JPS5841332B2 - 鋳造用外装部品材料

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【発明の詳細な説明】本発明は、ダイキャストなど鋳造用外装部品材料に関す
るものである。

現在、時計用外装部品材料として用いられている銅合金
は、黄銅、洋白がほとんどであり、これらの材料を用い
て、鍛造、切削、研磨の工程を経て、時計用外装部品が
製造されている。

しかしながら、近年、各種外装部品の形状が多様化する
につれ、上記の鍛造法では加工成形が困難な形状が多く
なり、そのため鍛造法に変えて、ダイキャスト法による
成形が、しだいに用いられはじめている。

しかし、このダイキャスト鋳造用に用いられている外装
部品材料は、現在のところ黄銅に限定されており、その
黄銅材は下記の様な問題を有しているのが実情である。

（１）ダイキャスト製品の肉厚が薄くなるほど、ピ
ンホールの発生が少くなるというダイキャスト法固有の
特徴を有するため、設計上極限まで胴の肉厚を薄くして
いる。

そのため、従来の黄銅以上の強度を有する新しいダイキ
ャスト用材料が必要となってきている。

又、時計側自体も、年々薄型化する傾向にあるため、そ
の要求に対応できる新しい高強度材料が必要となってき
ている。

（２）黄銅は、亜鉛を３０％以上含むため、この亜鉛の
影響で応力腐食が発生しやすく、外装部品として組み込
んだ状態で高い応力の加わる個所には、使用できないの
が現状であった。

そのため、応力腐食のない材料でダイキャスト加工に適
したものが望まれていた。

本発明は、この問題を解決するもので、ＣｕＺｎ−８ｉ
−Ｎｉ系の材料を、ダイキャストを主体とする鋳造用外
装部品材料として用いることを特徴とするものである。

本発明で述べるＣｕ−ＺｎＳｉ −Ｎｉ系の合
金は、Ｚｎ；８〜２０％、Ｓｉ；１〜７％Ｎｉｒ
１〜６％残りがＣｕからなる材料であり、Ｎｉ−８ｉ
系の金属間化合物の析出により、従来の黄銅の約３倍の
引張強度と約２倍の硬さを有する材料である。

このＣｕ−Ｚｎ−８ｉ−Ｎｉ系合金は、黄銅や洋白と比
較してＺｎが少なく脱亜鉛現象や、応力腐食割れも生じ
ない。

又、Ｓｉの添加により素材の強度が増し、熱処理を行う
ことにより、Ｎｔ２Ｓｌの金属間化合物を析出させ
れば一層の強度上昇がはかれる。

ここで、ＺｎとＳｉとＮｉの成分限定の理由を述べる。

Ｚｎｐ合金の融点を下げ、鋳造性を上げるためには
亜鉛の量は８％以上必要である。

亜鉛をしだいに増加してゆくと、融点が下がり、鋳造性
が向上する。

しかし、亜鉛が２０％以上になると、耐食性がしだいに
低下するため、Ｚｎは２０％以下とする。

Ｓｉ；ダイヤキャスト法により外装部品をピンホールの
ない外観で仕上げるためには、溶融した合金の流動性を
上げなくてはならない。

Ｓｉ量は１％以上存在すれば、湯の流動性は上り、又Ｎ
ｉとの化合物の析出による材料強化作用も顕著になって
くる。

しかし、Ｓｉは７％を超えると合金への固溶限を超える
ため、急激に脆くなる。

そのため、Ｓｉは１〜７％とする。

Ｎｉ；Ｎｉの添加Ｓｉの金属間化合物Ｎｉ２Ｓｉが形成
されるため、その化合物の析出硬化が顕著に現われる１
％以上とし、又このＮｉ量が多すぎると、素材の脆化が
進行し、又、湯の流れが悪くなるため６％以下とする。

以下に、具体的な実施例を述べる。

第１表に示す成分１，２の、Ｃｕ−Ｚｎ−８ｉ −Ｎ
ｉ合金により、平均肉厚０．５ｍｗの時計用側を、ダ
イキャスト法により鋳造した。

鋳造装置は、８０ｔのコールドチェンバーダイキャスト
マシーンを用いた。

この成分により、製造した時計用側は、第２表の如く、
従来の材料と比較してすぐれた特性を有し、薄型の特殊
形状の外装部品に適している。

なお第２表による機械的特性は、Ｊ工Ｓに基づく試験片
を作成して測定した。

試験片の熱処理は９５０゜３０分保持後急冷して溶体化
し、６０００２時間の時効を施した。

又耐応力腐食性は、胴に裏ぶた、ガラス等を組み込んだ
状態でアンモニア雰囲気中に２４時間放置し、胴の割れ
の発生を観察した。

なお、本発明は、携帯時計用の側、ガラス縁、裏ぶた、
リューズ、バンドなど、その他ライターケースなどの外
装部品に適用され、鋳造法は、ダイカストの他、ロスト
ワックス法など一般の鋳造方法が適用される。

【特許請求の範囲】