銀ベース合金
【課題】粘性、靭性、延性等の機械的性質と審美性に優れ、耐食性および耐変色性に優れた銀ベース合金を提供する。
【解決手段】銀をベースとし、インジウムを１質量％以上１５質量％以下、パラジウムを１質量％以上１５質量％以下、金を０．１質量％以上５質量％以下、白金を０．０１質量％以上１０質量％以下、レニウムを０．０１質量％以上１０質量％以下、銅を０．１質量％以上３質量％未満含有する。これにより、粘性、靭性、延性等の機械的性質と審美性に優れ、耐食性および耐変色性に優れ、食器、時計、眼鏡、宝飾、歯科医療、機械器具、触媒等に使用することができる。
【解決手段】銀をベースとし、インジウムを１質量％以上１５質量％以下、パラジウムを１質量％以上１５質量％以下、金を０．１質量％以上５質量％以下、白金を０．０１質量％以上１０質量％以下、レニウムを０．０１質量％以上１０質量％以下、銅を０．１質量％以上３質量％未満含有する。これにより、粘性、靭性、延性等の機械的性質と審美性に優れ、耐食性および耐変色性に優れ、食器、時計、眼鏡、宝飾、歯科医療、機械器具、触媒等に使用することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食器、時計、眼鏡、宝飾、歯科医療、機械器具、触媒等に使用することができる銀ベース合金に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
古くから、宝飾品や食器などにおいて、銀が用いられてきたが、大気中に放置すると硫化皮膜ができて黒く変色することが欠点としてあげられていた。腐食や変色が起こると手入れが煩雑で、銀の美しい光輝性を維持するには大変な労力を要していた。
【０００３】
そこで、宝飾品の分野では、鋳造物を製作する際に、変色防止をするため、銀にニッケルめっきを施すことが行われてきた。このような宝飾品では、ニッケルによって金属アレルギーを起す１つの原因とされてきた。また、めっきが剥がれるということも問題になっている。
【０００４】
一方、アクセサリー等の装飾用、食器用、歯科医療用、医学用等として銀ベース合金が広く用いられ、例えば、下記の特許文献１および２に示すものが開示されている。
【０００５】
下記の特許文献１は、金、白金、パラジウム、銀から選択された１種以上の金属を６０重量％以上含むものを開示する。
【０００６】
下記の特許文献２は、銀をベースとし、Ｒｅ、またはＲｅとＩｎ、ＲｈおよびＰｔのうち少なくとも１種を０．１〜３．０質量％、Ｃｕおよび／またはＰｔおよび／またはＴｉおよび／またはＡｕおよび／またはＡｌおよび／またはＴａおよび／またはＳｉ０．１〜３．０質量％含むものを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００４−５０５６５１号公報
【特許文献２】特開２００４−２４４７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した銀ベース合金であっても、上述したような腐食や変色の問題を完全に解消するものではない。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、粘性、靭性、延性等の機械的性質と審美性に優れ、耐食性および耐変色性に優れた銀ベース合金を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するため、本発明の銀ベース合金は、銀をベースとし、インジウム、パラジウム、金、白金、レニウム、銅を含有することを要旨とする。
【発明の効果】
【００１１】
上記課題を解決するための研究の結果、銀において問題とされる性質の原因とされる合金組織を改善されるのに、レニウムの添加および金・白金を添加することによる固溶強化により特に強度を向上させた。しかも耐食性、耐変色性を向上させるために、インジウム、パラジウム、銅を添加した。
【００１２】
本発明の銀ベース合金によれば、粘性、靭性、延性等の機械的性質と審美性に優れ、耐食性および耐変色性に優れ、食器、時計、眼鏡、宝飾、歯科医療、機械器具、触媒等に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】サンプル１の変色試験結果を示す。
【図２】サンプル２の変色試験結果を示す。
【図３】サンプル３の変色試験結果を示す。
【図４】サンプル４の変色試験結果を示す。
【図５】サンプル５の変色試験結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の銀ベース合金の実施形態について詳細に説明する。
【００１５】
本発明の銀ベース合金は、銀をベースとし、インジウム、パラジウム、金、白金、レニウム、銅を含有する。これら以外に、不可避的不純物をはじめとして、他の元素を含有することも含む趣旨である。
【００１６】
インジウムの含有量は、１質量％以上１５質量％以下が好ましい。
インジウムは、柔軟性および耐変色性を付与するために有効な元素である。
上限を超えると、不必要なコストアップとなり、反対に下限以下では、柔軟性および耐変色性が十分に得られない。
【００１７】
パラジウムの含有量は、１質量％以上１５質量％以下が好ましい。
パラジウムは、耐久性などの機械的性質の確保、および耐変色性を付与するために有効な元素である。
上限を超えると、不必要なコストアップとなり、反対に下限以下では、耐久性や耐変色性が十分に得られない。
【００１８】
金の含有量は、０．１質量％以上５質量％以下が好ましい。
金は、機械的性質を確保するために有効な元素である。
上限を超えると、不必要なコストアップとなり、反対に下限以下では、十分な機械的性質が得られない。
【００１９】
白金の含有量は、０．０１質量％以上１０質量％以下が好ましい。
白金は、展性や延性を付与して脆化を防ぐだけでなく、表面張力を向上させて鋳造時の作業性を向上させ、さらには耐変色性を付与するために有効な元素である。
上限を超えると、不必要なコストアップとなり、反対に下限以下では、脆化を防止したり鋳造性を改善する十分な効果が得られない。
【００２０】
レニウムの含有量は、０．０１質量％以上１０質量％以下が好ましい。
レニウムは、結晶構造密度を細かくし、耐食性や耐変色性を付与するために有効な元素である。
上限を超えると、不必要なコストアップとなるうえ、固溶させた合金とすることが極めて困難であり、反対に下限以下では、十分な耐食性や耐変色性が得られない。
【００２１】
銅の含有量は、０．１質量％以上３質量％未満が好ましい。
銅は、硬度を確保するために有効な元素である。
上限を超えると、不必要なコストアップとなり、反対に下限以下では、十分な硬度を得られなくなる。
【００２２】
上記各元素を準備し、本発明の銀ベース合金は、例えばつぎのようにしてつくることができる。
【００２３】
（１）粉末状のレニウムを白金箔に包んで加熱し、溶解して冷却する。
（２）上記（１）の地金をローラで０．２ｍｍ以下の厚さになるまで延ばして薄くする。
（３）上記（２）の地金を５ｍｍ角に切断し、パラジウムとともに加熱し、溶解して冷却する。
（４）上記（３）の地金をローラで０．２ｍｍ以下の厚さになるまで延ばして薄くする。
（５）上記（４）の地金を金とともに加熱して溶解し、冷却する。
（６）上記（５）の地金をローラで０．２ｍｍ以下の厚さになるまで延ばして薄くする。
（７）上記（６）の地金にインジウムおよび銅を加えて加熱し、セラミック棒で混ぜながら溶解し、冷却する。
（８）上記（７）の合金をローラで加圧して締める。
（９）上記（８）の合金を加熱して再度溶解する。
（１０）上記（９）で合金を溶解したルツボ内に純銀を加え、加熱し溶解して冷却し、本発明の銀ベース合金とする。このとき、虹色の光輝性模様が表面にできる。
【００２４】
このようにして得られた銀ベース合金は、融点が８００℃近傍であり、溶解鋳造性、切削加工性、研磨加工性等の取り扱い性に優れ、耐食性、耐変色性は従来の銀合金に比べて群を抜いている。
【００２５】
得られた銀ベース合金を鋳造する際は、融点は８００℃近傍であるが鋳造温度は１００００〜１６００℃とすることが望ましい。また、１５００℃以上の温度から急冷すると合金が飛散するおそれがあって危険なため、鋳込んだあとの鋳造物は急冷しないことが好ましい。ロストワックス法で鋳込む場合、あらかじめ１０５０〜１１５０℃に加熱しておき、鋳込んだ後に徐々に冷やす段階で製品を取り出すことが行われる。
【実施例】
【００２６】
下記の表１に示す組成でサンプル１〜５の銀ベース合金を準備した。これらの銀ベース合金地金につき、ＪＩＳ Ｒ６２５３に規定する８００番耐水研磨紙で研磨した後、０．１％の硫化ナトリウム溶液に７２時間、４０℃で浸漬したのち、その変色の状態を観察した。
【００２７】
【表１】
【００２８】
図１〜５は、各サンプルの試験後の変色状態を示すものであり、その観察結果は下記のとおりであった。
サンプル１：表面には変色の形跡なし。
サンプル２：２時間後には黒く変色。
サンプル３：２４時間後に変色。
サンプル４：２４時間後に変色。
サンプル５：１時間後に変色。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食器、時計、眼鏡、宝飾、歯科医療、機械器具、触媒等に使用することができる銀ベース合金に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
古くから、宝飾品や食器などにおいて、銀が用いられてきたが、大気中に放置すると硫化皮膜ができて黒く変色することが欠点としてあげられていた。腐食や変色が起こると手入れが煩雑で、銀の美しい光輝性を維持するには大変な労力を要していた。
【０００３】
そこで、宝飾品の分野では、鋳造物を製作する際に、変色防止をするため、銀にニッケルめっきを施すことが行われてきた。このような宝飾品では、ニッケルによって金属アレルギーを起す１つの原因とされてきた。また、めっきが剥がれるということも問題になっている。
【０００４】
一方、アクセサリー等の装飾用、食器用、歯科医療用、医学用等として銀ベース合金が広く用いられ、例えば、下記の特許文献１および２に示すものが開示されている。
【０００５】
下記の特許文献１は、金、白金、パラジウム、銀から選択された１種以上の金属を６０重量％以上含むものを開示する。
【０００６】
下記の特許文献２は、銀をベースとし、Ｒｅ、またはＲｅとＩｎ、ＲｈおよびＰｔのうち少なくとも１種を０．１〜３．０質量％、Ｃｕおよび／またはＰｔおよび／またはＴｉおよび／またはＡｕおよび／またはＡｌおよび／またはＴａおよび／またはＳｉ０．１〜３．０質量％含むものを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００４−５０５６５１号公報
【特許文献２】特開２００４−２４４７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した銀ベース合金であっても、上述したような腐食や変色の問題を完全に解消するものではない。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、粘性、靭性、延性等の機械的性質と審美性に優れ、耐食性および耐変色性に優れた銀ベース合金を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するため、本発明の銀ベース合金は、銀をベースとし、インジウム、パラジウム、金、白金、レニウム、銅を含有することを要旨とする。
【発明の効果】
【００１１】
上記課題を解決するための研究の結果、銀において問題とされる性質の原因とされる合金組織を改善されるのに、レニウムの添加および金・白金を添加することによる固溶強化により特に強度を向上させた。しかも耐食性、耐変色性を向上させるために、インジウム、パラジウム、銅を添加した。
【００１２】
本発明の銀ベース合金によれば、粘性、靭性、延性等の機械的性質と審美性に優れ、耐食性および耐変色性に優れ、食器、時計、眼鏡、宝飾、歯科医療、機械器具、触媒等に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】サンプル１の変色試験結果を示す。
【図２】サンプル２の変色試験結果を示す。
【図３】サンプル３の変色試験結果を示す。
【図４】サンプル４の変色試験結果を示す。
【図５】サンプル５の変色試験結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の銀ベース合金の実施形態について詳細に説明する。
【００１５】
本発明の銀ベース合金は、銀をベースとし、インジウム、パラジウム、金、白金、レニウム、銅を含有する。これら以外に、不可避的不純物をはじめとして、他の元素を含有することも含む趣旨である。
【００１６】
インジウムの含有量は、１質量％以上１５質量％以下が好ましい。
インジウムは、柔軟性および耐変色性を付与するために有効な元素である。
上限を超えると、不必要なコストアップとなり、反対に下限以下では、柔軟性および耐変色性が十分に得られない。
【００１７】
パラジウムの含有量は、１質量％以上１５質量％以下が好ましい。
パラジウムは、耐久性などの機械的性質の確保、および耐変色性を付与するために有効な元素である。
上限を超えると、不必要なコストアップとなり、反対に下限以下では、耐久性や耐変色性が十分に得られない。
【００１８】
金の含有量は、０．１質量％以上５質量％以下が好ましい。
金は、機械的性質を確保するために有効な元素である。
上限を超えると、不必要なコストアップとなり、反対に下限以下では、十分な機械的性質が得られない。
【００１９】
白金の含有量は、０．０１質量％以上１０質量％以下が好ましい。
白金は、展性や延性を付与して脆化を防ぐだけでなく、表面張力を向上させて鋳造時の作業性を向上させ、さらには耐変色性を付与するために有効な元素である。
上限を超えると、不必要なコストアップとなり、反対に下限以下では、脆化を防止したり鋳造性を改善する十分な効果が得られない。
【００２０】
レニウムの含有量は、０．０１質量％以上１０質量％以下が好ましい。
レニウムは、結晶構造密度を細かくし、耐食性や耐変色性を付与するために有効な元素である。
上限を超えると、不必要なコストアップとなるうえ、固溶させた合金とすることが極めて困難であり、反対に下限以下では、十分な耐食性や耐変色性が得られない。
【００２１】
銅の含有量は、０．１質量％以上３質量％未満が好ましい。
銅は、硬度を確保するために有効な元素である。
上限を超えると、不必要なコストアップとなり、反対に下限以下では、十分な硬度を得られなくなる。
【００２２】
上記各元素を準備し、本発明の銀ベース合金は、例えばつぎのようにしてつくることができる。
【００２３】
（１）粉末状のレニウムを白金箔に包んで加熱し、溶解して冷却する。
（２）上記（１）の地金をローラで０．２ｍｍ以下の厚さになるまで延ばして薄くする。
（３）上記（２）の地金を５ｍｍ角に切断し、パラジウムとともに加熱し、溶解して冷却する。
（４）上記（３）の地金をローラで０．２ｍｍ以下の厚さになるまで延ばして薄くする。
（５）上記（４）の地金を金とともに加熱して溶解し、冷却する。
（６）上記（５）の地金をローラで０．２ｍｍ以下の厚さになるまで延ばして薄くする。
（７）上記（６）の地金にインジウムおよび銅を加えて加熱し、セラミック棒で混ぜながら溶解し、冷却する。
（８）上記（７）の合金をローラで加圧して締める。
（９）上記（８）の合金を加熱して再度溶解する。
（１０）上記（９）で合金を溶解したルツボ内に純銀を加え、加熱し溶解して冷却し、本発明の銀ベース合金とする。このとき、虹色の光輝性模様が表面にできる。
【００２４】
このようにして得られた銀ベース合金は、融点が８００℃近傍であり、溶解鋳造性、切削加工性、研磨加工性等の取り扱い性に優れ、耐食性、耐変色性は従来の銀合金に比べて群を抜いている。
【００２５】
得られた銀ベース合金を鋳造する際は、融点は８００℃近傍であるが鋳造温度は１００００〜１６００℃とすることが望ましい。また、１５００℃以上の温度から急冷すると合金が飛散するおそれがあって危険なため、鋳込んだあとの鋳造物は急冷しないことが好ましい。ロストワックス法で鋳込む場合、あらかじめ１０５０〜１１５０℃に加熱しておき、鋳込んだ後に徐々に冷やす段階で製品を取り出すことが行われる。
【実施例】
【００２６】
下記の表１に示す組成でサンプル１〜５の銀ベース合金を準備した。これらの銀ベース合金地金につき、ＪＩＳ Ｒ６２５３に規定する８００番耐水研磨紙で研磨した後、０．１％の硫化ナトリウム溶液に７２時間、４０℃で浸漬したのち、その変色の状態を観察した。
【００２７】
【表１】
【００２８】
図１〜５は、各サンプルの試験後の変色状態を示すものであり、その観察結果は下記のとおりであった。
サンプル１：表面には変色の形跡なし。
サンプル２：２時間後には黒く変色。
サンプル３：２４時間後に変色。
サンプル４：２４時間後に変色。
サンプル５：１時間後に変色。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
銀をベースとし、インジウム、パラジウム、金、白金、レニウム、銅を含有することを特徴とする銀ベース合金。
【請求項１】
銀をベースとし、インジウム、パラジウム、金、白金、レニウム、銅を含有することを特徴とする銀ベース合金。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１５８８１１（Ｐ２０１２−１５８８１１Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９７５３（Ｐ２０１１−１９７５３）
【出願日】平成２３年２月１日（２０１１．２．１）
【出願人】（５０４１０６１８１）ササキジェム株式会社 (1)
【出願人】（５１１０２８４０１）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１日（２０１１．２．１）
【出願人】（５０４１０６１８１）ササキジェム株式会社 (1)
【出願人】（５１１０２８４０１）
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