JPH06116664A - 硬度が高く加工性に優れる装飾用白金合金 - Google Patents
硬度が高く加工性に優れる装飾用白金合金Info
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- JPH06116664A JPH06116664A JP26480292A JP26480292A JPH06116664A JP H06116664 A JPH06116664 A JP H06116664A JP 26480292 A JP26480292 A JP 26480292A JP 26480292 A JP26480292 A JP 26480292A JP H06116664 A JPH06116664 A JP H06116664A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 とくに、Pt：85〜95wt％の装飾用白金合金材
と同じレベルの硬さと加工性とを有し、一方で靱性や鋳
造性にも優れる、Pt：99wt％以上の高級装飾用白金合金
を提供すること。 【構成】 Si：0.15〜0.01wt％を含み、Mo, Mn, Cuおよ
びCoのうちから選ばれる少なくとも１種または２種の元
素を0.10wt％以下含有し、残部が99.0〜99.9wt％のPtと
不可避不純物からなる装飾用白金合金。
と同じレベルの硬さと加工性とを有し、一方で靱性や鋳
造性にも優れる、Pt：99wt％以上の高級装飾用白金合金
を提供すること。 【構成】 Si：0.15〜0.01wt％を含み、Mo, Mn, Cuおよ
びCoのうちから選ばれる少なくとも１種または２種の元
素を0.10wt％以下含有し、残部が99.0〜99.9wt％のPtと
不可避不純物からなる装飾用白金合金。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、硬度が高く加工性に
優れる装飾用白金合金に関し、とくにSiまたはGeの固溶
硬化作用を利用して、装飾用白金合金としての必要な硬
度と加工性とを、他の諸特性を犠牲にすることなく改善
してなる、Ptを99wt％以上含有する高級装飾用白金合金
についての提案である。
優れる装飾用白金合金に関し、とくにSiまたはGeの固溶
硬化作用を利用して、装飾用白金合金としての必要な硬
度と加工性とを、他の諸特性を犠牲にすることなく改善
してなる、Ptを99wt％以上含有する高級装飾用白金合金
についての提案である。
【０００２】
【従来の技術】一般に、装飾に用いられる貴金属、例え
ば白金（以下、「Pt」と略記する）は、その使用目的か
らすれば、純金属のまま用いることが望ましいと言え
る。しかしながら、Ptを純金属のままで使ったのでは、
あまりにも傷つき易くかつ変形しやすいという欠点があ
り、そのために従来、99wt％以上の白金合金が装飾用に
使用されることは少ないのが実情である。
ば白金（以下、「Pt」と略記する）は、その使用目的か
らすれば、純金属のまま用いることが望ましいと言え
る。しかしながら、Ptを純金属のままで使ったのでは、
あまりにも傷つき易くかつ変形しやすいという欠点があ
り、そのために従来、99wt％以上の白金合金が装飾用に
使用されることは少ないのが実情である。
【０００３】すなわち、装飾に用いられるPtは、金に比
べると比較的高品位のものが用いられているが、それで
もPt：99wt％以上の高純度のものは非常に少なかった。
一般に、95wt％のPtを含み、他にCu, Ru, IrあるいはCo
を含有する成分組成のものが用いられている。
べると比較的高品位のものが用いられているが、それで
もPt：99wt％以上の高純度のものは非常に少なかった。
一般に、95wt％のPtを含み、他にCu, Ru, IrあるいはCo
を含有する成分組成のものが用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の装
飾用白金合金は、Ptに対してCuやCo, Ir, Ru等の硬さ改
善成分を数％添加することによって、100Hv 以上の硬さ
を示すように合金設計されているが、そのために99.0wt
％のPtを含むような高純度装飾用白金合金の製造が困難
となっていた。
飾用白金合金は、Ptに対してCuやCo, Ir, Ru等の硬さ改
善成分を数％添加することによって、100Hv 以上の硬さ
を示すように合金設計されているが、そのために99.0wt
％のPtを含むような高純度装飾用白金合金の製造が困難
となっていた。
【０００５】そこで、この発明の目的は、従来技術が抱
えている上述した問題を克服することにあり、とくに、
Pt：85〜95wt％の装飾用白金合金材と同じレベルの硬さ
と加工性とを有し、一方で靱性や鋳造性にも優れる、P
t：99wt％以上の高級装飾用白金合金を提供することに
ある。
えている上述した問題を克服することにあり、とくに、
Pt：85〜95wt％の装飾用白金合金材と同じレベルの硬さ
と加工性とを有し、一方で靱性や鋳造性にも優れる、P
t：99wt％以上の高級装飾用白金合金を提供することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上掲の課題を解決するた
めに、本発明者は、まず、高純度Pt材の硬さを向上させ
るべく鋭意研究を進めた結果、硬さ改善成分として、第
IV族Ｂの元素のうち、SiおよびGeが有効であるとの知見
を得た。すなわち、本発明の第１のものは、Si：0.15〜
0.01wt％、Mo, Mn, Cu, CoおよびTiのうちから選ばれる
少なくとも１種または２種の元素を0.10wt％以下含有
し、残部が99.0〜99.9wt％のPtと不可避不純物とからな
る硬度が高く加工性に優れる装飾用白金合金である。ま
た、本発明の第２のものは、Ge：0.15〜0.04wt％、Mo,
Mn, Cu, CoおよびTiのうちから選ばれる少なくとも１種
または２種の元素を0.10wt％以下含有し、残部が99.0〜
99.9wt％のPtと不可避不純物とからなる硬度が高く加工
性に優れる装飾用白金合金である。
めに、本発明者は、まず、高純度Pt材の硬さを向上させ
るべく鋭意研究を進めた結果、硬さ改善成分として、第
IV族Ｂの元素のうち、SiおよびGeが有効であるとの知見
を得た。すなわち、本発明の第１のものは、Si：0.15〜
0.01wt％、Mo, Mn, Cu, CoおよびTiのうちから選ばれる
少なくとも１種または２種の元素を0.10wt％以下含有
し、残部が99.0〜99.9wt％のPtと不可避不純物とからな
る硬度が高く加工性に優れる装飾用白金合金である。ま
た、本発明の第２のものは、Ge：0.15〜0.04wt％、Mo,
Mn, Cu, CoおよびTiのうちから選ばれる少なくとも１種
または２種の元素を0.10wt％以下含有し、残部が99.0〜
99.9wt％のPtと不可避不純物とからなる硬度が高く加工
性に優れる装飾用白金合金である。
【０００７】
【作用】図１および２は、各種貴金属元素と他の卑金属
元素の添加がPtの硬さに及ぼす影響について示したもの
である。これらの図に明らかなように、これらの各元素
については、１％未満の微量添加だと、硬さの増加はご
く僅かにしか過ぎないことが判る。
元素の添加がPtの硬さに及ぼす影響について示したもの
である。これらの図に明らかなように、これらの各元素
については、１％未満の微量添加だと、硬さの増加はご
く僅かにしか過ぎないことが判る。
【０００８】そこで、斯界において経験的に知られてい
た第IV族元素であるＣのPtに対する効果に着目して同族
の他のSiやGeに着目してこれらのPtへの影響を調べた。
なお、Ｃに関しては、黒鉛の析出が黒い斑点として出る
ということから、装飾用材としての使用に適しないもの
として除外して考慮した。
た第IV族元素であるＣのPtに対する効果に着目して同族
の他のSiやGeに着目してこれらのPtへの影響を調べた。
なお、Ｃに関しては、黒鉛の析出が黒い斑点として出る
ということから、装飾用材としての使用に適しないもの
として除外して考慮した。
【０００９】その結果、Siについては、これを単体でPt
に添加した場合、その量がたとえ１wt％未満というごく
微量であっても、硬くかつ脆くする作用のあることが判
った。そこで、このSiについて、さらにPtに対する好適
添加量と硬さおよび靭性に与える影響について検討した
結果、0.01〜0.15wt％を添加するとよいことが判った。
すなわち、このSiが0.01wt％未満では、Ptに対する固溶
硬化に対しては下限であり、一方、0.15wt％を超える
と、Ptに対し飽和に達し、異常析出するからである。
に添加した場合、その量がたとえ１wt％未満というごく
微量であっても、硬くかつ脆くする作用のあることが判
った。そこで、このSiについて、さらにPtに対する好適
添加量と硬さおよび靭性に与える影響について検討した
結果、0.01〜0.15wt％を添加するとよいことが判った。
すなわち、このSiが0.01wt％未満では、Ptに対する固溶
硬化に対しては下限であり、一方、0.15wt％を超える
と、Ptに対し飽和に達し、異常析出するからである。
【００１０】次に、本発明者らは、同族のさらに他の元
素であるGeについても同様に検討した。その結果、Ge量
が0.04〜0.15wt％の範囲で伸展性のある硬い装飾用白金
合金となることが判った。ここで、Geの添加量が0.04wt
％未満では、Siと同様、固溶硬化に対し下限であり、一
方、15wt％を超えると飽和限界を超えるためである。
素であるGeについても同様に検討した。その結果、Ge量
が0.04〜0.15wt％の範囲で伸展性のある硬い装飾用白金
合金となることが判った。ここで、Geの添加量が0.04wt
％未満では、Siと同様、固溶硬化に対し下限であり、一
方、15wt％を超えると飽和限界を超えるためである。
【００１１】ところで、SiおよびGeとPtとの合金化に
は、上述したような作用・効果がある反面、鋳造性と靭
性を害するという弊害もあった。この点に関して本発明
では、Pt−Si合金, Pt−Ge合金のもつこのような問題の
解決には、Mn, Cu, Ni, CoおよびMoのいずれか少なくと
も１種または２種以上の元素を微量添加（≦0.10wt％)
することが有効であるとの知見を得た。すなわち、これ
らの元素を添加することにより、Pt−Si合金, Pt−Ge合
金の鋳造性や靱性を向上させ得る理由は、みかけ上、Pt
に対するSiの固溶限を上げるため、ないしはこれら元素
の脱酸能によるものであると考えられる。
は、上述したような作用・効果がある反面、鋳造性と靭
性を害するという弊害もあった。この点に関して本発明
では、Pt−Si合金, Pt−Ge合金のもつこのような問題の
解決には、Mn, Cu, Ni, CoおよびMoのいずれか少なくと
も１種または２種以上の元素を微量添加（≦0.10wt％)
することが有効であるとの知見を得た。すなわち、これ
らの元素を添加することにより、Pt−Si合金, Pt−Ge合
金の鋳造性や靱性を向上させ得る理由は、みかけ上、Pt
に対するSiの固溶限を上げるため、ないしはこれら元素
の脱酸能によるものであると考えられる。
【００１２】
【実施例】 （実施例−１）白金地金（Pt：99.98 wt％) に0.15wt
％, 0.1 wt％, 0.05wt％, 0.01wt％の４つのレベルのSi
を添加した四種類の合金を高周波炉で溶解し、0.1 kgの
インゴットを得た。このPt合金のインゴットについて、
マイクロビッカース硬度計でその表面の硬度を測定し
た。その結果、Siを0.01wt％添加した合金では硬度80H
v、0.05wt％添加した合金では硬度118Hv を示した、ま
た、Siを0.1 wt％添加した合金では170Hv の硬度が得ら
れ、さらに、Siを0.15wt％添加した合金では、220Hv の
硬度が得られた。次に、上記インゴットを圧延ロールで
加工率70％の加工を加えて板状とし、このときの加工面
の硬度を測定した。その結果、Si添加率 0.01, 0.05,
0.1, 0.15wt％のそれぞれの合金について120, 160, 21
0, 280Hvの高い硬さを示した。この結果は、図３から判
るように、従来白金合金板では到底得られない硬さを示
した。また、装飾用材としての必要な硬さを、Si含有量
0.05wt％, 即ち白金品位99.93 wt％以上の高級材を得る
ことができる。
％, 0.1 wt％, 0.05wt％, 0.01wt％の４つのレベルのSi
を添加した四種類の合金を高周波炉で溶解し、0.1 kgの
インゴットを得た。このPt合金のインゴットについて、
マイクロビッカース硬度計でその表面の硬度を測定し
た。その結果、Siを0.01wt％添加した合金では硬度80H
v、0.05wt％添加した合金では硬度118Hv を示した、ま
た、Siを0.1 wt％添加した合金では170Hv の硬度が得ら
れ、さらに、Siを0.15wt％添加した合金では、220Hv の
硬度が得られた。次に、上記インゴットを圧延ロールで
加工率70％の加工を加えて板状とし、このときの加工面
の硬度を測定した。その結果、Si添加率 0.01, 0.05,
0.1, 0.15wt％のそれぞれの合金について120, 160, 21
0, 280Hvの高い硬さを示した。この結果は、図３から判
るように、従来白金合金板では到底得られない硬さを示
した。また、装飾用材としての必要な硬さを、Si含有量
0.05wt％, 即ち白金品位99.93 wt％以上の高級材を得る
ことができる。
【００１３】（実施例−２）前記実施例−１のPt−Si合
金に、表１に示す割合のCu, Ni, CoおよびMoをそれぞれ
0.1 wt％添加してみた。この結果、三元化によって当該
合金の硬さは、添加する第三元素の種類にかかわらず、
Pt−Si合金ベースの硬さをほぼ14Hv上回った。この結果
を図４に示した。なお、PtにSiを添加すると、非常に高
い硬さを示す合金となるが、CuまたはNi, CoあるいはMo
を加えることでさらに高い硬さが得られる。しかし、こ
の合金は非常に脆くなる傾向がある。その脆くなる度合
いは、添加する元素により異なり、例えば、Moは最も高
く、次にNi, Coが高く、そしてCuは前の３元素に比べる
と影響は少ない。また、Tiは、Si 0.05 wt％以下であれ
ば、靱性を高くし、硬さも高くすることが判った。
金に、表１に示す割合のCu, Ni, CoおよびMoをそれぞれ
0.1 wt％添加してみた。この結果、三元化によって当該
合金の硬さは、添加する第三元素の種類にかかわらず、
Pt−Si合金ベースの硬さをほぼ14Hv上回った。この結果
を図４に示した。なお、PtにSiを添加すると、非常に高
い硬さを示す合金となるが、CuまたはNi, CoあるいはMo
を加えることでさらに高い硬さが得られる。しかし、こ
の合金は非常に脆くなる傾向がある。その脆くなる度合
いは、添加する元素により異なり、例えば、Moは最も高
く、次にNi, Coが高く、そしてCuは前の３元素に比べる
と影響は少ない。また、Tiは、Si 0.05 wt％以下であれ
ば、靱性を高くし、硬さも高くすることが判った。
【００１４】
【表１】
【００１５】（比較例−１）実施例−２の結果から、こ
のPt−Si合金の脆さの原因の１つは、Si酸化物の生成か
Pt−Si化合物の生成の何れかによるものと考え、脱酸能
の高いMoを0.1 wt％添加して、99.83 wt％Pt−0.10wt％
Mn−0.05wt％Siの合金組成で実験を行なった。その結
果、硬さは10〜20Hv低下し、インゴットの表面硬度とし
ては80〜90Hvをのレベルのものが得られるとともに、こ
の成分組成での鋳造品について亀裂および90度曲げ試験
を行ったが、破断のない良好な結果を示した。
のPt−Si合金の脆さの原因の１つは、Si酸化物の生成か
Pt−Si化合物の生成の何れかによるものと考え、脱酸能
の高いMoを0.1 wt％添加して、99.83 wt％Pt−0.10wt％
Mn−0.05wt％Siの合金組成で実験を行なった。その結
果、硬さは10〜20Hv低下し、インゴットの表面硬度とし
ては80〜90Hvをのレベルのものが得られるとともに、こ
の成分組成での鋳造品について亀裂および90度曲げ試験
を行ったが、破断のない良好な結果を示した。
【００１６】（比較例−２）Pt−Ge合金について、Pt−
Si合金との比較のため、Pt：99.98 wt％の白金地金を使
用して、Pt：99.98 wt％−Ge： 0.1wt％の合金組成のイ
ッゴットを準備し、実施例−１と同様に高周波炉で溶製
して製造した。このインゴットの表面硬度とインゴット
を70％の加工度まで圧延加工した板材の表面硬度は、表
１に示す。この表に示す通り、このPt−Ge合金は実施例
−１のPt−Si合金よりも硬さが幾分低いが、Ptの硬化に
与えるGeの作用を確認し得た。
Si合金との比較のため、Pt：99.98 wt％の白金地金を使
用して、Pt：99.98 wt％−Ge： 0.1wt％の合金組成のイ
ッゴットを準備し、実施例−１と同様に高周波炉で溶製
して製造した。このインゴットの表面硬度とインゴット
を70％の加工度まで圧延加工した板材の表面硬度は、表
１に示す。この表に示す通り、このPt−Ge合金は実施例
−１のPt−Si合金よりも硬さが幾分低いが、Ptの硬化に
与えるGeの作用を確認し得た。
【００１７】
【表２】
【００１８】（比較例−３）Pt−Ge合金について、実施
例−２と同様にCu, Ni, CoまたはMoを0.1 wt％添加し
て、合金組成がPt：99.83 wt％−Ge 0.05 wt％−(Cu, N
i, Co, Mo)のうちのいずれか一元素を0.10wt％添加して
なる合金を高周波炉で溶解して得た。得られたインゴッ
トの表面硬度は、表２に示すとおり、Cu, Ni, Co, Moに
かかわらず、いずれも10Hv程度の硬化にとどまった。
例−２と同様にCu, Ni, CoまたはMoを0.1 wt％添加し
て、合金組成がPt：99.83 wt％−Ge 0.05 wt％−(Cu, N
i, Co, Mo)のうちのいずれか一元素を0.10wt％添加して
なる合金を高周波炉で溶解して得た。得られたインゴッ
トの表面硬度は、表２に示すとおり、Cu, Ni, Co, Moに
かかわらず、いずれも10Hv程度の硬化にとどまった。
【００１９】
【表３】
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Pt
を99.0wt％以上含有する高級装飾用白金合金の硬さおよ
び、展延性の如き加工性を、靱性や鋳造性を犠牲にする
ことなく向上させることができる。
を99.0wt％以上含有する高級装飾用白金合金の硬さおよ
び、展延性の如き加工性を、靱性や鋳造性を犠牲にする
ことなく向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ptの硬さに与える貴金属元素の影響を示すグラ
フ。
フ。
【図２】Ptの硬さに与える卑金属元素の影響を示すグラ
フ。
フ。
【図３】Si添加量と硬さの影響を示すグラフ。
【図４】Si添加量と硬さの影響を示すグラフ。
Claims (2)
- 【請求項１】 Si：0.15〜0.01wt％、Mo, Mn, Cu, Coお
よびTiのうちから選ばれる少なくとも１種または２種の
元素を0.10wt％以下含有し、残部が99.0〜99.9wt％のPt
と不可避不純物とからなる硬度が高く加工性に優れる装
飾用白金合金。 - 【請求項２】 Ge：0.15〜0.04wt％、Mo, Mn, Cu, Coお
よびTiのうちから選ばれる少なくとも１種または２種の
元素を0.10wt％以下含有し、残部が99.0〜99.9wt％のPt
と不可避不純物とからなる硬度が高く加工性に優れる装
飾用白金合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26480292A JPH06116664A (ja) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | 硬度が高く加工性に優れる装飾用白金合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26480292A JPH06116664A (ja) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | 硬度が高く加工性に優れる装飾用白金合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06116664A true JPH06116664A (ja) | 1994-04-26 |
Family
ID=17408422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26480292A Pending JPH06116664A (ja) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | 硬度が高く加工性に優れる装飾用白金合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06116664A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5743947A (en) * | 1980-08-29 | 1982-03-12 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | Platinum alloy for ornamental product |
| JPS6439335A (en) * | 1987-08-05 | 1989-02-09 | Tanaka Precious Metal Ind | Material for pure platinum extra fine wire |
-
1992
- 1992-10-02 JP JP26480292A patent/JPH06116664A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5743947A (en) * | 1980-08-29 | 1982-03-12 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | Platinum alloy for ornamental product |
| JPS6439335A (en) * | 1987-08-05 | 1989-02-09 | Tanaka Precious Metal Ind | Material for pure platinum extra fine wire |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970204 |