软质金属及其制造方法和装饰物品及其制造方法技术

用于构成软质金属的方法，该方法是在软质金属部（２）的表面上形成一层覆膜，该覆膜含有磷和铂或钯，并且含有至少一种能够完全固溶于铂或钯中的元素，而且磷的含量在至少约为１５原子％至２５原子％的范围内，或者，该覆膜含有硼和铁，并且硼的含量在约１５原子％至约２５原子％的范围内，然后使该覆膜转变成由非晶态合金构成的硬化层（３）。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及不锈钢、铁基合金、钛和钛合金、铝和铝合金、黄铜、铜和铜合金、镁和镁合金等耐腐蚀并且坚固的软质金属及其制造方法以及使用这类软质金属的装饰物品及其制造方法。可是，软质金属本身的表面硬度按威氏硬度计在Hv＝200以下，由于这样的低硬度，故其耐冲击性差，从而容易造成表面损伤。另外，除了不锈钢、钛和钛合金、其它铁基合金、铝和铝合金、黄铜、铜和铜合金、镁和镁合金等的软质金属，其耐蚀性弱，因此具有容易发生腐蚀的性质。因此，长期以来，人们为了改善作为软质金属构件材料的软质金属的耐冲击性和耐蚀性，尝试了能使软质金属的表面硬化的各种表面硬化处理方法。在传统的钟表外装零件的情况下，一般进行的表面硬化处理是在其表面上被覆一层高硬度、高耐蚀性的覆膜。例如，在制造表壳或表带时，以黄铜作为基底，在其表面上镀覆一层厚度为数10μm的镀镍膜作为中间层，再在其上面被覆一层厚度为数千埃()的氮化钛膜。这样获得的表壳或表带具有按威氏硬度计为Hv＝1000以上的硬度，并且即便按JIS2371规定的盐水喷雾试验(SST试验)，也一点没有显示生锈的现象，也就是具有高硬度和高耐蚀性。一般说来，作为软质金属的表面硬化法，可以举出形成一层覆盖软质金属表面的覆膜的方法和使软质金属本身硬化的方法。作为在软质金属的表面上形成覆膜的方法，可以举出湿式镀覆和离子镀覆等方法。作为湿式镀覆，现在广泛地使用镀镍、镀镍磷、镀镍钯等方法，但是不管按其中的任一种方法形成的覆膜，其膜质也是软的，因此至今仍不能解决由于冲击所造成的损伤的问题。另一方面，作为离子镀覆法，可以举出形成硬质碳膜和氮化钛膜等覆膜的方法。然而，硬质碳膜难以直接被覆在铝和铝合金、黄铜、铜和铜合金等软质金属的表面上，因此必须通过硅、锗、钛等构成的中间层来形成。因此，与直接被覆在软质金属上的情况相比，由于该中间层的存在而导致界面增多，从而使硬质碳膜具有容易剥离的性质。另外，对于氮化钛膜来说，由于其内部应力大，因此对软质金属的密合性差，从而具有容易剥离的性质。这样，对于离子镀覆法来说，不管是形成哪一种覆膜，都不能完全解决覆膜容易剥离的问题。另外，当主要的覆膜一旦剥离，软质金属本身就暴露出来，于是就从该暴露部分开始腐蚀，从而也存在不再能够作为软质金属构件使用的问题。另外，作为使软质金属本身直接硬化的方法，已知的离子注入法或离子氮化法、气化氮化、渗碳法等。然而，不管哪一种方法都需要较长的硬化处理时间，因此不能高效地生产软质金属构件。而且，该硬化处理需要较高的温度，因此，不管使用哪一种方法都会导致软质金属的晶粒粗大化，从而存在产生表面粗糙的问题。例如，预先对软质金属构件，施加镜面抛光处理，然后对其施加气体氮化处理，经过如此处理后的软质金属构件的表面就会由于结晶粒子的粗大化而发生200-300μm的表面粗糙，从而导致镜面消失。这样一来，即便在此之后施加研磨加工，也不能恢复在进行该气体氮化处理之前的镜面状态，结果使得外观装饰方面的质量显著降低。本专利技术的目的是要解决上述存在的问题，提供一种软质金属及其制造方法，以及使用这种软质金属的装饰物品及这些装饰物品的制造方法，所获制品的耐冲击性好，表面难以发生刮伤，而且耐腐蚀性优良，不会发生腐蚀，从而不会损害其装饰性。由非晶态合金构成的硬化层对酸或碱的耐腐蚀性良好，其机械强度也高，因此，上述软质金属的表面难以发生损伤，也不易受腐蚀。另外，非晶态合金具有高镜面性，因此，如果预先对作为基底的软质金属施加研磨处理以使其达到高镜面性，则可使其即便在形成由非晶态合金构成的硬化层之后也能保持原来的高镜面性，相应地就能提高软质金属的装饰物品的装饰性。另外，由非晶态合金构成的硬化层与软质金属的结合性良好，因此难以剥离。另外，本专利技术还提供一种软质金属，在该其表面上形成的一层覆膜，该覆膜含有磷和铂或钯，并含有至少一种能够完全固溶于该铂或钯中的元素，而且该磷的含量在约15原子％-25原子％的范围内。在该软质金属中，所说的能够完全固溶于铂或钯中的元素之一可以是镍。而且，本专利技术的上述软质金属，其覆膜可以由下述合金中的任一种合金构成，这些合金是铂-铜-镍磷合金、铂-镍-磷合金、钯-铜-镍-磷合金、钯-镍-磷合金、钯-铂-铜-镍-磷合金和钯-铂-镍-磷合金。另外，本专利技术还提供一种软质金属，在其表面上形成一层覆膜，该覆膜含有钴和选自周期表IVa族、Va族和VIa族元素中的至少一种，而且钴的含量在约55原子-95原子％的范围内。在该软质金属中，所说的周期表IVa族、Va族和VIa族元素之一可以是锆、铌或钽中的任一种。因此，本专利技术的上述软质金属，其覆膜可由下述合金中的任一种合金构成，这些合金是钴-锆合金、钴-铌-锆合金、钴-铌-钛合金、钴-锆-铬合金、钴-铌-锆合金、钴-铌-锆-钽合金、钴、铌、锆、钽合金或钴-铌-锆-钛合金。进而，本专利技术还提供一种软质金属，在其表面上形成一层覆膜，该覆膜含有硼和铁，而且硼的含量在约15原子％-25原子％的范围内。该软质金属，在其上述覆膜中可以含有锆。此外，本专利技术的上述软质金属，其覆膜可以由下述合金中的任一种含金构成，这些合金是钴-镍-锆-硼合金、铁-铬-镍-锆-硼合金、铁-钴-镍-铌-锆-硼合金、铁-钴-镍-钽-锆-硼合金、铁-钴-铬-镍-铌-锆-硼合金和铁-钴-铬-镍-钽-锆-硼合金。另外，本专利技术的上述软质金属，其覆膜可以由金-锗-硅合金或钯-铜-硅合金构成。此外，优选是在上述覆膜上形成贵金属层的软质金属。该贵金属层可以由铂或钯构成。本专利技术还提供一种软质金属的制造方法，该方法具有将软质金属与由预定的合金构成的靶配置在真空装置内的工序，以及通过使构成该靶的金属的原子附着在上述软质金属的表面上而形成由该金属的原子构成的非晶态合金膜的工序。进而，本专利技术还提供一种软质金属的制造方法，该方法具有将软质金属与由预定的合金构成的靶配置于一种含有惰性气体和非金属成分元素或半金属成分元素的混合气等离子体气氛中的工序，以及通过使构成该靶的金属的原子和在上述混合气体中含有的原子在上述软质金属的表面上附着而形成由该金属的原子和在混合气体中含有的原子构成的非晶态合金膜的工序。另外，本专利技术还提供一种软质金属的制造方法，该方法具有将软质金属而与由预定的合金构成的靶配置于惰性气体的等离子体气氛中的工序、通过使构成该靶的金属的原子在上述软质金属的表面上附着而形成由该金属的原子构成的合金的工序、在一种含有惰性气体和非金属成分元素或半金属成分元素的混合气体的等离子体气氛中进行等离子体处理以便将上述合金层表面改性成为一种该混合气体中所含原子的非晶态合金膜的工序。作为含有上述非金属成分元素或半金属成分元素的混合气体，可以使用含有磷、锗、硼或硅的气体。另外，本专利技术还提供一种软质金属的制造方法，该方法具有在上述软质金属的表面上形成上述非晶态合金膜的工序，以及在该非晶态合金膜上形成贵金属层的工序。进而，本专利技术还提供一种装饰物品，在该装饰物品的表面上形成有由非晶态合金构成的覆膜。另外，本专利技术还提供一种装饰物品，在该装置物品的表面上形成有一层覆膜，该覆膜含有钴和选自周期表IVa族、Va族或VIa族元素中的至少一种元素并且钴的含量在约55原子％至95原子％的范围内。对于该装饰材料，上述周期表IVa族、V本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种软质金属，其特征在于，在其表面上形成了由非晶态合金形成的覆膜。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：涩谷义继，桥本英豪，佐藤惇司，佐藤雅浩，广江诚一，
申请(专利权)人：西铁城时计株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]