JPS6324051A - 表面硬化層を有する装飾用Ａｕ合金部材 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、すぐれた表面硬さを有し、特に指輪、ネッ
クレス等の装飾品として用いるのに適した、窒化処理に
よる表面硬化層を有するＡｕ合金部材に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

周知のように、金はすべての金属中化学的に最も安定し
た金属で、永く美麗な黄金色を保持できる上に、物理的
にはきわめて柔軟で、あらゆる金属中震延性にもつとも
すぐれ、細工が容易であるところから、金ならびにＡｕ
合金は古来より装飾用材料として広く利用されてきた。

純金はきわめて軟かくて（Ｕつきやすいため、これにＡ
ｇ、Ｃｕ等を添加して適度の硬さをもたせた、いわゆる
１８に、１４に等のＡｕ合金が一般に装飾用材料として
利用されているが、このようなＡｕ合金でも装飾品とし
て身につけたときにはなお傷がつきやすいという欠点を
有する。

また、近年ダイヤカット法といわれる鋭い切込みによる
鮮明な模様をほどこしたＡｕ金合金指輪、ネックレス等
が酋及してきたが、従来のＡｕ合金では軟質のためエツ
ジが摩耗し、模様が不鮮明になることが倒々問題となっ
ており、このような問題を克服するためにＡｕ合金を硬
くする工夫が種々試みられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

一方、Ａｕ合金を装飾品として身につけたとき、その表
面に傷がつかないためには、通常ＡＬＪ合金部材の硬さ
がＨＶ　　（ビッカース硬さ）：３５０以上、好ましく
はＨＶ：５００以上がよいとされており、例えば腕時計
の文字盤ガラスの硬さはおよそ目■：５００であるから
、ＨＶ　：５００以上のＡｕ合金ができれば、この文字
盤ガラスでも備がつかない硬い装飾用のＡ１合金部材が
提供できることになる。

しかしながら、今のところ、種々のＡｕ合金に熱処理を
施し、あるいはさらに加工硬化を利用しても、その硬さ
は精々）−１ｖ　：３００どまりであって、上記のよう
な要求を満たすＡｕ合金の開発には成功していないのが
現状である。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、本発明者等は、上述のような観点から、硬質、
特に高い表面硬さを有するＡｕ合金部材を得べく研究を
行なった結末、重重％で、 Ｍｎ：５〜２５％、 を含有し、さらに必要に応じて、 Ｎｉ、Ｃｏ、およびＦｅ　　（以下、これらを総称して
鉄族金属という）のうちの１種または２種以上：０．５
〜２０％、 Ａｇ、Ｃｕ　、およびＰｄのうちの１種または２種以上
：３〜３５％、 のうちのいずれか、または両方を含有し、残りが八〇と
不可避不純物からなる組成を有するＡｕ合金を基体部材
とし、これの表面に窒化処理を施すと、表面より拡散侵
入したＮが、合金成分としてのＭｎと窒化マンガン、さ
らにＭｎおよび鉄族金属と複合窒化物を形成して、ビッ
カース硬さで５００以上を有する表面硬化層が形成され
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っ
て、以下にＡｕ合金基体の成分組成ｆ！囲を上記の通り
に限定した理由を説明する。

（ａ）Ｍｎ ｊｙｌｎ成分は、窒化処理に際して、窒化マンガン、さ
らに同じく必要により合金成分として含有させた鉄族金
属と共に、複合窒化物を形成し、もってＡｕ合金基体の
表面に、ごツカース硬さで５００以上の高硬度を有する
窒化処理表面硬化層を形成するのに不可欠な成分である
が、その含有量が５％未満では所望の高硬度をもった表
面硬化層を形成することができず、一方２５％を越えて
含有させると、窒化処理表面硬化層に剥離現象が現われ
るようになることから、その含有量を５〜２５％と定め
た。

（ｂ）鉄族金属 これらの成分には、Ｍｎと複合窒化物を形成して高硬度
の窒化処理表面硬化層を形成するほか、Ａｕ合金基体の
強度を向上させる作用があるので、これらの特性が要求
される場合に必要に応じて含有されるが、その含有ｍが
０．５％未満では、所望の高強度を確保することができ
ないばかりでなく、所望の硬さ向上効果が１ｑられず、
一方２０％を越えて含有させると、Ａｕのもつすぐれた
特性を十分に発揮することができなくなることから、そ
の含有量を０５〜２０％と定めた。

（Ｃ）　Ａｑ　、　Ｃｕ　、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作用があるの
で、さらに−段の強度が要求される場合に必要に応じて
含有されるが、その含有量が３％未満では所望の強度向
上効果が得られず、一方３５％を越えて含有させると、
Ａ　ＩＪのもつ特性を十分に発揮することができなくな
ることから、その含有ｍを３〜３５％と定めた。

なお、この発明のＡｕ合金基体の溶解に際して、脱酸剤
としてｃｄや７−ｎ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、前記基体の特性が何ら損な
われるものではない。

この発明のＡｕ合金部材の製造に際して適用される窒化
処理、特にイオン窒化処理は次のようにして実施される
。すなわち、 ０．５〜１０Ｔｏｒｒの内部圧力となるように、Ｈ２と
ＮＺとの混合ガスまたはＮＨ３ガスを導入した密閉容器
内に、窒化処理を施すべきＡｕ合金基体を陰極として封
入し、この陰極と、別に封入された陽極との間に１００
〜１５００Ｖの電圧を印加してグロー放電を発生させる
ことによって行なわれ、この結果前記放電によってイオ
ン化された雰囲気中の窒素がＡｕ合金基体（陰極）に衝
突して、そのイオンのもつ高い運動エネルギーによりＡ
ｕ合金基体が加熱され、その表面のイオン窒化処理が達
成されるようになるのである。

〔実施例〕

つぎに、この発明のＡｕ合金部材を実施例により説明す
る。

ＴＩＧアークを用い、銅製水冷るつぼ内で、必要な添加
金属と電解へ〇を溶解して、それぞれ第１表に示される
成分組成をもったＡＵ合金溶潟：１０ｇを調製した後、
ボタン・インゴットに金型鋳造し、このインゴットを表
面研磨して寸法：１０ｍ口Ｘ　１　ｍｍを有する試験片
（／＼Ｕ合金基体）とし、この試旅片の一部を用いて強
度を計画する目的で抗折力を測定すると共に、マイクロ
ビッカース硬さを測定した後、さらに、５Ｔｏｒｒの圧
力を有するＮ２とＮ２との混合ガス（混合比１：１）雰
囲気中、温度：８３０℃で５時間の条件にてイオン窒化
処理を１Ｍ寸ことによって、本発明Ａｕ合金部材１〜１
６、および基体の組成が従来Ａｌ１合金に相当する組成
を有する比較Ａｕ合金部材１〜３をそれぞれ製造した。

ついで、この結果得られた各種の部材について、その表
面最高硬さを、マイクロビッカースにより測定した。こ
れらの３１１１定結果を第１表に合わせて示した。

〔発明の効果〕

第１表に示される結果から、本発明のＡｕ合金部材１〜
１６は、いずれも窒化処理により表面硬さの格段の向上
が得られたのに対し、比較ＡＬＩ合金部材１．２　＜１
８に合金および１４に合金）では、窒化処理によっても
、その表面硬さは殆んど変らず、さらに硬質Ａ　ＩＩ金
合金Ｗ４成された比較Ａ　ｔＪ重合部材３においても殆
んど硬さの向上が得られていないことが、明らかである
。

上）本のように、この発明のＡｌ１合金部材は、特に窒
化処理により形成された著しく硬い表面硬化層を有する
ので、これらの特性が要求される装飾用部材として使用
した場合にきわめて長期に亘ってすぐれた性能を発揮す
るものである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｍｎ：５〜２５％、 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合金基体の表面に、窒化マンガ
   ンによつて硬化された窒化処理表面硬化層を形成してな
   る装飾用Ａｕ合金部材。
2. （２）Ｍｎ：５〜２５％、 Ｎｉ、Ｃｏ、およびＦｅ（以下鉄族金属と いう）のうちの１種または２種以上：０．５〜２０％、 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合金基体の表面に、Ｍｎと、鉄
   族金属との複合窒化物によつて硬化された窒化処理表面
   硬化層を形成してなる装飾用Ａｕ合金部材。
3. （３）Ｍｎ：５〜２５％、 を含有し、さらに、 Ａｇ、Ｃｕ、およびＰｄのうちの１種または２種以上：
   ３〜３５％、 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合金基体の表面に、窒化マンガ
   ンによって硬化された窒化処理表面硬化層を形成してな
   る装飾用Ａｕ合金部材。
4. （４）Ｍｎ：５〜２５％、 Ｎｉ、Ｃｏ、およびＦｅ（以下鉄族金属と いう）のうちの１種または２種以上：０．５〜２０％、 を含有し、さらに、 Ａｇ、Ｃｕ、およびＰｄのうちの１種または２種以上：
   ３〜３．５％、 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合金基体の表面に、Ｍｎと鉄族
   金属の複合窒化物によって硬化された窒化処理表面硬化
   層を形成してなる装飾用Ａｕ合金部材。