装飾品用金合金
【課題】加工性、鋳造生の優れた白色系金合金を提供すること。
【解決手段】７５mass％以上のＡｕにＭｎを０．３〜４mass％、Ｐｄを７〜１３mass％、ＣｕまたはＡｇの少なくとも一種を０．５〜１７．７mass％の範囲の合金とすることにより、加工性、鋳造性に優れた白色金合金になる。
【解決手段】７５mass％以上のＡｕにＭｎを０．３〜４mass％、Ｐｄを７〜１３mass％、ＣｕまたはＡｇの少なくとも一種を０．５〜１７．７mass％の範囲の合金とすることにより、加工性、鋳造性に優れた白色金合金になる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指輪、ネックレス、イヤリング、ピアス、眼鏡等の装身具に用いられる板材、線材等の加工材あるいは鋳造用材として使用される装飾用金合金に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ホワイトゴールドと呼ばれている白色系金合金は、Ａｕ特有の黄金色をＮｉやＰｄを添加することにより白色系の色調とした金合金であり、Ｎｉ系やＰｄ系ホワイトゴールドとして用いられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
Ｎｉ系ホワイトゴールドに関して、近年金属アレルギーの問題から、Ｎｉについては人体に直接触れる材料として避けたい元素となっている。
【０００４】
またＰｄ系ホワイトゴールドは、白色系統の色調にするために、多量のＰｄを添加しなければならないが、Ｐｄの多量添加は、色調が暗くなる他、融点が上昇することから鋳造が難しくなる。またＰｄがガス成分を吸いやすい元素であるため、ゴマ巣等の鋳造欠陥を誘発しやすい。よって、鋳造等の作業上、白色系の色合いを落とさずＰｄ量の低減が望まれている。
【０００５】
また特許文献１には、Ｎｉ，Ｐｄを含まずＭｎを８〜１５％添加した金合金が開示されているが、Ｍｎの場合、蒸気圧が低くベーパーしやすいため、Ｍｎ量が多いと組成変動が起こりやすい問題があった。またロストワックス鋳造法で装身具を作製する場合、鋳造作業を大気雰囲気下で行なうと、Ｍｎのベーパーが激しく鋳造が困難であり、また通常機械鋳造で行なわれているアルゴンガス等の不活性ガス吹き付けによる鋳造方法でも巣等の鋳造欠陥が多く発生しやすい問題があった。
【特許文献１】特開２００１−３３５８６０号公報
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、今回、７５mass％以上のＡｕにＭｎを０．３〜４mass％、Ｐｄを７〜１３mass％、ＣｕまたはＡｇの少なくとも一種を０．５〜１７．７mass％の範囲の合金とすることにより、加工性、鋳造性にも優れた白色金合金になることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
また本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、今回、７５mass％以上のＡｕにＭｎを０．３〜４mass％、Ｐｄを７〜１３mass％、ＣｕまたはＡｇの少なくとも一種を０．５〜１７．６mass％、ＩｎまたはＳｎまたはＺｎまたはＧａの少なくとも一種を０．１〜４．０mass％の範囲の合金とすることにより、融点を低下させ加工性、鋳造性にも優れた白色金合金になることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
かくして、本発明は、７５mass％以上のＡｕにＭｎを０．３〜４mass％、Ｐｄを７〜１３mass％、ＣｕまたはＡｇの少なくとも一種を０．５〜１７．７mass％の範囲で構成されていることを特徴とする加工性、鋳造性にも優れた白色金合金を提供するものである。
【０００９】
本発明は、また、７５mass％以上のＡｕにＭｎを０．３〜４mass％、Ｐｄを７〜１３mass％、ＣｕまたはＡｇの少なくとも一種を０．５〜１７．６mass％の範囲で構成し、さらにＩｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｇａからなる群（Ａ群）から選ばれる少なくとも一種を０．１〜４．０mass％の範囲で構成されていることを特徴とする融点を低下させ加工性、鋳造性にも優れた白色金合金を提供するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の合金は、Ｋ１８金合金以上の品位としたＡｕ合金であり、これにＭｎとＰｄとＣｕまたはＡｇの少なくとも一種とを複合添加し合金化することにより、加工性や鋳造性も優れた白色または淡色のＡｕ合金を得ることができる。
【００１１】
本発明は、上記Ａｕ基合金に、さらにＡ群から選ばれる少なくとも一種の金属元素を添加し合金化してなるＡｕ基合金からなるものであり、融点を低下させ加工性、鋳造性も優れた白色または淡色のＡｕ合金を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明に係る装飾品用金合金は、Ａｕを７５mass％以上含有し、Ｍｎを０．３〜４．０mass％，Ｐｄを７〜１３mass％，ＣｕまたはＡｇの少なくとも一種を０．５〜１７．７mass％含有する。
なお、Ｍｎの含有量については、０．３mass％未満または含有しない場合では色調に黄色味が生じ、また、４．０mass％を超えると加工性が悪化するため、その含有量を０．３〜４．０mass％に決定した。
Ｐｄの含有量については、７mass％未満では色調に黄色味が生じ、また、１３mass％を超えると巣等の鋳造欠陥が増加しやすくなるため、その含有量を７〜１３mass％に決定した。
【００１３】
また他の実施形態において、本発明に係る装飾品用金合金は、Ａｕを７５mass％以上含有し、Ｍｎを０．３〜４．０mass％，Ｐｄを７〜１３mass％，ＣｕまたはＡｇの少なくとも一種を０．５〜１７．６mass％，Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｇａからなる群（Ａ群）から選ばれる少なくとも一種を０．１〜４．０mass％含有する。
なお、Ａ群の元素の含有量については、添加により融点を低下させることができるが、４mass％を超えると加工性が悪化することから、その含有量を０．１〜４．０mass％に決定した。Ｐｄの含有量については前記実施形態と同様である。
【００１４】
以下、本発明の具体的実施例について説明する。
【実施例】
【００１５】
表１に示す組成の金合金について、高周波溶解もしくはガス溶解、アーク溶解にてインゴットを作製し、加工性、色調、融点、鋳造性調査用試料とした。
【００１６】
【表１】
【００１７】
［加工性の評価］
表１の合金を作製後、８００℃×３０分熱処理し、圧延率が５０％になるまで圧延し、割れ等が発生するか状況を確認し、加工性調査とした。圧延率は下記式１から求めた。
【００１８】
式１： 圧延率（％）＝１００−圧延後の厚さ／圧延前の厚さ×１００
【００１９】
実施例１〜６および比較例１〜４の各試料の加工性についての調査結果を表２に示す。
なお、表２において、割れ等の欠陥が無い場合を○と評価した。また、割れ等が発生した場合については、状況を記入した。
【００２０】
【表２】
【００２１】
比較例２の合金で割れが発生したことから、Ａ群の元素を５mass％添加した材料では、２０％程度の圧延率で割れが発生し、加工性が悪化することが分かる。また、比較例３の合金で割れが発生したことから、１０mass％Ｐｄ添加した材料に５mass％Ｍｎを入れると３０％程度の圧延率で割れが発生し、加工性が悪化することが分かる。
加工性調査試験で割れた比較例２，３についてはこれ以後の試験を行なっていない。
【００２２】
［色調の評価］
実施例１〜６および比較例１，４の各試料を、１ｍｍ程度まで圧延し、エメリー紙および平均粒径５μｍのダイヤモンドペーストで鏡面研磨した後、ＣＩＥ Ｌ*ａ*ｂ*方式で色彩を測定した。Ｌ*ａ*ｂ*の意味を下記に示す。
L*＝明度
(数値が大きいほど明るいことを意味する)
a*＝＋赤／−緑
(数値が大きければ赤色が強く、−になると小さいほど緑色が強いことを意味する)
b*＝＋黄／−青
(数値が大きければ黄色が強く、−になると小さいほど青色が強いことを意味する)
【００２３】
測定条件については、照明／視野：Ｄ６５／１０°とした。
【００２４】
上記の測定方法に基づきＲｈメッキ材との色差ΔＥ*値を求めた。
ΔＥ*の求め方を下記式２に示す。
【００２５】
式２： ΔＥ*＝［（ΔＬ*）2＋（Δａ*）2＋（Δｂ*）2］1/2
Ｒｈメッキ材測定値：Ｌ* ８７．５５、 ａ* １．１８、 ｂ* ２．６８
ΔＬ*＝（試料測定値−８７．５５）
Δａ*＝（試料測定値−１．１８）
Δｂ*＝（試料測定値−２．６８）
【００２６】
この出願での白色の定義については、ΔＥ*＝１４以下とする。
測定結果を表３に示す。
【００２７】
【表３】
【００２８】
表３に示すように実施例１〜６はΔＥ*＝１４未満であり、白色となっている。
しかしながら、比較例１，４については、ΔＥ*＝１４以上であり黄色味が強く白色と定義できないことから、白色系金合金とはいえない。
【００２９】
［融点の評価］
融点について、実施例１〜６を測定した。
ただし、色差試験でもれた比較例１，４についてはこれ以後の試験を行なっていない。
表４に測定結果を示す。
【００３０】
【表４】
【００３１】
上記のようにＩｎ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ｇａを添加した実施例４〜６については、融点が５０〜１００℃低下しており、Ｉｎ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ｇａを添加することにより融点を低下させることができることがわかる。
【００３２】
［鋳造性の評価］
鋳造性評価のために、実施例１〜６をロストワックス法により甲丸の指輪形状に鋳造を行なった。
鋳造方法は、るつぼの材質を一般的に使用されているカーボンとし、溶融温度を融点の５０〜１００℃高く設定、真空加圧方式で行なった。
調査方法としては、鋳造後のるつぼの状況および鋳造した指輪を研磨しゴマ巣等の発生状況を確認したが、特にるつぼの損傷も無く、目視ではゴマ巣等の発生は確認できず良好な結果であった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指輪、ネックレス、イヤリング、ピアス、眼鏡等の装身具に用いられる板材、線材等の加工材あるいは鋳造用材として使用される装飾用金合金に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ホワイトゴールドと呼ばれている白色系金合金は、Ａｕ特有の黄金色をＮｉやＰｄを添加することにより白色系の色調とした金合金であり、Ｎｉ系やＰｄ系ホワイトゴールドとして用いられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
Ｎｉ系ホワイトゴールドに関して、近年金属アレルギーの問題から、Ｎｉについては人体に直接触れる材料として避けたい元素となっている。
【０００４】
またＰｄ系ホワイトゴールドは、白色系統の色調にするために、多量のＰｄを添加しなければならないが、Ｐｄの多量添加は、色調が暗くなる他、融点が上昇することから鋳造が難しくなる。またＰｄがガス成分を吸いやすい元素であるため、ゴマ巣等の鋳造欠陥を誘発しやすい。よって、鋳造等の作業上、白色系の色合いを落とさずＰｄ量の低減が望まれている。
【０００５】
また特許文献１には、Ｎｉ，Ｐｄを含まずＭｎを８〜１５％添加した金合金が開示されているが、Ｍｎの場合、蒸気圧が低くベーパーしやすいため、Ｍｎ量が多いと組成変動が起こりやすい問題があった。またロストワックス鋳造法で装身具を作製する場合、鋳造作業を大気雰囲気下で行なうと、Ｍｎのベーパーが激しく鋳造が困難であり、また通常機械鋳造で行なわれているアルゴンガス等の不活性ガス吹き付けによる鋳造方法でも巣等の鋳造欠陥が多く発生しやすい問題があった。
【特許文献１】特開２００１−３３５８６０号公報
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、今回、７５mass％以上のＡｕにＭｎを０．３〜４mass％、Ｐｄを７〜１３mass％、ＣｕまたはＡｇの少なくとも一種を０．５〜１７．７mass％の範囲の合金とすることにより、加工性、鋳造性にも優れた白色金合金になることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
また本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、今回、７５mass％以上のＡｕにＭｎを０．３〜４mass％、Ｐｄを７〜１３mass％、ＣｕまたはＡｇの少なくとも一種を０．５〜１７．６mass％、ＩｎまたはＳｎまたはＺｎまたはＧａの少なくとも一種を０．１〜４．０mass％の範囲の合金とすることにより、融点を低下させ加工性、鋳造性にも優れた白色金合金になることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
かくして、本発明は、７５mass％以上のＡｕにＭｎを０．３〜４mass％、Ｐｄを７〜１３mass％、ＣｕまたはＡｇの少なくとも一種を０．５〜１７．７mass％の範囲で構成されていることを特徴とする加工性、鋳造性にも優れた白色金合金を提供するものである。
【０００９】
本発明は、また、７５mass％以上のＡｕにＭｎを０．３〜４mass％、Ｐｄを７〜１３mass％、ＣｕまたはＡｇの少なくとも一種を０．５〜１７．６mass％の範囲で構成し、さらにＩｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｇａからなる群（Ａ群）から選ばれる少なくとも一種を０．１〜４．０mass％の範囲で構成されていることを特徴とする融点を低下させ加工性、鋳造性にも優れた白色金合金を提供するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の合金は、Ｋ１８金合金以上の品位としたＡｕ合金であり、これにＭｎとＰｄとＣｕまたはＡｇの少なくとも一種とを複合添加し合金化することにより、加工性や鋳造性も優れた白色または淡色のＡｕ合金を得ることができる。
【００１１】
本発明は、上記Ａｕ基合金に、さらにＡ群から選ばれる少なくとも一種の金属元素を添加し合金化してなるＡｕ基合金からなるものであり、融点を低下させ加工性、鋳造性も優れた白色または淡色のＡｕ合金を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明に係る装飾品用金合金は、Ａｕを７５mass％以上含有し、Ｍｎを０．３〜４．０mass％，Ｐｄを７〜１３mass％，ＣｕまたはＡｇの少なくとも一種を０．５〜１７．７mass％含有する。
なお、Ｍｎの含有量については、０．３mass％未満または含有しない場合では色調に黄色味が生じ、また、４．０mass％を超えると加工性が悪化するため、その含有量を０．３〜４．０mass％に決定した。
Ｐｄの含有量については、７mass％未満では色調に黄色味が生じ、また、１３mass％を超えると巣等の鋳造欠陥が増加しやすくなるため、その含有量を７〜１３mass％に決定した。
【００１３】
また他の実施形態において、本発明に係る装飾品用金合金は、Ａｕを７５mass％以上含有し、Ｍｎを０．３〜４．０mass％，Ｐｄを７〜１３mass％，ＣｕまたはＡｇの少なくとも一種を０．５〜１７．６mass％，Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｇａからなる群（Ａ群）から選ばれる少なくとも一種を０．１〜４．０mass％含有する。
なお、Ａ群の元素の含有量については、添加により融点を低下させることができるが、４mass％を超えると加工性が悪化することから、その含有量を０．１〜４．０mass％に決定した。Ｐｄの含有量については前記実施形態と同様である。
【００１４】
以下、本発明の具体的実施例について説明する。
【実施例】
【００１５】
表１に示す組成の金合金について、高周波溶解もしくはガス溶解、アーク溶解にてインゴットを作製し、加工性、色調、融点、鋳造性調査用試料とした。
【００１６】
【表１】
【００１７】
［加工性の評価］
表１の合金を作製後、８００℃×３０分熱処理し、圧延率が５０％になるまで圧延し、割れ等が発生するか状況を確認し、加工性調査とした。圧延率は下記式１から求めた。
【００１８】
式１： 圧延率（％）＝１００−圧延後の厚さ／圧延前の厚さ×１００
【００１９】
実施例１〜６および比較例１〜４の各試料の加工性についての調査結果を表２に示す。
なお、表２において、割れ等の欠陥が無い場合を○と評価した。また、割れ等が発生した場合については、状況を記入した。
【００２０】
【表２】
【００２１】
比較例２の合金で割れが発生したことから、Ａ群の元素を５mass％添加した材料では、２０％程度の圧延率で割れが発生し、加工性が悪化することが分かる。また、比較例３の合金で割れが発生したことから、１０mass％Ｐｄ添加した材料に５mass％Ｍｎを入れると３０％程度の圧延率で割れが発生し、加工性が悪化することが分かる。
加工性調査試験で割れた比較例２，３についてはこれ以後の試験を行なっていない。
【００２２】
［色調の評価］
実施例１〜６および比較例１，４の各試料を、１ｍｍ程度まで圧延し、エメリー紙および平均粒径５μｍのダイヤモンドペーストで鏡面研磨した後、ＣＩＥ Ｌ*ａ*ｂ*方式で色彩を測定した。Ｌ*ａ*ｂ*の意味を下記に示す。
L*＝明度
(数値が大きいほど明るいことを意味する)
a*＝＋赤／−緑
(数値が大きければ赤色が強く、−になると小さいほど緑色が強いことを意味する)
b*＝＋黄／−青
(数値が大きければ黄色が強く、−になると小さいほど青色が強いことを意味する)
【００２３】
測定条件については、照明／視野：Ｄ６５／１０°とした。
【００２４】
上記の測定方法に基づきＲｈメッキ材との色差ΔＥ*値を求めた。
ΔＥ*の求め方を下記式２に示す。
【００２５】
式２： ΔＥ*＝［（ΔＬ*）2＋（Δａ*）2＋（Δｂ*）2］1/2
Ｒｈメッキ材測定値：Ｌ* ８７．５５、 ａ* １．１８、 ｂ* ２．６８
ΔＬ*＝（試料測定値−８７．５５）
Δａ*＝（試料測定値−１．１８）
Δｂ*＝（試料測定値−２．６８）
【００２６】
この出願での白色の定義については、ΔＥ*＝１４以下とする。
測定結果を表３に示す。
【００２７】
【表３】
【００２８】
表３に示すように実施例１〜６はΔＥ*＝１４未満であり、白色となっている。
しかしながら、比較例１，４については、ΔＥ*＝１４以上であり黄色味が強く白色と定義できないことから、白色系金合金とはいえない。
【００２９】
［融点の評価］
融点について、実施例１〜６を測定した。
ただし、色差試験でもれた比較例１，４についてはこれ以後の試験を行なっていない。
表４に測定結果を示す。
【００３０】
【表４】
【００３１】
上記のようにＩｎ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ｇａを添加した実施例４〜６については、融点が５０〜１００℃低下しており、Ｉｎ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ｇａを添加することにより融点を低下させることができることがわかる。
【００３２】
［鋳造性の評価］
鋳造性評価のために、実施例１〜６をロストワックス法により甲丸の指輪形状に鋳造を行なった。
鋳造方法は、るつぼの材質を一般的に使用されているカーボンとし、溶融温度を融点の５０〜１００℃高く設定、真空加圧方式で行なった。
調査方法としては、鋳造後のるつぼの状況および鋳造した指輪を研磨しゴマ巣等の発生状況を確認したが、特にるつぼの損傷も無く、目視ではゴマ巣等の発生は確認できず良好な結果であった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａｕを７５mass％以上含有し、Ｍｎを０．３〜４．０mass％，Ｐｄを７〜１３mass％，ＣｕまたはＡｇの少なくとも一種を０．５〜１７．７mass％含有することを特徴とする装飾品用合金。
【請求項２】
Ａｕを７５mass％以上含有し、Ｍｎを０．３〜４．０mass％，Ｐｄを７〜１３mass％，ＣｕまたはＡｇの少なくとも一種を０．５〜１７．６mass％，Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ及びＧａから選ばれる少なくとも一種を０．１〜４mass％含有することを特徴とする装飾品用合金。
【請求項１】
Ａｕを７５mass％以上含有し、Ｍｎを０．３〜４．０mass％，Ｐｄを７〜１３mass％，ＣｕまたはＡｇの少なくとも一種を０．５〜１７．７mass％含有することを特徴とする装飾品用合金。
【請求項２】
Ａｕを７５mass％以上含有し、Ｍｎを０．３〜４．０mass％，Ｐｄを７〜１３mass％，ＣｕまたはＡｇの少なくとも一種を０．５〜１７．６mass％，Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ及びＧａから選ばれる少なくとも一種を０．１〜４mass％含有することを特徴とする装飾品用合金。
【公開番号】特開２００７−１８６７４９（Ｐ２００７−１８６７４９Ａ）
【公開日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５４８７（Ｐ２００６−５４８７）
【出願日】平成１８年１月１３日（２００６．１．１３）
【出願人】（０００１９８７０９）石福金属興業株式会社 (55)
【公開日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月１３日（２００６．１．１３）
【出願人】（０００１９８７０９）石福金属興業株式会社 (55)
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