JPH0288746A - 高透磁率磁性材料 - Google Patents
高透磁率磁性材料Info
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Landscapes
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明はＦｅ−４Ｊｉ系磁性合金、主としてＰａパーマ
ロイの磁気特性、とくに透磁率を向上させた磁性材料に
関する。
ロイの磁気特性、とくに透磁率を向上させた磁性材料に
関する。
種々の磁気装置のヘッドコア、トロイダルコア、トラン
スコア、あるいは磁気シールド材を構成する材料として
、ＰＣパーマロイと並んでＰ［３パーマロイが広く使用
されている。 この種の材料の磁気特性のうち最も重要な透磁率を向上
させる手段としては、まず磁性合金の組成の改善が考え
られる。 すなわち、種々の合金元素を添加して、合金
そのものの物理的特性をコントロールしたり（たとえば
飽和磁歪定数や結晶磁気異方性を小さくすること）、不
純物の含有量をごく微量にしたり第二相の生成を極力抑
えて、高純度の磁性材料を得ることである。 いまひとつは結晶粒径を大きくすることであって、通常
は、種々の加工の後に、この磁性材料を１０００℃以上
の非酸化性雰囲気中におく磁気焼鈍を行なうことによっ
て、結晶粒の粗大化をはかつている。 従来の結晶粒粗大化は上記の方策を組み合わせたもので
あって、実用的な手法で可能な限界まで微量不純物（代
表的にはＣ）の含有量を低減させた市とは、磁気焼鈍時
の加熱温度を高くしたり、加熱時間を長くすることによ
って結晶粒の成長を促すことに頼らざるを得ない。 しかし、高温かつ長時間の加熱は、作業能率、消費エネ
ルギーあるいは加熱中の被処理品の変形などの諸点から
、不都合が多い。 より低い加熱温度と短い加熱時間で
結晶粒の粗大化を進め、透磁率の高い磁性材料を得るこ
とができれば、技術的に大きな意義がある。 ［発明が解決しようとする課題］ 本発明者らは、このような観点から研究を進めた結果、
Ｆｅ−Ｎｉ系磁性合金に対して、Ｔｉを特徴とする特定
の金属のグループからえらんだ成分を特定量添加するこ
とによって、磁気焼鈍による結晶粒粗大化が効果的に進
むことを見出した。 従って本発明の目的は、この新知見を活用し、特別の条
件でなく通常の熱処理によって結晶粒を粗大化させ、高
い透磁率をもつに至った［ｅ −Ｘ＋系磁性材料を提供
することにある。
スコア、あるいは磁気シールド材を構成する材料として
、ＰＣパーマロイと並んでＰ［３パーマロイが広く使用
されている。 この種の材料の磁気特性のうち最も重要な透磁率を向上
させる手段としては、まず磁性合金の組成の改善が考え
られる。 すなわち、種々の合金元素を添加して、合金
そのものの物理的特性をコントロールしたり（たとえば
飽和磁歪定数や結晶磁気異方性を小さくすること）、不
純物の含有量をごく微量にしたり第二相の生成を極力抑
えて、高純度の磁性材料を得ることである。 いまひとつは結晶粒径を大きくすることであって、通常
は、種々の加工の後に、この磁性材料を１０００℃以上
の非酸化性雰囲気中におく磁気焼鈍を行なうことによっ
て、結晶粒の粗大化をはかつている。 従来の結晶粒粗大化は上記の方策を組み合わせたもので
あって、実用的な手法で可能な限界まで微量不純物（代
表的にはＣ）の含有量を低減させた市とは、磁気焼鈍時
の加熱温度を高くしたり、加熱時間を長くすることによ
って結晶粒の成長を促すことに頼らざるを得ない。 しかし、高温かつ長時間の加熱は、作業能率、消費エネ
ルギーあるいは加熱中の被処理品の変形などの諸点から
、不都合が多い。 より低い加熱温度と短い加熱時間で
結晶粒の粗大化を進め、透磁率の高い磁性材料を得るこ
とができれば、技術的に大きな意義がある。 ［発明が解決しようとする課題］ 本発明者らは、このような観点から研究を進めた結果、
Ｆｅ−Ｎｉ系磁性合金に対して、Ｔｉを特徴とする特定
の金属のグループからえらんだ成分を特定量添加するこ
とによって、磁気焼鈍による結晶粒粗大化が効果的に進
むことを見出した。 従って本発明の目的は、この新知見を活用し、特別の条
件でなく通常の熱処理によって結晶粒を粗大化させ、高
い透磁率をもつに至った［ｅ −Ｘ＋系磁性材料を提供
することにある。
【課題を解決するための手段］
本発明のＦｅ−Ｎｉ系高透磁率磁性材料は、Ｎ１ 二３
４％以上６５％未満、Ｃ：０．０３５％以下およびＮ：
０．０１０％以下に加えて、ＴＺｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａお
よびＷからなるグループからえらんだ１種または２種以
上（２種以上の場合は合計最で）：０．００２％以上０
．３０％未満を含有し、残部が実質上Ｆｅからなる合金
組成を有し、磁気焼鈍後の平均結晶粒径が０．２５ＩＭ
１以上であることを特徴とする。 ［作 用］ 本発明のＦｅ−Ｎｉ系系材材料、前記したように主とし
てＰＢペパーマロ合金の改良に関するものであるから、
基本的な合金組成はＰＢパーマロイのそれに従っている
。 基本成分を含めて、上記の合金組成を選択した理由
は、つぎりとおりである。 Ｎｒ ：３４％以上６５％未満 合金が高透磁率を示すためにＮ１が必要であって、３４
％に至らない含有量ではキュリー点が室温に近いうえに
磁気特性の温度変化が大きくて実用に適しないうえ、飽
和磁束密度も低い。 ６５％以上の領域では飽和密度が
低下をみせるし、材料として高価になる。 Ｃ：０．０３５％以下 後記するＴｉ以下のグループの成分とともに、結晶粒を
粗大化する効果がある。 その機構としては、ＣがＴｉ
をはじめとする元素と微細な炭化物を形成し、それが結
晶粒成長時に一次結晶粒成長を妨げ、その結果として二
次結晶粒成長が起りやすくなることが考えられる。 こ
の効果は、ごく微量の０またとえばＮｉやＦｅの通常製
造法によって除去可能な限界である５１）Ｉ）ｍ程度の
存在において、すでに認められる。 ０．０３５％を超
える多量の存在は、かえって結晶粒粗大化作用を失なわ
せる。 Ｎ：０．０１０％以下 結晶粒粗大化効果を生じる機構は、Ｎ−ｔ、ｃと同様で
あって、微量の存在で有効である。 多量に添加しようとすると、インゴット中にブローホー
ルが発生したり、薄帯にしたときのフクレの原因になっ
たりするから、上記の０．０１０％を限度とした。 Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ：１種または２種以上
：０．００２％以上０．３０％未満上記のように、微細
な炭化物や窒化物を形成して結晶粒の一次成長を妨げ、
二次成長を容易にする。 この効果は、０．００２％以
上の添加で得られ、一方、０．３０％以上の添加は、む
しろ結晶粒を微細化させる傾向がある。 とくに好まし
い添加量は、０．００５〜０．２０％の範囲である。 本発明の磁性材料は、上記の合金組成に対して、必要に
より、磁気特性を損わない範囲の量で脱酸剤を加えたり
、機械的性質や電機抵抗を改善する成分を与えたり、あ
るいは熱間加工性の向上をもたらす元素を用いたりして
もよいことはもちろんである。 この合金の磁気焼鈍は、適宜の形状たとえば薄帯に加工
したものを、非酸化性雰囲気中で１１００℃程度の温度
に２時間はど保持し、徐冷することにより行なえばよい
。 従来の磁気焼鈍が、１１００’Ｃ以上で４時間以上
、甚しい場合は１０時間という苛酷な条件で実施してい
たのと比較すると、本発明に従った合金の磁気焼鈍は、
はるかに有利である。 【実施例】 表に示ず組成の合金をそれぞれ５０に’ｊ溶製し、鋳造
した。 それらのインゴットを８００〜１３５０℃の温度で熱間
鍛造して厚さ３０＃のビレットにし、ついで７００〜１
３５０℃の温度で熱間圧延して厚さ７＃の帯とした。 ７００〜１０００°Ｃの中間焼鈍を組み込みながら冷間
圧延し、最終的に厚さ０．１０−０．５＃ｌｆｆ１の薄
帯にした。 この薄帯に対し、水素気流中で１１００″ＣＸ２時間の
磁気焼鈍を行なってから、平均結晶粒径と透磁率を測定
した。 それらの結果を、あわせて表に示す。 合 金 組 成 （％、残部Ｆｅ） Ｎα Ｎ＋ −Ω−Ｎ Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ４
７．８ ４８．３ ４６．４ ４５．５ ４１．２ ４８．０ ０、０１２ ｏ、ｏｉａ Ｏ，０２２ ０、００Ｂ ０．０１６ ０．０１５ ０、０００９ ｏ、ｏｏｉ。 Ｏ，００２０ ０，００１２ ０、００６Ｂ ０、００８７ Ｔ［）、１Ｂ Ｔ１．０８ Ｔ＋ ０．２１ Ｔ１０．０８ ＴＩＯ，１２ＺｒＯ，０９ Ｔ＋ ０．１１ Ｎｂ ０．０５ ５０．１ ０．０２２ ０．００１６ Ｔｉ ０．１０ Ｔａ ０．０９ ４７．９ ０．０２３ ０．００２２ ＺｒＯ，０５ＴａＯ，０６ Ｗ ０．１５ 比較例 １ ４６．８ ０．００５ ０．００７２ ４９．
６ ０．００３ ０．００４３３＋ｏ、ｉ。 ３［）、１８ Ｓ［＞、２０ Ｓ［＞、０２ ３＋０．０１ ３［）、２２ Ｍｏ １．３ Ｍｎ０．５０ Ｍｎ０．４８ Ｍｎ０．２０ Ｍ！１０．７０ Ｍｎ０．７１ Ｍｎ０．５２ Ｍａ Ｏ，０１１ Ｓ＋ ０．２２ Ｍｎ Ｏ，５２ Ｑｒ０．８ 平均粒径 ０．４ Ｓｉ Ｏ，０６Ｍｎ Ｏ，５６０，１０３ｉ ０．０８
Ｍｎ Ｏ，５３０，１２透磁率 ５３、０００ ７６、０００ ５．６００ ５２，０００ ３．５００ ３８．０００
４％以上６５％未満、Ｃ：０．０３５％以下およびＮ：
０．０１０％以下に加えて、ＴＺｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａお
よびＷからなるグループからえらんだ１種または２種以
上（２種以上の場合は合計最で）：０．００２％以上０
．３０％未満を含有し、残部が実質上Ｆｅからなる合金
組成を有し、磁気焼鈍後の平均結晶粒径が０．２５ＩＭ
１以上であることを特徴とする。 ［作 用］ 本発明のＦｅ−Ｎｉ系系材材料、前記したように主とし
てＰＢペパーマロ合金の改良に関するものであるから、
基本的な合金組成はＰＢパーマロイのそれに従っている
。 基本成分を含めて、上記の合金組成を選択した理由
は、つぎりとおりである。 Ｎｒ ：３４％以上６５％未満 合金が高透磁率を示すためにＮ１が必要であって、３４
％に至らない含有量ではキュリー点が室温に近いうえに
磁気特性の温度変化が大きくて実用に適しないうえ、飽
和磁束密度も低い。 ６５％以上の領域では飽和密度が
低下をみせるし、材料として高価になる。 Ｃ：０．０３５％以下 後記するＴｉ以下のグループの成分とともに、結晶粒を
粗大化する効果がある。 その機構としては、ＣがＴｉ
をはじめとする元素と微細な炭化物を形成し、それが結
晶粒成長時に一次結晶粒成長を妨げ、その結果として二
次結晶粒成長が起りやすくなることが考えられる。 こ
の効果は、ごく微量の０またとえばＮｉやＦｅの通常製
造法によって除去可能な限界である５１）Ｉ）ｍ程度の
存在において、すでに認められる。 ０．０３５％を超
える多量の存在は、かえって結晶粒粗大化作用を失なわ
せる。 Ｎ：０．０１０％以下 結晶粒粗大化効果を生じる機構は、Ｎ−ｔ、ｃと同様で
あって、微量の存在で有効である。 多量に添加しようとすると、インゴット中にブローホー
ルが発生したり、薄帯にしたときのフクレの原因になっ
たりするから、上記の０．０１０％を限度とした。 Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ：１種または２種以上
：０．００２％以上０．３０％未満上記のように、微細
な炭化物や窒化物を形成して結晶粒の一次成長を妨げ、
二次成長を容易にする。 この効果は、０．００２％以
上の添加で得られ、一方、０．３０％以上の添加は、む
しろ結晶粒を微細化させる傾向がある。 とくに好まし
い添加量は、０．００５〜０．２０％の範囲である。 本発明の磁性材料は、上記の合金組成に対して、必要に
より、磁気特性を損わない範囲の量で脱酸剤を加えたり
、機械的性質や電機抵抗を改善する成分を与えたり、あ
るいは熱間加工性の向上をもたらす元素を用いたりして
もよいことはもちろんである。 この合金の磁気焼鈍は、適宜の形状たとえば薄帯に加工
したものを、非酸化性雰囲気中で１１００℃程度の温度
に２時間はど保持し、徐冷することにより行なえばよい
。 従来の磁気焼鈍が、１１００’Ｃ以上で４時間以上
、甚しい場合は１０時間という苛酷な条件で実施してい
たのと比較すると、本発明に従った合金の磁気焼鈍は、
はるかに有利である。 【実施例】 表に示ず組成の合金をそれぞれ５０に’ｊ溶製し、鋳造
した。 それらのインゴットを８００〜１３５０℃の温度で熱間
鍛造して厚さ３０＃のビレットにし、ついで７００〜１
３５０℃の温度で熱間圧延して厚さ７＃の帯とした。 ７００〜１０００°Ｃの中間焼鈍を組み込みながら冷間
圧延し、最終的に厚さ０．１０−０．５＃ｌｆｆ１の薄
帯にした。 この薄帯に対し、水素気流中で１１００″ＣＸ２時間の
磁気焼鈍を行なってから、平均結晶粒径と透磁率を測定
した。 それらの結果を、あわせて表に示す。 合 金 組 成 （％、残部Ｆｅ） Ｎα Ｎ＋ −Ω−Ｎ Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ４
７．８ ４８．３ ４６．４ ４５．５ ４１．２ ４８．０ ０、０１２ ｏ、ｏｉａ Ｏ，０２２ ０、００Ｂ ０．０１６ ０．０１５ ０、０００９ ｏ、ｏｏｉ。 Ｏ，００２０ ０，００１２ ０、００６Ｂ ０、００８７ Ｔ［）、１Ｂ Ｔ１．０８ Ｔ＋ ０．２１ Ｔ１０．０８ ＴＩＯ，１２ＺｒＯ，０９ Ｔ＋ ０．１１ Ｎｂ ０．０５ ５０．１ ０．０２２ ０．００１６ Ｔｉ ０．１０ Ｔａ ０．０９ ４７．９ ０．０２３ ０．００２２ ＺｒＯ，０５ＴａＯ，０６ Ｗ ０．１５ 比較例 １ ４６．８ ０．００５ ０．００７２ ４９．
６ ０．００３ ０．００４３３＋ｏ、ｉ。 ３［）、１８ Ｓ［＞、２０ Ｓ［＞、０２ ３＋０．０１ ３［）、２２ Ｍｏ １．３ Ｍｎ０．５０ Ｍｎ０．４８ Ｍｎ０．２０ Ｍ！１０．７０ Ｍｎ０．７１ Ｍｎ０．５２ Ｍａ Ｏ，０１１ Ｓ＋ ０．２２ Ｍｎ Ｏ，５２ Ｑｒ０．８ 平均粒径 ０．４ Ｓｉ Ｏ，０６Ｍｎ Ｏ，５６０，１０３ｉ ０．０８
Ｍｎ Ｏ，５３０，１２透磁率 ５３、０００ ７６、０００ ５．６００ ５２，０００ ３．５００ ３８．０００
本発明の磁性材料はＰＢパーマロイ系の磁性合金を改良
したものであって、穏和な条件の磁気焼鈍によって結晶
粒度が著しく粗大化しており、高い透磁率を示す。 特許出願人 大同特殊鋼株式会社 代理人 弁理士 須 賀 総 夫
したものであって、穏和な条件の磁気焼鈍によって結晶
粒度が著しく粗大化しており、高い透磁率を示す。 特許出願人 大同特殊鋼株式会社 代理人 弁理士 須 賀 総 夫
Claims (1)
- Ｎｉ：３４％以上６５％未満、Ｃ：０．０３５％以下
およびＮ：０．０１０％以下に加えて、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ
、Ｎｂ、ＴａおよびＷからなるグループからえらんだ１
種または２種以上（２種以上の場合は合計量で）：０．
００２％以上０．３０％未満を含有し、残部が実質上Ｆ
ｅからなる合金組成を有し、磁気焼鈍後の平均結晶粒径
が０．２５ｍｍ以上であることを特徴とするＦｅ−Ｎｉ
系高透磁率磁性合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24035788A JP2674137B2 (ja) | 1988-09-26 | 1988-09-26 | 高透磁率磁性材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24035788A JP2674137B2 (ja) | 1988-09-26 | 1988-09-26 | 高透磁率磁性材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0288746A true JPH0288746A (ja) | 1990-03-28 |
| JP2674137B2 JP2674137B2 (ja) | 1997-11-12 |
Family
ID=17058287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24035788A Expired - Fee Related JP2674137B2 (ja) | 1988-09-26 | 1988-09-26 | 高透磁率磁性材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2674137B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH046249A (ja) * | 1990-04-24 | 1992-01-10 | Nippon Steel Corp | 磁気特性及び表面性状に優れたＦｅ―Ｎｉ系磁性合金およびその製造方法 |
| JP2006149172A (ja) * | 2004-11-24 | 2006-06-08 | D & M Holdings Inc | 電力供給装置 |
| JP2015196838A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-09 | Ｄｏｗａメタルテック株式会社 | Ｆｅ−Ｎｉ合金材の製造方法、軟磁性部品の製造方法、Ｆｅ−Ｎｉ合金及び軟磁性部品材料 |
| JP2018031061A (ja) * | 2016-08-25 | 2018-03-01 | 大同特殊鋼株式会社 | Ｆｅ−Ｎｉ系合金、軟磁性素材、軟磁性材料及び軟磁性材料の製造方法 |
-
1988
- 1988-09-26 JP JP24035788A patent/JP2674137B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH046249A (ja) * | 1990-04-24 | 1992-01-10 | Nippon Steel Corp | 磁気特性及び表面性状に優れたＦｅ―Ｎｉ系磁性合金およびその製造方法 |
| JP2006149172A (ja) * | 2004-11-24 | 2006-06-08 | D & M Holdings Inc | 電力供給装置 |
| JP4523389B2 (ja) * | 2004-11-24 | 2010-08-11 | 株式会社ディーアンドエムホールディングス | 電力供給装置 |
| JP2015196838A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-09 | Ｄｏｗａメタルテック株式会社 | Ｆｅ−Ｎｉ合金材の製造方法、軟磁性部品の製造方法、Ｆｅ−Ｎｉ合金及び軟磁性部品材料 |
| JP2018031061A (ja) * | 2016-08-25 | 2018-03-01 | 大同特殊鋼株式会社 | Ｆｅ−Ｎｉ系合金、軟磁性素材、軟磁性材料及び軟磁性材料の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2674137B2 (ja) | 1997-11-12 |
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