工用の雄型と雌型の間に、被加工物である板金を挟み込んでプレス成型する加工を施した物品をいう。ヘラ絞り加工品とは、被加工物を回転させながら、ヘラ状の金属工具を押し当てて変形させる加工を施した物品をいう。圧延加工品とは、被加工物を回転するロール間に入れて延伸させる加工を施した物品をいう。伸線加工品とは、被加工物である線材をダイスという工具に通して引き抜くことで線径を小さくした物品をいう。鍛造加工品とは、機械若しくは人力でハンマーを使い金属を鍛錬した物品のことをいう。

本実施形態に係る塑性加工品では、表面硬さが１００ＨＶ以上であることが好ましい。より好ましくは１１０ＨＶ以上であり、さらに好ましくは１２０ＨＶ以上である。表面硬さが１００ＨＶを下回ると、外力による傷や凹みが発生する可能性がある。ここで、表面硬さの上限値は、例えば２８０ＨＶであり、好ましくは、２７０ＨＶであり、より好ましくは２６０ＨＶである。

本実施形態に係る鋳造品を製造するときにおいて、鋳造時の溶湯を調製するための溶解坩堝の材質は、例えば、二酸化ケイ素、酸化マグネシウム又は酸化アルミニウム（ＩＩＩ）等である。また、各元素の融点と上記材質の溶解坩堝の損傷回避との観点から、注湯時における溶湯の温度は、１８００℃～２０００℃であることが好ましく、より好ましくは１８５０～１９５０℃であり、さらに好ましくは１８７５℃～１９２５℃である。

次に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。また、例中の「部」、「％」は、特に断らない限りそれぞれ「質量部」、「質量％」を示す。測定値は、特に断らない限り、実施例又は比較例で各々得られた全ての平打ちリングの相加平均値である。

〈組成の測定〉
Ｙ、Ｓｉ及び不可避不純物の含有量の測定は、ＩＣＰ発光分光法（ＩＣＰ‐ＡＥＳ）によって、Ｙ、Ｓｉ及び不可避不純物の各元素の含有量を測定し、残部をＰｔとした。

〈表面硬さの測定〉
ＪＩＳＺ２２４４：２００９「ビッカース硬さ試験－試験方法」に従って、ビッカース硬度計（型番：ＨＶ‐１１２、ミツトヨ製）を使用し、図１に示される平打ちリングの外周部の測定箇所Ｍ１～Ｍ５に、Ｍ１～Ｍ５の矢印方向に沿って正四角錐のダイヤモンド圧子を押し込むことによって、各測定箇所における表面硬さをそれぞれ測定し、各測定箇所の相加平均を測定値とした。

〈平均結晶粒径の算出〉
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）（型番：ＪＳＭ－６０１０ＰＬＵＳ／ＬＡ、日本電子製）を用いて、図１に示される平打ちリングの撮影箇所Ｎ１～Ｎ４において、平打ちリング１個につき４枚の画像を倍率３０倍で撮影した。各画像において３本の線分、すなわち合計１２本の線分をランダムに引き、線分法に従って、平均結晶粒径を算出した。

（実施例１）
Ｙ材料（Ｙ純度９９．９％、高純度化学研究所製）、Ｓｉ材料（Ｓｉ純度９９．９９９％、高純度化学研究所製）、Ｐｔ材料（Ｐｔ純度９９．９５％以上、フルヤ金属製）を用いて、二次溶解後の平打ちリングの組成が、Ｙを０．００３２質量％、Ｓｉを０．００１２質量％、残部をＰｔ及び不可避不純物となるように調整し、遠心鋳造装置内の二酸化ケイ素製の溶解坩堝中（以降、坩堝ともいう。）に添加した。遠心鋳造装置内を真空雰囲気にした後、遠心鋳造装置内の高周波誘導炉を用いて一次溶解を行い、各材料を十分攪拌した。攪拌後、高周波の出力を切り、攪拌させた材料をインゴットにした。インゴットにした後、遠心鋳造装置を大気開放し、あらかじめ９００℃に熱された鋳型を遠心鋳造装置にセットした。再度遠心鋳造装置内を真空雰囲気としながらインゴットを昇温してインゴットの二次溶解を行った。インゴットの溶落を確認後、更に溶湯温度を１９０２℃にまで昇温した後、鋳型を高速回転させて鋳型内に注湯した。注湯後、大気開放して、１本あたり４個の平打ちリングを備えた、１本のツリー状鋳造物を得た。図１に、このツリー状鋳造物の部分拡大概略図であって、平打ちリングの概略図を示す。拡大鏡を用いて目視確認したところ、鋳造物に割れは確認されなかった。図１に示されるような平打ちリング１に接合する枝部２を切断して、４個の平打ちリングを得た。切断後において、拡大鏡を用いて目視確認したところ、これらの平打ちリングに割れは確認されなかった。これらの平打ちリングのうち１個の表面をカメラで撮影し、表面硬さを測定した。表面硬さの測定結果を表１に示す。また、この１個の平打ちリングの断面を研磨にて表出させ、ＳＥＭを用いて断面微細組織を撮影した。断面微細組織のＳＥＭ画像から、平均結晶粒径を算出した。平均結晶粒径の算出結果を表１に示す。さらに、別の平打ちリング１個をＩＣＰ発光分光法にて組成分析を行い、Ｙが０．００３２質量％、Ｓｉが０．００１２質量％、不可避不純物の合計が０．０１１５質量％であることを確認し、Ｐｔが９９．９８４１質量％であることを算出した。

（実施例２）
Ｙ材料、Ｓｉ材料、Ｐｔ材料を用いて、二次溶解後の平打ちリングの組成が、Ｙを０．００３４質量％、Ｓｉを０．００２８質量％、残部をＰｔ材料及び不可避不純物となるように調整し、遠心鋳造装置内の溶解坩堝中に添加した。遠心鋳造装置内を真空雰囲気にした後、遠心鋳造装置内の高周波誘導炉を用いて一次溶解を行い、各材料を十分攪拌した。攪拌後、高周波の出力を切り、攪拌させた材料をインゴットにした。インゴットにした後、実施例１と同様に、遠心鋳造装置を大気開放し、あらかじめ９００℃に熱された鋳型を遠心鋳造装置にセットし、続いてインゴットの二次溶解を行った。インゴットの溶落を確認後、更に溶湯温度を１９０９℃に昇温した後、実施例１と同様に注湯した。注湯後、大気開放して、１本あたり４個の平打ちリングを備えた、１本のツリー状鋳造物を得た。拡大鏡を用いて目視確認したところ、鋳造物に割れは確認されなかった。実施例１と同様に、切断によって４個の平打ちリングを得た。切断後において、拡大鏡を用いて目視確認したところ、これらの平打ちリングに割れは確認されなかった。実施例１と同様に、平打ちリングの表面をカメラで撮影し、表面硬さを測定した。表面硬さの測定結果を表１に示す。また、実施例１と同様にＳＥＭを用いて断面微細組織を撮影し、平均結晶粒径を算出した。平均結晶粒径の算出結果を表１に示す。さらに、実施例１と同様にＩＣＰ発光分光法にて組成分析を行い、Ｙが０．００３４質量％、Ｓｉが０．００２８質量％、不可避不純物の合計が０．０１０４質量％であることを確認し、Ｐｔが９９．９８３４質量％であることを算出した。

（実施例３）
Ｙ材料、Ｓｉ材料、Ｐｔ材料を用いて、二次溶解後の平打ちリングの組成が、Ｙを０．００４９質量％、Ｓｉを０．００１０質量％、残部をＰｔ材料及び不可避不純物となるように調整し、遠心鋳造装置内の溶解坩堝中に添加した。遠心鋳造装置内を真空雰囲気にした後、遠心鋳造装置内の高周波誘導炉を用いて一次溶解を行い、各材料を十分攪拌した。攪拌後、高周波の出力を切り、攪拌させた材料をインゴットにした。インゴットにした後、実施例１と同様に、遠心鋳造装置を大気開放し、あらかじめ９００℃に熱された鋳型を遠心鋳造装置にセットし、続いてインゴットの二次溶解を行った。インゴットの溶落を確認後、更に溶湯温度を１８９２℃に昇温した後、実施例１と同様に注湯した。注湯後、大気開放して、１本あたり４個の平打ちリングを備えた、１本のツリー状鋳造物を得た。拡大鏡を用いて目視確認したところ、鋳造物に割れは確認されなかった。実施例１と同様に、切断によって４個の平打ちリングを得た。切断後において、拡大鏡を用いて目視確認したところ、これらの平打ちリングに割れは確認されなかった。実施例１と同様に、平打ちリングの表面をカメラで撮影し、表面硬さを測定した。表１で示すように表面硬さは７５．７ＨＶであった。また、実施例１と同様にＳＥＭを用いて断面微細組織を撮影し、平均結晶粒径を算出した。平均結晶粒径の算出結果を表１に示す。平打ちリングの表面の画像を図２に示し、平打ちリングの断面微細組織のＳＥＭ画像を図３に示す。さらに、実施例１と同様にＩＣＰ発光分光法にて組成分析を行い、Ｙが０．００４９質量％、Ｓｉが０．００１０質量％、不可避不純物の合計が０．０１２６質量％であることを確認し、Ｐｔが９９．９８１５質量％であることを算出した。さらに、得られた４個の平打ちリングのうち、１個の平打ちリング表面に対し、超硬製のヘラ状の金属工具で押し当ててなぞるヘラ仕上げ加工を複数回施して、割れのないヘラ仕上げ加工品の平打ちリングを得た。これらヘラ仕上げ加工品の平打ちリングの表面硬さを測定した。表面硬さは１３０ＨＶであった。

（実施例４）
Ｙ材料、Ｓｉ材料、Ｐｔ材料を用いて、二次溶解後の平打ちリングの組成が、Ｙを０．００７０質量％、Ｓｉを０．０００３質量％、残部をＰｔ材料及び不可避不純物となるように調整し、遠心鋳造装置内の溶解坩堝中に添加した。遠心鋳造装置内を真空雰囲気にした後、遠心鋳造装置内の高周波誘導炉を用いて一次溶解を行い、各材料を十分攪拌した。攪拌後、高周波の出力を切り、攪拌させた材料をインゴットにした。インゴットにした後、実施例１と同様に、遠心鋳造装置を大気開放し、あらかじめ９００℃に熱された鋳型を遠心鋳造装置にセットし、続いてインゴットの二次溶解を行った。インゴットの溶落を確認後、更に溶湯温度を１９１４℃に昇温した後、実施例１と同様に注湯した。注湯後、大気開放して、１本あたり４個の平打ちリングを備えた、１本のツリー状鋳造物を得た。拡大鏡を用いて目視確認したところ、鋳造物に割れは確認されなかった。実施例１と同様に、切断によって４個の平打ちリングを得た。切断後において、拡大鏡を用いて目視確認したところ、これらの平打ちリングに割れは確認されなかった。実施例１と同様に、平打ちリングの表面をカメラで撮影し、表面硬さを測定した。表面硬さの測定結果を表１に示す。また、実施例１と同様にＳＥＭを用いて断面微細組織を撮影し、平均結晶粒径を算出した。平均結晶粒径の算出結果を表１に示す。さらに、実施例１と同様にＩＣＰ発光分光法にて組成分析を行い、Ｙが０．００７０質量％、Ｓｉが０．０００３質量％、不可避不純物の合計が０．０１２３質量％であることを確認し、Ｐｔが９９．９８０４質量％であることを算出した。

（実施例５）
Ｙ材料、Ｓｉ材料、Ｐｔ材料を用いて、二次溶解後の平打ちリングの組成が、Ｙが０．００６８質量％、Ｓｉが０．００３０質量％、残部をＰｔ材料及び不可避不純物となるように調整し、遠心鋳造装置内の溶解坩堝中に添加した。遠心鋳造装置内を真空雰囲気にした後、遠心鋳造装置内の高周波誘導炉を用いて一次溶解を行い、各材料を十分攪拌した。攪拌後、高周波の出力を切り、攪拌させた材料をインゴットにした。インゴットにした後、実施例１と同様に、遠心鋳造装置を大気開放し、あらかじめ９００℃に熱された鋳型を遠心鋳造装置にセットし、続いてインゴットの二次溶解を行った。インゴットの溶落を確認後、更に溶湯温度を１８９９℃に昇温した後、実施例１と同様に注湯した。注湯後、大気開放して、１本あたり４個の平打ちリングを備えた、１本のツリー状鋳造物を得た。拡大鏡を用いて目視確認したところ、鋳造物に割れは確認されなかった。実施例１と同様に、切断によって４個の平打ちリングを得た。切断後において、拡大鏡を用いて目視確認したところ、これらの平打ちリングに割れは確認されなかった。実施例１と同様に、平打ちリングの表面をカメラで撮影し、表面硬さを測定した。表面硬さの測定結果を表１に示す。また、実施例１と同様にＳＥＭを用いて断面微細組織を撮影し、平均結晶粒径を算出した。平均結晶粒径の算出結果を表１に示す。さらに、実施例１と同様にＩＣＰ発光分光法にて組成分析を行い、Ｙが０．００６８質量％、Ｓｉが０．００３０質量％、不可避不純物の合計が０．０１１６質量％であることを確認し、Ｐｔが９９．９７８６質量％であることを算出した。

（比較例１）
Ｙ材料、Ｓｉ材料、Ｐｔ材料を用いて、二次溶解後の平打ちリングの組成が、Ｙを０．００５４質量％、Ｓｉを０．００４９質量％、残部をＰｔ材料及び不可避不純物となるように調整し、遠心鋳造装置内の溶解坩堝中に添加した。遠心鋳造装置内を真空雰囲気にした後、遠心鋳造装置内の高周波誘導炉を用いて一次溶解を行い、各材料を十分攪拌した。攪拌後、高周波の出力を切り、攪拌させた材料をインゴットにした。インゴットにした後、実施例１と同様に、遠心鋳造装置を大気開放し、あらかじめ９００℃に熱された鋳型を遠心鋳造装置にセットし、続いてインゴットの二次溶解を行った。インゴットの溶落を確認後、更に溶湯温度を１９１２℃に昇温した後、実施例１と同様に注湯した。注湯後、大気開放して、１本あたり４個の平打ちリングを備えた、１本のツリー状鋳造物を得た。拡大鏡を用いて目視確認したところ、鋳造物に割れが確認された。実施例１と同様に、切断によって４個の平打ちリングを得た。実施例１と同様に、平打ちリングの表面をカメラで撮影し、表面硬さを測定した。表面硬さの測定結果を表１に示す。また、実施例１と同様にＳＥＭを用いて断面微細組織を撮影し、平均結晶粒径を算出した。平均結晶粒径の算出結果を表１に示す。平打ちリングの表面の画像を図４に示し、平打ちリングの断面微細組織のＳＥＭ画像を図５に示す。さらに、実施例１と同様にＩＣＰ発光分光法にて組成分析を行い、Ｙが０．００５４質量％、Ｓｉが０．００４９質量％、不可避不純物の合計が０．０１１１質量％であることを確認し、Ｐｔが９９．９７８６質量％であることを算出した。

（比較例２）
Ｙ材料、Ｓｉ材料、Ｐｔ材料を用いて、二次溶解後の平打ちリングの組成が、Ｙを０．００９３質量％、Ｓｉを０．００８４質量％、残部をＰｔ材料及び不可避不純物となるように調整し、遠心鋳造装置内の溶解坩堝中に添加した。遠心鋳造装置内を真空雰囲気にした後、遠心鋳造装置内の高周波誘導炉を用いて一次溶解を行い、各材料を十分攪拌した。攪拌後、高周波の出力を切り、攪拌させた材料をインゴットにした。インゴットにした後、実施例１と同様に、遠心鋳造装置を大気開放し、あらかじめ９００℃に熱された鋳型を遠心鋳造装置にセットし、続いてインゴットの二次溶解を行った。インゴットの溶落を確認後、更に溶湯温度を１９１４℃に昇温した後、実施例１と同様に注湯した。注湯後、大気開放して、１本あたり４個の平打ちリングを備えた、１本のツリー状鋳造物を得た。拡大鏡を用いて目視確認したところ、鋳造物に割れが確認された。実施例１と同様に、切断によって４個の平打ちリングを得た。実施例１と同様に、平打ちリングの表面をカメラで撮影し、表面硬さを測定した。表面硬さの測定結果を表１に示す。また、実施例１と同様にＳＥＭを用いて断面微細組織を撮影し、平均結晶粒径を算出した。平均結晶粒径の算出結果を表１に示す。平打ちリングの表面の画像を図６に示し、平打ちリングの断面微細組織のＳＥＭ画像を図７に示す。さらに、実施例１と同様にＩＣＰ発光分光法にて組成分析を行い、Ｙが０．００９３質量％、Ｓｉが０．００８４質量％、不可避不純物の合計が０．０１０６質量％であることを確認し、Ｐｔが９９．９７１７質量％であることを算出した。

平打ちリングの表面及び断面微細組織の観察結果から、実施例１～実施例５で得られた平打ちリングは、Ｐｔ純度が高く、割れを抑制し、機械的特性に優れている鋳造品であることが示された。さらに、実施例３で得られた平打ちリングは、Ｐｔ純度が高く、割れを抑制し、機械的特性に優れている塑性加工品であることが示された。

一方、比較例１及び比較例２では、平打ちリングが［数１］と［数２］とを共に満たさなかったため、切断前のツリー状鋳造物には、既に割れが生じていた。Ｙ及びＳｉの合計含有量が多いことによって、Ｙの酸化物及びＳｉの酸化物の合計含有量も相対的に多くなり、溶湯の凝固収縮時の引張応力に耐えられず割れが発生するものと考えられる。

１平打ちリング
２枝部

Claims

合金元素としてａ質量％Ｙ及びｂ質量％Ｓｉを含有し、ａ及びｂが［数１］、［数２］及び［数３］を満たし、残部Ｐｔ及び不可避不純物からなることを特徴とする白金合金。
［数１］０．００４０≦（ａ＋ｂ）＜０．０１００
［数２］（ａ／ｂ）≧１．２
［数３］ｂ≧０．０００１
請求項１に記載の白金合金からなることを特徴とする装飾品。
請求項１に記載の白金合金からなることを特徴とする鋳造品。
表面硬さが６５ＨＶ以上９０ＨＶ以下であることを特徴とする請求項３に記載の鋳造品。
前記鋳造品の断面微細組織の観察における平均結晶粒径が２００μｍ以上４００μｍ以下である微細組織を有することを特徴とする請求項３又は４に記載の鋳造品。
請求項１に記載の白金合金からなることを特徴とする塑性加工品。
表面硬さが１００ＨＶ以上であることを特徴とする請求項６に記載の塑性加工品。