JPS643932B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

＜産業上の利用分野＞ 開示技術は、ネクタイピン等の装飾用材料に供
する白金−パラジウム合金にコバルトとニツケ
ル、又は、ニツケルを添加して加工特性を促進さ
せる技術に属する。 ＜要旨の概要＞ 而して、この出願の発明は指輪、ネクタイピン
等の装飾用材料として使用する白金合金が白金と
パラジウムを所定重量％で添加されている基合金
に対し加工性を良好にするべく他の少量元素を添
加した装飾用白金合金に関する発明であり、特
に、上記白金、パラジウムのwt％をそれぞれ70
〜90wt％、１〜20wt％とし、これに対する他の
添加少量元素をコバルトとニツケル、又は、ニツ
ケルのみを各々0.05〜10wt％にして色調や硬さに
優れるようにした装飾用白金合金に係る発明であ
る。 ＜従来技術＞ 周知の如く、指輪、ネツクレス装飾品において
は金、銀、白金、又、それらを基合金とする合金
材料が広く使用されており、その選択には審美的
特性、加工上のメリツト、使用条件、コスト面か
らさまざまに勘案され使用選定が与えられてい
る。 而して、該種白金合金は上記種々の点で比較的
総合的に優れている点から高価であるにもかかわ
らず、広く用いられ、例えば、白金90wt％〜パ
ラジウム10wt％合金等が多く用いられてきてい
る。 ところで、白金合金が装飾用材料合金として加
工されるプロセスとしては通常溶解後所定形状に
鋳造されたり、その後、所望に加工されたり、或
は、更に精密成形のため再鋳造後の再使用工程に
供される等さまざまであり、したがつて、装飾材
料としての審美的特性は勿論のこと、加工特性等
を含め本来的には次のような材料特性を具備する
ものであることが望まれる。 即ち、(イ)素材状態にて線、板等への加工性に優
れていること、(ロ)素材を再溶解して所要形状に鋳
造する態様では湯流れが良好であつて微細な形状
が明瞭に現われ得る鋳造精度に影響する鋳造性に
優れていること、(ハ)装飾用貴金属材料として色
調、光沢などにおいて優れていること、(ニ)製品と
して損傷が生じないように表面硬さが大であるこ
と、(ホ)宝石等を固定するために必要な強度を充分
有し得ること、等である。 ＜発明が解決しようとする課題＞ さりながら、通常一般に用いられてきた前記白
金90wt％−パラジウム10wt％合金は上記(イ)、(ロ)、
(ハ)の特性において一応満足するものの、鋳造物研
磨工程中に表面にすり傷、押し傷等がつき易い不
具合があり、したがつて、研磨がし難く、極めて
作業が煩瑣になる不具合があり、その結果、光沢
が出難い等の難点があり、完成製品についても使
用状態で微細な摩耗損がつき易い不利点があり、
他の貴金属、宝石に比し商品価値に劣る不利点が
あり、そのため、前記(ニ)の点で満足出来なかつ
た。 更に、石付指輪台座として加工し、ダイヤモン
ド、オパール、ルビー等の宝石類を組み付けた場
合、硬さ不充分による強度不足により合金による
石止め部分が変形したり緩んだりして、宝石類が
脱落してしまう不都合な点があり、(ホ)の点も又、
満足し得ないものであつた。 これを補うに上記白金90wt％−パラジウム
10wt％白金合金を基合金として他の少量元素と
して銅、或は、マンガンを１−5wt％の範囲で添
加した装飾用白金合金が用いられているが、硬さ
向上は図れるものの、酸化による変化が発生し、
又、却つて鋳造性が低下し、酸化物の巻込みによ
る鋳造物の割れ等を生ずるトラブルが発生し、研
磨工程中で発生する屑の再溶融が難しい等の不利
点があり、特殊な条件の限られた態様にしか用い
られず、汎用性にかける欠点があつた。 これに対し、白金−パラジウム系白金合金にお
いて基合金にコバルトを添加する技術も開発され
ているが、コバルト含有量の増加があると、鋳造
体表面に青色変色が呈される不具合があつた。 又、大気加熱鋳造時のノロ発生にもつながる不
都合さがあつた。 この出願の発明の目的は上述従来技術に基づく
白金−パラジウム系白金合金の材料特性の問題点
を解決すべき技術的課題とし、白金70〜90wt％、
パラジウム１〜20wt％の基合金にコバルトとニ
ツケルを各々0.05〜20wt％、又は、ニツケルのみ
を0.05〜10wt％の範囲で添加して色調、加工性共
に優れた新規な装飾用白金合金を提供せんとする
ものである。 ＜課題を解決するための手段・作用＞ 上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とす
るこの出願の発明の構成は前述課題を解決するた
めに、上述元素添加配合により色調、金属光沢は
勿論、加工性、鋳造性にも優れた材料特性を具備
すると共に鋳造物の表面硬さ、靭性、バネ等の機
械的、物理的特性をも有する装飾用金合金である
ようにした技術的手段を講じたものである。 而して、基合金についての白金70〜90wt％添
加量は70％以下では色調、光沢に乏しくなり、
又、加工性にも悪い影響が現れ、90％以上では硬
さが劣るようになり、又、パラジウム１〜20wt
％は1wt以下では鋳造性を悪化し、20wt％を越え
ると加工性劣化するためそれぞれ当該範囲を最適
としたものである。 又、上記基合金に添加するコバルト、及び、ニ
ツケルについては他の元素に比し白金、パラジウ
ム配合金合金について色調をひき立たせ、鋳造性
を良好に、更に硬さを高めるように作用し、更
に、コバルトとニツケルについて共に添加する場
合にはコバルト含有量の増加による鋳造体表面の
青色変色を防止し硬さを同一にし得、又、大気加
熱鋳造時におけるノロ発生が大きくなるのを抑止
出来ることが分り、それぞれ0.05wt％以下では硬
さ増強に関与し得ず、したがつて、前記白金−パ
ラジウム白金合金の改善に与らず、又、10wt％
を越えると、上記青色変色による色調が悪化し、
鋳造性も低下し、異常に硬さが高くなり、研磨作
業が出来硬くなる虞があるため各々0.05wt％〜
10wt％を最適範囲とするものである。 ＜実施例＞ 次に、この出願の発明の実施例を従来白金合金
と対比して表示すれば次表の通りである。

【表】 尚、上記数値は重量％を示すものであり、各試
料共配合量は500ｇとし、内径φ30mmのマグネシ
アるつぼを用い通常の高周波炉にて溶融し、溶融
後得られたインゴツトを鋳造、セーパー切除、溝
ロールを行い角６mmの棒として用いたものであ
る。 而して、上記各実施例試料について素材試験を
行つた結果は次の通りである。 ＜第１試験＞ 上記表の各試料を150ｇ宛採取し、そのうち各
50ｇづつとり、焼鈍処理を行い、その後φ0.5mmま
で強加工を行い、その間断線するか否かの試験を
行つたが、いずれも良好に加工出来、素材からの
線、板への加工性の良さがこの出願の発明試料に
おいては公知の従来合金試料に劣らず優れている
ことが判明した。 ＜第２試験＞ 而して、上記各試料の１部試料については残部
を80ｇに断裁し、周知の高周波溶解方式遠心鋳造
機を用いて角爪付指輪（１チヤージ10個）、立爪
は指輪（１チヤージ10個）に鋳造し、他の試料に
ついては同じく遠心鋳造機を用いてφ2xl100mmの
棒状体を作製した。 そして、上記各加工工程で前記指輪に鋳造した
ものは冷却後型から外した後、ヤスリ掛け、ヘラ
掛け、バフ研磨等の一連の研磨工程を行つて仕上
げ作業を行つた。 この間、各作業プロセスにおいて、作業性の難
易度は勿論、仕上げ面の色調、金属光沢、仕上げ
表面の硬さ、横縦断面の鋳巣状の観察、検鏡を行
つた結果、試料番号０の公知従来の白金合金に比
し各この出願の発明の実施例白金合金は、作業性
に劣るところがなく、仕上げ面の色調、金属光
沢、硬さに於てはるかに優れていることが分つ
た。 又、鋳造性の良否、鋳肌については通常の光学
顕微鏡検査、Ｘ線透過試験により良否判定を行つ
たが公知試料、発明試料共に良好であつた。 ＜第３試験＞ そして、上記各指輪試料の仕上表面硬さ試験を
ビツカース硬さ試験法に基づいて行つた結果は次
の通りであり、従来合金に比しこの出願の発明の
白金合金の方が良い結果が得られたことが明瞭で
ある。

【表】 ＜第４試験＞ 各試料についての前記φ2xl100mmの棒状試験片
について引張強さ、伸び、90゜曲げ試験を行つた
結果はこの出願の発明の実施例白金合金の方が従
来合金より良かつた。 ＜第５試験＞ 又、上記各試験と同様試験を各実施例試料につ
いて基合金をPt85wt％−Pd15wt％としたものと
して行つた結果は実質的にも同一で満足すべき結
果が得られた。 ＜発明の効果＞ 以上、この出願の発明によれば、白金70〜
90wt％、パラジウム１〜20wtより成る基合金に
対しコバルトとニツケルをそれぞれ0.05〜20wt
％、又は、ニツケルのみを0.05〜10wt％の範囲で
添加した合金としたことにより、基本的に装飾用
合金として不可避的に求められる加工性、鋳造性
の良さが従来の白金90wt％〜パラジウム10wt％
に劣らず、したがつて、各種の装飾用加工に供さ
れる効果が奏され、更に、色調、光沢にも秀でる
ためにネクタイピン、カフスボタン等の常用身飾
品にも充分用いられ、しかも、酸化による変色も
発生しないため、経時的な装飾機能の低下の虞も
ない優れた効果が奏される。 又、酸化物の巻込みがなくなるため鋳造割れも
良くなることから鋳造性も向上し、その点からの
加工トラブルが防止されるメリツトもある。 更に又、表面硬さについては従来の白金合金に
比し優れているため指輪等の宝石類の止め加工装
飾品においても止め爪等が曲がつたり、折れたり
せず、本来の機能を果すことが出来る等の効果も
奏される。 而して、先述特許請求の範囲の如く、ニツケル
をコバルトに対して合せて添加することにより、
或は、ニツケルのみを添加することによりコバル
トの含有量の増加によつて鋳造体表面の青色変色
が激しくなるのが抑えられて同一の硬さを得るこ
とがあり、又、大気加熱鋳造時におけるノロの発
生が抑制されるという効果がある。 更に、鋳造時に使用するるつぼの耐久性が本来
コバルト添加によつてるつぼの浸蝕がなされ、特
に、アルミナ系のるつぼの場合、その浸蝕反応が
大きいが、これを抑止する耐久性が向上するとい
う効果がある。 又、鋳造時において、ニツケルを添加すること
による流動性が著しく改善されるという効果もあ
り、更に、ニツケルを添加することにより熱膨脹
係数が増加し、鋳造体の収縮率を減少させること
が出来るという優れた効果が奏される。 又、コバルトのみを添加する場合には、例え
ば、１Kg当り7000円のコストがニツケルを添加す
ることによりKg当り1500円で済むという低コスト
化につながる優れた効果も奏される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 白金とパラジウムとより成る基合金に他の元
   素を添加した装飾用白金合金において、白金70〜
   90wt％、パラジウム１〜20wt％より成る基合金
   にニツケル0.05〜10wt％の範囲で添加して成るこ
   とを特徴とする装飾用白金合金。 ２ 白金とパラジウムとより成る基合金に他の元
   素を添加した装飾用白金合金において、白金70〜
   90wt％、パラジウム１〜20wt％より成る基合金
   にコバルト0.05〜10wt％、及び、ニツケル0.05〜
   10wt％の範囲で添加して成ることを特徴とする
   装飾用白金合金。