JP2007239089A - 高品位白金合金、及びその製品 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｐｔ１０００のホールマークを取得可能な白金の純度は９９．７重量％以上とされているが、この品位（純度）を含めて高品位白金合金であって、耐摩耗性及び耐変形性に優れ、鋳造加工での欠陥が発生しにくい高品位白金合金、及び製品を提供する。
【解決手段】本発明の高品位白金合金は、純白金に燐、硫黄、ベリリウムから選ばれる一種以上を０．００２〜１．０重量％添加することにより、白金の高強度、高硬度化のため、白金の純度を９８．９０〜９９．９４重量％に調整したことを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、Ｐｔ１０００のホールマークを取得可能な白金の純度である９９．７０重量％以上の品位（純度）を含めた高品位白金合金であって、耐摩耗性及び耐変形性に優れ、鋳造加工での欠陥が発生しにくい高品位白金合金、及びその製品に関する。

貴金属宝飾品（指輪、ペンダント、ピアス等）は白金（プラチナ）、金、銀のいずれかを基本元素としているが、この中でも白金製品は独特のプラチナホワイトの輝きそして重量感、高級感から我が国では特に好まれている。
白金系宝飾品は白金の純度によって４品位に区分けされ、白金の純度が９９．７０〜９９．９０重量％の白金製品はＰｔ１０００、そして白金の純度が９５．０重量％のものはＰｔ９５０、白金の純度が９０重量％のものはＰｔ９００、白金の純度が８５．０重量％のものはＰｔ８５０等のホールマークが刻印される。

純白金（Ｐｔ＝９９．９５重量％）は柔らかい（ビッカース硬度、Ｈｖ＝４０）ため、この製品では表面が傷つきやすく、また変形もしやすいので、このことに起因して実用面でのトラブルが起きやすい。そのため、白金製品の多くはパラジウム、イリジウム、ルテニウム、金、銅、コバルト、タングステンの添加により前記の欠点を改善したＰｔ９５０、Ｐｔ９００、Ｐｔ８５０の宝飾品市場で多く取り扱われている。これらの品位についての合金例は非特許文献１に記載されており、パラジウム添加のＰｔ９５０，Ｐｔ９００，Ｐｔ８５０、イリジウム添加のＰｔ９５０，Ｐｔ９００，Ｐｔ８５０、ルテニウム添加のＰｔ９５０，Ｐｔ９００、金を添加したＰｔ９５０，Ｐｔ９００、銅を添加したＰｔ９５０、コバルト添加のＰｔ９５０、タングステン添加のＰｔ９５０、コバルトとパラジウムを添加したＰｔ９００及びＰｔ８５０等が開示されている。

白金製品では最上級のＰｔ１０００のホールマークが取得可能な白金の純度は９９．７０〜９９．９４重量％以上とされているが、この基準により高硬度化を図った高品位白金合金としては、例えば特許文献１には白金にインジウムを加えた合金が開示され、特許文献２には白金にホウ素を加えた合金が開示され、特許文献３には白金にホウ素とカルシウム、ジルコニウム、マグネシウム、アルミニウム、けい素等から選ばれる元素を加えた合金が開示されている。
しかし、これらの合金を鋳造加工によって製品化した場合、組織が粗くなったり、鋳巣の発生等の問題点が見られるものであった。

特開平７−２８９３２４号公報 特開平７−１５０２７１号公報 特開平８−３１１５８３号公報 諏訪小丸著「ジュエリーキャスティングの基本と実際」柏書店 松原出版 ２００１年１月，Ｐ９０〜９１

そこで、本発明は、前記の文献などに見られる高品位白金合金の硬度特性に匹敵、もしくはそれ以上の硬さと美しい輝きを有し、表面の耐摩耗性及び耐変形性に優れ、鋳造加工での欠陥が発生しにくい新たな高硬度の高品位白金合金製品を宝飾市場へ提供することを目的とする。
より詳しくは、従来使用されてきた白金（Ｐｔ１０００）の高強度、高硬度化の目的に使われる合金化元素により発生していた凝固組織の粗大化、鋳巣の発生等の欠点を回避するため、従来の高品位白金合金には含まれない新たな元素を合金化することによって高強度、高硬度で、耐摩耗性に優れ、表面損傷や変形に対する抵抗（耐変形性）にも優れた高品位白金合金とそれによる新規製品の提供を目標とした。

本発明は、上記に鑑み提案されたもので、純白金に燐（Ｐ）、硫黄（Ｓ）、ベリリウム（Ｂｅ）から選ばれる一種以上を０．００２〜１．０重量％添加し、白金の純度は９８．９０〜９９．９４重量％に保持したことを特徴とする高品位白金合金に関するものである。

また、本発明は、上記高品位白金合金において、純白金に燐、硫黄、ベリリウムから選ばれる一種以上を０．００５〜０．３重量％添加することにより、白金の純度を９９．７０〜９９．９４重量％に調整したことを特徴とする高品位白金合金をも提案する。

さらに、本発明は、前記高品位白金合金を用いて鋳造加工して製品としたことを特徴とする高品位白金合金製品をも提案するものである。

本発明の高品位白金合金は、Ｐｔ１０００のマーキングが可能な品位（Ｐｔ＝９９．７０重量％以上）を含め、９８．９０重量％までの白金の純度を保持するものであり、耐摩耗性及び耐変形性に優れ、鋳造加工での欠陥が発生し難い新規の白金合金である。

そのため、この白金合金による製品としての宝飾品は、表面損傷に対する抵抗及び耐変形性に極めて優れ、従来のインジウムやホウ素などを加えた高品位白金合金に比べ、凝固組織が粗くなったり鋳巣の発生が生ずることがないため、デザインや鋳造加工等において多大な効用を発揮することが期待され、今後のジュエリー市場で高い評価が得られることが見込まれる。

本発明にて使用される燐（Ｐ）、硫黄（Ｓ）、ベリリウム（Ｂｅ）は、何れも単体で添加することは通常では困難であるため、燐化物、硫化物、他金属との合金を用いれば添加しやすくなり、合金化の手法については公知の手法でよい。
上記した燐化物、硫黄物、ベリリウム母合金の中で特に好適なものとしては、後述の実施例に用いたものが挙げられ、燐化鉄、燐化銅、燐化ガリウム、燐化インジウム、燐化コバルト、燐化マンガン、銅ベリリウム合金、コバルト・銅ベリリウム合金、硫化鉄、硫化マンガン、硫化銀、硫化白金、硫化パラジウム等の一種又は二種以上を組み合わせて用いることが好ましい。

燐（Ｐ）、硫黄（Ｓ）、ベリリウム（Ｂｅ）は、一種のみで含まれていても、二種以上含まれていてもよく、純白金に前記の化合物あるいは合金を０．００２〜１．０重量％、好ましくは０．００５〜０．３重量％添加して白金合金とすればよい。この添加量が上記の範囲である場合には、従来のインジウムやホウ素等を加えた高品位白金合金に比べ、凝固組織の粗大化、鋳巣の発生等の欠点を回避して、表面の耐摩耗性及び耐変形性に優れ、鋳造加工での欠陥が発生しにくいという特性を得ることができる。この添加量が０．００２重量％に満たない場合には上述の特性が得られず、また添加量が１．０重量％を越える場合には、Ｐｔ１０００の認定基準から判定すれば低品位のものとなり、高品位白金合金としては商品価値の低いものとなる。

そして、本発明の高品位白金合金は、前述のように強度、硬度等の機械的特性に優れると共に、白金の純度を９８．９０〜９９．９４重量％の高品位に調整したものであり、特に９９．７０〜９９．９４重量％に調整維持することによりＰｔ１０００のホールマークが取得可能な白金合金とすることができる。

以下に本発明の実施例を示すが、本発明は、これらの実施例に限定するものではなく、特許請求の範囲に準ずる限り、どのように実施してもよい。尚、前述のように燐（Ｐ）、硫黄（Ｓ）、ベリリウム（Ｂｅ）は、何れも単体で添加することは通常では困難であるため、以下の実施例では、燐化物、硫化物、ベリリウム銅などを用いた。

〔実施例１〕
純白金 ５０ｇ
燐化鉄 ０．０５ｇ
純白金（Ｐｔ＝９９．９５重量％，以下同様）５０ｇへ粒状の燐化鉄（Ｐ＝２６重量％）０．０５ｇを配合したものをタングステン・アーク溶解炉内にセットしたボタンインゴット作成用水冷銅るつぼ内へ装入した後、溶解炉を一旦真空に引いてからアルゴンガスを導入し、その雰囲気下で溶解を行い、上記配合比の合金インゴットを作成した。溶解作業時には、溶解室外にあるレバーの操作によってるつぼ内のボタンインゴットの反転を３回繰り返し、インゴットの上下面にそれぞれ３回ずつアークをあて、装入材の均一な合金化を図った。得られたインゴットは炉内を冷却後取り出して分析したところ、白金の含有量は９９．８０重量％であり、さらにその表面の３ヶ所についてビッカース硬度を測定したところ、測定値の平均値はＨｖ＝８３であり、実用面から良好な硬度の高品位白金合金が得られた。さらにこのインゴットを用いて高周波溶解遠心鋳造機により平丸指輪の鋳造を行い、その指輪の硬度を測定したところ、ボタンインゴットとほぼ同様の硬度であった。
本鋳造品におけるＨｖ＝８３は、これとほぼ同様の添加量である従来のインジウム０．１重量％添加の白金合金鋳造品では硬度がＨｖ＝５９である。したがって、インジウム添加の場合に比べればはるかに高い硬度の高品位白金合金といえる。また、本実施例の鋳造品を輪切りにして指輪断面部を鏡面研磨して光学顕微鏡により観察した結果からは鋳巣はほとんど見られず、結晶組織もかなり緻密なものであった。

〔実施例２〕
純白金 ５０ｇ
燐化鉄 ０．１ｇ
はじめに、純白金３０ｇへ粒状の燐化鉄（Ｐ＝２６重量％）０．１ｇを配合したものをアルゴン雰囲気としたアーク溶解炉で溶融し、一次のボタンインゴットとした。次に、この一次インゴットへ残りの純白金２０ｇを加えて再度溶解し、所定配合比のインゴットを作製した。得られたインゴットの白金の含有量は９９．８０重量％であった。そして、このインゴットを用い、遠心鋳造機により甲丸指輪の鋳造を行った。得られた指輪の硬度を指輪表面部の３ヶ所について硬度測定を行ったところ、測定値の平均値はＨｖ＝９５であり、前記実施例１よりも良好な硬度の高品位白金合金が得られた。

〔実施例３〕
純白金 ５０ｇ
燐化鉄 ０．１３ｇ
はじめに、純白金３０ｇへ粒状の燐化鉄（Ｐ＝２６重量％）０．１３ｇを配合したものを溶融石英るつぼ内へ装入し、トランジスタ−インバータ方式の高周波溶解炉で大気下で溶解し、一次インゴットとした。次に、この一次インゴットへ残りの純白金２０ｇを追加装入して再度溶解し、所定配合比の合金として凝固させ、直ちにるつぼごと水中へ投入して急冷した。得られたインゴットの白金の含有量は９９．７２重量％であった。また、そのインゴットの表面３ヶ所についてビッカース硬度を測定したところ、測定値の平均値はＨｖ＝１０１であり、実用上必要とされるに十分な硬度の高品位白金合金が得られた。さらに、このインゴットを用い、遠心鋳造機により平丸指輪の鋳造を行った。得られた指輪の硬度を指輪表面の３ヶ所で測定したところ、それらの平均値はインゴットとほぼ同様な硬度であった。
従来のインジウム添加では、インジウム０．３重量％添加でＨｖ＝８１であり、本実施例でのインゴットは、これとほぼ同様な添加量でＨｖ＝１０１であり、実施例１と同様にインジウム添加の場合よりもはるかに高い硬度が得られている。従来のホウ素添加による高品位白金合金の場合では０．０１１重量％添加でＨｖ＝１４７と、かなり少ない添加量で高い硬度が得られているが、この合金を鋳造した場合には鋳造品に鋳巣の発生が起こりやすく、結晶組織が粗くなりやすいとの指摘がある。
本実施例で得られた遠心鋳造による指輪の鋳造品につきＸ線透過によって内部欠陥についても調べたところ鋳巣はほとんど見受けられなかった。これは燐がもつ強い脱酸効果によるものと考えられる。また、平丸指輪を輪切りにしてその指輪断面の光学顕微鏡による組織の観察から結晶組織も緻密なものが得られていた。

〔実施例４〕
純白金 ５０ｇ
燐化銅 ０．１３ｇ
純白金５０ｇを高周波溶解炉で溶解し、溶融状態の白金中へ粒状の燐銅（Ｐ＝１５重量％）０．１３ｇを投入して溶融状態を２分間保持して装入材の均一化を図った後、凝固させ、溶融石英るつぼごと水中へ投入して急冷した。得られたインゴットの白金含有量は９９．７０重量％であった。また、そのインゴットの表面３ヶ所についてビッカース硬度を測定したところ、測定値の平均値はＨｖ＝８５．３であり、良好な硬度を持つ高品位白金合金が得られた。さらに、このインゴットを用い、遠心鋳造機によって平丸指輪の鋳造を行った。得られた指輪の硬度を指輪表面の３ヶ所で測定したところ、それらの平均値はインゴットとほぼ同様な硬度であった。

〔実施例５〕
純白金 ５０ｇ
銅ベリリウム母合金 ０．１ｇ
はじめに、純白金３０ｇへ銅ベリリウム母合金チップ（Ｂｅ＝４重量％）０．１ｇを配合したものを溶融石英るつぼ内へ装入し、トランジスタ−インバータ方式の高周波溶解炉で溶解した。そのまま、一旦凝固させた後、残りの純白金２０ｇを追加装入して再度溶解し、凝固後直ちにるつぼごと水中へ投入して急冷した。得られたインゴットの白金含有量は９９．７４重量％であった。また、そのインゴットの表面３ヶ所についてビッカース硬度を測定したところ、測定値の平均値はＨｖ＝８５．７であり、良好な硬度を有する高品位白金合金が得られた。さらに、このインゴットを用い、遠心鋳造機により平丸指輪の鋳造を行った。得られた指輪の硬度を指輪周辺の３ヶ所で測定したところ、それらの平均値はインゴットとほぼ同様な硬度であった。

〔実施例６〕
純白金 ５０ｇ
銅ベリリウム母合金 ０．１３ｇ
純白金５０ｇへ粒状の銅ベリリウム母合金０．１３ｇを配合してアーク溶解炉内の水冷銅るつぼ内へ装入し、溶解室を一旦真空に引いてからアルゴンガスを導入し、その雰囲気下で溶解して上記配合比の合金インゴットを作製した。溶解作業時には、溶解室外にあるレバーの操作によってるつぼ内のボタンインゴットの反転を３回繰り返し、インゴットの上下面にそれぞれ３回ずつアークをあて、装入材の均一な合金化を図った。得られたインゴットは炉内冷却後取り出して分析したところ、白金含有量は９９．７０重量％であり、さらにその表面の３ヶ所についてビッカース硬度を測定したところ、測定値の平均値はＨｖ＝９１．２であり、良好な硬度の高品位白金合金が得られた。さらに、このインゴットを用い、遠心鋳造機により甲丸指輪（マリッジリング）の鋳造を行った。得られた指輪の硬度を指輪表面の３ヶ所で測定したところ、それらの平均値はＨｖ＝８７．２でボタンインゴットに近い硬度であった。ベリリウム添加の場合は、燐添加の場合ほどの硬度はないが、白金合金の溶融時におけるベリリウムの優れた脱酸効果のためか、鋳造品での鋳巣の発生が著しく少なかった。

〔実施例７〕
純白金 ５０ｇ
コバルト・銅ベリリウム母合金 ０．１３ｇ
はじめに、純白金３０ｇへ粒状のコバルト・銅ベリリウム０．１３ｇを配合したものを溶融石英るつぼ内へ装入し、トランジスタ−インバータ方式の高周波溶解炉で大気溶解した。一旦凝固させた後、残りの純白金２０ｇを装入して再度溶解し、凝固後直ちにインゴットが入ったままのるつぼを水中へ投入して急冷した。得られたインゴットの白金含有量は９９．７０重量％であった。また、そのインゴットの表面３ヶ所についてビッカース硬度を測定したところ、測定値の平均値はＨｖ＝８９．１であり、実用上好ましい硬度の高品位白金合金が得られた。さらに、このインゴットを用い、遠心鋳造機により平丸指輪の鋳造を行った。得られた指輪の硬度を指輪周辺の３ヶ所で測定したところ、それらの平均値はインゴットとほぼ同様な硬度であった。

〔実施例８〕
純白金 ５０ｇ
硫化鉄 ０．１ｇ
純白金５０ｇへ粒状の硫化鉄（ＦｅＳ）０．１ｇを配合してアーク溶解炉内の水冷銅るつぼ内へ装入し、溶解室をアルゴンガス雰囲気としてから溶解を行い、上記配合比のボタンインゴットを作製した。溶解作業時には、室外にあるレバーの操作によってるつぼ内のボタンインゴットの反転を３回繰り返し、インゴットの上下面にそれぞれ３回ずつアークをあて、装入材の均一な合金化を図った。インゴットは炉内冷却後取り出して分析したところ、白金含有量は９９．７４重量％であり、さらにその表面の３ヶ所についてビッカース硬度を測定したところ、測定値の平均値はＨｖ＝９０であり、実用上好ましい硬度の高品位白金合金が得られた。さらに、このインゴットを用い、遠心鋳造機により平丸指輪の鋳造を行った。得られた指輪の硬度を指輪周辺の３ヶ所で測定したところ、それらの平均値はＨｖ＝８８．７でボタンインゴットに近い硬度であった。

〔実施例９〕
純白金 ５０ｇ
硫化鉄 ０．１３ｇ
はじめに、純白金３０ｇへ粒状の硫化鉄（ＦｅＳ）０．１３ｇを配合したものを溶融石英るつぼ内へ装入し、トランジスタ−インバータ方式の高周波溶解炉で溶解した。次に、残りの純白金２０ｇを追加装入して再度溶解し、凝固後にインゴットの入ったるつぼを水中へ投入して急冷した。得られたインゴットの白金含有量は９９．７０重量％であった。また、その表面３ヶ所についてビッカース硬度を測定したところ、測定値の平均値はＨｖ＝１０３であり、実用上必要とされるに十分な硬度の高品位白金合金が得られた。さらに、このインゴットを用い、遠心鋳造機により平丸指輪の鋳造を行った。得られた指輪の硬度を指輪周辺の３ヶ所で測定したところ、それらの平均値はインゴットとほぼ同様な硬度であった。

〔実施例１０〕
純白金 ５０ｇ
硫化マンガン ０．１３ｇ
純白金５０ｇを溶融石英るつぼ内に装入して高周波溶解炉で溶解し、溶融状態の白金中へ粒状の硫化マンガン（ＭｎＳ）０．１３を投入して装入材の均一化を図った後、凝固させ、上記配合比のインゴットを作製した。得られたインゴットの白金含有量は９９．７０重量％であった。また、そのインゴットの表面３ヶ所についてビッカース硬度を測定したところ、測定値の平均値はＨｖ＝１０５であり、実用上必要とされるに十分な硬度の高品位白金合金が得られた。さらに、このインゴットを用い、遠心鋳造機によって平丸指輪の鋳造を行った。得られた指輪の硬度を指輪表面の３ヶ所で測定したところ、それらの平均値はインゴットとほぼ同様な硬度であった。Ｘ線透過試験、光学顕微鏡観察結果による鋳造品の検査結果から鋳巣の発生も少なく、また鋳造品の硬度も硫黄の効果にマンガンの高硬度化効果が重畳され、高硬度の高品位白金合金が得られた。

〔実施例１１〕
純白金 ５０ｇ
硫化鉄 ０．０５ｇ
はじめに、純白金３０ｇへ粒状の硫化鉄（ＦｅＳ）０．０５ｇを配合したものを溶融石英るつぼ内へ装入し、トランジスタ−インバータ方式の高周波溶解炉で溶解した。一旦凝固させた後、残りの純白金２０ｇを追加装入して再度溶解し、凝固後直ちにインゴットが入ったままのるつぼを水中へ投入して急冷した。得られたインゴットの白金含有量は９９．８１重量％であり、また、そのインゴットの表面５ヶ所についてビッカース硬度を測定したところ、測定値の平均値はＨｖ＝８１であり、実用上好ましい硬度の高品位白金合金が得られた。さらに、このインゴットを用い、遠心鋳造機により平丸指輪の鋳造を行った。得られた指輪の硬度を指輪周辺の３ヶ所で測定したところ、それらの平均値はインゴットとほぼ同様な硬度であった。

〔実施例１２〕
純白金 ５０ｇ
硫化鉄 ０．０３ｇ
硫化マンガン ０．０２ｇ
燐化銅 ０．０５ｇ
純白金５０ｇへ粒状の硫化鉄（ＦｅＳ）０．０３ｇ、硫化マンガン（ＭｎＳ）０．０２ｇ、燐化銅（Ｐ＝１５重量％）０．０５ｇを配合してアーク溶解炉内の水冷銅るつぼ内へ装入し、アルゴンガス雰囲気下で溶解し、上記配合比のボタンインゴットを作製した。溶解作業時には、溶解室外にあるレバーの操作してるつぼ内のボタンインゴットの反転を３回繰り返し、インゴットの上下面にそれぞれ３回ずつアークをあて、装入材の均一な合金化を図った。得られたインゴットは炉内冷却後取り出して分析したところ、白金含有量は９９．７２重量％であり、さらにその表面の３ヶ所についてビッカース硬度を測定した。測定値の平均値はＨｖ＝９０であり、実用上好ましい硬度の高品位白金合金が得られた。

〔実施例１３〕
純白金 ５０ｇ
硫化鉄 ０．０３ｇ
燐化鉄 ０．０６ｇ
銅ベリリウム ０．０２ｇ
純白金５０ｇへ粒状の硫化鉄（ＦｅＳ）０．０３ｇ、燐化鉄（Ｐ＝２６重量％）０．０６ｇ、銅ベリリウム（Ｂｅ＝４重量％）０．０２ｇを配合してアーク溶解炉内の水冷銅るつぼ内へ装入し、アルゴンガス雰囲気下で溶解し、上記配合比の合金インゴットを作製した。溶解作業時には、溶解室外にあるレバーの操作してるつぼ内のボタンインゴットの反転を３回繰り返し、インゴットの上下面にそれぞれ３回ずつアークをあて、装入材の均一な合金化を図った。得られたインゴットは炉内冷却後取り出して分析したところ、白金含有量は９９．７２重量％であり、またその表面の３ヶ所についてビッカース硬度を測定したところ、測定値の平均値はＨｖ＝１０３であり、実用面で十分な硬度の高品位白金合金が得られた。さらに、このインゴットを用い、遠心鋳造機により平丸指輪の鋳造を行った。得られた指輪の硬度を指輪表面の３ヶ所で測定したところ、それらの平均値はＨｖ＝１０２でボタンインゴットに近い硬度であった。

〔実施例１４〕
純白金 ５０ｇ
硫化銀 ０．１３ｇ
純白金５０ｇへ粒状の硫化銀（ＡｇＳ）０．１３ｇを配合してアーク溶解炉内の水冷銅るつぼ内へ装入し、アルゴンガス雰囲気下で溶解し、上記配合比のボタンインゴットを作製した。溶解作業時には、溶解室外にあるレバーの操作してるつぼ内のボタンインゴットの反転を３回繰り返し、インゴットの上下面にそれぞれ３回ずつアークをあて、装入材の均一な合金化を図った。得られたインゴットは炉内冷却後取り出して分析したところ、白金含有量は９９．７０重量％であり、さらにそのその表面の３ヶ所についてビッカース硬度を測定したところ、測定値の平均値はＨｖ＝８７であり、実用上好ましい硬度の高品位白金合金が得られた。

〔実施例１５〕
純白金 ５０ｇ
硫化白金 ０．８ｇ
純白金５０ｇへ粒状の硫化白金（ＰｔＳ）０．８ｇを配合してアーク溶解炉内の水冷銅るつぼ内へ装入し、アルゴンガス雰囲気下で溶解し、上記配合比のボタンインゴットを作製した。溶解作業時には、溶解室外にあるレバーの操作してるつぼ内のボタンインゴットの反転を３回繰り返し、インゴットの上下面にそれぞれ３回ずつアークをあて、装入材の均一な合金化を図った。得られたインゴットは炉内冷却後取り出して分析したところ、白金含有量は９９．３４重量％であり、さらにその表面の３ヶ所についてビッカース硬度を測定したところ、測定値の平均値はＨｖ＝１２５であり、Ｐｔ１０００のマーキングが可能な品位には達していないが、極めて高い硬度の高品位白金合金が得られた。

〔実施例１６〕
純白金 ５０ｇ
硫化パラジウム ０．５ｇ
純白金５０ｇへ粒状の硫化パラジウム（ＰｄＳ）０．５ｇを配合してアーク溶解炉内の水冷銅るつぼ内へ装入し、アルゴンガス雰囲気下で溶解し、上記配合比のボタンインゴットを作製した。溶解作業時には、溶解室外にあるレバーの操作してるつぼ内のボタンインゴットの反転を３回繰り返し、インゴットの上下面にそれぞれ３回ずつアークをあて、装入材の均一な合金化を図った。得られたインゴットは炉内冷却後取り出して分析したところ、白金含有量は９８．９３重量％であり、さらにその表面の３ヶ所についてビッカース硬度を測定したところ、測定値の平均値はＨｖ＝１０７であり、Ｐｔ１０００のマーキングが可能な品位には達していないが、高硬度の高品位白金合金が得られた。

〔実施例１７〕
純白金 ５０ｇ
燐化鉄 ０．５ｇ
純白金５０ｇへ粒状の燐化鉄（Ｐ＝２６重量％）０．５ｇを配合してアーク溶解炉内の水冷銅るつぼ内へ装入し、アルゴンガス雰囲気下で溶解し、上記配合比のボタンインゴットを作製した。溶解作業時には、溶解室外にあるレバーの操作してるつぼ内のボタンインゴットの反転を３回繰り返し、インゴットの上下面にそれぞれ３回ずつアークをあて、装入材の均一な合金化を図った。得られたインゴットは炉内冷却後取り出して分析したところ、白金含有量は９８．９１重量％であり、さらにその表面の３ヶ所についてビッカース硬度を測定したところ、測定値の平均値はＨｖ＝１４０であり、Ｐｔ１０００のマーキングが可能な品位には達していないが、極めて硬度の高い高品位白金合金が得られた。

〔実施例１８〕
純白金 ５０ｇ
銅ベリリウム ０．５ｇ
純白金５０ｇへ粒状の銅ベリリウム（Ｂｅ＝４重量％）０．５ｇを配合してアーク溶解炉内の水冷銅るつぼ内へ装入し、アルゴンガス雰囲気下で溶解し、上記配合比のボタンインゴットを作製した。溶解作業時には、溶解室外にあるレバーの操作してるつぼ内のボタンインゴットの反転を３回繰り返し、インゴットの上下面にそれぞれ３回ずつアークをあて、装入材の均一な合金化を図った。得られたインゴットは炉内冷却後取り出して分析したところ、白金含有量は９８．９０重量％であった。さらにその表面の３ヶ所についてビッカース硬度を測定したところ、測定値の平均値はＨｖ＝１３５であり、Ｐｔ１０００のマーキングが可能な品位には達していないが、極めて硬度の高い高品位白金合金が得られた。

〔実施例１９〕
純白金 ５０ｇ
燐化ガリウム ０．１ｇ
純白金５０ｇへ粒状の燐化ガリウム（ＧａＰ）０．１ｇを配合してアーク溶解炉内の水冷銅るつぼ内へ装入し、アルゴンガス雰囲気下で溶解し、上記配合比のボタンインゴットを作製した。溶解作業時には、溶解室外にあるレバーの操作してるつぼ内のボタンインゴットの反転を３回繰り返し、インゴットの上下面にそれぞれ３回ずつアークをあて、装入材の均一な合金化を図った。得られたインゴットは炉内冷却後取り出して分析したところ、白金含有量は９９．７３重量％であり、さらにその表面の３ヶ所についてビッカース硬度を測定したところ、測定値の平均値はＨｖ＝１３２であり、Ｐｔ１０００のマーキングが可能な添加量で極めて硬度の高い高品位白金合金が得られた。この合金を用いて遠心鋳造機により平丸指輪の鋳造を行って、得られた指輪の硬度を測定したところ、ボタンインゴットにほぼ近い硬度であった。これだけ高い硬度が得られたのは燐の高硬度化効果にガリウムがもつ同様の効果が加わったためと考えられる。また、Ｘ線透過試験及び指輪の輪切り断面の光学顕微鏡観察結果から鋳巣はほとんど見られなかった。

〔実施例２０〕
純白金 ５０ｇ
燐化インジウム ０．１３ｇ
純白金５０ｇへ粒状の燐化インジウム（ＩｎＰ）０．１３ｇを配合してアーク溶解炉内の水冷銅るつぼ内へ装入し、アルゴンガス雰囲気下で溶解し、上記配合比のボタンインゴットを作製した。溶解作業時には、溶解室外にあるレバーの操作してるつぼ内のボタンインゴットの反転を３回繰り返し、インゴ０ットの上下面にそれぞれ３回ずつアークをあて、装入材の均一な合金化を図った。得られたインゴットは炉内冷却後取り出して分析したところ、白金含有量は９９．７０重量％であり、さらにその表面の３ヶ所についてビッカース硬度を測定したところ、測定値の平均値はＨｖ＝１３５であり、Ｐｔ１０００のマーキングが可能な添加量で極めて硬度の高い高品位白金合金が得られた。

〔実施例２１〕
純白金 ５０ｇ
燐化コバルト ０．１３ｇ
はじめに、純白金３０ｇへ粉末状の燐化コバルト（Ｃｏ₂Ｐ）０．１３ｇを配合したものをボタンアーク溶解炉中の水冷銅るつぼ中へ入れ、炉内をアルゴン雰囲気として溶融し、一次のボタンインゴットとした。次に、この一次インゴットへ残りの純白金２０ｇを加えて再度溶解し、上記配合比のボタンインゴットを溶製した。このインゴットを用いて高周波溶解・遠心鋳造機により甲丸指輪の鋳造を行った。その工程はインゴットを溶融石英るつぼへ入れ、高周波溶解を行い、溶湯の温度を１９００℃近くまで上昇させた後、るつぼの注湯口に鋳型の湯口が接するようにセットした溶融石英製の鋳型へ遠心力を加えて白金合金溶湯を注湯した。注湯後は暫く待って白金合金溶湯が凝固した後、直ちにこの鋳型を水中へ投入して急冷した。冷却後の鋳型を崩壊して得られた甲丸指輪についてまず目視で鋳肌の状況を調べた後、これを切断して甲丸断面の両端と中央部、即ち指輪の表面近傍と内部の中央部近くの３ヶ所においてビッカース硬度（Ｈｖ）の測定と組織観察を行った。鋳肌は極めて良好で、硬度は何れの個所においてもＨｖ＝８６でかなり良好な値で、甲丸断面の顕微鏡観察結果からは結晶組織も緻密な高品位白金合金であった。
甲丸指輪を切断して得た指輪の一片につき原子吸光分析法によって分析を行った結果、コバルト（Ｃｏ）は０．２重量％であり、燐（Ｐ）は０．０４重量％、そしてＳｉが０．００２重量％であり、白金含有量としては９９．７０重量％でＰｔ１０００の認定許可の範囲内であった。

〔実施例２２〕
純白金 ５０ｇ
燐化鉄 ０．０７ｇ
燐化コバルト ０．０６５ｇ
純白金３０ｇへ粒状の燐化鉄（Ｐ＝２６重量％）０．０７ｇ、粉末状の燐化コバルト（Ｃｏ₂Ｐ）を０．０６５ｇ配合したものを溶融石英るつぼ内へ装入し、トランジスタ−インバータ方式の高周波溶解炉で大気下で溶解し、一次インゴットとした。次いで、この一次インゴットへ残りの純白金２０ｇを追加装入して再度溶解し、上記配合比のインゴットとした。このインゴットを用い、アルゴン加圧式鋳造機で甲丸指輪の鋳造を行った。その工程はインゴットを溶融石英るつぼへ入れ、高周波溶解を行い、溶湯の温度を１９００℃近くまで上昇させた後、るつぼ底部の注湯口に鋳型の湯口が接するようにセットした溶融石英製の鋳型へアルゴンガスで加圧して白金合金溶湯を注湯した。注湯後はそのまま白金合金溶湯の凝固まで時間をおき、直ちにこの鋳型を水中へ投入して急冷した。冷却後の鋳型を崩壊して得られた甲丸指輪はまず目視で鋳肌の状況をチェックした後、これを切断して甲丸断面の両端と中央部、即ち指輪の表面近傍と内部の中央部近くの３ヶ所においてビッカース硬度（Ｈｖ）の測定と組織観察を行った。鋳肌は極めて良好で、硬度は何れの個所においてもＨｖ＝１０２でかなりの高硬度であった。また、甲丸断面の顕微鏡観察結果からは結晶組織も緻密で、鋳巣欠陥、ミクロポロシティ欠陥等は見られず、優れた高品位白金合金の甲丸指輪の鋳造品であった。この鋳造品の化学分析を行って白金含有量を調べたところ、その含有量は９９．７２重量％であり、Ｐｔ１０００の認定許容の範囲内であった。

〔実施例２３〕
純白金 ５０ｇ
燐化鉄 ０．０９ｇ
燐化コバルト ０．０５ｇ
はじめに、純白金３０ｇへ粒状の燐化鉄（Ｐ＝２６重量％）０．０９ｇと粉末状の燐化コバルト（Ｃｏ₂Ｐ）０．０５ｇを配合したものを溶融石英るつぼ内へ入れ、トランジスタ−インバータ方式の高周波溶解炉で溶解した。そのまま、一旦凝固させた後、残りの純白金２０ｇを追加装入して再度溶解して上記配合比のインゴットとした。この白金合金インゴットを溶融石英るつぼへ入れ、高周波溶解を行い、１９００℃まで加熱後、この合金溶湯の表面をアルゴンガスで加圧してるつぼ底部の注湯口に鋳型の湯口が接するようにセットした溶融石英製の鋳型へ白金合金溶湯を注湯した。注湯後は白金合金溶湯の凝固まで時間をおき、その後は直ちにこの鋳型を水中へ投入して急冷した。鋳型の崩壊後に得られた甲丸指輪はまず目視で鋳肌の状況をチェックした後、指輪の甲丸断面が出るように切断し、その断面の両端と中央部、即ち指輪の表面近傍と内部の中央部近くの３ヶ所においてビッカース硬度（Ｈｖ）の測定と組織観察を行った。鋳肌は極めて良好で、硬度は何れの個所においてもＨｖ＝１１１でかなりの高硬度であった。また、甲丸断面の顕微鏡観察結果からは結晶組織も緻密で、鋳巣欠陥、ミクロポロシティ欠陥等は見られず、優れた高品位白金合金であった。
また、甲丸指輪について原子吸光分析法により白金以外の元素について分析を行い、それらの値から白金含有量を算出したところ９９．７１重量％であった。

〔実施例２４〕
純白金 ５０ｇ
燐化鉄 ０．０５ｇ
燐化コバルト ０．０９ｇ
最初に、純白金３０ｇへ粒状の燐化鉄（Ｐ＝２６重量％）０．０５ｇと粉末状の燐化コバルト（Ｃｏ₂Ｐ）０．０９ｇを配合したものを溶融石英るつぼ内へ入れし、トランジスタ−インバータ方式の高周波溶解炉で溶解した。そのまま、一旦凝固させた後、残りの純白金２０ｇを追加装入して再度溶解して上記配合比のインゴットとした。このインゴットを溶融石英るつぼへ入れ、高周波溶解を行い、１９００℃まで加熱後、るつぼ内の溶湯面へアルゴンガスで加圧してるつぼ底部の注湯口に鋳型の湯口が接するようにセットした溶融石英製の鋳型へ白金合金溶湯を注湯した。注湯後は白金合金溶湯の凝固まで待ってから、直ちにこの鋳型を水中へ投入して急冷した。鋳型崩壊後に得られた甲丸指輪はまず目視で鋳肌の状況をチェックした後、これを切断して甲丸断面の両端と中央部、即ち指輪の表面近傍と内部の中央部近くの３ヶ所においてビッカース硬度（Ｈｖ）の測定と組織観察を行った。この指輪のバフ研磨面は光沢も良く優れた輝きを示して艶があり、硬度は何れの個所においてもＨｖ＝１２２でかなりの高硬度であった。また、甲丸断面の顕微鏡観察結果からは結晶組織も緻密で、鋳巣欠陥、ミクロポロシティ欠陥等は見られず、優れた高品位白金合金として高い評価が得られるものと判定されるものであった。
この甲丸指輪について化学分析を行って白金含有量を調べたところ、その含有量は９９．７１重量％であり、Ｐｔ１０００の認定が得られる範囲内のものであった。

〔実施例２５〕
純白金 ５０ｇ
燐化鉄 ０．０２ｇ
燐化コバルト ０．１２ｇ
はじめに、純白金３０ｇへ燐化鉄（Ｐ＝２６重量％）０．０２ｇと燐化コバルト（Ｃｏ₂Ｐ）０．１２ｇを配合したものを溶融石英るつぼ内へ入れし、トランジスタ−インバータ方式の高周波溶解炉で溶解した。そのまま、一旦凝固させた後、残りの純白金２０ｇを追加装入して再度溶解して上記配合比のインゴットとした。このインゴットを溶融石英るつぼへ入れ、高周波溶解を行い、１９００℃まで加熱後、るつぼ底部の注湯口に鋳型の湯口が接するようにセットした溶融石英製の鋳型へアルゴンガスで加圧して白金合金溶湯を注湯した。注湯後は白金合金溶湯の凝固まで時間をおいてから、その後、直ちにこの鋳型を水中へ投入して急冷した。鋳型崩壊後に得られた甲丸指輪はまず目視で鋳肌の状況をチェックした後、これを切断して甲丸断面の両端と中央部、即ち指輪の表面近傍と内部の中央部近くの３ヶ所においてビッカース硬度（Ｈｖ）の測定と組織観察を行った。その結果、鋳肌は極めて良好で、硬度は何れの個所においてもＨｖ＝１２５で前記実施例２４よりもさらに高い値であった。この値について従来法による高品位白金合金と比較すれば、実施例３にも記載したように、インジウム０．３重量％添加ではＨｖ＝８１であり、インジウム添加の場合よりもはるかに高い硬度値である。また、ホウ素添加による場合ではホウ素０．０１１重量％の添加でＨＶ＝１４７と本実施例よりも高い値が得られているが、ホウ素を添加した高品位白金合金では鋳巣の発生が起こりやすく、結晶組織も粗くなりやすいという欠点がある。この点、本実施例の高品位白金は硬度値こそホウ素添加のものに比べて低いが、本実施例で得られた甲丸指輪の断面の顕微鏡観察結果から結晶組織は緻密であり、鋳巣欠陥、ミクロポロシティ欠陥等は見られず、指輪のバフ研磨後の仕上げ面の光沢、輝き共に白金（プラチナホワイト）独自の優れたものであった。
指輪の白金含有量について化学分析により調べた結果、その含有量は９９．７１重量％であり、Ｐｔ１０００の認定許容範囲内の高品位白金合金であった。

〔実施例２６〕
純白金 ５０ｇ
燐化鉄 ０．０６５ｇ
燐化銅 ０．０６５ｇ
純白金５０ｇを溶融石英るつぼ内へ入れ高周波溶解炉で溶解し、溶融状態の白金中へ粒状の燐化鉄（Ｐ＝３５重量％）０．０６５ｇと粒状の燐化銅０．０６５ｇを投入し、溶融状態を２分間保持して装入材の均一化を図って凝固させた後、水中へ落下させて急冷し、上記配合比のインゴットとした。得られたインゴットの表面３ヶ所についてビッカース硬度（Ｈｖ）を測定した。測定値の平均値はＨｖ＝８５であり、良好な硬度をもつ高品位白金合金が得られた。さらに、このインゴットを用い、遠心鋳造機によって平丸指輪の鋳造を行った。得られた指輪の硬度を表面３ヶ所で測定したところ、それらの値はインゴットとほぼ同様であった。
また、平丸指輪について原子吸光分析法により白金以外の元素の分析を行って白金含有量を算定したところ９９．７３重量％であった。

〔実施例２７〕
純白金 ５０ｇ
燐化ガリウム ０．０６５ｇ
燐化コバルト ０．０７ｇ
はじめに、純白金３０ｇへ燐化ガリウム（ＧａＰ）０．０６５ｇと燐化コバルト（Ｃｏ₂Ｐ）０．０７ｇを配合したものを溶融石英るつぼへ入れ、トランジスタ−インバータ方式の高周波溶解炉で溶解した。そのまま、一旦、凝固させた後、残りの純白金２０ｇを追加装入して再度溶解して上記配合比のインゴットとした。このインゴットを用い、遠心鋳造機によって平丸指輪の鋳造を行った。得られた指輪を切断して断面の両端と中央部の３ヶ所においてビッカース硬度（Ｈｖ）を測定したところ、何れの個所においてもＨｖ＝１０５であり、高硬度の高品位白金合金として良好な値であった。また、断面の顕微鏡観察結果からは結晶組織も細かく緻密で、鋳巣、ミクロポロシティ等の欠陥は観察されなかった。
また、甲丸指輪について原子吸光分析法により白金以外の元素の分析を行い、白金含有量を求めたところ９９．７３重量％であった。

〔実施例２８〕
純白金 ５０ｇ
燐化インジウム ０．０６５ｇ
燐化コバルト ０．０６５ｇ
純白金３０ｇへ燐化インジウム（ＩｎＰ）０．０６５ｇと燐化コバルト（Ｃｏ₂Ｐ）０．０６５ｇを配合したものを溶融石英るつぼへ入れ、トランジスタ−インバータ方式の高周波溶解炉で溶解した。そのまま、一旦、凝固させた後、残りの純白金２０ｇを追加装入して再度溶解して上記配合比のインゴットとした。このインゴットを用い、アルゴン加圧鋳造機によって平丸指輪の鋳造を行った。得られた指輪のビッカース硬度（Ｈｖ）を指輪の平丸断面の両端、中央部の３ヶ所において測定したところ、何れの個所においてもＨｖ＝１０１であり、高硬度の高品位白金合金として良好な値であった。また指輪の平丸断面の顕微鏡観察結果から結晶組織も細かく緻密で、鋳巣、ミクロポロシティ等の欠陥は観察されなかった。
また、平丸指輪について原子吸光分析法により白金以外の元素の分析を行い、白金含有量を求めたところ９９．７１重量％であった。

〔実施例２９〕
純白金 ５０ｇ
燐化マンガン ０．０６５ｇ
燐化コバルト ０．０７ｇ
はじめに、純白金３０ｇへ燐化マンガン（Ｍｎ₂Ｐ）０．０６５ｇと燐化コバルト（Ｃｏ₂Ｐ）０．０７ｇを配合したものを溶融石英るつぼへ入れ、トランジスタ−インバータ方式の高周波溶解炉で溶解した。そのまま、一旦、凝固させた後、残りの純白金２０ｇを追加装入して再度溶解して上記配合比のインゴットとした。このインゴットを溶融石英るつぼへ入れ、高周波溶解を行い、１９００℃まで加熱後、るつぼ底部の注湯口に鋳型の湯口が接するようにセットした溶融石英製の鋳型へアルゴンガスで加圧して白金合金溶湯を注湯した。注湯後は白金合金溶湯の凝固を確認した後、直ちにこの鋳型を水中へ投入して急冷した。得られた甲丸指輪はまず目視で鋳肌の状況をチェックした後、これを切断して甲丸断面の両端と中央部、即ち指輪の表面近傍と内部の中央部近くの３ヶ所においてビッカース硬度（Ｈｖ）の測定と組織観察を行った。鋳肌は極めて良好で、硬度は何れの個所においてもＨｖ＝１１０であった。また、甲丸断面の顕微鏡観察結果からは結晶組織も緻密で、鋳巣欠陥、ミクロポロシティ等の欠陥は見られず、バフ研磨後の仕上げ後の指輪表面の輝きも優れ、高品位白金合金として満足できるものであった。
この甲丸指輪について化学分析した結果、白金の含有量は９９．７２重量％であり、Ｐｔ１０００の認定許容範囲内の純度であった。

〔実施例３０〕
純白金 ５０ｇ
燐化インジウム ０．０６５ｇ
燐化コバルト ０．０３５ｇ
燐化鉄 ０．０３ｇ
純白金３０ｇへ燐化インジウム（ＩｎＰ）０．０６５ｇと燐化コバルト（Ｃｏ₂Ｐ）０．０３５ｇ、燐化鉄０．０３ｇを配合したものを溶融石英るつぼへ入れ、トランジスタ−インバータ方式の高周波溶解炉で溶解した。そのまま、一旦、凝固させた後、残りの純白金２０ｇを追加装入して再度溶解して上記配合比のインゴットとした。このインゴットを用い、遠心鋳造機によって平丸指輪の鋳造を行った。得られた指輪を切断して平丸断面の両端及び中央部の３ヶ所においてビッカース硬度（Ｈｖ）を測定したところ、何れの個所においてもＨｖ＝１１７であり、高い硬度を有する高品位白金合金の指輪であった。また指輪の平丸断面の顕微鏡観察結果から結晶組織も細かく緻密で、鋳巣、ミクロポロシティ等の欠陥は観察されなかった。
また、平丸指輪について原子吸光分析法により白金以外の元素の分析を行い、白金含有量を求めたところ９９．７２重量％であった。

〔実施例３１〕
純白金 ５０ｇ
燐化ガリウム ０．０６５ｇ
燐化コバルト ０．０３５ｇ
燐化鉄 ０．０３ｇ
純白金３０ｇへ燐化ガリウム（ＧａＰ）０．０６５ｇと燐化コバルト（Ｃｏ₂Ｐ）０．０３５ｇ、燐化鉄（Ｐ＝３５重量％）０．０３ｇを配合したものを溶融石英るつぼへ入れ、トランジスタ−インバータ方式の高周波溶解炉で溶解した。そのまま、一旦、凝固させた後、残りの純白金２０ｇを追加装入して再度溶解して上記配合比のインゴットとした。このインゴットを用い、遠心鋳造機によって平丸指輪の鋳造を行い、得られた指輪を切断して平丸断面の両端、中央部の３ヶ所においてビッカース硬度（Ｈｖ）を測定したところ、いずれの個所においてもＨｖ＝１０８であり、高硬度の高品位白金合金の指輪が得られた。また指輪の平丸断面の顕微鏡観察結果から結晶組織も細かく緻密で、鋳巣、ミクロポロシティ等の欠陥は観察されなかった。
また、平丸指輪について原子吸光分析法により白金以外の元素の分析を行い、白金含有量を求めたところ９９．７２重量％であった。

〔実施例３２〕
純白金 ５０ｇ
燐化マンガン ０．０６５ｇ
燐化コバルト ０．０４ｇ
燐化鉄 ０．０３ｇ
はじめに、純白金３０ｇへ燐化マンガン（Ｍｎ₂Ｐ）０．０６５ｇと燐化コバルト（Ｃｏ₂Ｐ）０．０４ｇ、燐化鉄（Ｐ＝２６重量％）０．０３ｇを配合したものを溶融石英るつぼへ入れ、トランジスタ−インバータ方式の高周波溶解炉で溶解した。そのまま、一旦、凝固させた後、残りの純白金２０ｇを追加装入して再度溶解して上記配合比のインゴットとした。このインゴットを用い、遠心鋳造機によって平丸指輪の鋳造を行った。得られた指輪を切断し、平丸断面の両端及び中央部の３ヶ所においてビッカース硬度（Ｈｖ）を測定したところ、いずれの個所においてもＨｖ＝１１３でかなり高い硬度であり、高硬度の高品位白金合金として優れたものであった。また、平丸断面の顕微鏡観察結果からは結晶組織は緻密で、鋳巣、ミクロポロシティ等の欠陥は観察されなかった。
また、平丸指輪の切断片について原子吸光分析法により白金以外の元素について分析し、白金含有量を算定した結果９９．７１重量％であった。

Claims (3)

1. 純白金に燐、硫黄、ベリリウムから選ばれる一種以上を０．００２〜１．０重量％添加して白金の高強度、高硬度化のため白金の純度を９８．９０〜９９．９４重量％に調整したことを特徴とする高品位白金合金。
2. 純白金に燐、硫黄、ベリリウムから選ばれる一種以上を０．００５〜０．３重量％添加することによって白金の高強度、高硬度化のため、白金の純度を９９．７０〜９９．９４重量％に調整したことを特徴とする請求項１に記載の高品位白金合金。
3. 請求項１又は請求項２に記載の高品位白金合金を用いて鋳造加工により製品化したことを特徴とする高品位白金合金製品。