铂合金及其制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及虽然具有999(3个9)的纯度但具有高硬度和高压缩强度的铂合金及 其制作方法。
[0002] 在此，3个9是指：（1)品位鉴定独立行政法人造币局（Japan Mint)的基准值 99. 9%、（2)独立行政法人造币局品位认定图章 （Hall Mark)"铂999"、或是（3)表示戒指、 挂件、耳钉等贵金属产品品位的单位的百分率为999/1000等。
【背景技术】
[0003] 钼（Pt)作为高资产价值的贵金属，而且作为高级珠宝饰品（首饰品）的材料，是 极其重要且高价的元素（物质）。
[0004] 以往，在制作铂的加工品时，为了改善铂的加工特性等，会混合一部分其他金属而 进行熔化、铸造。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献1 :日本特开平6-346222
[0007] 专利文献2 :日本特开昭61-272333
[0008] 专利文献3 :日本特表2009-515034
【发明内容】
[0009] 然而，考虑到铂具有的高级感（金属色泽、光泽、重量感）或资产价值，即使尝试制 作纯度高的铂的加工品（珠宝品、首饰品）时，会出现铂的硬度或强度不足、加工困难的情 况。
[0010] 也就是说，由于维持有3个9的纯度的铂的维氏硬度值至多只有85HV左右，将铂 加工为作为实用品的珠宝品、首饰品时，不但会出现加工困难的情况，也无法维持铂的性能 或防止铂的变形（维持恒常性）。
[0011] 发明人通过在纯度为99. 9wt%以上的铂中混合极微量的Ga，并在N2的氛围下铸 造，成功地在维持3个9的纯度的同时，将铂合金的维氏硬度值提高到90Hv以上，由此完成 了本发明。
[0012] 本发明提供了一种铂合金，其具有999的纯度，并且在制作成宽为4. 00mm、厚为 I. 50mm的平打戒指时，维氏硬度值为90Hv以上。
[0013] 另外，本发明还提供了 一种铂合金，其具有999的纯度，并且在制作成宽为 4. 00mm，厚为I. 50mm的平打戒指时，10%的变形压缩强度值为Hkgf以上。
[0014] 优选的，所述铂合金是通过铸造法制作而成。
[0015] 优选的，所述铸造法是将高纯度的Pt和微量的Ga放入熔化炉，再通过规定的方法 成型并冷却。
[0016] 另外，优选的，所述铸造法是将高纯度的Pt和微量的Ga放入熔化炉，在氮气氛围 下熔化后，再通过规定的方法成型并冷却。
[0017] 另外，本发明提供一种铂合金的制作方法，即，将高纯度的Pt和微量的Ga放入熔 化炉，再通过规定的方法成型并冷却。
[0018] 另外，本发明提供一种铂合金的制作方法，即，将高纯度的Pt和微量的Ga放入熔 化炉，在氮气氛围下熔化后，再通过规定的方法成型并冷却。
[0019] 另外，如所述的铂合金的制作方法，优选的，将高纯度的Pt和微量的Ga放入熔化 炉并铸造成为铸件后，将上述铸件放入熔化炉，在氮气氛围下再次熔化、成型并冷却。
[0020] 另外，如所述的铂合金的制作方法，优选的，使熔化炉内成为氮气氛围的手段，满 足以下条件（A)和（B):
[0021] (A)维持熔化炉内的压力在700mmHg以下；
[0022] (B)在熔化炉内的温度达到比熔化物的熔点低KTC的温度时，通入N2。
[0023] 另外，优选的，所述铂合金是首饰品或珠宝品。
[0024] 另外，本发明提供了一种用于首饰品或珠宝品的铂合金的用途。
[0025] 如上所述地构成本申请的发明的理由，如下所述。
[0026] (a)以往，由于难于附加（维持）铂的加工性、功能性、恒常性（防止变形等），所 以除了原料金属以外，几乎不存在官方保证的纯度为999的Pt的实用品（首饰品、珠宝品 等）。
[0027] (b)通过向Pt的纯品中混合杂质（Pt以外的元素）并进行铸造，能赋予Pt加工 性、功能性、恒常性（防止变形等），但是为了维持纯度为999,混合的杂质的总量须控制为 最大在0· lwt%以下。
[0028] 因此，在Pt中混合的Ga的量应控制在0· Iwt %以下（100/100. 1 = (λ 99900…）。
[0029] (c)为了维持999的纯度并附加上述特性，能够混合的杂质（Pt以外的其他金属） 的量被控制得极低，因此需要思索并严密管理铸造方法。
[0030] (d)混合微量元素（杂质）Ga，是因为Ga熔点低（29. 8°C)，低温下会形成液体，而 易于侵入到Pt (固溶体）内。此外，也是因为Pt和Ga的原子半径相差很大，使母体金属产 生变形而提升强度。
[0031] (e)在氮气（N2)的氛围下进行铸造，不只是为了消除氧气的影响，也是为了使N和 Ga -起进入到合金（固溶体）内部。
[0032] (f)将熔化炉内的压力维持在700mmHg以下，是为了快速并完全除去熔化炉内的 氧气（空气），并用队置换熔化炉内的空气使N进入到合金（固溶体）内部。
[0033] 此外，经过反复实验得知，在熔化炉内置换为队时，熔化炉内达到温度比熔化物的 熔点（1776°C )低KTC的时刻，即实际温度约为1766°C是较适合的。
[0034] 根据本申请的发明能够制作官方认证的纯度为999的Pt的实用品（首饰品、珠宝 品等），因此具有在保持资产价值的同时能够在实际生活中应用、欣赏所制作的实用品的效 果。
【附图说明】
[0035] 图1是表示平打戒指形状的图。
[0036] 图2是表示铸造机内部结构的图。
[0037] 图3是铸造机内部的放大图。
[0038] 图4是表示维氏硬度测定用样品的图，其中，图A为样品掩埋圆柱P的主视图，图 B样品掩埋圆柱P的俯视图，图C为样品掩埋圆柱P的a-a线切断片的俯视图，图D样品掩 埋圆柱P的a-a线切断片的主视图。
[0039] 图5是表示维氏硬度测量结果的图，其中，纵轴0至120表示微小硬度测定维氏硬 度Hv，横轴0至4. Omm表示测试样品外侧起至中心部的深度。
[0040] 附图标记说明
[0041] 1吹送N2用管子（喷嘴）
[0042] 2 坩埚
[0043] 3 铸模
[0044] 4铸造机的盖子
[0045] 11 样品
[0046] 12丙烯树脂
【具体实施方式】
[0047] 〈实施例1>
[0048] 通过如下所述的混合和方法铸造了铂合金的原料金属。
[0049] (1)原料金属（合金）的混合
[0050] ⑴ Pt (纯度 99. 99wt % ) : 100g
[0051] (ii)Ga ：0. 040g
[0052] (2)铸造条件
[0053] 使用铸造机：TR式高频率振荡器，型号NTR-0502SHI-S，输出5Kw，频率50KHz，使用 碳坩埚，厂商为日电周波株式会社。
[0054] 电气炉：安井贸易株式会社（YASUI&C0.)制
[0055] 铸模温度：850°C
[0056] 铸造温度：l86〇°C
[0057] 从设定至铸模到铸造的时间：3分30秒
[0058] (3)平打戒指的制作
[0059] 样品尺寸：宽为4. 00mm，厚为I. 50mm
[0060] 样品数：20个
[0061] 使用合金量：100g
[0062] 使用铸造机：上述TR式高频率振荡器
[0063] 电气炉：上述安井贸易株式会社制
[0064] 此外，作为铸造机，使用以如下方式进行改造的设备（图2及图3)，即、通过使前端 带有喷嘴的金属制的管子1与气体注入（喷射）孔连接来延长气体注入（喷射）孔，由此 从喷嘴喷射的N 2能直接吹送到坩埚2内的熔化物上。
[0065] 在所述戒指的制作中，树型（成为铸模的形状）、掩埋方法、脱漏方法以及铸造方 法在下述条件下进行。
[0066] 树型：在直径为8mm、高为120mm的圆柱，以朝上倾斜25度从上方起分别配置4个 试验材料，成为5节的树型。
[0067] 掩埋方法：使用吉田铸造株式会社（Yoshida Cast Industry Co.，LTD.)的掩埋 材料ALL 89,在和水的混合比为36%的条件下，使用株式会社爱工舍制作所的混合器混合 2分钟，使用安井贸易株式会社的除气器抽取空气1分钟，再放置1小时进行干燥（室温 25°C、湿度 60% )。
[0068] 脱蜡方法：使用株式会社KATO的暖风加热器，温度设定为150°C，定时1小时，以 除去内部的蜡。
[0069] 铸造方法：将铸模温度设定为850°C，铸造温度设定为1860°C，使熔化炉内的压力 下降至720百帕斯卡（H