JPS6038268B2 - 異質金属の複合金属板材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は異質金属の複合金属板材に関し、殊に異質金属
の接合部分で剥離が行なわれない上記複合金属板材に関
する。

異質金属の複合金属板材としては貴金属合金殊に金合金
とステンレス鋼とのクラッド板材が時計バンド、その他
の装飾品の原材料として広く使用されている。

このクラッド板材は金合金の厚みが約５一１５ミクロン
になるまで圧延されて使用されるので、金合金とステン
レス鋼との接合が両金属の接合面の各面素間で確実に行
なわれていなければならない。そのため両金属の鞍合に
当り使用される銀鍵もＢＡｇ−８というＪＩＳ規格に適
合するものを用いる外に、クラッド時の両金属の接合面
も酸化其の他の化学変化により表面の化学的変化を除去
するため水素雰囲気内でクラッドを行なっていた。併し
このようにして綿密な注意を払って作ったクラッド板を
圧延加工して時計バンドに作成して実際に使用した場合
に異種金属の接合面に錆を生じたり、又その錆が接合面
に拡がって異種金属の剥離即ちベースのステンレス鋼か
ら金合金が剥離する現象が生ずる。特に時計バンド使用
中腕から生じた汗により上記現象が生じ易い。従来から
時計バンドとしては表面に表われる金光沢を装飾として
使用する場合には、工業的には純金を用いる代りに金合
金を用いたものが普及されている。

金合金は周知のように例えばＫ１８では主として金７５
％と他の金属例えば銀と鋼等を合計で２５％とした合金
からなっている。一般に金光沢に近い組成にするため銀
と銅との比率を６０：４０又は７０：３０のように銀の
量を多くして、所謂イエローゴールドＫ１８，Ｋ１４が
広く用いられている。上記複合材にイエローゴールドを
使用した場合に前記した接合面の錆の発生、又は金合金
の剥離の現象が他の金合金よりも甚だしいことが観察さ
れる。更にこのように圧延して作った時計バンドの各板
材素子の貴金属面は、その光沢を消して渋味を出すため
にサチーナというつや消し研摩材によるバフ加工を行な
うので、貴金属面は細かい凹凸面が形成され、或る凹面
の底はステンレス鋼に張付けた貴金属面を突貫けてステ
ンレス鋼の面に又は面近くに達しているものと予想され
る。そのため貴金属表面の凹部からの侵入汗も上記発錆
並びに剥離の一因となるとも考えられる。前記のように
従釆から異種金属のクラッド、殊に貴金属合金とステン
レス鋼とのクラッド板の製作は両者を密接に接合するこ
とに重点が置かれていて、接合のための最適材料を選び
、之等の材料を温度、加圧、雰囲気を最適条件にして加
工していた。

そのため金合金とステンレス鋼との接合面における密接
な接合が最暖先的に取上げられ、接合面において鍵材を
介して両金属の拡散に対する考察は次の段階であり、ま
してや発錆、剥離に対する考察は余り行なわれなかった
。本発明者は貴金属とステンレス鋼とを接合するために
使用するＢＡｇ−８と云われる銀蝋を｛ａ｝イエローゴ
ールドとステンレス鋼の間に介在させてクラッドした場
合と、‘ｂ’イエローゴールドとは銀の割合が少ない他
の金合金、例えばピンクゴールドとの間に介在させて同
じくクラッドした場合を考察したところ、｛ａーの場合
は【ｂ｝の場合より磯材が金合金の側により多く拡散し
ていることを観察した。

その理由はさだかでないが銀磯を主成分とする鋼材の構
成成分と、ピンクゴールドより比較的銀を多量に含有す
るイエローゴールドの銀についての構成成分の間で両者
の間で拡散を助長させる要素があり、これによって接合
面にはピンクゴールド側よりもイエローコールド側に磯
材が比較的多く拡散するのではないかと考察した。この
場合、ステンレス鋼に例えば金、銀、銅からなる金合金
板材を複合するに当りステンレス鋼と金合金間の拡散の
妨げとなるステンレス鋼表面の酸化被膜を除去して活性
化を付与しその後にステンレス鋼表面にニッケルをスト
ライクメッキし、更に銅〆ッキを行なってステンレス鋼
のベース基材の準備をしこの状態でステンレス鋼に金合
金を複合する。

上記酸化被膜を除去したステンレス鋼はステンレス鋼特
有の錆び難い性質がなくなり錆び易い状態となっている
ので上記の複合加工も両金属を重ね挟持して水素ガス雰
囲気等酸化雰囲気外で加熱して行なっている。複合され
た金合金がステンレス鋼よりなぜ剥離するかを考察する
に、ステンレス鋼に金合金をクラッドする際その接合界
面に適用する鋼材の拡散固溶状態を検討したが前記Ａｇ
７２％Ｃｕ２８％のＢＡｇ−８なる銀銭においてはイエ
ローゴールド側に多く固溶拡散しステンレス側には充分
団溶しないことも観察され、前記のようにイエローコー
ルドの場合はステンレス鋼側の拡散層はピンクゴールド
よりも更に薄く、ステンレス鋼に対して耐食性を付与す
る銀や銅の固溶量が少ない層、即ち耐食性のない層が形
成されることになる。従ってその分だけステンレス鋼を
錆に対して保護する層が薄くなり錆の発生を生ぜしめ易
くなる。錆の発生で接合面が剥離する。前記イエローゴ
ールドの表面は更にサチーナによって凹部が形成され凹
部の部分で合金属が薄くなったりして、又この凹部の一
部がステンレス鋼面に達していたりすると、ステンレス
鋼の接合面に腐蝕の流体の侵入する素地が残る。前記の
ように耐食性のないステンレス鋼はその表面を金、銀、
銅、ニッケルが固溶すれば、鉄錆の発生を防ぐことが出
来るので、上記の錆発生を防止するため本発明者は金合
金層とステンレス鋼間で、又金合金とステンレス鋼の間
にステンレス鋼より塩化物の存在する水溶液において不
錆性があり、且つステンレス鋼となじみ易くて、銀磯が
ほぼステンレス鋼と均等に拡散する他の金属を介在させ
ることによって圧延後に薄くなった金合金の表面を通し
て侵入する錆発生原因の流体の影響を上誌他の金属で阻
止できるのではないかと考察し、介在させる他の金属と
してニッケル及びニッケル合金を選んだ。

従来からステンレス鋼と金合金をクラッドする場合にス
テンレス鋼にニッケルの電気鍍金を施して、鍍金された
ステンレス鋼と金合金の間を前記銀鍵によって接合して
いたが、電気鍍金は電解液中でニッケル素子が陰極に向
けて飛散して薄く付着するものであるので、付着した素
子が必ずしも均一でなく、素子間に粒間間隙があってス
テンレス鋼表面が完全にニッケルで蔽われるものではな
い。そのため前記の欠陥発生の一因ともなっていた。本
発明は前記諸欠点を克服するためになされたもので、ス
テンレス鋼と貴金属合金との層間に塩化物に対してステ
ンレス鋼より腐蝕に対して安定なニッケル、又はニッケ
ル合金を直接又は前記貴金属合金とクラッドした板材の
形で挿入した異質金属の複合金属板材を要旨としている
。

本発明は貴金属合金とステンレス鋼間に、直接ニッケル
を、又は貴金属合金板とクラッドしたニッケル板を、ベ
ースのステンレス鋼に面して介在してあるので、圧延さ
れた複合金属板で合金の表面から合金層の薄い部分を通
して侵入した錆発生原因となる流体も挿入されたニッケ
ル層で阻止され、ステンレス鋼に蓬せず、それによって
ステンレス鋼を侵す原因が除かれる。その上ニッケル層
とステンレス鋼との間で銭麹がステンレス鋼側に多く拡
散されているものの如く両者の間の接合力が強くなり、
又ステンレス鋼表面が磯村とニッケルで覆われるという
現象があり、複合材断面から侵入せんとする上記流体も
侵入が阻止される。参考例 ０．２６の／ｍ×６３の／肌×５８０の／肌の金合金板
１（Ｋ１８、重量組成Ａｕ７５％，Ａｇ１５％，Ｃｕｌ
ｏ％）と表面処理した１３の／ｍ×６５仇／ｍ×６００
ｍ／肌のステンレス鋼板２間に銀鍵（ＢＡｇ−８）３を
介して第２図に示す積重ね体を挟圧しつつ水素ガス雰囲
気内で７７０ｏｏに加熱２分間保持しつつ両金属を拡散
複合した後に圧延競錨を繰返して０．５ｍ／ｍの厚みの
複合条を得てこれを第１図に示すよう両端を折曲げた耐
食試験片４を１００ケ採取した。

内５０ケを金合金面サチーナ処理、他の５０ケを金合金
面バフ研摩した。之等の試験片を０．５％食塩水溶液の
３５ｏｏ陣温槽に浸潰したところサチ−ナ処理をしたも
のは７幼時間で９個、９母音間で１２個、１４４時間で
１４個が金合金が剥離した。又バフ研摩のものは上記夫
々の時間の間に夫々３個、６個、１の固の剥離があった
。実施例 １ 参考例と同じ金合金板１１と、０．１５ｍ／肌×６３肌
／仇×５８０の／ｍのニッケル板１２と、表面処理した
参考例と同寸法のステンレス鋼板１３の各板材の間に第
３図の如く銀銭（ＢＡｇ−８）１４，１５を介在させて
組合せた積重ね体を級圧しつつ参考例と同一条件で加熱
、保持し、金合金、ニッケル、ステンレス鋼三者間を拡
散複合した後圧延、暁鈍の繰返し後０．５ｍ／ｍの複合
条を得て、これを切断して第１図に示す耐食試験片４，
１００個を作った。

参考例のように之等の内５の固をサチーナ処理、他の５
の固をバフ研摩して参考例と同一条件で耐食テストを行
なったところ何れの場合も１４迎春間の試験中に剥離は
なかった。実施例 ２ ８ｍ／肌×７０凧／肌×２００ｍ／肌の金合金板２１（
Ｋ１４重量組成Ａｕ斑．５％，Ａ雛５％，Ｃｕｌ６．５
％）と２の／仇×７０机／肌×２００の／ｍのＮｉ−Ｃ
ｕ合金板２２（モネル重量組成Ｎｉ７０％，Ｃ略０％）
を第４図に示すよう銀銭（ＢＡｇ−８）２３を介して積
重ね、これを挟圧しつつ水素雰囲気内で７７０℃に加熱
、３分間保持し両者を拡散複合した後、氏延焼錨を繰返
し、０．３３ｍ／ｍ×６３ｍ／ｗ×５８０の／ｍの中間
複合板（Ｋ１４−Ｎｉ−Ｃｕ）２５を得た。

この中間複合板と参考例と同じ寸法のステンレス鋼板２
６を表面処理して、第５図に示すように銀銭（ＢＡｇ−
８）２７を介して金合金面を外側にして積重ねこの積重
ね体を参考例と同条件で熱処理して拡散複合した。その
後圧延焼鈍を繰返し、得た０．５の／仇の複合条から第
１図の試験片ＩＯＮ固の内、半分ずつ夫々サチーナ加工
とバフ研摩をした。之等の試験片を前例と同条件で試験
したところ両加工したものも１４独特間の試験中金合金
の剥離が生じなかった。

【図面の簡単な説明】

図面は複合金属板材を示すもので第１図はその耐食試験
片の斜視図、第２図以下は複合金属板の分解断面図で、
第２図は従来の複合金属板、第３図は本発明による第一
例の複合金属板、第４図は本発明による第二例の一部の
複合金属板、第５図は本発明による第二例の複合金属板
である。 １，１１，２１・・・…金合金板、２，１３，２６．．
．．．．ステンレス鋼板、３，１４，１５，２３，２７
・・・・・・鍵材、４・・・・・・試験片、１２，２２
・・・・・・ニッケル板、２５・・・・・・中間複合板
。 第ノ図 第２図 第３図 築く図 第ふ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ステンレス鋼と貴金属合金との複合材料において、
   ステンレス鋼と前記貴金属合金との層間にニツケル又は
   ニツケル合金を直接に、若しくは前記貴金属合金とクラ
   ツドした板材の状態で挿入されてなる異質金属の複合金
   属板材。