JPS622031B2 - - Google Patents
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- JPS622031B2 JPS622031B2 JP58217471A JP21747183A JPS622031B2 JP S622031 B2 JPS622031 B2 JP S622031B2 JP 58217471 A JP58217471 A JP 58217471A JP 21747183 A JP21747183 A JP 21747183A JP S622031 B2 JPS622031 B2 JP S622031B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/60—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using solids, e.g. powders, pastes
- C23C8/62—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using solids, e.g. powders, pastes only one element being applied
- C23C8/68—Boronising
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/40—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using liquids, e.g. salt baths, liquid suspensions
- C23C8/42—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using liquids, e.g. salt baths, liquid suspensions only one element being applied
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Adornments (AREA)
Description
この発明は、著しく高い表面硬さを有し、した
がつて実用に際してはすぐれた耐摩耗性および耐
擦傷性を示し、かつ各種の色調を得ることができ
る表面硬化層を形成してなる表面硬化Au合金部
材に関するものである。 一般に、純金はきわめて軟かく、強度も低いこ
とから、これにAgやCuなどの成分を添加含有さ
せて適度の強度をもたせた、いわゆる18Kや14K
などのAu合金がある。 しかし、これらのAu合金を、指輪やネツクレ
スなどの装飾部品の製造に用いた場合、未だ十分
な硬さをもたないため、傷がつきやすく、また前
記装飾部品にダイヤカツト法により鮮明な模様を
施しても、エツジの摩耗が激しく、模様が不鮮明
になるものであり、さらにこれらのAu合金を、
接点や軸受、あるいは集電部材などの工業部品の
製造に用いた場合、硬さ不足が原因で、比較的短
かい使用寿命しか示さないものである。さらに、
また、その色調も黄金色から白色、および赤色を
呈する程度で、色調の種類に乏しく、色調変化を
楽しむには至つていないのが現状である。 そこで、本発明者等は、上述のような観点か
ら、色調はともかく、特に耐摩耗性および耐擦傷
性にすぐれたAu合金部材を開発すべく研究を行
なつた結果、重量％で（以下％はすべて重量％を
示す）、 Ｙおよび希土類元素のうちの１種または２種以
上：0.3〜15％、 ZrおよびAlのうちの１種または２種：0.1〜５
％、を含有し、さらに必要に応じて、 (A) Ni、Co、Cr、Fe、Mn、およびＶのうちの
１種または２種以上：0.1〜20％、 (B) Cu、Ag、およびPdのうちの１種または２種
以上：１〜30％、 以上(A)〜(B)のうちの１種または２種を含有し、
残りがAuと不可避不純物からなる組成を有する
Au合金部材の表面にほう化処理を施すと、表面
より拡散侵入したＢと合金成分として含有するＹ
および希土類元素とのほう化物を主体とした表面
硬化層が形成されるようになり、この表面硬化層
は、ビツカース硬さで500以上の高硬度を有する
ほか、その色調もほう化物の種類によつて紫紅
色、青紫色、および青色を示すことから、実用に
際してはすぐれた耐摩耗性および耐擦傷性を示
し、かつ色調が多様化するようになるという知見
を得たのである。 この発明は、上記知見にもとづいてなされたも
のであつて、以下にAu合金部材の成分組成を上
記の通りに限定した理由を説明する。 (a) Ｙおよび希土類元素 これらの成分は、素地に固溶するが、ほう化
処理に際しては表面より拡散したＢと結合し、
ほう化物を主体とした表面硬化層を形成し、も
つてAu合金部材にすぐれた耐摩耗性と耐擦傷
性を付与すると共に、ほう化物の種類によつて
色調変化を付与せしめる作用があるが、その含
有量が0.3％以下では前記作用に所望の効果が
得られず、一方15％を越えて含有させると、
Auとの金属間化合物が多量に形成されるよう
になつてAu合金部材自体が脆化するようにな
ることから、その含有量を0.3〜15％と定め
た。 (b) ZrおよびAl これらの成分には、脱酸作用があるほか、ほ
う化物を微細化し、かつ表面硬化層の素地に対
する密着性を向上させる作用があるが、その含
有量が0.1％未満では前記作用に所望の効果が
得られず、一方５％を越えて含有させると、部
材の加工性が劣化するようになることから、そ
の含有量を0.1〜５％と定めた。なお、これら
を総称して密着性向上成分という。 (c) Ni、Co、Cr、Fe、Mn、およびＶ これらの成分は、いずれも素地に固溶し、こ
れを固溶強化すると共に、自身もほう化処理に
際して、ほう化物を形成し、表面硬化層の硬さ
をより一層向上させる作用があるので、部材の
強度並びに表面硬化層の硬さをさらに一段と向
上させる必要がある場合に選択的に含有される
が、その含有量が0.1％未満では前記作用に所
望の効果が得られず、一方20％を越えて含有さ
せると、Ｙおよび希土類元素のほう化物により
付与される色調が損なわれ、銀白色化するよう
になることから、その含有量を0.1〜20％と定
めた。なお、これらの成分を総称して強度・表
面硬さ向上成分という。 (d) Cu、Ag、およびPd これらの成分には、素地に固溶して、これを
固溶強化すると作用があるので、部材の強度に
より一段の向上が必要とされる場合に選択的に
含有されるが、その含有量が１％未満では所望
の強度向上効果が得られず、一方30％を越えて
含有させると耐食性が劣化するようになること
から、その含有量を１〜30％と定めた。なお、
これらを総称して強度向上成分という。 なお、この発明のAu合金部材の溶解に際し
て、脱酸剤としてCdやZnなどを使用する場合が
あるが、それぞれ３％以下の含有ならば、前記部
材の特性が何ら損なわれるものではない。 つぎに、この発明の表面硬化Au合金部材を実
施例により具体的に説明する。 実施例 TIGアークを用い、銅製水冷るつぼ内で、必要
な合金化金属と電解Auを配合し、溶解して、そ
れぞれ第１表に示される成分組成をもつたAu合
金溶湯：10ｇづつを調製した後、金型に鋳造して
ボタン状鋳片とし、ついでこの鋳片に表面研磨を
施して直経：10mmφ×厚さ：１mmの寸法を有する
チツプ材とし、このチツプ材に、予め黒鉛るつぼ
内で加熱溶融して750℃に保持してある溶融フラ
ツクス（B4C：80％、H3PO3：10％、Na2B4O7：
10％からなる組成を有する）中に24時間浸漬のほ
う化処理を施し、大気中に取出すことによつて本
発明表面硬化Au合金チツプ材１〜22をそれぞれ
製造した。 また、比較の目的で、成分組成を第１表に示さ
がつて実用に際してはすぐれた耐摩耗性および耐
擦傷性を示し、かつ各種の色調を得ることができ
る表面硬化層を形成してなる表面硬化Au合金部
材に関するものである。 一般に、純金はきわめて軟かく、強度も低いこ
とから、これにAgやCuなどの成分を添加含有さ
せて適度の強度をもたせた、いわゆる18Kや14K
などのAu合金がある。 しかし、これらのAu合金を、指輪やネツクレ
スなどの装飾部品の製造に用いた場合、未だ十分
な硬さをもたないため、傷がつきやすく、また前
記装飾部品にダイヤカツト法により鮮明な模様を
施しても、エツジの摩耗が激しく、模様が不鮮明
になるものであり、さらにこれらのAu合金を、
接点や軸受、あるいは集電部材などの工業部品の
製造に用いた場合、硬さ不足が原因で、比較的短
かい使用寿命しか示さないものである。さらに、
また、その色調も黄金色から白色、および赤色を
呈する程度で、色調の種類に乏しく、色調変化を
楽しむには至つていないのが現状である。 そこで、本発明者等は、上述のような観点か
ら、色調はともかく、特に耐摩耗性および耐擦傷
性にすぐれたAu合金部材を開発すべく研究を行
なつた結果、重量％で（以下％はすべて重量％を
示す）、 Ｙおよび希土類元素のうちの１種または２種以
上：0.3〜15％、 ZrおよびAlのうちの１種または２種：0.1〜５
％、を含有し、さらに必要に応じて、 (A) Ni、Co、Cr、Fe、Mn、およびＶのうちの
１種または２種以上：0.1〜20％、 (B) Cu、Ag、およびPdのうちの１種または２種
以上：１〜30％、 以上(A)〜(B)のうちの１種または２種を含有し、
残りがAuと不可避不純物からなる組成を有する
Au合金部材の表面にほう化処理を施すと、表面
より拡散侵入したＢと合金成分として含有するＹ
および希土類元素とのほう化物を主体とした表面
硬化層が形成されるようになり、この表面硬化層
は、ビツカース硬さで500以上の高硬度を有する
ほか、その色調もほう化物の種類によつて紫紅
色、青紫色、および青色を示すことから、実用に
際してはすぐれた耐摩耗性および耐擦傷性を示
し、かつ色調が多様化するようになるという知見
を得たのである。 この発明は、上記知見にもとづいてなされたも
のであつて、以下にAu合金部材の成分組成を上
記の通りに限定した理由を説明する。 (a) Ｙおよび希土類元素 これらの成分は、素地に固溶するが、ほう化
処理に際しては表面より拡散したＢと結合し、
ほう化物を主体とした表面硬化層を形成し、も
つてAu合金部材にすぐれた耐摩耗性と耐擦傷
性を付与すると共に、ほう化物の種類によつて
色調変化を付与せしめる作用があるが、その含
有量が0.3％以下では前記作用に所望の効果が
得られず、一方15％を越えて含有させると、
Auとの金属間化合物が多量に形成されるよう
になつてAu合金部材自体が脆化するようにな
ることから、その含有量を0.3〜15％と定め
た。 (b) ZrおよびAl これらの成分には、脱酸作用があるほか、ほ
う化物を微細化し、かつ表面硬化層の素地に対
する密着性を向上させる作用があるが、その含
有量が0.1％未満では前記作用に所望の効果が
得られず、一方５％を越えて含有させると、部
材の加工性が劣化するようになることから、そ
の含有量を0.1〜５％と定めた。なお、これら
を総称して密着性向上成分という。 (c) Ni、Co、Cr、Fe、Mn、およびＶ これらの成分は、いずれも素地に固溶し、こ
れを固溶強化すると共に、自身もほう化処理に
際して、ほう化物を形成し、表面硬化層の硬さ
をより一層向上させる作用があるので、部材の
強度並びに表面硬化層の硬さをさらに一段と向
上させる必要がある場合に選択的に含有される
が、その含有量が0.1％未満では前記作用に所
望の効果が得られず、一方20％を越えて含有さ
せると、Ｙおよび希土類元素のほう化物により
付与される色調が損なわれ、銀白色化するよう
になることから、その含有量を0.1〜20％と定
めた。なお、これらの成分を総称して強度・表
面硬さ向上成分という。 (d) Cu、Ag、およびPd これらの成分には、素地に固溶して、これを
固溶強化すると作用があるので、部材の強度に
より一段の向上が必要とされる場合に選択的に
含有されるが、その含有量が１％未満では所望
の強度向上効果が得られず、一方30％を越えて
含有させると耐食性が劣化するようになること
から、その含有量を１〜30％と定めた。なお、
これらを総称して強度向上成分という。 なお、この発明のAu合金部材の溶解に際し
て、脱酸剤としてCdやZnなどを使用する場合が
あるが、それぞれ３％以下の含有ならば、前記部
材の特性が何ら損なわれるものではない。 つぎに、この発明の表面硬化Au合金部材を実
施例により具体的に説明する。 実施例 TIGアークを用い、銅製水冷るつぼ内で、必要
な合金化金属と電解Auを配合し、溶解して、そ
れぞれ第１表に示される成分組成をもつたAu合
金溶湯：10ｇづつを調製した後、金型に鋳造して
ボタン状鋳片とし、ついでこの鋳片に表面研磨を
施して直経：10mmφ×厚さ：１mmの寸法を有する
チツプ材とし、このチツプ材に、予め黒鉛るつぼ
内で加熱溶融して750℃に保持してある溶融フラ
ツクス（B4C：80％、H3PO3：10％、Na2B4O7：
10％からなる組成を有する）中に24時間浸漬のほ
う化処理を施し、大気中に取出すことによつて本
発明表面硬化Au合金チツプ材１〜22をそれぞれ
製造した。 また、比較の目的で、成分組成を第１表に示さ
【表】
【表】
れるものとし、かつほう化処理を施さない以外は
同一の条件にて従来Ag合金チツプ材１〜３をそ
れぞれ製造した。 この結果得られた本発明表面硬化Au合金チツ
プ材１〜22および従来Au合金チツプ材１〜３に
ついて、湯洗およびバフ研磨後、マイクロビツカ
ース計（荷重：100ｇ）により表面硬さを測定す
ると共に、その表面色調を観察し、さらに耐食性
を評価する目的で、100時間の人工汗試験を行な
い、変色の有無を観察した。これらの結果を第１
表に示した。また、第１表には、本発明表面硬化
Au合金チツプ材１〜22のほう化処理前のビツカ
ース硬さも示した。 第１表に示される結果から、本発明表面硬化
Au合金チツプ材１〜22は、いずれもほう化処理
によつて表面硬さが著しく向上するようになり、
ビツカース硬さ（Hv）で500以上の著しく高い表
面硬さをもつようになるほか、すぐれた耐食性を
示し、かつきれいな色調を有するのに対して、合
金成分としてＹおよび希土類元素を含有せず、か
つほう化処理を行なわない従来Au合金チツプ材
１〜３は表面硬さおよび耐食性とも低く、かつ装
飾的に劣る色調しか有さないことが明らかであ
る。 上述のように、この発明の表面硬化Au合金部
材は、高硬度を有するので、これを装飾部品や工
業部品などとして用いた場合には、すぐれた耐摩
耗性と耐擦傷性を示し、さらに色調に富むほか、
耐食性にもすぐれているので、装飾的価値が大き
いなど工業上有用な特性を有するのである。
同一の条件にて従来Ag合金チツプ材１〜３をそ
れぞれ製造した。 この結果得られた本発明表面硬化Au合金チツ
プ材１〜22および従来Au合金チツプ材１〜３に
ついて、湯洗およびバフ研磨後、マイクロビツカ
ース計（荷重：100ｇ）により表面硬さを測定す
ると共に、その表面色調を観察し、さらに耐食性
を評価する目的で、100時間の人工汗試験を行な
い、変色の有無を観察した。これらの結果を第１
表に示した。また、第１表には、本発明表面硬化
Au合金チツプ材１〜22のほう化処理前のビツカ
ース硬さも示した。 第１表に示される結果から、本発明表面硬化
Au合金チツプ材１〜22は、いずれもほう化処理
によつて表面硬さが著しく向上するようになり、
ビツカース硬さ（Hv）で500以上の著しく高い表
面硬さをもつようになるほか、すぐれた耐食性を
示し、かつきれいな色調を有するのに対して、合
金成分としてＹおよび希土類元素を含有せず、か
つほう化処理を行なわない従来Au合金チツプ材
１〜３は表面硬さおよび耐食性とも低く、かつ装
飾的に劣る色調しか有さないことが明らかであ
る。 上述のように、この発明の表面硬化Au合金部
材は、高硬度を有するので、これを装飾部品や工
業部品などとして用いた場合には、すぐれた耐摩
耗性と耐擦傷性を示し、さらに色調に富むほか、
耐食性にもすぐれているので、装飾的価値が大き
いなど工業上有用な特性を有するのである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｙおよび希土類元素のうちの１種または２種
以上：0.3〜15％、 ZrおよびAlのうちの１種または２種：0.1〜５
％、を含有し、残りがAuと不可避不純物からな
る組成（以上重量％）を有するAu合金部材の表
面に、ほう化処理により形成された表面硬化層を
有してなる表面硬化Au合金部材。 ２ Ｙおよび希土類元素のうちの１種または２種
以上：0.3〜15％、 ZrおよびAlのうちの１種または２種：0.1〜５
％、を含有し、さらに、 Ni、Co、Cr、Fe、Mn、およびＶのうちの１
種または２種以上：0.1〜20％、 を含有し、残りがAuと不可避不純物からなる組
成（以上重量％）を有するAu合金部材の表面
に、ほう化処理により形成された表面硬化層を有
してなる表面硬化Au合金部材。 ３ Ｙおよび希土類元素のうちの１種または２種
以上：0.3〜15％、 ZrおよびAlのうちの１種または２種：0.1〜５
％、を含有し、さらに、 Cu、Ag、およびPdのうちの１種または２種以
上：１〜30％、 を含有し、残りがAuと不可避不純物からなる組
成（以上重量％）を有するAu合金部材の表面
に、ほう化処理により形成された表面硬化層を有
してなる表面硬化Au合金部材。 ４ Ｙおよび希土類元素のうちの１種または２種
以上：0.3〜15％、 ZrおよびAlのうちの１種または２種：0.1〜５
％、を含有し、さらに Ni、Co、Cr、Fe、Mn、およびＶのうちの１
種または２種以上：0.1〜20％、 Cu、Ag、およびPdのうちの１種または２種以
上：１〜30％、 を含有し、残りがAuと不可避不純物からなる組
成（以上重量％）を有するAu合金部材の表面
に、ほう化処理により形成された表面硬化層を有
してなる表面硬化Au合金部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21747183A JPS60110868A (ja) | 1983-11-18 | 1983-11-18 | 表面硬化Ａｕ合金部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21747183A JPS60110868A (ja) | 1983-11-18 | 1983-11-18 | 表面硬化Ａｕ合金部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60110868A JPS60110868A (ja) | 1985-06-17 |
| JPS622031B2 true JPS622031B2 (ja) | 1987-01-17 |
Family
ID=16704750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21747183A Granted JPS60110868A (ja) | 1983-11-18 | 1983-11-18 | 表面硬化Ａｕ合金部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60110868A (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03166327A (ja) * | 1989-11-22 | 1991-07-18 | Seiko Instr Inc | 表面硬化カラー金合金 |
| US6455937B1 (en) | 1998-03-20 | 2002-09-24 | James A. Cunningham | Arrangement and method for improved downward scaling of higher conductivity metal-based interconnects |
| US6551872B1 (en) | 1999-07-22 | 2003-04-22 | James A. Cunningham | Method for making integrated circuit including interconnects with enhanced electromigration resistance using doped seed layer and integrated circuits produced thereby |
| US6521532B1 (en) | 1999-07-22 | 2003-02-18 | James A. Cunningham | Method for making integrated circuit including interconnects with enhanced electromigration resistance |
| US6441492B1 (en) | 1999-09-10 | 2002-08-27 | James A. Cunningham | Diffusion barriers for copper interconnect systems |
| JP6206872B2 (ja) * | 2013-08-30 | 2017-10-04 | 国立大学法人東京工業大学 | 超弾性合金 |
| CN105177340B (zh) * | 2014-05-16 | 2018-10-16 | 周大福珠宝金行有限公司 | 微合金化黄金 |
| CN109234564A (zh) * | 2018-10-12 | 2019-01-18 | 佛山科学技术学院 | 一种耐磨玫瑰金镀层及其制备工艺 |
| JP7894649B2 (ja) * | 2021-03-29 | 2026-07-24 | 学校法人東京理科大学 | 金合金及び金合金の製造方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51139522A (en) * | 1975-05-28 | 1976-12-01 | Ishifuku Kinzoku Kogyo Kk | Au-alloy |
| JPS5271330A (en) * | 1975-12-11 | 1977-06-14 | Sankin Ind Co | Goldd silverr palladium alloy having refined grains by addition of small amount of rhenium for dental castings |
| JPS52115724A (en) * | 1976-03-25 | 1977-09-28 | Ishifuku Metal Ind | Gold alloy |
| JPS58126946A (ja) * | 1982-01-25 | 1983-07-28 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 硼化物分散銅合金の製造方法 |
-
1983
- 1983-11-18 JP JP21747183A patent/JPS60110868A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60110868A (ja) | 1985-06-17 |
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