JPH0563532B2

JPH0563532B2 -

Info

Publication number: JPH0563532B2
Application number: JP1003811A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Takayanagi; Yutaka Okimori; Noboru Morita
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 1989-01-12
Filing date: 1989-01-12
Publication date: 1993-09-10
Also published as: JPH02185933A

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、貴金属装飾品製造に関連する黒色化
する金合金及びその処理法に関するものである。

〈従来の技術〉従来、金合金としては金と銀と銅系、若しくは
金とニツケルと銅系が多く、銀、ニツケル、銅の
配合量により発色の度合いを異ならせている。

また、最近では金とアルミニウム合金、金とカ
ドミウム合金の開発も行なわれた。

〈発明が解決しようとする課題〉しかし、従来の上記した金合金では赤、黄色、
紫、黄緑、白の五色のみで、装飾品としての多色
デザイン化を図る上で限界があり、上記以外の有
色金合金の開発が要望されていた。

本発明の黒色化する金合金は、上記した従来の
金合金にもう１色加わることになり、金合金の装
飾品の多色化とデザインの許容範囲を拡大するこ
とができるものである。

〈課題を解決するための手段〉本発明は、 (イ) 純金（Au）、銀（Ag）含有量が40重量％以
下のAu−Ag合金、ニツケル（Ni）含有量40重
量％以下のAu−Ni合金から選ばれる一種以上と、 (ロ) 鉄（Fe）、チタン（Ti）から選ばれる一種以上とからなり、上記(イ)の割合が99.9〜55重量％であり、(ロ)の割
合が0.1〜45重量％である金合金の表層部全体に、
均一な黒色被膜を生成させてなる黒色化する金合
金装飾品である第１発明と、 (イ) 純金（Au）、銀（Ag）含有量が40重量％以
下のAu−Ag合金、ニツケル（Ni）含有量40重
量％以下のAu−Ni合金から選ばれる一種以上と、 (ロ) 鉄（Fe）、チタン（Ti）から選ばれる一種以上とからなり、上記(イ)の割合が99.9〜55重量％であり、(ロ)の割
合が0.1〜45重量％である金合金とし、この金合
金を鋳造その他の加工手段により加工品とした
後、大気中若しくは大気の酸素分圧より高いか若
しくは低い酸化雰囲気中において上記した合金の
融点以下の温度で加熱処理し、その後冷却処理を
行つて合金製品の表層部全体に均一な黒色被膜を
生成させるようにしたことを特徴とする黒色化す
る金合金装飾品の処理法である第２発明とから成
るものである。

上記した本発明における各発明においては、各
必要元素あるいは各元素を含有した合金を真空ま
たは不活性ガス雰囲気中において、水冷式の銅ル
ツボを備えたアーク溶解炉、高周波溶解炉等によ
り溶製することにより得られる。

また、通常、一回の溶解量は、40〜100g程度
が適当である。

上記した工程により得られる金合金は、具体的
にはAu−Fe合金、Au−Ti合金、 Au−Fe−Ti合金、 Au−Ag−Fe合金、Au−Ag−Ti合金、 Au−Ag−Fe−Ti合金、 Au−Ni−Fe合金、Ai−Ni−Ti合金、 Au−Ni−FerTi合金、 Au−Ag−Ni−Fe合金、Au−Ag−Ni−Ti合
金、 Au−Ag−Ni−Fe−Ti合金である。

上記のように溶製した各合金のインゴツトを真
空若しくは不活性ガス、例えばアルゴンガス雰囲
気中において溶解し、マグネシア、ジルコン、ア
ルミナ、ムライト、シリカ等で作られた種々の形
の鋳型へ鋳造する。この場合、鋳造時に不活性ガ
スによる加圧若しくは遠心力を利用して鋳型内の
空洞（キヤビテイ）への充填性を良好にすること
が望ましい。

上記のように鋳造した後に得られた製品には、
ヤスリだけ、キサゲ、砥石研磨、バブ研磨を施し
た後、800℃で10分程度加熱する。

上記した加熱工程における加熱温度は各合金の
融点以下の温度ならば任意に、加熱時間について
も任意に変えることができる。

上記した加熱工程後には、冷却工程を行なう。

この冷却工程は、空冷、水冷、各種の塩水溶液
または稀酸、稀アルカリ水溶液中での冷却または
油冷でもよい。

上記した加熱と冷却処理工程によつて、数μm
の光輝をはなつ黒色被膜が、Au合金加工品の表
層部に形成される。

尚、上記した発色処理が終了した時点で形成さ
れた黒色の光沢度が不充分であれば、表面を再度
軽くバフ研磨した後、都市ガス、プロパンガス等
によるガスバーナーの炎を製品の表面に短時間あ
ててつや出しするとよい。

ところで、本発明の加熱による発色処理は、加
工品の大きさにより異なるが、かなり広い範囲に
とることが可能であり、加熱温度は大気雰囲気下
では300〜1000℃で、加熱時間を長くするほど黒
色化層が厚くなり、より黒色の度合は増す。

従つて、本発明の黒色化する金合金の作成者
は、所望する黒色の度合に合せて加熱時間を調整
すればよい。

通常の加熱時間は１〜10分ほどであり、指輪、
ブローチ等の小さな物では１〜２分、少し大きな
物でも３〜５分で充分のようである。

尚、上記各合金における(イ)の銀（Ag）、ニツケ
ル（Ni）は、金品位及び機械的特性を調整する
ための添加元素である。即ち、(イ)のAu−Ag合金
及びAu−Ni合金において銀（Ag）、ニツケル
（Ni）の含有量がそれぞれ40重量％より多いと、
強度、硬さ、加工性等の機械的特性が悪くなり、
また、金品位（一般に金合金装飾品の市場には金
含有量が最も低いもので40重量％のものが市販さ
れているのでこれを金含有量の下限とする）が低
くなるので金合金装飾品としての価値が少なくな
る。

また、(ロ)の鉄（Fe）、チタン（Ti）は、黒色の
選択酸化被膜を形成させるためのものであり、そ
の総量が45重量％を越えると金品位が低くなるの
で金合金装飾品としての価値が低下すると共に金
合金が硬くなり過ぎて鋳造後の後加工が困難とな
りまた脆くなる。逆に(ロ)の総量が0.1重量％より
も少ないと灰色もしくは灰黒色となつて装飾価値
の高い黒色に発色しない。

以上説明した本発明の金合金の溶製方法と黒色
化処理技術の概略を第２図に示した。

〈実施例〉最も一般的なAu品位の18カラツト（Au＝75重
量％）のAu合金について実施した例を以下に示
した。

実施例１ Au合金の配合純Au 30g（75重量％）電解Fe 10g（25重量％）上記配合のものをアルゴンガス雰囲気中におい
て、アーク溶解炉で溶製し、Au−Fe合金を得
た。上記Au−Fe合金を真空中で遠心鋳造を行つ
て得られた鋳造品（指輪）にヤスリ掛け、研磨を
して表面を仕上げた後、大気中で800℃で２分間
均熱して発色処理した後、水冷した。黒色の被膜
の厚さは１〜2μmであり、黒色の被膜を形成する
組成物はAuを含有するFeOであつた。黒色は光
沢を有し、美麗であつた。

実施例２ Au合金の配合純Au 30g（75重量％）純Ti 10g（25重量％）実施例１と同様の溶製方法によりAu−Ti合金
を得た。その後、遠心鋳造を行つて得られた鋳造
品（指輪）にヤスリ掛け、研磨をして表面を仕上
げた後、大気中で800℃で３分間均熱して発色処
理した後、水冷した。黒色の被膜の厚さは１〜
2μmであり、黒色の被膜をTiO₂の低次酸化物で
あるTiO_2-xにAuが含まれた組成物であつた。

実施例３ Au合金の配合純Au 30g（75重量％）電解Fe 3g（25重量％） Fe−Ti合金（Ti＝71.5％） 3g（12.5重量％）上記した実施例１と同一の方法で溶製し、鋳造
して得られた鋳造品（指輪）を800℃で２分間均
熱して発色処理した後、空冷した。鋳造品の黒色
の被膜の厚さは２〜3μmであり、黒色層はFeO、
TiO_2-x、FeO・TiO₂等の黒色酸化物にAuが含ま
れた組成物であつた。

実施例４ Au合金の配合純Au 30g（75重量％）電解Fe 8.9g（12.5重量％） Fe−Ti合金（Ti＝71.5％）1.1g（12.5重量％）前記した実施例１と同一の方法で溶製し、鋳造
して得られた鋳造品（指輪）を800℃で２分間均
熱して発色処理した後、空冷した。黒色の被膜の
厚さは１〜2μmであり、黒色の被膜は主にFeO、
TiO_2-x等にAuが含まれた組成物であつた。

実施例５ Au合金の配合純Au 30g（75重量％）電解Fe 9.73g（24.5重量％） Fe−Ti合金（Ti＝71.5％）0.27g（0.5重量％）上記と同一の方法で溶製し、鋳造して得られた
鋳造品（指輪）を800℃で２分間均熱して発色処
理した後、空冷した。黒色の被膜の厚さ及び組成
物は実施例４とほぼ同様であつた。

実施例６ Au合金の配合純Au 30g（75重量％）純Ag 8g（20重量％）純Ti 2g（５重量％）上記と同一の方法で溶製し、鋳造して得られた
鋳造品（指輪）を700℃で３分間均熱して発色処
理した後、空冷した。黒色の被膜の厚さは１〜
2μmであり、黒色の被膜は、TiO_2-x、及びAuに
若干量のAg₂Oが含まれた組成物であつた。

実施例７ Au合金の配合純Au 30g（75重量％）純Ag 8g（20重量％）電解Fe 2g（５重量％）上記と同一の方法で溶製し、鋳造して得られた
鋳造品（指輪）を700℃で５分間均熱して発色処
理した後、空冷した。黒色の被膜の厚さは１〜
2μmであり、黒色の被膜は、主にFeOを含有した
Auであり、Ag₂Oがわずかに混在している組成物
であつた。

実施例８ Au合金の配合純Au 30g（75重量％）純Ag 8g（20重量％）電解Fe 2g（５重量％）純Ti 8g（20重量％）上記と同一の方法で溶製し、鋳造して得られた
鋳造品（指輪）を700℃で３分間均熱して発色処
理した後、空冷した。黒色の被膜の厚さは１〜
2μmであり、黒色の被膜はFeO、TiO_22-x及びAu
であつた。

実施例９ Au合金の配合純Au 30g（75重量％）電解Ni 8g（20重量％）電解Fe 2g（５重量％）上記と同一の方法で溶製し、鋳造して得られた
鋳造品（指輪）を750℃で３分間均熱して発色処
理した後、空冷した。黒色の被膜の厚さは１〜
2μmであり、黒色の被膜は、主にFeOを含有した
Auであつた。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、従来、
赤、黄、黄緑、白、紫の５色であつたAu合金に、
黒色が加わることによつて、貴金属装飾品として
より多彩なデザインが可能になるとともに、装飾
品の高付加価値化につながる。

また、本発明の黒色化させた金合金の処理法
は、特殊な原材料及び処理装置を必要としないの
で適用性は極めて高い。

Claims

【特許請求の範囲】１ (イ) 純金（Au）、銀（Ag）含有量が40重量
％以下のAu−Ag合金、ニツケル（Ni）含有量
40重量％以下のAu−Ni合金から選ばれる一種以上と、 (ロ) 鉄（Fe）、チタン（Ti）から選ばれる一種以上とからなり、上記(イ)の割合が99.9〜55重量％であり、(ロ)の割
合が0.1〜45重量％である金合金の表層部全体に、
均一な黒色被膜を生成させてなる黒色化する金合
金装飾品。２ (イ) 純金（Au）、銀（Ag）含有量が40重量
％以下のAu−Ag合金、ニツケル（Ni）含有量
40重量％以下のAu−Ni合金から選ばれる一種以上と、 (ロ) 鉄（Fe）、チタン（Ti）から選ばれる一種以上とからなり、上記(イ)の割合が99.9〜55重量％であり、(ロ)の割
合が0.1〜45重量％である金合金とし、この金合
金を鋳造その他の加工手段により加工品とした
後、大気中若しくは大気の酸素分圧より高いか若
しくは低い酸化雰囲気中において上記した合金の
融点以下の温度で加熱処理し、その後冷却処理を
行つて合金製品の表層部全体に均一な黒色被膜を
生成させるようにしたことを特徴とする黒色化す
る金合金装飾品の処理法。