JPS62270738A - 耐擦傷性と靭性に優れた白金系合金 - 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】 ３、発明の詳細な説明 「発明の目的」 本発明は耐擦傷性と靭性に優れた白金系合金に係り、白
金としての美観性を確保しながら耐擦傷性と靭性に優れ
、しかも比較的低コストで、塑性加工性および鋳造性の
何れにおいても好ましい白金系合金を提供しようとする
ものである。

産業上の利用分野 指輪、ネックレス、ペンダント、ブレスレット、ネクタ
イピン、時計バンド、イヤリング、義歯などに用いられ
る適した白金系合金材。

従来の技術 合金は各種の装身具などとして広く用いられて来たが、
その軟かさをカバーし表面における摩擦底の発生や摩耗
を防止するため一般的にはＰ　ｔ９００（Ｐｔ：９０賀
ｔ％）またはＰｔ８５０　（Ｐｔ　：　８５ｗｔ％）の
ように１０〜１５ｗｔ％をＰｔ基以外金属とした合合材
が用いられている。

即ち、ｗｔ％（以下単に％という）でその具体的組成を
説明すると以下の如くである。

プラチナ−パラジウム合金（Ｐｔ：９０％−Ｐｄ１０％
） プラチナ−パラジウム−コバルト合金（Ｐｔ９０％−Ｐ
ｄ７％−Ｃｏ３％）、または（Ｐｔ９０％−Ｐｄ５％−
Ｃｏ５％） プラチナ−パラジウム−銅合金（Ｐｔ：８５％−Ｐｄ：
１０％−Ｃｕ：５％）または（Ｐｔ８５％−Ｐｄ１２％
−Ｃｏ３％）あるいは（Ｐｔ８５％−Ｐｄ１０％−Ｃｏ
５％） 発明が解決しようとする問題点 然し上記したような従来の白金系合金においてはその硬
さが必ずしも充分でないので、なおその表面において疵
を受は易く、又経年使用によって摩耗のため美観が損な
われる。又靭性などにおいても不充分で前記装身具など
を製造するに際しての加工性などにおいて充分となし得
ない。

「発明の構成」 問題点を解決するための手段 Ｐｄ　：　１．５〜６．０　ｗｔ％、Ｃｕ　：Ｌ４〜５
．８　ｗｔ％、Ｎｉ　：　１．５〜６．０ｗｔ％、 Ｃｏ　：　０．５〜１．０ｗｔ％未満、Ｂｅ　：　０．
０３〜０．３　ｗｔ％、Ｃｒ　：　０．３〜１．５　ｗ
ｔ％を含有し、残部がＰｔより成ることを特徴とする耐
擦傷性と靭性に優れた白金系合金。

作用 Ｐｄを１．５％以上含有させることによりＰｔの高温熱
処理時における結晶粒の安定化を図る。

Ｃｕを１．４％以上、Ｎｉを１．５％以上、Ｃｏを０．
５％以上含有させることによってＰｔの強さと硬さを増
加し、しかもこのようなＣｕおよびＮｉの含有およびＢ
ｅ　：　０．０３％以上の添加はＰｔの融点を低下して
鋳造性の良好化をもたらす。

Ｎｉを６％以下とし、Ｃｏを０．５％以上とすることに
より酸化物の発生を抑制しまた酸素ガスの除去を図る。

Ｃｏを１．５％以下とし、Ｂｅを０．３％以下、Ｃｒを
１．５％以下とすることで硬くなりすぎ、あるいは、脆
くなることを避け、Ｎｉ：６％以下などとも相俟って加
工性を良好にする。Ｐｄを６％以下、Ｃｏを１．０％未
満とすることにより高コスト化を避けしめる。

Ｃｒを０．３％以上含有させることによって合金の色調
および光沢を著しく改善する。

実施例 上記したような本発明について更に説明すると、本発明
者等は上記したような従来の白金系合金における問題点
を有効に解消し、各種装身具などを適切に製作加工する
ことのできるものを得ることについて仔細な研究と実験
を重ねた結果、Ｎｉの適量を添加すると共にＢｅ＠微量
添加し、上述したような特定の成分組成を有する白金系
合金とすることによって硬さの向上を図ると共に靭性を
高め、しかも時効性を改善して加工性および鋳造性の一
何れにおいても好ましく、又白金としての美観性ないし
品位を長期に亘って維持することのできる合金を得るこ
とに成功した。

上記したような本発明合金の成分組成限定理由について
説明すると以下の如くである。

Ｐｄ　：　１．５〜６．０％。

Ｐｄは、Ｐｔの高温熱処理に際して結晶粒の安定化を図
る作用を有し、このような作用を有効に得るためには１
．５％以上を含有させることが必要である。然し６％を
超えて含有させても前記作用は実質的に飽和し、又白金
系としての特質が乏しくなると共に経済的でないので６
％を上限とする。

Ｃｕ　：　１．４〜５．８１ｖｔ％。

Ｃｕは、Ｐｔの強さと硬さを増加し、又融点を低下して
鋳造性を良好にする。１．４％未満ではこれらの効果を
有効に得ることができず、一方５．８％を超えて含有さ
せると白金としての色彩感覚が急激に変化し、鋳造後の
肌を荒らすので５．８％を上限とすべきである。

Ｎｉ　：　１．５〜６．０％。

Ｎｉは、Ｐｔの強さと硬さを大幅に増加させるもので、
このような効果を有効に得るためには１．５％以上を含
有させることが必要である。なおこのＮｉはＰｔの融点
を低下させ、この点からしても１．５％以上を含有させ
ることがキャスト性を適切に得ようとする本発明におい
て有効である。しかし、このＮｉは５％を超えると酸化
物が発生し易くなり、特に６％を超えるとこの欠点が顕
著となり、更には加工が困難となるので６％を上限とす
べきである。

Ｃｏ　：　０．５〜１．０％未満。

Ｃｏは、Ｎｉと同様にＰｔの強さと硬さを増加させ、し
かもＰｔあるいはＰｔ合金中に含まれる酸素ガスを除去
する作用があり、更にはＰｔの融点をも低下させる。こ
れらの作用を適切に得るには少なくとも０．５％以上含
有させることが必要である。然し１．０％以上も含有さ
せると硬くなりすぎると共に経済的でないので１．０％
未満とする。

Ｂｅ　：　０．０３〜０．３％。

８ｅは、時効処理によってキャスト後の強靭性と硬さを
増加し、更にはＰｔの融点を低下させる効果もあり、こ
のような作用を適切に得るには少なくとも０．０３％以
上含有させる必要がある。然し０．３％を超えて含有さ
せると脆くなり加工性の劣化が急速に顕われるので上限
を０．３％とした。

Ｃｒ　：　０．３〜１．５％。

Ｃｒは、ＮｉやＧｏと同様にＰｔの強さや硬さを増加さ
せると共に、合金の色調および光沢を向上させる効果が
大きく、このような効果を適切に得るには０．３％以上
含有させることが必要である。しかし１．５％を超えて
含有させると硬くなり過ぎ、靭性を低下させるので、１
．５％を上限とすることが必要である。

上記したような本発明によるＰｔ９００およびＰｔ８５
０に相当した合金と前記したように従来から知られてい
る各合金Ａ−Ｆについて、その特性を測定した結果を要
約して示すと次表の如くである。

即ち本発明合金は引張強さにおいて従来のものより相当
に優れていることは明らかで、しかも硬さにおいてはＨ
ｒで３０〜１５０も高い値を示し、耐擦傷性および耐摩
耗性において卓越していることは明らかである。

又上記したような本発明合金■の顕微鏡組織は第１図、
■の顕微鏡組織は第２図に示す如くであって、従来合金
Ａの結晶組織を示す第３図のものに比較するならば、そ
の結晶粒度が緻密である。

なお上記した本発明合金■■と従来合金Ａについての伸
び特性を要約して示すと、第４図の如くであって、本発
明合金は■■の何れもが従来合金Ａより高いが、本発明
によるものは大きな耐力を有することは明らかである。

即ち上記のように耐擦傷性、耐摩耗性および強度ないし
耐力に優れ、結晶粒度の緻密な本発明合金は装身具など
として白金系製品としての好ましい美観性および品位を
長期に亘って維持し得ることは明らかである。又塑性加
工性や鋳造性あるいはばね性、切削性などにおいても優
れている。

１例として本発明による合金材を指輪として利用した場
合の特質を前記したような従来の白金系合金と比較して
説明すると以下の如くである。

（１）　　キズがつきにくい 新合金でつくった指輪は従来合金でつくった指輪より焼
鈍状態で約１．３〜２．７倍硬いので、はぼ１．３〜２
．７倍キズがつきにくいことになる。

（２）　　変形しにくい 指輪は使用中強くぶつけたり、落としたりすると変形し
てしまうことがある。そのような場合でも新合金でつく
った指輪は従来合金でつくった指輪にくらべ強度が２〜
３倍以上あるので、変形しにくく安心して使用できる。

また立爪指輪などの宝石の固定も確実にでき、宝石のゆ
るみやはずれの心配がない。

（３）　　番直しがきく 指輪は指の太さに合わせて番直しを行うことがあるが、
新合金は強度が高い割に伸びが大きいので、サイズ直し
がしやすい。

（４）　　鋳造性が良い 、　新合金は鋳造性が良いのでキャストしやすく、また
時効処理によって鋳造後の硬さをさらに増加させること
ができる。

（５）製品の仕上がり状態 新合金でつくった指輪の品位９色調、外観は従来合金で
つくった指輪とくらべ同等以上である。

（６）製品の多用性 新合金は強靭で塑性加工性の良い合金であるので、今ま
で製作できなかった形状・寸法の指輪ができる。

（７）製品の価格が安い 新合金にばＰｔおよびＰｄを除けば、余り高価の成分が
含まれていないので、指輪も安い値段で製作することが
できる。

又製作上のメリットは以下の通りである。

（１）塑性加工性が良い 新合金は強（、硬いが、延性にすぐれ圧延、伸線などの
塑性加工性が良く、焼鈍回数や焼鈍温度は従来合金（Ａ
）とほぼ同程度である。

（２）　　加工硬化の割合が大きい 、新合金は塑性加工による硬化の割合が大きいので、強
い指輪の製作が可能である。

（３）切削性が良い 新合金は強靭性のほかに切削が良いので、ヤスリ、バイ
ト、カンタ−などの目づまりを起こすことが少ない。

（４）表層の光沢がだしやすい 新合金は従来合金より硬さが高いので、研磨によって光
沢がだしやすい。

（５）鋳造（キャスト）しやすい 新合金は融点が１７２５〜１７４０℃で従来合金（Ｂ−
Ｃ）に相当し、鋳造性は良い。

（６）回収、精製が容易 ロジウムやルテニウム入りのプラチナ合金と異なり、回
収、精製がしやすく、地金の管理が容易である。

（７）　　１１１１工よｍ怠 キャストや鑞づけの際、大気中で加熱されると黒色に変
色するが、変色した場合は塩酸（１＋１）で酸洗すれば
酸化皮膜は容易に除去することができる。

本発明によるものは上記のように指輪としてカットリン
グやファションリングのような細工品、立爪、デラ枠の
ようなキャスト品として好ましい製品が得られるばかり
でなく、ネックレスを始めブレスレット、時計バンド、
ネクタイピン、義歯用としてのクラスプおよびクラスプ
用バネ材、イヤリングおよびイヤリング用バネ材、板材
゛および線材としてのクラツド材の如きに広く適用する
ことができ、更には眼鏡フレーム、テンプルなどの耐摩
耗性、バネ性および光輝性などを重視する各種の製品に
適用して卓越した特性を発揮することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したような本発明によるときは、白金材として
の美観性を確保しながら耐摩耗性および靭性に優れた白
金系合金材を得しめるものであり、従って塑性加工性に
おいて卓越すると共に鋳造法が良好で各種製品を適切に
製造することができ、更には比較的低度であるなどの効
果を有しており、工業的にその効果の大きい発明である
。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の技術的内容を示すものであって、第１図
と第２図はそれぞれ本発明による合金の結晶組織を示し
た顕微鏡写真、第３図は従来合金の顕微鏡写真、第４図
は本発明合金と従来合金についての耐力特性測定結果を
示した図表である。 特　許　出　願　人　　井嶋金銀工業株式会社発　明　
者　両角　不二雄 ｉ 代　理　人　弁理士　　白　　川　　−−，１′と 第　　５　　図 第　７　　図 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｐｄ：１．５〜６．０ｗｔ％、Ｃｕ：１．４〜５
   ．８ｗｔ％、Ｎｉ：１．５〜６．０ｗｔ％、 Ｃｏ：０．５〜１．０ｗｔ％未満、 Ｂｅ：０．０３〜０．３ｗｔ％、Ｃｒ：０．３〜１．５
   ｗｔ％を含有し、残部がＰｔより成ることを特徴とする
   耐擦傷性と靭性に優れた白金系合金。
2. （２）Ｐｄ：１．５〜４．０ｗｔ％、Ｃｕ：１．４〜４
   ．０ｗｔ％、Ｎｉ：１．５〜４．０ｗｔ％、 Ｃｏ：０．５〜１．０ｗｔ％未満、 Ｂｅ：０．０３〜０．２ｗｔ％、Ｃｒ：０．３〜１．５
   ｗｔ％を含有し、残部がＰｔよりなる特許請求の範囲第
   １項に記載の耐擦傷性と靭性に優れた白金系合金。
3. （３）Ｐｄ：１．５〜４．０ｗｔ％、Ｃｕ：１．４〜４
   ．０ｗｔ％、Ｎｉ：１．５〜４．０ｗｔ％、 Ｃｏ：０．５〜１．０ｗｔ％未満、 Ｂｅ：０．０３〜０．２ｗｔ％、Ｃｒ：０．３〜１．５
   ｗｔ％を含有し、残部がＰｔよりなる特許請求の範囲第
   １項に記載の耐擦傷性と靭性に優れた白金系合金。