JPS6140295B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

１ 発明の技術分野 本発明は、安価でしかも高硬度を有し、装飾
性、性食性に優れた装飾用硬質合金に関する。 ２ 従来技術 従来、装飾用硬質合金としては、クロム
（Cr）25〜45％、アルミニウム（Al）２〜５％、
残部ニツケル（Ni）の組成を有するものが知ら
れており、このような硬質合金は、高硬度で、し
かも耐食性に優れているから、例えば携帯時計用
の外装部品として使用されている。 ３ 従来技術の問題点 しかしながら、上記組成範囲からなる硬質合金
は、高価な元素を多量に用いるところから、価格
が高いという欠点があつた。そこで高価なNiを
Feに置き換えることや、やはり高価な純Cr素材
の代わりにFe―Cr母合金を用いる等の試みがな
されている。しかしながら単にFeで置換したも
のでは硬度が不足したり、未固溶のCr分散粒を
生じて、光沢、耐食性を悪くし、時計外装部品等
としては不適当であつた。 ４ 発明の目的および構成 本発明者等は、かかる従来の欠点を解消すべく
鋭意研究をすすめた結果、Feを10％を越える30
％以下の組成範囲で用いた場合においても、Cr
量、Al量を適切にコントロールすることによ
り、硬度および耐食性を低下させることなく、装
飾性を損ねる粒径１μｍ以上の未固溶のCrの分
散粒を無くすることができ、さらにチタン
（Ti）を微量添加することにより、さらに硬度を
高くすることができる事実を見い出した。 本発明はかかる知見に基づいてなされたもの
で、Cr18〜48％、好ましくは28〜34％、Fe10％
を越える30％以下、好ましくは15〜22％以下、
Al2.5〜4.5％、好ましくは３〜４％、残部がNiか
らなり、ビツカース硬度500以上で、かつ粒径１
μｍ以上の未固溶のCrの分散粒を含まない安価
でしかも高硬度を有し、装飾性、耐食性に優れた
装飾用硬質合金に関する第１の発明と、上記組成
に更にTi2.5％以下、好ましくは0.1〜１％含有さ
せたビツカース硬度500以上で、かつ粒径１μｍ
以上のCrの分散粒を含まない安価でしかも高硬
度を有し、装飾性、耐食性に優れた装飾用硬質合
金を提供しようとするものである。 本発明において組成範囲を前記のように限定し
たのは次の理由による。 すなわち、Crの含有量が18％未満では耐食性
が悪くなり、逆に48％を越えると加工性が悪くな
る。 Feの含有量が10％以下では合金の低価格化の
効果が小さくなり、逆に30％を越えるとσ相を生
じ脆化が起こるようになる。 Alの含有量が、2.5％未満では硬化せず、4.5％
を越えると加工性が悪くなる。 Tiの含有量が、2.5％を越えると加工性が悪く
なる。なお、溶体化後の硬さを抑え加工性を改善
するためには、含有量は１％以下とすることが好
ましい。 また、実験結果より、クロム、鉄、アルミニウ
ムおよびチタンの含有量をそれぞれａ％，ｂ％，
ｃ％，ｄ％としたとき、ａ＋4.5（ｃ＋ｄ）％が
60―0.25b％より大きい場合には、時効後のビツ
カース硬度は500以上であるが分散粒が発生し、
ａ＋4.5（ｃ＋ｄ）％が48―0.06b％より小さい場
合は、分散粒の発生はないが、硬度が低くなると
いう現象が生じることが解明された。 なお、熱間加工性を改善するために、脱酸元素
としてマンガン０〜2.0％、ケイ素０〜2.0％、ジ
ルコニウムまたはハフニウム０〜0.2％、ほう素
０〜0.2％、炭素０〜0.2％、マグネシウム０〜0.1
％、イツトリウム等の希土類元素０〜0.1％、カ
ルシウム０〜0.1％の１種または２種以上を添加
してもよく、更に、耐熱性、装飾性（色具合）を
改善するためにモリブデン、タングステン、タン
タル、パナジウム等の高融点金属を数％添加して
もよい。 ５ 発明の実施例（構成、作用、効果） 以下、実施例に従つて本発明の詳細を説明す
る。 実施例 次表に示す組成からなる合金を用いて厚さ10
mm、縦40mm、横40mmの矩形の試料を製造し、これ
を大気中で1200℃、２時間で熱処理し、油冷して
溶体化した。次にそれを大気中で650℃、５時間
の熱処理を行ない、空冷し、時効硬化させた。 溶体化後および時効後の試料のビツカース硬
度、Crの分散粒の有無、パフ研摩後の表面の光
沢ならびに耐食性を同表中に示す。 なお、添付写真は、(A)実施例３、(B)比較例２の
試料での時効後のCrの分散粒の有無を示す金属
組織の顕微鏡写真（X100）で、１は未固溶のCr
の分散粒である。 表中、比較例として掲げたものは、表中にに示
した組成を除き、実施例と同一条件で製造したも
ので、比較のために掲げた。

【表】 ６ 発明の効果 以上説明したように、本発明の硬質合金はFe
を多量に用い、かつCr，Al，Ti量を適切にコン
トロールすることにより、肉眼で目視可能な未固
溶のCrの分散粒が無く装飾性に優れ、かつ高硬
度、耐食性を有するうえに低価格で提供可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

図面はＡ実施例３、Ｂ比較例２の場合における
時効後のCrの分散粒を有無を示す金属組織の顕
微鏡写真である。 １…Crの分散粒。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 重量％でクロム18〜48％、鉄10％を越える30
   ％以下、アルミニウム2.5〜4.5％、残部がニツケ
   ルからなり、ビツカース硬度500以上で、かつ粒
   径１μｍ以上のクロムの分散粒を含まないことを
   特徴とする硬質合金。 ２ クロムの含有量が28〜34％である特許請求の
   範囲第１項記載の硬質合金。 ３ 鉄の含有量が15〜15〜22％である特許請求の
   範囲第１項記載の硬質合金。 ４ アルミニウムの含有量が３〜４％である特許
   請求の範囲第１項記載の硬質合金。 ５ クロム、鉄、アルミニウムの含有量をそれぞ
   れａ％，ｂ％，ｃ％としたとき、60―0.25b≧ａ
   ＋4.5c≧48―0.06bの成分範囲を有する特許請求
   の範囲第１項記載の硬質合金。 ６ 重量％でクロム18〜48％、鉄10％を越える30
   ％以下、アルミニウム2.5〜4.5％、チタン2.5％以
   下（０を含まず）、残部がニツケルからなり、ビ
   ツカース硬度500以上で、かつ粒径１μｍ以上の
   クロムの分散粒を含まないことを特徴とする硬質
   合金。 ７ クロムの含有量が28〜34％である特許請求の
   範囲第６項記載の硬質合金。 ８ 鉄の含有量が15〜22％である特許請求の範囲
   第６項記載の硬質合金。 ９ アルミニウムの含有量が３〜４％である特許
   請求の範囲第６項記載の硬質合金。 １０ チタンの含有量が0.1〜１％以下である特
   許請求の範囲第６項記載の硬質合金。 １１ クロム、鉄、アルミニウムおよびチタンの
   含有量をそれぞれａ％，ｂ％，ｃ％ｄ％としたと
   き、60―0.25b≧ａ＋4.5（ｃ＋ｄ）≧48―0.06bの
   成分範囲を有する特許請求の範囲第６項記載の硬
   質合金。