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      設備和殼體材料的制造方法

      文檔序號:6257093閱讀:591來源:國知局

      專利名稱::設備和殼體材料的制造方法
      技術領域
      :本發(fā)明涉及一種具有作為被從外部磁場磁屏蔽幵來的對象的被磁屏蔽構成元件和殼體的、例如鐘表等設備以及作為該設備的外裝部件的殼體材料的制造方法。
      背景技術
      :例如,在最近的鐘表中,安裝有使用了步進電動機的結構的機芯該步進電動機用驅動線圈和定子制作電磁鐵,利用與永久磁鐵制成的轉子的反作用力使該轉子自身旋轉,從而使指針動作。這樣的機芯當受到較強的外部磁場影響時,有時會無法進行正常的動作。因此,所述機芯用專用的磁屏蔽材料覆蓋。該具有專用的磁屏蔽材料的現(xiàn)有結構如圖2所示,關于其具體說明,在說明本發(fā)明的實施例的部分相對比地進行描述。另一方面,關于鐘表的外裝部件,作為其商品特性,需要使硬度、耐腐蝕性、美觀度等表面特性達到一定水平以上。此外,從鐘表的設計開發(fā)或者推進小型化的觀點來看,鐘表的外裝部件需要容易加工成希望的形狀和大小。以往,提出了以下的鐘表用外裝部件的制造方法(專利文獻l):在鐵素體系不銹鋼的合金粉末中混入有機粘合劑,通過注射成形法對其成形,在實施脫脂處理后,進行燒結。該制造方法所述的鐘表用外裝部件能夠用作磁屏蔽材料,且加工也容易。然而,由于是鐵素體系材料,因此作為鐘表的外裝部件最重要的硬度、耐腐蝕性、美觀度等表面特性不夠好。即,可以說是在現(xiàn)實中不適合用作外裝部件的材料。其次,由于奧氏體系不銹鋼在強度和耐腐蝕性等表面特性方面表現(xiàn)優(yōu)秀,因此發(fā)揮其優(yōu)點而用作外裝部件。然而,奧氏體系不銹鋼是難加工材料,因此難以加工成希望的形狀,會導致加工成本提高。因此,提出有如下方法(專利文獻2、專利文獻3):使用加工容易的鐵素體系不銹鋼先加工制作出希望的形狀的外裝部件,然后利用氮氣進行奧氏體化處理,從而確保作為外裝部件的強度和耐腐蝕性等表面特性。然而,專利文獻2和專利文獻3所述的技術只不過是使用鐵素體系不銹鋼,在該鐵素體系不銹鋼的狀態(tài)下加工出希望的形狀的外裝部件,然后利用氮氣進行奧氏體化處理以充分確保作為外裝部件的強度和耐腐蝕性等表面特性的技術,根本沒有考慮到奧氏體化處理后鐵素體相內層部的結構。在采用氮氣的奧氏體化處理中,氮原子從處理對象部件的正反兩面進入鐵素體相內,達到預定的氮濃度以上的部分能夠轉變成奧氏體相。氮進入鐵素體相內的移動速度并不均一,其根據(jù)部位不同而產(chǎn)生波動。其結果是,氮濃度也不均一,在奧氏體化了的表面層部分和作為鐵素體相部分的內層部的邊界會出現(xiàn)大的凹凸。根據(jù)奧氏體化處理的程度的不同,有時兩側的奧氏體化了的表面層彼此相連,不能維持為鐵素體相的均一的層,內層部會斷開。雖然即使鐵素體相內層部斷開也不會影響作為外裝部件的表面特性,但是作為磁屏蔽材料則會有影響。即,可以說作為磁屏蔽材料不夠好。專利文獻1:日本特開平9-31505號公報專利文獻2:日本特開2004-68115號公報專利文獻3:日本特開2006-316338號公報
      發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于提供鐘表等設備,該設備使用了殼體,所述殼體容易加工,且充分具備作為外裝部件所要求的硬度、耐腐蝕性、美觀度等表面特性,并且還充分具有對機芯等被磁屏蔽構成元件進行磁屏蔽的功能,鐘表等設備通過使用這種殼體能夠提高作為商品的設計開發(fā)的自由度,并且無需專用的磁屏蔽材料,能夠容易地實現(xiàn)小型化。此外,還提供一種成為該設備的外裝部件的殼體材料的制造方法。為了達成上述目的,本發(fā)明的第一方式是一種設備,其具有作為被從外部磁場磁屏蔽開來的對象的被磁屏蔽構成元件、和殼體,該設備的特征在于,所述殼體由在表面上具有被奧氏體化了的表面層的鐵素體系不銹鋼構成,內部的鐵素體相具有內層部,該內層部具備對所述被磁屏蔽構成元件進行磁屏蔽的磁屏蔽功能。根據(jù)本方式,由于該設備的殼體由鐵素體系不銹鋼構成,因此加工容易,且由于在表面具有奧氏體化了的表面層,因而充分具備作為外裝部件所要求的硬度、耐腐蝕性、美觀度等表面特性,并且,由于內部的鐵素體相具有內層部,該內層部充分具備對所述被磁屏蔽構成元件進行磁屏蔽的功能,因此能夠充分發(fā)揮對機芯等被磁屏蔽構成元件的磁屏蔽功能。因而,能夠提高該設備作為商品的設計開發(fā)的自由度,并且無需專用的磁屏蔽材料,能夠容易地實現(xiàn)小型化。在所述第一方式的設備的基礎上,本發(fā)明的第二方式的特征在于,所述內層部具有厚度均一的基礎內層,該厚度均一的基礎內層不包括該內層部的與所述奧氏體化了的表面層之間的邊界區(qū)域。如上所述,在采用氮氣的奧氏體化處理中,氮原子從處理對象部件的正反兩面進入到鐵素體相內,達到預定的氮濃度以上的部分能夠轉變成奧氏體相。并且,氮進入鐵素體相內的移動速度并不均一,其根據(jù)部位不同而產(chǎn)生波動,其結果是,氮濃度也不均一,因此在奧氏體化了的表面層部分和作為鐵素體相部分的內層部的邊界區(qū)域會出現(xiàn)大的凹凸。即使在留有鐵素體相部分的情況下,根據(jù)奧氏體化處理的程度的不同,有時兩側的奧氏體化了的表面層彼此相連,不能維持為鐵素體相的均一的層,內層部會斷開。若這樣斷開的話,磁屏蔽功能會下降。然而根據(jù)本方式,由于所述內層部具有厚度均一的基礎內層,該厚度均一的基礎內層不包括在該內層部的與所述奧氏體化了的表面層之間的邊界出現(xiàn)的凹凸部分,因此在所述第一方式的作用效果的基礎上,能夠防止基于所述斷開而產(chǎn)生的問題,切實地具備磁屏蔽功能。另外,通5過根據(jù)鐵素體系不銹鋼基材的厚度來設定奧氏體化處理的深度,能夠確保這樣的厚度均一的基礎內層。在上述第一方式或第二方式的設備的基礎上,本發(fā)明的第三方式的特征在于,所述設備為鐘表,所述被磁屏蔽構成元件是鐘表內的機芯,所述結構的殼體是鐘表的機殼和/或與所述機芯對置配置的后蓋。根據(jù)本方式,由于鐘表內的機芯由作為具有磁屏蔽功能的殼體的機殼和后蓋所覆蓋,因此在所述第一方式和第二方式的作用效果的基礎上,能夠有效地降低外部磁場的影響。特別是由于與所述機芯對置配置的后蓋具有基于鐵素體相(內層)的磁屏蔽功能,因此能夠不需要以往所必需的專用的磁屏蔽部件,因而能夠容易地實現(xiàn)鐘表整體的小型化。由于機芯中已經(jīng)是壓縮了精密機構,因此可以說推進機芯自身的小型化已經(jīng)接近極限,因此可以說通過本發(fā)明實現(xiàn)的小型化是很有效果的。在上述第三方式的設備的基礎上,本發(fā)明的第四方式的特征在于,位于鐘表的表盤和所述機芯之間的底板由磁屏蔽材料構成。由于鐘表的表盤被透明體(玻璃等)所覆蓋,因此不能用不透明的殼體覆蓋。根據(jù)本方式,在鐘表的表盤和所述機芯之間配置底板,并使該底板由磁屏蔽材料構成,因此在上述第三方式的作用效果的基礎上,能夠降低表盤側的外部磁場的影響。在上述第一方式到第四方式中的任一項的設備的基礎上,本發(fā)明的第五方式的特征在于,所述殼體以含有17wt。/。25wty。的Cr的Fe-Cr系的鐵素體系不銹鋼為基材,通過從該基材的表面添加氮原子而奧氏體化了的所述表面層在留有所述鐵素體相內層部的狀態(tài)下形成。根據(jù)本方式,由于所述殼體以含有17wt。/。25wt。/。的Cr的Fe-Cr系的鐵素體系不銹鋼為基材,因此能夠容易且可靠地構成具有作為外裝部件所必需的表面特性(硬度、耐腐蝕性、美觀度等)的奧氏體化了的表面層,以及具有如下內層結構的鐵素體相,所述內層結構具有對所述被磁屏蔽構成元件進行磁屏蔽的功能。在上述第五方式所述的設備的基礎上,本發(fā)明的第六方式的特征在于,所述基材中的Ni的含有率在0.05wt。/。以下。根據(jù)本方式,能夠更有效地防止金屬變態(tài)反應的發(fā)生等。本發(fā)明的第七方式為一種成為設備的外裝部件的殼體材料的制造方法,其特征在于,用鐵素體系不銹鋼來制作出希望的形狀的殼體,使該殼體從表面吸收氮原子將整體奧氏體化之后,通過急冷轉換為奧氏體單相,使該奧氏體單相升溫后,通過以生成氮化鉻的冷卻速度進行冷卻,來在表面保持為奧氏體化了的表面層的狀態(tài)下使內部恢復成鐵素體相內層。根據(jù)本方式,在作為氮濃度而添加了奧氏體化所必需的量的狀態(tài)下,完成奧氏體化處理,從而能夠使鐵素體系不銹鋼整體轉換成奧氏體單相。該轉換也可以通過進行多次奧氏體化處理來實現(xiàn)。接著,使該奧氏體單相升溫后,通過以生成氮化絡的冷卻速度進行冷卻,能夠在表面保持為奧氏體化了的表面層的狀態(tài)下使內部恢復成鐵素體相內層。這是因為,通過生成氮化鉻,該部分的氮濃度減小,因而在氮濃度較小的內部,奧氏體相變得不穩(wěn)定,而變成鐵素體相。雖然在表面層的部分也會生成氮化鉻,但是由于表面層的氮濃度比內部更大,因此,即使因生成氮化格而使氮濃度減小,奧氏體相也能夠穩(wěn)定地存在。通過這樣的方法也能夠制造出所述殼體。在本發(fā)明的制造方法中,由于氮化鉻分散于奧氏體化了的表面層和內部的鐵素體相兩者、即分散于整體,因此可獲得整體強度得以提高的效果。圖1是作為本發(fā)明的實施例所述的設備的鐘表的局部概要剖視圖。圖2是現(xiàn)有的鐘表的局部概要剖視圖。圖3是說明本發(fā)明的殼體的截面組織的概要剖視圖。圖4是說明內層斷開狀態(tài)下的殼體的截面組織的概要剖視圖。圖5是說明其他實施例所述的殼體的制造方法的概要剖視圖。標號說明1:機芯;2:背板(專用的磁屏蔽材料);3:表盤;4:底板(專用的磁屏蔽材料);5:中間框(專用的磁屏蔽材料);6:現(xiàn)有的后蓋;7:現(xiàn)有的機殼;8:溝緣;9:玻璃板;10:柄軸管;11:表冠;12:軸部;13:塑料襯墊;14:塑料襯墊;15:密封部;16:橡膠襯墊(后蓋襯墊);17:槽;18:橡膠襯墊;50:中間框;60:后蓋;61:奧氏體化表面層;63:內層(鐵素體相)部;65:凹凸部分;67:凹凸部分;69:基礎內層;70:機殼。具體實施例方式以下,基于附圖對本發(fā)明所述的實施例進行說明。圖1表示作為本發(fā)明的實施例所述的設備的鐘表(攜帶式鐘表)的局部概要剖視圖。圖2表示現(xiàn)有的鐘表的局部概要剖視圖?;趫D2,首先對現(xiàn)有的結構進行說明。在圖2中,標號1表示機芯,在該機芯1的下表面添設有用磁性材料形成的作為專用的磁屏蔽材料的背板2。在機芯1和表盤3之間添設有作為磁屏蔽材料的底板4,在側面也添設有作為磁屏蔽材料的中間框5。并且,作為外裝部件并構成殼體的后蓋6設置成覆蓋所述背板(專用的磁屏蔽材料)2,同樣構成殼體的機殼7以從側方覆蓋所述中間框5的方式,通過螺合安裝在所述后蓋6上。構成殼體的后蓋6和機殼7由這樣的材料構成充分具有作為外裝部件所要求的硬度、耐腐蝕性、美觀度等表面特性。由于已設有所述專用的磁屏蔽材料,因此所述后蓋6和機殼7并不需要具有磁屏蔽性。另外,在圖2中,標號8表示溝緣(外圈),標號9表示玻璃板。下面,基于圖1對本發(fā)明的實施例所述的鐘表的結構進行說明。在本實施例中,未設置現(xiàn)有的背板2。在機芯1的下表面直接對置設置有后蓋60。機殼70通過螺合安裝于后蓋60。如圖3所示,后蓋60和機殼70由在表面具有奧氏體化了的表面層61的鐵素體系不銹鋼構成。并且,作為內部的鐵素體相部分的內層部63具有這樣的內層結構具有對作為被磁屏蔽構成元件的機芯1進行磁屏蔽的磁屏蔽功能。在該實施例中,內層部63為這樣的內層結構具有厚度均一的基礎內層69,該基礎內層69不包括在內層部63與所述奧氏體化了的表面層61的邊界區(qū)域出現(xiàn)的凹凸部分65、67。在該實施例中,基礎內層69的厚度為50ym?;A內層69的厚度根據(jù)該鐘表自身的大小和推定的外部磁場的大小的關系來設定。優(yōu)選至少確保大約50um的厚度,雖取決于鐵素體系不銹鋼基材的板厚,但是在大型鐘表的情況下也可以達到大約1000ym2000nm。所述后蓋60和機殼70以含有17wtn/。25wtM的Cr(鉻)的Fe-Cr系的鐵素體系不銹鋼為基材,通過從該基材的表面添加氮原子而奧氏體化了的所述表面層61是在留下了所述鐵素體相內層部63的狀態(tài)下形成的。另外,奧氏體化了的表面層61的厚度根據(jù)作為外裝部件所要求的硬度、耐腐蝕性、美觀度等表面特性來設定。作為相當于所述基礎內層69的基礎表面層的厚度,優(yōu)選確保至少5"m以上的厚度。在大型鐘表的情況下,也可以為2000iim左右。圖4表示沒有基礎內層69的內層結構。奧氏體化處理進入到內層深處,為鐵素體相部分的內層部63斷開。g卩,根據(jù)奧氏體化處理的程度,有時候會出現(xiàn)以下情況兩側的奧氏體化了的表面層61、61彼此相連,無法維持為鐵素體相的均一的層,內層部63斷開。在內層部63這樣斷開的結構中,磁屏蔽功能會降低,因此優(yōu)選以至少留有基礎內層69的方式進行奧氏體化處理?;氐綀D1繼續(xù)進行說明。本實施例的中間框50與現(xiàn)有技術不同,由塑料等非磁性材料構成。這是因為,由于所述后蓋60和機殼70的磁屏蔽功能,中間框50也可以沒有磁屏蔽功能。這樣能夠與使中間框50沒有磁屏蔽功能相應地,使中間框50自身比現(xiàn)有技術更加小型輕量化。另外,作為磁屏蔽材料的底板4為與現(xiàn)有技術相同的結構。在圖1中,柄軸管10嵌入并固定于機殼70中,在該柄軸管10內可旋轉地插入有表冠11的軸部12。機殼70和溝緣8通過塑料襯墊13固定,溝緣8和玻璃板9通過塑料襯墊14固定。此外,后蓋60雖螺合于機殼70,但是在它們的接合部(密封部)15中,以壓縮狀態(tài)插入有環(huán)狀的橡膠襯墊(后蓋襯墊)16。通過該結構使得密封部15被液密地密封,可實現(xiàn)防水功能。在表冠11的軸部12的中部外周形成有槽17。在該槽17內嵌合有環(huán)狀的橡膠襯墊(表冠襯墊)18。橡膠襯墊18與柄軸管10的內周面緊密接觸地被壓縮在該內周面和槽17的內面之間。通過該結構,表冠11和柄軸管10之間被液密地密封,可實現(xiàn)防水功能。另外,在旋轉操作了表冠11時,橡膠襯墊18與軸部12共同旋轉,在與柄軸管10的內周面緊密接觸的同時沿周向滑動。接著,對上述實施例的作用進行說明。根據(jù)本實施例,由于構成該鐘表的殼體的后蓋60和機殼70由鐵素體系不銹鋼構成,因而加工很容易,且由于表面具有奧氏體化了的表面層61,因而充分具有作為外裝部件所要求的硬度、耐腐蝕性、美觀度等表面特性。另外,內部的為鐵素體相內層部63具有充分具備對所述機芯1的磁屏蔽功能的內層結構,因此能夠充分發(fā)揮對機芯1的磁屏蔽功能。因此,能夠提高該鐘表作為商品的設計開發(fā)的自由度,而且無需專用的磁屏蔽部件2、5,能夠容易地實現(xiàn)小型化。對所述小型化的實現(xiàn)進行具體的說明。即,由于與鐘表的機芯1對置配置的該后蓋60具有基于其內層(鐵素體相)部63的磁屏蔽功能,因此可以不需要以往所必需的專用的磁屏蔽材料2,因而能夠容易地實現(xiàn)鐘表整體的小型化。重復前面的說明,由于機芯1中已經(jīng)是壓縮了精密機構,因此可以說推進機芯自身的小型化已經(jīng)接近極限,因此可以說通過本實施例實現(xiàn)的小型化是很有效果的。此外,根據(jù)本實施例,由于所述內層結構具有厚度均一的基礎內層69,該基礎內層69不包括在所述內層部63與所述奧氏體化了的表面層61的邊界區(qū)域出現(xiàn)的凹凸部分65、67,因此能夠防止基于如圖4所示的斷開而產(chǎn)生的問題,能夠切實地具備磁屏蔽功能。另外,通過根據(jù)鐵素體系不銹鋼基材的厚度來設定奧氏體化處理的深度,能夠確保這樣厚度均一的基礎內層69。在以上的說明中,鐘表的所述后蓋60和機殼70雙方都由一并具有作為外裝部件的硬度、耐腐蝕性、美觀度等表面特性以及磁屏蔽功能的材料(具有奧氏體化表面層的鐵素體系不銹鋼)構成,但是根據(jù)鐘表的規(guī)格不同,也可以是所述后蓋60和機殼70中的僅一方由該材料構成,而另一方由僅考慮了作為外裝部件的所述表面特性的其他材料構成。實施方式2在上述實施方式1中,殼體(所述后蓋60和機殼70)是以鐵素體系不銹鋼為基材,通過從該基材的表面添加氮原子而奧氏體化了的所述表面層61在留有所述鐵素體相內層部63的狀態(tài)下形成,也可以通過如下方式進行制造。以鐵素體系不銹鋼制作出希望的形狀的殼體,使該殼體從表面吸收氮原子對整體進行了奧氏體化之后,通過急冷來轉換成奧氏體單相。然后,使該奧氏體單相升溫后,以生成氮化鉻的冷卻速度進行冷卻。由此,如圖5示意性地表示,能夠在表面保持為奧氏體化后的表面層61的情況下使內部恢復成鐵素體相內層部63。圖5表示由奧氏體相恢復而成的鐵素體相的量還很少的狀態(tài),鐵素體相部分零星分布。通過恢復到鐵素體相的量的進一步增加,能夠達到圖3所示的內層結構。根據(jù)該制造方法,在作為氮濃度而添加了奧氏體化所必需的量的狀態(tài)下,完成奧氏體化處理,從而能夠使鐵素體系不銹鋼整體轉換成奧氏體單相。該轉換也可以通過進行多次奧氏體化處理來實現(xiàn)。接著,使該奧氏體單相升溫后,通過以生成氮化鉻的冷卻速度進行冷卻,能夠在表面保持為奧氏體化了的表面層的狀態(tài)下使內部恢復成鐵素體相內層部。這是因為,通過生成氮化鉻,該部分的氮濃度減小,因而在氮濃度較小的內部,奧氏體相變得不穩(wěn)定,而變成鐵素體相。雖然在表面層的部分也會生成氮化鉻,但是由于表面層的氮濃度比內部更大,因此,即使因生成氮化鉻而使氮濃度減小,奧氏體相也能夠穩(wěn)定地存在。通過這樣的方法也能夠制造出所述殼體。在該制造方法中,由于氮化鉻分散于奧氏體化了的表面層61和內部的鐵素體相內層部63兩者、即分散于整體,因此整體強度得以提高。(鐵素體系不銹鋼的說明)對成為本發(fā)明中的殼體的材料的鐵素體系不銹鋼進行說明。該成為殼體材料的鐵素體系不銹鋼基材只要是Fe-Cr系合金,就不限定于特定的材料,但是優(yōu)選采用滿足以下條件的材料。關于構成殼體的Fe-Cr系合金,優(yōu)選Cr的含有率為15wt%25wt%,更優(yōu)選為17wt°/。22wt%。當Cr的含有率的值在所述范圍內時,能夠得到良好的耐腐蝕性、外觀、可加工性以及磁遮蔽性(磁屏蔽性)。與此相對地,當Cr的含有率不足所述下限值時,有可能無法得到足夠的耐腐蝕性。另一方面,當Cr的含有率超過所述上限值時,有可能無法得到足夠的磁遮蔽性,例如,在用作鐘表用的殼體時,難以充分防止鐘表的機芯因外部磁場而受到不好的影響。此外,構成殼體的Fe-Cr系合金也可以包含除了Fe、Or以外的成分(元素)。由此,可以發(fā)揮對應于各成分(元素)的固有效果。作為這樣的成分(元素),例如可以列舉Mo(鉬)、Nb(鈮)、Mn(錳)、Si(硅)、Zr(鋯)、Ti(鈦)等。例如,若構成殼體的Fe-Cr系合金含有Mo的話,則在上述的奧氏體化表面層61的生成時,能夠高效地進行氮原子向基材的表面附近的導入(例如,向晶界的擴散),并且能夠使作為外裝部件的耐腐蝕性特別優(yōu)良。構成基材的Fe-Cr系合金中的Mo的含有率優(yōu)選為1.0wt%4.0wt%,更優(yōu)選為1.5wt°/。3.5wt%。當Mo的含有率的值在所述范圍內時,不僅作為外裝部件的美觀度特別優(yōu)良,而且在奧氏體化表面層61的生成時,能夠高效地進行氮原子向基材的表面附近的導入(例如,向晶界的擴散),并且能夠使作為外裝部件的耐腐蝕性特別優(yōu)良。與此相對地,當Mo的含有率不足所述下限值時,可能難以通過其他成分的含有率等將作為外裝部件的耐腐蝕性調整成足夠優(yōu)良。此外,當Mo的含有率不足所述下限值時,可能在奧氏體化表面層61的生成時,難以充分高效地進行氮原子向基材的表面附近的導入(例如,向晶界的擴散)。另一方面,當Mo的含有率超過所述上限值時,奧氏體化表面層61的結構組織的不均勻化變得明顯,進而會產(chǎn)生Fe、Cr和Mo的析出物,可能會降低作為外裝部件的審美性。此外,若構成殼體的Fe-Cr系合金含有Nb的話,則奧氏體化表面層61的硬度提高,能夠使作為外裝部件的耐擦傷性、耐壓痕性等特別優(yōu)良。構成殼體的Fe-Cr系合金中的Nb的含有率優(yōu)選為0.08wt°/。0.28wt%,更優(yōu)選為0.10wt。/。0.25wt。/。。當Nb的含有率的值在所述范圍內時,能夠使作為外裝部件的美觀度特別優(yōu)良,并且能夠使耐久性(耐擦傷性、耐壓痕性等)特別優(yōu)良。與此相對地,當Nb的含有率不到所述下限值時,有可能不能充分發(fā)揮上述含有Nb所產(chǎn)生的效果。另一方面,當Nb的含有率超過所述上限值時,有可能產(chǎn)生作為外裝部件的耐腐蝕性降低的問題。此外,關于構成殼體的Fe-Cr系合金,優(yōu)選實際上不含Ni(鎳)或者Ni的含有率足夠小的合金。由此,在形成奧氏體化表面層61時,能夠更高效地進行氮原子向基材的表面附近的導入(例如,向晶界的擴散),能夠使作為外裝部件所需的耐腐蝕性、耐久性特別優(yōu)良。此外,磁遮蔽性也變得優(yōu)良,例如,在用作鐘表用外裝部件時,能夠更加可靠地防止鐘表的機芯因外部磁場而受到不好的影響。并且,能夠更加有效地防止金屬變態(tài)反應的發(fā)生等。關于構成殼體的Fe-Cr系合金中的Ni的含有率,優(yōu)選在0.05wtM以下,更優(yōu)選在0.01wt^以下。由此,能夠更加顯著地發(fā)揮上述效果。此外,關于構成殼體的Fe-Cr系合金,優(yōu)選實際上不含C(碳)或者C的含有率足夠小。由此,能夠更有效地在成形時將耐腐蝕性的降低抑制到最小限度。優(yōu)選該Fe-Cr系合金中的C的含有率在0.02wf/。以下,更優(yōu)選在0.01wty。以下。由此,可以使所述的效果更為顯著地發(fā)揮出來。此外,關于構成殼體的Fe-Cr系合金,優(yōu)選實際上不含S(硫)或者S的含有率足夠小。由此,能夠使作為外裝部件的耐腐蝕性特別優(yōu)良。該Fe-Cr系合金中的S的含有率優(yōu)選在0.02wt。/。以下,更優(yōu)選在0.01wtY。以下。由此,可以使所述的效果更為顯著地發(fā)揮出來。此外,關于構成殼體的Fe-Cr系合金,優(yōu)選實際上不含P(磷)或者P的含有率足夠小。由此,能夠使作為外裝部件的耐腐蝕性特別優(yōu)良。該Fe-Cr系合金中的P的含有率優(yōu)選在0.07wt。/。以下,更優(yōu)選在0.05wt。/o以下。由此,可以使所述的效果更為顯著地發(fā)揮出來。如上所述,在基材的表面附近,通過添加氮原子,而設置有奧氏體化了的奧氏體化表面層61。通過具有這樣的奧氏體化表面層61,作為外裝部件,具有優(yōu)良的硬度、并且耐擦傷性(不易出現(xiàn)損傷)、耐壓痕性(不易出現(xiàn)壓痕)等優(yōu)良。特別是基材主要由Fe-Cr系合金構成,并且具有奧氏體化表面層61,因而作為外裝部件具有優(yōu)良的美觀度,并且硬度高,耐擦傷性、耐壓痕性、耐腐蝕性等優(yōu)良。因此,作為外裝部件,其耐久性優(yōu)良,且能夠長時間地保持優(yōu)良的美觀度。此外,奧氏體化表面層61中的含氮率優(yōu)選為0.3wt%1.2wt%,更優(yōu)選為0.8wt%1.2wt%。當奧氏體化表面層61中的含氮率的值在所述范圍內時,能夠使作為外裝部件的美觀度和耐久性特別優(yōu)良。與此相對地,當奧氏體化表面層61中的含氮率不足所述下限值時,根據(jù)奧氏體化表面層61的厚度的不同等,可能難以使作為外裝部件的硬度、耐久性(耐擦傷性、耐壓痕性、耐腐蝕性等)足夠優(yōu)良。另一方面,當奧氏體化表面層61中的含氮率超過所述上限值時,根據(jù)奧氏體化表面層61的厚度的不同等,有可能難以控制含氮量,添加氮時需要較長時間或者復雜的設備。作為外裝部件,優(yōu)選設有奧氏體化表面層61的部位處的維氏硬度Hv在350以上,更優(yōu)選在400以上,進而更優(yōu)選在450以上。當維氏硬度Hv不足所述下限值時,根據(jù)作為外裝部件的用途的不同,可能無法得到足夠的耐擦傷性等。(殼體的制造方法)接著,對作為上述那樣的外裝部件的殼體制造方法進行說明。《基材準備工序》基材主要由上述的Fe-Cr系的鐵素體系不銹鋼構成。基材通常預先成形為作為要制造的外裝部件的對應形狀。由于一般該鐵素體系不銹鋼加工容易,因此即使是鐘表用外裝部件那樣的復雜且精細的形狀的殼體,也能夠容易且可靠地成形。對于用于制造外裝部件的基材,也可以在奧氏體化處理工序之前,實施例如鏡面加工、線條(筋目)加工、梨皮面加工等表面加工。由此,可以使得到的外裝部件的表面的光澤度具有變化,能夠進一步提高得到的外裝部件的裝飾性。鏡面加工例如可以釆用公知的研磨方法進行,例如可以采用拋光(磨光)研磨、轉筒研磨以及其他機械研磨等?!秺W氏體化處理工序》接著,對鐵素體系不銹鋼基材實施奧氏體化處理。由此,在基材的表面附近形成有奧氏體化表面層61,其余部位為鐵素體相內層部63(圖3)。奧氏體化處理并不限定于特定的方法,但是優(yōu)選在氮氣氛圍下實施熱處理,然后實施進行急冷的急冷處理。由此,能夠充分防止發(fā)生基材的表面粗糙等不良狀況,同時能夠高效地形成奧氏體化表面層61。此外,本工序中的熱處理優(yōu)選通過以下方式進行使放置基材的空間以預定的速度升溫,然后保持為預定的溫度(保持溫度)T。熱處理時的升溫速度并不特別限定,但是優(yōu)選為52(TC/分,更優(yōu)選為515"C/分。當升溫速度的值在所述范圍內時,能夠更為有效地防止結構組織的肥大化。與此相對地,當升溫速度不足所述下限值時,熱處理的時間變長,結構組織容易肥大化,并且表現(xiàn)出作為外裝部件的生產(chǎn)成本升高的趨勢。另一方面,當升溫速度超過所述上限值時,有可能使對熱處理設備的負荷增大。此外,熱處理時的保持溫度T并不特別限定,但是優(yōu)選為9501300°C,更優(yōu)選為10001200°C。當保持溫度的值在所述范圍內時,能夠充分防止基材的變形,表面粗糙等不良狀況的產(chǎn)生,同時能夠高效地形成合適的奧氏體化表面層61。與此相對地,當保持溫度不足所述下限值時,存在基材的奧氏體化不能充分地進行的危險。另一方面,若保持溫度超過所述上限值的話,則難以充分防止基材的變形、表面粗糙等不良狀況的產(chǎn)生,可能導致外裝部件的美觀度降低。另外,保持溫度T也可以在預定的溫度范圍內變動。這樣的情況下,優(yōu)選保持溫度T的最大值和最小值都是上述范圍內的值。此外,作為熱處理時將基材保持在950'C以上的時間的保持時間,優(yōu)選為348小時,更優(yōu)選為1030小時。保持時間的值在所述范圍內的話,能夠充分防止基材的變形,表面粗糙等不良狀況的產(chǎn)生,同時能夠高效地形成合適的奧氏體化表面層61。與此相對地,保持時間不足所述下限值時,存在基材的奧氏體化不能充分地進行的危險。另一方面,保持時間超過所述上限值的話,難以充分防止基材的變形、表面粗糙等不良狀況的產(chǎn)生,可能導致外裝部件的美觀度降低。另外,保持時間超過所述上限值的話,外裝部件的生產(chǎn)率會降低。此外,急冷處理時的冷卻速度(例如,基材的溫度從保持溫度T冷卻到IO(TC時的冷卻速度)并不特別限定,但是優(yōu)選在8(TC/秒以上,更優(yōu)選為100300'C/秒。由此,能夠形成硬度特別高且質地更為均一的奧氏體化表面層61,能夠使作為外裝部件的美觀度和耐久性特別優(yōu)良。與此相對地,冷卻速度不足所述下限值時,有可能會在冷卻時導致構成基材的Cr與氮發(fā)生非預期的反應,產(chǎn)生耐腐蝕性降低的問題。在以上的說明中,作為外裝部件的殼體,對由具有內層部63和奧氏體化表面層61的基材構成的殼體進行了說明,但是本發(fā)明的殼體也可以具有除基材以外的構成元件。例如也可以在奧氏體化表面層61的表面上具有至少一層公知的覆蓋層。由此能夠使作為外裝部件的耐腐蝕性、耐氣候性、耐水性、耐油性、耐擦傷性、耐壓痕性、耐磨損性、耐變色性、防銹性、防污性、防模糊性(防曇性)等特性更為優(yōu)良。此外,本發(fā)明的裝飾品并不限定于通過上述的方法制造出來的部件。下面,對本發(fā)明中的殼體的具體實施例進行說明。1.殼體的制造(實施例1)通過以下所示的方法,來制造殼體(手表的后蓋)。首先,準備以Fe為主要成分的Fe-Cr系的鐵素體系不銹鋼基材。該基材具有這樣的組分Fe—18.3wt%、Cr—2.25wt%、Mo—0.15wt。/。、Nb—0.26wt0/0、Mn_0.006wt%、C—0.001wto/o、S—0.022%、P_0.21wto/o、Si,主要由鐵素體相構成。另外,除此之外的作為不可避免的不純物質所含有的各元素的含有率均不足0.001wt%。接著,使用該基材,通過鍛造制作出具有手表的后蓋形狀的基材,然后對必要的部位進行切削、研磨。接著,清洗該基材。關于基材的清洗,首先進行30秒鐘的堿性電解脫脂,然后進行30秒鐘的堿性浸漬脫脂。然后,進行10秒鐘的中和、10秒鐘的水洗和10秒鐘的純水清洗。在如此進行了清洗后的基材的表面上實施用于形成奧氏體化表面層的奧氏體化處理,從而得到手表的后蓋。奧氏體化處理通過以下說明的方法進行。首先,準備奧氏體化處理裝置,該處理裝置具有由石墨纖維等隔熱材料圍起來的處理室;對處理室內進行加熱的加熱單元;對處理室內進行減壓(排氣)的減壓單元;以及向處理室內導入氮氣的氮氣導入單元o接著,將所述基材設置于該奧氏體化處理裝置的處理室內,然后通過減壓單元使處理室內減壓到2Pa。接下來,通過減壓單元對處理室內進行排氣,同時通過氮氣導入單元以2升/分的速度向處理室內導入氮氣,并將處理室內的壓力保持在0.080.12MPa。在該狀態(tài)下,通過加熱單元以5"/分的速度使處理室內的溫度上升到120CTC。將處理室內的溫度在120(TC下保持12小時后,通過水冷將所述基材冷卻到30°C。將該基材從1200'C冷卻到30。C時的冷卻速度平均為150°C/秒。由此,得到了手表的后蓋60,該后蓋60在基材的表面附近形成有導入氮原子而被奧氏體化了的奧氏體化表面層61。所形成的奧氏體化表面層61的厚度為350iim。此外,奧氏體化表面層61中的含氮率為0.9wt0/0。(實施例27)實施例27與實施例1的不同點僅在于構成基材的Fe-Cr系的鐵素體系不銹鋼的組分以及奧氏體化處理的條件如表1所示。除此不同點之夕卜,其余與所述實施例1一樣地制造出手表的后蓋。(比較例1)除了未實施奧氏體化處理之外,與所述實施例1一樣地制造出手表的后蓋。g卩,在本比較例中,將通過鍛造得到的基材直接用作后蓋。(比較例2)通過如下所示的方法來制造出手表的后蓋。首先,準備鐵素體系不銹鋼(主要由Fe構成,具有如下組分Fe—21.63wt%、Cr—2.28wt%、Mo—0.12wt%、Nb_0.06wt%、S—0.45%、Mn—0.8wt。/。、Si—0.018wt%、P—0.04wt%、C)的金屬粉末。該金屬粉末的平均粒徑為10um。將由75vol。/。的該金屬粉末、8vol。/。的聚乙烯、7vol。/。的聚丙烯以及10vol。/。的固體石蠟構成的材料混勻。使用拌合機將所述材料混勻。此外,混勻時的材料溫度為60°C。接著,對得到的混勻物進行粉碎、分級,成為平均粒徑為3mm的顆粒。使用該顆粒通過注射成形機進行金屬粉末注射成形(MIM),制造出具有手表的后蓋形狀的成形體。此時的成形體是考慮了脫粘合劑處理和燒結時的收縮而成形的。注射成形時的成形條件為模具溫度為40'C,注射壓力為80kgPcm2,注射時間為20秒,冷卻時間為40秒。接著,對所述成形體實施使用了脫脂爐的脫粘合劑處理,得到脫脂體。關于該脫粘合劑處理,在1.0X10"Pa的氬氣氛圍中,在8(TC下保持1小時,接著以1(TC/小時的速度升溫到400°C。測定熱處理時的樣本的重量,以重量停止減小的時刻為脫粘合劑的結束時刻。接下來,對這樣得到的脫脂體采用燒結爐進行燒結,得到基材。該燒結通過在1.3X1(T31.3X1(r4Pa的氬氣氛圍中實施9001100°CX6小時的熱處理來進行。對如上得到的基材的必要部位進行切削、研磨,得到手表的后蓋。(比較例3)通過如下所示方法制造出手表的后蓋。首先,準備奧氏體系不銹鋼(主要由Fe構成,具有如下組分Fe—18wt%、Cr—2.5wt%、Mo—0.03wt%、S—2wt%、Mn—0.8wt%、Si—0.04wt%、P—0.03wt%、C—15wt%、Ni)的金屬粉末。該金屬粉末的平均粒徑為lOum。將由75vol。/。的該金屬粉末、8vo。/。的聚乙烯、7voP/。的聚丙烯以及10vol。/。的固體石蠟構成的材料混勻。使用拌合機將所述材料混勻。此外,混勻時的材料溫度為60'C。接著,對得到的混勻物進行粉碎、分級,成為平均粒徑為3mm的顆粒。使用該顆粒通過注射成形機進行金屬粉末注射成形(MIM),制造出具有手表的殼體(后蓋)形狀的成形體。此時的成形體是考慮了脫粘合劑處理和燒結時的收縮而成形的。注射成形時的成形條件為模具溫度為40。C,注射壓力為80kgf/cm2,注射時間為20秒,冷卻時間為40秒。接著,對所述成形體實施使用了脫脂爐的脫粘合劑處理,得到脫脂體。關于該脫粘合劑處理,在1.0X10"Pa的氬氣氛圍中,在8(TC下保持1小時,接著以1(TC/小時的速度升溫到400°C。測定熱處理時的樣本的重量,以重量停止減少的時刻為脫粘合劑的結束時刻。接著,對這樣得到的脫脂體采用燒結爐進行燒結,得到基材。該燒結通過在1.3X10'31.3Xl(T4pa的氬氣氛圍中,實施900110(TCX6小時的熱處理來進行。對如上得到的基材的必要部位進行切削、研磨,得到手表的后蓋。將各實施例和比較例所采用的基材的組分、奧氏體化處理的條件、奧氏體化表面層的條件總結在表1中進行表示。<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>:a;2.殼體的外觀評價對所述各實施例和各比較例中制造出的各鐘表的后蓋,通過目視和顯微鏡進行觀察,按照以下4個階段的基準對它們的外觀進行評價。外觀優(yōu)良〇外觀良外觀稍有不良X:外觀不良3.表面層的耐擦傷性評價對所述各實施例和各比較例中制造出的各后蓋進行如下所示的試驗,評價耐擦傷性。將黃銅制的刷子按壓在各后蓋的表面上,進行50次往返滑動。此時按壓的荷重為0.2kgf。然后,對后蓋表面通過目視進行觀察,按照以下4個階段的基準對它們的外觀進行評價。在表面層的表面完全看不到傷痕的產(chǎn)生〇在表面層的表面基本看不到傷痕的產(chǎn)生在表面層的表面看到些許傷痕X:在表面層的表面可顯著地看到傷痕4.殼體的耐壓痕性評價對所述各實施例和各比較例中制造出的各后蓋,通過進行如下所示的試驗,來評價耐壓痕性。使SUS鋼(不銹鋼)制的球(直徑為lcm)從各后蓋上方高50cm的位置落下,對后蓋表面的凹部的大小(凹痕的直徑)進行測定,按照以下4個階段的基準來進行評價?!?凹痕直徑不到lmm,或者找不到凹痕〇凹痕直徑在lmm以上、且不到2mm凹痕直徑在2mm以上、且不到3mmX:凹痕直徑在3mm以上5.殼體的耐腐蝕性評價對所述各實施例和各比較例中制造出的各后蓋進行耐腐蝕性的評價。耐腐蝕性的評價這樣進行利用依據(jù)JISG0577的方法對孔蝕電位進行測量??孜g電位越高,可以說耐腐蝕性越優(yōu)良。6.殼體的磁遮蔽性(磁屏蔽性)評價對所述各實施例和各比較例中制造出的各后蓋進行如下所示的試驗,評價磁遮蔽性。對所述各實施例和各比較例中制造出的各后蓋,在各自的中心部附近在厚度方向進行沖裁。將沖裁下來的部分在3(TC以下的條件下粉碎,填充到明膠(if,^y)制的膠囊中。對各膠囊使用磁通計(QUANTUMDESIGN公司帝lj,MPMS-5SSQUID)測定磁化,得到磁滯曲線。磁化的測定在37。C條件下,—1000G1000G(約一80000m/A80000m/A)的磁場范圍內進行。求出所得到的磁滯曲線在磁場為0附近的斜率,并以此為透磁率。透磁率越高,可以說磁遮蔽性越優(yōu)良。這些結果與維氏硬度Hv—起表示在表2中。另外,作為維氏硬度Hv,表示對各后蓋的表面(對于各實施例來說是設有奧氏體化表面層的部位)以測定荷重為20gf進行測量所得的值。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>由表2可以明確,本發(fā)明的后蓋均具有優(yōu)良的美觀度,且耐擦傷性、耐壓痕性、耐腐蝕性也優(yōu)良。由這些結果可以知道,本發(fā)明的后蓋能夠長時間地保持優(yōu)良的美觀度。此外,本發(fā)明的后蓋的磁遮蔽性也優(yōu)良。此外,本發(fā)明的后蓋均具有沒有毛刺感的優(yōu)良的觸感。與此相對地,比較例的后蓋不能得到滿意的結果。權利要求1.一種設備,其具有作為被從外部磁場磁屏蔽開來的對象的被磁屏蔽構成元件、和殼體,該設備的特征在于,所述殼體由在表面上具有被奧氏體化了的表面層的鐵素體系不銹鋼構成,內部的鐵素體相具有內層部,該內層部具備對所述被磁屏蔽構成元件進行磁屏蔽的磁屏蔽功能。2.如權利要求1所述的設備,其特征在于,所述內層部具有厚度均一的基礎內層,該厚度均一的基礎內層不包括該內層部的與所述奧氏體化了的表面層之間的邊界區(qū)域。3.如權利要求1或2所述的設備,其特征在于,所述設備為鐘表,所述被磁屏蔽構成元件是鐘表內的機芯,所述結構的殼體是鐘表的機殼和/或與所述機芯對置配置的后蓋。4.如權利要求3所述的設備,其特征在于,位于鐘表的表盤和所述機芯之間的底板由磁屏蔽材料構成。5.如權利要求1至4中的任一項所述的設備,其特征在于,所述殼體以含有17wt。/。25wtn/。的Cr的Fe-Cr系的鐵素體系不銹鋼為基材,通過從該基材的表面添加氮原子而奧氏體化了的所述表面層在留有所述鐵素體相內層部的狀態(tài)下形成。6.如權利要求5所述的設備,其特征在于,所述基材中的Ni的含有率在0.05wt^以下。7.—種成為設備的外裝部件的殼體材料的制造方法,其特征在于,用鐵素體系不銹鋼來制作出希望的形狀的殼體,使該殼體從表面吸收氮原子將整體奧氏體化之后,通過急冷轉換為奧氏體單相,使該奧氏體單相升溫后,通過以生成氮化鉻的冷卻速度進行冷卻,來在表面保持為奧氏體化了的表面層的狀態(tài)下使內部恢復成鐵素體相內全文摘要本發(fā)明提供一種設備和殼體材料的制造方法,所述殼體材料容易加工、且充分具備作為外裝部件所要求的硬度、耐腐蝕性、美觀度等表面特性,并且還充分具有對機芯等被磁屏蔽構成元件進行磁屏蔽的功能,鐘表等設備通過使用這種殼體能夠提高作為商品的設計開發(fā)的自由度,并且無需專用的磁屏蔽材料就能夠容易地實現(xiàn)小型化。所述設備具有作為被從外部磁場磁屏蔽開來的對象的被磁屏蔽構成元件(1)和殼體(60、70),所述殼體由在表面上具有被奧氏體化了的表面層(61)的鐵素體系不銹鋼構成,內部的鐵素體相(63)具備具有對所述被磁屏蔽構成元件進行磁屏蔽的功能的內層結構。文檔編號G04G21/04GK101386953SQ20081021311公開日2009年3月18日申請日期2008年9月12日優(yōu)先權日2007年9月14日發(fā)明者高澤幸樹申請人:精工愛普生株式會社
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