WO2004090180A1

WO2004090180A1 - 白色系貴金属合金およびその製造方法

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Publication number: WO2004090180A1
Application number: PCT/JP2004/004996
Authority: WO
Inventors: Kunihiro Toyota; Junichi Seki
Original assignee: Pilot Corp
Current assignee: Pilot Corp
Priority date: 2003-04-08
Filing date: 2004-04-07
Publication date: 2004-10-21
Anticipated expiration: 2005-10-08
Also published as: JP4520944B2; JPWO2004090180A1

Abstract

　Ｐｔが３０～６５質量％含まれ、残部がＡｕと不可避的不純物からなる白色系貴金属合金である。好ましくは、Ｐｔを３５～６５質量％含み、残部がＡｕと不可避的不純物である白色系貴金属合金を焼鈍後、又は焼鈍後適時成形加工した後、１０００～１３００℃に加熱した後に水冷する高温熱処理を行う。より好ましくは、高温熱処理後に、さらに時効処理する。

Description

明細書白色系貴金属合金およびその製造方法技術分野

本発明は、指輪、ネックレス、ブローチ、イヤリング、ネクタイピン等の装飾具、時計枠、時計バンド、ライター、筆記用具、めがね枠等に用いられる白色系貴金属合金に関する。背景技術

従来、宝飾品として、金を主成分とする有彩色製品（イェローゴールド、ピンクゴールド等）と白色系を基調とした無彩色製品がある。無彩色製品には、白金 (Pt) 合金、ホワイトゴールド等が使用されている。

最近、白を基調とした白色系貴金属合金が人気で、マリッジリング市場では 9 0 %近くを占めるようになってきている。

白色系貴金属合金は、白金合金とホワイトゴールドが使用されているが、両者とも次のような欠点があつた。

宝飾用白金及び白金合金としては、 P t l 000、 P t 950、 P t 900、 P t 850等があるが、割金として、铸造性、加工性に優れるパラジウム（Pd) が多用されている。また、コスト面から銅（Cu) やコバルト（Co) 等の安価な卑金属も使用されている。 Pdは、硬度が低く、機械的性質が十分でない為、キズが付きやすい、変形しやすい等の欠点があった。 Cuや Co等は、コストが安い半面、铸造性に劣ったり、酸化しやすい等の欠点があった。

これを解決するものとして、特許文献 1 (特公平 2— 42895号公報）ゃ特許文献 2 (特許第 2923932号公報）により開示された白金合金がある。しかし、前者の白金合金は、白金が 80%以上で、更に割金として高価な金を使用している為、通常の白金合金よりも更に割高になるという欠点があった。また後者の白金合金も、機械的性質を改良した白金（P t 1000) で割高であるという欠点を同様にもっていた。一方、白金は高価なのでその代用合金として金（A u ) をベースにしたホワイトゴールドと呼ばれている合金が知られているが、ホワイトゴールドは、一般に、 2 0 K (カラット）以下の金にニッケル（N i ) やパラジウム（P d ) を添加することにより製造される。

しかしながら、添加元素としてニッケルを使用するホワイトゴールドの場合、金属アレルギーの問題があり、また、添加元素としてパラジウムを使用するホヮィ卜ゴールドの場合、機械的性質が十分でないという問題があった。

白金一金の 2元系の合金において、白金の代用品として用いる事ができる性質を有し、貴金属 1 0 0 %で高級感を維持し、実用的な硬さが得られ、且つ安価なものを提供できれば、より多くの需要が見込まれると推定される。しかし、ホヮイトゴールド用素材と称して販売されている各種地金は、白色度（彩度）に大きなバラツキが有り、白金の代用品として用いるために必要な色調を定量化することが困難であったために、色調評価は、個人の感覚にゆだねられている面が大きく、白色系と言っても個人的感覚差があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、白金の代用品として用いるために必要な色調を定量化することにより、真に白色系と言え、実用的な硬さが得られ、より安価な白金一金の 2元系の白色系貴金属合金を提供することを課題とする。発明の開示

上記課題を解決するため、本発明者は、まず、金属の色の測色を客観的に定量化する方法を確立し、次いで、確立した測色方法により測色を行うとともに、硬さの調査を鋭意行った結果、白金代用品としての色調を有し、且つ硬さも実用上問題なく、従来のホワイトゴールドよりも高級感のある白色系貴金属合金を開発するに至った。即ち、従来、再現性が低く、定量化が困難であった金属の測色を極めて高精度に定量化する測色方法を確立し、かかる測色方法をもって、初めてなし得た発明である。

より具体的には、発明者は、 P t (白金）と A u (金）の 2元系合金において、白金代用品としての色調を有し、且つ硬さも実用上問題ない、より安価な白色系貴金属合金を開発した。

第 1の発明は、白色系貴金属合金において、 P tを 3 0〜6 5質量％含み、残部が A uと不可避的不純物であることを特徴とする。

第 2の発明は、白色系貴金属合金において、 P tを 3 5〜6 5質量％含み、残部が A uと不可避的不純物であることを特徴とする。

第 3の発明は、第 1の発明又は第 2の発明の白色系貴金属合金において、装飾具、時計枠、時計バンド、ライター、筆記用具、めがね枠の何れかに用いられることを特徴とする。

第 4の発明は、 P tを 3 5〜6 5質量％含み、残部が A uと不可避的不純物である白色系貴金属合金の製造方法であって、

前記白色系貴金属合金を焼鈍後、又は焼鈍後適時成形加工した後、 1 0 0 0 - 1 3 0 0でに加熱した後に水冷する高温熱処理を施したことを特徴とする。第 5の発明は、 P tを 3 5〜 6 5質量％含み、残部が A uと不可避的不純物である白色系貴金属合金の製造方法であつて、

前記白色系貴金属合金を焼鈍後、又は焼鈍後適時成形加工した後、 1 0 0 0〜 1 2 0 0でに加熱した後に水冷する高温熱処理を施した後に、 4 0 0〜6 5 0での温度範囲で時効処理を施したことを特徴とする。

第 6の発明は、 P tを 3 5〜 6 5質量％含み、残部が A uと不可避的不純物である白色系貴金属合金の製造方法であって、

前記白色系貴金属合金を焼鈍後、又は焼鈍後適時成形加工した後、 1 2 0 0でを超えて 1 3 0 0 以下に加熱した後に水冷する高温熱処理を施した後に、 3 0 0〜6 5 0での温度範囲で時効処理を施したことを特徴とする。

第 7の発明は、 P tを 3 5〜 6 5質量％含み、残部が A uと不可避的不純物である白色系貴金属合金の製造方法であって、

前記白色系貴金属合金を焼鈍後、又は焼鈍後適時成形加工した後、 1 1 0 0〜 1 2 5 0 に加熱した後に水冷する高温熱処理を施した後に、 6 5 0でを超えて 7 0 0で以下の温度範囲で時効処理を施したことを特徴とする。

以下、上記白色系貴金属合金の各要素の限定理由について説明する。

第 1の発明において、 P tの含有量を 3 0〜6 5質量％とし、 A uの含有量を 3 5〜7 0質量％としたのは、 P tが 3 0質量％を下回り、 A uが 7 0質量％を超えると、彩度と硬さの点で白金代用品としての特性を有しないからであり、 P tが 6 5質量％を超え、 A uが 3 5質量％を下回ると、加工性が著しく悪くなるためである。

ここで、彩度は、反射物体の測色方法に基づいて、光 D 6 5照明、 1 0 ° 視野で測色した場合の彩度であり、反射物体の測色方法とは、 J I Sに準拠した拡散照明 8 ° ( d/ 8 ° ) 受光（正反射光を含む）方式による測色方法である。また、彩度は、 L*C* h表色系の彩度により評価した値である。

そして、彩度が 5 . 0以下であることが、白金代用品としての特性を有するものであり、かかる彩度を得るためには、 P tが 3 0質量％以上であることを要する。

彩度が 5 . 0以下であることを要するとした理由は、後述する目視官能試験の結果による。即ち、確立した上記測色方法により、ホワイトゴールド用素材と称して市販されている金合金の彩度（C *) を測色した結果、 4 . 9〜2 2 . 5のバラツキがあることが分かった。そして、目視での評価と彩度の数値との間に累積正規分布曲線に近似した関係があるとの知見を得た。白色認定許容彩度として、彩度が 5 . 0以下であれば、実に 9 5 %の人が白色金属と認める結果となるため、かかる範囲に限定した。

また、実用的な製品（リング）硬さの下限は、いかなる加工履歴であっても H V 1 0 0以上とする。通常市販されているリングには H v 1 0 0以下のものもあり、従って H v 1 0 0以上あれば、製品化が可能であるからであり、そのためには P tが 3 0質量％以上要する。

第 2の発明において、 P tを 3 5質量％以上としたのは、 1:が3 5質量％以上で A uが 6 5質量％以下であれば、製品硬さが H v 1 2 0以上となり、製品の変形に対する品質を維持させるのにさらに好ましくなるためである。

第 3記載の発明において、第 1の発明又は第 2の発明の白色系貴金属合金を、装飾具、時計枠、時計バンド、ライター、筆記用具、めがね枠等、機能の他に地金的資産価値を有する何れかに用いることとしたのは、白金と金のみを使用した貴金属 1 0 0 %で高級感のある装飾具、時計枠、時計バンド、ライター、筆記用具、めがね枠等を提供できることとなって、用途として最適だからである。第 4の発明において、焼鈍した後の焼鈍材を、 1 0 0 0〜1 3 0 0での範囲で加熱した後に水冷する高温熱処理を施したのは、次のような理由による。

P tと A uを溶解して粗加工した状態では地金の硬度は高く、宝飾用製品にするための粗加工時にクラック等が生じたりしてしまう問題があり、そのために硬度を低くするために焼鈍を施している。

しかし、製品では、硬度が低いと擦過傷等が付きやすいので、硬度は高い方が望ましく、 1 0 0 0〜 1 3 0 0での範囲で加熱した後に水冷することで、焼鈍材よりも硬度を高めることができるからである。

1 0 0 0〜1 3 0 0 の高温処理温度範囲は、 P t — A u 2元系平衡状態図によれば、組成範囲によって >一部液相が発生したり、全率固溶領域、又 2相分離領域も含まれる。理論的には、定かではないが、いずれの場合でも、 P t 3 5〜6 5 質量％の範囲で、且つ 1 0 0 0〜 1 3 0 0での温度範囲で、高温処理を行えば、焼鈍状態より硬度は上昇するし、更に時効処理をすることにより、更に硬度の上昇が生じることが判った。

従って、必ずしも全率固溶領域まで、加熱して急冷する溶体化処理である必要はなく、組成によっては 2相分離領域から急冷しても硬度が上昇し、更に 2相分離してあるが、時効処理により更に硬度の上昇が生じる。

尚、焼鈍条件は、例えば 9 0 0でに加熱保持後、徐冷すれば良く、焼鈍後、中間加工を行い高温処理を行っても、焼鈍後の硬度よりも高めることができる。高温熱処理における温度の下限を 1 0 0 0でとしたのは、これを下回ると硬さが、 H v 1 2 0以上とならないからであり、上限を 1 3 0 0でとしたのは、これを上回ると溶融、肌荒れや加工性がひどくなり不良率が増加するからである。なお、上限を 1 2 5 0でとすると、 P t 3 5〜6 5質量％の範囲で、溶融、肌荒れの発生をなくすことができるので望ましく、上限を 1 2 0 0 とすると、 P t 3 5〜6 5質量％の範囲で硬さが H v 1 2 0以上で肌荒れがなく加工性が良いのでさらに望ましい。

第 5の発明において、 1 0 0 0〜1 2 0 0 の範囲で加熱した後に水冷する高温熱処理を施した後に、さらに 4 0 0〜6 5 0でで時効処理することとしたのは、高温熱処理と時効硬化熱処理の 2段階熱処理を行うことによって、より硬さを高めることができるからである。

第 6の発明において、 1 2 0 O :を超えて 1 3 0 0で以下に加熱した後に水冷する高温熱処理を施した後に、さらに 3 0 0〜 6 5 0 °Cの温度範囲で時効処理することとしたのは、第 5の発明と同様に、高温熱処理と時効硬化熱処理の 2段階熱処理を行うことによって、より硬さを高めることができるからである。

第 7の発明において、 1 1 0 0〜1 2 5 0でに加熱した後に水冷する高温熱処理を施した後に、さらに 6 5 0 °Cを超えて 7 0 0で以下の温度で時効処理を施したのは、第 5の発明と同様に、高温熱処理と時効硬化熱処理の 2段階熱処理を行うことによって、より硬さを高めることができるからである。以上のように本発明によれば、白金の代用品として用いるために必要な色調と実用的な硬さを有するとともに貴金属 1 0 0 %で高級感を維持し、より安価な白金一金の 2元系の白色系貴金属合金を提供することができる。図面の簡単な説明

図 1は、白色認定度数分布を示す図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施例を、図面を参照して説明する。なお、本実施例における色の数値化には、 JIS Z 8729 に準拠した！ a ' b '表色系およびじ C'h表色系を用いるものとする。

[測色方法]

まず、本発明における測色方法について説明する。

—般的に、色を感じるには、 ①視覚 '②光源 '③物体の 3要素が必要である。 ①視覚は個人差があり、目視による定量化は困難なため、視覚部分をセンサーに置き換えて、数値化する装置として分光測色計を用いる。

測色方法は、 J I Sにより数種類提案されており、試料に適した測色方法（照明受光光学系： g e o m e t r y ) を選ぶ事ができる。 ②光源は、光源そのものをはじめとして、光路（角度等）、視野、正反射光の扱い等の測色条件を特定する事により、最適化することができる。

①②は、分光測色計に依存し、測定機、測色条件を最適化することによって角決できる。具体的には、測色方法（Geometry), 測色機の絶対値精度、機器誤差等が、重要となってくる。

そこで、今回の測色には、ミノル夕社製の分光測色計（CM-3600 d ) を用い、 Geometry (ジオメトリー）；拡散照明 8 ° ( d/ 8 ° ) 受光（正反射光を含む）方式、測定条件； 10° 視野、 D65光源とした。

絶対値精度は、測定機のもつ固有の性能であり、今回使用した CM-3600 d (ミノル夕社製）のメーカが公表している絶対値精度は、 NPL (National Physical Laboratory：イギリス）で値付けされたカラータイル各色 2 2色における色差△ E*ab力平均 0.33、 Max 0.94 (正反射光を含む場合）である。また機器誤差は、 △E*ab 0.15以内となっている。

従って、測定物に揺らぎがなく、測定環境が一定であれば、 CM-3600 dの絶対値精度は、平均で AE*ab<0.48、最大で AE*ab<1.09と考えることができる。

③物体が金属の場合、測定スケールで組織的に均一であれば、その組成によつて分光反射特性は、ほぼ一定値に収斂すると考えられる。

しかし、測色条件を決定しても、試料の表面状態によって、測色結果、視覚による見え方、のいずれも異なってくるため、金厲がもつ本来の色を測色定量化する場合、測色再現性のため表面状態を同一条件にする事が重要である。

試料の表面状態は、光源角度、見る角度の影響をできるだけ排除する為、表面が拡散反射するように荒らされた粗面の方が鏡面よりも視覚安定性がよい。しかし、数値定量化する場合、表面を再現性良く荒らすのは困難である。従って、面粗さを可能な限り排除し、高精度な鏡面で、且つ最適化した測色条件で測色する事によって、数値再現性の高い測色が出来るようにした。測定鏡面のレベルは、平均面粗さ 3 0 n m前後で、なるべく新生面生成後 6 0 m i n以内に測色することにより安定した結果を得られるようにした。尚、測定時の温度は、 2 3 t ± 2での環境で行なった。

上記測色方法による測色結果について表 1に示す。【表 1】

金、銅は、金属の中で特有な色をした金属であり、彩度（C*値）が高い金属である。金属測色面を 30 nmレベルの鏡面に仕上げた場合、組織が均一であれば、金、銅レベル以上悪い標準偏差は示さない。 30 nmレベルの鏡面で測色することにより、金属の持つ色を再現性良く測色する事が出来るようになった。今回採用した測色技術のレベルは、標準偏差を色差として E* a bで評価すると絶対値誤差は、機械の誤差を入れると、平均で 0.63、最大で 1.34である。色彩ハンドブックによれば、 0.6〜1.1 レベルは一級（厳格色差）で、各種誤差を考えた場合の実用的な許容差の限界と規定されている。従って、上記測定誤差は、実用色差として問題にならないレベルと考えることができる。

ここに開示した測色条件、測色環境をそろえる事により、誰でもいつでも金属の色を上記統計誤差の示す精度で安定して測色する事ができる。

[実施例]

次に、本発明の実施例サンプル 1〜 8、ならびに比較例サンプル 1〜 3を挙げ、本発明の特徴とするところを明らかにする。

(試料作製）

実施例サンプル 1〜 8として、具体的に、高周波溶解炉内に純度 99. 99 % 以上の Au、純度 99. 95%以上の P tを入れて溶解し、 Au (70質量％) — P t (30質量％) 、 Au (65質量％) — P t (35質量％) 、 Au (60 質量％) — P t (40質量％) 、 Au (55質量％) — P t (45質量％) 、 A u (50質量％) -P t (50質量％)、 Au (45質量％) -P t (55質量％)、 Au (40質量％) — P t (60質量％) 、 Au (35質量％) — P t (65質量％) の 8水準の铸造材を作製した。

なお、上記サンプルにおいて、不可避的不純物の含有量は少量（最大でも 0. 06質量％) なので無視する。

また、比較例サンプル 1〜 3として、高周波溶解炉内に純度 99. 99 %以上の Au、純度 99. 95 %以上の P tを入れて溶解し、 Au (75質量％) — P t (25質量％) 、 Au (30質量％) -P t (70質量％) 、 Au (25質量％) 一 P t (75質量％) の 3水準の铸造材を作製した。

(彩度測定方法）

上記実施例サンプル及び比較例サンプルについて、各々 70%の圧延後、焼鈍を施して、板に加工した後、測色面径 φ 6 mmの試料を作製した。

また更に、上記焼鈍した後に、 1 150でで高温処理後、 500 で 10時間時効処理を施した測色面径 φ 6mmの試料を作製した。

次いで、各試料の試料表面粗さが 30 nm程度になるまで鏡面仕上げを行った。次いで、鏡面加工した試料表面の測色を行った。測色には、前述した通り、ミノル夕社製の分光測色計（CM-3600d) を用い、 Geometry (ジオメトリー）；拡散照明 8° (d/8° ) 受光（正反射光を含む）方式、測定条件； 10° 視野、 D65 光源を用いた。

その結果を表 2に示す。

表 2に示すように、焼鈍材も時効材も彩度（C*) に大差は無いが、時効処理することで、彩度が若干改善される傾向が認められた。

【表 2】

(彩度の規定について）

現在、ホワイトゴールド用素材として市販されている金合金数種類について上記した測色方法により彩度（C *値）を測色した結果、彩度は 4. 9〜2 2 . 5 であった。次いで、彩度が異なるいくつかのサンプルを用意し、その中から被験者が白色系貴金属と思うものをピックアツプさせる官能試験を行った。

具体的には、彩度が 5 . 2〜1 3 . 7までの間のいくつかのサンプルを被験者 1 5 0人に見せて、白色系貴金属であると認定した人数を総人数で割った値を百分率で示した。

その結果を白色認定度数分布として図 1に示す。

図 1に示す白色認定度数分布は、横軸に彩度（C *) 、縦軸に頻度（％) を示した図であり、頻度累積正規分布に近似した曲線となる。図 1より、彩度が 5 . 0以下であれば、 9 5 %の人は白色系貴金属と認める結果となった（目視官能試験結果）。

(彩度の評価）

表 2に示すように、上記した測色方法にて彩度 5 . 0以下とするためには、 P tが 3 0質量％以上必要であることが分かった。即ち、彩度の目視官能試験結果を定量化することにより、最低限必要な P tの質量％を特定することができた。 (硬度測定方法）

また、実施例サンプルと比較例サンプルにおける、焼鈍後の材料（焼鈍材）の硬度、高温熱処理後の硬度、高温熱処理後に時効処理した実施例サンプルと比較例サンプルに対して各々硬さ測定を行った。硬さ測定には、ビッカース硬度計を用い、試験荷重 200 g (1. 96N) 、保持時間 15秒の条件で測定した。 (高温熱処理温度の硬さへの影響）

実施例サンプル並びに比較例サンプルを 70 %圧延後、 900で加熱 X 60分保持後、徐冷して焼鈍を行った後、中間加工を行い、 1000T：、 1050で、 1100 、 115 O , 1200で、 125 Ot:, 1300 、 135 orx 20分保持後水冷の 8水準の高温熱処理を行った後、各々について硬さ試験を行つた。その結果を表 3に示す。

【表 3】

品質評価については、

☆ ：肌荒れ良、加工性良、硬度： Hv 300以上、彩度： 5. 0以下 ◎ ：肌荒れ良、加工性良、硬度： Η V 200以上、彩度： 5. 0以下〇 (Α) ：肌荒れ良、加工性良、硬度： Hv 120以上、彩度： 5. 0以下〇 (B) ：一部肌荒れ、加工性良、硬度： Hv 120以上、彩度： 5. 0以下〇（C) ：肌荒れ良、加工可能、硬度： Hv 1 20以上、彩度： 5. 0以下 △ ：肌荒れ良、加工性良、硬度： Hv 100〜： 120未満、彩度： 5. 0以下

X (A) 全面肌荒れ

X (B) 全面クラック（含：仕上げ加工時クラック）

X (C) 硬度： H V 100未満、彩度： 5. 0超え

X 溶融

とした。

表 2、 3に示すように、 P t 25質量％以下では、硬度 Hv 100以下で且つ彩度が 5. 0超えとなり、白色系の宝飾品等としての好ましい品質を得ることができない。また、 P t 70質量％以上の場合、仕上げ加工時にクラックが発生しやすく、製造ができない。

また、高温熱処理を 1350で以上で行うと、 P t 60質量％以下では、全部或いは一部が溶融してしまい製造ができない。高温熱処理を 1300でで行うと、一部に肌荒れや加工性が劣る場合があるが、商品として製造可能である。

P t 45〜65質量％では 1200〜 1 250でで高温処理を行うと、 Hv 2 00以上で肌荒れ、加工性が良いので好ましく、 P t 50〜60質量％では 12 5 Otで高温処理を行うと、 Hv 300以上で肌荒れ、加工性が良いのでより好ましい。

(時効処理温度の硬さへの影響）

上記した 8水準の高温熱処理を行った後、各々について 30 o , 400で、 50 o , 60 o , 70 o , 800 、 9 o o , 1 00 0^X 1 0時間以上保持後水冷の 8水準で時効処理を行った。そして、熱処理後のサンプルについて硬さ試験を行った。

その結果を表 4〜 10に示す。

評価は、 ☆： Hv値が 100以上アップ、 ◎： Hv値が 50〜100未満アツプ、〇： Hv値が 10〜50未満アップ、 △： Hv値が— 10未満〜 10未満の変化、 X ： Hv値が— 10以下又は Hv値が 1 00以下、とした。【表 4】

表 4は、高温熱処理として、 1 0 0 0 : x 2 0分保持後水冷した場合の各々の温度での時効処理後の硬さデータである。

表 4に示すように、 4 0 0〜6 0 0でで時効硬化が認められ、特に、 5 0 0で近傍で時効処理を行うと硬さの増加が著しく好ましい。

【表 5】

表 5は、高温熱処理として、 1050^X20分保持後水冷した場合の各々の温度での時効処理後の硬さデータである。

表 5に示すように、 400〜600" で時効硬化が認められ、特に、 500で近傍で時効処理を行うと硬さの増加が著しく好ましい。

【表 6】

表 6は、高温熱処理として、 1100^X20分保持後水冷した場合の各々の温度での時効処理後の硬さデータである。

表 6に示すように、 400〜 600 で時効硬化が認められ、特に、 500で近傍で時効処理を行うと硬さの増加が著しく好ましい。

【表 7】

表 7は、高温熱処理として、 1 1 5 0 : x 2 0分保持後水冷した場合の各々の温度での時効処理後の硬さデータである。

表 7に示すように、 4 0 0〜6 0 0でで時効硬化が認められ、特に、 5 0 0 近傍で時効処理を行うと硬さの増加が著しく好ましい。

【表 8】

表 8は、高温熱処理として、 1 2 0 0で X 2 0分保持後水冷した場合の各々の温度での時効処理後の硬さデータである。

表 8に示すように、 4 0 0〜 5 0 0でで時効硬化が認められ、特に、 5 0 0で近傍で時効処理を行うと硬さの増加が著しく好ましい。

【表 9】

表 9は、高温熱処理として、 1 2 5 0で X 2 0分保持後水冷した場合の各々の温度での時効処理後の硬さデータである。

表 9に示すように、 3 0 0〜5 0 0でで時効硬化が認められ、特に、 5 0 0で近傍で時効処理を行うと硬さの増加が著しく好ましい。

【表 10】

表 10は、高温熱処理として、 1300 x 20分保持後水冷した場合の各々の温度での時効処理後の硬さデータである。

表 10に示すように、 300〜 500でで時効硬化が認められ、特に、 500 近傍で時効処理を行うと硬さの増加が著しく好ましい。

(時効処理時間の硬さへの影響）

Au (65質量％) — P t (35質量％) 、 Αυ (60質量％) — P t (40 質量％) 、 Au (55質量％) — P t (45質量％) 、 Au (50質量％) — P t (50質量％) 、 Au (45質量％) -P t (55質量％) 、 Au (40質量％) 一 P t (60質量％) 、 Au (35質量％) — P t (65質量％) の 7水準の铸造材を表 3〜表 10の実験に使用した試料とは別に作製し、焼鈍後の材料（焼鈍材）の硬度、高温熱処理後の硬度、高温熱処理後に時効処理したサンプルに対して各々硬さ測定を行った。硬さ測定には、ビッカース硬度計を用い、試験荷重 2 00 g (1. 96N) 、保持時間 15秒の条件で測定した。なお、焼鈍材の硬度と高温処理後の硬度は、各試験で測定した硬さの平均値を使用した。その結果を表 1 1〜 26に示す。

評価は、 ☆： H V値が 100以上ァップ、 ◎： H V値が 50〜 100未満ァップ、〇： H V値が 10〜 50未満ァップ、 △： H V値が一 10未満〜 10未満の変化、 X ： Hv値が— 10以下又は Ην値が 100以下、とした。

【表 1 1】

表 1 1は、高温熱処理として、 1000t x 20分保持後水冷し、その後、 6 00でで 15分、 30分、 60分、 120分、 180分、 300分、 600分の各々の時効時間で時効処理後の硬さを測定した結果を示す。

表 11に示すとおり、 7水準の全ての組成範囲において、時効硬化が認められた。

【表 12】

表 12は、高温熱処理として、 1000t:x 20分保持後水冷し、その後、 6 50 で 15分、 30分、 60分、 120分、 180分、 300分、 600分の各々の時効時間で時効処理後の硬さを測定した結果を示す。

表 12に示すとおり、 7水準の全ての組成範囲において、適宜、時効時間を調整することにより時効硬化が認められた。

【表 13】

表 13は、高温熱処理として、 00t:x 20分保持後水冷し、その後、 6

00 で 15分、 30分、 60分、 120分、 180分、 300分、 600分の各々の時効時間で時効処理後の硬さを測定した結果を示す。

表 1 3に示すとおり、 7水準の全ての組成範囲において、時効硬化が認められた。

【表 14】

表 14は、高温熱処理として、 1 10 OtX 20分保持後水冷し、その後、 6 50でで 15分、 30分、 60分、 120分、 180分、 300分、 600分の各々の時効時間で時効処理後の硬さを測定した結果を示す。

表 14に示すとおり、 7水準の全ての組成範囲において、適宜、時効時間を調整することにより時効硬化が認められた。

【表 15】

表 15は、高温熱処理として、 1100t:x20分保持後水冷し、その後、 7 00 で 15分、 30分、 60分、 120分、 180分、 300分、 600分の各々の時効時間で時効処理後の硬さを測定した結果を示す。

表 15に示すとおり、 7水準の全ての組成範囲において、適宜、時効時間を調整することにより時効硬化が認められた。

【表 16】

表 16は、高温熱処理として、 120 O^X 20分保持後水冷し、その後、 5 50 で 15分、 30分、 60分、 120分、 180分、 300分、 600分の各々の時効時間で時効処理後の硬さを測定した結果を示す。

表 16に示すとおり、 7水準の全ての組成範囲において、顕著な時効硬化が認められた。

【表 17】

表 17は、高温熱処理として、 1200t:x 20分保持後水冷し、その後、 6 00 で 15分、 30分、 60分、 120分、 180分、 300分、 600分の各々の時効時間で時効処理後の硬さを測定した結果を示す。

表 17に示すとおり、 7水準の全ての組成範囲において、適宜、時効時間を調整することにより時効硬化が認められた。

【表 18】

表 18は、高温熱処理として、 1200 :x 20分保持後水冷し、その後、 6 50でで 1 5分、 30分、 60分、 120分、 180分、 300分、 600分の各々の時効時間で時効処理後の硬さを測定した結果を示す。

表 18に示すとおり、 7水準の全ての組成範囲において、適宜、時効時間を調整することにより時効硬化が認められた。

【表 1 9】

表 1 9は、高温熱処理として、 120 OtX 20分保持後水冷し、その後、 7

00 で 1 5分、 30分、 60分、 120分、 180分、 300分、 600分の各々の時効時間で時効処理後の硬さを測定した結果を示す。

表 19に示すとおり、 7水準の全ての組成範囲において、適宜、時効時間を調整することにより時効硬化が認められた。

【表 20】

表 20は、高温熱処理として、 125 O^X 20分保持後水冷し、その後、 5 50でで 15分、 30分、 60分、 120分、 180分、 300分、 600分の各々の時効時間で時効処理後の硬さを測定した結果を示す。

表 20に示すとおり、 7水準の全ての組成範囲において、顕著な時効硬化が認められた。

【表 2 1】

表 2 1は、高温熱処理として、 1 2 50VX 2 0分保持後水冷し、その後、 6 00 で 1 5分、 30分、 6 0分、 1 20分、 1 80分、 300分、 6 00分の各々の時効時間で時効処理後の硬さを測定した結果を示す。

表 2 1に示すとおり、 7水準の全ての組成範囲において、適宜、時効時間を調整することにより時効硬化が認められた。

【表 2 2】

表 2 2は、高温熱処理として、 1 25 OtX 2 0分保持後水冷し、その後、 6 50でで 1 5分、 30分、 60分、 1 20分、 1 80分、 300分、 600分の各々の時効時間で時効処理後の硬さを測定した結果を示す。

表 22に示すとおり、 7水準の全ての組成範囲において、適宜、時効時間を調整することにより時効硬化が認められた。

【表 23】

表 23は、高温熱処理として、 1250 :x 20分保持後水冷し、その後、 7 00でで 15分、 30分、 60分、 120分、 180分、 300分、 600分の各々の時効時間で時効処理後の硬さを測定した結果を示す。

表 23に示すとおり、 7水準の全ての組成範囲において、適宜、時効時間を調整することにより時効硬化が認められた。

【表 24】

表 24は、高温熱処理として、 1300"CX 20分保持後水冷し、その後、 5 501：で 1 5分、 30分、 60分、 120分、 180分、 300分、 600分の各々の時効時間で時効処理後の硬さを測定した結果を示す。

表 24に示すとおり、 7水準の全ての組成範囲において、時効硬化が認められた。

【表 25】

表 25は、高温熱処理として、 1300t:x 20分保持後水冷し、その後、 6

00 で 1 5分、 30分、 60分、 1 20分、 180分、 300分、 600分の各々の時効時間で時効処理後の硬さを測定した結果を示す。

表 2 5に示すとおり、 7水準の全ての組成範囲において、適宜、時効時間を調整することにより時効硬化が認められた。

【表 2 6】

表 2 6は、高温熱処理として、 1 3 0 0 : x 2 0分保持後水冷し、その後、 6 5 0でで 1 5分、 3 0分、 6 0分、 1 2 0分、 1 8 0分、 3 0 0分、 6 0 0分の各々の時効時間で時効処理後の硬さを測定した結果を示す。

表 2 6に示すとおり、 7水準の全ての組成範囲において、適宜、時効時間を調整することにより時効硬化が認められた。

上記のように製造された P t—A u合金は、装飾用貴金属として用いられるのは無論の他、万年筆のペン先等の、ニブ（筆記具先端）としても用いることがでさる。

具体的には、 P t 4 0質量％— A u 6 0質量％の 2元系合金を、高周波溶解炉を用いて溶解合金化後錶造してインゴットを得て、そのインゴッ卜に適時の熱処理、圧延を行った後、指輪用素材として、プレス成形加工、サイズ拡張加工等の塑性加工を行った。その後、 1 2 0 0でで高温処理を行い、 5 5 0 で 3 0分の時効処理を行った後、加飾加工や仕上げ磨きを行い、指輪を完成させた。

本合金で作製した指輪は、貴金属 1 0 0 %で高級感を維持し、硬度も H v 3 3 1と高く、傷、変形等に対して優れた指輪を完成させる事が出来た。また、 P t 5 0質量％_ A u 5 0質量％の 2元系合金を、キャスト技法で溶解合金化後铸造して指輪を作製した。その後、指輪を 1 1 5 0でで高温処理を行い、 5 0 0 で 1 0時間の時効処理を行った後、仕上げ磨きを行い、指輪を完成させた。

本合金で作製した指輪は、貴金属 1 0 0 %で高級感を維持し、硬度も H v 3 5 0と高く、傷、変形等に対して優れた指輪を完成させる事が出来た。

また、 P t 5 0質量％— A u 5 0質量％の 2元系合金を、高周波溶解炉を用いて、溶解合金化後踌造してインゴットを得て、そのインゴットに適時の熱処理、圧延を行った後、万年筆のペン先を作る為に山形圧延した。その後 1 1 o o tで高温処理を行ない、プレスでペン形状に抜いた後、ペンポイントを溶接し、成形加工を行い、所定の研ぎ、切割りを行なってペン先を最終形状に近いところまで仕上た。その後、時効処理を 5 0 0でで 5時間行なった後、表面仕上げ研磨を行レペン先を完成させた。

本合金で作製した万年筆ペン先は、従来の 1 4 Kホヮィトゴールドペン、 1 8 Kホワイ卜ゴールドペンに比べ、貴金属 1 0 0 %で高級感のある万年筆ペン先に仕上げることが出来た。

また、 P t 6 0質量％— A u 4 0質量％の 2元系合金を、高周波溶解炉を用いて、溶解合金化後铸造してインゴットを得て、そのインゴットに適時の熱処理、溝ロール圧延、線引き等の塑性加工を施し、 1 1 5 0でで高温処理を行ない、ボ —ルペンチップ用線材を作製した。チップ加工機で、ボールペンチップ形状を作り、その後 5 0 0でで 1 0時間の時効処理を行ない、完成品を得た。

本合金で作製したポールペンチップは、貴金属 1 0 0 %素材の為、現行の水性、油性、ゲルインキ等すベてのィンキに対応できる優れた耐食性を有していた。また、本合金で作製したボールペンチップは、インキ腐食によるチップ成分の溶出が無い為、インキに防鲭剤等を入れる必要が無くなり、インキ設計の自由度が広がった。

さらに、従来のボールペンには無い高級感があり、従来のステンレスチップ（硬度約 H v 2 6 0 )、ブラスチップ（硬度約 H v 1 8 0 ) に比べ、硬度が約 H v 3 7 3と高い為、座の磨耗が少なくなり、筆記距離が約 1 . 5倍と長くなつた。また、今後、環境への配慮、資源の有効活用から、長距離筆記と合わせ、チップを回収リサイクルできるシステムを構築する新しい価値を作り出す基礎が出来た。

なお、本発明に係る白色系貴金属合金の製造方法は、上記実施例のものに限るものではなく、例えば、単純に铸造のみにより製造してもよく、また、铸造後、高温熱処理、高温熱処理 +時効熱処理を行っても良い。

また、高温熱処理後、再加工してもよいし、再加工後、さらに時効処理してもよい。産業上の利用可能性

この発明は、指輪、ネックレス、ブローチ、イヤリング、ネクタイピン等の装飾具、時計枠、時計バンド、ライター、筆記用具、めがね枠等の製造業、加工業及び販売業等において利用可能である。

Claims

請求の範囲

1. P tを 30〜65質量％含み、残部が Auと不可避的不純物であることを特徴とする白色系貴金属合金。

2. P tを 35〜 65質量％含み、残部が Auと不可避的不純物であることを特徴とする白色系貴金属合金。

3. 請求項 1又は 2記載の白色系貴金属合金において、

装飾具、時計枠、時計バンド、ライター、筆記用具、めがね枠の何れかに用いられることを特徴とする白色系貴金属合金。

4. P tを 35〜65質量％含み、残部が A uと不可避的不純物である白色系貴金属合金の製造方法であって、

前記白色系貴金属合金を焼鈍後、又は焼鈍後適時成形加工した後、 1000〜 1300でに加熱した後に水冷する高温熱処理を施したことを特徴とする白色系貴金属合金の製造方法。

5. P tを 35〜65質量％含み、残部が Auと不可避的不純物である白色系貴金属合金の製造方法であつて、

前記白色系貴金属合金を焼鈍後、又は焼鈍後適時成形加工した後、 1000〜 1200でに加熱した後に水冷する高温熱処理を施した後に、 400〜650 の温度範囲で時効処理を施したことを特徴とする白色系貴金属合金の製造方法。

6. P tを 35〜 65質量％含み、残部が A uと不可避的不純物である白色系貴金属合金の製造方法であって、

前記白色系貴金属合金を焼鈍後、又は焼鈍後適時成形加工した後、 1200 を超えて 1300で以下に加熱した後に水冷する高温熱処理を施した後に、 30 Ot：〜 650での温度範囲で時効処理を施したことを特徴とする白色系貴金属合金の製造方法。

7. P tを 35〜65質量％含み、残部が A uと不可避的不純物である白色系貴金属合金の製造方法であって、

前記白色系貴金属合金を焼鈍後、又は焼鈍後適時成形加工した後、 1100〜 1250でに加熱した後に水冷する高温熱処理を施した後に、 650でを超えて 7 0 0で以下の温度範囲で時効処理を施したことを特徴とする白色系貴金属合金の製造方法。