JPH01150487A - 多層金属管状体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は多層金属管状体における各金属間の接合性が良
好で高品質なものが得られ、且つ生産性も優れた多層金
属管状体の製造方法に関するものである。

［従来の技術］ たとえば指輪、イヤリング、ネックレス、高級文房具あ
るいは高級インテリア製品等のような装飾品においては
、金や白金あるいはこれらの合金さらにはその他の貴金
属を積層してなる多層金属管状体が多く用いられている
。

このような２種以上の金属を積層してなる多層金属管状
体を作るには、内・外径の異なるいくつかの引抜管ある
いは押出管をそれぞれ同心円状に重ね合せて接合する手
段が採用されている。この際重ね合せた管状体を接合す
る方法としては（１）ろう付性 （２）熱拡散法 （３）鋳込み法 等がある。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが上記方法では、製造条件特に接合条件に起因す
る下記のような問題があって高品質のものが得られない
ばかりでなく不合格品を作る危険が多く、また生産性も
低いのが現状である。

（１）ろう付性ではろう材使用によるろう付部の耐食性
の低下 （２）熱拡散法では温度による変形や変色（３）鋳込み
法では接合不良や微小空孔の残存上記状況に鑑み本発明
者等は多層金属管状体における各金属層間の接合性が良
好で高品質なものが得られ、かつ確実性および生産性に
優れた多層金属管状体の製造方法について検討した。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決することのできた本発明とは２種以上
の金属円筒管を同心円状に重ね合わせて構成した多重金
属円筒管体を、 （１）最外面側金属円筒管あるいは最外面側保護用金属
円筒管 （２）最内面側保護用金属中実棒あるいは最内面側保護
用金属円筒管 （３）両端面側保護用ダミーブロック で封じこむと共に上記各部材間々隙を脱気し、こうして
構成された円柱状あるいは円筒状ビレットを熱間静水圧
押出し及び／または引抜加工して要求径に調整した後上
記保護用の各部材を除去し、さらに必要長に切断した後
加圧先行型の熱間静水圧加圧処理を行なうことを構成要
旨とするものである。

［作用］ 本発明においては、まずたとえば第１図、第２図、第３
図（ａ）に示すような円柱状あるいは円筒状ビレット（
以下複合ビレットと記す）を作成する。

該複合ビレットは互いに内・外径の異なる２　ｆｆｆｉ
以上の金属円筒管２．３あるいは更に金属円筒管４を同
心円状となるように重ね合わせて多重金属円筒管体とし
、該多重金属円筒管体の最外面側円筒管４あるいはさら
にその上へ重ね合わせた保護用金属円筒管９、並びに多
重金属円筒管体の最内面側に挿入した保護用金属中実棒
あるいは保護用金属円筒管８の各端部と前記多重金属円
筒管体の両端面側に設けたダミーブロック５．６を各部
材の間隙を脱気するとともに溶接あるいはその他の方法
で接合して封じこめる。各部材の間隙の脱気に当たって
は、たとえば電子ビーム溶接装置内で各部材の間隙を脱
気しながら溶接するか、脱気しないままで一部未接合部
を残して溶接し、そこから脱気したり、第１図のように
脱気管７を設けてそこから脱気した後密封するという方
法を採用しても良い。

前記各金属円筒管の素材としては、Ａｕ、Ａｕ合金、ｐ
ｔ、ｐｔ金合金Ａｇ、Ａｇ合金等の貴金属やＴｉ、Ｔｉ
合金、Ｃｕ、Ｃｕ合金、ＡＩ。

Ａｔ合金、ステンレス鋼等の金属を非限定的に例示する
ことができ、金属円筒管の保護用金属としては、後述す
るような方法によって保護用金属を除去する際に最終製
品に欠損を与えることなく容易に除去できるものであれ
ばいずれでも良い。

前記のようにして得た複合ビレットを熱間静水圧押出し
及び／または引抜加工して要求径に調整する。熱間静水
圧押出し条件または引抜加工条件はなんら限定されない
が、熱間静水圧押出しを採用する場合において複合ビレ
ットとして完全に脱気したものを使用し、特に高温、高
押出比で熱間静水圧押出しを行なうと熱間静水圧押出し
のみでも金属層間の接合性に優れた製品か得られること
が分かり別途特許出願した。しかし上記のようなシビア
ーな条件での熱間静水圧押出しでは、金属界面部での熱
拡散による接合を完全に行なわせるための時間が必要と
なるので押出速度が遅くなる他、金属界面には高度の清
浄度が要求されるので作業性において問題も残る。従っ
て熱間静水圧押出しは格別の高温高押出比で行なわず、
接合の不十分さは後述の熱間静水圧加圧処理によって解
消することとした。また寸法形状の関係から小押出比で
押出して行なう場合もあるが、この場合も接合は不十分
であり、やはり熱間静水圧加圧処理によって接合の完全
をはかった。

複合ビレットを要求径に調整したならば保護用部材をド
リル切削等の機械的方法あるいは硝酸洗浄等の化学的方
法により除去して多層金属円筒を得、その後詰円筒を次
の熱間静水圧加圧処理に適した長さに切断して多層金属
管状体を得る。

以上のようにして得られた多層金属管状体に対して熱間
静水圧加圧処理（以下ＨＩＰ処理と記す）を行なう。Ｈ
ＩＰｆｉ理法としては、加圧先行型と加熱先行型の２通
りがあるが、本発明においては加圧先行型を採用する。

なぜならば加熱を先行させると各金属の熱膨張差による
剥離が生じやすいからである。ＨＩＰ処理条件はＮ２．
Ａｒ等の非酸化性ガスを用い、常法に従って１０００〜
２０００　ｋｇ／ｃｍ２．　７００〜８００℃下で行な
う。

以上のように熱間静水圧押出し及び／または引抜加工し
たものに対してＨＩＰ処理を行なうという本発明方法を
採用すると、熱間静水圧押出し及び／または引抜加工の
ままでは繰返し曲げ試験によって剥離が生ずるものでも
各金属層界面部で相互拡散がおこり強固な接合面が得ら
れる。尚ＨＩＰ処理に際して熱間静水圧押出し及び／ま
たは引抜加工によって金属層は一応の密着状態となって
いるので、ＨＩＰ用ガスが各金属層の界面部に浸入する
ことはなく、ＨＩＰ処理試料をカプセルに包まなくても
健全なものが得られ、生産コストの上昇を抑制すること
ができる。

このようにして得られた多層金属管状体は金属層間が強
固に接合したものとなり、また長めに製造した円筒を必
要長に切断するという方法であるから確実性と生産性の
良いものとなる。

こうして得られた多層金属管状体から装飾品を製造する
場合には後述するような加工を加えて目的とする製品と
する。すなわちたとえば第４図に示すようにＡｕ−Ｐｔ
−Ａｕ層よりなる貴金属管状体を素管として該素管の一
部を切削したり彫刻すると、切削面にそれぞれの貴金属
層が表われ色彩豊かなものが得られる。

［実施例］ 本発明に係る一実施例を具体的に述べる。

まず第３図（ｂ）　　に示すような複合ビレットを作製
する。尚第３図（ｂ）は第３図（ａ）における金属層間
の隙間を誇張して描いた断面図である。

第３図（ｂ）の複合ビレットは所謂１８に合金管２（内
径２５ｍｍ、外径３５ｍｍ、長さ１００ｍｍ）、Ｐｔを
１０％含むＰｔ−Ｐｄ合金管３（内径３５．５ｍｍ、外
径４５．５ｍｍ、長さ１００１１１１１１）、最内面側
保護用Ｃｕ管８、最外面側保護用Ｃｕ管９、端面保護用
Ｃｕダミーブロック５および６より構成され、ダミーブ
ロック５ど保護用Ｃｕ管８および９の端部ａ、ｂとはあ
らかじめ周溶接によって接合しておき、各部材はそれぞ
れ十分に洗浄・脱脂したものを組立て、電子ビーム溶接
装置内で各部材間の隙間を脱気しなからＣｕダミーブロ
ック６と保護用管８および９の他端部ｃ、ｄとを周溶接
し複合ビレットとしたものである。

このようにして作製した複合ビレットを、温度及び押出
比を変えて熱間静水圧押出し及び／または引抜加工して
外径２４ｍｍ、長さ９８０ｍｍの円筒状複合月な得た。

その後詰円筒状複合材の最外面側保護用Ｃｕ管９．最内
面側保護用Ｃｕ管８゜Ｃｕダミーブロック５および６を
切削と硝酸洗浄により除去して２層貴金属円筒を得た。

該円筒を切断して外径２０．６ｍｍ、内径１７．５ｍｍ
、長さ３ｍｍの２層貴金属管状体（２層貴金属リング）
を得た。

この時の接合状態を後述するリング圧縮試験で調べた結
果を第１表に示す。尚引抜加工したものはいずれも接合
状態は不良であった。

（リング圧縮試験） 第５図（ａ）〜　（ｄ）に示すように２層貴金属リング
を矢印方向から圧縮し、さらに該方向の直角方向から圧
縮して各層間の剥離状態（ｄ）を調べた。

第　　　１　　　表 ×：剥離大 △ニ一部剥離発生 ○：ミクロ観察で部分的に剥離有り ◎：良好 前記のようにして得た２層貴金属リングを１５００ｋｇ
／ｃｍ２．８００℃で加圧先行型のＨＩＰ処理に付した
。ＨＩＰ処理後の２層貴金属リングに対してリング圧縮
試験を行ない各金属間の接合状態を調べた結果、前記第
１表において剥離大のものおよび引抜加工で単に機械的
に接合していたものも金属層間が相互拡散して接合性に
優れたものが得られた。

尚実施例においては２層貴金属管状体の製造例を示した
が金属円筒管の積層本数を変えることによって目的とす
る層数の金属管状体を得ることができる。

［発明の効果］ 本発明は以上のように構成されているので各金属層間が
強固に接合して高品質の多層金属管状体が得られ、また
確実性と生産性に優れた製造方法が提供されることとな
った。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図（ａ）は複合ビレットの例
を示す断面図、第３図（ｂ）は第３図（ａ）の金属層間
の隙間を誇張しで描いた図、第４図は多層金属管状体の
加工例を示す断面図、第５図はリング圧縮試験方法を示
す図である。 １・・・中実棒 ２．３．４・・・金属円筒管（実施例においては２・・
・１８に合金管、３・・・Ｐｔ　８５０管）５．６・・
・ダミーブロック（実施例においてはＣｕダミーブロッ
ク） ７・・・脱気管 ８．９・・・保護用金属円筒管（実施例においては保護
用Ｃｕ管）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ２種以上の金属円筒管を同心円状に重ね合わせて構成し
   た多重金属円筒管体を、 （１）最外面側金属円筒管あるいは最外面側保護用金属
   円筒管 （２）最内面側保護用金属中実棒あるいは最内面側保護
   用金属円筒管 （３）両端面側保護用ダミーブロック で封じこむと共に上記各部材間々隙を脱気し、こうして
   構成された円柱状あるいは円筒状ビレットを熱間静水圧
   押出し及び／または引抜加工して要求径に調整した後上
   記保護用の各部材を除去し、さらに必要長に切断した後
   加圧先行型の熱間静水圧加圧処理を行なうことを特徴と
   する多層金属管状体の製造方法。