JPH08199266A - 印材、印鑑、印材の製法および印鑑の製法 - Google Patents

印材、印鑑、印材の製法および印鑑の製法

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JPH08199266A
JPH08199266A JP7007546A JP754695A JPH08199266A JP H08199266 A JPH08199266 A JP H08199266A JP 7007546 A JP7007546 A JP 7007546A JP 754695 A JP754695 A JP 754695A JP H08199266 A JPH08199266 A JP H08199266A
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JP
Japan
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stamp
seal
intermetallic compound
aluminum
tial
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JP7007546A
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English (en)
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Masaki Kumagai
正樹 熊谷
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Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Light Metal Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 印鑑に要求されるさまざまな特性を満たす印
材、その印材を使用する印鑑並びにこれらの製造に好適
な製法を提供する。 【構成】 粒径が5〜300μmのアルミニウム粉末、
チタン粉末およびマンガン粉末をアルミニウムが30〜
55mol%となる割合で混合し、この混合物を脱気
し、TiAl系金属間化合物を形成しない温度かつ押出
比5〜15で熱間押出により稠密化後、この稠密体を高
温・高圧処理して製造されるTiAl系金属間化合物
は、径1〜50μmの孔を体積率で0.01〜0.5%
有する印材となる。この印材は、印鑑に要求されるさま
ざまな特性を満たしている。この印材を切削等により印
鑑の形状として、印面の凸とされる部分をゴム等で被覆
してからサンドブラストすると、ゴムで覆われていない
部分が刻まれて印形が刻まれる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、印材、印材の製法、そ
の印材を使用した印鑑および印鑑の製法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、印材としては象牙や水牛の角など
の動物性の素材が広く使用されていたが、自然保護に伴
って採取や取引が制限され入手が困難となってきた。ま
た、これら動物性の素材は、火災などにより消失するお
それもあった。
【0003】このような背景から、従来の動物性素材に
代わる印材が求められ、チタンおよびチタン合金(特開
平3−155977号、特開平5−169785号)、
MMC(特開平4−5985号)、セラミックス(特開
昭60−131861号)、樹脂(特開平3−2976
80号)、ガラス(特開平4−47559号)等さまざ
まな材料が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
印材には一長一短があり、印鑑に要求される次のような
特性のすべてを満たすものはなかった。その特性とは、
朱肉等ののり、印面の耐摩耗性、耐炎性、耐熱性、耐衝
撃性、耐食性、印形の成形性、適度な重量、外観等であ
る。
【0005】本発明は、このような特性を具える印材、
その印材を使用した印鑑、これらの製法を提供するもの
である。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、請求項1記載の印材は、30〜55mo
l%のアルミニウムと残部チタンとからなるTiAl系
金属間化合物であって、径1〜50μmの孔を体積率で
0.01〜0.5%有することを特徴とする。
【0007】請求項2記載の印材は、請求項1記載の印
材において、0.05〜5mol%のマンガンを含むこ
とを特徴とする。請求項3記載の印鑑は、請求項1また
は2記載の印材を用いたものである。請求項4記載の印
鑑は、請求項3記載の印鑑に400〜1300℃の熱処
理を施して表面に酸化被膜を形成させたことを特徴とす
る。
【0008】請求項5記載の印材の製法は、粒径が5〜
300μmのアルミニウム粉末とチタン粉末とをアルミ
ニウムが30〜55mol%となる割合で混合し、この
混合物を脱気し、TiAl系金属間化合物を形成しない
温度かつ押出比5〜15で熱間押出により稠密化後、こ
の稠密体を高温・高圧処理してTiAl系金属間化合物
を形成させることを特徴とする。
【0009】請求項6記載の印材の製法は、粒径が5〜
300μmのアルミニウム粉末、チタン粉末およびマン
ガン粉末をアルミニウムが30〜55mol%かつマン
ガンが0.05〜5mol%となる割合で混合し、この
混合物を脱気し、TiAl系金属間化合物を形成しない
温度かつ押出比5〜15で熱間押出により稠密化後、こ
の稠密体を高温・高圧処理してTiAl系金属間化合物
を形成させることを特徴とする。
【0010】請求項7記載の印鑑の製法は、請求項5ま
たは6記載の製法で得た印材に印面を形成し、該印面に
ショットブラストまたはサンドブラストにて印形を刻む
ことを特徴とする。
【0011】
【作用】上記の構成になる請求項1記載の印材は、30
〜55mol%のアルミニウムと残部チタンとからなる
TiAl系金属間化合物であるので、耐摩耗性、耐炎
性、耐熱性、耐衝撃性および耐食性に優れ、またチタン
よりも軽く適度な重量とできる。このTiAl系金属間
化合物は適度な硬さと延性があるので、例えばサンドブ
ラスト等で容易に印形を刻むことができる。さらに、径
1〜50μmの孔が朱肉やインク等ののりを良好にす
る。
【0012】請求項2記載の印材は、0.05〜5mo
l%のマンガンを含むので、請求項1記載の性質に加え
てじん性が向上され、印材として一層好適である。請求
項3記載の印鑑は、請求項1または2記載の印材を用い
ているので、上述のとおりの良好な特質を具えている。
【0013】請求項4記載の印鑑は、請求項3記載の印
鑑に400〜1300℃の熱処理を施して表面に酸化被
膜を形成させている。この酸化被膜は、表面硬度を向上
させる。請求項5記載の印材の製法は請求項1記載の印
材の製造に好適であり、請求項6記載の印材の製法は請
求項1記載の印材の製造に好適である。また、請求項7
記載の印鑑の製法は、請求項3記載の印鑑の製造に好適
である。以下、これらの製法について詳しく説明する。
【0014】請求項5記載の印材の製法では、まず粒径
が5〜300μmのアルミニウム粉末とチタン粉末とを
アルミニウムが30〜55mol%となる割合で混合す
る。同様に、請求項6記載の印材の製法では、粒径が5
〜300μmのアルミニウム粉末、チタン粉末およびマ
ンガン粉末をアルミニウムが30〜55mol%かつマ
ンガンが0.05〜5mol%となる割合で混合する。
【0015】アルミニウムの配合比を30〜55mol
%とするのは、アルミニウムが30mol%未満および
55mol%超のいずれの場合も延性が低下して割れや
欠けが生じ易くなるためである。ただし、この範囲をわ
ずかに外れたからといっていきなりこのような不具合が
発生するわけではない。
【0016】また、マンガンを0.05〜5mol%配
合すると、上述のようにじん性を向上させることができ
る。なお、マンガンを配合しなくとも印材としての性能
は十分に発揮できる。次に、この混合物を脱気する。こ
れは、粉末表面の吸着ガス、吸着水を除去すると共に後
の工程での酸化防止のためでもあり、脱気後の状態は、
高温・高圧処理まで保持する必要がある。
【0017】脱気に続いて、TiAl系金属間化合物を
形成しない温度(例えば450℃程度)かつ押出比5〜
15で熱間押出により稠密化する。ここで押出比を5〜
15とすると、製品としての印材に径1〜50μm以下
の孔が良好に形成される。
【0018】最後に、この稠密体を高温・高圧処理して
TiAl系金属間化合物を形成させる。上述のの熱間押
出により混合物の組織が長手方向(押出方向)に沿って
伸び、高温・高圧処理してTiAl系金属間化合物を形
成させる際に、この組織の伸びに沿って反応焼結TiA
lのγ相とラメラー(γ+α2 )相の2相が形成される
ので、この印材を加熱処理して表面に酸化被膜を形成す
ると、これらの相の酸化状態が異なるために木目状の模
様が発現する。したがって、請求項4記載のように印鑑
に酸化被膜を形成すると、印鑑表面に木目模様が発現す
るので印鑑の外観に重厚さが付与される。
【0019】この高温・高圧処理では、アルミニウムが
チタン中に拡散してTiAl系金属間化合物が形成され
るが、このときにカーケンドル効果、つまりアルミニウ
ムの拡散により多数の空洞が発生し、これが径1〜50
μm以下の孔となる。このようにして請求項1または2
記載の印材を得ることができる。
【0020】この高温・高圧処理は、熱間静水圧圧縮
(HIP)によって行われる。HIPの温度は、450
℃〜1400℃が好ましい。これは、450℃以下では
アルミニウムとチタンとの(請求項6の構成ではさらに
マンガンも含めて)金属間化合物化が進行せず、140
0℃を越える温度では材料が溶解するからである。この
HIPによってアルミニウムとチタンとの反応が急激に
進み、多数の空洞が生じ、多孔体となる。
【0021】ただし、ここで圧力が高すぎると空洞がつ
ぶれてしまい、一方圧力が低ければ空洞が大きくなりす
ぎるので、150MPa程度が好ましい。また、請求項
6記載の構成によりマンガンを添加するに当たって、マ
ンガンの配合比が上限値(5mol%)を越えると孔の
生成が抑制されて印面への朱肉やインクののりが悪くな
ることがあり、マンガンの配合比が下限値(0.05m
ol%)に満たない場合はじん性の向上、延性改善の効
果が十分に得られない。
【0022】こうして得た印材を切削加工し、例えば丸
棒状としてその一端に印面を形成する。さらに、印面に
例えば印形に対応する形状に切り抜いたゴム等を貼り付
けてから、印面をサンドブラストあるいはショットブラ
スト加工する。これにより、ゴム等で覆われていない部
分はブラストにより凹陥し、ゴム等で覆われた部分は相
対的に凸となって印形が形成される。このようにブラス
ト加工にて印形を刻むことができるので、印形の加工は
簡単である。なお、ブラスト避け用の被覆材は、ブラス
トに耐える材料であればよく、ゴムに限らない。
【0023】このように印形を刻めば印鑑が完成する。
この印鑑をそのまま使用してもよいが、請求項4に記載
のように、400〜1300℃の熱処理を施して表面に
酸化被膜を形成させれば、表面硬度を向上させて印面を
強化できると共に、TiAl系金属間化合物のマクロ組
織(押出方向に沿って伸びる傾向にある)を印鑑表面の
木目模様として発現させるので印鑑の外観も良好とな
る。
【0024】この際、上限値(1300℃)を越える温
度で熱処理すると酸化被膜が生長しすぎて表面に剥離を
生ずることがある。また、下限値(400℃)に満たな
い温度では酸化被膜の形成が十分でなかったり表面の色
調の変化(木目模様の発現)が得られないことがある。
【0025】なお、孔の体積率が上限値(0.5%)を
越えると朱肉やインクが付きすぎて印影がにじむことが
あり、下限値(0.01%)に満たないと朱肉やインク
ののりが低下して印影がかすれることがある。また、孔
の径が上限値(50μm)を越えると朱肉やインクが付
きすぎる部分ができ、下限値(1μm)に満たない場合
は朱肉やインクののりが良くない部分ができて、印影に
むら(濃淡)が生じることがある。
【0026】
【実施例】次に、本発明のいくつかの実施例を説明す
る。 (実施例1)Ti−48mol%Alとなるようにチタ
ン粉末(粒径150μm以下)とアルミニウム粉末(粒
径150μm以下、ただし74μm以上を0.5〜5%
含む)とを混合し、φ70xφ66x200Lのアルミ
ニウム缶に封入し、450℃x6h脱気後、その温度で
熱間押出(押出比=7.8)を行いφ25の押出棒とし
た。この押出棒の外皮のアルミニウムを切削除去してφ
18x75棒とし、1300℃x2h、150MPaの
高圧アルゴンガス中でHIP処理した。この棒材には径
約1μmの孔がほぼ均等に存在し、孔の体積率は0.1
%であった。
【0027】次にHIP処理後の棒材をφ16の印鑑の
形状に切削加工し、印形に対応させて切り抜いたゴムを
印面に貼り付けて、印面のサンドブラストにより印形を
刻んで印鑑とした。この印鑑を、朱肉を使用して107
回の押印実験を行ったが印面の摩耗や欠け、割れ等はな
く、印影の変化もみられなかった。 (実施例2)Ti−43mol%Al−2mol%Mn
となるようにチタン粉末(粒径150μm以下)とAl
−Mn合金粉末(粒径150μm以下、ただし74μm
以上を0.5〜5%含む)とを混合し、冷間静水圧圧縮
(CIP)により充填率75%の圧粉体とし、φ92x
φ88x200Lのアルミニウム缶に封入し、450℃
x6h脱気後、その温度で熱間押出(押出比=13.
5)を行いφ25の押出棒とした。この押出棒の外皮の
アルミニウムを切削除去してφ18x75棒とし、13
00℃x2h、150MPaの高圧アルゴンガス中でH
IP処理した。この棒材には径約1μmの孔がほぼ均等
に存在し、孔の体積率は0.03%であった。
【0028】次にHIP処理後の棒材をφ16の印鑑の
形状に切削加工し、印形に対応させて切り抜いたゴムを
印面に貼り付けて、印面のサンドブラストにより印形を
刻んで印鑑とした。この印鑑を、朱肉を使用して107
回の押印実験を行ったが印面の摩耗や欠け、割れ等はな
く、印影の変化もみられなかった。 (実施例3)実施例2で製造した印鑑を、大気中で90
0℃x5h加熱して表面を酸化させた。
【0029】印鑑の表面にはAl23主体の酸化被膜が
形成され、その厚さは数μmであった。また酸化被膜下
には硬化層(約1000HV)が形成された。酸化被膜
は、印鑑の長手方向に沿って木目状の模様となった。こ
れは、前述のように反応焼結TiAlがγ相とラメラー
(γ+α2 )相の2相であり、熱間押出の際に長手方向
に伸びた組織に沿ってこれらの相が形成されるためであ
り、これらの相の酸化状態が異なるために木目状の模様
が形成されるものである。
【0030】この印鑑を、朱肉を使用して108 回の押
印実験を行ったが印面の摩耗や欠け、割れ等はなく、印
影の変化もみられなかった。 (押印実験)上記実施例1〜3の印鑑と比較例1〜5の
印鑑とを使用して押印実験を行った。結果の判定は10
7 回の押印を繰り返して印面の摩耗や欠け、割れ等がな
いものを合格とした。結果を表1に示す。なお、比較例
1、2の加工条件は実施例1と同様、比較例3の加工条
件は実施例2と同様であり、比較例4は酸化被膜を形成
するための熱処理条件が実施例3と異なるだけである。
【0031】
【表1】
【0032】表1から明らかなように、実施例の印鑑は
耐摩耗性に優れ、割れや欠けに対する耐性も優れてい
る。以上、実施例に従って、本発明について説明した
が、本発明はこのような実施例に限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲でさまざまに実施で
きることは言うまでもない。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の印
材は、耐摩耗性、耐炎性、耐熱性、耐衝撃性および耐食
性に優れ、適度な軽量とできる。また、適度な硬さと延
性があるので、例えばサンドブラスト等で容易に印形を
刻むことができる。さらに、径1〜50μm以下の孔が
朱肉やインク等ののりを良好としている。
【0034】請求項2記載の印材は、請求項1記載の性
質に加えてじん性が向上され、印材として一層好適であ
る。請求項3記載の印鑑は、請求項1または2記載の印
材による良好な特質を具えている。
【0035】請求項4記載の印鑑は、酸化被膜により、
表面硬度が向上されると共にTiAl系金属間化合物の
マクロ組織(押出方向に沿って伸びる傾向にある)が印
鑑表面の木目模様として発現されるので印鑑の外観に重
厚さが付与されている。請求項5記載の印材の製法は請
求項1記載の印材の製造に好適である。
【0036】請求項6記載の印材の製法は請求項2記載
の印材の製造に好適である。請求項7記載の印鑑の製法
は、請求項3記載の印鑑の製造に好適である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C22C 1/04 E 21/00 N

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 30〜55mol%のアルミニウムと残
    部チタンとからなるTiAl系金属間化合物であって、
    径1〜50μmの孔を体積率で0.01〜0.5%有す
    ることを特徴とする印材。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の印材において、 0.05〜5mol%のマンガンを含むことを特徴とす
    る印材。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の印材を用いた印
    鑑。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の印鑑に400〜1300
    ℃の熱処理を施して表面に酸化被膜を形成させたことを
    特徴とする印鑑。
  5. 【請求項5】 粒径が5〜300μmのアルミニウム粉
    末とチタン粉末とをアルミニウムが30〜55mol%
    となる割合で混合し、 この混合物を脱気し、 TiAl系金属間化合物を形成しない温度かつ押出比5
    〜15で熱間押出により稠密化後、 この稠密体を高温・高圧処理してTiAl系金属間化合
    物を形成させることを特徴とする印材の製法。
  6. 【請求項6】 粒径が5〜300μmのアルミニウム粉
    末、チタン粉末およびマンガン粉末をアルミニウムが3
    0〜55mol%かつマンガンが0.05〜5mol%
    となる割合で混合し、 この混合物を脱気し、 TiAl系金属間化合物を形成しない温度かつ押出比5
    〜15で熱間押出により稠密化後、 この稠密体を高温・高圧処理してTiAl系金属間化合
    物を形成させることを特徴とする印材の製法。
  7. 【請求項7】 請求項5または6記載の製法で得た印材
    に印面を形成し、 該印面にショットブラストまたはサンドブラストにて印
    形を刻むことを特徴とする印鑑の製法。
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WO2013013518A1 (zh) * 2012-01-18 2013-01-31 深圳市新星轻合金材料股份有限公司 一种密封圈及其制备方法

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