JP2711574B2 - 磁気シールド部材用Ni―Fe―Cr軟質磁性合金 - Google Patents

磁気シールド部材用Ni―Fe―Cr軟質磁性合金

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JP2711574B2
JP2711574B2 JP1227445A JP22744589A JP2711574B2 JP 2711574 B2 JP2711574 B2 JP 2711574B2 JP 1227445 A JP1227445 A JP 1227445A JP 22744589 A JP22744589 A JP 22744589A JP 2711574 B2 JP2711574 B2 JP 2711574B2
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卓司 原
慶治 大崎
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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,高透磁率が要求される磁気シールド部材に
適するNi-Fe-Cr軟質磁性合金に関する。 〔従来技術とその問題点〕 Ni-Fe系高透磁率合金は磁気シールド部材,例えば磁
気ヘッドのケース材やカセットテープ,デジタイザーな
どの磁気しゃへい板として広く用いられている。これら
の磁気シールド部材には交流磁気特性として低周波数域
で高い透磁率が要求され,たとえば板厚0.4mm程度では,
0.3kHzでインダクタンス比透磁率μLが9000以上,1kHz
でμLが4500以上が必要とされることがある。また直流
磁気特性についても保磁力Hcが0.10Oe以下,飽和磁束密
度Bsが3000G以上の優れた特性が要求されることが多
い。 したがって従来より磁気シールド部材としては,Ni-Fe
系磁性合金のなかでも最高の透磁率を有し,Mo,Cr,Cu等
を含む80%Niパーマロイ(JIS-PC)が多く用いられてい
る。しかしながら高価なNiを約80%と多量に含むうえ,
さらに高価なMoをも含有しているため価格が高いという
欠点がある。それゆえ磁性特性が従来のJIS-PCの材料に
匹敵し,かつ安価である磁性材料を求める要望が強い。 本発明は,上記の要望に対してなされたもので,JIS-P
Cに規定される交流磁性特性と同等もしくはそれ以上の
特性を有し,かつ安価である新規な軟質磁性合金を提供
することを主たる目的とする。 〔問題解決に関する知見〕 本発明者等はNi量が80%パーマロイの半分以下である
35〜40%Niと5〜14%Crの一般的組成系において,研究
を重ねるうちに,これら不純物元素の中でも工業的に製
造可能な成分範囲で,C,N,P,Alといった微量不純物は,
透磁率や保磁力に大きな影響を及ぼさず,S,O,Bだけが極
めて大きな影響を及ぼすことを見出だし,不純物元素の
S,O,Bを厳しく規制した。Ni35〜40%,Cr8越え〜14%お
よび残部Feからなる合金が,Ni量がJIS-PC材,JIS-PB(45
Niパーマロイ)に比べて少ないにもかかわらず,交流磁
気特性がJIS-PC材と同等もしくはそれ以上の高透磁率を
有するという知見を得た。 〔発明の構成〕 本発明は, Ni:35〜40% Cr:8%超え〜14% を含み (Ni%)−(Cr%)≧25 であって,さらに S≦0.003% O≦0.005% B≦0.005% かつ S+O+B≦0.008% を満足するとともに,残部不可避不純物およびFeよりな
ることを特徴とする交流磁気特性に優れた磁気シールド
部材用Ni-Fe-Cr軟質磁性合金を提供する。 なお脱酸剤であるSi,Al及び脱酸,脱硫剤として使用
されるMnが総量で1%以下含有されることは許される。 次に本発明において合金組成の限定理由を以下に説明
する。 Cr:保磁力を低下し,かつ交流での透磁率を向上するCr
の効果はCr量が8%以下では現われにくく,8%を越える
とJIS-PC材を越える優れた交流磁気特性が得られる。ま
た透磁率は13%ないしは14%で飽和する。さらに,余剰
の天下は価格を上昇させる。したがってCr量の範囲は8
越え〜14%とした。 Ni:Cr含有による交流磁気特性の向上効果があるのはNi
が35%以上であり,Niが35%未満ではインダクタンス比
透磁率μLが低下する。一方,Ni量が多すぎてもμLは
低下するとともに価格が上昇して不利になるためその上
限を40%とした。 NiとCrの含有量について,交流磁気特性インダクタン
ス比透磁率μLをJIS-PC材に比し同等またはそれ以上と
するために,Ni:34〜40%,Crが8%越え14%以下でかつ4
7≦3(Ni%)−5(Cr%)を満足する必要がある。一
方直流磁気特性飽和磁束密度BsはCrを添加することによ
り低下するため,磁気シールド部材として要求されるこ
との多いBsが3000G以上の特性を満たすには,(Ni%)
−(Cr%)≧25に限定する必要がある。従って,インダ
クタンス比透磁率μLおよび飽和磁束密度Bsの両特特性
ともに優れた合金を得るためには,Ni:34〜40%,Cr:8%
越えり14%でかつ (Ni%)−(Cr%)≧25 を満足する必要がある。 磁気特性のうち透磁率と保磁力は,合金中に存在する
微量不純物の影響を受け,特性向上には不純物元素の低
減が有効であることが一般的に言われている。これら不
純物元素の中でも工業的に製造可能な成分範囲で,C,N,
P,Alといった微量不純物は透磁率や保磁力に大きな影響
を及ぼさず,S,O,Bだけが極めて大きな影響を及ぼすこと
を見出だした。 S,O,B,P,Nなどの不純物元素は,磁気特性の向上の点
からできる限り低減することが望ましい。特にSとOお
よびBは磁気焼鈍による結晶粒の粗大化を阻害し,イン
ダクタンス比透磁率μLを低下させる。したがって低周
波数,特に,0.3KHzでのμLを向上させるには,S≦0.003
%,O≦0.005%,B≦0.005%であって,かつS+O+B≦
0.008%を満足することが望ましい。 〔発明の具体的開示〕
【実施例】
第1表に示す組成の各インゴットを真空溶解により製
造し,通常の熱間圧延,冷間圧延を施してそれぞれ0.4m
m厚さの板とした。この板から外径10mm,内径6mmの環状
片を切削加工し,水素雰囲気中で1100℃×1時間の焼鈍
を行った後冷却した。 このようにして得られた各試料の保磁力Hc,飽和磁束
密度Bsおよびインダクタンス比透磁率μLをJIS C2531
にもとずき測定した結果第2表に示す。 第1図は全試料の交流磁気特性インダクタンス比透磁
率μLのうち0.3kHzおよび1kHzの測定値を示したもので
ある。第1図から明らかなように,35〜40%のNi量にお
いてはCr量の増加によりインダクタンス比透磁率μLが
向上するとともに,第1図中の実線内の領域ではJIS-PC
材と同等もしくはそれ以上の交流磁気特性を有するもの
である。 第2図は直流磁気特性のうち,飽和磁束密度Bsと保磁
力Hcの測定値を示したものである。第2図から明らかな
ように図中の実線より下の領域では磁気シールド部材と
して要求される飽和磁束密度Bs≧3000Gを十分に満足す
る。また保磁力Hcについては全ての供試組成で保磁力Hc
≦0.10を満足するが,Cr量の増加とともにさらに向上し
ている。 また,第2表は,同一のNi,Cr含有量ではBsは変わら
ないが,SとOおよびBを低減し,S+O+B≦0.008%の
範囲に限定することにより,なお一層インダクタンス比
透磁率μLが向上することを示している。この効果は例
えば試料No.13とNo.18の対比から明らかである。No.13
はNo.18よりも低Ni低Crであるが,S+O+B≦0.008%を
満足するNo.13は,これを満足しないNo.18よりも優れた
交流磁気特性を示している。 以上述べたように合金の組成を第3図のように選ぶこ
とにより,JIS-PC材と同等以上の交流磁気特性に優れ,
かつ磁気シールド部材として要求されている直流磁気特
性をも満たす磁性合金を得ることができる。またさら
に,合金の不純物含有量を低減し,第4図,第5図に示
されるように,S+O+B≦0.008%の範囲に限定するこ
とにより,交流磁気特性に優れた磁性合金を得ることが
できる。 〔発明の効果〕 本発明合金は,交流磁気特性に優れ,かつ磁気シール
ド部材として要求される直流磁気特性をも満たし,高価
な原料を多く含有していないので安価であり,磁気記録
装置における磁気ヘッドケースをはじめ,各種の磁気シ
ールド部材として好適である。
【図面の簡単な説明】
第1図はNi,Cr量とインダクタンス比透磁率μLを示す
図, 第2図はNi,Cr量と保磁力Hc,飽和磁束密度Bsを示す図, 第3図は本発明合金の請求範囲の組成を示す図である。 第4図は0.3KHzにけるインダクタンス比透磁率μLに及
ぼす(S+O+B)含有量の影響を示す図である。 第5図は1KHzにけるインダクタンス比透磁率μLに及ぼ
す(S+O+B)含有量の影響を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川合 裕 山口県新南陽市大字富田4976番地 日新 製鋼株式会社周南研究所内 (56)参考文献 特開 平1−252756(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】Ni:35〜40% Cr:8%超え〜14% を含み (Ni%)−(Cr%)≧25 であって,さらに S≦0.003% O≦0.005% B≦0.005% かつ S+O+B≧0.008% を満足するとともに,残部不可避不純物およびFeよりな
    ることを特徴とする交流磁気特性に優れた磁気シールド
    部材用Ni-Fe-Cr軟質磁性合金。
  2. 【請求項2】脱酸剤であるSi,Al及び脱酸,脱硫剤であ
    るMnが総量で1%以下である特許請求の範囲第1項記載
    の交流磁気特性に優れた磁気シールド部材用Ni-Fe-Cr軟
    質磁性合金。
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