JP7429757B2 - 白金合金 - Google Patents

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Description

本発明は、白金合金に関する。本発明は、この合金から作製された品物、特に装飾品に関し、より具体的には、計時器部品に関する。
腕時計の製造及び宝飾品に使用される白金系合金は、数種類が市販されている。これらの合金は、国際的に認知されている９５重量％の等級で主に使用されるという特徴を有し、そのため合金化元素の含有量が大きく制限される。したがって、合金化元素は、当該元素に特異的な技術上の制約を受けることとなる。第１の従来の合金化元素は、ルテニウム、コバルト、銅、イリジウムである。ルテニウムを含有する白金合金は、宝飾品及び腕時計の製造において、特に機械加工製品に広く使用されている。ルテニウムを含有する白金合金は、市販されている最も白い白金合金であるという特徴を有する。残念ながら、この合金は、鋳造温度が高く、溶融範囲が比較的低いことから、鋳造が困難である。加えて、この合金は、プロファイルターニング、ミリング及びドリル加工などの従来の機械加工技術にしか適さない。
本発明の目的は、機械加工への適性に優れながら鋳造が容易であり、眩しい白さを有する新規白金合金を提案することによって、上記欠点を克服することである。
上記の目的のため、本発明は、９５．００～９６．００重量％のＰｔと、１．００～４．９５重量％のＲｕと、０．０５～２．００重量％のＧｅと、０～２．００重量％のＡｕと、総含有量が０．５０重量％以下の任意の不純物とからなる白金金属に関する。
好ましくは、Ｒｕ含有量は、２．００～４．９５重量％である。より好ましくは、Ｒｕ含有量は、３．００～４．９５重量％である。特に好ましくは、Ｒｕ含有量は、３．５０～４．８０重量％である。
好ましくは、Ｇｅ含有量は、０．０５～１．５０重量％である。より好ましくは、Ｇｅ含有量は、０．０５～１．００重量％である。特に好ましくは、Ｇｅ含有量は、０．０７～０．７０重量％である。
好ましくは、Ａｕ含有量は、０．０５～１．５０重量％である。より好ましくは、Ａｕ含有量は、０．１０～１．００重量％である。特に好ましくは、Ａｕ含有量は、０．１０～０．７０重量％である。
ルテニウムは、合金にある程度の硬度及び白色度をもたらす。ゲルマニウムの添加は、合金の硬度を大幅に増大させる。更に、ゲルマニウムの添加は、合金の機械加工性を高め、鋳造温度を低下させると同時に溶融範囲を増大することを可能にする。金の添加は、機械加工性及び鋳造性に対して同じ効果を有する。
典型的には、本発明による合金は、黄色度指数Ｙｉ１０°が７～８であり、ＨＶ２硬度が１４０～２３０である。
有利には、本発明による合金は、面心立方型単相構造を有し、ＧｅＰｔ３、ＧｅＰｔ２、Ｇｅ２Ｐｔ３、ＧｅＰｔ、Ｇｅ３Ｐｔ２、ＧｅＲｕなどの金属間析出物を含まない。金属間析出物は固溶体によって硬度を低下し、研磨工程中に欠陥を発生する可能性がある（ハードスポットの存在）。
したがって、この合金の組成は、硬度と、機械加工性と、鋳造性とのバランスに非常に優れ、合金の白色に悪影響を及ぼさない。
本発明は、この合金から作製された品物、特に計時器部品にも関する。
本発明の合金は、９５重量％の等級の白金合金である。
本発明によると、白金合金は、９５．００～９６．００重量％のＰｔと、１．００～４．９５重量％のＲｕと、０．０５～２．００重量％のＧｅと、０～２．００重量％のＡｕと、総含有量≦０．５０重量％の任意の不純物とからなる。合金は、上記の種々の元素と不純物とからなる。すなわち、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｇｅ、Ａｕ及び任意の不純物の全部で、１００％の割合に達する。
好ましくは、Ｒｕ含有量は、２．００～４．９５重量％である。より好ましくは、Ｒｕ含有量は、３．００～４．９５重量％である。特に好ましくは、Ｒｕ含有量は、３．５０～４．８０重量％である。
好ましくは、Ｇｅ含有量は、０．０５～１．５０重量％である。より好ましくは、Ｇｅ含有量は、０．０５～１．００重量％である。特に好ましくは、Ｇｅ含有量は、０．０７～０．７０重量％である。
好ましくは、Ａｕ含有量は、０．０５～１．５０重量％である。より好ましくは、Ａｕ含有量は、０．１０～１．００重量％である。特に好ましくは、Ａｕ含有量は、０．１０～０．７０重量％である。
有利には、第１の変形によると、白金合金は、９５．００～９６．００重量％のＰｔと、２．００～４．９０重量％のＲｕと、０．０５～１．５０重量％のＧｅと、０．０５～１．５０重量％のＡｕと、総含有量≦０．５０重量％の任意の不純物とからなる。
有利には、第２の変形によると、白金合金は、９５．００～９６．００重量％のＰｔと、３．００～４．８５重量％のＲｕと、０．０５～１．００重量％のＧｅと、０．１０～１．００重量％のＡｕと、総含有量≦０．５０重量％の任意の不純物とからなる。
有利には、第３の変形によると、白金合金は、９５．００～９６．００重量％のＰｔと、３．５０～４．８３重量％のＲｕと、０．０７～０．７０重量％のＧｅと、０．１０～０．７０重量％のＡｕと、総含有量≦０．５０重量％の任意の不純物とからなる。
本発明による白金合金は、特に計時器部品の製造に適用され、より具体的には、ミドルケース、裏蓋、ベゼル、プッシュボタン、竜頭、ベルトのリンク、ベルトの中留、文字盤、時計針、文字盤時字などの外側部分の計時器部品に適用される。概して、この合金は、任意の品物に使用されてもよく、より具体的には、任意の装飾品に、例えば、宝飾品の分野で、使用されてもよい。
本発明による合金は、ＨＶ２硬度が１４０～２３０、場合により１５０～２１０であり、後に定義するような黄色度指数Ｙｉ１０°が７～８である。
有利には、本発明による合金は、面心立方型単相構造を有し、ＧｅＰｔ３、ＧｅＰｔ２、Ｇｅ２Ｐｔ３、ＧｅＰｔ、Ｇｅ３Ｐｔ２、ＧｅＲｕなどの金属間析出物を含まない。
本発明による白金合金を調製する手順は、以下のとおりである：
－合金の組成に組み込まれる主な元素は、９９９～９９９．９パーミルの純度を有し、脱酸素されている。
－合金の組成元素を、ルツボに入れ、元素が溶融するまで加熱する。
－加熱は、アルゴン分圧下の密閉誘導炉内で実施する。
－溶融合金を、インゴット鋳型に鋳込む。
－固化後、インゴットを、任意選択で水焼入れ処理する。
－冷却されたインゴットを、次いで、冷間圧延し、その後焼きなましする。各焼きなましと焼きなましとの間の冷間加工の度合いは、４０～８０％である。
－各焼きなましは２０～１２０分間持続し、純Ｈ２又はＨ２とＮ２との混合物からなる還元雰囲気下にて９００℃～１１００℃で実施する。
－焼きなまし作業後の冷却は、水焼入れ又は開放空気冷却により実施する。
上記の方法で作製した本発明による合金の比色値及び硬度を、比較例と共に表１に示す。比較例であるＮｏ．１の組成は、ゲルマニウムを含まず、金とルテニウムとを含む。Ｎｏ．２～Ｎｏ．１１の試料は、金とゲルマニウムとを含むが、Ｎｏ．１２及びＮｏ．１３の試料は金を含まない。測定は、焼きなましと研磨を施した試料で実施した。
ＣＩＥＬＡＢ色空間におけるＬ＊ａ＊ｂ＊比色値（ＩＥＣ Ｎｏ．１５、ｌＳＯ ７７２４／１、ＤＩＮ５０３３ Ｔｅｉｌ７、ＡＳＴＭ Ｅ－１１６４に従う）は、ＫＯＮＩＣＡ ＭＩＮＯＬＴＡ Ｃｍ－２６００ｄ分光測色計にＤ６５光源及び視角１０°を用いて測定した。合金の白色度の指標である黄色度指数Ｙｉ１０°は、ＡＳＴＭ Ｅ３１３に従って、Ｌ＊ａ＊ｂ＊値から計算されている。この指数が低いほど、合金は白い。
Ｎｏ．２～Ｎｏ．１３の合金では、ゲルマニウムの添加により、硬度の大幅且つほぼ直線的な増加が観察されるが、黄色度指数は、ほぼ同じ７～８の範囲に維持される。本発明による合金は、１５０～１９６ＨＶ２の硬度を有するのに対し、ゲルマニウムを含まない参照合金Ｎｏ．１は１３８ＨＶ２である。合金Ｎｏ．５及びＮｏ．７における０．１重量％という少量のゲルマニウムの添加は、硬度に大きく影響し、その値は１５０ＨＶ２に達する。０．５重量％のゲルマニウムを添加すると、硬度は１９６ＨＶ２まで上昇する。ゲルマニウムの添加は、合金が金を含むか否かにかかわらず、硬度に大きな影響を与えることが観察できる。
Figure 0007429757000001

Claims (18)

  1. 白金合金であって、以下の元素：
    －９５．００～９６．００重量％のＰｔ、
    －１．００～４．９５重量％のＲｕ、
    －０．０５～２．００重量％のＧｅ、
    －０～２．００重量％のＡｕ、
    －総含有量が≦０．５０重量％である任意の不純物
    からなる、白金合金。
  2. Ｒｕ含有量は、２．００～４．９５重量％であることを特徴とする、請求項１に記載の白金合金。
  3. Ｒｕ含有量は、３．００～４．９５重量％であることを特徴とする、請求項１に記載の白金合金。
  4. Ｒｕ含有量は、３．５０～４．８０重量％であることを特徴とする、請求項１に記載の白金合金。
  5. Ｇｅ含有量は、０．０５～１．５０重量％であることを特徴とする、請求項１に記載の白金合金。
  6. Ｇｅ含有量は、０．０５～１．００重量％であることを特徴とする、請求項１に記載の白金合金。
  7. Ｇｅ含有量は、０．０７～０．７０重量％であることを特徴とする、請求項１に記載の白金合金。
  8. Ａｕ含有量は、０．０５～１．５０重量％であることを特徴とする、請求項１に記載の白金合金。
  9. Ａｕ含有量は、０．１０～１．００重量％であることを特徴とする、請求項１に記載の白金合金。
  10. Ａｕ含有量は、０．１０～０．７０重量％であることを特徴とする、請求項１に記載の白金合金。
  11. ９５．００～９６．００重量％のＰｔと、２．００～４．９０重量％のＲｕと、０．０５～１．５０重量％のＧｅと、０．０５～１．５０重量％のＡｕと、総含有量≦０．５０重量％の任意の不純物とからなることを特徴とする、請求項１に記載の白金合金。
  12. ９５．００～９６．００重量％のＰｔと、３．００～４．８５重量％のＲｕと、０．０５～１．００重量％のＧｅと、０．１０～１．００重量％のＡｕと、総含有量≦０．５０重量％の任意の不純物とからなることを特徴とする、請求項１に記載の白金合金。
  13. ９５．００～９６．００重量％のＰｔと、３．５０～４．８３重量％のＲｕと、０．０７～０．７０重量％のＧｅと、０．１０～０．７０重量％のＡｕと、総含有量≦０．５０重量％の任意の不純物とからなることを特徴とする、請求項１に記載の白金合金。
  14. １４０～２３０のＨＶ２硬度、及び７～８の黄色度指数Ｙｉ１０°を有することを特徴とする、請求項１に記載の白金合金。
  15. その構造が面心立方型単相であり、ＧｅＰｔ３、ＧｅＰｔ２、Ｇｅ２Ｐｔ３、ＧｅＰｔ、Ｇｅ３Ｐｔ２、ＧｅＲｕである金属間析出物を含まないことを特徴する、請求項１に記載の白金合金。
  16. 請求項１に記載の白金合金で作製された品物。
  17. 前記品物は装飾品であることを特徴とする、請求項１６に記載の品物。
  18. 前記品物は、ミドルケース、裏蓋、ベゼル、プッシュボタン、竜頭、ベルトのリンク、ベルトの中留、文字盤、時計針、及び文字盤時字を含む群から選択される計時器部品であることを特徴とする、請求項１６に記載の品物。
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