JPS6324050A - 表面硬化層を有する装飾用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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、すぐれた表面硬さを有し、特に指輪、ネッ
クレス等の装飾品として用いるのに適した、窒化処理に
よる表面硬化層を有するＡｕ合金部材に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

周知のように、金はすべての全屈中化学的に最も安定し
た金属で、永く美麗な黄金色を保持できる上に、物理的
にはきわめて柔軟で、あらゆる金属中層延性にもっとも
すぐれ、細工が容易であるところから、金ならびにＡｕ
合金は古来より装飾用材料として広く利用されてぎた。

純金はきわめて軟かくて傷つぎやすいため、これに八り
、Ｃｕ等を添加して適度の硬さをもたせた、いわゆる１
８Ｋ、１４に等のＡｕ合金が一般に装飾用材料として利
用されているが、このようなＡｕ合金でも装飾品として
身につけたときにはなお傷がつきやすいという欠点を有
する。

また、近年ダイヤカット法といわれる鋭い切込みによる
鮮明な模様をほどこしたＡＬ＋合金の指輪、ネックレ・
ス等が晶及してきたが、従来のＡｕ合金では軟質のため
エツジが摩耗し、模様が不鮮明になることが屡々問題と
なっており、このような問題を克服するためにＡＬ＋合
金を硬くする工夫が種々試みられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

一方、ＡＬ＋合金を装飾品として身につけたとき、その
表面に傷がつかないためには、通常Ａｕ合金部材の硬さ
がＨｖ　　（ビッカース硬さ）：３５０以上、好ましく
はＨｖ：５００以上がよいとされており、例えば腕時計
の文字盤ガラスの硬さはおよそ）−ＩＶ：５００である
から、１−１ｖ：５００以上のＡＬ１合金ができれば、
この文字盤ガラスでも傷がつかない硬い装飾用のＡｕ合
金部材が提供できることになる。

しかしながら、今のところ、種々のＡＬＬ合金に熱処理
を施し、あるいはさらに加工硬化を利用しても、その硬
さは精々Ｈｖ：３００どまりであって、上記のような要
求を満たすへＵ合金の開発には成功していないのが現状
である。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、本発明者等は、上１本のような観点から、硬質
、特に高い表面硬さを右するＡｕ合金部材を得べく研究
を行なった結果、重量％で、 ■　：５〜２５％、 を含有し、さらに必要に応じて、 Ｎｉ、ＧＯ，およσＦｅ　　（以下、これらを総称して
鉄族金属という）のうちの１種または２種以上：０５〜
２０％、 Ａ（１、Ｃｕ　、およびｐｄのうちの１種または２種以
上：３〜３５％、 のうちのいずれか、または両方を含有し、残りがＡｕと
不可避不純物からなる組成を有するＡｕ合金を基体部材
とし、これの表面に窒化処理を施すと、表面より拡散侵
入したＮが、合金成分としてのＶと窒化バナジウム、ざ
らにＶおよびｙＮ族金属と複合窒化物を形成して、ごツ
カース硬さで５００以上を有する表面硬化層が形成され
るようになる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っ
て、以下にＡ　＋３合合金体の成分組成範囲を上記の通
りに限定した理由を説明する。

（ａ）　Ｖ ■成分は、窒化処理に際して、窒化バナジウム、さらに
同じく必要により合金成分として含有させた！２族金属
と共に、複合窒化物を形成し、もってＡｕ合金基体の表
面に、ビッカース硬さで５００以上の高硬度を有する窒
化処理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５％未満では所望の高硬度をもった表面
硬化層を形成することができず、一方２５％を越えて含
有させると、塑性加工性に劣るようになり、また窒化処
理表面硬化層に剥離現象が現われるようになることから
、その含−＃ｆｆｉを５〜２５％と定めた。

（ｂ）鉄族金属 これらの成分には、■と複合窒化物を形成して高硬度の
窒化処理表面硬化層を形成するほか、Ａｕ合金基体の強
度を向上させる作用があるので、こ机らの特性が要求さ
れる場合に必要に応じて含有されるが、その含有Ｍが０
．５％未満では、所望の高強度を確保することができず
、一方２０％を越えて含有させると、Ａｌｌのもつすぐ
れた特性を十分に発揮することができなくなることから
、その含有ｍを０．５〜２０％と定めた。

（ｃ）　Ａａ　、　Ｃｕ　、およびＰｄこれらの成分に
は、素地に固溶して、これを固溶強化する作用があるの
で、さらに−段の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３％未満では所望の強度向
上効果が得られず、一方３５％を越えて含有させると、
Ａｌｌのもつ特性を十分に発揮することができなくなる
ことから、その含有量を３〜３５％と定めた。

なお、この発明のＡｕ合金基体の溶解に際して、脱酸剤
としてＣｄやＺｎなどを使用する場合があるが、それぞ
れ３％以下の含有ならば、前記基体の特性が何ら損なわ
れるものではない。

この発明のＡＬ１合金部材の製造に際して適用される窒
化処理、特にイオン窒化処理は次のようにして実施され
る。すなわち、 ０．５〜１０Ｔｏｒｒの内部圧力となるように、Ｎ２と
Ｎ２との混合ガスまたはＮＨ３ガスを導入した密閉容器
内に、窒化処理を施すべき△１合合金体を陰極として封
入し、この陰極と、別に封入された陽極との間に１００
〜１５００Ｖの電圧を印加してグロー放電を発生させる
ことによって行なわれ、この結果前記放電によってイオ
ン化された雰囲気中の窒素がＡｕ合金基体（陰極）に衝
突して、そのイオンのもつ高い運動エネルギーによりＡ
ｕ合金基体が加熱され、その表面のイオン窒化処理が達
成されるようになるのである。

〔実施例〕

つぎに、この発明のＡｕ合金部材を実施例により説明す
る。

ＴＩＧアークを用い、銅製水冷るつぼ内で、必要な添加
金属と電解Ａｕを溶解して、それぞれ第１表に示される
成分組成をもったＡｕ合金溶′ｆＡ＝１０ｇを調製した
後、ボタン・インゴットに金型鋳造し、このインゴット
を表面研磨して寸法：１０ＩＩｖＲ×１Ｍを有する試験
片（Ａｕ合金基体）とし、この試験片の一部を用いて強
度を評価する目的で抗折力を１ｌｌ１１定すると共に、
マイクロごッカース硬さを測定した後、さらに、５Ｔｏ
ｒｒの圧力を有するＮ２とＮ２どの混合ガス（混合比１
：１）雰囲気中、温度：８３０℃で５時間の条ｆ↑にて
イオン窒化処理を施すことによって、本発明ＡＬ１合金
部材１〜１６、および基体の組成が従来Ａｕ金合金相当
する組成を有する比較ＡＬ１合金部材１〜３をそれぞれ
製造した。

ついで、この結果１りられた各種の部材について、その
表面最高硬さを、マイクロピンカースにより測定した。

これらの測定結果を第１表に合わせて示した。

〔発明の効果〕

第１表に示される結果から、本発明のＡｕ合金部材１〜
１６は、いずれも窒化処理により表面硬さの格段の向上
が得られたのに対し、比較Ａｕ合金部材１．２（１８に
合金および１４に合金）では、窒化処理によっても、そ
の表面硬さは殆んど変らず、さらに硬質Ａｕ合金で構成
された比較ＡＬ１合金部材３においても殆んど硬さの向
上が得られていないことが明らかである。

上述のように、この発明のＡｕ合金部材は、特に窒化処
理により形成された著しく硬い表面硬化層を有するので
、これらの特性が要求される装飾用部材として使用した
場合にきわめて長期に亘ってすぐれた性能を発揮するも
のである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｖ：５〜２５％、 を含有し、残りがＡｕと不可避不純物からなる組成（以
   上重量％）を有するＡｕ合金基体の表面に、窒化バナジ
   ウムによつて硬化されたほう化処理表面硬化層を形成し
   てなる装飾用Ａｕ合金部材。
2. （２）Ｖ：５〜２５％、 Ｎｉ、Ｃｏ、およびＦｅ（以下鉄族金属という）のうち
   の１種または２種以上：０．５〜２０％、 を含有し、残りがＡｕと不可避不純物からなる組成（以
   上重量％）を有するＡｕ合金基体の表面に、Ｖと鉄族金
   属の複合窒化物によつて硬化された窒化処理表面硬化層
   を形成してなる装飾用Ａｕ合金部材。
3. （３）Ｖ：５〜２５％、 Ａｇ、Ｃｕ、およびＰｄのうちの１種または２種以上：
   ３〜３５％、 を含有し、残りがＡｕと不可避不純物からなる組成（以
   上重量％）を有するＡｕ合金基体の表面に、窒化バナジ
   ウムによつて硬化された窒化処理表面硬化層を形成して
   なる装飾用Ａｕ合金部材。
4. （４）Ｖ：５〜２５％、 Ｎｉ、Ｃｏ、およびＦｅ（以下鉄族金属という）のうち
   の１種または２種以上：０．５〜２０％、 を含有し、さらに、 Ａｇ、Ｃｕ、およびＰｄのうちの１種または２種以上：
   ３〜３５％、 を含有し、残りがＡｕと不可避不純物からなる組成（以
   上重量％）を有するＡｕ合金基体の表面に、Ｖと鉄族金
   属の複合窒化物によつて硬化された窒化処理表面硬化層
   を形成してなる装飾用Ａｕ合金部材。