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JP6590559B2 - Titanium-manganese alloys for watch or decorative exterior parts, watch or decorative exterior parts, and watch bands - Google Patents
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JP6590559B2 - Titanium-manganese alloys for watch or decorative exterior parts, watch or decorative exterior parts, and watch bands - Google Patents

Titanium-manganese alloys for watch or decorative exterior parts, watch or decorative exterior parts, and watch bands Download PDF

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本発明は、時計又は装飾物の外装部品用のチタン(Ti)−マンガン(Mn)合金時計又は装飾物の外装部品、及び腕時計バンドに関する。 The present invention, titanium for exterior parts of timepiece or decoration (Ti) - manganese (Mn) alloys, exterior parts of timepiece or decoration, and a watchband.

腕時計の外装である腕時計ケースは、擦れや衝撃に対しての堅牢性と装飾物としての装飾性が要求され、特に高級品にはプラスチックより金属外装が採用されている。さらに金属外装の場合は皮膚に長時間、直接接触しているので、皮膚に金属アレルギーを生じさせにくい金属が望ましい。   A wristwatch case which is an exterior of a wristwatch is required to have durability against rubbing and impact and a decorative property as a decoration, and in particular, a high-grade product employs a metal exterior rather than a plastic. Furthermore, in the case of a metal sheath, since it is in direct contact with the skin for a long time, a metal that does not easily cause metal allergy to the skin is desirable.

腕時計ケースに使用されている金属としては、ステンレス等の金属に比較して、チタンは重量が軽くて装着性が良く、また皮膚についた汗へのイオン溶出量が少ないので皮膚に金属アレルギーを引き起こしにくいことが知られており、肌にやさしい金属外装として着目されている。   Compared to metals such as stainless steel, titanium is lighter and easier to wear than metals such as stainless steel, and the amount of ions eluted into sweat on the skin is low, causing metal allergies to the skin. It is known to be difficult, and is attracting attention as a skin-friendly metal exterior.

さらに、チタンは、長時間肌に接触するブレスレットや指輪等、装飾物の材料としても関心が持たれている。   Furthermore, titanium is also interested as a material for decorative objects such as bracelets and rings that come into contact with the skin for a long time.

しかし従来から、腕時計ケースに使用されていた純チタンは、その表面が軟らかくて傷が付きやすいという問題があり、また、腕時計ケースの主流であるステンレスと比較して明度が低く装飾性が劣る欠点があった。   However, pure titanium used in watch cases has a problem that its surface is soft and easily scratched, and it has a disadvantage that its brightness is low and decorativeness is inferior to stainless steel, which is the mainstream of watch cases. was there.

チタンの傷つき易さを改良して硬くする手法として、硬い金属であるマンガンをチタンに溶解させた、チタン−マンガン合金を使用する方法が考えられている。(例えば特許文献1)   As a technique for improving the hardness of titanium by being easily damaged, a method using a titanium-manganese alloy in which manganese, which is a hard metal, is dissolved in titanium is considered. (For example, Patent Document 1)

以下、特許文献1に示すチタン−マンガン合金について説明する。
特許文献1は、外科医療の人工関節や歯科治療の人工歯根等、生体に埋め込まれる金属製インプラント用の材料を対象としている。
Hereinafter, the titanium-manganese alloy shown in Patent Document 1 will be described.
Patent Document 1 is directed to a metal implant material that is embedded in a living body, such as an artificial joint for surgical treatment or an artificial tooth root for dental treatment.

インプラントに用いる金属または合金は、生体の体液へ溶出した場合、その元素によっては、何らかの疾患を引きおこすことが懸念され、溶出元素と疾患の種類との関係について多くの研究がなされた結果、チタンおよびチタン合金が選ばれている。   When metals or alloys used for implants are eluted in body fluids of living bodies, there are concerns that some elements may cause some diseases, and as a result of many studies on the relationship between the eluted elements and the types of diseases, titanium and Titanium alloy is selected.

特許文献1では、母材のチタンにマンガン、銀等を混ぜたチタン合金を多種作製し、それぞれのチタン合金の硬度と融点を評価し、インプラント用のチタン合金として、その硬度が300以下、融点が1900以下の条件を課し、この条件を満足する配合比である、マンガンが3〜15%、銀が5〜30%としている。   In Patent Document 1, a variety of titanium alloys in which manganese, silver, and the like are mixed with titanium as a base material are manufactured, and the hardness and melting point of each titanium alloy are evaluated. Imposes a condition of 1900 or less, and the mixing ratio satisfying this condition is 3-15% for manganese and 5-30% for silver.

上述のように、特許文献1は生体インプラント材のチタン合金を対象にして、その低融点化を目的とする発明ではあるが、チタン−マンガン合金の硬度と融点が、マンガン配合比によりどのように変化するかを検討し、マンガン配合比が3から15%のとき、そのチタン合金は生体インプラント材に適しているとしている。   As described above, Patent Document 1 is an invention aimed at lowering the melting point of a titanium alloy as a living body implant material. However, how the hardness and melting point of a titanium-manganese alloy depend on the mixing ratio of manganese. It is considered that the titanium alloy is suitable for a living body implant material when the mixing ratio of manganese is 3 to 15%.

特開平11−106852号公報(第3頁、表1)JP-A-11-106852 (page 3, table 1)

特許文献1による生体へ埋め込まれる金属製インプラント材は、実装時には人間の目に触れる事がないので、美しさへの要求はまったくなく、特許文献1では、部材の美しさを作る、表面の明るさの視点での検討は、まったくなされていない。   Since the metal implant material embedded in the living body according to Patent Document 1 is not touched by human eyes at the time of mounting, there is no demand for beauty. In Patent Document 1, the surface brightness that creates the beauty of a member is obtained. No consideration has been made from this perspective.

したがって、特許文献1に記載のチタンにマンガンを配合比20%で溶解したチタン−マンガン合金は硬度の点では良いが、硬さに加えて装飾性としての明るさが要求される時計又は装飾物の外装部品として用いるには不十分である、という欠点を有する。   Therefore, a titanium-manganese alloy obtained by dissolving manganese in titanium at a blending ratio of 20% described in Patent Document 1 is good in terms of hardness, but a watch or a decorative object that requires brightness as a decorative property in addition to hardness. This has the disadvantage that it is insufficient for use as an exterior part.

すなわち本発明による時計又は装飾物の外装部品は、擦れや衝撃に対しての堅牢性の評価を受ける、皮膚に接する面と、装飾物としての評価を受ける面を有する。
そのために、時計又は装飾物の外装部品としては、衣服とこすれたり、物に当たったり、時には落下して床への衝突等、外部からの力に対して、擦れ傷や表面の形状変形が生じないような硬さが要求される。
That is, the exterior part of the timepiece or the decorative object according to the present invention has a surface in contact with the skin, which is evaluated for fastness against rubbing and impact, and a surface which is evaluated as a decorative object.
For this reason, the exterior parts of watches or decorations are rubbed with clothes, hit with objects, sometimes fall and collide with the floor, etc., and scratches and surface shape deformation occur due to external forces. Hardness not required is required.

さらに、時計又は装飾物の外装部品は常に目にさらされるので、美しさ、すなわち、表面のきらびやかさ、明るさが要求され、くすんだ感じの印象を与える金属材料は敬遠され、ステンレスのような明るい表面特性を呈する金属が要求されている。   In addition, since the exterior parts of watches or ornaments are always exposed to the eyes, beauty, that is, glittering of the surface, brightness is required, and metallic materials that give a dull impression are avoided, such as stainless steel There is a need for metals that exhibit bright surface properties.

本発明の目的は、上記課題を解決するためにある。すなわち、人体に装着しての使用中に、衣服や物との接触で生じる擦れ傷や表面の形状変形を防止する硬度と、表面のくすみ感を感じさせない明るい質感を持つ装飾性と、皮膚に金属アレルギーを生じさせない、親和性とを有する時計又は装飾物の外装部品を提供することである。   An object of the present invention is to solve the above problems. In other words, during use while worn on the human body, it has hardness that prevents abrasions and surface deformation caused by contact with clothes and objects, decorativeness with a bright texture that does not make the surface feel dull, and skin It is an object to provide an exterior part of a watch or an ornament having an affinity that does not cause metal allergy.

上記課題を解決するため本発明の時計又は装飾物の外装部品用のチタン−マンガン合金は、チタンとマンガンとの二元合金であり、マンガンの配合比は25重量%から90重量%であり、CIELab(L*a*b*表色系)における明度が、100%マンガンの明度よりも高いことを特徴とする。 To solve the above problems, a titanium for exterior parts of timepiece or decoration of the present invention - manganese alloy is a binary alloy of titanium and manganese, the mixing ratio of manganese is 90 wt% to 25 wt% The brightness in CIELab (L * a * b * color system) is higher than the brightness of 100% manganese.

上記構成により、皮膚に金属アレルギーを生じさせず、表面のくすみ感を感じさせない明るい質感のチタン−マンガン合金を提供できる。
With the above configuration, it is possible to provide a titanium-manganese alloy with a bright texture that does not cause metal allergy to the skin and does not give a dull feeling on the surface.

さらに、チタンとマンガンとの合金のビッカース硬度は、400以上であると良い。   Furthermore, the Vickers hardness of the alloy of titanium and manganese is preferably 400 or more.

このようにすれば、明るい質感を保ったまま、擦れ傷や形状変形を生じにくいチタン−マンガン合金となる。
さらに、時計又は装飾物の外装部品は、上述したチタン−マンガン合金によって形成されていても良い。
In this way, it becomes a titanium-manganese alloy that is less likely to be scratched or deformed while maintaining a bright texture.
Furthermore, the exterior part of the timepiece or the decorative object may be formed of the above-described titanium-manganese alloy.

本発明によれば、装着中に衣類や物との接触で生じる擦れ傷や表面の形状変形を防止し、表面のくすみ感を感じさせない明るい質感も持ち、皮膚に金属アレルギーを生じさせない時計又は装飾物の外装部品を得ることができる。   According to the present invention, a watch or decoration that prevents a scratch or surface shape deformation caused by contact with clothing or an object during wearing, has a bright texture that does not make the surface feel dull, and does not cause metal allergy to the skin. The exterior part of a thing can be obtained.

本発明の実施形態におけるチタン−マンガン合金の明度とマンガン配合比との関係を示すグラフ及び表である。It is the graph and table | surface which show the relationship between the brightness of the titanium-manganese alloy in embodiment of this invention, and a manganese compounding ratio. 本発明の実施形態におけるチタン−マンガン合金のビッカース硬度とマンガン配合比との関係を示すグラフ及び表である。It is the graph and table | surface which show the relationship between the Vickers hardness of the titanium-manganese alloy in embodiment of this invention, and a manganese compounding ratio. 本発明の実施形態における時計の外装部品としての腕時計バンドのコマと腕時計バンドの一部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the top of the wristwatch band as an exterior part of the timepiece in the embodiment of the present invention, and a part of the wristwatch band. 本発明で使用される真空アーク溶融装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the vacuum arc melting apparatus used by this invention.

以下、図面を用いて本発明の時計又は装飾物の外装部品の具体的な実施形態を詳述する。
説明にあっては、腕時計バンドを例にして説明する。
Hereinafter, specific embodiments of the exterior part of the timepiece or the ornament of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In the description, a wristwatch band will be described as an example.

(チタン−マンガン合金の製造手順の説明)
図4を用いて本発明のチタン−マンガン合金の製造手順を説明する。まず、本発明のチタン−マンガン合金における、マンガン配合比とチタン−マンガン合金の特性を明らかにするために、チタンに対するマンガン配合比を0重量%から100重量%まで変化させたチタン−マンガン合金を、真空アーク溶解法を用いて作製した。
(Description of manufacturing procedure of titanium-manganese alloy)
The production procedure of the titanium-manganese alloy of the present invention will be described with reference to FIG. First, in order to clarify the manganese compounding ratio and the characteristics of the titanium-manganese alloy in the titanium-manganese alloy of the present invention, a titanium-manganese alloy in which the manganese compounding ratio with respect to titanium is changed from 0% by weight to 100% by weight. It was produced using a vacuum arc melting method.

サンプル数は各配合比毎に5個の試験片を作製した。それぞれの試験片では、チタンとマンガンとの合計重量が10gとなるようチタンとマンガンを秤量した。例えばマンガン配合比が30重量%の場合は、チタンを7g、マンガンを3gである。   Five test pieces were prepared for each sample ratio. In each test piece, titanium and manganese were weighed so that the total weight of titanium and manganese was 10 g. For example, when the compounding ratio of manganese is 30% by weight, 7 g of titanium and 3 g of manganese are used.

図4は真空アーク溶解炉40の概略構成図である。主たる構成物は、真空槽41、真空槽41の内部に配置される、アーク放電用電極42とチタン−マンガン合金の材料を載置する銅製ハース43、真空槽41の外部に配置されるアーク放電用電源45、真空槽41のガス導入口に接続されるガス導入用配管48、真空槽41の排気口に接続される排気用配管50である。   FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the vacuum arc melting furnace 40. The main components are the vacuum chamber 41, the copper hearth 43 on which the arc discharge electrode 42 and the titanium-manganese alloy material are placed, and the arc discharge disposed outside the vacuum chamber 41. A power supply 45 for the gas, a gas introduction pipe 48 connected to the gas introduction port of the vacuum chamber 41, and an exhaust pipe 50 connected to the exhaust port of the vacuum chamber 41.

以下の手順でチタン−マンガン合金を作製した。まず、水冷された銅製ハース43に、全体重量が10gとなるように秤量したチタンとマンガンとの混合物44を入れた。チタンは、その多孔質の形状にちなみ名づけられたスポンジチタンを、マンガンは粒状マンガンを用いた。   A titanium-manganese alloy was produced by the following procedure. First, a mixture 44 of titanium and manganese weighed so as to have an overall weight of 10 g was put into a water-cooled copper hearth 43. Titanium used sponge titanium named after its porous shape, and manganese used granular manganese.

真空槽41の中の空気を、真空槽41の排気口に接続された排気用配管50、排気用バルブ51を介して接続された真空ポンプ(図示せず)を用いて排気し、真空槽41内を10kPaまで減圧した後、排気用バルブ51を閉じて、排気を止め、真空槽41のガス導入口に接続されたガス導入用配管48に取り付けられたガス導入用バルブ49を開け、ガス導入用バルブ49に接続されたアルゴンガスボンベ(図示せず)からアルゴンガスを真空槽41の中に導入した。アルゴンガスの導入量を調節して、真空槽41内のアルゴンガスの圧力を35kPaに設定した。   The air in the vacuum chamber 41 is exhausted using a vacuum pump (not shown) connected via an exhaust pipe 50 and an exhaust valve 51 connected to the exhaust port of the vacuum chamber 41. After reducing the pressure to 10 kPa, the exhaust valve 51 is closed to stop the exhaust, and the gas introduction valve 49 attached to the gas introduction pipe 48 connected to the gas introduction port of the vacuum chamber 41 is opened to introduce the gas. Argon gas was introduced into the vacuum chamber 41 from an argon gas cylinder (not shown) connected to the valve 49 for use. The pressure of argon gas in the vacuum chamber 41 was set to 35 kPa by adjusting the amount of argon gas introduced.

上記の手順で真空槽41へガス導入が終了した後、アーク放電用の電源45から配線46で接続されたアーク放電用電極42と、配線47に接続された水冷された銅製ハース43の間に電圧を印加して、アーク放電を発生させた。アーク放電はいわゆる負性抵抗の振舞をして電流が暴走するが、電源45は電流制御回路にて電流を一定に制御して、電流暴走を防いでいる。   After the introduction of the gas into the vacuum chamber 41 by the above procedure, between the arc discharge electrode 42 connected by the wiring 46 from the arc discharge power supply 45 and the water-cooled copper hearth 43 connected to the wiring 47. A voltage was applied to generate arc discharge. The arc discharge acts as a so-called negative resistance and the current runs away, but the power source 45 controls the current to be constant by a current control circuit to prevent the current runaway.

アーク放電の電流は、銅製ハース43に置かれたチタン−マンガン合金の原料を流れ、合金の原料は高温となって溶解する。原料の全体が溶けた時点でアーク放電を止める。合金が冷えたら合金の上下を反転し、再度アーク放電を発生して合金の材料を溶解させ全体を溶かす。上下反転、溶解を3回繰り返して、チタンとマンガンとの原材料を均一に溶解
させた。
The arc discharge current flows through the raw material of the titanium-manganese alloy placed on the copper hearth 43, and the raw material of the alloy melts at a high temperature. Stop arc discharge when the whole raw material melts. When the alloy cools, the top and bottom of the alloy are turned over, and arc discharge is generated again to melt the alloy material and melt the whole. Upside down and dissolution were repeated three times to uniformly dissolve the raw materials of titanium and manganese.

(上記の方法で作製したチタン−マンガン合金の特性を知るための評価)
次に、上記の方法で作製したチタン−マンガン合金の特性を知るために評価を行った。まず、作製したチタン−マンガン合金の明るさの測定実験方法を述べる。
(Evaluation to know the characteristics of titanium-manganese alloy produced by the above method)
Next, evaluation was performed in order to know the characteristics of the titanium-manganese alloy produced by the above method. First, a method for measuring the brightness of the produced titanium-manganese alloy will be described.

一般に明るさや色を表現する方法として、RGB、CMYK、CIELab(L*a*b*表色系)が知られている。CIEは国際照明委員会の略号である。CIELab(L*a*b*表色系)は人間の視覚を近似するように設計されている。いっぽう、RGBやCMYKはディスプレイやプリンター等出力機器の都合が優先されている。   In general, RGB, CMYK, and CIELab (L * a * b * color system) are known as methods for expressing brightness and color. CIE is an abbreviation for the International Lighting Commission. CIELab (L * a * b * color system) is designed to approximate human vision. On the other hand, RGB and CMYK are given priority to the convenience of output devices such as displays and printers.

本発明の時計又は装飾物の外装部品は、人間の視覚に訴える物なので、評価系として、人間の視覚を近似しているCIELab(L*a*b*表色系)が適している。CIELab(L*a*b*表色系)では、明度をL*で、色合いをa*、b*で表現している。L*=0は黒、L*=100は白であり、L*の大きな値は物体が明るく見えることを意味する。
そこで本発明では、チタン−マンガン合金の明るさを、CIELab(L*a*b*表色系)による明度(L*)で評価した。
Since the exterior part of the timepiece or the ornament of the present invention appeals to human vision, CIELab (L * a * b * color system) that approximates human vision is suitable as an evaluation system. In CIELab (L * a * b * color system), the lightness is expressed by L * and the hue is expressed by a * and b *. L * = 0 is black, L * = 100 is white, and a large value of L * means that the object looks bright.
Therefore, in the present invention, the brightness of the titanium-manganese alloy was evaluated by the brightness (L *) by CIELab (L * a * b * color system).

CIELab(L*a*b*表色系)による明度(L*)は、以下の方法で求めた。まず、分光測色計を用いて、試験片からの反射光の分光スペクトルを測定した。次に、測定で得た分光スペクトルデータをもとに、CIEが、標準観察者の目が有する分光感度として規定した等色関数x(λ)、y(λ)、z(λ)を用いて積分計算を行い、三刺激値X、Y、Zの3個の値を算出し、この3個の数値をもとにして明度(L*)を得た。   The brightness (L *) by CIELab (L * a * b * color system) was determined by the following method. First, the spectral spectrum of the reflected light from the test piece was measured using a spectrocolorimeter. Next, based on spectral spectrum data obtained by measurement, CIE uses color matching functions x (λ), y (λ), and z (λ) defined as the spectral sensitivity of the standard observer's eyes. Integral calculation was performed to calculate three values of tristimulus values X, Y, and Z, and brightness (L *) was obtained based on these three numerical values.

なお、等色関数は視角(物体の大きさ)に依存しており、CIEは2度視野の等色関数と10度視野の等色関数を規定している。本発明では、時計又は装飾物を見るときにふさわしい10度視野の等色関数を採用した。   Note that the color matching function depends on the viewing angle (the size of the object), and the CIE defines the color matching function for the 2 ° visual field and the color matching function for the 10 ° visual field. In the present invention, a color matching function having a 10-degree field of view suitable for watching a watch or an ornament is employed.

(明度のマンガン配合比依存性の測定)
図1(a)及び図1(b)を用いて、測定実験結果に基づくCIELab(L*a*b*表色系)における明度(L*)とマンガン配合比との関係について説明する。
図1(b)は、チタン−マンガン合金において、マンガン配合比を0重量%から100重量%まで変化させて作製したチタン−マンガン合金の配合比とそれぞれの明度(L*)を示した表である。図1(b)の表で示した数値は、マンガンの配合比毎に作成した5個の合金試験片について、上記の測定方法で測定して得た明度(L*)の平均値が記入されている。
(Measurement of lightness dependence of manganese content)
The relationship between the lightness (L *) and the manganese compounding ratio in CIELab (L * a * b * color system) based on the measurement experiment results will be described with reference to FIGS. 1 (a) and 1 (b).
FIG. 1 (b) is a table showing the blending ratios of titanium-manganese alloys prepared by changing the blending ratio of manganese from 0 wt% to 100 wt% and the respective lightness (L *) in the titanium-manganese alloy. is there. The numerical values shown in the table of FIG. 1 (b) are the average values of lightness (L *) obtained by measuring with the above measuring method for five alloy specimens prepared for each manganese mixing ratio. ing.

図1(a)のグラフは、図1(b)の表から、マンガン配合比の数値と明度(L*)の平均値の数値を用いて、プロットしたグラフである。グラフの横軸は、マンガン配合比(重量%)、縦軸は、明度(L*)である。特性曲線L1は各マンガン配合比に対する明度を示すものである。   The graph of Fig.1 (a) is the graph plotted from the table | surface of FIG.1 (b) using the numerical value of the manganese compounding ratio, and the numerical value of the average value of lightness (L *). The horizontal axis of the graph is the manganese blend ratio (% by weight), and the vertical axis is the lightness (L *). The characteristic curve L1 shows the lightness with respect to each manganese compounding ratio.

特性曲線L1を見ると、明度(L*)は、マンガン配合比が増加するとともに増加し、マンガン配合比が50重量%で飽和して、明度(L*)=82となる。マンガン配合比が50重量%から90重量%の間は、明度(L*)=82と一定である。なお、この明度(L*)=82は、ステンレスの明度に匹敵する明るさである。   Looking at the characteristic curve L1, the lightness (L *) increases as the manganese blending ratio increases, the manganese blending ratio is saturated at 50% by weight, and the lightness (L *) = 82. The lightness (L *) = 82 is constant when the manganese compounding ratio is between 50 wt% and 90 wt%. The lightness (L *) = 82 is a brightness comparable to that of stainless steel.

本発明では、腕時計ケースに要求される美しさに必要な明度を知るために、見た目の美しさ、すなわち官能的な視点で試験を行った。具体的には、選定した5名の官能試験担当
者に、マンガン配合比を開示することなく、作製したチタン−マンガン合金を目視させ、各試験片に関して、腕時計ケースの美しさを感じられる明るさかどうかの判断をさせた。
In the present invention, in order to know the lightness necessary for the beauty required for the watch case, the test was conducted with the beauty of the appearance, that is, the sensual viewpoint. Specifically, the five selected sensory test personnel were allowed to visually observe the titanium-manganese alloy produced without disclosing the manganese compounding ratio. I was allowed to judge.

この試験の結果、外観品質の合格品は、マンガン配合比が25重量%から90重量%のチタン−マンガン合金であり、図1(b)の表に合格品を○で示し、不合格品を×で示した。すなわち、明度(L*)が80以上となるマンガン配合比が25重量%から90重量%のチタン−マンガン合金が外観品質に優れているという結果となった。   As a result of this test, the acceptable product of the appearance quality is a titanium-manganese alloy having a manganese compounding ratio of 25% to 90% by weight, and the acceptable product is indicated by ○ in the table of FIG. Indicated by ×. That is, the result was that a titanium-manganese alloy having a manganese blending ratio of 25 wt% to 90 wt% with a lightness (L *) of 80 or more was excellent in appearance quality.

合格品、不合格品を図1(a)の特性曲線L1の上で区別すると、合格品は特性曲線L1の実線部分であり、不合格品は特性曲線L1の点線部分である。100%マンガンの明度(L*)が79であり、これを基準線L2として、図1(a)に点線で示しているが、合格品は、基準線L2で示す100%マンガンの明度より高い明度を有していることが分る。   When the acceptable product and the rejected product are distinguished on the characteristic curve L1 in FIG. 1A, the acceptable product is a solid line portion of the characteristic curve L1, and the rejected product is a dotted line portion of the characteristic curve L1. The lightness (L *) of 100% manganese is 79, which is indicated by a dotted line in FIG. 1 (a) as a reference line L2, but the acceptable product is higher than the lightness of 100% manganese indicated by the reference line L2. It can be seen that it has lightness.

(各マンガン配合比の硬度の測定)
次に図2(a)及び図2(b)を用いて、測定実験結果に基づくビッカース硬度とマンガン配合比との関係について説明する。
(Measurement of hardness of each manganese compounding ratio)
Next, the relationship between the Vickers hardness and the manganese compounding ratio based on the measurement experiment results will be described with reference to FIGS. 2 (a) and 2 (b).

腕時計ケースは、装着中に着衣に擦れたり、近くの物に接触したり、取り外しのときに床に落下したり、と外力が加わり、腕時計ケースの表面に擦れ傷が出来たり、表面の形状が変形して、表面の輝きや明るさが低下し、美しさが損なわれる恐れがある。これらの不具合を防止するには、チタン−マンガン合金が硬いことが有効である。   The watch case rubs on the clothes during wearing, touches nearby objects, falls to the floor when removed, and external force is applied to the surface of the watch case. Deformation may reduce the brightness and brightness of the surface and impair the beauty. In order to prevent these problems, it is effective that the titanium-manganese alloy is hard.

本発明では、硬さを評価する方法として、広く使用されているビッカース硬度(Hv)を硬さの指標として採用した。ビッカース硬度(Hv)は、正四角錐の形状を持ったダイヤモンドで作られた圧子に荷重を加えて、チタン−マンガン合金の試験片の表面に押し込み、荷重を除いたあとに残ったへこみの面積(平方mm単位で表現)で荷重(kgf単位もしくはN単位で表現)を割った数値で表現される。材料が硬いほど上記へこみの面積は小さく、したがって、硬い材料ほど、ビッカース硬度(Hv)は大きな値になる。   In the present invention, Vickers hardness (Hv), which is widely used, is adopted as a hardness index as a method for evaluating hardness. The Vickers hardness (Hv) is the area of the dent remaining after removing the load by applying a load to an indenter made of diamond with a regular quadrangular pyramid shape and pushing it onto the surface of the titanium-manganese alloy specimen. It is expressed as a numerical value obtained by dividing the load (expressed in kgf units or N units) by square mm units). The harder the material, the smaller the area of the dent. Therefore, the harder the material, the higher the Vickers hardness (Hv).

図2(a)及び図2(b)は、マンガン配合比を10重量%から90重量%まで変化させて作製したチタン−マンガン合金とビッカース硬度(Hv)との関係を示すグラフ及び表である。図2(b)は、各配合比で作成した5個のチタン−マンガン合金について、上記の測定方法で測定して得たビッカース硬度(Hv)の平均値を記した。   FIGS. 2A and 2B are a graph and a table showing the relationship between a titanium-manganese alloy produced by changing the manganese blending ratio from 10 wt% to 90 wt% and Vickers hardness (Hv). . FIG. 2 (b) shows the average value of Vickers hardness (Hv) obtained by measuring with the above-described measuring method for five titanium-manganese alloys prepared at each compounding ratio.

図2(a)は、図2(b)の表から、マンガン配合比の数値とビッカース硬度(Hv)の平均値の数値を用いて、プロットしたグラフである。図2(a)のグラフの横軸は、マンガン配合比(重量%)、縦軸は、ビッカース硬度(Hv)であり、特性曲線H1はマンガン配合比に対する硬度を示すものである。   FIG. 2 (a) is a graph plotted from the table of FIG. 2 (b) using the value of the manganese blending ratio and the value of the average value of Vickers hardness (Hv). The horizontal axis of the graph of FIG. 2A is the manganese blending ratio (% by weight), the vertical axis is the Vickers hardness (Hv), and the characteristic curve H1 represents the hardness with respect to the manganese blending ratio.

特性曲線H1を見ると、ビッカース硬度(Hv)は、マンガン配合比が増加するとともに、ほぼ直線的に増加している。   Looking at the characteristic curve H1, the Vickers hardness (Hv) increases almost linearly as the manganese compounding ratio increases.

本発明では、腕時計ケースに要求される硬さを知るために、チタン−マンガン合金の試験片の表面を布でこする実験を行った。毛足が2mmの綿の布を直径10cmの円筒に巻き付け、毛足を0.5mm試験片に押し込んだ状態で円筒を1秒間に5回転させる形で試験片の表面を綿の布で擦った。連続して1時間擦ったのちに試験片を取り出し、試験片の表面の美しさが損なわれていると感じるかどうかを判断した。   In the present invention, in order to know the hardness required for a watch case, an experiment was performed in which the surface of a titanium-manganese alloy test piece was rubbed with a cloth. A cotton cloth having a bristles of 2 mm was wound around a cylinder having a diameter of 10 cm, and the surface of the test piece was rubbed with a cotton cloth in such a manner that the cylinder was rotated 5 times per second with the bristles pushed into the 0.5 mm test piece. . After rubbing continuously for 1 hour, the test piece was taken out, and it was judged whether or not it was felt that the beauty of the surface of the test piece was damaged.

上記試験によってキズ耐性を評価し、図2(b)に美しさが損なわれていないと判断さ
れた合格品を○で示し、不合格品を×で示した。すなわち、ビッカース硬度が400以上となるマンガン配合比が25重量%以上のチタン−マンガン合金がキズ耐性に優れているという結果となった。
Scratch resistance was evaluated by the above test, and in FIG. 2 (b), the acceptable product that was judged not to lose its beauty was indicated by ○, and the unacceptable product was indicated by ×. That is, the result was that a titanium-manganese alloy having a manganese blending ratio of 25% by weight or more with a Vickers hardness of 400 or more was excellent in scratch resistance.

図2(a)のグラフの特性曲線H1において、実線部分が合格品、点線部分が不合格品となる。なお、点線H2はビッカース硬度が400を示す基準線である。   In the characteristic curve H1 of the graph of FIG. 2A, the solid line portion is a pass product and the dotted line portion is a reject product. The dotted line H2 is a reference line indicating a Vickers hardness of 400.

以上の結果から、外観品質に優れた明度を有する25重量%から90重量%のマンガン配合比のチタン−マンガン合金が、キズ耐性においても優れているということがわかった。   From the above results, it was found that a titanium-manganese alloy having a manganese blending ratio of 25 wt% to 90 wt% having lightness with excellent appearance quality is also excellent in scratch resistance.

図3は本発明の実施形態を示す腕時計バンドの斜視図であり、図3(a)は腕時計バンドのコマ30を示し、図3(b)は腕時計の本体と腕時計の尾錠(バックル)を結ぶ腕時計バンドの一部31の斜視図である。
図3に示す腕時計バンドは上記の実験結果を踏まえて、ステンレスのように明るい表面を持ち、衣服に擦れても傷がつきにくい硬度を有する、マンガン配合比が50重量%のチタン−マンガン合金を作製し、その合金を鍛造成型したものであり、腕時計バンドのコマ30を連結する連結板32も皮膚に接触するので同じ材料を用いて作製した。
FIG. 3 is a perspective view of a wristband showing an embodiment of the present invention, FIG. 3A shows a top 30 of the wristband, and FIG. 3B ties a wristwatch body and a buckle of the wristwatch. It is a perspective view of a part 31 of the wristwatch band.
Based on the above experimental results, the wristwatch band shown in FIG. 3 is made of a titanium-manganese alloy having a bright surface like stainless steel and a hardness that prevents scratching even when rubbed on clothes and having a manganese compounding ratio of 50% by weight. It was manufactured and forged from the alloy, and the connecting plate 32 for connecting the watch band top 30 was also in contact with the skin, so it was manufactured using the same material.

作製した腕時計バンドは、生体への親和性が高いチタン合金であるので、長時間腕に装着しても、皮膚に金属アレルギーが生じない。また、明度が82とステンレスに匹敵する値なので、チタンのくすんだ灰色ではなく明るい質感である。さらに、ビッカース硬度は750と高いので、腕時計バンドの外側の面が衣類で擦れたり、物に当たっても擦れ傷や変形の発生が少なく、腕時計バンドとしての装飾性の低下を防止することができた。   Since the produced wristwatch band is a titanium alloy having high affinity to a living body, even if it is worn on the arm for a long time, metal allergy does not occur on the skin. Moreover, since the brightness is 82 and a value comparable to stainless steel, it is not a dull gray of titanium but a bright texture. Furthermore, since the Vickers hardness is as high as 750, the outer surface of the wristwatch band is rubbed with clothing, and even if it hits an object, there is little generation of scratches or deformation, and the deterioration of the decorativeness of the wristwatch band can be prevented.

本発明の時計又は装飾物の外装部品は、皮膚への金属アレルギーの発生がなく、装着中に衣類や物との接触で生じる擦れ傷や表面の形状変形を防止し、表面のくすみ感を感じさせない明るい質感を呈するので、人体に装着する全ての時計又は装飾物の外装部品に適応することができる。   The watch or decorative exterior part of the present invention has no metal allergy to the skin, prevents abrasion and contact with the clothes and objects during wearing, and prevents the surface from deforming and feels dull on the surface. Since it has a bright texture that does not occur, it can be applied to all watches or decorative exterior parts to be worn on the human body.

30 腕時計バンドのコマ
31 腕時計バンドの一部
32 連結板
40 真空アーク溶融炉
41 真空槽
42 アーク放電用電極
43 銅製ハース
44 チタン−マンガン合金材料
45 アーク放電用電源
30 Watch Band Top 31 Part of Watch Band 32 Connecting Plate 40 Vacuum Arc Melting Furnace 41 Vacuum Tank 42 Arc Discharge Electrode 43 Copper Hearth 44 Titanium-Manganese Alloy 45 Arc Discharge Power Supply

Claims (5)

チタンとマンガンとの二元合金であり、
マンガンの配合比は、25重量%から90重量%であり、
CIELab(L*a*b*表色系)における明度は、100%マンガンの明度よりも高い
ことを特徴とする時計又は装飾物の外装部品用のチタン−マンガン合金。
A binary alloy of titanium and manganese,
The compounding ratio of manganese is 25% to 90% by weight,
A titanium-manganese alloy for watch or decorative exterior parts , characterized in that the brightness in CIELab (L * a * b * color system) is higher than the brightness of 100% manganese.
ビッカース硬度は、400以上であることを特徴とする請求項1に記載の時計又は装飾物の外装部品用のチタン−マンガン合金。 The titanium-manganese alloy for an exterior part of a timepiece or an ornament according to claim 1, wherein the Vickers hardness is 400 or more. マンガンの配合比は、50重量%から90重量%であることを特徴とする請求項1又は2に記載の時計又は装飾物の外装部品用のチタン−マンガン合金。 3. The titanium-manganese alloy for watch or decorative exterior parts according to claim 1 or 2, wherein the compounding ratio of manganese is 50 to 90% by weight. 請求項1から3のいずれか一項に記載のチタン−マンガン合金によって形成されたことを特徴とする時計又は装飾物の外装部品。   A timepiece or an exterior part of an ornament, which is formed of the titanium-manganese alloy according to any one of claims 1 to 3. 請求項1から3のいずれか一項に記載のチタン−マンガン合金によって形成された腕時計バンドの複数のコマと、A plurality of pieces of a watch band formed of the titanium-manganese alloy according to any one of claims 1 to 3,
請求項1から3のいずれか一項に記載のチタン−マンガン合金によって形成され、前記コマを連結する連結板と、A connecting plate that is formed of the titanium-manganese alloy according to any one of claims 1 to 3 and connects the tops;
を有することを特徴とする腕時計バンド。A wristwatch band comprising:
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