JPS622626B2

JPS622626B2 -

Info

Publication number: JPS622626B2
Application number: JP58217470A
Authority: JP
Inventors: Masaki Morikawa; Fukuhisa Matsuda; Kazuhiro Nakada; Hideaki Yoshida; Toshiharu Hiji
Original assignee: Mitsubishi Metal Corp
Current assignee: Mitsubishi Metal Corp
Priority date: 1983-11-18
Filing date: 1983-11-18
Publication date: 1987-01-21
Also published as: JPS60110867A

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、高い表面硬さとすぐれた耐食性を
有する表面硬化Ag合金部材に関するものであ
る。従来、一般に、Ag合金が装身具や食器、さら
に各種の電気部品などの部材の製造に用いられて
いることはよく知られるところである。しかし、これらのAg合金部材は、軟質である
ために傷がつき易いばかりでなく、耐食性にも劣
るものであり、特に硫化水素に対しては黒色化し
て表面美観が損なわれるものである。そこで、本発明者等は、上述のような観点か
ら、耐摩耗性および耐食性にすぐれたAg合金部
材を得るべく研究を行なつた結果、Ag合金部材
を、硬質ほう化マンガン形成成分として、Mn：0.5
〜35％、ほう素拡散促進成分として、Al、Ti、Zr、お
よびSiのうちの１種または２種以上：0.1〜３
％、を含有し、さらに必要に応じて、 (A) 素地強化成分として、 Cu：0.5〜35％、Cr：0.1〜10％、 Fe：0.1〜10％、Ni：0.1〜10％、 Co：0.1〜10％、Zn：0.1〜５％、 Cd：0.1〜５％、のうちの１種または２種以上（ただし、Cr、
Fe、Ni、およびCoは合量で10％以下、Znおよ
びCdは合量で５％以下）、 (B) 素地耐食性向上成分として、In、Pd、およ
びSnのうちの１種または２種以上：0.5〜10
％、以上(A)〜(B)のうちの１種または２種を含有
し、残りがAgと不可避不純物からなる組成
（以上重量％、以下％は重量％を示す）を有す
るAg合金で構成すると共に、その表面にほう
化処理を施して、ほう化マンガンを主体とする
表面硬化層を形成すると、前記表面硬化層は、
著しく高い硬さを有し、かつ耐食性にもすぐれ
ていることから、実用に際してはすぐれた耐摩
耗性と耐食性を示すという知見を得たのであ
る。この発明は、上記知見にもとづいてなされたも
のであつて、以下に成分組成を上記の通りに限定
した理由を説明する。 (a) Mn Mn成分は、Agに固溶し、かつほう化処理に
際しては表面より拡散侵入したＢと結合してほ
う化マンガンを形成し、もつてAg合金部材の
表面に、ビツカース硬さで約500以上の高硬度
を有すると共に、耐食性のすぐれた表面硬化層
を形成するのに不可欠な成分であるが、その含
有量が0.5％未満では、所望の高硬度および耐
食性をもつた表面硬化層を形成することができ
ず、一方35％を越えて含有させても表面硬化層
により一層の硬さおよび耐食性の向上効果がみ
られず、むしろ金属間化合物の形成によつて表
面硬化層が脆化するようになることから、その
含有量を0.5〜35％と定めた。 (b) Al、Ti、Zr、およびSi これらの成分には、脱酸作用があるほか、Ｂ
成分の拡散速度を速めて表面硬化層の形成を促
進する作用があり、さらに表面硬化層の素地に
対する密着性を向上させ、例えば部材に対して
ハードな研磨加工や成形加工、さらには仕上加
工が施される場合に有用性を発揮する作用があ
るが、その含有量が0.1％未満では前記作用に
所望の効果が得られず、一方３％を越えて含有
させると部材の延性が低下するようになること
から、その含有量を0.1〜３％と定めた。 (c) Cu、Cr、Fe、Ni、Co、Zn、およびCd これらの成分には、いずれもAgに固溶し、
特にCr、Fe、Ni、およびCoにあつてはMnと
の共存において固溶可能であり、もつて部材の
強度を向上させる作用があるので、特に部材に
高強度が要求される場合に必要に応じて含有さ
れるが、その含有量がそれぞれCu：0.5％未
満、Cr：0.1％未満、Fe：0.1％未満、Ni：0.1
％未満、Co：0.1％未満、Zn：0.1％未満、およ
びCd：0.1％未満では前記作用に所望の効果が
得られず、一方Cuにあつては35％を越えて含
有させると、ほう化物の形成が抑制されるよう
になり、またCr、Fe、Ni、およびCoにあつて
は、それぞれ10％、２種以上の合量でも10％を
越えると、完全固溶が不可能となり、未固溶の
Cr、Fe、Ni、およびCoが素地中に残存するよ
うになつて加工性が著しく損なわれるようにな
るものであり、さらにZnおよびCdにあつて
は、それぞれ５％、合量でも５％を越えると、
部材の溶融点の著しい低下をもたらし、ほう化
処理温度が制約されるようになることから、そ
の含有量を、それぞれCu：0.5〜35％、Cr：
0.1〜10％、Fe：0.1〜10％、Ni：0.1〜10％、
Co：0.1〜10％、Zn：0.1〜10％、およびCd：
0.1〜10％と定め、かつCr、Fe、Ni、およびCo
のうちの２種以上の合量：10％以下、Znおよ
びCdの合量：５％以下と定めた。なお、これ
らの成分には素地の色調を銀白色化する作用が
あるが、表面硬化層の層厚が厚くなると、ほう
化マンガンのもつ赤茶色の色調が強く現われる
ようになる。 (d) In、Pd、およびSn これらの成分には、素地に固溶し、耐食性を
向上させる作用があるので、特にAg合金部材
の内部にも耐食性が要求される場合に必要に応
じて含有されるが、その含有量が0.5％未満で
は所望の耐食性向上効果が得られず、一方10％
を越えて含有させると加工性が劣化するように
なることから、その含有量を0.1〜10％と定め
た。つぎに、この発明の表面硬化Ag合金部材を実
施例により具体的に説明する。実施例 TIGアークを用い、銅製水冷るつぼ内で、必要
な合金化金属と電解Ag粒とを配合し、溶解し
て、それぞれ第１表に示される成分組成をもつた
Ag合金溶湯：20ｇづつを調製した後、金型に鋳
造して鋳片とし、この鋳片を軟鋼製容器内にパツ
ケージした状態で、600〜750℃の範囲内の温度で
熱間圧延を施して板厚：0.5mmの熱延板とし、つ
いでこの熱延板より幅：20mm×長さ：50mmの試験
片を切出し、この試験片に対して、予め黒鉛るつ
ぼ内で加熱溶融して800℃に保持してある溶融フ
ラツクス（B₄C：80％、H₃PO₃：10％、
Na₂B₄O₇：10％からなる組成を有する）中に４時
間浸漬のほう化処理を施し、処理後、大気中に取
出し、湯洗することによつて本発明表面硬化Ag
合金板材１〜24を製造した。また、比較の目的で、成分組成を第１表に示さ
れるものとし、かつほう化処理を行なわない以外
は同一の条件にて従来Ag合金板材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Ag合金板材
１〜24および従来Ag合金板材１〜３について、
表面硬さをマイクロビツカース計（荷重：100
ｇ）により測定すると共に、耐食性を評価する目
的で、H₂Sによる変色試験を行なつた。変色試験
は、上記の各種の板材を、表面をバフ研磨した状
態で、ガラス容器内に装入し、この容器内に
H₂S：100ppm含有の空気を１／hrの割合で送
り込み、前

【表】

【表】記板材の表面が目視観察により黒色に変化する迄
の時間を測定することにより行なつた。これらの
測定結果を第１表に合せて示した。また、第１表
には、本発明表面硬化Ag合金板材１〜24のほう
化処理前のビツカース硬さも示した。第１表に示される結果から、本発明表面硬化
Ag合金板材１〜24は、いずれもほう化処理によ
つて表面硬さが著しく向上するようになり、ビツ
カース硬さ（Hv）で500以上のきわめて高い表面
硬さをもつようになるほか、すぐれた耐食性を示
すのに対して、合金成分としてMnを含有せず、
かつほう化処理のない従来Ag合金板材１〜３
は、表面硬さが低く、かつ耐食性にも劣ることが
明らかである。上述のように、この発明の表面硬化Ag合金部
材は、高硬度を有し、かつすぐれた耐食性を有す
る表面硬化層によつて、これを装身具や容器、さ
らには電気部品などの部材として適用した場合、
すぐれた耐摩耗性および耐食性を示すものであ
り、さらに美麗な表面性状を著しく長期に亘つて
保持するなど工業上有用な特性を有するのであ
る。

Claims

【特許請求の範囲】１硬質ほう化マンガン形成成分として、Mn：
0.5〜35％、ほう素拡散促進成分として、Al、Ti、Zr、お
よびSiのうちの１種または２種以上：0.1〜３
％、を含有し、残りがAgと不可避不純物からな
る組成（以上重量％）を有するAg合金部材の表
面に、硬質にして耐食性のすぐれたほう化マンガ
ンを主体とする表面硬化層を形成してなる耐摩耗
性および耐食性のすぐれた表面硬化Ag合金部
材。２硬質ほう化マンガン形成成分として、Mn：
0.5〜35％、ほう素拡散促進成分として、Al、Ti、Zr、お
よびSiのうちの１種または２種以上：0.1〜３
％、を含有し、さらに素地強化成分として、 Cu：0.5〜35％、 Cr：0.1〜10％、 Fe：0.1〜10％、 Ni：0.1〜10％、 Co：0.1〜10％、 Zn：0.1〜５％、 Cd：0.1〜５％のうちの１種または２種以上（ただし、Cr、
Fe、Ni、およびCoは合量で10％以下、Znおよび
Cdは合量で５％以下）、を含有し、残りがAgと不可避不純物からなる組
成（以上重量％）を有するAg合金部材の表面
に、硬質にして耐食性のすぐれたほう化マンガン
を主体とする表面硬化層を形成してなる耐摩耗性
および耐食性のすぐれた表面硬化Ag合金部材。３硬質ほう化マンガン形成成分として、Mn：
0.5〜35％、ほう素拡散促進成分として、Al、Ti、Zr、お
よびSiのうちの１種または２種以上：0.1〜３
％、を含有し、さらに、素地耐食性向上成分として、In、Pd、および
Snのうちの１種または２種以上：0.5〜10％、を
含有し、残りがAgと不可避不純物からなる組成
（以上重量％）を有するAg合金部材の表面に、硬
質にして耐食性のすぐれたほう化マンガンを主体
とする表面硬化層を形成してなる耐摩耗性および
耐食性のすぐれた表面硬化Ag合金部材。４硬質ほう化マンガン形成成分として、Mn：
0.5〜35％、ほう素拡散促進成分として、Al、Ti、Zr、お
よびSiのうちの１種または２種以上：0.1〜３
％、を含有し、さらに、素地強化成分として、 Cu：0.5〜35％、 Cr：0.1〜10％、 Fe：0.1〜10％、 Ni：0.1〜10％、 Co：0.1〜10％、 Zn：0.1〜５％、 Cd：0.1〜５％、のうちの１種または２種以上（ただし、Cr、
Fe、Ni、およびCoは合量で10％以下、Znおよび
Cdは合量で５％以下）、素地耐食性向上成分として、In、Pd、および
Snのうちの１種または２種以上：0.5〜10％、を含有し、残りがAgと不可避不純物からなる組
成（以上重量％）を有するAg合金部材の表面
に、硬質にして耐食性のすぐれたほう化マンガン
を主体とする表面硬化層を形成してなる耐摩耗性
および耐食性のすぐれた表面硬化Ag合金部材。