JPH02267237A - 形状記憶金合金 - Google Patents
形状記憶金合金Info
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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。
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〕
本発明は貴金属宝飾材料あるいは歯科用材料等に用いる
金合金に関し、特に形状記憶機能を利用した接合部材あ
るいは保持部材を対象とするものである。
金合金に関し、特に形状記憶機能を利用した接合部材あ
るいは保持部材を対象とするものである。
形状記憶機能を有する金合金としては例えば文献［１）
（ジャパニーズ ジャーナル オブ アプライド フィ
ジックス、１１巻、１１号、１９７２年、１５９１〜１
５９８頁）および文献（２）（フィロソフィカル マガ
ジン、３０巻、１９７４年。
（ジャパニーズ ジャーナル オブ アプライド フィ
ジックス、１１巻、１１号、１９７２年、１５９１〜１
５９８頁）および文献（２）（フィロソフィカル マガ
ジン、３０巻、１９７４年。
５６５〜５８１頁）に報告されているように金（Ａｕ
）−銅（Ｃｕ）−亜鉛（Ｚｎ）系合金がある。
）−銅（Ｃｕ）−亜鉛（Ｚｎ）系合金がある。
ここで報告されている合金はＡｕ１７〜３６原子％、Ｃ
ｕ１９〜３８原子％およびｚｒｚｔｓ〜４８原子％から
なりＡｕ組成では３８．５〜６３重量％すなわち９カラ
ツト（Ｋ９）から１５カラン） （Ｋｌ ５ ）の範囲
である。貴金属として考えた場合に１８金合金中心に市
場が形成されておりこの範囲ではカラット数が足りない
。また色調も白色系になり金合金特有の黄金色から離れ
、装飾効果が損われる。
ｕ１９〜３８原子％およびｚｒｚｔｓ〜４８原子％から
なりＡｕ組成では３８．５〜６３重量％すなわち９カラ
ツト（Ｋ９）から１５カラン） （Ｋｌ ５ ）の範囲
である。貴金属として考えた場合に１８金合金中心に市
場が形成されておりこの範囲ではカラット数が足りない
。また色調も白色系になり金合金特有の黄金色から離れ
、装飾効果が損われる。
さらに加工！度の目安となるマルテンサイト変態温度も
一１９０℃から４０℃の間にあり合金組成によっては極
低温での加工が要求される。以上の諸問題を考慮すると
前記文献に報告されているＡｕ−ｃｕ−ｚｎ系形状記憶
金合金は宝飾材料としての実用の可能性が乏しい。
一１９０℃から４０℃の間にあり合金組成によっては極
低温での加工が要求される。以上の諸問題を考慮すると
前記文献に報告されているＡｕ−ｃｕ−ｚｎ系形状記憶
金合金は宝飾材料としての実用の可能性が乏しい。
本発明の目的はに１８近傍のＡｕ組成を有し、黄金色色
調で形状記憶機能を有する新規な宝飾用および歯科用金
合金を提供するにある。
調で形状記憶機能を有する新規な宝飾用および歯科用金
合金を提供するにある。
形状記憶合金はニッケルーチタン合金に代表されるよ５
に接合部材、アクチエーター、等に使われその応用範囲
が広がりつつある。宝飾用および歯科用材料として利用
されている金合金においても形状記憶機能が付加されれ
ば新しい用途が見出される。例えばロウ接を避けたい場
合の接合部材、擬弾性を利用した保持部材、またはデイ
スプレィの多様化等多く用途がある。
に接合部材、アクチエーター、等に使われその応用範囲
が広がりつつある。宝飾用および歯科用材料として利用
されている金合金においても形状記憶機能が付加されれ
ば新しい用途が見出される。例えばロウ接を避けたい場
合の接合部材、擬弾性を利用した保持部材、またはデイ
スプレィの多様化等多く用途がある。
ところで文献（１１および文献（２）に報告されている
Ａｕ−Ｃｕ−Ｚｎ系合金は前述のよ５にカラット数の不
足、色調の不具合および低変態点の問題があり実用化に
は到ってない。これらの合金は７．ｎを４５原子％にほ
ぼ固定し組成を検討しているため前記の問題が解決され
ないと考えられる。
Ａｕ−Ｃｕ−Ｚｎ系合金は前述のよ５にカラット数の不
足、色調の不具合および低変態点の問題があり実用化に
は到ってない。これらの合金は７．ｎを４５原子％にほ
ぼ固定し組成を検討しているため前記の問題が解決され
ないと考えられる。
本発明はＺｎ量を減らし、ＡｕおよびＣｕ量を増やすこ
とによりこれらの問題を解決することができた。またＡ
ｕ −Ｃｕ −Ｚｎ系合金は鋳造状態において結晶粒
が粗大でその後の加工は極めて困難である。本発明はリ
ン（Ｐ）を微量添加し鋳込み状態の結晶粒を微細化しそ
の後の加工性を容易にした。以下実施例により説明する
。
とによりこれらの問題を解決することができた。またＡ
ｕ −Ｃｕ −Ｚｎ系合金は鋳造状態において結晶粒
が粗大でその後の加工は極めて困難である。本発明はリ
ン（Ｐ）を微量添加し鋳込み状態の結晶粒を微細化しそ
の後の加工性を容易にした。以下実施例により説明する
。
〔′実施例１〕
Ａｕ、Ｃｕ、および’ｌｎを高周波溶解法により溶解し
た。得られたインゴットを５００°Ｃで温間圧延し厚さ
１ Ｍｌｌの板材を得た。板材より長さ７０龍、幅７ｆ
ｌの形状記厖特性測定用試料を切り出した。形状記憶特
性は次のように測定した。試料を４００°Ｃ〜５５０℃
で３０分加熱後水冷し形状記憶処理を施した。さらに試
料を一７０℃まで−・冷却しその温度で９０度折り曲げ
た。次に試料を２７０℃まで加熱した。この冷却、加熱
は恒温槽で行なった。次に試料を常温に戻し第１図に示
すような形状回復角を測定し形状記憶特性とした。
た。得られたインゴットを５００°Ｃで温間圧延し厚さ
１ Ｍｌｌの板材を得た。板材より長さ７０龍、幅７ｆ
ｌの形状記厖特性測定用試料を切り出した。形状記憶特
性は次のように測定した。試料を４００°Ｃ〜５５０℃
で３０分加熱後水冷し形状記憶処理を施した。さらに試
料を一７０℃まで−・冷却しその温度で９０度折り曲げ
た。次に試料を２７０℃まで加熱した。この冷却、加熱
は恒温槽で行なった。次に試料を常温に戻し第１図に示
すような形状回復角を測定し形状記憶特性とした。
すなわち形状回復角が大きい程形状記憶特性がすぐれて
いると判定される。
いると判定される。
板材から長さ１５貫重、幅１０１１１１の試料を切り出
し、片面をエメリー研磨紙およびダイヤモンド遊離砥粒
で研磨し鏡面を得、色差測定試料とした。
し、片面をエメリー研磨紙およびダイヤモンド遊離砥粒
で研磨し鏡面を得、色差測定試料とした。
色差はＣＩＥ−１９７６（Ｌ” ａ”、ｂｅ ）表色
モードで評価した。すなわち７５重量％金−１２．５重
量％鋏−１２，５重量％銅組成のに１８金合金を標準試
料とし、その標準試料との色差として評価した。標準試
料の明度指数をＬ：、クロマティクネス指数をａ。′、
ｂｏ′とし、評価試料の明度指数をＬＩ クロマテ
ィクネス指数をａ ｂ”とすると色差ΔＥは次のよ
うに表わされる。
モードで評価した。すなわち７５重量％金−１２．５重
量％鋏−１２，５重量％銅組成のに１８金合金を標準試
料とし、その標準試料との色差として評価した。標準試
料の明度指数をＬ：、クロマティクネス指数をａ。′、
ｂｏ′とし、評価試料の明度指数をＬＩ クロマテ
ィクネス指数をａ ｂ”とすると色差ΔＥは次のよ
うに表わされる。
色差ΔＥが小さい程標準ＫｌＳ金合金に色調が近（、良
好な色調であると判定される。
好な色調であると判定される。
マルテンサイト変態点も形状記憶合金の重要な特性の一
つである。すなわちこの変態点以下の温度で変形させ、
変態点以上に加熱し形状を回復させる。したがってマル
テンサイト変態点が低いと低温での加工が要求される。
つである。すなわちこの変態点以下の温度で変形させ、
変態点以上に加熱し形状を回復させる。したがってマル
テンサイト変態点が低いと低温での加工が要求される。
マルテンサイト変態点は室温以上であることが好ましい
。板材から５關φの円板を切り出し示差走査熱量測定（
ＤＳＣ）法によりマルテンサイト変態点を測定した。
。板材から５關φの円板を切り出し示差走査熱量測定（
ＤＳＣ）法によりマルテンサイト変態点を測定した。
第１表に合金組成と形状回復角、Ｋ１８標準合金との色
差およびマルテンサイト変態点との関係を示す。ここで
試料番号の上位３桁は金相力ラット数を表わし、例えば
１８５１はＫ １８．５．１８０２はＫ１８の金相にな
る。
差およびマルテンサイト変態点との関係を示す。ここで
試料番号の上位３桁は金相力ラット数を表わし、例えば
１８５１はＫ １８．５．１８０２はＫ１８の金相にな
る。
形状記憶機能を有し、実用性のある宝飾用材料として以
下の特性を満足されなければならない。
下の特性を満足されなければならない。
形状記憶機能は形状回復角により判定される。接合材、
保持材として応用するためには２０℃以上の形状回復角
が必要とされる。Ｋ １８宝飾材料として使われるには
Ｋ１８標準金合金との色差ΔＥが１２以下であることが
必要とされる。またマルテンサイト変態点は室温での加
工を考慮すると５０℃以上が必要とされる。
保持材として応用するためには２０℃以上の形状回復角
が必要とされる。Ｋ １８宝飾材料として使われるには
Ｋ１８標準金合金との色差ΔＥが１２以下であることが
必要とされる。またマルテンサイト変態点は室温での加
工を考慮すると５０℃以上が必要とされる。
以上の要求を満足する合金組成範囲は第２図の斜線で示
す範囲である。すなわち金が４７．５〜５５．０原子％
、亜鉛が２５〜４０原子％、残余鋼からなる組成範囲に
限定する。
す範囲である。すなわち金が４７．５〜５５．０原子％
、亜鉛が２５〜４０原子％、残余鋼からなる組成範囲に
限定する。
第 １ 表 （その１ ）
第 １
表
（その２）
イ・・・・・・形状回復角
口・・・・・・色差
ハ・・・・・・マルテンサイト変態点
本発明に′よれば以上の組成範囲において十分な形状記
憶機能および黄金色色調を有する新規な形状記憶金合金
が得られる。
憶機能および黄金色色調を有する新規な形状記憶金合金
が得られる。
〔実施例２〕
実施例１におけるＡ ｕ −Ｃｕ−Ｚ ｎ系合金は鋳造
状態で結晶粒が粗く加工が困難である。したがって加工
は温間圧延によって行われた。本発明はＡ ｕ −Ｃｕ
−Ｚ ｎ合金に微量のリンを添加することにより鋳造
状態での結晶粒が微細化され加工性が改良されることも
開示する。
状態で結晶粒が粗く加工が困難である。したがって加工
は温間圧延によって行われた。本発明はＡ ｕ −Ｃｕ
−Ｚ ｎ合金に微量のリンを添加することにより鋳造
状態での結晶粒が微細化され加工性が改良されることも
開示する。
第２表にＡ ｕ ５０原子％−Ｃｕ ２０原子％−Ｚｎ
３０原子％合金にＯ〜１．０重量％のリンを添加した時
のリン添加量と冷間加工性との関係を示す。冷間加工性
は試料表面に亀裂の発生が開始する加工率を臨界加工率
とし、この臨界加工率によって評価した。
３０原子％合金にＯ〜１．０重量％のリンを添加した時
のリン添加量と冷間加工性との関係を示す。冷間加工性
は試料表面に亀裂の発生が開始する加工率を臨界加工率
とし、この臨界加工率によって評価した。
第２表によればリンを添加することにより冷間加工性が
改良されることがわかる。しかしリン添加量が０．００
５重量％以下では冷間加工性は殆んど改良されない。ま
た添加量が多くなると合金が脆くなり１．０重量％添加
のように冷間加工性が劣化する。したがって本発明のリ
ン添加量の範囲は０．０１〜０．５重量％に限定する。
改良されることがわかる。しかしリン添加量が０．００
５重量％以下では冷間加工性は殆んど改良されない。ま
た添加量が多くなると合金が脆くなり１．０重量％添加
のように冷間加工性が劣化する。したがって本発明のリ
ン添加量の範囲は０．０１〜０．５重量％に限定する。
また本実施例はＡｕ５０原子％−Ｃｕ２０原子％−Ｚｎ
３０原子％合金へのリン添加効果を示したものであるが
実施例１で限定された組成のＡｕ−Ｃｕ−Ｚｎ系形状記
憶合金総てに同様な効果が認められる。
３０原子％合金へのリン添加効果を示したものであるが
実施例１で限定された組成のＡｕ−Ｃｕ−Ｚｎ系形状記
憶合金総てに同様な効果が認められる。
第 ２ 表
〔発明の効果〕
本発明は十分な形状記憶機能、黄金色色調および貴金属
としての価値を有し加工性にすぐれた新規な金合金を提
供するもので宝飾用および歯科用の接合部材、保持部材
等に応用できる。
としての価値を有し加工性にすぐれた新規な金合金を提
供するもので宝飾用および歯科用の接合部材、保持部材
等に応用できる。
第１図は形状記憶機能の指標となる形状回復角の説明図
、第２図は本発明Ａ ｕ −Ｃｕ −Ｚ ｎ系形状記憶
金合金の組成範囲を示すＡ ｕ −Ｃｕ −Ｚ ｎ系３
元組成図である。 第１図 ：形状回復角 第２図 １汀ＹＥＴ’局
、第２図は本発明Ａ ｕ −Ｃｕ −Ｚ ｎ系形状記憶
金合金の組成範囲を示すＡ ｕ −Ｃｕ −Ｚ ｎ系３
元組成図である。 第１図 ：形状回復角 第２図 １汀ＹＥＴ’局
Claims (2)
- （１）金４７．５〜５５．０原子％、亜鉛２５．０〜４
０．０原子％、残余鋼からなり、形状記憶機能と黄金色
の色調とを有する形状記憶金合金。 - （２）金４７．５〜５５．０原子％、亜鉛２５．０〜４
０．０原子％、リン０．０１〜０．５重量％、残余銅か
らなり、形状記憶機能と黄金色の色調とを有する形状記
憶金合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1088914A JP2788280B2 (ja) | 1989-04-07 | 1989-04-07 | 形状記憶金合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1088914A JP2788280B2 (ja) | 1989-04-07 | 1989-04-07 | 形状記憶金合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02267237A true JPH02267237A (ja) | 1990-11-01 |
| JP2788280B2 JP2788280B2 (ja) | 1998-08-20 |
Family
ID=13956203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1088914A Expired - Lifetime JP2788280B2 (ja) | 1989-04-07 | 1989-04-07 | 形状記憶金合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2788280B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5503691A (en) * | 1992-05-06 | 1996-04-02 | Mintek | The aesthetic enhancement or modification of articles or components made of non-ferrous metals |
| JP2014156636A (ja) * | 2013-02-18 | 2014-08-28 | Ishifuku Metal Ind Co Ltd | 歯科鋳造用合金及びその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61227139A (ja) * | 1985-04-02 | 1986-10-09 | G C Dental Ind Corp | 超弾性を利用した歯科用Ａｕ−Ｃｕ−Ｚｎ合金 |
-
1989
- 1989-04-07 JP JP1088914A patent/JP2788280B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61227139A (ja) * | 1985-04-02 | 1986-10-09 | G C Dental Ind Corp | 超弾性を利用した歯科用Ａｕ−Ｃｕ−Ｚｎ合金 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5503691A (en) * | 1992-05-06 | 1996-04-02 | Mintek | The aesthetic enhancement or modification of articles or components made of non-ferrous metals |
| JP2014156636A (ja) * | 2013-02-18 | 2014-08-28 | Ishifuku Metal Ind Co Ltd | 歯科鋳造用合金及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2788280B2 (ja) | 1998-08-20 |
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