JPS60110868A - 表面硬化Ａｕ合金部材 - 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】 この発明は、著しく高い表面硬さを治し、したがって実
用に際してはすぐれた酬摩耗叶および面］擦傷性を示し
、かつ各種の色調を得るととがてきる表面ｆ便化ＩＺを
形成してなる表１百１硬化Ａ＋＋合金部拐に関Ｊ−るも
のである。

一般に、純σはきわめて軟かく、強度も低いことから、
これにＡｇやＣｕなどの成分を添加含有させて過度の強
度をもだせた、いわゆる１８にや１４Ｊ（などのＡ、ｕ
合金がある。

しかし、これらのハエ１合金を、指輪やネックレスなど
の装飾部品の製造に用いプζ場合、未だ十分な硬さをも
たないため、傷がつきやすく、まだ前記装飾部品にグ不
ヤカント法により鮮明な模様を施しても、エツジの摩耗
が激しく、模様が不鮮明になるものであり、さらにこれ
らのＡｕ合金を、接点や軸受、あるいは集電部材などの
工業部品の製造に用いた場合、硬さ不足が原因で、比較
的短かい使用寿命しか示さないものである。さらに、寸
だ、その色調も黄金色から白色、および赤色を呈する程
度で、色ル１４の種類に乏しく、色調変化を楽しむにｊ
ｄ至っていないのか現状である。

そこで、本発明者等は、上述のような観点から、色、ｉ
！、′！ｌはともか＜　ｓ　’！’Ｊに面ｊ摩れ性およ
び面ｊ擦傷性にすぐれたＡＩＪ合金合金部間発ずへくω
１死を行なった結果、重１６％で（以下チはすべて重量
係を示す）、Ｙおよび希ヨニ類元素のうちの］神寸だは
２秒以上゛０３〜１．５係、 を含有し、さらに必要に応じて、 （Ａ）　Ｎｉ　、　ＣＯ、Ｃｒ　、　Ｉ”ｅ　、　Ｊｖ
ｌｌ　、およびＶのうちのｌイ！１！または２種以上：
０１〜２０％、（＋３）　Ｃｕ　、　Ａ、ｇ　、および
Ｐｄのうちの１種または２種以、上　：　１〜３０　％
、 （ｌ゛）宇］、　＋　Ｚ　Ｉ’　＋　およびＡＱのうち
のＩ　ＸＭｒまたは２　ｆｆｊ以Ｌ　Ｏ１〜、′３％、 」？ノー１（Ａ）〜（（゛）のうちの１種または２種数
、七を含有し、残りかｌ＼１＋と不可避不純物からなる
組成を有するＡｕ合令部伺の人面シこほう化処理を施す
と、表面より拡ｌｆ＆　ｆ”Ｊ人し／ｃ１１と合金成分
として含有するＹおよび霜十類ノシ素とのほう化物を主
体とした表面硬化層か形成されるようになり、この表面
硬化層は、ビッカース硬さで５００以上の高硬度を有す
るほか、その色調もほう化物の種類によって紫紅色、１
１Ｊ°紫色、ｊ・・よひ〒１ｆ・色を示すことから、実
用に際して（ｔ、１、すぐれ／こＩ制摩耗性および耐擦
傷性を示し、かつ色調か多様化するようになるという知
見を得だの−Ｃある１゜ この発明し」、上記知見にもとついてなされたものてあ
つで、以１・に△１１合金部拐の成分訂１成を上記の通
りに限定し／こ理由を説明する。

（ｒｌ、）　Ｙおよ０・希土類元素 これらの成分をよ、素地に固溶するが、はう化処理に際
しては表面より拡散したＢと結合し、はう化物を主体と
した表面硬化層を形成し、もってＡｌ１合金部材にすぐ
れた１１１１Ｉ＃耗性と耐擦傷性をイτｊ与すると共に
、はう化物の種類によって色調変ｆヒを例与せしめる作
用があるが、その含有量が０３３条以下では前記作用に
所望の効果が得られず、−力］５係を越えて含有さぜる
と、ＡＩ】との金属間化合物が多量に形成されるように
なってＡｕ合全金部４′Ａ自体が脆化するようになるこ
とから、その含廂−晴を０３〜１５％と定めた。

（１））　Ｎｉ、　Ｃｏ　、　Ｃｒ　、　Ｆｅ、　Ｍｎ
　、およびＶこれらの成分は、いずれも素地に固溶し、
これを固溶強化すると共に、自身もほう住処Ｆ１１に際
して、はう化物を形成し、表面硬化層の硬さをより一層
向上させる作用があるので、部材の強度並びに表面硬化
層の硬さをさらに一段と向上させる必要がある場合に選
択的に含有されるが、その含有量が０１％未満では前記
作用に所望の効果が得られず、一方２０％を越えて含有
させると、Ｙおよび希土類元素のほう化物によりｆ−１
与される色調が損なわれ、銀白色化するようになること
から、その含有１１１：を０１〜２０％と定めた。なお
、これらの成分を総称して強度・表面硬さ白土成分とい
う。

（ｆ−１（〕ｔ、＋　、　ＡＲ＋およびＰｄこノ１．シ
の成分にＶ」１、素地に固溶して、これを固溶強化する
作用があるので、月利の強度により一段の向りが心安と
される場合に選−折重に含有されるか、峰の含イ］）１
：か１係未満では所望の強度向上効ｊｌｌか１；ｔられ
ず、一方１５０％を越えて含有させると］ｉｉｌ　負１
’ｌが劣化するようになることから、その含イＪ：１：
をｌ〜；口０％と定めだ１、なお、これらを総称し−Ｃ
強瓜向−１成分という１、 （ｔｌ）　ｉ’、ｉ　、　Ｚ＋’　、およびＡＱこ、１
１らの成分に１１よ、脱酸作用か４うるほか、はう化物
イＩコ微細比し、かつ表向硬化層の素地に対する密オ′
計１全向上させる作用があるので、これらの特１ノ１が
安水さ１１る場合に必少に応じて含有されるが、その含
有量が０］−係未満では前記作用に所望の効１１已が、
ｌ！）られす、一方８□３係を越えて含有させると、月
利の力ＩＩ　”にｉ１１が劣化するようになることから
、その含有りにを０１〜，５％と定めだ。なお、こ′れ
らを総称して密着ｖ１向土成分という。

なお、この発明のＡｕ合合金月利溶解に際して、脱酸剤
としてＣｃｌやＺｎなどを使用する場合があるが、それ
ぞれ３％以下の含イ１ならば、前記部月の特性が何ら損
なわれるものではない。

つぎに、この発明の表面硬化Ａｕ合合金月利実施例によ
り具体的に説リドする。

実施例 ＴＩＧアークを用い、銅製水冷るつは内で、必要な合金
化合λ・、（３と電解Ａｕを配合し、溶１’Ｊｆ　して
、それぞれ第１表に示される成分組成をもったＡｌ１合
金溶湯：１０ｊ１づつを調製した後、金型にｆＪ：Ｊ　
＆　Ｌでボタン状鋳片とし、ついでこの鋳片に表面研磨
を施して直径：　］−０ｍｉｎφ×厚さＩＢの寸法を有
するチップ材とし、このチツブイ」に、予め黒鉛るつぼ
内で加熱溶融して１５０℃に保持しである溶融フラック
ス（丁３４．Ｃ’、　８０％、１（３ｐ○３：１０チ。

Ｎａ２Ｂ４．０７：　１０　％からなる組成を有する）
中に２４時間浸漬のほう化処理を施し、大気中に取出す
ことによって本発明表面硬化Ａｕ合金チップ材］。

〜３２をそれぞれ製造した。

また、比較の目的で、成分組成な氾１表に示されるもの
とし、かつほう化処理を施さない以外はｍｊ−の条件に
て従来Ａｇ合金チップ月１〜３をそれぞれ製造した。

この結果得られた本発明表面硬化Ａｕ合金チップｌｃｈ
　１〜３２および従来Ａｕ合金チソプイＡ１〜３につい
て、湯洗およびパフ研磨後、マイクロビッカース泪（荷
重　１００！ｊ）により表σ月硬さを測定すると共に、
その表面色調を観察し、さらに耐食性を評価する目的で
、］、　Ｏ０時間の人二■二汗試、験を行ない、変色の
有無を観察しだ。これらの結１４↓を第１表（に希した
１、まだ、第１表には、本発明表向硬化Ａｌ１合金チッ
プ月１〜３２のほう化処理前のビッツノースｆｌ史さも
示した。

第１表に示される結果から、本発明表面硬化Ａ＋＞合金
チッソ月１−３２は、いずれもほう化処理によって表面
硬さか著しく向上するようになり、ビッカース硬さくＨ
ｖ）で、５００以上の著しく高い表面硬さをもつように
なるほか、すぐれた耐食性な示し、かつきれいな色調を
有するのに対して、合金成分としてＹ　：Ｉ’ｉ−よび
希土類元素を含有ぜす、かつほう化処理を行々わ乃・い
従来ｌ＼１Ｊ合金チップ拐１〜３は表面映さＪ、・よＯ
’＋ωｊ食性とも低く、かつ装飾的に劣る色調しか有さ
、ないことが明らかである、。

上述のように、この発明の表面６！Ｉ！化１〜１ｊ合金
部拐は、高硬度をイ」するのて、これを装飾部品や工業
部品なととして用いｋＪ易合（でｔ」１、すぐれた１ｌ
ｌｉ（／寥粍１４１と１１１ＩＩ擦傷性を示し、さらに
色調に富むほか、ｕ食・１４１にもずくれているの−ｃ
、Ｍｉ　ｆ４的価値が大きいなと工業上イＪ用な牛冒１
゛１をイＪｊ″るのである。。

出願人　三菱金属株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （］）　Ｙおよび希土類元素のうちの１種または２種以
   上、０３〜１５％、 を念治し、残りがＡｌｌと不可避不純物からなる組成（
   以上重量襲）を鳴するＡｕ合金部材の表面に、はう化処
   理により形成された表面硬化層を有してなる表面硬化Ａ
   、ｌ］合金部制。 （：、υ　Ｙおよび希土づ）゛１元素のうちの１種寸た
   は２イ中　以　に　、　０　：３〜１５　％　、を含イ
   」し、さらに、 Ｎｊ　、　（”、（１、（’、ｒ　、　Ｆｅ　、　Ｍｎ
   　、およびＶのうちのコ、釉ま］こ、υ、Ｙ；８神以１
   ：０．１〜２０チ、を含イ１し、残りがＡＩＪと不可避
   不純物からなる組成／　１．Ｉ　Ｌ　Ｔｌ＋−稗、ｍ　
   ′Ｘ　４．　女、−Ｊ−＋１　八、、６６ｍ１Ｊｄ−ｆ
   ｆｉ臭ｉＥ　Ｆ　Ｚ％う化処理により形成された表面硬
   化層を有してなる表面硬化Ａｕ合金部材。 （３）Ｙおよび希土類元素のうちの１種まだは２種以上
   ：０３〜１５％、 を含有し、さらに、 Ｃｕ、Ａｇ、およびＰｃｌのうちの１種または２種以上
   ：１〜３０％、 を含治し、残りがＡｕと不可避不純物からなる組成（以
   上型」−％）を有するＡ、ｕ合金部材の表面に、はう化
   処理により形成された表面硬化層を有してなる表’ｄｉ
   ＋硬化ｌ＼Ｕ合金部イ〕、。 （４）Ｙおよび希土類元素のうちの１種寸たは２矛！ｌ
   ！　リ、」二　〇　３〜１　．５　％　、を含有し、さ
   らに、 Ｔｉ、Ｚｒ、およびＡｔのうちの１種ま′には２種以上
   、０１〜５％、 を含有し、残りがＡｕと不可避不純物からなる組成（以
   上１址％）を有するＡｕ合金部栃の表面に、はう化処理
   により形成されに表面硬化層を有してなＡ＃ＦＫｉ？ｉ
   ａ４？Ａ＋＋６仝？ｊｌ（ｉ；イ°−（，５）　Ｙおよ
   び希土類元素のうちの１種または２ｆ１１＋以上：０３
   ３〜１５％、 を含有し、さらに、 １＼ｌｊ、　、　Ｃｏ　、　Ｃｒ　、　Ｉｉ’ｅ　、　
   Ｍｎ　、およびＶのうちの１種ま／こは２種以上　Ｏ］
   −〜２０チと、 （、”、、１．１　、ムｇ、およびＰｄのうちのコ稠−
   または２種以上：１〜３０係、 をｒ）イｊし、残りがＡｎと不可避不純物からなる組成
   （以、上ｉｆ　ｋＬ係）を有するＡ、ｕ合金部材の表面
   に、はう化処理により形成された表面硬化層を有してな
   る表面硬化Ａｕ合金部月利 （６）Ｙおよび希土類元素のうちの］種または２種以上
   °０３〜１５％、 を含有し、さらに、 Ｎｉ、　Ｃｏ、　Ｃｒ　、　Ｆｅ　、Ｍｎ　、およＯ・
   ｖのうちの１種まだは２種以上：０」、〜２０％と、 １、’ｉ　、　Ｚｒ　、およびΔεのうぢの１釉または
   ２種以上、０１〜５係、 を含有し、残りがΔＵと不可避不純物からなる組成（以
   上重量％）を有するＡｕ合金部材の表面に、はう化処理
   により形成された表面硬化層を有してなる表面硬化Ａｕ
   合金部材。 （７）Ｙおよび希土類元素のうちの１種型たけ２種以上
   ：０３〜１５係、 を含有し、さらに、 Ｃｕ、Ａ、ｇ、　およびＰｄのうちの１種または２種以
   上：ｌ〜３０チと、 ’Ｉ　ｌ＋　Ｚ　ｒ　＋　および八ｅのうちの１７重ま
   ／こば２不重り、上：０１〜，５％、 を含有し、残りかＩｗと不可避不純物からなる組成（以
   上ｍ　：Ｋ　％　）をイＪするＡｕ合合金旧制表面に、
   はう化処理により形成された表面硬化層を有してなる表
   面硬化Ａｕ合金部材。 （８）Ｙおよび希土類元素のうちのｌ鍾または２種以上
   二〇３〜１５％、 を含有し、さらに、 Ｎｉ　、　Ｃｏ　、　Ｃｒ　、　ｈ’ｅ　、　Ｍｎ　、
   およびＶのうちの〕１種または２種以上：０１〜２０％
   と、 Ｃｕ＋　Ａｇ　＋　およびＰ（ｉのうちの１種または２
   種以上：ｌ〜３０チと、 Ｔｌ、Ｚｒ、およびＡｅのうちの１種または２種以上、
   ０１〜５チ、 を含有し、残りがＡｕと不可避不純物からなる組成（Ｊ
   −Ｊ上重量％）を有するＡｕ合金部桐の表面に、はう化
   処理によシ形成された表面硬化層を有してなる表面硬化
   Ａｕ合金部材。