DE112022005236T5

DE112022005236T5 - Magnetischer Draht, zusammengesetzter magnetischer Draht, Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Drahtes und Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes

Info

Publication number: DE112022005236T5
Application number: DE112022005236.8T
Authority: DE
Inventors: Makoto Fujimoto; Tooru Tanji
Original assignee: DAIKOKU ELECTRIC WIRE CO Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd; Daikoku Electric Wire Co Ltd
Current assignee: DAIKOKU ELECTRIC WIRE CO Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd; Daikoku Electric Wire Co Ltd
Priority date: 2021-11-01
Filing date: 2022-10-25
Publication date: 2024-08-22
Also published as: JPWO2023074693A1; WO2023074693A1; CN118176313A

Abstract

Magnetischer Draht, der aus einer Legierung gefertigt ist, die Eisen und Kobalt als Hauptbestandteile aufweist, wobei der magnetische Draht eine Struktur aufweist, die mindestens eine α-Phase der α-Phase und eine γ-Phase umfasst, die Struktur eine Hochwinkelkorngrenze mit einer Fehlorientierung von 15° oder mehr aufweist, der Anteil der Fläche der α-Phase relativ zur Gesamtfläche der α-Phase und der γ-Phase in einem Querschnitt des magnetischen Drahtes 90% oder mehr beträgt, die durchschnittliche Kristallkorngröße der α-Phase in dem Querschnitt 2,5 µm oder weniger beträgt, und der Anteil der Länge der Hochwinkelkorngrenze im Verhältnis zur Gesamtlänge der Korngrenzen in der Struktur im Querschnitt 60% oder mehr beträgt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen magnetischen Draht, einen magnetischen Verbunddraht, ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Drahtes und ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes.
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2021-179074 , die am 01. November 2021 eingereicht wurde, und der gesamte Inhalt, der in der japanischen Patentanmeldung beschriebenen ist, wird hier durch Bezugnahme aufgenommen.
HINTERGRUND
Ein magnetischer Draht, der ein großes Barkhausensprungphänomen verursachen kann, wird üblicherweise in einem magnetischen Sensor verwendet. Dieser magnetische Sensor enthält einen Kern aus einem magnetischen Draht und eine Spule, die um den Außenumfang des Kerns gewickelt ist. Wenn ein bestimmtes externes Magnetfeld angelegt wird, verursacht dieser magnetische Draht eine schnelle magnetische Umkehrung, unabhängig von der Änderungsrate des externen Magnetfelds. Durch elektromagnetische Induktion wird an der Spule eine Pulsspannung erzeugt, die mit der schnellen magnetischen Umkehrung einhergeht. Der magnetische Sensor erfasst diese Pulsspannung als Ausgang.
Patentliteratur 1 bis Patentliteratur 4 beschreiben jeweils einen magnetischen Draht. In diesen Patentschriften sind magnetische Drähte beschrieben, die durch Wärmebehandlung und Verdrillen eines Drahtes aus einer Eisen-Nickel-Legierung oder einer Eisen-Kobalt-Vanadium-Legierung hergestellt werden. Patentliteratur 5 und Patentliteratur 6 beschreiben jeweils einen magnetischen Verbunddraht mit einem Beschichtungsmaterial auf der äußeren Umfangsfläche des magnetischen Drahtes. In Patentliteratur 5 ist beschrieben, dass ein ferromagnetischer Draht mit hoher Koerzitivkraft mit einer ferromagnetischen Schicht mit niedriger Koerzitivkraft und hoher Restmagnetisierung beschichtet wird. In Patentliteratur 6 ist beschrieben, dass ein ferromagnetischer Körper mit einer nichtmagnetischen Schicht überzogen wird.
LISTE VON ZITIERUNGEN
PATENTLITERATUR

PTL 1: Japanische Patentveröffentlichung Nr. 47-008956
PTL 2: Japanische Patentveröffentlichung Nr. 53-137641
PTL 3: Japanische Patentveröffentlichung Nr. 2006-114857
PTL 4: Japanische Patentveröffentlichung Nr. 2019-132698
PTL 5: Japanische Patentveröffentlichung Nr. 54-050373
PTL 6: Japanische Patentveröffentlichung Nr. 4-305904

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Der magnetische Draht der vorliegenden Erfindung ist
ein magnetischer Draht, der aus einer Legierung hergestellt ist, die Eisen und Kobalt als Hauptkomponenten umfasst, wobei
der magnetische Draht eine Struktur aufweist, die mindestens eine α-Phase der α-Phase und eine γ-Phase umfasst,
die Struktur eine Hochwinkelkorngrenze mit einer Fehlorientierung von 15° oder mehr aufweist,
ein Anteil einer Fläche der α-Phase relativ zu einer Gesamtfläche der α-Phase und der y-Phase in einem Querschnitt des magnetischen Drahtes 90% oder mehr beträgt,
eine durchschnittliche Kristallkorngröße der α-Phase im Querschnitt 2,5 µm oder weniger beträgt, und
ein Anteil der Länge der Hochwinkelkorngrenze im Verhältnis zur Gesamtlänge der Korngrenzen in der Struktur im Querschnitt 60% oder mehr beträgt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines magnetischen Drahtes gemäß einer Ausführungsform.
2 ist ein schematisches Diagramm einer Struktur des magnetischen Drahtes gemäß der Ausführungsform.
3 ist ein schematisches Diagramm der Korngrenzen der Struktur des magnetischen Drahtes gemäß der Ausführungsform.
4 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines magnetischen Verbunddrahtes gemäß einer Ausführungsform.
5 ist eine schematische Querschnittsansicht des magnetischen Verbunddrahtes gemäß der Ausführungsform.
6 ist ein schematisches Diagramm von Verdrehungsmarkierungen in dem magnetischen Verbunddraht gemäß der Ausführungsform.
7 ist eine Phasenkarte von Probe Nr. 1, die durch das EBSD-Verfahren erhalten wurde.
8 ist eine Bildqualität (image quality, IQ) -Karte der Probe Nr. 1, die durch das EBSD-Verfahren erhalten wurde.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
[Problem, das durch die vorliegende Erfindung zu lösen ist]
Der magnetische Draht, der ein großes Barkhausensprungphänomen verursacht, muss eine weitere hohe Ausgabe aufweisen.
Das Leistungsvermögen des oben beschriebenen magnetischen Sensors hängt weitgehend von den Eigenschaften des im Kern verwendeten magnetischen Drahtes ab.
Um eine Miniaturisierung und eine hohe Ausgabe eines magnetischen Sensors zu erreichen, wird ein magnetischer Draht gewünscht, der eine hohe Ausgabe ermöglicht.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass ein magnetischer Draht mit hervorragenden Ausgabeeigenschaften bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen magnetischen Verbunddraht mit ausgezeichneten Ausgabeeigenschaften bereitzustellen. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Drahtes bereitzustellen, wobei das Verfahren in der Lage ist, einen magnetischen Draht mit hervorragenden Ausgabeeigenschaften herzustellen. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes bereitzustellen, wobei das Verfahren in der Lage ist, einen magnetischen Verbunddraht mit hervorragenden Ausgabeeigenschaften herzustellen.
[Vorteilhafter Effekt der vorliegenden Erfindung]
Der magnetische Draht der vorliegenden Erfindung weist hervorragende Ausgabeeigenschaften auf.
[Beschreibung der Ausführungsformen]
Im Allgemeinen weist der magnetische Draht eine hohe uniaxiale Anisotropie entlang der Länge des magnetischen Drahtes auf und je höher die Energie einer magnetischen Domänenwand ist, desto leichter wird der magnetische Draht entlang der Länge des magnetischen Drahtes magnetisiert, so dass eine magnetische Einzeldomänenstruktur leicht gebildet wird. Infolgedessen tritt leicht ein großes Barkhausen-Phänomen auf. Das heißt, je größer die uniaxiale Anisotropie des magnetischen Drahtes und die Energie der magnetischen Domänenwand ist, desto mehr werden die Ausgabeeigenschaften des magnetischen Drahtes verbessert. Um die uniaxiale Anisotropie des magnetischen Drahtes und die Energie der magnetischen Domänenwand zu erhöhen, wird der magnetische Draht verdrillt. In dem verdrillten magnetischen Draht werden im Inneren des magnetischen Drahtes Zug-Eigenspannungen entlang der Länge des magnetischen Drahtes erzeugt. Mit zunehmender uniaxialer Anisotropie des magnetischen Drahtes nimmt daher gleichzeitig die Energie der magnetischen Domänenwand zu. Je kleiner die Länge des magnetischen Drahtes ist, desto leichter wird die Schwankung in der Ausgabe erhöht. Dies wird damit begründet, dass der Einfluss des im magnetischen Draht erzeugten diamagnetischen Feldes zunimmt, was die Ausbildung einer magnetischen Einzeldomänenstruktur erschwert.
Die gegenwärtigen Erfinder haben sich intensiv mit der Verbesserung der Ausgabeeigenschaften des magnetischen Drahtes befasst und sind zu folgendem Ergebnis gekommen. Indem ein Draht, der das Material eines magnetischen Drahtes ist, einer Wärmebehandlung bei einer bestimmten Temperatur unterzogen wird, wird der Draht dazu gebracht, eine bestimmte Struktur zu haben, in der eine α-Phase und eine γ-Phase koexistieren. Dann haben die Erfinder festgestellt, dass in dem magnetischen Draht, der durch Verdrillen des Drahtes mit der oben genannten spezifischen Struktur hergestellt wird, eine hohe Ausgabe erzielt werden kann und Schwankungen in der Ausgabe gering sind. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass der magnetische Draht, der in einem Zustand verdrillt wurde, in dem er die oben genannte spezifische Struktur aufweist, eine unkonventionelle neue Struktur hat. Insbesondere in der Struktur des magnetischen Drahtes, jede der drei Anforderungen: der Flächenanteil der α-Phase, die durchschnittliche Kristallkorngröße der α-Phase, und der Anteil der Länge der hohen Winkel Korngrenze erfüllt einen bestimmten Bereich.
Die vorliegende Erfindung basiert auf den oben genannten Erkenntnissen. Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden zunächst aufgelistet und beschrieben.

(1) Der magnetische Draht gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein magnetischer Draht, der aus einer Legierung hergestellt ist, die Eisen und Kobalt als Hauptbestandteile enthält, wobei der magnetische Draht ein Gefüge aufweist, das mindestens eine α-Phase der α-Phase und eine γ-Phase umfasst, die Struktur eine Hochwinkelkorngrenze mit einer Fehlorientierung von 15° oder mehr aufweist, ein Anteil einer Fläche der α-Phase relativ zu einer Gesamtfläche der α-Phase und der γ-Phase in einem Querschnitt des magnetischen Drahtes 90% oder mehr beträgt, eine durchschnittliche Kristallkorngröße der α-Phase im Querschnitt 2,5 µm oder weniger beträgt, und ein Anteil der Länge der Hochwinkelkorngrenze im Verhältnis zur Gesamtlänge der Korngrenzen in der Struktur im Querschnitt 60% oder mehr beträgt.

Der magnetische Draht der vorliegenden Erfindung weist eine spezifische Struktur auf, bei der der Flächenanteil der α-Phase, die durchschnittliche Kristallkorngröße der α-Phase und der Anteil der Länge der Hochwinkelkorngrenze jeweils den oben genannten Bereich erfüllt. Der magnetische Draht der vorliegenden Erfindung, der eine spezifische Struktur aufweist, hat hervorragende Ausgabeeigenschaften. Die hier verwendete α-Phase ist eine Phase, deren Kristallstruktur durch eine Strukturanalyse mittels Elektronenrückstreubeugung (electron back scattered diffraction pattern, EBSD) -Methode als kubisch-raumzentriertes Gitter (body-centered cubic lattice, BCC) bestimmt wurde. Bei der α-Phase handelt es sich beispielsweise um eine Ferritphase und/oder eine Martensitphase. Die α-Phase umfasst eine Phase mit der Ordnung B2. Die geordnete B2-Phase ist eine Phase, in der Fe-Atome und Co-Atome in einer regelmäßigen Anordnung vorhanden sind. Die γ-Phase, wie sie hier verwendet wird, ist eine Phase, deren Kristallstruktur durch eine Strukturanalyse mit der EBSD-Methode als kubischflächenzentriertes Gitter (face-centered cubic lattice, FCC) bestimmt wurde. Die γ-Phase ist z. B. eine Austenitphase. Die Methoden zur Messung des Flächenanteils der α-Phase, der durchschnittlichen Kristallkorngröße der α-Phase und des Anteils der Länge der Hochwinkelkorngrenze werden im Folgenden beschrieben.
Da in dem magnetischen Draht der vorliegenden Erfindung eine hohe Ausgabe erzielt werden kann, kann der oben beschriebene Magnetsensor eine hohe Ausgabe erzielen, wenn der magnetische Draht der vorliegenden Erfindung für den Kern des magnetischen Sensors verwendet wird. Darüber hinaus kann bei dem magnetischen Draht der vorliegenden Erfindung eine hohe Ausgabe erreicht werden und die Variation in der Ausgabe ist klein. Selbst wenn der magnetische Draht der vorliegenden Erfindung durch Verringerung des Durchmessers des magnetischen Drahtes oder durch Verringerung der Länge des magnetischen Drahtes miniaturisiert wird, ist eine stabile Ausgabe leicht zu erzielen. Somit kann eine Miniaturisierung des magnetischen Sensors erreicht werden.
(2) In dem magnetischen Draht nach (1) oben kann die Legierung eine Zusammensetzung aufweisen, die 40 Massenprozent oder mehr und 70 Massenprozent oder weniger Kobalt, 2 Massenprozent oder mehr und 12 Massenprozent oder weniger Vanadium und den Rest Eisen und unvermeidliche Verunreinigungen aufweist.
Bei dem magnetischen Draht nach (2) oben mit einer Legierung mit der obigen spezifischen Zusammensetzung wird leicht eine hohe Ausgabe erzielt.
(3) In dem magnetischen Draht nach (1) oben
kann die Legierung eine Zusammensetzung aufweisen, die 40 Massenprozent oder mehr und 70 Massenprozent oder weniger Kobalt und 2 Massenprozent oder mehr und 12 Massenprozent oder weniger Vanadium umfasst und die ferner mindestens ein Element umfasst, das aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus 0,1 Massenprozent oder mehr und 1. 0,0 Massenprozent oder mehr und 1 Massenprozent oder weniger Silizium, 0,05 Massenprozent oder mehr und 0,5 Massenprozent oder weniger Titan, 0,2 Massenprozent oder mehr und 1,0 Massenprozent oder weniger Aluminium und 0,2 Massenprozent oder mehr und 1,2 Massenprozent oder weniger Mangan, und als Rest Eisen und unvermeidliche Verunreinigungen .
Bei dem magnetischen Draht nach (3) oben ist eine weitere hohe Ausgabe zu erhalten.

In dem magnetischen Draht nach einem von (1) bis (3) oben kann die Struktur weiterhin eine Σ3-Korngrenze aufweisen, und der Anteil der Länge der Σ3-Korngrenze kann im Verhältnis zur Gesamtlänge der Korngrenzen 5% oder mehr betragen.

In dem magnetischen Draht nach (4) oben mit einer spezifischen Struktur, in der der Anteil der Länge der Σ3-Korngrenze zusätzlich zu den oben beschriebenen drei Anforderungen den obigen Bereich erfüllt, kann eine hohe Ausgabe erzielt werden und eine stabile Ausgabe ist leicht zu erhalten. Das Verfahren zur Messung des Längenanteils der Σ3-Korngrenze wird im Folgenden beschrieben.
(5) In dem magnetischen Draht nach einem von (1) bis (4) oben kann der Wert der durchschnittlichen Kernfehlorientierung (KAM) der α-Phase im Querschnitt 0,45° oder mehr betragen.
In dem magnetischen Draht nach (5) oben mit einer spezifischen Struktur, in der der KAM-Wert der α-Phase den obigen Bereich zusätzlich zu den oben beschriebenen drei Anforderungen erfüllt, kann eine hohe Ausgabe erhalten werden und eine stabile Ausgabe ist leicht zu erhalten. Das Verfahren zur Messung des KAM-Wertes einer Phase wird im Folgenden beschrieben.
(6) Bei dem magnetischen Draht nach einem von (1) bis (5) oben
kann der Durchmesser des magnetischen Drahtes 0,1 mm oder mehr und 1,0 mm oder weniger betragen, und
die Länge des magnetischen Drahtes kann 25 mm oder weniger betragen.
Je kleiner der Durchmesser oder die Länge des magnetischen Drahtes ist, desto mehr wird das Volumen des magnetischen Drahtes reduziert, so dass die Ausgabe des magnetischen Drahtes verringert wird. Insbesondere, je kleiner die Länge des magnetischen Drahtes ist, desto größer ist der Einfluss des diamagnetischen Feldes, so dass die Ausgabe des magnetischen Drahtes leicht variiert. Bei dem magnetischen Draht der vorliegenden Erfindung kann eine hohe Ausgabe erzielt werden und die Schwankung in der Ausgabe ist gering, so dass eine stabile Ausgabe leicht erzielt werden kann, selbst wenn der Durchmesser des magnetischen Drahtes klein gemacht wird oder die Länge des magnetischen Drahtes klein gemacht wird. Der magnetische Draht nach (6) oben gewährleistet auch bei einem kleinen Durchmesser oder einer kleinen Länge problemlos ausreichende Ausgabeeigenschaften. Wenn der magnetische Draht nach (6) oben für den Kern des magnetischen Sensors verwendet wird, kann eine Miniaturisierung des magnetischen Sensors erreicht werden.
(7) Der magnetische Verbunddraht gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist
ein magnetischer Verbunddraht, der ein Kernmaterial und ein Beschichtungsmaterial zum Bedecken einer äußeren Umfangsfläche des Kernmaterials umfasst, wobei
das Kernmaterial aus dem magnetischen Draht gemäß einem von (1) bis (6) hergestellt ist, und
ein Anteil eines Durchmessers des Kernmaterials relativ zu einem Durchmesser des magnetischen Verbunddrahtes 45% oder mehr und 95% oder weniger beträgt.
Der magnetische Verbunddraht der vorliegenden Erfindung mit einem Kernmaterial, das aus dem oben genannten Magnetdraht der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, hat ausgezeichnete Ausgabeeigenschaften. In dem magnetischen Verbunddraht der vorliegenden Erfindung kann eine hohe Ausgabe erzielt werden, so dass der magnetische Sensor eine hohe Ausgabe erreichen kann, wenn der magnetische Verbunddraht der vorliegenden Erfindung für den Kern des oben beschriebenen magnetischen Sensors verwendet wird. Darüber hinaus kann bei dem magnetischen Verbunddraht der vorliegenden Erfindung eine hohe Ausgabe erhalten werden und die Variation in der Ausgabe ist klein. Selbst wenn der magnetische Verbunddraht der vorliegenden Erfindung durch Verringerung des Durchmessers des magnetischen Verbunddrahtes oder durch Verringerung der Länge des magnetischen Verbunddrahtes miniaturisiert wird, kann leicht eine stabile Ausgabe erzielt werden. Somit kann eine Miniaturisierung des magnetischen Sensors erreicht werden.
(8) In dem magnetischen Verbunddraht nach (7) oben
kann der Schmelzpunkt des Beschichtungsmaterials mehr als 850°C betragen.
Im Herstellungsverfahren kann der magnetische Verbunddraht nach (8) oben einer ersten Wärmebehandlung in einem Zustand unterzogen werden, in dem das Kernmaterial mit dem Beschichtungsmaterial beschichtet ist.
(9) In dem magnetischen Verbunddraht nach (7) oder (8) oben
kann die Vickershärte des Beschichtungsmaterials 200 HV oder mehr betragen.
In dem magnetischen Verbunddraht nach (9) oben wird durch Verdrehen leicht eine Zugeigenspannung in das Kernmaterial eingebracht. Infolgedessen wird die uniaxiale Anisotropie des Kernmaterials leicht erhöht und die Ausgabecharakteristiken des Kernmaterials werden leicht verbessert. In dem magnetischen Verbunddraht nach (9) oben wird leicht eine weitere hohe Ausgabe erreicht.
(10) In dem magnetischen Verbunddraht nach einem von (7) bis (9) oben
kann die äußere Umfangsfläche des Beschichtungsmaterials eine Verdrehungsmarkierung aufweisen, und
der Winkel der Verdrehungsmarkierung relativ zur Achsenlinie des magnetischen Verbunddrahtes 4° oder mehr und 60° oder weniger betragen kann.
In dem magnetischen Verbunddraht mit einer Verdrehungsmarkierung wird die durch Verdrillung in das Kernmaterial eingebrachte Zugeigenspannung leicht aufrechterhalten. Wenn der Winkel der Verdrehungsmarkierung innerhalb des obigen Bereichs liegt, wird die Zugeigenspannung entlang der Länge leicht gleichmäßig über die gesamte Länge des Kernmaterials eingeführt. Infolgedessen werden die Ausgabeeigenschaften des Kernmaterials leicht verbessert. In dem magnetischen Verbunddraht der obigen (10) ist eine weitere hohe Ausgabe leicht zu erhalten.
(11) Das Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Drahtes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst:

ein Ziehen eines Materials aus einer Legierung, die Eisen und Kobalt als Hauptbestandteile aufweist, um einen gezogenen Draht zu erhalten,
ein Unterziehen des Drahtes einer ersten Wärmebehandlung, um ein erstes wärmebehandeltes Material zu erhalten, und
ein Verdrehen des ersten wärmebehandelten Materials, wobei
die erste Wärmebehandlung unter solchen Bedingungen durchgeführt wird, dass eine Struktur der Legierung des ersten wärmebehandelten Materials eine α-Phase und eine γ-Phase umfasst und ein Anteil einer Fläche der α-Phase relativ zu einer Gesamtfläche der α-Phase und der γ-Phase in einem Querschnitt des ersten wärmebehandelten Materials 90% oder mehr beträgt.

Das Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Drahtes der vorliegenden Erfindung kann einen magnetischen Draht mit hervorragenden Ausgabeeigenschaften herstellen. Dies liegt daran, dass die Struktur des ersten wärmebehandelten Materials durch die erste Wärmebehandlung so gesteuert wird, dass eine spezifische Struktur entsteht, in der die α-Phase und die γ-Phase nebeneinander bestehen. Durch Verdrehen des ersten wärmebehandelten Materials mit der oben genannten spezifischen Struktur kann ein magnetischer Draht mit hohen Ausgabeeigenschaften erhalten werden.
(12) Bei dem Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Drahtes nach (11) oben
kann das Verdrehen unter solchen Bedingungen durchgeführt werden, dass der Betrag der Dehnung auf einer Oberfläche des verdrehten ersten wärmebehandelten Materials 1,0 oder mehr und 4,5 oder weniger beträgt.
Gemäß dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren nach (12) oben kann ein magnetischer Draht mit hohen Ausgabeeigenschaften stabil hergestellt werden.
(13) Das Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Drahtes gemäß (11) oder (12) kann umfassen:

ein Unterziehen des ersten wärmebehandelten Materials nach dem Verdrehen einer zweiten Wärmebehandlung nach dem Verdrehen, oder ein Unterziehen des ersten wärmebehandelten Materials während des Verdrehens einer zweiten Wärmebehandlung gleichzeitig mit dem Verdrehen.

Das erste wärmebehandelte Material nach dem Verdrehen oder das erste wärmebehandelte Material während des Verdrehen kann einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 150°C oder mehr und 400°C oder weniger in der zweiten Wärmebehandlung unterzogen werden.
Gemäß dem Herstellungsverfahren nach (13) oben können die Ausgabeeigenschaften des magnetischen Drahtes verbessert werden.
(14) Bei dem Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Drahtes nach von (11) bis (13) oben
kann der gezogene Draht einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von mehr als 750°C und 850°C oder weniger in der ersten Wärmebehandlung unterzogen werden.
Gemäß dem Herstellungsverfahren nach (14) oben lässt sich die Struktur des ersten wärmebehandelten Materials leicht so steuern, dass es die oben beschriebene spezifische Struktur aufweist.
(15) Bei dem Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Drahtes nach einem von (11) bis (14) oben
kann die Gewinnung eines gezogenen Drahtes das Ziehen des Materials mit einer Arbeitsrate von 10% oder mehr umfassen.
Gemäß dem Herstellungsverfahren nach (15) oben wird ein magnetischer Draht mit hohen Ausgabeeigenschaften leicht erhalten.
(16) Das Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst:

ein Beschichten einer äußeren Umfangsfläche eines Kernmaterials aus einer Legierung, die Eisen und Kobalt als Hauptkomponenten aufweist, mit einem Beschichtungsmaterial, um einen beschichteten Draht zu erhalten,
ein Ziehen des beschichteten Drahtes, um einen gezogenen Draht zu erhalten,
ein Unterziehen des gezogenen Drahtes einer ersten Wärmebehandlung, um ein erstes wärmebehandeltes Material zu erhalten, und
ein Verdrehen des ersten wärmebehandelten Materials, wobei
die erste Wärmebehandlung unter solchen Bedingungen durchgeführt wird, dass eine Struktur der Legierung des Kernmaterials in dem ersten wärmebehandelten Material eine α-Phase und eine γ-Phase umfasst und ein Anteil einer Fläche der α-Phase relativ zu einer Gesamtfläche der α-Phase und der γ-Phase in einem Querschnitt des Kernmaterials 90% oder mehr beträgt.

Das Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes der vorliegenden Erfindung kann einen magnetischen Verbunddraht mit hervorragenden Ausgabeeigenschaften herstellen. Dies liegt daran, dass die Struktur des Kernmaterials in dem ersten wärmebehandelten Material durch die erste Wärmebehandlung so gesteuert wird, dass eine spezifische Struktur entsteht, in der die α-Phase und die γ-Phase nebeneinander bestehen. Gemäß dem Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes der vorliegenden Erfindung kann durch Verdrehen bzw. Verdrillen des ersten wärmebehandelten Materials ein magnetischer Verbunddraht mit hohen Ausgabeeigenschaften erhalten werden.
Bei dem Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes der vorliegenden Erfindung wird das Verdrehen bzw. Verdrillen in einem Zustand durchgeführt, in dem das Kernmaterial mit dem Beschichtungsmaterial beschichtet ist. Wenn der magnetische Verbunddraht verdrillt wird, wird das Kernmaterial durch das Beschichtungsmaterial in der Nähe der äußeren Umfangsfläche des Kernmaterials gezogen, und das Kernmaterial wird über die Länge des Kernmaterials gedehnt. Durch die Verdrehung wird eine Zugeigenspannung entlang der Länge des Kernmaterials in das Kernmaterial eingebracht. Dadurch erhöht sich die Zugeigenspannung und die einachsige Anisotropie des Kernmaterials nimmt zu. Da die uniaxiale Anisotropie des Kernmaterials zunimmt, werden die Ausgabeeigenschaften des Kernmaterials verbessert.
(17) Bei dem Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes nach (16) oben
kann das Verdrehen unter solchen Bedingungen durchgeführt werden, dass ein Betrag der Dehnung auf einer Oberfläche des verdrehten ersten wärmebehandelten Materials 0,8 oder mehr und 3,0 oder weniger beträgt.
Gemäß dem Herstellungsverfahren nach (17) oben kann ein magnetischer Verbunddraht mit hohen Ausgabeeigenschaften stabil hergestellt werden.
(18) Das Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes nach (16) oder (17) oben kann umfassen:

Das erste wärmebehandelte Material nach dem Verdrehen oder das erste wärmebehandelte Material während des Verdrehens kann einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 150°C oder mehr und 400°C oder weniger in der zweiten Wärmebehandlung unterzogen werden.
Gemäß dem Herstellungsverfahren nach (18) oben können die Ausgabeeigenschaften des magnetischen Verbunddrahtes verbessert werden.
(19) Bei dem Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes nach einem von (16) bis (18) oben
kann der gezogene Draht einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von mehr als 750°C und 850°C oder weniger in der ersten Wärmebehandlung unterzogen werden.
Gemäß dem Herstellungsverfahren nach (19) kann die Struktur des Kernmaterials in dem ersten wärmebehandelten Material leicht so gesteuert werden, dass es die oben beschriebene spezifische Struktur aufweist.
(20) Bei dem Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes nach einem der obigen Punkte (16) bis (19)
kann die Herstellung eines gezogenen Drahtes das Ziehen des Kernmaterials des beschichteten Drahtes mit einer Arbeitsrate von 10% oder mehr umfassen.
Gemäß dem Herstellungsverfahren nach (20) oben wird ein magnetischer Verbunddraht mit hohen Ausgabecharakteristiken leicht erhalten.
[Detail der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung]
Nachfolgend sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen beziehen sich die gleichen Bezugszeichen auf die gleichen Objekte.
[Magnetischer Draht]
(Zusammenfassung)
Mit Bezug auf 1 bis 3 wird ein magnetischer Draht 1 gemäß einer Ausführungsform beschrieben. Der magnetische Draht 1 verursacht ein großes Barkhausensprungphänomen, wenn ein externes Magnetfeld angelegt wird. Der magnetische Draht 1 wird aus einer Legierung hergestellt, die Eisen und Kobalt als Hauptbestandteile umfasst. Der magnetische Draht 1 mit einer spezifischen Struktur 10 hat hervorragende Ausgabeeigenschaften. Nachfolgend wird der magnetische Draht 1 einer Ausführungsform im Detail beschrieben.
In der folgenden Beschreibung werden die Elemente durch Elementsymbole dargestellt. Fe ist Eisen. Co ist Kobalt. V ist Vanadium. Si ist Silizium. Ti ist Titan. Al ist Aluminium. Mn ist Mangan. Ni ist Nickel. Cr ist Chrom. Mo ist Molybdän. Nb ist Niob. W ist Wolfram. Cu ist Kupfer. Der Gehalt eines Elements ist der Anteil des Elements, der in der Legierung enthalten ist, ausgedrückt in Massenprozent. Die gesamte Legierung wird als 100 Massenprozent betrachtet.
(Zusammensetzung)
Die Zusammensetzung der Legierung, aus der der magnetische Draht 1 gebildet ist, weist Fe und Co als Hauptbestandteile auf. Der Begriff „weist Fe und Co als Hauptkomponenten auf“ bedeutet, dass Fe und Co in einer Menge von insgesamt 75 Massenprozent oder mehr enthalten sind. Der magnetische Draht 1 kann durch Verdrillen gute Ausgabeeigenschaften erhalten. Der Schmelzpunkt der Legierung, aus der der magnetische Draht 1 gebildet ist, liegt beispielsweise bei 1300°C. Die Zusammensetzung des magnetischen Drahts 1 kann insgesamt 80 Masseprozent oder mehr oder 85 Masseprozent oder mehr an Fe und Co aufweisen. Die Zusammensetzung des magnetischen Drahtes 1 kann auch ein anderes Zusatzelement als Fe und Co aufweisen. Spezifische Beispiele für die Zusammensetzung umfassen eine Zusammensetzung, die 40 Massenprozent oder mehr und 70 Massenprozent oder weniger Co, 2 Massenprozent oder mehr und 12 Massenprozent oder weniger V und den Rest Fe und unvermeidliche Verunreinigungen aufweist. Der magnetische Draht 1 aus einer Legierung mit einer solchen Zusammensetzung kann leicht eine hohe Ausgabe erzielen. Wenn der Co-Anteil 40 Massenprozent oder mehr und 70 Massenprozent oder weniger beträgt, werden die Ausgabecharakteristiken verbessert. Wenn der V-Anteil 2 Massenprozent oder mehr beträgt, werden die Ausgabeeigenschaften verbessert und die Verdrehung oder Verdrillung kann während des Herstellungsprozesses leicht durchgeführt werden. Selbst wenn mehr als 12 Massenprozent V enthalten sind, kann keine höhere Wirkung erzielt werden, so dass die Obergrenze für den V-Anteil bei 12 Massenprozent liegt. Der Gehalt an Co kann 42 Masseprozent oder mehr und 63 Masseprozent oder weniger betragen, oder 45 Masseprozent oder mehr und 55 Masseprozent oder weniger, oder 48 Masseprozent oder mehr und 53 Masseprozent oder weniger. Der Gehalt an V kann 5 Masseprozent oder mehr und 12 Masseprozent oder weniger betragen, oder er kann ferner 7 Masseprozent oder mehr und 11,5 Masseprozent oder weniger betragen, oder 8,5 Masseprozent oder mehr und 11 Masseprozent oder weniger.
Ferner kann die Zusammensetzung des magnetischen Drahtes 1 eine Zusammensetzung sein, die ein oder mehrere Elemente aufweist, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Si, Ti, Al und Mn gebildet ist, zusätzlich zu Co und V, und der Rest mit Fe und unvermeidlichen Verunreinigungen. Diese Elemente verbessern die Ausgabeeigenschaften des magnetischen Drahtes 1. Der Gehalt an Si beträgt mehr als 0 Massenprozent und 1,0 Massenprozent oder weniger. Der Gehalt an Ti beträgt mehr als 0 Massenprozent und 0,5 Massenprozent oder weniger. Der Gehalt an Al ist größer als 0 Masseprozent und kleiner/gleich 1,0 Masseprozent. Der Gehalt an Mn beträgt mehr als 0 Masse-% und höchstens 1,2 Masse-%. Um den oben genannten Effekt zu erzielen, kann der Anteil an Si 0,1 Massenprozent oder mehr oder 0,15 Massenprozent oder mehr betragen. Um den oben genannten Effekt zu erzielen, kann der Anteil an Ti 0,05 Masseprozent oder mehr oder 0,08 Masseprozent oder mehr betragen. Um den oben genannten Effekt zu erzielen, kann der Anteil an Al 0,2 Massenprozent oder mehr oder 0,3 Massenprozent oder mehr betragen. Um den oben genannten Effekt zu erzielen, kann der Mn-Anteil 0,2 Massenprozent oder mehr betragen, oder auch 0,4 Massenprozent oder mehr. Der Gehalt an Si, das als unvermeidliche Verunreinigung enthalten ist, beträgt weniger als 0,1 Massenprozent. Der Gehalt an Ti, das als unvermeidbare Verunreinigung enthalten ist, beträgt weniger als 0,05 Masseprozent. Der Gehalt an Al, das als unvermeidbare Verunreinigung enthalten ist, beträgt weniger als 0,2 Massenprozent. Der Gehalt an Mn, das als unvermeidbare Verunreinigung enthalten ist, beträgt weniger als 0,2 Massenprozent. Selbst wenn jedes der oben genannten Elemente übermäßig enthalten ist, ist keine größere Wirkung zu erwarten. Der Gehalt an Si kann 0,1 Massenprozent oder mehr und 0,7 Massenprozent oder weniger betragen, oder er kann auch 0,15 Massenprozent oder mehr und 0,5 Massenprozent oder weniger betragen. Der Gehalt an Ti kann 0,05 Masseprozent oder mehr und 0,4 Masseprozent oder weniger betragen, oder er kann auch 0,08 Masseprozent oder mehr und 0,3 Masseprozent oder weniger betragen. Der Gehalt an Al kann 0,2 Masseprozent oder mehr und 0,9 Masseprozent oder weniger betragen, oder er kann auch 0,3 Masseprozent oder mehr und 0,8 Masseprozent oder weniger betragen. Der Gehalt an Mn kann 0,2 Masseprozent oder mehr und 1,1 Masseprozent oder weniger betragen, oder er kann auch 0,3 Masseprozent oder mehr und 1,0 Masseprozent oder weniger betragen.
Darüber hinaus kann die Zusammensetzung des magnetischen Drahtes 1 ein oder mehrere Elemente aufweisen, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Ni, Cr, Mo, Nb, W und Cu gebildet ist, zusätzlich zu den oben genannten Elementen. Diese Elemente verbessern die Ausgabeeigenschaften des magnetischen Drahtes. Der Gehalt an jedem dieser Elemente beträgt beispielsweise mehr als 0 Massenprozent und 1,0 Massenprozent oder weniger, oder weiter 0,2 Massenprozent oder mehr und 0,8 Massenprozent oder weniger.
Die Zusammensetzung des magnetischen Drahtes 1 kann z. B. durch optische Emissionsspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP) oder energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX) bestimmt werden.
(Struktur)
Die Struktur 10 der Legierung, die den Magnetdraht 1 bildet, weist mindestens eine α-Phase 11 auf, wie in 2 dargestellt ist. Die in 2 gezeigte Struktur 10 umfasst eine α-Phase 11 und eine γ-Phase 12. 2 zeigt schematisch die Struktur 10 in einem Querschnitt des magnetischen Drahtes 1. In 2 ist die γ-Phase 12 zum besseren Verständnis schraffiert dargestellt. Die α-Phase 11 ist mindestens eine Phase, die beispielsweise aus einer Ferritphase, einer Martensitphase und einer Phase mit der Ordnung B2 ausgewählt ist. Der Grund, warum eine α-Phase 11 wie oben beschrieben definiert ist, liegt darin, dass es schwierig ist, die Ferritphase, die Martensitphase und die B2-geordnete Phase durch eine typische Strukturanalyse mit der EBSD-Methode zu unterscheiden. γ-Phase 12 ist zum Beispiel eine Austenitphase. Die Struktur 10 kann keine γ-Phase 12 aufweisen oder sie kann die γ-Phase 12 aufweisen. Das heißt, die Struktur 10 kann eine Struktur sein, die im Wesentlichen nur eine α-Phase 11 aus einer α-Phase 11 und einer γ-Phase 12 umfasst, oder sie kann eine Struktur sein, in der zwei Phasen, eine α-Phase 11 und eine γ-Phase 12, nebeneinander bestehen. Die Struktur 10 kann zusätzlich zu einer α-Phase 11 und einer γ-Phase 12 eine unvermeidliche Phase umfassen, die nicht dargestellt ist. Bei der unvermeidlichen Phase handelt es sich beispielsweise um eine unvermeidlich erzeugte Ausscheidungsphase.
Ferner weist die Struktur 10 des magnetischen Drahtes 1 eine Hochwinkelkorngrenze 21 und eine Σ3-Korngrenze 23 auf, wie in 3 gezeigt ist. Die Hochwinkelkorngrenze 21 ist die Korngrenze mit einer Fehlorientierung von 15° oder mehr zwischen den Korngrenzen 20. Die Σ3-Korngrenze ist eine Koinzidenzgrenze mit einem Σ-Wert von 3, der kristallographisch auf der Grundlage der CSL-Theorie (Kronberg et al, Trans. Met. Soc. AIME, 1949, 185, 501) definiert ist. Bei der Bestimmung der Koinzidenzgrenze wird ein von Brandon vorgeschlagener Referenzausdruck [Δθc = 15Σ^-1/2] (D. G. Brandon, Acta. Metallurgica. Vol. 14, 1966, S. 1479) verwendet. Der Fall, in dem die Abweichung zwischen der Kristallorientierungsbeziehung an der Korngrenze und einer korrekten Koinzidenzorientierungsbeziehung gering ist, wird als Koinzidenzgrenze bezeichnet. Die Abweichung wird durch den Rotationswinkel Δθ einer Rotationsmatrix dargestellt, und der Rotationswinkel Δθ stellt eine Abweichung zwischen einer Rotationsmatrix, die die Kristallorientierungsbeziehung zwischen den an die Korngrenze angrenzenden Kristallkörnern darstellt, und der Rotationsmatrix der Koinzidenzorientierungsbeziehung dar. Das Symbol Δθc im obigen Bezugsausdruck stellt den Maximalwert des akzeptablen Abweichungswinkels dar, bei dem eine Korngrenzenstruktur als Koinzidenzgrenze beibehalten werden kann. Der Fall, in dem der Abweichungswinkel von der Koinzidenzorientierungsbeziehung mit einem Σ-Wert von 29 oder weniger Δθc oder weniger beträgt, wird als Koinzidenzgrenze bestimmt. Die Σ3-Korngrenze 23 ist in der Hochwinkelkorngrenze 21 enthalten. 3 zeigt ebenfalls schematisch die Struktur 10 in einem Querschnitt des magnetischen Drahtes 1, wie in 2. In 3 ist die Hochwinkelkorngrenze 21 mit einer fetten Linie und die Σ3-Korngrenze 23 mit einer fetten gestrichelten Linie dargestellt, um das Verständnis zu erleichtern. Darüber hinaus ist in 3 eine Korngrenze 22 mit kleinem Winkel durch eine dünne Linie dargestellt. Die kleinwinklige Korngrenze 22 wird im Folgenden beschrieben.
In der Struktur 10 des magnetischen Drahts 1 erfüllen der Flächenanteil einer α-Phase 11, die durchschnittliche Kristallkorngröße einer α-Phase 11 und der Anteil der Länge der Hochwinkelkorngrenze 21 jeweils einen bestimmten Bereich. Wenn der magnetische Draht 1 eine spezifische Struktur 10 aufweist, die alle diese drei Anforderungen erfüllt, kann eine hohe Ausgabe erzielt werden und Schwankungen in der Ausgabe sind gering. Nachfolgend werden der Flächenanteil der α-Phase, die durchschnittliche Kristallkorngröße der α-Phase und der Anteil der Länge der Hochwinkelkorngrenze im Detail beschrieben. In der folgenden Beschreibung wird „der Anteil der Länge der Hochwinkelkorngrenze“ als „der Anteil der Hochwinkelkorngrenze“ bezeichnet.
<Flächenanteil einer α-Phase>
Der Flächenanteil einer in 2 gezeigten α-Phase 11 beträgt 90% oder mehr. Der Flächenanteil einer α-Phase 11 ist der Anteil der Fläche einer α-Phase 11 im Verhältnis zur Gesamtfläche einer α-Phase 11 und einer γ-Phase 12. Das heißt, der Flächenanteil einer α-Phase 11 ist der Anteil der Fläche einer α-Phase 11, wenn die Summe der Fläche einer α-Phase 11 und der Fläche der γ-Phase 12 als 100 angenommen wird. Die Fläche der γ-Phase 12 umfasst 0. Wenn die Fläche der γ-Phase 12 0 ist, beträgt der Flächenanteil der α-Phase 11 100%. Wenn der Flächenanteil einer α-Phase 11 90% oder mehr beträgt, können die Ausgabeeigenschaften des magnetischen Drahtes 1 verbessert werden. Unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Ausgabeeigenschaften kann der Flächenanteil einer α-Phase 11 95% oder mehr betragen, oder auch 98% oder mehr. Die Obergrenze des Flächenanteils einer α-Phase 11 liegt beispielsweise bei 99,99%. Der Flächenanteil einer α-Phase 11 kann 90% oder mehr und 99,99% oder weniger betragen, oder auch 90% oder mehr und 99,98% oder weniger, 95% oder mehr und 99,95% oder weniger, 98% oder mehr und 99,92% oder weniger, oder 98,5% oder mehr und 99,90% oder weniger.
Der Flächenanteil einer α-Phase 11 wird nach der EBSD-Methode bestimmt. Insbesondere wird der Flächenanteil einer α-Phase 11 bestimmt, indem ein Querschnitt des magnetischen Drahtes 1 mit einem Rasterelektronenmikroskop (REM) betrachtet und eine Kristallanalyse nach der EBSD-Methode durchgeführt wird. Der zu beobachtende Querschnitt ist ein Querschnitt. Der Querschnitt ist ein Querschnitt orthogonal zur Länge des magnetischen Drahtes 1. Die Größe des Beobachtungsfeldes beträgt z. B. 5,0 µm oder mehr × 5,0 µm oder mehr. Die Größe des Beobachtungsfeldes wird in Abhängigkeit von der Kristallkorngröße einer α-Phase 11 entsprechend eingestellt. Zum Beispiel wird die Vergrößerung des REM so eingestellt, dass 50 oder mehr, und darüber hinaus 100 oder mehr Kristallkörner einer α-Phase 11 in ein Beobachtungsfeld fallen können. Die Kristallstruktur der Struktur 10 im Beobachtungsfeld wird mit der EBSD-Methode analysiert. Auf der Grundlage der durch das EBSD-Verfahren erhaltenen Informationen über die Kristallstruktur werden die in der Struktur 10 enthaltenen Kristallphasen, wie z. B. die α-Phase 11 und die γ-Phase 12, unterschieden, und die Fläche der α-Phase 11 und die Fläche der γ-Phase 12 werden jeweils gemessen. Die Unterscheidung der Kristallphasen und die Messung der Fläche jeder Phase werden mit einer bekannten Analysesoftware durchgeführt. Der Flächenanteil einer α-Phase 11 wird berechnet als {(Fläche einer α-Phase 11)/(Fläche einer α-Phase 11 + Fläche der γ-Phase 12)} × 100.
Der Anteil der Gesamtfläche der α-Phase 11 und der γ-Phase 12 im Verhältnis zur Fläche der Struktur 10 beträgt 80% oder mehr. Das heißt, der Flächenanteil des Restes, der nicht als α-Phase 11 oder γ-Phase 12 erkannt wird, beträgt 20% oder weniger. Der Rest, der nicht als α-Phase 11 und γ-Phase 12 erkannt wird, ist hauptsächlich ein Bereich, in dem sich die oben genannte Ausscheidungsphase oder Versetzungen in der Nähe der Korngrenzen ansammeln. Der Anteil der Gesamtfläche von α-Phase 11 und γ-Phase 12 kann 85% oder mehr betragen, oder auch 90% oder mehr, 95% oder mehr, 98% oder mehr, 98,5% oder mehr, oder 99% oder mehr. Die Fläche des obigen Beobachtungsfeldes wird als Fläche der Struktur 10 betrachtet. Das Verhältnis der Gesamtfläche der α-Phase 11 und der γ-Phase 12 kann berechnet werden als {(Fläche der α-Phase 11 + Fläche der γ-Phase 12)/(Fläche des Beobachtungsfeldes)} × 100.
<Durchschnittliche Kristallkorngröße einer α-Phase>
Die durchschnittliche Kristallkorngröße der in 2 gezeigten α-Phase 11 beträgt 2,5 µm oder weniger. Wenn die durchschnittliche Kristallkorngröße einer α-Phase 11 2,5 µm oder weniger beträgt, können die Ausgabeeigenschaften des magnetischen Drahtes 1 verbessert werden. Unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Ausgabeeigenschaften kann die durchschnittliche Kristallkorngröße einer α-Phase 11 2,3 µm oder weniger betragen, oder auch 2,1 µm oder weniger, 1,9 µm oder weniger, 1,6 µm oder weniger, oder 1,4 µm oder weniger. Die untere Grenze der durchschnittlichen Kristallkorngröße einer α-Phase 11 liegt beispielsweise bei 0,1 mm. Die durchschnittliche Kristallkorngröße einer α-Phase 11 kann 0,1 µm oder mehr und 2,5 µm oder weniger betragen, oder auch 0,2 µm oder mehr und 2,3 µm oder weniger, 0,3 µm oder mehr und 2,1 µm oder weniger, 0,4 µm oder mehr und 1,9 µm oder weniger, 0,6 µm oder mehr und 1,6 µm oder weniger, oder 0,7 µm oder mehr und 1,4 µm oder weniger.
Die durchschnittliche Kristallkorngröße einer α-Phase 11 wird mit der EBSD-Methode bestimmt. Insbesondere wird die durchschnittliche Kristallkorngröße einer α-Phase 11 bestimmt, indem ein Querschnitt des magnetischen Drahtes 1 mit einem SEM beobachtet und eine Kristallanalyse nach der EBSD-Methode durchgeführt wird. Der zu beobachtende Querschnitt ist ein transversaler Schnitt. Die Größe des Beobachtungsfeldes beträgt z. B. 5,0 µm oder mehr × 5,0 µm oder mehr. Die Größe des Beobachtungsfeldes wird in Abhängigkeit von der Kristallkorngröße einer α-Phase 11 entsprechend eingestellt. Zum Beispiel wird die Vergrößerung des REM so eingestellt, dass 50 oder mehr, und darüber hinaus 100 oder mehr Kristallkörner einer α-Phase 11 in ein Beobachtungsfeld fallen können. Die Kristallorientierung der Struktur 10 im Beobachtungsfeld wird mit dem EBSD-Verfahren analysiert. Auf der Grundlage der durch das EBSD-Verfahren erhaltenen Informationen über die Kristallorientierung wird eine Korngrenze, bei der die Fehlorientierung zwischen benachbarten Kristallkörnern 15° oder mehr beträgt, als Korngrenze definiert. Die Kristallkorngröße aller in der Struktur 10 enthaltenen α-Phasen 11 wird gemessen. Die Messung der Kristallkorngröße wird mit Hilfe einer bekannten Analysesoftware durchgeführt. Die Kristallkorngröße jeder α-Phase 11 ist ein Durchmesser eines Kreises mit einer Fläche, die der Fläche jeder α-Phase 11 entspricht. Die durchschnittliche Kristallkorngröße der α-Phase 11 ist die flächengewichtete durchschnittliche Korngröße der Kristallkörner aller gemessenen α-Phasen 11.
<Anteil der Hochwinkelkorngrenze>
Der in 3 gezeigte Anteil der Hochwinkelkorngrenze 21 beträgt 60% oder mehr. Der Anteil der Hochwinkelkorngrenze 21 ist der Anteil der Länge der Hochwinkelkorngrenze 21 im Verhältnis zur Gesamtlänge der Korngrenzen 20 in der Struktur 10. Das heißt, der Anteil der hochwinkligen Korngrenze 21 ist der Anteil der Länge der hochwinkligen Korngrenze 21, wenn die Gesamtlänge der Korngrenzen 20 als 100 angenommen wird. Wenn der Anteil der hochwinkligen Korngrenze 21 60% oder mehr beträgt, können die Ausgabeeigenschaften des magnetischen Drahtes 1 weiter verbessert werden. Unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Ausgabeeigenschaften kann der Anteil der hochwinkligen Korngrenzen 21 65% oder mehr betragen, oder 70% oder mehr, oder 75% oder mehr. Die Obergrenze für den Anteil der hochwinkligen Korngrenze 21 liegt beispielsweise bei 95%. Der Anteil der hochwinkligen Korngrenze 21 kann 60% oder mehr und 95% oder weniger betragen, oder auch 65% oder mehr und 90% oder weniger, 70% oder mehr und 88% oder weniger, oder 75% oder mehr und 85% oder weniger.
Die Gesamtlänge der Korngrenzen 20 ist die Gesamtlänge der Länge der hochwinkligen Korngrenze 21 und der Länge der niederwinkligen Korngrenze 22, wenn die Korngrenzen 20 in die hochwinklige Korngrenze 21 mit einer Fehlausrichtung von 15° oder mehr und die niederwinklige Korngrenze 22 mit einer Fehlausrichtung von 2° oder mehr und weniger als 15° unterteilt sind. Korngrenzen mit einer Fehlausrichtung von weniger als 2° sind in der Länge der Korngrenzen 20 nicht enthalten.
Der Anteil der Hochwinkelkorngrenzen 21 wird durch die EBSD-Methode bestimmt. Insbesondere wird der Anteil der hochwinkligen Korngrenze 21 bestimmt, indem ein Querschnitt des magnetischen Drahtes 1 mit einem REM beobachtet und eine Kristallanalyse mit der EBSD-Methode durchgeführt wird. Der zu untersuchende Querschnitt ist ein transversaler Schnitt. Die Größe des Beobachtungsfeldes beträgt z. B. 5,0 µm oder mehr × 5,0 µm oder mehr. Die Größe des Beobachtungsfeldes wird in Abhängigkeit von der Kristallkorngröße einer α-Phase 11 entsprechend eingestellt. Zum Beispiel wird die Vergrößerung des REM so eingestellt, dass 50 oder mehr, und darüber hinaus 100 oder mehr Kristallkörner einer α-Phase 11 in ein Beobachtungsfeld fallen können. Die Kristallorientierung der Struktur 10 im Beobachtungsfeld wird mit dem EBSD-Verfahren analysiert. Auf der Grundlage der durch die EBSD-Methode gewonnenen Informationen über die Kristallorientierung werden alle Korngrenzen 20 in der Struktur 10 in Hochwinkelkorngrenzen 21 und Niederwinkel-Korngrenzen 22 unterteilt. Dann werden die Länge der Hochwinkelkorngrenze 21 und die Länge der NiederwinkelKorngrenze 22 gemessen. Die Messung der Längen der hochwinkligen Korngrenze 21 und der niederwinkligen Korngrenze 22 erfolgt mit einer bekannten Analysesoftware. Der Gesamtwert der Länge der hochwinkligen Korngrenze 21 und der Länge der niederwinkligen Korngrenze 22 wird als Gesamtlänge der Korngrenzen 20 bestimmt. Der Anteil der Hochwinkelkorngrenze 21 wird berechnet als {(Länge der Hochwinkelkorngrenze 21)/(Gesamtlänge der Korngrenzen 20)} × 100.
In der Struktur 10 des magnetischen Drahtes 1 kann der Anteil der Länge der Σ3-Korngrenze 23 weiterhin einem bestimmten Bereich entsprechen. Wenn der magnetische Draht 1 eine spezifische Struktur 10 aufweist, bei der das Verhältnis der Länge der Σ3-Korngrenze 23 zusätzlich zu den drei oben beschriebenen Anforderungen einen bestimmten Bereich erfüllt, kann eine weitere hohe Ausgabe erzielt werden, und eine weitere stabile Ausgabe ist leicht zu erreichen. Nachfolgend wird das Längenverhältnis der Σ3-Korngrenze 23 im Detail beschrieben. In der folgenden Beschreibung wird „der Anteil der Länge der Σ3-Korngrenze“ als „der Anteil der Σ3-Korngrenze“ bezeichnet.
<Anteil der Σ3-Korngrenze>
Der in 3 dargestellte Anteil der Σ3-Korngrenze 23 kann 5% oder mehr betragen. Der Anteil der Σ3-Korngrenze 23 ist der Anteil der Länge der Σ3-Korngrenze 23 im Verhältnis zur Gesamtlänge der Korngrenzen 20 in der Struktur 10. Wenn der Anteil der Σ3-Korngrenze 23 5% oder mehr beträgt, können die Ausgabeeigenschaften des magnetischen Drahtes 1 weiter verbessert werden. Unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Ausgabeeigenschaften kann der Anteil der Σ3-Korngrenze 23 6% oder mehr betragen, oder auch 8% oder mehr. Die Obergrenze für den Anteil der Σ3-Korngrenze 23 liegt beispielsweise bei 25%. Der Anteil der Σ3-Korngrenze 23 kann 5% oder mehr und 25% oder weniger betragen, oder kann ferner 6% oder mehr und 22% oder weniger betragen, oder 8% oder mehr und 20% oder weniger.
Der Anteil der Σ3-Korngrenze 23 wird durch die EBSD-Methode aus einem Querschnitt des magnetischen Drahtes 1 bestimmt, wie beim oben beschriebenen Anteil der Hochwinkelkorngrenze. Auf der Grundlage der durch die EBSD-Methode erhaltenen Informationen über die Kristallorientierung wird nur die Σ3-Korngrenze 23 von allen Korngrenzen 20 in der Struktur 10 im Beobachtungsfeld getrennt, und die Länge der Σ3-Korngrenze 23 wird gemessen. Die Abtrennung der Σ3-Korngrenze 23 und die Messung der Länge der Σ3-Korngrenze 23 werden mit einer bekannten Analysesoftware durchgeführt. Der Anteil der Σ3-Korngrenze 23 wird berechnet als {(Länge der Σ3-Korngrenze 23)/(Gesamtlänge der Korngrenzen 20)} × 100.
In der Struktur 10 des magnetischen Drahtes 1 kann der KAM-Wert einer α-Phase 11 einen bestimmten Bereich erfüllen. Wenn der magnetische Draht 1 eine spezifische Struktur 10 aufweist, in der der KAM-Wert einer α-Phase 11 zusätzlich zu den drei oben beschriebenen Anforderungen einen spezifischen Bereich erfüllt, kann eine weitere hohe Ausgabe erzielt werden, und eine weitere stabile Ausgabe ist leicht zu erreichen. Nachfolgend wird der KAM-Wert einer α-Phase 11 im Detail beschrieben.
<KAM-Wert einer Phase>
Der KAM-Wert einer α-Phase 11 kann 0,45° oder mehr betragen. Wenn der KAM-Wert einer α-Phase 11 0,45° oder mehr beträgt, können die Ausgabeeigenschaften des magnetischen Drahtes 1 verbessert werden. Unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Ausgangscharakteristik kann der KAM-Wert einer α-Phase 11 0,47° oder mehr, oder 0,48° oder mehr, oder 0,50° oder mehr betragen. Die Obergrenze des KAM-Wertes einer α-Phase 11 liegt beispielsweise bei 1,0°. Der KAM-Wert einer Phase kann 0,45° oder mehr und 1,0° oder weniger betragen, oder er kann ferner 0,47° oder mehr und 0,8° oder weniger, 0,48° oder mehr und 0,75° oder weniger oder 0,50° oder mehr und 0,70° oder weniger betragen.
Der KAM-Wert einer α-Phase 11 wird durch die EBSD-Methode bestimmt. Insbesondere wird der KAM-Wert einer α-Phase 11 bestimmt, indem ein Querschnitt des magnetischen Drahtes 1 mit einem SEM beobachtet und eine Kristallanalyse mit der EBSD-Methode durchgeführt wird. Der zu beobachtende Querschnitt ist ein Querschnitt. Die Größe des Beobachtungsfeldes beträgt z. B. 5,0 µm oder mehr × 5,0 µm oder mehr. Die Kristallorientierung der Struktur 10 im Beobachtungsfeld wird mit der EBSD-Methode analysiert. In Bezug auf Elektronenstrahl-Bestrahlungspunkte, die in einer bestimmten Schrittweite angeordnet sind, werden alle Fehlorientierungen zwischen benachbarten Punkten mit dem EBSD-Verfahren gemessen. Die Schrittweite beträgt z. B. 0,05 µm. Durch Extraktion und Mittelwertbildung der Messwerte, deren Fehlausrichtungen weniger als 5° betragen, wird der KAM-Wert jedes Elektronenstrahl-Bestrahlungspunktes berechnet. Der Mittelwert der KAM-Werte der Elektronenstrahl-Bestrahlungsflecken, die im Beobachtungsfeld als eine α-Phase 11 bestimmt werden, wird als KAM-Wert einer α-Phase 11 ermittelt. Auf der Grundlage der durch die EBSD-Methode erhaltenen Informationen über die Kristallorientierung wird der KAM-Wert einer in der Struktur 10 enthaltenen α-Phase 11 berechnet. Die Berechnung des KAM-Wertes erfolgt mit Hilfe einer bekannten Analysesoftware. Der oben genannte KAM-Wert korreliert mit dem Ausmaß der Dehnungsakkumulation. Es wird angenommen, dass je höher der KAM-Wert ist, desto größer ist die Orientierungsänderung aufgrund von Dehnung in den Kristallkörnern.
(Form)
Die Form des magnetischen Drahtes 1 kann in geeigneter Weise gewählt werden. Der in 1 gezeigte magnetische Draht 1 ist ein Runddraht. Die Form des Querschnitts des magnetischen Drahts 1 ist kreisförmig. Die Form des Querschnitts des magnetischen Drahtes 1 kann eine nicht kreisförmige Form haben. Die nicht kreisförmige Form ist z. B. eine polygonale Form, eine abgeflachte Form oder eine ovale Form. Die polygonale Form ist z. B. ein Viereck oder ein Sechseck. Das Viereck umfasst ein Rechteck, ein Quadrat, ein Trapez und einen Rhombus. Die hier verwendete ovale Form umfasst eine elliptische Form. Bei der elliptischen Form handelt es sich um eine so genannte Rennbahnform, die aus zwei zueinander parallelen Linien und zwei Halbkreisen besteht, die die beiden Enden der beiden Linien verbinden. Die Längen zweier Linien sind einander gleich. Die Längen von zwei Halbkreisen sind einander gleich lang. Die hier verwendete abgeflachte Form betrifft Formen, die im weitesten Sinne flacher als ein echter Kreis sind. Die abgeflachte Form umfasst die rechteckige Form und die ovale Form.
(Größe)
<Durchmesser>
Der Durchmesser D des magnetischen Drahtes 1 kann in geeigneter Weise gewählt werden. Der Durchmesser D des magnetischen Drahtes 1, wie er hier verwendet wird, ist der Durchmesser eines Kreises mit einer Fläche, die der Fläche des Querschnitts des magnetischen Drahtes 1 entspricht. Der Durchmesser D des magnetischen Drahtes 1 beträgt z. B. 0,1 mm oder mehr und 1,0 mm oder weniger. Der magnetische Draht 1 mit einem Durchmesser D innerhalb des oben genannten Bereichs kann für den Kern eines Magnetsensors und dergleichen verwendet werden. Der Durchmesser D des magnetischen Drahtes 1 kann 0,15 mm oder mehr und 0,8 mm oder weniger betragen, oder er kann ferner 0,2 mm oder mehr und 0,6 mm oder weniger betragen.
<Querschnittsfläche>
Die Querschnittsfläche des magnetischen Drahtes 1 kann in geeigneter Weise gewählt werden. Die Querschnittsfläche des magnetischen Drahts 1 ist die Fläche des Querschnitts des magnetischen Drahts 1. Die Querschnittsfläche des magnetischen Drahtes 1 beträgt z.B. 0,007 mm² oder mehr und 0,8 mm² oder weniger. Der magnetische Draht 1 mit einer Querschnittsfläche innerhalb des obigen Bereichs kann für den Kern eines magnetischen Sensors und dergleichen verwendet werden. Die Querschnittsfläche des magnetischen Drahtes 1 kann 0,017 mm² oder mehr und 0,51 mm² oder weniger betragen, oder kann ferner 0,03 mm² oder mehr und 0,3 mm² oder weniger betragen.
<Länge>
Die Länge L des magnetischen Drahtes 1 kann in geeigneter Weise gewählt werden. Die Länge L des magnetischen Drahtes 1 ist die Länge vom ersten Ende zum zweiten Ende des magnetischen Drahtes 1. Die Länge L des magnetischen Drahtes 1 beträgt z.B. 3 mm oder mehr und 25 mm oder weniger. Der magnetische Draht 1 mit einer Länge L innerhalb des oben genannten Bereichs kann für den Kern eines Magnetsensors und dergleichen verwendet werden. Die Länge L des magnetischen Drahtes 1 kann 4 mm oder mehr und 20 mm oder weniger betragen, oder kann ferner 5 mm oder mehr und 15 mm oder weniger betragen.
Je kleiner der Durchmesser D oder die Länge L des magnetischen Drahtes 1 ist, desto mehr wird das Volumen des magnetischen Drahtes 1 verringert, so dass die Ausgabeeigenschaften des magnetischen Drahtes 1 reduziert werden. Bei dem magnetischen Draht 1 einer Ausführungsform kann eine hohe Ausgabe erzielt werden und die Schwankung der Ausgabe ist gering, so dass ausreichende Ausgangscharakteristiken auch bei kleinem Durchmesser D oder kleiner Länge L leicht sichergestellt werden können. Wenn der magnetische Draht 1 mit einem Durchmesser D und einer Länge L innerhalb des obigen Bereichs für den Kern eines Magnetsensors verwendet wird, kann eine Miniaturisierung des magnetischen Sensors erreicht werden.
[Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Drahtes]
Der magnetische Draht 1 einer Ausführungsform kann durch ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Drahtes gemäß einer Ausführungsform hergestellt werden. Das Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Drahtes einer Ausführungsform umfasst den folgenden ersten Schritt, zweiten Schritt und dritten Schritt.
Der erste Schritt ist ein Schritt eines Ziehens eines Materials, um einen gezogenen Draht zu erhalten.
Der zweite Schritt ist ein Schritt eines Unterziehens des gezogenen Drahtes einer ersten Wärmebehandlung, um ein erstes wärmebehandeltes Material zu erhalten.
Der dritte Schritt ist der Schritt eines Verdrehens oder Verdrillens des ersten wärmebehandelten Materials.
Nachfolgend wird jeder Schritt im Detail beschrieben.
(Erster Schritt)
Im ersten Schritt wird ein gezogener Draht durch Ziehen eines Materials hergestellt. Das Material ist aus einer Legierung gebildet, die Eisen und Kobalt als Hauptbestandteile umfassen. Die Zusammensetzung der Legierung, aus der das Material gebildet ist, stellt die Zusammensetzung dar, die in dem oben beschriebenen Punkt der Zusammensetzung des magnetischen Drahtes beschrieben ist. Die Zusammensetzung des Materials ist die gleiche wie die des herzustellenden magnetischen Drahtes. Der Schmelzpunkt des Materials ist höher als die Temperatur der ersten Wärmebehandlung. Der Schmelzpunkt des Materials liegt z. B. bei etwa 1300°C. Das Material ist beispielsweise ein Gussmaterial oder ein Strangpressmaterial. Der Gusswerkstoff umfasst einen Stranggusswerkstoff und einen stranggegossenen und gewalzten Werkstoff. Das Material kann ein Stranggussmaterial sein. Das stranggegossene und gewalzte Material weist eine geringe Strukturschwankung auf und hat eine hohe Produktivität. Ziehen ist ein Verfahren zur Verarbeitung eines Werkstoffs zu einem Draht mit einem Lochgesenk oder einem Walzgesenk. Das Ziehen umfasst neben dem üblichen Ziehen, bei dem das Material durch das Loch eines Lochstempels geführt wird, auch das Ziehen mit einem Rollenstempel und das Ziehen mit Turksköpfen. Beim Kaltziehen lässt sich leicht ein gezogener Draht mit hoher Maßgenauigkeit erzielen.
Beim Ziehen wird ein Material zu einem gezogenen Draht mit einer vorbestimmten Form verarbeitet, so dass der Durchmesser des gezogenen Drahtes ein vorbestimmter Durchmesser ist. Die Form des Querschnitts des gezogenen Drahtes ist die gleiche wie die Form des Querschnitts des herzustellenden magnetischen Drahtes. Der Durchmesser des gezogenen Drahtes ist derselbe wie der Durchmesser des herzustellenden magnetischen Drahtes. Das Ziehen kann so oft durchgeführt werden, bis der Durchmesser des gezogenen Drahtes einen vorgegebenen Durchmesser erreicht. Wenn das Ziehen mehrmals durchgeführt wird, kann während des Ziehens eine Wärmebehandlung durchgeführt werden. Diese Wärmebehandlung dient hauptsächlich dazu, den Draht während des Ziehens weicher zu machen, um die Verarbeitbarkeit zu verbessern. Diese Wärmebehandlung wird als Zwischenwärmebehandlung bezeichnet. Die Temperatur der Zwischenwärmebehandlung beträgt beispielsweise 750°C oder mehr und 1100°C oder weniger. Je höher die Temperatur der Zwischenwärmebehandlung ist, desto leichter wird die Verarbeitbarkeit verbessert. Die Temperatur der zwischengeschalteten Wärmebehandlung kann 780°C oder mehr und 900°C oder weniger betragen, oder sie kann auch 780°C oder mehr und 850°C oder weniger betragen. Die Dauer der zwischenzeitlichen Wärmebehandlung beträgt z. B. 10 Minuten oder mehr und 720 Minuten oder weniger. Die Zwischenwärmebehandlung kann in einer Wasserstoffatmosphäre durchgeführt werden. Nach der zwischenzeitlichen Wärmebehandlung wird der Draht abgekühlt. Die Abkühlungsgeschwindigkeit nach der Zwischenwärmebehandlung beträgt z. B. 1 °C/Sekunde oder mehr. Die Abkühlungsgeschwindigkeit kann auch 5°C/Sekunde oder mehr betragen, insbesondere 10°C/Sekunde oder mehr. Je höher die Abkühlgeschwindigkeit ist, desto leichter lässt sich der Draht verarbeiten. Wenn die Abkühlungsgeschwindigkeit zu niedrig ist, verschlechtert sich die Verarbeitbarkeit des Drahtes aufgrund des Auftretens von Ordnungsänderungen.
Der erste Schritt kann einen Schritt eines Ziehens des Materials mit einer Arbeitsrate von 10% oder mehr umfassen, wenn das Material zu einem gezogenen Draht verarbeitet wird. Die Arbeitsrate betrifft die Arbeitsrate nach der letzten Zwischenwärmebehandlung und bis zum endgültigen Ziehen, wenn die obige Zwischenwärmebehandlung durchgeführt wird. Die Arbeitsrate bei Durchführung der oben genannten Zwischenwärmebehandlung ist der Anteil, der sich ergibt, wenn die Differenz zwischen der Querschnittsfläche des Drahts in einem Stadium, in dem die letzte Zwischenwärmebehandlung durchgeführt wird, und der Querschnittsfläche des gezogenen Drahts nach dem endgültigen Ziehen durch die Querschnittsfläche des Drahts in einem Stadium, in dem die letzte Zwischenwärmebehandlung durchgeführt wird, dividiert wird. Als Beispiel wird der Fall betrachtet, dass das Ziehen 5 Mal durchgeführt wird. Es wird angenommen, dass zwischen dem zweiten Ziehen und dem dritten Ziehen sowie zwischen dem dritten Ziehen und dem vierten Ziehen eine Zwischenwärmebehandlung durchgeführt wird. Nach dem vierten Ziehen wird keine Zwischenwärmebehandlung durchgeführt. In diesem Beispiel ist die zwischen dem dritten Ziehen und dem vierten Ziehen durchgeführte Zwischenwärmebehandlung die letzte Zwischenwärmebehandlung. In diesem Fall wird das Ziehen so durchgeführt, dass die Verformungsrate vom Durchmesser des Drahtes nach dem dritten Ziehen bis zum Durchmesser des Drahtes nach dem fünften Ziehen 10% oder mehr beträgt. Wenn die oben genannte Zwischenwärmebehandlung nicht durchgeführt wird, ist die oben genannte Arbeitsrate gleich der Gesamtarbeitsrate vom Beginn bis zum Abschluss des Ziehens. Der Gesamtarbeitsaufwand ist der Anteil, der sich ergibt, wenn man die Differenz zwischen der Querschnittsfläche des Materials vor dem Ziehen und der Querschnittsfläche des gezogenen Drahtes nach dem letzten Ziehen durch die Querschnittsfläche des Materials vor dem Ziehen dividiert. Wenn die obige Arbeitsrate 10% oder mehr beträgt, lässt sich die Struktur des gezogenen Drahtes leicht so steuern, dass er eine vorgegebene Struktur aufweist. Insbesondere kann eine Struktur, bei der die durchschnittliche Kristallkorngröße der α-Phase klein und der KAM-Wert der α-Phase hoch ist, leicht erreicht werden. Infolgedessen wird die Struktur des schließlich hergestellten Magnetdrahtes leicht zu der Struktur, die in dem oben beschriebenen Punkt der Struktur des magnetischen Drahtes beschrieben ist. Die obige Arbeitsrate kann 30% oder mehr betragen, oder auch 40% oder mehr. Die Obergrenze des obigen Arbeitsgrades ist, obwohl sie vom Durchmesser des Materials oder dem Durchmesser des herzustellenden gezogenen Drahtes abhängt, zum Beispiel 99,99%. Die obige Arbeitsrate kann 10% oder mehr und 99,99% oder weniger betragen, oder sie kann ferner 30% oder mehr und 99,9% oder weniger betragen, oder 40% oder mehr und 99,5% oder weniger.
(Zweiter Schritt)
Im zweiten Schritt wird der gezogene Draht einer ersten Wärmebehandlung unterzogen, um ein erstes wärmebehandeltes Material herzustellen. Nach Durchführung der ersten Wärmebehandlung wird das erste wärmebehandelte Material auf Raumtemperatur abgekühlt. Die Raumtemperatur beträgt 20°C±15°C. Die erste Wärmebehandlung wird unter solchen Bedingungen durchgeführt, dass das Legierungsgefüge des ersten wärmebehandelten Materials die α-Phase und die γ-Phase enthält und der Anteil der Fläche der α-Phase im Verhältnis zur Gesamtfläche der α-Phase und der γ-Phase im Querschnitt des ersten wärmebehandelten Materials 90% oder mehr beträgt. Die erste Wärmebehandlung kann in einer Wasserstoffatmosphäre durchgeführt werden. Durch die erste Wärmebehandlung wird die Struktur des ersten wärmebehandelten Materials so gesteuert, dass es die oben beschriebene spezifische Struktur aufweist, in der die α-Phase und die γ-Phase koexistieren. Dies ermöglicht es, einen magnetischen Draht zu erhalten, der die oben beschriebene Struktur des magnetischen Drahtes aufweist.
Was die Bedingungen zur Erzielung der oben beschriebenen spezifischen Struktur betrifft, so wird beispielsweise die Temperatur der ersten Wärmebehandlung vorzugsweise auf einen bestimmten Bereich eingestellt. Bei der ersten Wärmebehandlung kann der gezogene Draht typischerweise einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von mehr als 750°C und 850°C oder weniger unterzogen werden. Wenn die Temperatur der ersten Wärmebehandlung zu niedrig ist, ist es schwierig, das erste wärmebehandelte Material im dritten Schritt zu verdrillen. Wenn die Temperatur der ersten Wärmebehandlung niedrig ist, nimmt der Flächenanteil der α-Phase ab, der KAM-Wert der α-Phase sinkt, und die durchschnittliche Kristallkorngröße der α-Phase nimmt zu. Wenn die Temperatur der ersten Wärmebehandlung niedrig ist, wird außerdem die Hochwinkelkorngrenze oder die Σ3-Korngrenze nicht ausreichend gebildet, der Anteil der Hochwinkelkorngrenze nimmt ab, und der Anteil der Σ3-Korngrenze nimmt ab. Wenn die Temperatur der ersten Wärmebehandlung zu hoch ist, werden die Kristallkörner in der vorherigen γ-Phase vor der martensitischen Umwandlung vergröbert. Infolgedessen nimmt die durchschnittliche Kristallkorngröße der nach der Abkühlung entstehenden α-Phase zu.
Der optimale Temperaturbereich für die erste Wärmebehandlung hängt von der Zusammensetzung der Legierung ab. Im Falle einer Zusammensetzung, die 40 Massenprozent oder mehr und 70 Massenprozent oder weniger, insbesondere 45 Massenprozent oder mehr und 55 Massenprozent oder weniger Co umfasst, kann die Temperatur der ersten Wärmebehandlung beispielsweise 760°C oder mehr und 840°C oder weniger, 780°C oder mehr und 820°C oder weniger oder auch 790°C oder mehr und 810°C oder weniger betragen. Die Dauer der ersten Wärmebehandlung beträgt z.B. 10 Minuten oder mehr und 720 Minuten oder weniger.
Die Abkühlgeschwindigkeit nach der ersten Wärmebehandlung beträgt beispielsweise 1°C/Sekunde oder mehr. Die Abkühlungsgeschwindigkeit kann ferner 5°C/Sekunde oder mehr betragen, insbesondere 10°C/Sekunde oder mehr. Je höher die Abkühlungsgeschwindigkeit ist, desto mehr nimmt der Flächenanteil der α-Phase aufgrund der martensitischen Umwandlung zu. Auf diese Weise wird die oben beschriebene spezifische Struktur leicht erreicht. Wenn die Abkühlungsgeschwindigkeit zu niedrig ist, kann sich die Verarbeitbarkeit des ersten wärmebehandelten Materials durch das Auftreten von Ordnungsumwandlungen verschlechtern. Wenn die Abkühlungsrate zu niedrig ist, findet die martensitische Umwandlung nicht in ausreichendem Maße statt und der Flächenanteil der α-Phase nimmt ab.
(Dritter Schritt)
Im dritten Schritt wird das erste wärmebehandelte Material verdreht oder verdrillt. Unter Verdrehen oder Verdrillen versteht man ein Verdrehen oder Verdrillen unter Verwendung der Achse des ersten wärmebehandelten Materials als Drehachse. Bevor das Verdrehen oder Verdrillen durchgeführt wird, wird das erste wärmebehandelte Material vorzugsweise auf eine geeignete Länge geschnitten. Durch Verdrehen oder Verdrillen des ersten wärmebehandelten Materials kann ein magnetischer Draht mit hoher Ausgabecharakteristik erhalten werden. Durch die Verdrehen oder Verdrillen findet eine dehnungsinduzierte Umwandlung statt. So wandelt sich die γ-Phase in der Struktur des ersten wärmebehandelten Materials in die α-Phase um, so dass die α-Phase in der Struktur des verdrehten oder verdrillten ersten wärmebehandelten Materials zunimmt. Das Verdrehen kann durch Kaltverdrehen erfolgen. Nach dem Verdrillen wird das verdrehte oder verdrillte erste wärmebehandelte Material auf eine bestimmte Länge geschnitten. Die vorbestimmte Länge entspricht der Länge des herzustellenden magnetischen Drahtes.
Verdrehen oder Verdrillen kann unter solchen Bedingungen durchgeführt werden, dass die Dehnung auf der Oberfläche des verdrehten oder verdrillten ersten wärmebehandelten Materials 1,0 oder mehr und 4,5 oder weniger beträgt. Die Oberfläche des ersten wärmebehandelten Materials, wie sie hier verwendet wird, betrifft die äußere Umfangsfläche des ersten wärmebehandelten Materials. Durch die Durchführung der Verdrehung, so dass der obige Betrag der Dehnung 1,0 oder mehr und 4,5 oder weniger beträgt, kann ein magnetischer Draht mit hohen Ausgabeeigenschaften stabil hergestellt werden. Der obige Betrag der Dehnung kann 1,5 oder mehr und 4,0 oder weniger betragen.
Mit Bezug auf 1 wird das Verfahren zur Bestimmung des Dehnungsbetrags beschrieben. Dabei wird der in 1 gezeigte Magnetdraht 1 als das oben genannte erste wärmebehandelte Material betrachtet. In der folgenden Beschreibung wird das erste wärmebehandelte Material als „Draht“ bezeichnet. Der Betrag der Dehnung δ wird durch den folgenden Ausdruck ausgedrückt. $δ = rq / L$
r bezeichnet den Radius (mm) des Drahtes. Das heißt, r = D/2. θ bezeichnet einen Verdrehungswinkel (rad). Wenn der Draht einmal verdreht ist, ist θ = 2π. L bezeichnet die Länge (mm) des Drahtes.
Die Menge an Dehnung wird durch die Summe der Anzahl der Verdrehungen bestimmt, zusätzlich zum Radius des Drahtes und der Länge des Drahtes. Es werden spezifische Beispiele für das Verfahren zur Bestimmung des Dehnungsbetrags beschrieben. In dieser Beschreibung ist der Radius r des Drahtes = 0,15 mm und die Länge L des Drahtes = 30 mm. Der Betrag der Dehnung beim Verdrehen unter Bedingungen, bei denen der Draht 30 Mal im Uhrzeigersinn und dann 30 Mal gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, beträgt etwa 1,8, da δ = (30+30) × {0,15×2π/30) = 60 × 0,01π. Die Dehnung bei 15-maliger Verdrehung im Uhrzeigersinn, 30-maliger Verdrehung gegen den Uhrzeigersinn und 15-maliger Verdrehung im Uhrzeigersinn in der angegebenen Reihenfolge beträgt etwa 1,8, da δ = (15+30+15) × {0,15×2π/30} = 60 × 0,01π. Unter diesen beiden Bedingungen ist die Gesamtzahl der Drehungen durch Verdrehen gleich, und die Gesamtzahl der Drehungen im Uhrzeigersinn ist die gleiche wie die Gesamtzahl der Drehungen gegen den Uhrzeigersinn.
Die Bedingungen für die Verdrehung können in geeigneter Weise geändert werden. Beispielsweise wird der Vorgang, bei dem die Verdrehung a mal im Uhrzeigersinn und b mal gegen den Uhrzeigersinn durchgeführt wird, als ein Satz festgelegt, und dieser Satz kann mehrere Male wiederholt werden. Alternativ wird der Vorgang, bei dem c-mal im Uhrzeigersinn, d-mal gegen den Uhrzeigersinn und e-mal im Uhrzeigersinn verdreht wird, in der angegebenen Reihenfolge als ein Satz bestimmt, und dieser Satz kann mehrmals wiederholt werden. Außerdem können die Gesamtzahl der Umdrehungen im Uhrzeigersinn und die Gesamtzahl der Umdrehungen gegen den Uhrzeigersinn voneinander verschieden sein.
(Andere Schritte)
Das Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Drahtes einer Ausführungsform kann einen Schritt umfassen, bei dem das erste wärmebehandelte Material nach dem Verdrehen der zweiten Wärmebehandlung nach dem obigen dritten Schritt des Verdrehens unterzogen wird, oder es kann einen Schritt umfassen, bei dem das erste wärmebehandelte Material während des Verdrehens der zweiten Wärmebehandlung gleichzeitig mit dem obigen Schritt des Verdrehens unterzogen wird. Wenn die zweite Wärmebehandlung gleichzeitig mit dem Verdrehen durchgeführt wird, kann das Verdrehen in einem Zustand abgeschlossen werden, in dem das erste wärmebehandelte Material verdreht ist, und während der Zustand beibehalten wird, in dem das erste wärmebehandelte Material verdreht ist, kann die zweite Wärmebehandlung durchgeführt werden. Beispielsweise werden beide Drahtenden mit Spannfuttern eingespannt, und das Verdrehen wird durch Drehen eines der beiden Spannfutter durchgeführt. Die Durchführung der zweiten Wärmebehandlung gleichzeitig mit dem Verdrehen umfasst nicht nur den Fall, dass die zweite Wärmebehandlung während des Verdrehen des Drahtes durchgeführt wird, sondern auch den Fall, dass die zweite Wärmebehandlung durchgeführt wird, während der Draht mit Spannfuttern in einem Zustand eingespannt wird, in dem die Verdrehungsspannung auf den Draht einwirkt, selbst nachdem die letzte Verdrehung auf den Draht angewendet wurde.
Bei der zweiten Wärmebehandlung wird das erste wärmebehandelte Material nach dem Verdrehen oder das erste wärmebehandelte Material während des Verdrehens einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von z.B. 150°C oder mehr und 400°C oder weniger unterzogen. Da die ungleichmäßig eingebrachte Spannung durch die Einstellung der Temperatur der zweiten Wärmebehandlung auf den oben genannten spezifischen Bereich gleichmäßig wird, können die Ausgabeeigenschaften des hergestellten Magnetdrahts verbessert werden. Wenn die Temperatur der zweiten Wärmebehandlung zu hoch ist, nimmt die durchschnittliche Kristallkorngröße der α-Phase zu und der Flächenanteil der α-Phase sinkt zusammen mit der Zunahme der γ-Phase. Dies kann zu einer Verringerung der Ausgabecharakteristiken des magnetischen Drahtes führen. Die Temperatur der zweiten Wärmebehandlung kann 250°C oder mehr und 375°C oder weniger betragen, oder sie kann auch 300°C oder mehr und 350°C oder weniger betragen. Die Dauer der zweiten Wärmebehandlung beträgt z.B. 10 Minuten oder mehr und 720 Minuten oder weniger.
Der magnetische Draht 1 einer Ausführungsform mit der spezifischen Struktur 10 weist hervorragende Ausgabeeigenschaften auf. Da der magnetische Draht 1 eine Struktur 10 aufweist, bei der der Flächenanteil einer α-Phase 11, die durchschnittliche Kristallkorngröße einer α-Phase 11 und der Anteil der Hochwinkelkorngrenze 21 jeweils einen bestimmten Bereich einhalten, kann eine hohe Ausgabe erzielt werden und Schwankungen in der Ausgabe sind gering. Da der magnetische Draht 1 außerdem eine Struktur 10 aufweist, bei der zusätzlich zu diesen drei Anforderungen mindestens einer der Werte für den Anteil der Σ3-Korngrenze 23 und den KAM-Wert einer α-Phase 11 einen bestimmten Bereich erfüllt, wird eine weitere hohe Ausgabe erzielt.
In dem Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Drahtes einer Ausführungsform kann ein magnetischer Draht mit hohen Ausgabemerkmalen erhalten werden, indem die erste Wärmebehandlung durchgeführt wird, um eine spezifische Struktur zu erhalten, in der die α-Phase und die γ-Phase koexistieren, und dann das erste wärmebehandelte Material verdreht wird.
[Magnetischer Verbunddraht]
(Zusammenfassung)
Mit Bezug auf 4 bis 6 wird ein magnetischer Verbunddraht 2 gemäß einer Ausführungsform beschrieben. Der magnetische Verbunddraht 2 umfasst ein Kernmaterial 30 und ein Beschichtungsmaterial 40, wie in 4 und 5 gezeigt ist. Das Beschichtungsmaterial 40 bedeckt die äußere Umfangsfläche des Kernmaterials 30. Die äußere Umfangsfläche des Kernmaterials 30 und die innere Umfangsfläche des Beschichtungsmaterials 40 stehen in direktem Kontakt zueinander. 5 zeigt einen Querschnitt durch den magnetischen Verbunddraht 2. Der Querschnitt ist ein Querschnitt orthogonal zur Länge des magnetischen Verbunddrahtes 2.
(Kernmaterial)
Das Kernmaterial 30 ist aus dem magnetischen Draht 1 der oben beschriebenen Ausführungsform gebildet. Im Kernmaterial 30 tritt ein großes Barkhausensprungphänomen auf, wenn ein externes Magnetfeld angelegt wird. Das Kernmaterial 30 ist aus einer Legierung gebildet, die Fe und Co als Hauptbestandteile umfasst. Das Kernmaterial 30 weist die gleiche Zusammensetzung wie die Zusammensetzung der Legierung auf, aus der der oben beschriebene magnetische Draht 1 gebildet ist. Die Zusammensetzung des Kernmaterials 30 entspricht der oben beschriebenen Zusammensetzung des magnetischen Drahtes. Der Schmelzpunkt des Kernmaterials 30 liegt zum Beispiel bei etwa 1300°C.
Das Kernmaterial 30 weist die gleiche Struktur auf wie die Struktur der Legierung, die den oben beschriebenen magnetischen Draht 1 bildet. In der Struktur des Kernmaterials 30 erfüllen der Flächenanteil der α-Phase, die durchschnittliche Kristallkorngröße der α-Phase und der Anteil der Hochwinkelkorngrenze jeweils einen bestimmten Bereich. Das Kernmaterial 30 weist eine spezifische Struktur auf, die alle diese drei Anforderungen erfüllt. Das Kernmaterial 30 mit einer spezifischen Struktur weist hervorragende Ausgabeeigenschaften auf. In einem magnetischen Verbunddraht 2 mit einem solchen Kernmaterial 30 kann eine hohe Ausgabe erzielt werden und Schwankungen in der Ausgabe sind gering. Im Kernmaterial 30 kann der Anteil der Σ3-Korngrenze einem bestimmten Bereich entsprechen. Im Kernmaterial 30 kann der KAM-Wert einer Phase einen bestimmten Bereich einhalten. Wenn das Kernmaterial 30 eine Struktur aufweist, bei der zumindest der Anteil der Σ3-Korngrenze und der KAM-Wert einer Phase zusätzlich zu den drei oben genannten Anforderungen einen bestimmten Bereich erfüllt, kann der magnetische Verbunddraht 2 eine weitere hohe Ausgabe erzielen. Der spezifische Bereich jedes Flächenanteils der α-Phase, der durchschnittlichen Kristallkorngröße der α-Phase, des Anteils der Hochwinkelkorngrenze, des Anteils der Σ3-Korngrenze und des KAM-Wertes einer Phase ist wie im oben beschriebenen Punkt der Struktur des magnetischen Drahtes beschrieben.
(Beschichtungsmaterial)
Das Beschichtungsmaterial 40 ist aus Metall hergestellt. Das Metall, das das Beschichtungsmaterial 40 bildet, ist zum Beispiel Eisen oder eine Eisenlegierung, Kupfer oder eine Kupferlegierung, Aluminium oder eine Aluminiumlegierung und Nickel oder eine Nickellegierung. Bei der Eisenlegierung handelt es sich zum Beispiel um rostfreien Stahl oder Kohlenstoffstahl. Rostfreier Stahl ist zum Beispiel SUS403, SUS430, SUS304, SUS316, SUS304L oder SUS316L. Die Kupferlegierung ist z. B. Phosphorbronze. Die Nickellegierung ist z. B. Permalloy, Nitinol oder Nichrom. Das Beschichtungsmaterial 40 kann ein magnetisches oder ein nichtmagnetisches Material sein. Metall hat eine mäßige Dehnung. Wenn das Material des Beschichtungsmaterials 40 aus Metall besteht, lässt es sich während des Herstellungsprozesses leicht verdrehen. Wenn das Material des Beschichtungsmaterials 40 aus Metall besteht, lassen sich die Ausgabecharakteristiken des Kernmaterials 30 durch Verdrehen leicht verbessern. Infolgedessen lässt sich bei dem magnetischen Verbunddraht 2 leicht eine hohe Ausgabe erzielen. Das Material des Beschichtungsmaterials 40 kann z.B. durch die Analyseergebnisse der Zusammensetzung des Beschichtungsmaterials 40 durch die EDX-Methode bestimmt werden.
Der Grund, warum die Ausgabeeigenschaften des Kernmaterials 30 durch das Aufbringen des Beschichtungsmaterials 40 auf das Kernmaterial 30 verbessert werden, ist folgender. Wenn der magnetische Verbunddraht 2 verdreht wird, wird das Kernmaterial 30 durch das Beschichtungsmaterial 40 in der Nähe der äußeren Umfangsfläche des Kernmaterials 30 gezogen, und das Kernmaterial 30 wird entlang der Länge des Kernmaterials 30 gedehnt. Durch die Verdrehung wird eine Zugeigenspannung entlang der Länge des Kernmaterials 30 in das Kernmaterial 30 eingebracht. Infolgedessen nimmt die Zugeigenspannung zu, und die einachsige Anisotropie des Kernmaterials 30 nimmt zu. Da die uniaxiale Anisotropie des Kernmaterials 30 zunimmt, werden die Ausgabeeigenschaften des Kernmaterials 30 verbessert.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Kernmaterial 30 mit einem Beschichtungsmaterial 40 überzogen. Der Begriff „Kernmaterial 30 ist mit Beschichtungsmaterial 40 beschichtet“ bedeutet, dass sie in einem Zustand miteinander verbunden sind, in dem röhrenförmiges Beschichtungsmaterial 40 auf der äußeren Umfangsfläche des Kernmaterials 30 angebracht ist. Das Beschichtungsmaterial 40 kann auf die äußere Umfangsfläche des Kernmaterials 30 aufgebracht werden.
<Vickershärte>
Die Vickershärte des Beschichtungsmaterials 40 beträgt z. B. 200 HV oder mehr. Je höher die Härte des Beschichtungsmaterials 40 ist, desto leichter wird durch Verdrehen eine Zugeigenspannung in das Kernmaterial 30 eingebracht. Infolgedessen lassen sich die Ausgabecharakteristiken des Kernmaterials 30 leicht verbessern. Wenn die Vickershärte des Beschichtungsmaterials 40 200 HV oder mehr beträgt, wird die Zugeigenspannung effektiv und leicht in das Kernmaterial 30 eingebracht. Die Vickershärte des Beschichtungsmaterials 40 beträgt 300 HV oder mehr, kann aber auch 380 HV oder mehr betragen. Die Obergrenze der Vickershärte des Beschichtungsmaterials 40 liegt beispielsweise bei 700 HV. Die Vickershärte des Beschichtungsmaterials 40 kann 200 HV oder mehr und 700 HV oder weniger betragen, oder sie kann ferner 300 HV oder mehr und 600 HV oder weniger betragen, oder 380 HV oder mehr und 480 HV oder weniger.
<Methode zur Messung der Vickershärte>
Die Vickershärte des Beschichtungsmaterials 40 wird wie folgt bestimmt. Ein Querschnitt verläuft durch den magnetischen Verbunddraht 2. Nachdem der magnetische Verbunddraht 2 in ein Harz eingebettet wurde, wird der magnetische Verbunddraht 2 in einer zur Länge des magnetischen Verbunddrahtes 2 orthogonalen Ebene geschnitten. Der freigelegte Querschnitt des magnetischen Verbunddrahtes 2 wird poliert. In dem Querschnitt des magnetischen Verbunddrahtes 2 werden die Mittelpunkte der Dicke des Beschichtungsmaterials 40 bestimmt. Ein Mittelpunkt der Dicke des Beschichtungsmaterials 40 ist ein Mittelpunkt zwischen dem Innenumfang und dem Außenumfang des Beschichtungsmaterials 40. Gemäß der Darstellung in 5 liegen die Mittelpunkte der Dicke des Beschichtungsmaterials 40 auf dem Umfang eines konzentrischen Kreises mit einem Durchmesser, der sich aus der Addition des Innendurchmessers des Beschichtungsmaterials 40 und seines Außendurchmessers und der Division des Ergebnisses durch zwei ergibt, wenn die Form des Querschnitts des Beschichtungsmaterials 40 zylindrisch ist. Der Innendurchmesser des Beschichtungsmaterials 40 entspricht dem Durchmesser D1 des Kernmaterials 30, und der Außendurchmesser des Beschichtungsmaterials 40 entspricht dem Durchmesser D2 des magnetischen Verbunddrahtes 2. Das heißt, der Durchmesser des konzentrischen Kreises ist (D1+D2)/2. Die Mikro-Vickers-Härteprüfung wird an vier Punkten zwischen den oben genannten Mittelpunkten der Dicke durchgeführt. Der Mittelwert der an vier Punkten gemessenen Vickershärte wird als Vickershärte des Beschichtungsmaterials 40 angesehen. Die vier Punkte werden so bestimmt, dass sie in gleichen Abständen um die Mittelachse des Beschichtungsmaterials 40 angeordnet sind. Das Verfahren für die Mikro-Vickers-Härteprüfung wird in Übereinstimmung mit JIS Z 2244:2009 „Vickers-Härteprüfung“ durchgeführt. Die Prüfkraft beträgt 0,098 N (0,01 kgf).
Hierbei beträgt die Vickershärte des Kernmaterials 30 zum Beispiel etwa 400 HV bis etwa 500 HV. Die Vickershärte des Kernmaterials 30 wird wie folgt bestimmt. Im Querschnitt des magnetischen Verbunddrahtes 2 werden die Mittelpunkte des Radius des Kernmaterials 30 bestimmt. Ein Mittelpunkt des Radius des Kernmaterials 30 ist ein Mittelpunkt zwischen der Mitte des Kernmaterials 30 und einem Punkt am Außenumfang des Kernmaterials 30. Gemäß der Darstellung in 5 ist die Form des Querschnitts des Kernmaterials 30 kreisförmig und die Mittelpunkte des Radius des Kernmaterials 30 liegen auf dem Umfang eines konzentrischen Kreises mit einem Durchmesser, der 1/2 des Durchmessers des Kernmaterials 30 beträgt. Das heißt, der Durchmesser des konzentrischen Kreises ist D1/2. Die Mikro-Vickers-Härteprüfung wird an vier Punkten zwischen den oben genannten Mittelpunkten des Durchmessers durchgeführt. Der Mittelwert der an vier Punkten gemessenen Vickershärte wird als Vickershärte des Kernmaterials 30 angesehen. Die vier Punkte werden so bestimmt, dass sie in gleichen Abständen um die Mittelachse des Kernmaterials 30 angeordnet sind.
<Schmelzpunkt>
Der Schmelzpunkt des Beschichtungsmaterials 40 liegt zum Beispiel über 850°C. Wenn der Schmelzpunkt des Beschichtungsmaterials 40 mehr als 850°C beträgt, kann die unten beschriebene erste Wärmebehandlung im Herstellungsprozess in einem Zustand durchgeführt werden, in dem das Kernmaterial 30 mit dem Beschichtungsmaterial 40 beschichtet ist. Der Schmelzpunkt des Beschichtungsmaterials 40 kann 900°C oder mehr betragen, oder auch 950°C oder mehr.
<Methode zur Messung des Schmelzpunktes>
Der Schmelzpunkt des Beschichtungsmaterials 40 wird wie folgt bestimmt. Es wird die anfängliche Form des magnetischen Verbunddrahtes 2 gemessen. Zum Beispiel wird der Durchmesser des magnetischen Verbunddrahtes 2 gemessen. Der magnetische Verbunddraht 2 wird erhitzt und dann einer Abkühlungsbehandlung unterzogen. Die Erwärmungstemperatur, bei der das Beschichtungsmaterial 40 schmilzt und seine Form ändert, wird als Schmelzpunkt des Beschichtungsmaterials 40 bestimmt. Das spezifische Verfahren zur Messung des Schmelzpunkts ist wie folgt. Der magnetische Verbunddraht 2 wird auf eine vorgegebene Temperatur erhitzt und dann abgekühlt. Durch Vergleich der Form des magnetischen Verbunddrahtes 2 nach dem Abkühlen mit der Ausgangsform wird festgestellt, ob das Beschichtungsmaterial 40 geschmolzen ist oder nicht. Wenn das Beschichtungsmaterial 40 nicht geschmolzen ist, wird der magnetische Verbunddraht 2 auf eine höhere Temperatur erhitzt und dann abgekühlt. Nach dem Abkühlen wird festgestellt, ob das Beschichtungsmaterial 40 geschmolzen ist oder nicht. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis das Beschichtungsmaterial 40 geschmolzen ist, wodurch eine Heiztemperatur bestimmt wird, bei der das Beschichtungsmaterial 40 geschmolzen ist. Die Heiztemperatur wird z. B. in 50°C-Schritten von 100°C bis 1300°C eingestellt. Die Zeit, in der der magnetische Verbunddraht 2 in einem erwärmten Zustand gehalten wird, beträgt beispielsweise 5 Minuten oder mehr.
(Form)
Die Form des magnetischen Verbunddrahtes 2 kann in geeigneter Weise gewählt werden. Der in 4 und 5 gezeigte magnetische Verbunddraht 2 ist ein Runddraht.
Die Form des Querschnitts des magnetischen Verbunddrahtes 2 ist kreisförmig. Die Form des Querschnitts des magnetischen Verbunddrahtes 2 kann eine nicht kreisförmige Form haben. Die nicht kreisförmige Form ist z. B. eine polygonale Form, eine abgeflachte Form oder eine ovale Form. Die polygonale Form ist z. B. ein Viereck oder ein Sechseck. Zum Viereck gehören ein Rechteck, ein Quadrat, ein Trapez und ein Rhombus. Die ovale Form umfasst eine elliptische Form. Die abgeflachte Form betrifft flache Formen im weitesten Sinne. Die abgeflachte Form umfasst die rechteckige Form und die ovale Form. Die Form des in 4 und 5 gezeigten Querschnitts des Kernmaterials 30 ist kreisförmig. Die Form des Querschnitts des Beschichtungsmaterials 40 ist eine zylindrische Form.
(Größe)
<Durchmesser>
Der Durchmesser D2 des magnetischen Verbunddrahtes 2 kann in geeigneter Weise gewählt werden. Der Durchmesser D2 des magnetischen Verbunddrahtes 2 ist hier der Durchmesser eines Kreises mit einer Fläche, die der Fläche des Querschnitts des magnetischen Verbunddrahtes 2 entspricht. Der Durchmesser D2 des magnetischen Verbunddrahtes 2 beträgt beispielsweise 0,105 mm oder mehr und 3,0 mm oder weniger. Ein magnetische Verbunddraht 2 mit einem Durchmesser D2 innerhalb des obigen Bereichs kann für den Kern eines Magnetsensors und dergleichen verwendet werden. Der Durchmesser D2 des magnetischen Verbunddrahtes 2 kann 0,11 mm oder mehr und 2,0 mm oder weniger, 0,12 mm oder mehr und 1,0 mm oder weniger, 0,15 mm oder mehr und 0,8 mm oder weniger oder ferner 0,2 mm oder mehr und 0,6 mm oder weniger betragen.
<Länge>
Die Länge L2 des magnetischen Verbunddrahtes 2 kann in geeigneter Weise gewählt werden. Die Länge L2 des magnetischen Verbunddrahtes 2 ist die Länge vom ersten Ende zum zweiten Ende des magnetischen Verbunddrahtes 2. Die Länge L2 des magnetischen Verbunddrahtes 2 beträgt beispielsweise 3 mm oder mehr und 25 mm oder weniger. Der magnetische Verbunddraht 2 mit einer Länge L2 innerhalb des obigen Bereichs kann für den Kern eines Magnetsensors und dergleichen verwendet werden. Die Länge L2 des magnetischen Verbunddrahtes 2 kann 4 mm oder mehr und 20 mm oder weniger betragen, oder kann ferner 5 mm oder mehr und 15 mm oder weniger betragen.
Je kleiner der Durchmesser D2 oder die Länge L2 des magnetischen Verbunddrahtes 2 ist, desto mehr wird das Volumen des Kernmaterials 30 reduziert, so dass die Ausgabeeigenschaften des magnetischen Verbunddrahtes 2 verringert werden. In einem magnetischen Verbunddraht 2 einer Ausführungsform kann eine hohe Ausgabe erzielt werden, und die Schwankung in der Ausgabe ist gering, so dass ausreichende Ausgabecharakteristiken auch bei kleinem Durchmesser D2 oder kleiner Länge L2 leicht gewährleistet sind. Wenn ein magnetischer Verbunddraht 2 mit einem Durchmesser D2 und einer Länge L2 innerhalb des obigen Bereichs für den Kern eines Magnetsensors verwendet wird, kann eine Miniaturisierung des magnetischen Sensors erreicht werden.
(Verhältnis des Durchmessers des Kernmaterials zum Durchmesser des magnetischen Verbunddrahtes)
Der Anteil des Durchmessers D1 des Kernmaterials 30 im Verhältnis zum Durchmesser D2 des in 5 gezeigten magnetischen Verbunddrahtes 2 kann 45% oder mehr und 95% oder weniger betragen. In der folgenden Beschreibung wird „das Verhältnis des Durchmessers des Kernmaterials zum Durchmesser des magnetischen Verbunddrahtes“ als „das Verhältnis des Kernmaterials“ bezeichnet. Der Durchmesser D1 des Kernmaterials 30 ist der Durchmesser eines Kreises mit einer Fläche, die der Fläche des Querschnitts des Kernmaterials 30 entspricht. Das Verhältnis des Kernmaterials 30 ist das Verhältnis, das man erhält, wenn man den Durchmesser D1 des Kernmaterials 30 durch den Durchmesser D2 des magnetischen Verbunddrahtes 2 teilt. Wenn der Anteil des Kernmaterials 30 45% oder mehr beträgt, kann der Flächenanteil des Kernmaterials 30, der im Querschnitt des magnetischen Verbunddrahtes 2 belegt ist, sichergestellt werden. Durch Sicherstellung eines bestimmten Flächenanteils des Kernmaterials 30 können die Ausgabecharakteristiken des magnetischen Verbunddrahtes 2 verbessert werden. Wenn der Anteil des Kernmaterials 30 95% oder weniger beträgt, kann der Flächenanteil des Beschichtungsmaterials 40 im Querschnitt des magnetischen Verbunddrahtes 2 sichergestellt werden. Durch die Sicherstellung eines bestimmten Flächenanteils des Beschichtungsmaterials 40 wird durch Verdrehen leicht eine Zugeigenspannung in das Kernmaterial 30 eingebracht. Da die Zugeigenspannung leicht in das Kernmaterial 30 eingebracht werden kann, wird die uniaxiale Anisotropie des Kernmaterials 30 leicht verbessert. Als Ergebnis der Verbesserung der Ausgabeeigenschaften des Kernmaterials 30 können die Ausgabeeigenschaften des magnetischen Verbunddrahtes 2 verbessert werden. Das Verhältnis des Kernmaterials 30 kann 48% oder mehr und 95% oder weniger, 55% oder mehr und 90% oder weniger betragen, oder kann ferner 60% oder mehr und 85% oder weniger betragen.
Der Durchmesser D1 des Kernmaterials 30 beträgt z.B. 0,1 mm oder mehr und 1,0 mm oder weniger. Bei einem magnetischen Verbunddraht 2 mit einem Durchmesser D1 des Kernmaterials 30 innerhalb des obigen Bereichs wird leicht eine hohe Ausgabe erzielt. Der Durchmesser D1 des Kernmaterials 30 kann 0,15 mm oder mehr und 0,8 mm oder weniger betragen, oder kann ferner 0,2 mm oder mehr und 0,6 mm oder weniger betragen.
(Verdrehungsmarkierung)
Der magnetische Verbunddraht 2 kann eine Verdrehungsmarkierung 50 auf der äußeren Umfangsfläche des Beschichtungsmaterials 40 aufweisen, wie in 6 gezeigt. Es gibt einen Fall, in dem die Verdrehungsmarkierung 50 auf der äußeren Umfangsfläche des Beschichtungsmaterials 40 des verdrehten magnetischen Verbunddrahtes 2 vorhanden ist. Die Verdrehungsmarkierung 50 wird im Herstellungsprozess gebildet, indem die Verdrehung in einem Zustand durchgeführt wird, in dem das Kernmaterial 30 mit dem Beschichtungsmaterial 40 beschichtet ist.
Bei dem Herstellungsverfahren des magnetischen Verbunddrahtes 2, obgleich weiter unten im Detail beschrieben, gibt es aber einen Fall, in dem ein Draht, bei dem die äußere Umfangsfläche eines Kernmaterials mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet ist, vor dem Verdrehen gezogen wird. Auf der Oberfläche des gezogenen Drahtes, d.h. auf der äußeren Umfangsfläche des Beschichtungsmaterials, wird eine Vielzahl von Ziehdrahtmarken gebildet. Die Ziehmarke ist eine dünne, streifenförmige Markierung, die sich linear über die Länge des Drahtes erstreckt. Die Ziehmarke wird durch Reiben mit einem Ziehstein oder ähnlichem während des Ziehens erzeugt. Die Ziehmarke wird über die gesamte Länge des Drahtes gebildet. Wenn der Draht verdrillt wird, wird die Ziehmarke verformt und bildet die Verdrehungsmarkierung 50. Auch wenn auf der Oberfläche des gezogenen Drahtes keine Ziehmarken vorhanden sind, kann die Oberfläche des Drahtes durch Verdrehen des Drahtes zur Bildung der Verdrehungsmarkierung 50 verformt werden. Wenn der verdrehte Draht in einem verdrehten Zustand verbleibt, wie in 6 gezeigt, ist die Verdrehungsmarkierung 50 zur Achse des magnetischen Verbunddrahtes 2 geneigt. Der Begriff „in verdrehtem Zustand“ bedeutet, dass die Verdrehung in einem Zustand abgeschlossen ist, in dem der Draht verdrillt ist. Ein verdrehter magnetische Verbunddraht 2 kann dadurch erreicht werden, dass der Draht während des Verdrehens nur in eine Richtung gedreht wird. Wenn der Draht während des Verdrehens im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, kann der magnetische Verbunddraht 2 in einem verdrehten Zustand auch dadurch erhalten werden, dass die Gesamtzahl der Drehungen im Uhrzeigersinn und die Gesamtzahl der Drehungen gegen den Uhrzeigersinn voneinander verschieden sein können.
<Winkel der Verdrehungsmarkierung>
Wenn der Winkel θt der Verdrehungsmarkierung 50 größer als 0° ist, befindet sich der magnetische Verbunddraht 2 in einem verdrehten Zustand. Im verdrehten Zustand des magnetischen Verbunddrahtes 2 wird die durch die Verdrehung in das Kernmaterial 30 (siehe 4) eingebrachte Zugeigenspannung leicht aufrechterhalten. Infolgedessen lassen sich die Ausgabeeigenschaften des Kernmaterials 30 leicht verbessern. Der Winkel θt der Verdrehungsmarkierung 50 kann 4° oder mehr und 60° oder weniger betragen. Wenn der Winkel θt der Verdrehungsmarkierung 50 4° oder mehr und 60° oder weniger beträgt, lässt sich die Zugeigenspannung leicht gleichmäßig über die gesamte Länge des in 4 gezeigten Kernmaterials 30 einbringen, so dass sich die Ausgabeeigenschaften des Kernmaterials 30 leicht verbessern lassen. Der Winkel der Verdrehungsmarkierung kann 5° oder mehr und 55° oder weniger betragen, oder kann ferner 20° oder mehr und 40° oder weniger betragen.
Der Winkel θt der Verdrehungsmarkierung 50 kann wie folgt bestimmt werden. Die Oberfläche des magnetischen Verbunddrahtes 2, d.h. die äußere Umfangsfläche des Beschichtungsmaterials 40, wird mit einem optischen Mikroskop betrachtet. Der Neigungswinkel der Verdrehungsmarkierung 50 relativ zur Achsenlinie des magnetischen Verbunddrahtes 2 wird gemessen. Die Neigungswinkel von 20 oder mehr Verdrehungsmarken 50 werden gemessen, und der Durchschnittswert davon wird als Winkel θt der Verdrehungsmarkierung 50 bestimmt.
[Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes]
Der magnetische Verbunddraht 2 einer Ausführungsform kann durch ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes gemäß einer Ausführungsform hergestellt werden. Das Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes einer Ausführungsform umfasst den folgenden ersten Schritt, zweiten Schritt, dritten Schritt und vierten Schritt.
Der erste Schritt ist ein Schritt eines Beschichtens der äußeren Umfangsfläche eines Kernmaterials mit einem Beschichtungsmaterial, um einen beschichteten Draht zu erhalten.
Der zweite Schritt ist ein Schritt eines Ziehens des beschichteten Drahtes, um einen gezogenen Draht zu erhalten.
Der dritte Schritt ist ein Schritt eines Unterziehens des gezogene Drahtes einer ersten Wärmebehandlung, um ein erstes wärmebehandeltes Material zu erhalten.
Der vierte Schritt ist ein Schritt eines Verdrehens des ersten wärmebehandelten Materials.
Bei dem Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes gemäß einer Ausführungsform erfolgen die Schritte [Beschichtung], [Drahtziehen], [erste Wärmebehandlung] und [Verdrehen] in der dargestellten Reihenfolge. Nachfolgend wird jeder Schritt im Detail beschrieben.
(Erster Schritt)
Im ersten Schritt wird die äußere Umfangsfläche eines Kernmaterials mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet, um einen beschichteten Draht herzustellen. Das Kernmaterial wird aus einer Legierung hergestellt, die Eisen und Kobalt als Hauptbestandteile enthält. Als Kernmaterial kann zum Beispiel ein Guss- oder Strangpressmaterial verwendet werden. Das Beschichtungsmaterial besteht aus Metall. Das Beschichtungsmaterial kann auf der äußeren Umfangsfläche des Kernmaterials z. B. durch ein Plattierungsverfahren oder ein Beschichtungsverfahren aufgebracht werden. Das Plattierungsverfahren ist ein Verfahren zum Aufbringen eines Beschichtungsmaterials auf die äußere Umfangsfläche eines Kernmaterials durch Ziehen eines rohrförmigen Beschichtungsmaterials, in das das Kernmaterial eingesetzt ist. Die Dicke des Beschichtungsmaterials kann in geeigneter Weise so gewählt werden, dass das Verhältnis des Kernmaterials in einem herzustellenden magnetischen Verbunddraht dem oben beschriebenen spezifischen Bereich entspricht. Insbesondere wird die Dicke des Beschichtungsmaterials vorzugsweise so gewählt, dass der Anteil des Kernmaterials in dem schließlich hergestellten Magnetischer Verbunddraht 45% oder mehr und 95% oder weniger betragen kann. Der Schmelzpunkt des Kernmaterials und der Schmelzpunkt des Beschichtungsmaterials sind höher als die Temperatur der ersten Wärmebehandlung. Der Schmelzpunkt des Kernmaterials und der Schmelzpunkt des Beschichtungsmaterials liegen z. B. über 850°C. Der Schmelzpunkt des Kernmaterials und der Schmelzpunkt des Beschichtungsmaterials können sich voneinander unterscheiden oder gleich sein.
(Zweiter Schritt)
Im zweiten Schritt wird ein gezogener Draht durch Ziehen eines beschichteten Drahtes hergestellt. Der zweite Schritt ist derselbe wie der erste Schritt in dem oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Drahtes. Der zweite Schritt des Verfahrens zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes unterscheidet sich vom ersten Schritt des oben beschriebenen Verfahrens zur Herstellung eines magnetischen Drahtes in Bezug auf das Ziehen des beschichteten Drahtes. Das Ziehen ist dasselbe wie das Ziehen, das in dem oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Drahtes beschrieben ist, und daher wird die detaillierte Beschreibung weggelassen.
(Dritter Schritt)
Im dritten Schritt wird der gezogene Draht einer ersten Wärmebehandlung unterzogen, um ein erstes wärmebehandeltes Material herzustellen. Der dritte Schritt ist derselbe wie der zweite Schritt in dem oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Drahtes. Die erste Wärmebehandlung ist die gleiche wie die erste Wärmebehandlung, die in dem oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Drahtes beschrieben ist, und daher wird die detaillierte Beschreibung weggelassen.
(Vierter Schritt)
Im vierten Schritt wird das erste wärmebehandelte Material verdreht. Der dritte Schritt ist der gleiche wie der dritte Schritt in dem oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Drahtes. Der Betrag der Verformung durch Verdrehen in dem Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes unterscheidet sich jedoch von dem Betrag der Verformung durch Verdrehen in dem oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Drahtes. Bei dem Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes kann das Verdrehen unter solchen Bedingungen durchgeführt werden, dass der Betrag der Dehnung auf der Oberfläche des verdrehten ersten wärmebehandelten Materials 0,8 oder mehr und 3,0 oder weniger beträgt. Wenn die Verdrehung so durchgeführt wird, dass der obige Betrag der Dehnung 0,8 oder mehr und 3,0 oder weniger beträgt, kann ein magnetischer Verbunddraht mit hohen Ausgabecharakteristiken stabil hergestellt werden. Der obige Betrag der Dehnung kann 1,0 oder mehr und 2,0 oder weniger betragen.
Das Verfahren zur Bestimmung des Dehnungsbetrags im Falle des magnetischen Verbunddrahtes wird unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Dabei wird der in 4 gezeigte magnetische Verbunddraht 2 als das oben genannte erste wärmebehandelte Material betrachtet. In der folgenden Beschreibung wird das erste wärmebehandelte Material als „der Draht“ bezeichnet. Der Betrag der Dehnung δ wird durch den folgenden Ausdruck dargestellt. $δ = r θ / L$
r bezeichnet den Radius (mm) des Drahtes. Das heißt, r = D2/2. θ bezeichnet einen Verdrehungswinkel (rad). Wenn der Draht einmal verdrillt ist, ist θ = 2π. L gibt die Länge (mm) des Drahtes an. Das heißt, L = L2.
Das Verfahren zur Bestimmung des Dehnungsbetrags des magnetischen Verbunddrahts unterscheidet sich von dem Verfahren zur Bestimmung des Dehnungsbetrags, das in dem oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines Magnetdrahts beschrieben ist, in Bezug auf die Bestimmung des Dehnungsbetrags unter Verwendung des Durchmessers des Drahts einschließlich des Beschichtungsmaterials. Andernfalls ist die Verdrehung die gleiche wie die Verdrehung, die in dem oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Drahtes beschrieben ist, und daher wird die detaillierte Beschreibung weggelassen.
Wenn das erste wärmebehandelte Material verdrillt ist, ermöglicht der Abschluss des Verdrehens in einem Zustand, in dem das erste wärmebehandelte Material verdreht ist, die Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes in einem verdrehten Zustand. Zum Beispiel kann der magnetische Verbunddraht in einem verdrehten Zustand durch Drehen des ersten wärmebehandelten Materials in nur einer Richtung erhalten werden. Wenn das erste wärmebehandelte Material im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, kann der verdrehte Magnetischer Verbunddraht auch dadurch hergestellt werden, dass die Gesamtzahl der Drehungen im Uhrzeigersinn und die Gesamtzahl der Drehungen gegen den Uhrzeigersinn voneinander verschieden sind. Bei der Herstellung des verdrehten Verbundmagnetdrahtes können die Verdrehungsbedingungen so gewählt werden, dass der Winkel θt der in 6 gezeigten Verdrehungsmarkierung 50 in dem oben beschriebenen spezifischen Bereich liegt. Insbesondere kann die Verdrehung so durchgeführt werden, dass der Winkel θt der Verdrehungsmarkierung 50 4° oder mehr und 60° oder weniger beträgt.
(Andere Schritte)
Das Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes einer Ausführungsform kann einen Schritt umfassen, bei dem das erste wärmebehandelte Material nach dem Verdrehen der zweiten Wärmebehandlung nach dem oben erwähnten vierten Schritt des Verdrehens unterzogen wird, oder es kann einen Schritt umfassen, bei dem das erste wärmebehandelte Material während des Verdrehens der zweiten Wärmebehandlung gleichzeitig mit dem oben erwähnten Schritt des Verdrehens unterzogen wird. Der Schritt der Durchführung der zweiten Wärmebehandlung ist derselbe wie der Schritt der Durchführung der zweiten Wärmebehandlung in dem oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Drahtes. Die zweite Wärmebehandlung ist die gleiche wie die zweite Wärmebehandlung, die in dem oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Drahtes beschrieben ist, und daher wird die detaillierte Beschreibung weggelassen.
(Anwendung)
Der magnetische Draht 1 und der magnetische Verbunddraht 2 der Ausführungsformen können z.B. für den Kern eines magnetischen Sensors verwendet werden. Mit dem magnetischen Draht 1 und dem magnetischen Verbunddraht 2 der Ausführungsformen kann eine hohe Ausgabe erzielt werden und der magnetischen Sensor kann eine hohe Ausgabe erreichen. Darüber hinaus kann bei dem magnetischen Draht 1 und magnetischen Verbunddraht 2 der Ausführungsformen eine hohe Ausgabe erzielt werden und die Schwankung in der Ausgabe ist gering, so dass eine stabile Ausgabe auch bei einem kleinen Durchmesser oder einer kleinen Länge leicht erzielt werden kann. So kann eine Miniaturisierung des magnetischen Sensors erreicht werden. Der magnetische Sensor kann zum Beispiel für einen magnetischen Encoder, einen Motor und einen Wasserzähler verwendet werden.
[Testbeispiel 1]
Die in Tabelle 1 und Tabelle 2 gezeigten Proben von Magnetdrähten wurden unter verschiedenen Bedingungen hergestellt. Die hergestellten magnetischen Drähte wurden ausgewertet.
(Herstellung der Probe)
Proben von magnetischen Drähten wurden nach dem oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Drahtes hergestellt. Dabei wurde jedes Material, das aus einer Legierung mit der in Tabelle 1 gezeigten Zusammensetzung besteht, hergestellt. Der in Tabelle 1 angegebene Gehalt der einzelnen Elemente ist ein Wert, wenn der Gesamtgehalt der in der Legierung enthaltenen Elemente als 100 Massenprozent angenommen wird. In Tabelle 1 steht „bil.“ in der Spalte „Fe“ für eine Bilanz. Das Material wurde durch Schmelzen der Legierung unter Vakuum und anschließende Warmumformung der geschmolzenen Legierung in eine Drahtform hergestellt. Der Durchmesser des Materials beträgt 2,0 mm.
Das Material wurde gezogen, um einen gezogenen Draht zu erhalten. Die Form des gezogenen Drahtes ist ein Runddraht. Das heißt, der Querschnitt des gezogenen Drahtes hat eine kreisförmige Form. Der Durchmesser des gezogenen Drahtes beträgt 0,3 mm. Der Gesamtverarbeitungsgrad beträgt 97,75%. Das Ziehen wurde durch Kaltziehen durchgeführt. Dabei wurde das Ziehen mehrmals durchgeführt, und während des Ziehens wurde eine Zwischenwärmebehandlung vorgenommen. Die Zwischenwärmebehandlung wurde einmal in einem Stadium durchgeführt, in dem das Material auf einen Durchmesser von 0,6 mm gezogen wurde. Nach der zwischenzeitlichen Wärmebehandlung wurde so lange gezogen, bis der Durchmesser des gezogenen Drahtes 0,3 mm erreichte. Das Arbeitstempo nach der Zwischenwärmebehandlung und bis zum endgültigen Ziehen wurde auf 75% festgelegt. Die Temperatur der Zwischenwärmebehandlung wurde auf 800°C eingestellt. Die Zeit für die Zwischenwärmebehandlung wurde auf 60 Minuten festgelegt. Die Zwischenwärmebehandlung wurde in einer Wasserstoffatmosphäre durchgeführt. Die Abkühlungsgeschwindigkeit nach der Zwischenwärmebehandlung wurde auf 10°C/Sekunde oder mehr eingestellt.
Der gezogene Draht wurde einer ersten Wärmebehandlung unterzogen. Die Temperatur der ersten Wärmebehandlung entsprach der in Tabelle 2 angegebenen Temperatur. Die Zeit für die erste Wärmebehandlung wurde auf 60 Minuten eingestellt. Die erste Wärmebehandlung wurde in einer Wasserstoffatmosphäre durchgeführt. Nach der ersten Wärmebehandlung wurde das erste wärmebehandelte Material, das der ersten Wärmebehandlung unterzogen wurde, auf Raumtemperatur abgekühlt. Die Abkühlungsgeschwindigkeit nach der ersten Wärmebehandlung wurde auf 10°C/Sekunde oder mehr eingestellt.
Das erste wärmebehandelte Material wurde verdreht. Dabei wurde das erste wärmebehandelte Material auf eine Länge von 50 mm geschnitten. Jedes der beiden Enden des geschnittenen ersten wärmebehandelten Materials wurde mit einem Spannfutter eingespannt und das geschnittene erste wärmebehandelte Material wurde durch Drehen eines der beiden Spannfutter verdreht. In diesem Fall wird der andere Teil als die beiden Enden des ersten wärmebehandelten Materials, die mit Spannfuttern eingespannt sind, verdreht. Die Länge jedes Endteils des ersten wärmebehandelten Materials, das von einem Spannfutter gehalten wird, wurde auf 10 mm eingestellt, so dass der Abstand zwischen den Spannfuttern 30 mm beträgt. Die Länge des Teils mit Ausnahme der beiden Enden des ersten wärmebehandelten Materials, das mit Spannfuttern eingespannt ist, entspricht der Länge L des ersten wärmebehandelten Materials, das verdreht werden soll. Das heißt, die Länge des zu verdrehenden Teils beträgt 30 mm.
Das Verdrehen wurde unter solchen Bedingungen durchgeführt, dass die Dehnung auf der Oberfläche des verdrehten ersten wärmebehandelten Materials der in Tabelle 2 angegebenen Dehnung entsprach. Das Verdrehen wurde durch Kaltverdrehen durchgeführt. Die Bedingungen für das Verdrehen der Probe Nr. 1 waren zum Beispiel die folgenden: Der Vorgang, bei dem das Verdrehen 6 Mal im Uhrzeigersinn, 12 Mal gegen den Uhrzeigersinn und 6 Mal im Uhrzeigersinn in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt wird, wird als ein Satz festgelegt, und dieser Satz wird dreimal wiederholt. Bei den Proben Nr. 101 bis Nr. 103 und Nr. 107 kam es im Vergleich zu den anderen Proben leicht zu Drahtbrüchen durch Verdrehen, so dass es schwierig war, die Verdrehung so durchzuführen, dass eine ausreichende Dehnung erreicht wurde. Bei Probe Nr. 101 bis Probe Nr. 103 und Probe Nr. 107 wurde die Verdrehung so durchgeführt, dass die Dehnung weniger als 1,0, insbesondere 0,5 oder weniger betrug. Wenn in Tabelle 2 in der Spalte „Dehnungsbetrag“ „<1,0“ steht, bedeutet dies, dass der Dehnungsbetrag weniger als 1,0 beträgt.
Nach dem Verdrehen wurde das verdrehte erste wärmebehandelte Material auf eine Länge von 13 mm geschnitten. In Probe Nr. 4 wurde das verdrehte erste wärmebehandelte Material einer zweiten Wärmebehandlung unterzogen. Die Temperatur der zweiten Wärmebehandlung wurde auf 350°C eingestellt. Die Zeit für die zweite Wärmebehandlung wurde auf 60 Minuten festgelegt. Wenn die Spalte „Zweite Wärmebehandlung Ja/Nein“ in Tabelle 2 „Nein“ lautet, bedeutet dies, dass die zweite Wärmebehandlung nicht durchgeführt wurde, und wenn sie „Ja“ lautet, bedeutet dies, dass die zweite Wärmebehandlung durchgeführt wurde. Nach der zweiten Wärmebehandlung wurde das zweite wärmebehandelte Material, das der zweiten Wärmebehandlung unterzogen wurde, auf Raumtemperatur abgekühlt.
Die hergestellte Probe des magnetischen Drahtes ist ein Runddraht mit einem Durchmesser von 0,3 mm und einer Länge von 13 mm.
(Zusammensetzung)
Die Zusammensetzung des magnetischen Drahtes jeder Probe wurde mit Hilfe der optischen Emissionsspektrometrie ICP untersucht. Die Zusammensetzung des magnetischen Drahtes ist im Wesentlichen die gleiche wie die Zusammensetzung des Materials, wie in Tabelle 1 gezeigt.
(Struktur)
Die Struktur des magnetischen Drahts jeder Probe wurde unter Verwendung von SEM-EBSD untersucht. Insbesondere wurden im Hinblick auf die Struktur des magnetischen Drahtes jeder Probe der Flächenanteil der α-Phase, der KAM-Wert der α-Phase, die durchschnittliche Kristallkorngröße der α-Phase, der Anteil der Hochwinkelkorngrenze und der Anteil der Σ3-Korngrenze bestimmt. Dazu wurde ein Querschnitt durch Schneiden des magnetischen Drahtes in einer Ebene orthogonal zur Länge des magnetischen Drahtes angefertigt. Dieser Querschnitt wurde poliert. Der polierte Querschnitt wurde einer Kristallanalyse mit der EBSD-Methode unterzogen. Die Größe des Beobachtungsfeldes, in dem der Flächenanteil der α-Phase, die mittlere Kristallkorngröße der α-Phase, der Anteil der Hochwinkelkorngrenze, der Anteil der Σ3-Korngrenze und der KAM-Wert der α-Phase gemessen wurden, betrug 11 µm × 34 µm. In einem Querschnitt werden vier Punkte beobachtet, die in gleichen Abständen auf einer Linie angeordnet sind, die durch die Mitte des Querschnitts verläuft. Als Messgerät wurde das von Carl Zeiss hergestellte SUPRA 35VP verwendet. Die EBSD-Bedingungen waren so, dass die Beschleunigungsspannung des Elektronenstrahls 15 kV und das Abtastintervall des Elektronenstrahls 0,05 µm betrug. Als Analysesoftware wurde OIM Analysis Version 7.3 der Firma TSL solutions K.K. verwendet. Darüber hinaus wurden Datenpunkte mit einem Vertrauensindex von 0,1 oder mehr in dieser Analysesoftware verwendet.
7 ist eine Phasenkarte der Probe Nr. 1, die durch die EBSD-Methode erhalten wurde. Die in 7 gezeigte Phasenkarte stellt die α-Phase als rot und die γ-Phase als grün dar. In 7 ist die rote α-Phase durch Dunkelgrau und die grüne γ-Phase durch Hellgrau dargestellt. 8 ist eine IQ-Karte der Probe Nr. 1, die mit der EBSD-Methode erhalten wurde. In der in 8 gezeigten IQ-Karte ist eine Grenze mit einer Fehlorientierung von 15° oder mehr als Korngrenze definiert.
<Flächenanteil der α-Phase>
Die Fläche der α-Phase und die Fläche der γ-Phase im Beobachtungsfeld wurden auf der Grundlage der Analyseergebnisse der mit der EBSD-Methode erhaltenen Kristallstruktur gemessen. Die geordnete B2-Phase wurde als α-Phase erkannt. Wenn jedoch der Temperaturbereich der ersten Wärmebehandlung mehr als 750°C und 850°C oder weniger betrug und die zweite Wärmebehandlung nicht durchgeführt wurde, wird davon ausgegangen, dass sich fast keine geordnete B2-Phase gebildet hat. Der Flächenanteil der α-Phase wurde als Anteil berechnet, den man erhält, indem man die Fläche der α-Phase durch die Gesamtfläche der α-Phase und der γ-Phase dividiert. Der Flächenanteil der α-Phase wurde für alle Beobachtungsfelder an den oben genannten vier Punkten ermittelt, und der Durchschnittswert daraus wurde als Flächenanteil der α-Phase genommen. Die Messergebnisse des Flächenanteils der α-Phase sind in Tabelle 2 dargestellt. Darüber hinaus wurde der Anteil der Gesamtfläche der α-Phase und der γ-Phase im Beobachtungsfeld bestimmt. Der Anteil an der Gesamtfläche der α-Phase und der γ-Phase wurde als Anteil berechnet, der sich aus der Division der Gesamtfläche der α-Phase und der γ-Phase durch die Fläche des Beobachtungsfeldes ergibt. Außerdem wurde der Durchschnittswert aller Beobachtungsfelder an den oben genannten vier Punkten als Anteil der Gesamtfläche der α-Phase und der γ-Phase genommen. Im Ergebnis betrug der Anteil der Gesamtfläche der α-Phase und der γ-Phase in allen Proben 98% oder mehr.
<KAM-Wert der α-Phase>
Der KAM-Wert der α-Phase im Beobachtungsfeld wurde auf der Grundlage der mit der EBSD-Methode erhaltenen Analyseergebnisse der Kristallorientierung gemessen. Der KAM-Wert der α-Phase wurde für alle Beobachtungsfelder an den oben erwähnten vier Punkten bestimmt und der Durchschnittswert davon wurde als KAM-Wert der α-Phase genommen. Die Messergebnisse des KAM-Wertes der α-Phase sind in Tabelle 2 dargestellt.
<Durchschnittliche Kristallkorngröße der α-Phase>
Die durchschnittliche Kristallkorngröße der α-Phase im Beobachtungsfeld wurde auf der Grundlage der mit der EBSD-Methode erhaltenen Analyseergebnisse der Kristallorientierung gemessen. Dabei wird eine Korngrenze, bei der die Fehlorientierung zwischen benachbarten Kristallkörnern 15° oder mehr beträgt, als Korngrenze definiert. Die flächengewichtete durchschnittliche Korngröße der α-Phase wurde für alle Beobachtungsfelder an den oben genannten vier Punkten bestimmt, und ihr Durchschnittswert wurde als die durchschnittliche Kristallkorngröße der α-Phase angenommen. Die Messergebnisse der durchschnittlichen Kristallkorngröße der α-Phase sind in Tabelle 2 dargestellt.
<Anteil der Hochwinkelkorngrenzen>
Die Korngrenzen im Beobachtungsfeld wurden auf der Grundlage der durch die EBSD-Methode erhaltenen Analyseergebnisse der Kristallorientierung in hochwinklige Korngrenzen und niederwinklige Korngrenzen unterteilt und die Länge der hochwinkligen Korngrenze und die Länge der niederwinkligen Korngrenze wurden gemessen. Dabei wird eine Korngrenze mit einer Fehlorientierung von 15° oder mehr als Hochwinkelkorngrenze und eine Korngrenze mit einer Fehlorientierung von 2° oder mehr und weniger als 15° als Niederwinkelkorngrenze definiert. Der Gesamtwert der Länge der hochwinkligen Korngrenze und der Länge der niedrigwinkligen Korngrenze wird als die Gesamtlänge der Korngrenzen bestimmt. Der Anteil der hochwinkligen Korngrenze wurde als Anteil berechnet, der sich aus der Division der Länge der hochwinkligen Korngrenze durch die Gesamtlänge der Korngrenzen ergibt. Der Anteil der hochwinkligen Korngrenze wurde für alle Beobachtungsfelder an den oben genannten vier Punkten bestimmt und der Durchschnittswert davon wurde als Anteil der hochwinkligen Korngrenze genommen. Die Messergebnisse des Anteils der hochwinkligen Korngrenze sind in Tabelle 2 dargestellt.
<Anteil der Σ3-Korngrenze>
Die Σ3-Korngrenze wurde von den Korngrenzen im Beobachtungsfeld auf der Grundlage der durch die EBSD-Methode erhaltenen Analyseergebnisse der Kristallorientierung getrennt und die Länge der Σ3-Korngrenze wurde gemessen. Der Anteil der Σ3-Korngrenze wurde als Anteil berechnet, der sich aus der Division der Länge der Σ3-Korngrenze durch die Gesamtlänge der Korngrenzen ergibt. Der Anteil der Σ3-Korngrenze wurde für alle Beobachtungsfelder an den oben genannten vier Punkten bestimmt und der Durchschnittswert davon wurde als Anteil der Σ3-Korngrenze genommen. Die Messergebnisse für den Anteil der Σ3-Korngrenze sind in Tabelle 2 dargestellt.
(Ausgabeeigenschaften)
Die Ausgabeeigenschaften des magnetischen Drahtes jeder Probe wurden bewertet. Die Auswertung der Ausgabeeigenschaften wurde wie folgt durchgeführt. Es wurde ein Spulenbauteil hergestellt, in dem der magnetische Draht in der Spule angeordnet war. Ein magnetisches Wechselfeld wurde von der Außenseite des Spulenbauteils angelegt und die in der Spule erzeugte Pulsspannung wurde über die Zeit gemessen. Die Testbedingungen waren wie folgt. Die gemessene Pulsspannung ist in Tabelle 2 als Ausgang angegeben. Außerdem ist die Schwankung der Pulsspannung in Tabelle 2 als Variationskoeffizient angegeben. Der Variationskoeffizient wurde jedoch nicht für die Proben Nr. 101 bis Nr. 104, Nr. 107 und Nr. 110 bestimmt.
(Testbedingungen)
Die Anzahl der Windungen der Spule beträgt 3000 Windungen. Die Länge der Spule beträgt 10 mm.
Es werden vier Magnete und ein Drehteller vorbereitet. Die Größe jedes Magneten beträgt 9 mm in der Länge x 5 mm in der Breite x 2,5 mm in der Dicke. Jeder der vier Magnete wird auf dem Drehteller um die Mittelachse des Drehtellers um 90° verschoben angeordnet. Jeder Magnet ist so um die Mittelachse des Drehtellers angeordnet, dass sich die Polaritäten abwechseln. Durch Drehen des Drehtellers, auf dem vier Magnete angeordnet sind, mit einer bestimmten Geschwindigkeit wird ein magnetisches Wechselfeld erzeugt. Das Magnetfeld, das auf den Magnetdraht wirkt, ist dieses magnetische Wechselfeld. Je größer die Drehgeschwindigkeit des Drehtellers ist, desto mehr steigt die in der Spule erzeugte Pulsspannung an.
Der Abstand zwischen der Seitenfläche der Spule und der Seitenfläche des Magneten beträgt 8 mm.
Die Drehgeschwindigkeit des Drehtellers beträgt 60 Umdrehungen pro Minute (U/min).
(Messung der Pulsspannung)

Während ein magnetisches Wechselfeld an die Spule angelegt wird, werden in der Spule abwechselnd eine positive Pulsspannung und eine negative Pulsspannung erzeugt. Die Pulsspannung wurde wie folgt bestimmt. Die Pulsspannung wurde so lange gemessen, bis die Anzahl der Pulse insgesamt 2000 Pulse erreichte. Das heißt, die positive Pulsspannung und die negative Pulsspannung wurden gemessen, bis die Anzahl der positiven Pulsspannungen und die Anzahl der negativen Pulsspannungen jeweils 1000 Impulse erreicht hatten. Die Differenz zwischen dem Durchschnittswert der positiven Pulsspannungen und dem Durchschnittswert der negativen Pulsspannungen wurde ermittelt und als Pulsspannung verwendet. Ferner wurde der Variationskoeffizient der Pulsspannung bestimmt. Der Variationskoeffizient der Pulsspannung ist eine Kennzahl, die die Schwankung der Ausgabe angibt. Je kleiner der Variationskoeffizient der Pulsspannung ist, desto geringer ist die Schwankung der Ausgabe. Der Variationskoeffizient der Pulsspannung ist ein Wert, den man erhält, indem man die Standardabweichung der positiven Pulsspannung durch den Durchschnittswert der positiven Pulsspannung dividiert, ausgedrückt in Prozent. Wenn der Variationskoeffizient 7% oder weniger beträgt, wird eine stabile Ausgabe erzielt. Der Variationskoeffizient kann 6% oder weniger betragen, oder auch 5% oder weniger. [Tabelle 1]

Probe Nr.	Zusammensetzung (Massen%)
Probe Nr.	Fe	Co	V	Si	Ti	Al	Mn
1	bil.	52.4	9.3	0.05	0.005	0.03	0.07
2	bil.	51.2	9.0	0.05	0.003	0.02	0.08
3	bil.	52.3	9.6	0.04	0.002	0.05	0.12
4	bil.	52.0	9.3	0.05	0.005	0.03	0.12
5	bil.	51.1	5.2	0.09	0.008	0.03	0.10
6	bil.	52.0	11.8	0.06	0.005	0.15	0.07
7	bil.	52.0	9.0	0.04	0.004	0.08	1.10
8	bil.	49.5	9.9	0.06	0.007	0.60	0.12
9	bil.	51.5	10.0	0.05	0.110	0.07	0.15
10	bil.	52.0	9.8	0.45	0.004	0.05	0.11
11	bil.	52.1	9.2	0.05	0.005	0.02	0.11
12	bil.	54.0	7.1	0.05	0.002	0.03	0.07
13	bil.	50.5	9.9	0.31	0.00	0.01	0.65
101	bil.	53.0	10.0	0.05	0.005	0.10	0.05
102	bil.	52.1	9.5	0.02	0.010	0.07	0.12
103	bil.	51.8	8.9	0.04	0.005	0.01	0.07
104	bil.	52.0	9.5	0.05	0.006	0.03	0.12
105	bil.	51.0	9.4	0.01	0.002	0.12	0.08
106	bil.	52.0	9.3	0.03	0.005	0.03	0.12
107	bil.	51.0	1.1	0.05	0.005	0.05	0.10
108	bil.	50.0	16.0	0.05	0.002	0.03	0.07
109	bil.	35.0	10.0	0.08	0.005	0.05	0.03
110	bil.	71.0	8.0	0.07	0.001	0.03	0.04

[Tabelle 2]

Probe Nr.	Erste Wärmebehandlung	Verdrehung	Zweite Wärmebehandlung	Magnetischer Draht		Struktur					Ausgabe (V)	Koeffizient von Schwankung (%)
Probe Nr.	Temperatur (°C)	Menge an Verspannung	Ja/Nein	Durchmesser (mm)	Länge (mm)	Flächenanteil von α-Phase (%)	KAM-Wert von α-Phase (°)	Durchschnitt-liche Kristallkorngröße von α-Phase (µm)	Anteil an Hochwinkelkorngrenze (%)	Anteil von Σ3-Korngrenze (%)	Ausgabe (V)	Koeffizient von Schwankung (%)
1	800	2.3	Nein	0.3	13	99.10	0.59	0.92	79.2	11.1	22.0	4
2	801	1.1	Nein	0.3	13	98.75	0.53	0.95	79.0	10.0	19.0	4
3	800	4.5	Nein	0.3	13	99.95	0.74	0.94	75.0	8.3	24.0	5
4	799	2.3	Ja	0.3	13	99.90	0.62	1.04	79.3	15.4	24.4	4
5	820	1.3	Nein	0.3	13	99.65	0.56	1.64	82.6	11.4	19.6	6
6	790	4.1	Nein	0.3	13	99.10	0.67	0.71	72.0	8.2	22.0	5
7	805	2.5	Nein	0.3	13	99.60	0.63	1.10	84.8	17.2	26.0	4
8	803	2.4	Nein	0.3	13	98.20	0.61	0.89	75.3	14.0	24.0	4
9	802	3.0	Nein	0.3	13	99.92	0.60	0.93	80.1	12.5	25.0	4
10	800	2.3	Nein	0.3	13	98.95	0.56	0.96	76.2	11.3	24.0	4
11	850	1.5	Nein	0.3	13	97.50	0.48	2.42	81.0	10.2	18.0	7
12	810	2.3	Nein	0.3	13	99.30	0.54	1.91	78.8	13.5	21.0	7
13	800	1.8	Nein	0.3	13	99.90	0.55	1.02	76.0	14.2	25.8	4
101	450	<1.0	Nein	0.3	13	99.10	0.91	0.35	44.2	1.1	2.9	-
102	550	<1.0	Nein	0.3	13	94.90	0.79	9.20	44.9	1.4	0.44	-
103	650	<1.0	Nein	0.3	13	81.10	0.57	5.03	51.0	2.1	0.22	-
104	750	3.2	Nein	0.3	13	52.30	0.34	1.50	68.3	8.0	0.22	-
105	900	2.2	Nein	0.3	13	99.90	0.51	5.10	80.5	11.2	13.2	9
106	1000	3.1	Nein	0.3	13	99.80	0.50	8.20	80.3	14.0	12.3	9
107	798	<1.0	Nein	0.3	13	99.90	0.34	11.00	73.5	3.0	6.6	-
108	805	2.2	Nein	0.3	13	88.00	0.36	5.21	77.0	3.2	10.5	8
109	810	2.2	Nein	0.3	13	99.00	0.37	4.56	74.0	4.5	12.0	8
110	790	2.2	Nein	0.3	13	80.00	0.35	12.00	77.7	4.5	4.5	-

Die magnetischen Drähte von Probe Nr. 1 bis Probe Nr. 13 weisen eine Ausgabe von 15 V oder mehr und ausgezeichnete Ausgabeeigenschaften auf. Ferner haben die magnetischen Drähte von Probe Nr. 1 bis Probe Nr. 13 einen Variationskoeffizienten bzw. Koeffizienten einer Schwankung von 7% oder weniger und die Variation der Ausgabe ist gering. Jeder der magnetischen Drähte von Probe Nr. 1 bis Probe Nr. 13 weist eine spezifische Struktur auf. Insbesondere erfüllt die Struktur dieser magnetischen Drähte alle der folgenden drei Anforderungen: der Flächenanteil der α-Phase beträgt 90% oder mehr, die durchschnittliche Kristallkorngröße der α-Phase beträgt 2,5 mm oder weniger und der Anteil der Hochwinkelkorngrenze beträgt 60% oder mehr. Ferner erfüllt die Struktur dieser magnetischen Drähte sowohl den Anteil der Σ3-Korngrenze von 5% oder mehr als auch den KAM-Wert der α-Phase von 0,45° oder mehr, zusätzlich zu den oben beschriebenen drei Anforderungen.
Im Gegensatz dazu weisen die magnetischen Drähte von Probe Nr. 101 bis Probe Nr. 110 eine Ausgabe von weniger als 15 V auf und sie sind in ihren Ausgabeeigenschaften im Vergleich zu den magnetischen Drähten von Probe Nr. 1 bis Probe Nr. 13 minderwertig. Jede Struktur der magnetischen Drähte von Probe Nr. 101 bis Muster Nr. 110 erfüllt mindestens eine der drei oben beschriebenen Anforderungen nicht. Darüber hinaus ist in jeder Struktur der magnetischen Drähte von Probe Nr. 101 bis Probe Nr. 103 der Anteil der Hochwinkelkorngrenze und der Anteil der Σ3-Korngrenze gering.
Aus diesen Gründen wird festgestellt, dass in dem magnetischen Draht mit einer bestimmten Struktur eine hohe Ausgabe erzielt werden kann und eine stabile Ausgabe erreicht wird.
Aus den Testergebnissen geht außerdem Folgendes hervor.

(1) Im Vergleich von Nr. 1 zu Nr. 3 wird eine hohe Ausgabe umso leichter erreicht, je größer die Menge an Verspannung durch Verdrehen ist.
(2) Im Vergleich zwischen Nr. 1 und Nr. 4 sind die Ausgabecharakteristiken durch die Durchführung der zweiten Wärmebehandlung verbessert.
(3) Im Vergleich zwischen Nr. 5, Nr. 6 und Nr. 107 ist das Verdrehen durch die Zugabe einer bestimmten Menge von V leicht. Aus den Ergebnissen geht hervor, dass die Menge an V vorzugsweise 2 Massenprozent oder mehr, und besonders bevorzugt 5 Massenprozent oder mehr beträgt. Als Ergebnis von Nr. 108 kann ein zu hoher Gehalt an V dazu führen, dass die spezifische Struktur nicht erreicht wird und dass sich die Ausgabecharakteristiken verringern. Daher wird davon ausgegangen, dass die Obergrenze für die Menge an V vorzugsweise 12 Masseprozent beträgt.

Im Vergleich zu Nr. 8, Nr. 12, Nr. 109 und Nr. 110 werden die Ausgabeeigenschaften durch den Anteil an Co in einem bestimmten Bereich verbessert. Aus den Ergebnissen geht hervor, dass der Co-Anteil vorzugsweise 40 Massenprozent oder mehr und 70 Massenprozent oder weniger beträgt. Darüber hinaus kann ein zu hoher Co-Anteil gemäß Nr. 110 dazu führen, dass die spezifische Struktur nicht erreicht wird und sich die Ausgabeeigenschaften verringern.
(4) Im Vergleich zu Nr. 1, Nr. 7 bis Nr. 10 wird eine weitere hohe Ausgabe leicht erreicht, indem eine bestimmte Menge von mindestens einem der Elemente Si, Ti, Al und Mn als Zusatzelement beigegeben ist. Aus den Ergebnissen geht hervor, dass der Si-Anteil vorzugsweise 0,1 Massenprozent oder mehr, und weiter vorzugsweise 0,2 Massenprozent oder mehr beträgt. Es wird davon ausgegangen, dass der Anteil an Ti vorzugsweise 0,05 Masse-% oder mehr und weiter bevorzugt 0,08 Masse-% oder mehr beträgt. Es wird davon ausgegangen, dass der Anteil an Al vorzugsweise 0,2 Masseprozent oder mehr beträgt, und weiter vorzugsweise 0,3 Masseprozent oder mehr. Es wird davon ausgegangen, dass der Anteil an Mn vorzugsweise 0,2 Masseprozent oder mehr, und weiter vorzugsweise 0,4 Masseprozent oder mehr beträgt.
(5) Im Vergleich von Nr. 1 bis Nr. 11 und Nr. 107 gilt: Je größer der KAM-Wert der α-Phase ist, desto leichter wird eine hohe Ausgabe erzielt. Aus diesen Vergleichsergebnissen geht hervor, dass der KAM-Wert der α-Phase vorzugsweise 0,47° oder mehr, und weiter vorzugsweise 0,50° oder mehr beträgt. Der Grund, warum der KAM-Wert der α-Phase in Nr. 107 so klein ist, liegt in der geringen Belastung durch die Verdrehung. Der Grund, warum der KAM-Wert der α-Phase in Nr. 11 kleiner ist als die KAM-Werte der α-Phase in Nr. 1 bis Nr. 10, wird darin gesehen, dass die Temperatur der ersten Wärmebehandlung relativ hoch ist. Aufgrund dieses Ergebnisses wird davon ausgegangen, dass die Temperatur der ersten Wärmebehandlung im Falle der in Tabelle 1 gezeigten Zusammensetzungen vorzugsweise 840°C oder weniger, und noch bevorzugter 820°C oder weniger beträgt.
(6) Im Vergleich zwischen Nr. 1 bis Nr. 12, bei denen die Temperatur der ersten Wärmebehandlung im Bereich von mehr als 750°C und 850°C oder weniger lag, und Nr. 101 bis Nr. 104 ist es schwierig, die Verdrehung so durchzuführen, dass eine ausreichende Dehnung erreicht wird, wenn die Temperatur der ersten Wärmebehandlung zu niedrig ist. Daher wird kaum eine hohe Ausgabe erzielt. Darüber hinaus kann, wie bei den Ergebnissen von Nr. 101 bis Nr. 104, bei einer niedrigen Temperatur der ersten Wärmebehandlung die spezifische Struktur, die alle drei oben beschriebenen Anforderungen erfüllt, nicht erreicht werden. In Nr. 101 ist der Anteil der hochwinkligen Korngrenze gering. In Nr. 102 ist der Anteil der hochwinkligen Korngrenze klein und die durchschnittliche Kristallkorngröße der α-Phase groß. In Nr. 103 sind der Flächenanteil der α-Phase und der Anteil der hochwinkligen Korngrenze klein und die durchschnittliche Kristallkorngröße der α-Phase ist groß. In jeder der Nr. 101 bis 103 ist der Anteil der Σ3-Korngrenze klein. In Nr. 104 ist der Flächenanteil der α-Phase klein, und außerdem ist der KAM-Wert der α-Phase klein. Der Grund dafür, dass der Flächenanteil der α-Phase in Nr. 101 und Nr. 102 groß ist, liegt darin, dass der Zustand des Gefüges des Drahtes vor der ersten Wärmebehandlung aufgrund der zu niedrigen Temperatur der ersten Wärmebehandlung relativ gut erhalten war. Der Grund, warum der Anteil der hochwinkligen Korngrenze und der Anteil der Σ3-Korngrenze in Nr. 101 bis Nr. 103 klein ist, wird darin gesehen, dass die Phase während der Wärmebehandlung aufgrund der niedrigen Temperatur der ersten Wärmebehandlung nicht in die γ-Phase umgewandelt wurde, so dass während der Abkühlung keine martensitische Umwandlung stattfand. Der Grund, warum die durchschnittliche Kristallkorngröße der α-Phase in Nr. 102 und Nr. 103 groß ist, ist auf die Rekristallisation zurückzuführen. Der Grund, warum der Flächenanteil der α-Phase in Nr. 103 und Nr. 104 klein ist, wird darin gesehen, dass V durch die erste Wärmebehandlung in die γ-Phase segregiert wurde, so dass die γ-Phase stabilisiert wurde. Aus diesen Gründen wird davon ausgegangen, dass die Temperatur der ersten Wärmebehandlung bei den in Tabelle 1 dargestellten Zusammensetzungen vorzugsweise mehr als 750°C und noch bevorzugter 760°C oder mehr beträgt. Unter Berücksichtigung des Ergebnisses von Nr. 6 wird davon ausgegangen, dass die Temperatur der ersten Wärmebehandlung vorzugsweise 780°C oder mehr, und noch bevorzugter 790°C oder mehr beträgt.
(7) Wie die Ergebnisse von Nr. 105 und Nr. 106 zeigen, erhöht eine zu hohe Temperatur der ersten Wärmebehandlung die durchschnittliche Kristallkorngröße der α-Phase, so dass die spezifische Struktur nicht erhalten werden kann.
[Testbeispiel 2]
In Testbeispiel 2 wurden Proben von magnetischen Drähten hergestellt, bei denen sich mindestens einer der Durchmesser und die Länge von denen aus Testbeispiel 1 unterscheidet.
(Herstellung der Probe)
Die Proben der magnetischen Drähte von Testbeispiel 2, die in Tabelle 3 und Tabelle 4 dargestellt sind, wurden auf die gleiche Weise hergestellt wie in Testbeispiel 1. Nachfolgend werden die Proben von Testbeispiel 2 beschrieben, die sich von den Proben von Testbeispiel 1 unterscheiden, und die Beschreibung entfällt, wenn sie den Proben von Testbeispiel 1 ähnlich sind.
In Testbeispiel 2 wurde jedes Material aus einer Legierung mit einer in Tabelle 3 gezeigten Zusammensetzung hergestellt. Der Durchmesser des Materials betrug 2,0 mm.
In Probe Nr. 21 und Probe Nr. 22 war der Durchmesser des magnetischen Drahtes anders als in Testbeispiel 1. In Probe Nr. 21 wurde der Durchmesser des gezogenen Drahtes auf 0,2 mm festgelegt. Der Gesamtanteil der Zieharbeit in Probe Nr. 21 beträgt 99%. In Probe Nr. 21 wurde die Zwischenwärmebehandlung einmal in einem Stadium durchgeführt, in dem das Material auf einen Durchmesser von 0,6 mm gezogen wurde, wie in Testbeispiel 1. Bei der Probe Nr. 21 betrug der Umformgrad nach der Zwischenwärmebehandlung und bis zum endgültigen Ziehen 89%. Bei der Probe Nr. 22 wurde der Durchmesser des gezogenen Drahtes auf 0,55 mm festgelegt. Die gesamte Zieharbeit der Probe Nr. 22 betrug 92%. Auch bei der Probe Nr. 22 wurde die Zwischenwärmebehandlung einmal in einem Stadium durchgeführt, in dem das Material auf einen Durchmesser von 0,6 mm gezogen wurde. In Probe Nr. 22 betrug die Arbeitsrate nach der Zwischenwärmebehandlung und bis zum endgültigen Ziehen 16%.
Im Testbeispiel 2 war die Temperatur der ersten Wärmebehandlung die in Tabelle 4 angegebene Temperatur. Die Verdrehung wurde unter solchen Bedingungen durchgeführt, dass die in Tabelle 4 angegebene Menge an Verspannung erreicht wurde.
Nachdem die Verdrehung durchgeführt worden war, wurde das verdrehte, erste wärmebehandelte Material geschnitten. Bei Probe Nr. 21 wurde das erste wärmebehandelte Material auf eine Länge von 13 mm geschnitten. Bei den Proben Nr. 22 bis Nr. 25 unterscheidet sich die Länge des magnetischen Drahtes von der des Testbeispiels 1. In Probe Nr. 22 wurde das erste wärmebehandelte Material in eine Länge von 10 mm geschnitten. In Probe Nr. 23 wurde das erste wärmebehandelte Material in eine Länge von 7 mm geschnitten. Bei der Probe Nr. 24 wurde das erste wärmebehandelte Material auf eine Länge von 8,5 mm zugeschnitten. In Probe Nr. 25 wurde das erste wärmebehandelte Material in eine Länge von 15 mm geschnitten.
Die Zusammensetzung des magnetischen Drahtes jeder Probe wurde mittels optischer ICP-Emissionsspektrometrie untersucht. Die Zusammensetzung des magnetischen Drahtes entspricht im Wesentlichen der Zusammensetzung des Materials, wie in Tabelle 3 dargestellt.
Die Struktur des magnetischen Drahts jeder Probe wurde mit Hilfe von SEM-EBSD untersucht. Wie in Testbeispiel 1 wurden der Flächenanteil der α-Phase, der KAM-Wert der α-Phase, die durchschnittliche Kristallkorngröße der α-Phase, der Anteil der Hochwinkelkorngrenze und der Anteil der Σ3-Korngrenze bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt.

Die Ausgangscharakteristiken des magnetischen Drahtes jeder Probe wurden auf die gleiche Weise wie in Testbeispiel 1 bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt. [Tabelle 3]

Probe Nr.	Zusammensetzung (Massen%)
Probe Nr.	Fe	Co	V	Si	Ti	Al	Mn
21	bil.	52.3	9.2	0.05	0.002	0.02	0.09
22	bil.	49.8	9.3	0.03	0.003	0.02	0.08
23	bil.	51.2	9.6	0.09	0.002	0.03	0.07
24	bil.	47.9	9.5	0.05	0.004	0.04	0.07
25	bil.	50.0	9.3	0.02	0.005	0.03	0.07

[Table 4]

Probe Nr.	Erste Wärmebehandlung	Verdrehung	Zweite Wärmebehandlung	magnetischer Draht		Struktur					Ausgabe (V)	Koeffizient von Schwankung (%)
Probe Nr.	Temperatur (°C)	Menge an Verspannung	Ja/Nein	Diameter (mm)	Length (mm)	Flächenanteil von α-Phase (%)	KAM-Wert von α-Phase (°)	Durchschnittliche Kristallkorngröße von α-Phase (µm)	Anteil an Hochwinkelkorngrenze (%)	Anteil von Σ3-Korngrenze (%)	Ausgabe (V)	Koeffizient von Schwankung (%)
21	800	2.3	Nein	0.2	13	99.20	0.58	1.92	81.0	13.2	17.0	4
22	800	2.3	Nein	0.55	10	99.15	0.76	1.33	73.5	11.3	23.3	6
23	800	2.3	Nein	0.3	7	99.50	0.58	1.77	83.0	18.9	17.5	7
24	800	2.3	Nein	0.3	8.5	98.95	0.70	1.15	71.0	8.9	19.0	6
25	800	2.3	Nein	0.3	15	99.90	0.56	0.65	74.9	16.1	24.0	4

Die magnetischen Drähte von Probe Nr. 21 bis Probe Nr. 25 weisen eine Ausgabe von 15 V oder mehr, einen Koeffizienten der Schwankung bzw. Variationskoeffizienten von 7% oder weniger und hohe Ausgabeeigenschaften auf. Jeder der magnetischen Drähte von Probe Nr. 21 bis Probe Nr. 25 weist die spezifische Struktur auf, wie in Probe Nr. 1 bis Probe Nr. 13 von Testbeispiel 1 in Tabelle 2 gezeigt. Probe Nr. 21 weist selbst bei einem kleinen Durchmesser des magnetischen Drahtes ausreichende Ausgabeeigenschaften auf. Probe Nr. 23 weist auch bei einer geringen Länge des magnetischen Drahtes ausreichende Ausgabeeigenschaften auf. Aus den Testergebnissen geht hervor, dass der magnetische Draht mit der spezifischen Struktur selbst bei einer geringen Größe ausreichende Ausgabeeigenschaften sicherstellen kann.
[Testbeispiel 3]
Proben der in Tabelle 6 und Tabelle 7 gezeigten Verbundmagnetdrähte wurden unter verschiedenen Bedingungen hergestellt. Die hergestellten magnetischen Verbunddrähte wurden bewertet.
(Herstellung der Probe)
Proben von magnetischen Verbunddrähten wurden durch das oben beschriebene Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes hergestellt. Dabei wurden ein Kernmaterial aus einer Legierung mit der gleichen Zusammensetzung wie Probe Nr. 1 von Testbeispiel 1 und ein Kernmaterial aus einer Fe-65Ni-Legierung hergestellt. Gemäß der Darstellung in Tabelle 6 besteht das Kernmaterial von Probe Nr. 31 bis Probe Nr. 49 und Probe Nr. 111 aus einer FeCoV-Legierung. Das Kernmaterial der Probe Nr. 112 besteht aus einer Fe-65Ni-Legierung. Die Fe-65Ni-Legierung ist eine Legierung, die zu 65 Massenprozent aus Ni besteht, der Rest aus Fe und unvermeidlichen Verunreinigungen. Der Schmelzpunkt von Fe-65Ni liegt bei 1250°C. Der Schmelzpunkt der Legierung, aus der das Kernmaterial besteht, ist in Tabelle 5 angegeben. Das Kernmaterial wurde durch Schmelzen der Legierung unter Vakuum und anschließende Warmumformung der geschmolzenen Legierung in eine Drahtform hergestellt. Die Form des Kernmaterials ist ein runder Draht. Das heißt, die Form des Querschnitts des Kernmaterials ist kreisförmig. Der Durchmesser des Kernmaterials beträgt 2,0 mm.

Die äußere Umfangsfläche des Kernmaterials wurde mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet, um einen beschichteten Draht zu erhalten. Dabei wurde die Beschichtung mit einem Beschichtungsmaterial aus einem der in Tabelle 5 aufgeführten Metalle durchgeführt. Das Material des Beschichtungsmaterials ist eines der folgenden: SUS304L, SUS316L, Permalloy B, Nichrom, Phosphorbronze oder FeCoV-Legierung. Die Schmelzpunkte der einzelnen Metalle, aus denen das Beschichtungsmaterial besteht, sind in Tabelle 5 aufgeführt. Gemäß der Darstellung in Tabelle 6 besteht das Beschichtungsmaterial der Proben Nr. 31 bis Nr. 45, Nr. 49 und Nr. 111 aus SUS316L. Der Beschichtungswerkstoff von Probe Nr. 46 besteht aus SUS304L. Das Beschichtungsmaterial der Probe Nr. 47 besteht aus Nickelchrom. Der Beschichtungswerkstoff der Probe Nr. 48 besteht aus Permalloy B. Der Beschichtungswerkstoff der Probe Nr. 112 besteht aus einer FeCoV-Legierung. Die Zusammensetzung des Beschichtungsmaterials aus FeCoV-Legierung besteht aus 52 Massenprozent Co, 10 Massenprozent V und der Rest aus Fe und unvermeidlichen Verunreinigungen. Der Schmelzpunkt dieser FeCoV-Legierung liegt bei etwa 1300°C. Die äußere Umfangsfläche eines Kernmaterials wurde mit dem Beschichtungsmaterial durch das Plattierungsverfahren beschichtet. Insbesondere wurde die äußere Umfangsfläche des Kernmaterials mit dem Beschichtungsmaterial beschichtet, indem ein Rohr aus einem Metall, das das Beschichtungsmaterial bildet, gezogen und das Kernmaterial darin eingesetzt wurde. Der Innendurchmesser des Rohrs betrug etwa 2,1 mm. Die Dicke des obigen Rohres wurde so eingestellt, dass das Verhältnis des Kernmaterials in der Probe des magnetischen Verbunddrahtes jeden in Tabelle 6 gezeigten Wert hatte. [Tabelle 5]

Material von Kernmaterial oder Beschichtungsmaterial	Schmelzpunkt (°C)
FeCoV	etwa 1300
Fe-65 Ni	1250
SUS304L	1300 oder mehr
SUS316L	1300 oder mehr
Permalloy B	1250
Nichrome	1300 oder mehr

Der beschichtete Draht wurde gezogen, um einen gezogenen Draht zu erhalten. Die Form des gezogenen Drahtes ist ein Runddraht. Das heißt, die Form des Querschnitts des gezogenen Drahtes ist kreisförmig. Der Durchmesser des gezogenen Drahtes beträgt 0,3 mm oder 0,4 mm. In der Probe Nr. 49 beträgt der Durchmesser des gezogenen Drahtes 0,4 mm. Bei anderen Proben als Probe Nr. 49 beträgt der Durchmesser des gezogenen Drahtes 0,3 mm. Der Gesamtverarbeitungsgrad beträgt mehr als 97,75%. Das Ziehen wurde durch Kaltziehen durchgeführt. Dabei wurde das Ziehen mehrere Male durchgeführt, und während des Ziehens wurde eine Zwischenwärmebehandlung durchgeführt. Die Zwischenwärmebehandlung wurde einmal in einem Stadium durchgeführt, in dem der beschichtete Draht auf einen Durchmesser von 0,6 mm gezogen wurde. Nach der Zwischenwärmebehandlung wurde das Ziehen durchgeführt, bis der Durchmesser des gezogenen Drahtes 0,3 mm erreichte. Die Arbeitsgeschwindigkeit nach der Zwischenwärmebehandlung und bis zum endgültigen Ziehen wurde auf 75% festgelegt. Die Temperatur der Zwischenwärmebehandlung wurde auf 800°C eingestellt. Die Zeit für die Zwischenwärmebehandlung wurde auf 60 Minuten festgelegt. Die Zwischenwärmebehandlung wurde in einer Wasserstoffatmosphäre durchgeführt. Die Abkühlungsgeschwindigkeit nach der Zwischenwärmebehandlung wurde auf 10°C/Sekunde oder mehr eingestellt.
Der gezogene Draht wurde einer ersten Wärmebehandlung unterzogen. Die Temperatur der ersten Wärmebehandlung entsprach der in Tabelle 6 angegebenen Temperatur. Die Zeit für die erste Wärmebehandlung wurde auf 60 Minuten eingestellt. Die erste Wärmebehandlung wurde in einer Wasserstoffatmosphäre durchgeführt. Nach der ersten Wärmebehandlung wurde das erste wärmebehandelte Material, das der ersten Wärmebehandlung unterzogen wurde, auf Raumtemperatur abgekühlt. Die Abkühlungsgeschwindigkeit nach der ersten Wärmebehandlung wurde auf 10°C/Sekunde oder mehr eingestellt.
Das erste wärmebehandelte Material wurde verdreht. Das Verfahren zum Verdrehen war das gleiche wie in Testbeispiel 1. Das Verdrehen wurde unter solchen Bedingungen durchgeführt, dass die in Tabelle 6 angegebene Dehnung erreicht wurde. Bei Probe Nr. 31 bis Probe Nr. 49, Probe Nr. 111 und Probe Nr. 112 wurde das Verdrehen in einem Zustand abgeschlossen, in dem das erste wärmebehandelte Material verdreht war. Insbesondere wurden beim Verdrehen des ersten wärmebehandelten Materials die Gesamtzahl der Umdrehungen im Uhrzeigersinn und die Gesamtzahl der Umdrehungen gegen den Uhrzeigersinn so eingestellt, dass sie sich voneinander unterscheiden.
Nach dem Verdrehen wurde das verdrehte erste wärmebehandelte Material auf eine Länge von 13 mm oder 10 mm geschnitten. Die Probe Nr. 49 wurde auf eine Länge von 10 mm geschnitten. Andere Proben als Probe Nr. 49 wurden auf eine Länge von 13 mm geschnitten. Bei Probe Nr. 36 wurde das verdrehte, zuerst wärmebehandelte Material einer zweiten Wärmebehandlung unterzogen. Die Temperatur der zweiten Wärmebehandlung wurde auf 300°C eingestellt. Die Zeit für die zweite Wärmebehandlung wurde auf 60 Minuten festgelegt. Wenn die Spalte „Zweite Wärmebehandlung Ja/Nein“ in Tabelle 6 „Nein“ lautet, bedeutet dies, dass die zweite Wärmebehandlung nicht durchgeführt wurde, und wenn sie „Ja“ lautet, bedeutet dies, dass die zweite Wärmebehandlung durchgeführt wurde. Nach der zweiten Wärmebehandlung wurde das zweite wärmebehandelte Material, das der zweiten Wärmebehandlung unterzogen wurde, auf Raumtemperatur abgekühlt.
Jede der hergestellten Proben der magnetischen Verbunddrähte ist ein Runddraht mit einem Durchmesser von 0,3 mm und einer Länge von 13 mm, mit Ausnahme der Probe Nr. 49. Der magnetische Verbunddraht der Probe Nr. 49 ist ein Runddraht mit einem Durchmesser von 0,4 mm und einer Länge von 10 mm.
Die magnetischen Drähte von Probe Nr. 1a und Probe Nr. 1b wurden hergestellt. Probe Nr. 1a und Probe Nr. 1b weisen kein Beschichtungsmaterial auf, wie in Probe Nr. 1 von Testbeispiel 1. Probe Nr. 1a und Probe Nr. 1b wurden auf die gleiche Weise wie Probe Nr. 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Bedingungen für das Verdrehen im Herstellungsprozess unterschiedlich sind. Jede Zusammensetzung der magnetischen Drähte von Probe Nr. 1a und Probe Nr. 1b ist im Wesentlichen die gleiche wie die Zusammensetzung des magnetischen Drahtes von Probe Nr. 1. Bei Probe Nr. 1a und Probe Nr. 1b wurde das erste wärmebehandelte Material unter solchen Bedingungen verdreht, dass die in Tabelle 6 angegebene Dehnung erreicht wurde. Bei Probe Nr. 1a und Probe Nr. 1b wurde die Verdrehung jedoch in einem Zustand abgeschlossen, in dem das erste wärmebehandelte Material verdreht war. Das heißt, Probe Nr. 1a und Probe Nr. 1b sind magnetische Drähte in einem verdrehten Zustand. Der magnetische Draht in verdrehtem Zustand weist eine Verdrehungsmarkierung auf der äußeren Umfangsfläche des magnetischen Drahtes auf. Vergleicht man Probe Nr. 1a und Probe Nr. 1b, so ist die Summe der Anzahl der Drehungen im Uhrzeigersinn und der Anzahl der Drehungen gegen den Uhrzeigersinn gleich, wenn das erste wärmebehandelte Material verdreht ist, aber die Differenz zwischen der Anzahl der Drehungen im Uhrzeigersinn und der Anzahl der Drehungen gegen den Uhrzeigersinn ist unterschiedlich.
Die Zusammensetzung des Kernmaterials in dem magnetischen Verbunddraht jeder Probe wurde mit der EDX-Methode untersucht. Die Zusammensetzungen der Kernmaterialien in den Proben Nr. 31 bis Nr. 49 und Nr. 111 waren im Wesentlichen die gleichen wie die Zusammensetzung des magnetischen Drahtes der Probe Nr. 1 aus Testbeispiel 1. Das Material des Kernmaterials in Probe Nr. 112 war eine Fe-65Ni-Legierung. Als Ergebnis der Analyse der Zusammensetzung des Beschichtungsmaterials durch die EDX-Methode, war das Material des Beschichtungsmaterials wie in Tabelle 6 gezeigt.
Für den magnetischen Verbunddraht jeder Probe wurde die Vickershärte des Kernmaterials und des Beschichtungsmaterials bestimmt. Jede Vickershärte wurde nach der Methode bestimmt, die in dem oben beschriebenen Punkt „<Methode zur Messung der Vickershärte>“ beschrieben ist. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 aufgeführt. Außerdem wurde für jeden Magnetdraht von Probe Nr. 1, Probe Nr. 1a und Probe Nr. 1b die Vickershärte bestimmt. Die Vickershärte des magnetischen Drahtes wurde auf die gleiche Weise bestimmt wie die Vickershärte des Kernmaterials. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 6 aufgeführt.
Für den magnetischen Verbunddraht jeder Probe wurde der Schmelzpunkt des Beschichtungsmaterials bestimmt. Der Schmelzpunkt des Beschichtungsmaterials wurde nach der in Abschnitt „<Methode zur Messung des Schmelzpunktes>“ beschriebenen Methode bestimmt. Der Schmelzpunkt jedes Beschichtungsmaterials war derselbe wie der in Tabelle 5 angegebene Schmelzpunkt.
Das Verhältnis des Kernmaterials in dem magnetischen Verbunddraht jeder Probe ist in Tabelle 6 dargestellt. Der Anteil des Kernmaterials wurde wie folgt bestimmt. Der Querschnitt des magnetischen Verbunddrahtes wurde mit einem optischen Mikroskop betrachtet, um den Durchmesser des Kernmaterials und den Durchmesser des magnetischen Verbunddrahtes zu bestimmen. Das Verhältnis des Kernmaterials wurde bestimmt, indem der Durchmesser des Kernmaterials durch den Durchmesser des magnetischen Verbunddrahtes geteilt wurde.
Der Winkel der Verdrehungsmarkierung im Magnetischer Verbunddraht jeder Probe ist in Tabelle 6 dargestellt. Der Winkel der Verdrehungsmarkierung wurde wie folgt bestimmt. Die äußere Umfangsfläche des Beschichtungsmaterials wurde mit einem optischen Mikroskop beobachtet und der Neigungswinkel der Verdrehungsmarkierung in Bezug auf die Achsenlinie des magnetischen Verbunddrahtes wurde gemessen. Die Neigungswinkel von 20 oder mehr Verdrehungsmarken wurden gemessen und der Durchschnittswert davon wurde als Winkel der Verdrehungsmarkierung genommen. Für jeden Magnetdraht von Probe Nr. 1a und Probe Nr. 1b wurde der Winkel der Verdrehungsmarkierung bestimmt. Der Winkel der Verdrehungsmarkierung jedes magnetischen Drahtes wurde wie folgt bestimmt. Die äußere Umfangsfläche des magnetischen Drahtes wurde mit einem optischen Mikroskop betrachtet und es wurde der Neigungswinkel der Verdrehungsmarkierung in Bezug auf die Achsenlinie des magnetischen Drahtes. Die Neigungswinkel von 20 oder mehr Verdrehungsmarken wurden wie bei der Probe des magnetischen Verbunddrahtes gemessen und der Durchschnittswert davon bestimmt. Der Winkel der Verdrehungsmarkierung in jedem magnetischen Draht von Probe Nr. 1a und Probe Nr. 1b ist in Tabelle 6 dargestellt.
Die Struktur des Kernmaterials in dem magnetischen Verbunddraht jeder Probe und die Struktur jedes magnetischen Drahtes der Probe Nr. 1a und der Probe Nr. 1b wurden mit SEM-EBSD untersucht. Wie in Testbeispiel 1 wurden der Flächenanteil der α-Phase, der KAM-Wert der α-Phase, die durchschnittliche Kristallkorngröße der α-Phase, der Anteil der Hochwinkelkorngrenze und der Anteil der Σ3-Korngrenze bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 dargestellt.

Die Ausgangscharakteristiken des magnetischen Verbunddrahtes jeder Probe und die Ausgangscharakteristiken jedes magnetischen Drahtes von Probe Nr. 1a und Probe Nr. 1b wurden auf die gleiche Weise wie in Testbeispiel 1 bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 dargestellt. [Tabelle 6]

Probe Nr.	Erste Wärmebehandlung	Verdrehung	Zweite Wärmebehandlung	magnetischer Verbunddraht		Kernmaterial		Beschichtungs-material
Probe Nr.	Temperatur (°C)	Menge an Verspannung	Ja/Nein	Durchmesser (mm)	Länge (mm)	Material	Härte (HV)	Material	Härte (HV)	Anteil an Kern-material (%)	Winkel der Verdrehungs-markierung (°)
1	800	2.3	Nein	0.3	13	FeCoV	430	-	-	-	-
1a	800	2.3	Nein	0.3	13	FeCoV	445	-	-	-	11.0
1b	800	2.3	Nein	0.3	13	FeCoV	424	-	-	-	30.0
31	800	1.67	Nein	0.3	13	FeCoV	425	SUS316L	399	89.5	32.0
32	800	1.67	Nein	0.3	13	FeCoV	398		422	86.6	31.5
33	800	1.67	Nein	0.3	13	FeCoV	445		435	81.6	31.1
34	800	0.81	Nein	0.3	13	FeCoV	424		388	75.0	22.5
35	800	1.05	Nein	0.3	13	FeCoV	429		405		32.4
36	800	1.06	Ja	0.3	13	FeCoV	565		411		29.9
37	800	1.11	Nein	0.3	13	FeCoV	441		427		38.0
38	800	1.27	Nein	0.3	13	FeCoV	428		439		44.0
39	800	1.19	Nein	0.3	13	FeCoV	433		391		5.1
40	800	1.51	Nein	0.3	13	FeCoV	419		419		23.2
41	800	1.67	Nein	0.3	13	FeCoV	447		428		32.8
42	800	1.83	Nein	0.3	13	FeCoV	432		441		39.1
43	800	1.99	Nein	0.3	13	FeCoV	410		449		50.5
44	800	2.72	Nein	0.3	13	FeCoV	399		452		31.0
45	800	1.67	Nein	0.3	13	FeCoV	406		418	67.0	28.2
46	800	1.67	Nein	0.3	13	FeCoV	425	SUS304L	428	77.0	30.2
47	800	1.67	Nein	0.3	13	FeCoV	412	Nichrome	390	81.4	31.6
48	800	1.67	Nein	0.3	13	FeCoV	445	Permalloy B	242	81.3	32.7
49	800	1.67	Nein	0.4	10	FeCoV	430	SUS316L	440	80.0	30.2
111	802	1.67	Nein	0.3	13	FeCoV	430	SUS316L	410	30.0	32.5
112	250	1.0	Nein	0.3	13	Fe-65Ni	230	FeCoV	450	57.0	15.0

[0195] [Table 7]

Probe Nr.	Struktur des Kernmaterials					Ausgabe (V)	Koeffizient von Schwankung (%)
Probe Nr.	Flächenanteil von α-Phase (%)	KAM-Wert von α-Phase (°)	durchschnittliche Kristallkorngröße α-Phase (µm)	Anteil von Hochwinkel-korngrenze (%)	Anteil von Σ3-Korngrenze (%)	Ausgabe (V)	Koeffizient von Schwankung (%)
1	99.10	0.59	0.92	79.2	11.1	22.0	4
1a	99.40	0.58	0.95	78.9	15.5	23.2	4
1b	98.95	0.60	1.01	81.0	13.8	23.5	4
1	99.80	0.62	1.25	78.5	15.6	25.2	4
32	99.75	0.63	1.05	81.3	15.9	28.3	4
33	99.95	0.57	1.10	77.5	15.8	29.7	4
34	99.10	0.55	1.02	84.9	18.5	24.3	4
35	98.90	0.54	1.07	84.0	17.8	29.2	4
36	98.85	0.55	1.05	82.2	17.3	29.8	4
37	99.50	0.57	0.99	81.0	17.2	28.7	4
38	99.75	0.59	1.05	79.2	17.1	25.4	4
39	99.50	0.52	1.22	84.5	18.4	25.2	4
40	99.65	0.55	1.20	82.5	17.1	26.3	4
41	99.85	0.58	1.12	81.2	16.7	29.8	4
42	99.85	0.59	1.04	79.4	16.3	28.6	4
43	99.90	0.60	1.09	78.3	16.2	27.8	4
44	98.85	0.64	0.98	77.2	15.5	25.2	5
45	98.95	0.61	1.08	79.5	13.8	24.1	4
46	99.15	0.55	1.27	79.5	17.0	28.8	4
47	99.30	0.65	0.99	80.0	15.8	28.0	4
48	98.90	0.57	1.28	80.5	18.3	27.5	5
49	99.60	0.58	1.03	79.0	15.1	28.0	4
111	98.90	0.62	1.00	78.3	12.6	15.0	4
112	99 50	0.91	0.31	39.0	2.8	14.0	12

Die magnetischen Verbunddrähte von Probe Nr. 31 bis Probe Nr. 49 weisen Ausgabeeigenschaften auf, die höher sind als die der einzelnen magnetischen Drähte von Probe Nr. 1, Probe Nr. 1a und Probe Nr. 1b. Die magnetischen Verbunddrähte von Probe Nr. 31 bis Probe Nr. 49 weisen eine Ausgabe von 24 V oder mehr auf. Jedes Kernmaterial der magnetischen Verbunddrähte von Probe Nr. 31 bis Probe Nr. 49 weist die spezifische Struktur wie der magnetische Draht von Probe Nr. 1 auf. Insbesondere erfüllt die Struktur des Kernmaterials in diesen magnetischen Verbunddrähten alle der folgenden drei Anforderungen: der Flächenanteil der α-Phasebeträgt 90% oder mehr, die durchschnittliche Kristallkorngröße der α-Phasebeträgt 2,5 µm oder weniger, und der Anteil der Hochwinkelkorngrenze beträgt 60% oder mehr. Ferner erfüllt die Struktur des Kernmaterials sowohl den Anteil der Σ3-Korngrenze von 5% oder mehr als auch den KAM-Wert der α-Phase von 0,45° oder mehr, zusätzlich zu den oben beschriebenen drei Anforderungen.
Das Verhältnis des Kernmaterials in den magnetischen Verbunddrähten von Probe Nr. 31 zu Probe Nr. 49 beträgt 45% oder mehr und 95% oder weniger. Der magnetische Verbunddraht der Probe Nr. 111, bei dem der Anteil des Kernmaterials 30% beträgt, weist eine geringere Ausgabe auf als jeder magnetische Draht der Probe Nr. 1, der Probe Nr. 1a und der Probe Nr. 1b.
Die magnetischen Verbunddrähte von Probe Nr. 31 bis Probe Nr. 49 weisen einen Variationskoeffizienten von 7% oder weniger auf und die Variation der Ausgabe ist gering. Probe Nr. 49 weist selbst bei einer geringen Länge des magnetischen Verbunddrahtes ausreichende Ausgabecharakteristiken auf. Der magnetische Verbunddraht der Probe Nr. 112 hingegen weist einen Variationskoeffizienten von mehr als 7% auf und die Schwankung in der Ausgabe ist groß. Probe Nr. 112 weist eine Ausgabe von weniger als 15 V und im Vergleich zu Probe Nr. 31 bis Probe Nr. 49 schlechtere Ausgabeeigenschaften auf. Das Kernmaterial des magnetischen Verbunddrahtes der Probe Nr. 112 weist nicht die oben beschriebene spezifische Struktur auf. Insbesondere beträgt in der Struktur des Kernmaterials im magnetischen Verbunddraht der Probe Nr. 112 der Anteil der Hochwinkelkorngrenze weniger als 60%, und ferner beträgt der Anteil der Σ3-Korngrenze weniger als 5%.
Darüber hinaus wurden aus diesem Test die folgenden Ergebnisse gefunden.

(1) In Nr. 31 bis Nr. 33, Nr. 41 und Nr. 45 wird die Verdrehung so durchgeführt, dass der Betrag der Dehnung gleich groß ist wie bei jedem anderen. Außerdem ist das Material des Beschichtungsmaterials bei diesen Proben das gleiche. Im Vergleich zwischen Nr. 31 und Nr. 33 gilt: Je kleiner der Anteil des Kernmaterials ist, desto leichter wird eine hohe Ausgabe erzielt. Es wird davon ausgegangen, dass die Obergrenze für den Anteil des Kernmaterials vorzugsweise 95%, weiter vorzugsweise 90% und besonders vorzugsweise 85% beträgt. Im Vergleich zu Nr. 41 und Nr. 45 gilt: Je größer der Anteil des Kernmaterials ist, desto leichter wird eine hohe Ausgabe erreicht. Es wird davon ausgegangen, dass die untere Grenze des Verhältnisses des Kernmaterials vorzugsweise 48%, weiter vorzugsweise 55% und besonders bevorzugt 60% beträgt.
(2) Bei Nr. 35 bis Nr. 43 entspricht das Verhältnis des Kernmaterials dem der anderen Proben. Darüber hinaus liegt bei diesen Proben der Betrag der Verspannung durch Verdrehen im Bereich von 1,0 oder mehr und 2,0 oder weniger. Aus dem Vergleich dieser Proben geht hervor, dass eine hohe Ausgabe leicht zu erzielen ist, wenn der Winkel der Verdrehungsmarkierung 4° oder mehr und 60° oder weniger, ferner 5° oder mehr und 55° oder weniger oder insbesondere 20° oder mehr und 40° oder weniger beträgt.
(3) Aus dem Vergleich von Nr. 33 und Nr. 46 bis Nr. 48 geht hervor, dass eine hohe Ausgabe umso leichter erreicht wird, je höher die Vickershärte des Beschichtungsmaterials ist. Es wird davon ausgegangen, dass der Werkstoff des Beschichtungsmaterials vorzugsweise rostfreier Stahl ist. Es wird davon ausgegangen, dass die Vickershärte des Beschichtungsmaterials besonders bevorzugt 300 HV oder mehr beträgt.
(4) Bei Nr. 34 bis Nr. 37, Nr. 40 bis Nr. 42 und Nr. 44 ist das Verhältnis des Kernmaterials zueinander gleich. Außerdem liegt bei diesen Proben der Winkel der Verdrehungsmarkierung im Bereich von 20° oder mehr und 40° oder weniger. Aus dem Vergleich dieser Proben geht hervor, dass eine hohe Ausgabe leicht zu erzielen ist, wenn die Verspannung durch Verdrehen 0,8 oder mehr und 3,0 oder weniger oder 1,0 oder mehr und 2,0 oder weniger beträgt.
(5) Im Vergleich zwischen Nr. 35 und Nr. 36 werden die Ausgabecharakteristika durch die Durchführung der zweiten Wärmebehandlung verbessert. Darüber hinaus wird durch die zweite Wärmebehandlung die Härte des Kernmaterials erhöht.

<<Ergänzung>>
Mit Bezug auf die obigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden ferner die folgenden Ergänzungen offenbart.
[Ergänzung 1]
Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes, umfassend:

ein Ziehen eines Kernmaterials aus einer Legierung, die Eisen und Kobalt als Hauptbestandteile aufweist, um einen gezogenen Draht zu erhalten,
ein Unterziehen des gezogenen Drahtes einer ersten Wärmebehandlung, um ein erstes wärmebehandeltes Material zu erhalten,
ein Beschichten einer äußeren Umfangsfläche des ersten wärmebehandelten Materials mit einem Beschichtungsmaterial, um einen beschichteten Draht zu erhalten, und
ein Verdrehen des beschichteten Drahtes, wobei
die erste Wärmebehandlung unter solchen Bedingungen durchgeführt wird, dass eine Struktur der Legierung des Kernmaterials in dem ersten wärmebehandelten Material eine α-Phase und eine γ-Phase umfasst und ein Anteil einer Fläche der α-Phase relativ zu einer Gesamtfläche der α-Phase und der γ-Phase in einem Querschnitt des Kernmaterials 90% oder mehr beträgt.

Das Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes gemäß Ergänzung 1 kann einen magnetischen Verbunddraht mit hervorragenden Ausgabeeigenschaften herstellen. Dies liegt daran, dass die Struktur des Kernmaterials in dem ersten wärmebehandelten Material durch die erste Wärmebehandlung so gesteuert wird, dass eine spezifische Struktur entsteht, in der die α-Phase und die γ-Phase nebeneinander bestehen. Gemäß dem Herstellungsverfahren von Ergänzung 1 kann ein magnetischer Verbunddraht mit hohen Ausgabecharakteristiken durch Verdrehen des ersten wärmebehandelten Materials erhalten werden.
Bei dem Verfahren zur Herstellung gemäß Ergänzung 1 wird das Verdrehen in einem Zustand durchgeführt, in dem das Kernmaterial mit dem Beschichtungsmaterial beschichtet ist. Wenn der magnetische Verbunddraht verdreht wird, wird das Kernmaterial durch das Beschichtungsmaterial in der Nähe der äußeren Umfangsfläche eines Kernmaterials gezogen, und das Kernmaterial wird entlang der Länge des Kernmaterials gedehnt. Durch die Verdrehung wird eine Zugeigenspannung entlang der Länge des Kernmaterials in das Kernmaterial eingebracht. Dadurch erhöht sich die Zugeigenspannung und die einachsige Anisotropie des Kernmaterials nimmt zu. Da die uniaxiale Anisotropie des Kernmaterials zunimmt, werden die Ausgabeeigenschaften des Kernmaterials verbessert.
Das Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes gemäß Ergänzung 1 unterscheidet sich von dem oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes gemäß einer Ausführungsform dadurch, dass die erste Wärmebehandlung vor der Beschichtung mit dem Beschichtungsmaterial durchgeführt wird. Bei dem Herstellungsverfahren nach Ergänzung 1 erfolgen die Schritte [Drahtziehen], [erste Wärmebehandlung], [Beschichtung] und [Verdrehen] in der dargestellten Reihenfolge. Bei dem Herstellungsverfahren nach Ergänzung 1 wird das Kernmaterial gezogen und dann die erste Wärmebehandlung durchgeführt. Im Anschluss an die erste Wärmebehandlung wird das erste wärmebehandelte Material mit dem Beschichtungsmaterial beschichtet. Bei dem Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes gemäß einer Ausführungsform werden dagegen die Schritte [Beschichtung], [Drahtziehen], [erste Wärmebehandlung] und [Verdrehen] in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt. Im Falle des Herstellungsverfahrens der Ausführungsform wird das Kernmaterial zunächst mit dem Beschichtungsmaterial beschichtet. Nachdem der beschichtete Draht gezogen wurde, wird die erste Wärmebehandlung durchgeführt. Das heißt, dass bei dem Herstellungsverfahren nach Ergänzung 1 das Kernmaterial in dem Schritt der ersten Wärmebehandlung nicht mit dem Beschichtungsmaterial beschichtet wird. Da die erste Wärmebehandlung in einem Zustand durchgeführt wird, in dem das Kernmaterial nicht mit dem Beschichtungsmaterial beschichtet ist, kann der Schmelzpunkt des Beschichtungsmaterials niedriger sein als die Temperatur der ersten Wärmebehandlung. Der Schmelzpunkt des Beschichtungsmaterials kann 850°C oder weniger betragen. Im Falle des Herstellungsverfahrens von Ergänzung 1 kann ein Metall mit einem niedrigeren Schmelzpunkt als der des Beschichtungsmaterials, das im Herstellungsverfahren der Ausführungsform verwendet wird, als Beschichtungsmaterial verwendet werden.
Im Falle des Herstellungsverfahrens nach Ergänzung 1 kann das Beschichtungsmaterial durch ein Plattierungsverfahren gebildet werden. Wenn das Beschichtungsmaterial durch ein Plattierungsverfahren gebildet wird, tritt keine Druckspannung in dem ersten wärmebehandelten Material auf, so dass die Ausgabeeigenschaften des Kernmaterials kaum beeinträchtigt werden. Wenn das Beschichtungsmaterial hingegen durch ein Plattierungsverfahren hergestellt wird, tritt die Druckspannung im ersten wärmebehandelten Material auf, so dass die Ausgabeeigenschaften des Kernmaterials beeinträchtigt werden können. Bei dem Herstellungsverfahren nach Ergänzung 1 wird der Beschichtungsschritt nach dem Ziehschritt durchgeführt, so dass keine Ziehdrahtmarkierungen auf der Oberfläche des beschichteten Drahtes verbleiben. Wenn der beschichtete Draht im Verdrehungsschritt verdreht wird, bilden sich aufgrund der Verformung der Oberfläche des beschichteten Drahtes streifige Verdrehungsmarken auf der Oberfläche des beschichteten Drahtes. Somit weist der durch das Herstellungsverfahren der Ergänzung 1 erhaltene magnetische Verbunddraht die gleichen Verdrehungsmarkierungen auf wie der durch das Herstellungsverfahren der Ausführungsform erhaltene magnetische Verbunddraht.
[Ergänzung 2]
Das Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes gemäß Ergänzung 1, wobei die Verdrehung unter solchen Bedingungen durchgeführt wird, dass ein Betrag der Verspannung auf einer Oberfläche des verdrehten beschichteten Drahtes 0,8 oder mehr und 3,0 oder weniger beträgt.
Gemäß dem Herstellungsverfahren nach Ergänzung 2 kann ein magnetischer Verbunddraht mit hohen Ausgabeeigenschaften stabil hergestellt werden. Der Grund, warum das Verdrehen unter solchen Bedingungen durchgeführt wird, dass der Betrag der Dehnung 0,8 oder mehr und 3,0 oder weniger beträgt, ist derselbe wie das oben beschriebene Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes gemäß einer Ausführungsform.
[Ergänzung 3]
Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes gemäß Ergänzung 1 oder Ergänzung 2, bei dem der beschichtete Draht nach dem Verdrehen einer zweiten Wärmebehandlung unterzogen wird, oder bei dem der beschichtete Draht während des Verdrehens einer zweiten Wärmebehandlung gleichzeitig mit dem Verdrehen unterzogen wird, wobei
der beschichtete Draht nach dem Verdrehen oder der beschichtete Draht während des Verdrehens einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 150°C oder mehr und 400°C oder weniger in der zweiten Wärmebehandlung unterzogen wird.
Gemäß dem Herstellungsverfahren nach Ergänzung 3 können die Ausgabeeigenschaften des magnetischen Verbunddrahtes verbessert werden. Der Grund, warum die zweite Wärmebehandlung durchgeführt wird, ist derselbe wie das oben beschriebene Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes gemäß einer Ausführungsform.
[Ergänzung 4]
Das Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes nach einem der Zusätze 1 bis 3, wobei der gezogene Draht in der ersten Wärmebehandlung einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von mehr als 750°C und 850°C oder weniger unterzogen wird.
Gemäß dem Herstellungsverfahren nach Ergänzung 4 kann die Struktur des Kernmaterials in dem ersten wärmebehandelten Material leicht kontrolliert werden, um die oben beschriebene spezifische Struktur zu haben. Der Grund, warum die Temperatur der ersten Wärmebehandlung mehr als 750°C und 850°C oder weniger beträgt, ist der gleiche wie bei dem oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes gemäß einer Ausführungsform.
[Ergänzung 5]
Das Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes gemäß einer der Ergänzungen 1 bis 4, wobei das Erhalten eines gezogenen Drahtes ein Ziehen des Kernmaterials mit einer Arbeitsrate von 10% oder mehr umfasst.
Gemäß dem Herstellungsverfahren nach Ergänzung 5 wird ein magnetischer Verbunddraht mit hohen Ausgabecharakteristiken leicht erhalten. Der Grund, warum das Kernmaterial mit einer Arbeitsrate von 10% oder mehr gezogen wird, ist derselbe wie das oben beschriebene Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes gemäß einer Ausführungsform.
Die vorliegende Erfindung wird durch die Begriffe der Ansprüche und nicht durch die obigen Beispiele definiert und soll die Bedeutung umfassen, die dem Umfang der Ansprüche und allen Änderungen innerhalb des Umfangs entspricht.
LISTE DER BEZUGSZEICHEN
1 magnetischer Draht;
2 magnetischer Verbunddraht;
10 Struktur; 11 α-Phase; 12 γ-Phase;
20 Korngrenze; 21 Hochwinkelkorngrenze; 22 Niederwinkelkorngrenze;
23 Σ3-Korngrenze;
30 Kernmaterial;
40 Beschichtungsmaterial;
50 Verdrehungsmarkierung;
D, D1, D2 Durchmesser; L, L2 Länge; r Radius;
θ Verdrehungswinkel; θt Winkel der Verdrehungsmarkierung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2021179074 [0002]
JP 47008956 A [0004]
JP 53137641 A [0004]
JP 2006114857 A [0004]
JP 2019132698 A [0004]
JP 54050373 A [0004]
JP 4305904 A [0004]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Kronberg et al, Trans. Met. Soc. AIME, 1949, 185, 501 [0064]
D. G. Brandon, Acta. Metallurgica. Vol. 14, 1966, S. 1479 [0064]

Claims

Magnetischer Draht, der aus einer Legierung gefertigt ist, die Eisen und Kobalt als Hauptbestandteile aufweist, wobei der magnetische Draht eine Struktur aufweist, die mindestens eine α-Phase der α-Phase und eine γ-Phase umfasst, die Struktur eine Hochwinkelkorngrenze mit einer Fehlausrichtung von 15° oder mehr aufweist, ein Anteil einer Fläche der α-Phase relativ zu einer Gesamtfläche der α-Phase und der γ-Phase in einem Querschnitt des magnetischen Drahtes 90% oder mehr beträgt, eine durchschnittliche Kristallkorngröße der α-Phase im Querschnitt 2,5 µm oder weniger beträgt, und ein Anteil einer Länge der Hochwinkelkorngrenze im Verhältnis zur Gesamtlänge der Korngrenzen in der Struktur im Querschnitt 60% oder mehr beträgt.
Magnetischer Draht nach Anspruch 1, wobei die Legierung eine Zusammensetzung aufweist, die 40 Massenprozent oder mehr und 70 Massenprozent oder weniger Kobalt, 2 Massenprozent oder mehr und 12 Massenprozent oder weniger Vanadium und als Rest Eisen und unvermeidliche Verunreinigungen aufweist.
Magnetischer Draht nach Anspruch 1, wobei die Legierung eine Zusammensetzung aufweist, die 40 Massenprozent oder mehr und 70 Massenprozent oder weniger Kobalt und 2 Massenprozent oder mehr und 12 Massenprozent oder weniger Vanadium umfasst, und ferner mindestens einen Bestandteil umfasst, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus 0. 1 Masse-% oder mehr und 1,0 Masse-% oder weniger Silizium, 0,05 Masse-% oder mehr und 0,5 Masse-% oder weniger Titan, 0,2 Masse-% oder mehr und 1,0 Masse-% oder weniger Aluminium und 0,2 Masse-% oder mehr und 1,2 Masse-% oder weniger Mangan, und als Rest Eisen und unvermeidliche Verunreinigungen aufweist.
Magnetischer Draht nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Struktur eine Σ3-Korngrenze aufweist, und ein Anteil der Länge der Σ3-Korngrenze im Verhältnis zur Gesamtlänge der Korngrenzen 5% oder mehr beträgt.
Magnetischer Draht nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein KAM-Wert der α-Phase im Querschnitt 0,45° oder mehr beträgt.
Magnetischer Draht nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Durchmesser des magnetischen Drahtes 0,1 mm oder mehr und 1,0 mm oder weniger beträgt, und eine Länge des magnetischen Drahtes 25 mm oder weniger beträgt.
Magnetischer Verbunddraht mit einem Kernmaterial und einem Beschichtungsmaterial zum Bedecken einer äußeren Umfangsfläche des Kernmaterials, wobei das Kernmaterial aus dem magnetischen Draht nach einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellt ist, und ein Anteil des Durchmessers des Kernmaterials im Verhältnis zum Durchmesser des magnetischen Verbunddrahtes 45% oder mehr und 95% oder weniger beträgt.
Magnetischer Verbunddraht nach Anspruch 7, wobei der Schmelzpunkt des Beschichtungsmaterials mehr als 850°C beträgt.
Magnetischer Verbunddraht nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Vickershärte des Beschichtungsmaterials 200 HV oder mehr beträgt.
Magnetischer Verbunddraht nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei eine äußere Umfangsfläche des Beschichtungsmaterials eine Verdrehungsmarkierung aufweist und ein Winkel der Verdrehungsmarkierung relativ zu einer Achsenlinie des magnetischen Verbunddrahtes 4° oder mehr und 60° oder weniger beträgt.
Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Drahtes, umfassend: ein Ziehen eines Materials aus einer Legierung, die Eisen und Kobalt als Hauptkomponenten aufweist, um einen gezogenen Draht zu erhalten, ein Unterziehen des gezogenen Drahtes einer ersten Wärmebehandlung, um ein erstes wärmebehandeltes Material zu erhalten, und ein Verdrehen des ersten wärmebehandelten Materials, wobei die erste Wärmebehandlung unter solchen Bedingungen durchgeführt wird, dass eine Struktur der Legierung des ersten wärmebehandelten Materials eine α-Phase und eine γ-Phase umfasst und ein Anteil einer Fläche der α-Phase relativ zu einer Gesamtfläche der α-Phase und der γ-Phase in einem Querschnitt des ersten wärmebehandelten Materials 90% oder mehr beträgt.
Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Drahtes nach Anspruch 11, wobei das Verdrehen unter solchen Bedingungen durchgeführt wird, dass ein Betrag der Dehnung auf einer Oberfläche des verdrehten ersten wärmebehandelten Materials 1,0 oder mehr und 4,5 oder weniger beträgt.
Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Drahtes nach Anspruch 11 oder 12, umfassend: ein Unterziehen des ersten wärmebehandelten Materials nach dem Verdrehen einer zweiten Wärmebehandlung nach dem Verdrehen, oder ein Unterziehen des ersten wärmebehandelten Materials während des Verdrehens einer zweiten Wärmebehandlung gleichzeitig mit dem Verdrehen, wobei das erste wärmebehandelte Material nach dem Verdrehen oder das erste wärmebehandelte Material während des Verdrehens einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 150°C oder mehr und 400°C oder weniger in der zweiten Wärmebehandlung unterzogen wird.
Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Drahtes nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei der gezogene Draht in der ersten Wärmebehandlung einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von mehr als 750°C und 850°C oder weniger unterzogen wird.
Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Drahtes nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei die Herstellung eines gezogenen Drahtes ein Ziehen des Materials mit einer Arbeitsrate von 10% oder mehr umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes, umfassend: ein Beschichten einer äußeren Umfangsfläche eines Kernmaterials aus einer Legierung, die Eisen und Kobalt als Hauptkomponenten aufweist, mit einem Beschichtungsmaterial, um einen beschichteten Draht zu erhalten, ein Ziehen des beschichteten Drahtes, um einen gezogenen Draht zu erhalten, ein Unterziehen des gezogenen Drahtes einer ersten Wärmebehandlung, um ein erstes wärmebehandeltes Material zu erhalten, und ein Verdrehen des ersten wärmebehandelten Materials, wobei die erste Wärmebehandlung unter solchen Bedingungen durchgeführt wird, dass eine Struktur der Legierung des Kernmaterials in dem ersten wärmebehandelten Material eine α-Phase und eine γ-Phase umfasst und ein Anteil einer Fläche der α-Phase relativ zu einer Gesamtfläche der α-Phase und der γ-Phase in einem Querschnitt des Kernmaterials 90% oder mehr beträgt.
Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes nach Anspruch 16, wobei das Verdrehen unter solchen Bedingungen durchgeführt wird, dass ein Betrag der Dehnung auf einer Oberfläche des verdrehten ersten wärmebehandelten Materials 0,8 oder mehr und 3,0 oder weniger beträgt.
Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes nach Anspruch 16 oder 17, umfassend: ein Unterziehen des ersten wärmebehandelten Materials nach dem Verdrehen einer zweiten Wärmebehandlung nach dem Verdrehen, oder ein Unterziehen des ersten wärmebehandelten Materials während des Verdrehens einer zweiten Wärmebehandlung gleichzeitig mit dem Verdrehen, wobei das erste wärmebehandelte Material nach dem Verdrehen oder das erste wärmebehandelte Material während des Verdrehens einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 150°C oder mehr und 400°C oder weniger in der zweiten Wärmebehandlung unterzogen wird.
Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei der gezogene Draht in der ersten Wärmebehandlung einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von mehr als 750°C und 850°C oder weniger unterzogen wird.
Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Verbunddrahtes nach einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei die Herstellung eines gezogenen Drahtes ein Ziehen des Kernmaterials des beschichteten Drahtes mit einer Arbeitsrate von 10% oder mehr umfasst.