JPS6352102B2

JPS6352102B2 -

Info

Publication number: JPS6352102B2
Application number: JP61025593A
Authority: JP
Inventors: Shotaro Shimizu; Yasusuke Sakakibara
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1986-02-07
Filing date: 1986-02-07
Publication date: 1988-10-18
Also published as: EP0234790A1; EP0234790B1; DE3763692D1; JPS62185846A; US4853048A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は貴金属系永久磁石合金に関し、さらに
詳しくは磁気装身具用の金を主体とする磁石合金
に関する。〔発明の背景〕磁気が身体に及ぼす効果については古くから知
られているが、最近になつて医療目的に対する磁
気の効果が公的機関により追認されて以来、多種
類の磁気健康器具が商品化されている。磁気健康器具の一分野に磁気ネツクレス（首飾
り）、磁気ブレスレツト（腕輪）、磁気リング（指
輪）などの磁気装身具と呼ばれるものがある。これらの磁気装身具は、フエライト磁石あるい
は稀土類磁石の小片を金属容器に封入し、これを
鎖状に連結したものである。したがつて健康器具
およびアクセサリーとしての価値はあるが、貴金
属宝飾品としてはほとんど価値のないものであ
る。そこで、金、白金、銀などの貴金属を主体とし
それ自体が磁石白金となり得る貴金属磁石が強く
要望されている。〔従来技術と問題点〕貴金属磁石としては白金（Pt）−コバルト
（Co）合金磁石が知られており、これは77％のPt
を含有する規則格子型の合金で、極めて強力な磁
気特性を示すものである。しかしながらPtの含有量が85％未満の合金は、
白金合金とは公認されないので、宝飾品としての
価値は低いものと見られている。一方、金（Au）を含有する磁石合金としては
Au−ニツケル（Ni）−鉄（Fe）系合金（特開昭
57−5833）およびPt−Au−Fe系合金（特公昭45
−31056）が知られている。前者（以下公知合金ANFとする）は75％のAu
を含有する合金（18カラツト相当）であるが、保
磁力が500エルステツド程度であり、反磁界係数
が大きく不利な形状である一般的な鎖形状の装身
具を作る場合には保磁力が不足である。磁気装身具が医療効果を発揮するためには、装
身具形状で少なくとも500ガウス(G)以上の磁束密
度を有することが必要であると考えられており、
一般的な鎖形状の装身具でこの価を得るために
は、あとで説明するように少なくとも130〜1500
エルステツド（Oe）の保磁力が必要となる。また、後者の合金はPtを主体とするものであ
り、Auの含有量は50％以下であるから金合金と
は認められない。金合金宝飾品と呼称するために
は少なくとも50％（12カラツト）の金を含有する
合金でなければ商品的な価値がない。〔発明の目的〕そこで本発明の目的は、50％以上の金を含有
し、装身具形状で500G以上の磁束密度を得るこ
とのできる磁石合金を開発することである。〔発明の構成〕上記目的のため本発明においては、金（Au）−
白金（Pt）−コバルト（Co）を主体とする合金
と、さらにこれに鉄（Fe）、ニツケル（Ni）、銅
（Cu）、パラジウム（Pd）、銀（Ag）などを加え
た合金の磁気特性を調べ、優れた磁気特性の得ら
れる組成範囲を決定した。 Pt−Co合金は規則格子型永久磁石合金の代表
的なものであり、原子比１対１（50原子％Ptすな
わち77重量％Pt）の組成の合金は熱処理により
規則格子変態する過程で極めて高い保磁力を示
す。ところで、このPt−Co合金にAuを加えてAu
−Pt−Coの三元合金とすると、Auを主体とする
α₁相と、Pt−Coを主体とするα₂相との２相共存
状態が得られる。この場合、Auを主体とするα₁相中にはPtとCo
がわずかに固溶するが、Pt−Coを主体とするα₂
相中にはAuはほとんど固溶しない。したがつて
α₂相の相対的な量に比例してPt−Co合金の磁気
特性が現われる。本発明はこのような知見に基づいてなされたも
のであり、以下実施例により説明する。〔発明の実施例〕 Au50〜75％、Pt12〜42％、Co2〜15％からな
る合金およびこれにFe，Ni，Cu，Pd，Agを加
えた合金を合計30種類高周波溶解法により作成
し、塑性加工により丸線材とし、これを切断して
測定用試験片とした。これらの合金は、規則格子変態温度以上の温度
である900℃から水中に投入して急冷すると不規
則状態となる。この処理を溶体化処理と呼んでい
るが、溶体化の状態でこれらの合金は圧延、線引
などの塑性加工が可能である。これらの合金の組成を表１に示す。さらにこれらの合金を溶体化処理後、規則格子
変態温度以下の温度に加熱して規則格子変態させ
た場合（この処理を時効処理と呼ぶ）、経時的に
変化する磁気特性の最高値を表２に示す。表１および表２において、合金No.１，23，27は
参考例を示し、残りの合金は本発明の実施例を示
す。第２図は本発明の実施例における合金No.３，12
および25において得られた磁気特性を示す減磁曲
線であり、比較のために前記の公知合金（ANF）
の特性も示してある。 No.３，12および25の合金はそれぞれ12K（カラ
ツト）、14Kおよび18Kに相当する金合金である
が、金の含有量が多くなるほど磁束密度は低下
し、同時に保磁力も低下することが認められる。

【表】

〔組成限定の理由〕

表１〜２および第２図〜３図から明らかなよう
に、Auの含有量が少ないほど、すなわちPt−Co
の含有量が多いほど、高い磁束密度と保磁力が得
られることは当然である。しかしながら、金合金と呼称できるように50％
（12K）以上のAuを含有することが本発明の前提
条件であるから、Auの下限を50％とする。一方、Auの含有量が75％でも500G以上の作動
点磁束密度が得られているが、Auの含有量がさ
らに75％（18K）を越えて20K、22Kとなると、
もはた500G以上の作動点磁束密度は得られない。
したがつてAuの上限を75％とする。 12K合金において、Ptの含有量が40％を越える
と保磁力が急激に低下する（参考例No.１参照）。一方、18K合金において、Ptの含有量が16％未
満となると保磁力が急激に低下する（参考例No.27
参照）。したがつてAu−Pt−Co3元合金におけるPtの
組成範囲を16〜40％とする。 12K合金において、Coの含有量が15％までは
大きな保磁力が得られるが、Coの含有量が15％
を越えると、PtとCoとの原子比が１：１から大
きくずれるため、保磁力が急激に低下する。一方、18K合金において、Coの含有量が３％
未満になると保磁力が急激に低下する（参考例No.
23参照）。したがつてCoの組成範囲を３〜15％と
する。本発明におけるAu−Pt−Coについての組成限
定の範囲を第１図の３元組成図に示す。合金No.５，28に見られるように、Coの一部を
Feで置換すると、磁束密度が上昇する。この効
果は添加量２％から明らかに認められるが、添加
量が６％を越えると合金が硬化して加工困難とな
る。したがつてFeの含有量を２〜６％に限定す
る。合金No.６に見られるように、Coの一部をNiで
置換すると、磁束密度はわずかに低下するが、こ
の場合、溶体化処理に水中急冷を必要とせず、空
冷により溶体化状態が得られる。このことは生産
技術上の大きな利点である。 Niの添加により得られる効果は、添加量が１
％程度では明確でないが、２％では明らかに認め
られる。一方、添加量が４％を越えると、磁束密
度の低下が著しい。したがつてNiの含有量を２
〜４％とする。合金No.７，８，16に見られるように、Au−Pt
−Co合金にCuあるいはAgを添加すると、添加量
にほぼ比例して磁束密度が低下するが、保磁力は
さほど変化しない。したがつて12K合金は14K合
金に相当する磁気特性を示し、14K合金は16K合
金に相当する磁気特性を示すようになる。そのため特に高い磁束密度を必要としない場合
には、AuおよびPtの含有量を大幅に減少するこ
とが可能であり、材料コストが低減される。また、最も一般的な金合金であAu−Ag−Cu合
金に関して周知されているように、Agの添加は
合金を淡色化し、Cuの添加は合金を赤色化する
手段として慣用されている。本発明合金の場合にも、同じ効果が認められ、
CuあるいはAgの添加は合金の色調整手段として
も有効である。材料コストの低減あるいは色調整という効果
は、６％未満の添加量では実効が得られず、また
Agの添加量が８％を越え、あるいはCuの添加量
が12％を越えると保磁力が急激に低下する。した
がつてAgの添加量を６〜８％、Cuの添加量を６
〜12％と限定する。合金No.９，30に見られるように、Ptの一部を
Pdで置換すると、磁束密度および保磁力をさほ
ど低めることなくPtの含有量を大幅に減じて材
料コストを低減することが可能である。Au−Pt
−Co3元合金において、特に18K合金において
は、Ptの含有量が16％未満になると保磁力が急
激に低下する（参考例No.27参照）。これに対して合金No.30に見られるように、Pt
の一部をPdで置換する場合には、Ptの含有量が
12％であつても1.6KOeという高い保磁力が得ら
れている。したがつてPtの一部をPdで置換する
ことによりPt含有量の下限を拡張することがで
きる。しかしながらPtの含有量が12％未満とな
ると、保磁力が急激に低下する。したがつてPt
の一部をPdで置換する場合のPt含有量の下限を
12％とする。また、一般的な金合金、白金合金などの貴金属
合金に関して周知されているように、Pdは貴金
属合金の明るさ（反射率）を向上させるために添
加される元素であるが、本発明合金に関してもこ
の効果は明らかに認められ、外観調整の手段とし
て有効である。 Ptの一部をPdで置換することにより得られる
上述の効果は、Pdの添加量が２％未満では実効
がなく、また10％を越えると保磁力が急激に低下
する。したがつてPdの添加量を２〜10％に限定
する。 Coの一部をFeで置換すると磁束密度が上昇す
ることは先に述べたとおりであるが、FeとPdと
を同時に添加すると、合金No.15，29に見られるよ
うに、磁束密度が上昇すると同時に保磁力も上昇
し、その結果強力な永久磁石合金が得られる。この効果はFeの添加量１％以下、Pdの添加量
２％以下ではほとんど認められないが、Fe2％以
上、Pd3％以上では明らかに認められる。一方、添加量がFe6％、Pd8％を越えると、合
金の硬化が著しく、塑性加工が困難となる。したがつて、FeとPdとを同時に添加する場合
の含有量を、Fe2〜６％、Pd3〜８％と限定する。〔発明の効果〕以上述べたとおり、本発明の合金は金合金と呼
称できる50％以上の金を含有しており、高い保磁
力を有するため偏平な形状の装身具においても有
効な磁束密度を維持し得るものであり、特に高級
な磁気装身具すなわち磁気宝飾品用の素材として
極めて有用なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明合金の組成範囲を示す３元組成
図、第２図は本発明合金の減磁曲線を公知合金と
比較して示す図、第３図は、参考例および実施例
における作動点磁束密度の分布を示す３元組成図
である。

Claims

【特許請求の範囲】１金50〜75％（重量％、以下同じ）、白金16〜
40％、コバルト３〜15％からなることを特徴とす
る金−白金−コバルト系永久磁石合金。２金50〜75％、白金16〜40％、コバルト３〜15
％および鉄２〜６％からなることを特徴とする金
−白金−コバルト系永久磁石合金。３金50〜75％、白金16〜40％、コバルト３〜15
％およびニツケル２〜４％からなることを特徴と
する金−白金−コバルト系永久磁石合金。４金50〜75％、白金16〜40％、コバルト３〜15
％および銀６〜８％からなることを特徴とする金
−白金−コバルト系永久磁石合金。５金50〜75％、白金16〜40％、コバルト３〜15
％および銅６〜12％からなることを特徴とする金
−白金−コバルト系永久磁石合金。６金50〜75％、白金12〜40％、コバルト３〜15
％およびパラジウム２〜10％からなることを特徴
とする金−白金−コバルト系永久磁石合金。７金50〜75％、白金12〜40％、コバルト３〜15
％鉄２〜６％およびパラジウム３〜８％からなる
ことを特徴とする金−白金−コバルト系永久磁石
合金。