CS212685B1

CS212685B1 - Plates or passports for the production of magnetic heads with increased durability

Info

Publication number: CS212685B1
Application number: CS162680A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Tischer
Original assignee: Zdenek Tischer
Priority date: 1980-03-10
Filing date: 1980-03-10
Publication date: 1982-03-26

Abstract

Vynález se týká plechů respektive pasů pro výrobu jader magnetických hlav, používaných pro záznam elektrických signálů, například u magnetofonů, pamětí matematických strojů a podobně, k jejichž výrobě se použije slitiny železa a niklu s přísadou vanadu. Vynález řeší problém zvýšené otěruvzdornosti a životnosti magnetických hlav a spočívá v objevu zvláštní vlastnosti vanadu, který ve slitině železa a niklu tvoří v místě tření hlavy tenkou souvislou vrstvu s vynikajícími antifrikčními vlastnostmi, a tím podstatně zvyšuje otěruvzdornost hlavy a prodlužuje její životnost. Důležité je, že přitom nedochází ke zvýšení tvrdosti slitiny, které zůstává dobře tvéřitelnou a umožňuje výrobu plechů respektive pasů pro jádra magnetických hlav i nejmenších požadovaných tlouštěk. Slitina železa, niklu a vanadu je jinak známa, avšak právě uvedený objev umožňuje její speciální po užití pro výrobu jader magnetických hlav, jak uvedeno. Využití vynálezu přichází v úvahu v podnicích, které se zabývají výrobou magnetických hlav pro účely uvedené v úvodu, tedy především v podnicích GŘ Tesla.The invention relates to sheets or strips for the production of magnetic head cores used for recording electrical signals, for example in tape recorders, memories of mathematical machines and the like, for the production of which an alloy of iron and nickel with the addition of vanadium is used. The invention solves the problem of increased wear resistance and service life of magnetic heads and consists in the discovery of a special property of vanadium, which in the alloy of iron and nickel forms a thin continuous layer with excellent antifriction properties at the point of friction of the head, thereby significantly increasing the wear resistance of the head and extending its service life. It is important that the hardness of the alloy does not increase, which remains easily formable and allows the production of sheets or strips for magnetic head cores of even the smallest required thicknesses. The alloy of iron, nickel and vanadium is otherwise known, but the aforementioned discovery enables its special use for the production of magnetic head cores, as stated. The use of the invention is possible in companies that manufacture magnetic heads for the purposes mentioned in the introduction, namely primarily in companies of the Tesla General Directorate.

Description

Vynález se týká plechů respektive pasů pro výrobu jader magnetických hlav, používaných pro záznam elektrických signálů, například magnetofonů, pamětí matematických strojů a podobně, k jejichž výrobě se použije slitiny železa a niklu s přísadou vanadu.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to sheets and bands for the manufacture of magnetic head cores used for recording electrical signals, for example tape recorders, mathematical machine memories, and the like, using vanadium iron-nickel alloys.

Magnetické hlavy, používané pro záznam elektrických signálů na pohyblivý nosič, se sklédéjí z plechů respektive pasů tloušíky 0,1 až 0,2 mm pro použiti v magnetofonech a tloušíky 0,05 až 0,1 mm popřípadě i tenčích pro použití v magnetické paměti matematických strojů. Tyto hlavy pracují v kmitočtovém rozsahu od několika desítek Hz až do stovek kHz a je nezbytné, aby odpovídaly i náročným požadavkům na citlivost. Proto materiál pro jádra magnetických hlav, tj. plechy respektive pasy musí vykazovat velkou počáteční permesbilitu, která je podmínkou pro dosažení vyhovující citlivosti hlavy a dále velký měrný odpor a musí být dostatečně tenké, aby byly omezeny vířivé proudy a dosažena dobrá funkce hlavy i při vysokých kmitočtech.The magnetic heads used for recording electrical signals on a movable carrier are sized from 0.1 to 0.2 mm thick sheets or bands for use in tape recorders and 0.05 to 0.1 mm thick or even thinner for use in magnetic mathematical memory machines. These heads operate in the frequency range of several tens of Hz up to hundreds of kHz and it is essential that they meet even the most demanding sensitivity requirements. Therefore, the material for the cores of the magnetic heads, i.e. the plates or the passports, must have a high initial permeability, which is a condition for achieving satisfactory head sensitivity and high resistivity, and must be thin enough to limit eddy currents and achieve good head function even at high frequencies.

Pro jádra hlav se dosud používají plechy respektive pasy vyrobené ze slitiny železa a niklu s hmotnostním obsahem cca 80 % niklu, s přídavky molybdenu, mědi, chrómu a podobně, zprevídla do celkového hmotnostního obsahu 10 %, které vykazují počáteční permeabilitu 20 000 až 50 000 a měrný odpor cca 0,5.10 V posledních letech technika magnetického záznamu značně pokročila a vzrostly nárcky na vlastnosti, magnetických hlav, zvláště přistoupil požadavek na maximální prodloužení životnosti hlavy. Magnetická hlava je při své funkcí zpravidla v těsném kontaktu s pohybujícím se nosičem záznamu, který není ideálně hladký.For the cores of the heads, the plates or passports made up of an iron-nickel alloy with about 80% nickel content, with the addition of molybdenum, copper, chromium and the like, have been used up to a total weight content of 10%. and resistivity of approx. As a rule, the magnetic head is in close contact with a moving record carrier which is not ideally smooth.

Čelo hlavy se postupně obrušuje, až dojde k takovému zhoršení jejích vlastností, že hlavu je nutno vyměnit. Mnohonásobné hlavy pro záznam vysokých kmitočtů, které se používají v pamětech počítačů a v měřicích magnetofonech, jsou velmi drahé a proto je snahou zmenšit jejich otěr a prodloužit jejich životnost. Tento problém se obvykle řeší vytvrzovatelnými slitinami s přídavkem titanu. Jsou to zpravidla slitiny, obsahující v hmotnostní koncentraci cca 80 % niklu, s přídavkem molybdenu, mědi a niobu, a to buS jednotlivě, nebo ve vzájemné kombinaci, až do celkového hmotnostního obsahu 10 95, které obsahují dále přísadu 2 až 3 % titanu, zbytek železo. Titan tvoří s některou složkou slitiny jemný precipitét, který působí na vzrůst tvrdosti, aniž by měl vliv na dosažení velké počáteční permeability. životnost hlavy z této slitiny vyrobené se prodlouží, avšak zvýšená tvrdost slitiny velmi nepříznivě ovlivňuje její váloovatelnost při válcování velmi tenkých plechů, například tloušíky 0,05 mm popřípadě i menších, ze kterých se sestavují magnetické hlavy pro vysoké kmitočty.The head forehead is gradually abraded until its properties deteriorate and the head needs to be replaced. Multiple high-frequency recording heads used in computer memories and tape recorders are very expensive and are therefore an attempt to reduce their abrasion and extend their service life. This problem is usually solved by curable alloys with titanium addition. They are generally alloys containing, by weight, approximately 80% nickel, with the addition of molybdenum, copper and niobium, either singly or in combination, up to a total weight of 10 95, which additionally contain an additive of 2 to 3% titanium, the rest iron. Titanium forms a fine precipite with some alloy component, which acts to increase hardness without affecting the large initial permeability. the life of the alloy head is prolonged, but the increased hardness of the alloy adversely affects its rolling ability when rolling very thin sheets, for example 0.05 mm thick or smaller, from which magnetic heads for high frequencies are assembled.

Tento nedostatek je odstraněn použitím slitiny obsahující v hmotnostní koncentraci 79 až 85 96 niklu, 4 až 10 % vanadu, zbytek železo a nezbytné nečistoty pro výrobu plechů popřípadě pasů pro výrobu jader magnetických hlav se zvýšenou životnosti podle vynálezu.This drawback is overcome by the use of an alloy containing, by weight, from 79 to 85% 96 nickel, 4 to 10% vanadium, the remainder iron and the necessary impurities for the production of sheets or bands for the production of magnetic head cores with increased durability according to the invention.

Výzkumem bylo prokázáno, že otěruvzdornost, není v přímém vztr^su k tvrdosti materiálu. Záleží na poměrech v místě styku hlavy s nosičem záznamu, především na zrnitosti materiálu, na tlaku v místě styku, na rychlosti vzájemného pohybu, na místním zvýšení teploty a podobně. Problémem bylo nalézt slitinu, které je schopna některou ze svých složek vytvářet ochrannou vrstvu, které omezuje otěr hlavy, aniž by zároveň zvyšovala tvrdost materiálu jejího jádra. Zkouškami se zjistilo, že takovou účinnou složkou může být vanad, protože vyšlo najevo, že vanad v místě tření vytváří tenkou souvislou vrstvu s vynikajícími antifrikčními vlastnostmi, přitom však nepůsobí zvýšení tvrdosti slitiny. Bylo prokázáno, že otěruvzdornost zvyšuje až na 2,5násobek, přičemž počáteční permeabilita této slitiny je v rozsahu 40 000 až 70 000, měrný odpor je 0,7 až Q,8.1Q^-t>no s výbornou tvářitelnosti. Objevem této zvláštní vlastnosti vanadu, který je ve slitině obsažen, se slitina, obsahující v hmotnostní koncentraci 79 až 85 95 niklu, 4 až 10 Ϊ vanadu, nejvýš 0,8 % technologických příměsí, například manganu a nezbytných nečistot, zbytek železo, které jinak je známa, stala použitelnou pro výrobu magnetických hlav s dlouhou životností.Research has shown that abrasion resistance is not directly related ^{to the} UK hardness of the material. It depends on the conditions at the point of contact of the head with the record carrier, especially the grain size of the material, the pressure at the point of contact, the speed of relative movement, the local temperature increase and the like. The problem was to find an alloy that is able to form one of its constituents to form a protective layer that limits the abrasion of the head without increasing the hardness of the core material. Tests have revealed that vanadium can be such an active ingredient, since it has been shown that vanadium forms a thin, continuous layer with excellent antifriction properties at the friction point, but does not increase the hardness of the alloy. It was found that abrasion resistance increases to 2.5 times, with an initial permeability of this alloy is in the range 40 000 to 70 000 the resistivity is 0.7 Q, 8.1Q ^-t> but with excellent formability. The discovery of this special characteristic of vanadium contained in an alloy is an alloy containing, by weight, 79 to 85 95 nickel, 4 to 10 Ϊ vanadium, not more than 0.8% of technological impurities such as manganese and necessary impurities, the rest of the iron It is known to be applicable to the manufacture of long-life magnetic heads.

212665212665

PříkladExample

Byla odlita slitina o hmotnostním obsahu 63 ® niklu, 5 % vanadu, 0,6 % nezbytných nečistot, zbytek železo, která byla válcována za tepla a za studená na pásy tloušťky 0,05 a 0,03 mm. Výlisky z tohoto plechu byly tepe?„ně zpracovány při teplotě 1 100 °C po dobu 3 hodin a popuštěny při teplotě 500 °C po dobu 1 hodiny. Na vzorcích byla zjištěna permeabilita 70 000 a měrný odpor 0,73.10”^Ω®. Magnetická hlava z těchto pasů vyrobená měla citlivost a kmitočtovou charakteristiku stejnou jako hlava z běžně používaných slitin, avšak její životnost byla 2,5x větší.An alloy with a weight content of 63 ® nickel, 5% vanadium, 0.6% of the necessary impurities was cast, the remainder iron, which was hot-rolled and cold-rolled onto strips of thickness 0.05 and 0.03 mm. Moldings from this sheet were heat treated at 1100 ° C for 3 hours and tempered at 500 ° C for 1 hour. The permeability was found to be 70,000 and the resistivity was 0.73.10 ”^ Ω®. The magnetic head made of these passports had a sensitivity and frequency response equal to that of a commonly used alloy, but its durability was 2.5 times greater.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

The use of an alloy containing, by weight, from 79 to 85% nickel, 4 to 10% vanadium, the remainder iron and necessarily impurities for the production of sheets or bands for the production of magnetic head cores with increased durability.