JP2615543B2 - 軟質磁性材料 - Google Patents
軟質磁性材料Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は軟質磁性材料に係り、より詳細には、低Co含
有量のFe−Co系で特にドットプリンターヨーク材に好適
な軟質磁性材料に関する。
有量のFe−Co系で特にドットプリンターヨーク材に好適
な軟質磁性材料に関する。
（従来の技術及び問題点） 軟質磁性材料としては種々のものがあり、その磁気特
性に応じた用途に供されている。
性に応じた用途に供されている。
例えば、最近のOA機器の普及に伴ってワイヤドットプ
リンターが大量に生産されてきているが、そのワイヤド
ットプリンターヘッド用のヨーク材には高速印字を可能
にする軟質磁性材料が用いられている。高速で打点を行
うためには、ヘッドの電磁石を形成するコイルにパルス
電流を流したとき、ヨークに励起される磁束として （イ）磁束の立上がりが急峻であること、 （ロ）磁束のピークが高いこと が必要であり、また電流をきったときに （ハ）磁束の減衰が速やかであること も必要である。したがって、これらの条件を満たす磁性
材料としては、 （イ）透磁率が高いこと、 （ロ）飽和磁束密度が高いこと、 （ハ）電気抵抗が大きく、ヨークに発生する渦電流を低
減できること、 などの磁気特性及び電気特性を備えている必要がある。
また鉄損を下げるために保磁力はなるべく小さい方が望
ましい。
リンターが大量に生産されてきているが、そのワイヤド
ットプリンターヘッド用のヨーク材には高速印字を可能
にする軟質磁性材料が用いられている。高速で打点を行
うためには、ヘッドの電磁石を形成するコイルにパルス
電流を流したとき、ヨークに励起される磁束として （イ）磁束の立上がりが急峻であること、 （ロ）磁束のピークが高いこと が必要であり、また電流をきったときに （ハ）磁束の減衰が速やかであること も必要である。したがって、これらの条件を満たす磁性
材料としては、 （イ）透磁率が高いこと、 （ロ）飽和磁束密度が高いこと、 （ハ）電気抵抗が大きく、ヨークに発生する渦電流を低
減できること、 などの磁気特性及び電気特性を備えている必要がある。
また鉄損を下げるために保磁力はなるべく小さい方が望
ましい。
従来、かゝるヨーク材用の磁性材料としては、３％Si
−Feの珪素鋼板が用いられていたが、これは圧延鋼板を
打抜加工して積層状態で供されるため、ヨーク材作製上
問題があった。
−Feの珪素鋼板が用いられていたが、これは圧延鋼板を
打抜加工して積層状態で供されるため、ヨーク材作製上
問題があった。
そこで、最近では３％Si−Feを精密鋳造法によりヨー
ク材を一体に製造するのが一般的となっている。更に、
ヨークの小型化や高速印字化のために、特に磁束密度が
高いFe−Co系の材料が利用され始めている。Fe−Co系磁
性材料は、第１図に示すように、Coが35〜50％前後含有
するときに飽和磁束密度（Bs）が最大であり、そのため
49％Fe−49％Co−２％Ｖ（パーメンジュール）が一般的
に使用されている。
ク材を一体に製造するのが一般的となっている。更に、
ヨークの小型化や高速印字化のために、特に磁束密度が
高いFe−Co系の材料が利用され始めている。Fe−Co系磁
性材料は、第１図に示すように、Coが35〜50％前後含有
するときに飽和磁束密度（Bs）が最大であり、そのため
49％Fe−49％Co−２％Ｖ（パーメンジュール）が一般的
に使用されている。
しかし、この組成の材料はBsは高いが固有抵抗（ρ）
が低いので（第１図）、渦電流が発生しやすく、電力ロ
スが多くなり、発熱が大きいという欠点がある。これに
対してρを大きくするためには、Ｖなどの第３元素を多
量に含有させればよいが、逆にBsが低下するという問題
が生じる。
が低いので（第１図）、渦電流が発生しやすく、電力ロ
スが多くなり、発熱が大きいという欠点がある。これに
対してρを大きくするためには、Ｖなどの第３元素を多
量に含有させればよいが、逆にBsが低下するという問題
が生じる。
このように、上記Fe−Co系磁性材料は、ドットプリン
ターヨーク材用を一例とし、同様に他の用途においても
ρの増大とBsの低下防止の関係で問題があった。
ターヨーク材用を一例とし、同様に他の用途においても
ρの増大とBsの低下防止の関係で問題があった。
（発明の目的） 本発明は、上記従来のFe−Co系磁性材料の欠点を解消
し、飽和磁束密度を実質的に低下させずに固有抵抗を高
め、優れた磁性特性と電気特性を兼ね備えたFe−Co系軟
質磁性材料を提供することを目的とするものである。
し、飽和磁束密度を実質的に低下させずに固有抵抗を高
め、優れた磁性特性と電気特性を兼ね備えたFe−Co系軟
質磁性材料を提供することを目的とするものである。
（発明の構成） 上記目的を達成するため、本発明者等は、従来のFe−
Co系材料が高Co含有領域での高Bsレベルを利用していた
のに反し、低Co含有領域（35％以下）で高いρ値を示す
点に着目し、これに第３元素を比較的少量で添加するこ
とで余りBsを低下させずに高ρ化が可能であることを見
い出した。
Co系材料が高Co含有領域での高Bsレベルを利用していた
のに反し、低Co含有領域（35％以下）で高いρ値を示す
点に着目し、これに第３元素を比較的少量で添加するこ
とで余りBsを低下させずに高ρ化が可能であることを見
い出した。
すなわち、本発明に係るFe−Co系軟質材料は、Coを10
％〜20％未満の低含有量とし、これにSi、Al、Cr、Ｖ、
Nb及びTiのうちの１種又は２種以上を合計で0.1〜3.95
％で比較的少量添加せしめたことを骨子とするものであ
る。
％〜20％未満の低含有量とし、これにSi、Al、Cr、Ｖ、
Nb及びTiのうちの１種又は２種以上を合計で0.1〜3.95
％で比較的少量添加せしめたことを骨子とするものであ
る。
更には、必要に応じて、（イ）C:0.1％以下で、か
つ、Ｗ、Mo及びZrのうちの１種又は２種以上を合計で0.
1〜3.95％含有せしめ、及び／又は、（ロ）Pb:0.03〜0.
5％、Ca:0.005〜0.05％、Se:0.03〜0.30％及びTe:0.01
〜0.20％のうちの１種又は２種以上を含有させるもので
ある。
つ、Ｗ、Mo及びZrのうちの１種又は２種以上を合計で0.
1〜3.95％含有せしめ、及び／又は、（ロ）Pb:0.03〜0.
5％、Ca:0.005〜0.05％、Se:0.03〜0.30％及びTe:0.01
〜0.20％のうちの１種又は２種以上を含有させるもので
ある。
以下に本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
第１図に示すように、Fe−Co系磁性材料では、Co35〜
50％前後においてBsが最大であり、Co量がそれより少量
或いは多量に含有するにつれてBsが低下する。その低下
する度合は低Co側の方が高Co側よりも小さい。
50％前後においてBsが最大であり、Co量がそれより少量
或いは多量に含有するにつれてBsが低下する。その低下
する度合は低Co側の方が高Co側よりも小さい。
一方、ρはCo50％前後で最小値を示し、低Co側と高Co
側に各々ピークがあり、低Co側のピークの方が高Co側よ
りも高い。
側に各々ピークがあり、低Co側のピークの方が高Co側よ
りも高い。
つまり、本発明では、Bsの低下度合が小さく、ρのピ
ークが高い低Co側において第３元素を添加し、ρのピー
クより高めて高ρ化を図るものである。
ークが高い低Co側において第３元素を添加し、ρのピー
クより高めて高ρ化を図るものである。
Coは、上記の理由から10％〜20％未満の範囲で含有さ
せる。なお、従来のFe−Co系よりもCo含有量が少ないの
で安価な磁性材料とすることができる利点がある。
せる。なお、従来のFe−Co系よりもCo含有量が少ないの
で安価な磁性材料とすることができる利点がある。
第３元素として添加する元素の添加量及びその限定理
由は次のとおりである。前述のとおりBsを余り低下させ
ずに電気抵抗を著しく上昇させるために、Si、Al、Cr、
Ｖ、Nb及びTiのうちの１種又は２種以上を少量添加す
る。3.95％を超えて多量に添加するとBsの低下が著しく
なり、0.1％より少なく添加すると添加効果がなくなる
ので、上記元素群のうちの１種又は２種以上を合計で0.
1〜3.95％とする。
由は次のとおりである。前述のとおりBsを余り低下させ
ずに電気抵抗を著しく上昇させるために、Si、Al、Cr、
Ｖ、Nb及びTiのうちの１種又は２種以上を少量添加す
る。3.95％を超えて多量に添加するとBsの低下が著しく
なり、0.1％より少なく添加すると添加効果がなくなる
ので、上記元素群のうちの１種又は２種以上を合計で0.
1〜3.95％とする。
なお、これらの各元素とも少量添加により上記効果を
奏するが、そのうちSi、Cr、Ｖは特に電気抵抗の上昇効
果が顕著である。
奏するが、そのうちSi、Cr、Ｖは特に電気抵抗の上昇効
果が顕著である。
Ｗ、Mo及びZrは、電気抵抗を上昇させる効果もある
が、Ｃとともに微細な炭化物を形成するので脆性改善の
効果が顕著である。特に本発明の磁性材料を鋳造材とし
て供する場合には、鋳造材の脆化を防止できる。これら
の元素を添加する場合には、１種又は２種以上を合計で
0.1〜3.95％添加し、かつ、Ｃを0.1％以下に抑制する必
要がある。これらの元素の添加が0.1％より少ないと添
加効果がなく、3.95％を超えて多量に添加するとBsが低
下し、Ｃを0.1％を超えて含有せしめると特に磁気特性
が劣化する。
が、Ｃとともに微細な炭化物を形成するので脆性改善の
効果が顕著である。特に本発明の磁性材料を鋳造材とし
て供する場合には、鋳造材の脆化を防止できる。これら
の元素を添加する場合には、１種又は２種以上を合計で
0.1〜3.95％添加し、かつ、Ｃを0.1％以下に抑制する必
要がある。これらの元素の添加が0.1％より少ないと添
加効果がなく、3.95％を超えて多量に添加するとBsが低
下し、Ｃを0.1％を超えて含有せしめると特に磁気特性
が劣化する。
Pb、Ca、Se及びTeは本発明の磁性材料を切削又は研削
加工により製品にする際、被削性及び研削性を向上させ
る効果がある。添加する場合には、Pbは0.03〜0.5％、C
aは0.005〜0.05％、Seは0.03〜0.30％、Teは0.01〜0.20
％の範囲で、しかもこれらの元素の１種又は２種以上を
添加する。各元素とも下限値未満では上記添加効果を期
待することができず、逆に上限値を超えて多量に添加す
ると脆くなるほか、磁気特性（主にBs）が悪くなる。
加工により製品にする際、被削性及び研削性を向上させ
る効果がある。添加する場合には、Pbは0.03〜0.5％、C
aは0.005〜0.05％、Seは0.03〜0.30％、Teは0.01〜0.20
％の範囲で、しかもこれらの元素の１種又は２種以上を
添加する。各元素とも下限値未満では上記添加効果を期
待することができず、逆に上限値を超えて多量に添加す
ると脆くなるほか、磁気特性（主にBs）が悪くなる。
以上示した組成の本発明に係るFe−Co系軟質磁性材料
は、鋳造材として或いは鍛造材、圧延薄板材などとして
高い飽和磁束密度、電気抵抗の特長を活かした各種用途
に供することができる。例えば、既述のワイヤドットプ
リンターヘッド用ヨーク材に使用する場合には、圧延薄
板材とするよりもロストワックス法などの精密鋳造法で
一体製造する方が製造上有利に適用することができ、ま
た薄板で磁気ヘッド用としても用いることができる。
は、鋳造材として或いは鍛造材、圧延薄板材などとして
高い飽和磁束密度、電気抵抗の特長を活かした各種用途
に供することができる。例えば、既述のワイヤドットプ
リンターヘッド用ヨーク材に使用する場合には、圧延薄
板材とするよりもロストワックス法などの精密鋳造法で
一体製造する方が製造上有利に適用することができ、ま
た薄板で磁気ヘッド用としても用いることができる。
（実施例） 第１表に示す組成のFe−Ca系合金を真空誘導炉で溶解
し、ロストワックス鋳型を用いた鋳造法によりリング状
磁気試験片（45φ×33φ×10t mm）と棒状の電気抵抗試
験片（５φ×100l mm）を作製した。次いで、これらに
真空中で900℃×2.5hrの焼鈍を施した後、磁気特性及び
電気抵抗を調べた。その結果を第１表に示す。なお、磁
束の立上り速度及び立下り速度は、Ｈコイルにパルス電
圧を印加し、また遮断したときのＢコイルの出力電圧の
遅れをオシロスコープで観察した。
し、ロストワックス鋳型を用いた鋳造法によりリング状
磁気試験片（45φ×33φ×10t mm）と棒状の電気抵抗試
験片（５φ×100l mm）を作製した。次いで、これらに
真空中で900℃×2.5hrの焼鈍を施した後、磁気特性及び
電気抵抗を調べた。その結果を第１表に示す。なお、磁
束の立上り速度及び立下り速度は、Ｈコイルにパルス電
圧を印加し、また遮断したときのＢコイルの出力電圧の
遅れをオシロスコープで観察した。
同表よりわかるように、従来のFe−49％Co−２％Ｖ材
（No.8）はBsが高いもののρが小さいのに対し、本発明
材はいずれもρが大きく、中には従来材の３倍にも達す
るものさえ得られており、一方、Bsはρの増大効果のわ
りには低下の度合が小さい。また本発明材は、従来材に
比べて全般的に保磁力が小さく、磁束の立上り速度及び
立下り速度が速い。したがって、特にワイヤドットプリ
ンターヘッド用ヨーク材として用いた場合、Bsが高いの
で印字圧が高くなり、またヨークの小型化も可能にな
る。更に、磁束の立上り、立下り速度が非常に速いので
極めて拘束の打点が可能となる。
（No.8）はBsが高いもののρが小さいのに対し、本発明
材はいずれもρが大きく、中には従来材の３倍にも達す
るものさえ得られており、一方、Bsはρの増大効果のわ
りには低下の度合が小さい。また本発明材は、従来材に
比べて全般的に保磁力が小さく、磁束の立上り速度及び
立下り速度が速い。したがって、特にワイヤドットプリ
ンターヘッド用ヨーク材として用いた場合、Bsが高いの
で印字圧が高くなり、またヨークの小型化も可能にな
る。更に、磁束の立上り、立下り速度が非常に速いので
極めて拘束の打点が可能となる。
（発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、Fe−Co系合金
にて飽和磁束密度が高く、電気抵抗も大きい優れた磁気
特性と電気特性を有する軟質磁性材料を安価に提供する
ことができ、特にワイヤドットプリンターヘッド用ヨー
ク材として利用すれば拘束高圧印字ができて小型化も可
能になるなど、その効果は大きい。
にて飽和磁束密度が高く、電気抵抗も大きい優れた磁気
特性と電気特性を有する軟質磁性材料を安価に提供する
ことができ、特にワイヤドットプリンターヘッド用ヨー
ク材として利用すれば拘束高圧印字ができて小型化も可
能になるなど、その効果は大きい。
第１図はFe−Co合金の飽和磁束密度及び固有抵抗とCo含
有量の関係を示す図である。
有量の関係を示す図である。
Claims (4)
- 【請求項１】重量割合（以下、同じ）で、Co:10％〜20
％未満を含み、更にSi、Al、Cr、Ｖ、Nb及びTiのうちの
１種又は２種以上を合計で0.1〜3.95％含み、残部が実
質的にFeからなる軟質磁性材料。 - 【請求項２】Co:10％〜20％未満を含み、更にSi、Al、C
r、Ｖ、Nb及びTiのうちの１種又は２種以上を合計で0.1
〜3.95％含み、更にC:0.1％以下で、かつ、Ｗ、Mo及びZ
rのうちの１種又は２種以上を合計で0.1〜3.95％含み、
残部が実質的にFeからなる軟質磁性材料。 - 【請求項３】Co:10％〜20％未満を含み、更にSi、Al、C
r、Ｖ、Nb及びTiのうちの１種又は２種以上を合計で0.1
〜3.95％含み、更にPb:0.03〜0.5％、Ca:0.005〜0.05
％、Se:0.03〜0.30％及びTe:0.01〜0.20％のうちの１種
又は２種以上を含み、残部が実質的にFeからなる軟質磁
性材料。 - 【請求項４】Co:10％〜20％未満を含み、更にSi、Al、C
r、Ｖ、Nb及びTiのうちの１種又は２種以上を合計で0.1
〜3.95％含み、更にC:0.1％以下で、かつ、Ｗ、Mo及びZ
rのうちの１種又は２種以上を合計で0.1〜3.95％含み、
更にPb:0.03〜0.5％、Ca:0.005〜0.05％、Se:0.03〜0.3
0％及びTe:0.01〜0.20％のうちの１種又は２種以上を含
み、残部が実質的にFeからなる軟質磁性材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60095831A JP2615543B2 (ja) | 1985-05-04 | 1985-05-04 | 軟質磁性材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60095831A JP2615543B2 (ja) | 1985-05-04 | 1985-05-04 | 軟質磁性材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61253348A JPS61253348A (ja) | 1986-11-11 |
| JP2615543B2 true JP2615543B2 (ja) | 1997-05-28 |
Family
ID=14148333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60095831A Expired - Lifetime JP2615543B2 (ja) | 1985-05-04 | 1985-05-04 | 軟質磁性材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2615543B2 (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0832949B2 (ja) * | 1987-12-28 | 1996-03-29 | 富士通株式会社 | 鉄―コバルト系軟質磁性材料の製造方法 |
| JPH0262268A (ja) * | 1988-08-30 | 1990-03-02 | Seiko Epson Corp | アクチュエータ |
| JPH0380490A (ja) * | 1989-08-22 | 1991-04-05 | Victor Co Of Japan Ltd | 磁気記録再生装置 |
| DE4442420A1 (de) * | 1994-11-29 | 1996-05-30 | Vacuumschmelze Gmbh | Weichmagnetische Legierung auf Eisenbasis mit Kobalt für magnetische Schalt- oder Erregerkreise |
| DE4444482A1 (de) * | 1994-12-14 | 1996-06-27 | Bosch Gmbh Robert | Weichmagnetischer Werkstoff |
| FR2743572B1 (fr) * | 1996-01-11 | 1998-02-13 | Imphy Sa | Alliage fer-cobalt, procede de fabrication d'une bande en alliage fer-cobalt et bande obtenue |
| DE19928764B4 (de) * | 1999-06-23 | 2005-03-17 | Vacuumschmelze Gmbh | Eisen-Kobalt-Legierung mit geringer Koerzitivfeldstärke und Verfahren zur Herstellung von Halbzeug aus einer Eisen-Kobalt-Legierung |
| EP1217087A1 (de) * | 2000-12-20 | 2002-06-26 | Vacuumschmelze GmbH | Eisen-Kobalt-Legierung mit geringer Koerzitivfeldstärke und Verfahren zur Herstellung von Halbzeug aus einer Eisen-Kobalt-Legierung |
| DE102005034486A1 (de) | 2005-07-20 | 2007-02-01 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Herstellung eines weichmagnetischen Kerns für Generatoren sowie Generator mit einem derartigen Kern |
| JP4751227B2 (ja) * | 2006-04-03 | 2011-08-17 | 日本電子株式会社 | 軟磁性材料の製造方法 |
| DE502007000329D1 (de) * | 2006-10-30 | 2009-02-05 | Vacuumschmelze Gmbh & Co Kg | Weichmagnetische Legierung auf Eisen-Kobalt-Basis sowie Verfahren zu deren Herstellung |
| DE102007035774B9 (de) | 2007-07-27 | 2013-03-14 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Weichmagnetische Legierung auf Eisen-Kobalt-Basis sowie Verfahren zu deren Herstellung |
| US9057115B2 (en) | 2007-07-27 | 2015-06-16 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Soft magnetic iron-cobalt-based alloy and process for manufacturing it |
| US8012270B2 (en) | 2007-07-27 | 2011-09-06 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Soft magnetic iron/cobalt/chromium-based alloy and process for manufacturing it |
| DE102018112491A1 (de) * | 2017-10-27 | 2019-05-02 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Hochpermeable weichmagnetische Legierung und Verfahren zum Herstellen einer hochpermeablen weichmagnetischen Legierung |
| JP2022022832A (ja) * | 2020-07-08 | 2022-02-07 | 大同特殊鋼株式会社 | 軟磁性部材、その中間体、及びそれらの製造方法、軟磁性部材用合金 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5192097A (ja) * | 1975-02-10 | 1976-08-12 | ||
| JPS5273120A (en) * | 1975-12-16 | 1977-06-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Preparation of magnetic materials |
| JPS5927371B2 (ja) * | 1979-02-08 | 1984-07-05 | ヤマハ株式会社 | Ｆｅ↓−Ｃｏ系磁性材料 |
| JPS5927373B2 (ja) * | 1979-02-08 | 1984-07-05 | ヤマハ株式会社 | Ｆｅ↓−Ｃｏ系磁性材料 |
| JPS5927372B2 (ja) * | 1979-02-08 | 1984-07-05 | ヤマハ株式会社 | Ｆｅ↓−Ｃｏ系磁性材料 |
| JPS59162251A (ja) * | 1983-03-08 | 1984-09-13 | Hitachi Metals Ltd | 高透磁率磁性合金 |
| JPS6021356A (ja) * | 1983-07-14 | 1985-02-02 | Nec Corp | 高飽和磁化高透磁率軟磁性合金 |
-
1985
- 1985-05-04 JP JP60095831A patent/JP2615543B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61253348A (ja) | 1986-11-11 |
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