JPH03277748A - 鉄心部材用Ｎｉ―Ｆｅ―Ｃｒ軟質磁性合金 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、高透磁率及び高飽和磁束密度が要求される各
種鉄心部材として使用されるＮｉ−ＦｅＣｒ軟質磁性合
金に関する。

［産業上の利用分野］ Ｎｉ−Ｆｅ系の高透磁率合金は、通信機用のトランスや
小型モータコア、時計鉄心部品等の各種鉄心部材として
広く使用されている。

これらの鉄心部材には、直流磁気特性として優れた透磁
率及び高い飽和磁束密度が要求される。

たとえば、時計鉄心部品のコアやヨークとして使用され
る材料には、最大透磁率ＬＬｍが３５，０００以上で、
飽和磁束密度Ｂ１゜が１１，０ＯＯＧ以上の特性が要求
される。

この要求に応えるため、従来ではＮｉ−Ｆｅ系磁性合金
の中でも、透磁率に優れ且つ飽和磁束密度が高い４５％
Ｎｉパーマロイが各種鉄心部材として使用されている。

ところが、最近の傾向として各種機器に使用される鉄心
が小型化されるに伴って、鉄心材料に対する高性能化の
要求も一段と厳しくなってきている。この点で、従来の
磁気特性と比較して大幅に透磁率、飽和磁束密度等が向
上した磁性材料が求められている。

そこで、特開昭６２−１４２７４９号公報ではｏ、Ｓを
低減し、特開昭６２−２２７０６５号公報ではＰ、Ｓを
低減すると共にＭｏを添加することによって磁気特性の
向上を図っている。

［発明が解決しようとする課題］ この点で、現在のところ最高の透磁率を呈する８０％Ｎ
ｉパーマロイ（，０Ｓ−ＰＣ）系統の合金材料は、ＪＩ
Ｓ−ＰＢ系のパーマロイに比べて格段に高い１００，０
００以上の最大透磁率μ。

を示す。しかし、飽和磁束密度Ｂ１゜が７０００Ｇ程度
と低い。また、高価なＮｉを約８０％もの高い割合で含
有するため、合金材料自体が高価なものとなり、その使
用分野が経済的な面から制限されている。

そこで、本発明は、このような問題を解消すべく案出さ
れたものであり、直流磁気特性のうち飽和磁束密度Ｂ　
ＩＱカ月１，０００以上であり、しかも最大透磁率μ、
がＪＩ　５−ＰＣに規定される値μ。≧１００，０００
と同等の特性を有するにも関わらず、Ｎｉ含有量を低減
した安価な軟質磁性合金を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の鉄心部材用Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｒ軟質磁性合金は、
その目的を達成するため、５０≦（Ｎｉ量）＋４ｘ　（
Ｃｒ％）≦６０の条件でＮｉ４０〜５２％及びＣｒ０．
５〜５％を含み、Ｓ＋Ｏ＋Ｂ≦ｏ、ｏｏｓ％の条件でＳ
、０及びＢをそれぞれＳ≦０．００３％、０≦０．００
５％及びＢ≦０゜００５％以下に規制したことを特徴と
する。

なお、このＮｉ−Ｆｅ−Ｃｒ軟質磁性合金においては、
脱酸剤として使用されるＳｉ、Ａで及び脱酸脱硫剤とし
て使用されるＭｎ等は、それぞれ総量で２％以下含有さ
れることが許容される。

〔作　用］ 本発明者等は、Ｎｉ−Ｆｅ系の軟質磁性合金を種々研究
した結果、Ｎｉ４Ｏ−５２％、Ｃｒｙ。

５〜５％、Ｓ≦０．００３％、Ｏ≦０．００５％　Ｂ≦
０．００５％及び残部Ｆｅからなる合金が、Ｎｉ量でＪ
ＩＳ−ＰＢの４５％Ｎｉパーマロイと同等であるにも拘
らず、飽和磁束密度Ｂ、。が高く最大透磁率μｍが１０
０，０００以上の高透磁率をもつ磁気特性を呈すること
を見い出した。

次に、本発明のＮｉ−Ｆｅ−Ｃｒ軟質磁性合金における
各成分及びその組成範囲に付いて説明する。

Ｃｒ：Ｃｒは、最大透磁率μ、を向上させるために有用
な合金成分である。この効果は、Ｃｒ含有量が０．５％
未満では現れにくい。逆に、Ｃｒを追剥に添加するとき
、飽和磁束密度Ｂ１゜が低下する。そこで、本発明にお
いては、Ｃｒの含有量を０．５〜５％の範囲に設定した
。

Ｎｉ　：Ｎｉは、飽和磁束密度Ｂ、。を向上させる上で
有効な元素である。そして、Ｎｉ含有量が４０％未満で
は、飽和磁束密度Ｂ、。が低下する傾向を示す。また、
Ｎｉ含有量が４０％以上であると、０．５〜５％のＣｒ
含有に起因する直流磁気特性の改善効果が顕著なものと
なる。しかし、５２％を超えてＮｉ含有量が多（なり過
ぎると、飽和磁束密度Ｂ、。及び最大透磁率μ工は共に
低下する傾向を示す。また、多量のＮｉ含有は、Ｎｉ−
ＦｅＣｒ軟質磁性合金材料の価格を押しあげる上でも好
ましくない。そこで、本発明においては、Ｎｉ含有量を
４０〜５２％の範囲に設定した。

また、ＮｉとＣｒとの関係に付いてみると、直流磁気特
性のうち最大透磁率μ、をＪ　Ｉ　５−ＰＣ材と同等以
上にするためには、５０≦（Ｎｉ量）＋４Ｘ　（Ｃｒ％
）≦６０の関係を維持することが必要とされる。

更に、不純物元素であるＳ、Ｏ，Ｂは、磁気特性を向上
させる上で、可能な限り低減することが好ましい。これ
らの不純物元素は、磁気焼鈍時に結晶粒の成長及び配向
性を阻害して、最大透磁率μｍを低下させる。このよう
な悪影響を排除するために、Ｓ≦０．００５％　０≦０
．００５％Ｂ≦０．００５％で、且つＳ＋Ｏ＋Ｂ≦０．
００８％を満足させることが必要となる。

［実施例コ 次いで、実施例によって本発明を具体的に説明する。

第１表に示す組成のインゴットを真空溶解によって製造
し、このインゴットに通常の熱間圧延及び冷間圧延を施
し、それぞれ０．５ｍｍの厚さをもつ冷延板を得た。

この冷延板から外径４５　ｍ　ｍ　＋内径３３ｍｍの環
状試験片を切り出し、１１００℃の水素雰囲気中で１時
間の磁気焼鈍を行った後、冷却した。得られた各試験片
の最大透磁率μｍ及び飽和磁束密度Ｂ、。をＪＩＳ　　
Ｃ２５３１に基づいて測定した。第１表には、このよう
にして測定された最大透磁率μつ及び飽和磁束密度Ｂ、
。を併せ示す。

また、全試験片について最大透磁率μ、をＮｉ含有量と
の関係について調べたところ、第１図に示すような結果
が得られた。第１図から明らかなように、４０〜５２％
Ｎｉの範囲においては、Ｃｒの添加によって最大透磁率
μゆが向上していることが判かる。また、不純物元素Ｓ
、ＯＢを低減し、Ｓ十〇＋Ｂ≦０．００８％の範囲に維
持したところ、第１図の破線内の領域では、ＪＩＳ−Ｐ
Ｃ材として規定される最大透磁率μヨと同等或いはそれ
以上の透磁率を有することが確認された。

なお、飽和磁束密度Ｂ＋ｏについては、不純物Ｓ、Ｏ，
Ｂの低減が与える影響はほとんどみられず、４０〜５２
％のＮｉ量で且つＣｒ含有量が５％以下のときには、飽
和磁束密度Ｂ１゜が１１，０ＯＯＧ以上であることが判
った。

第２図は、本発明のＮｉ−Ｆｅ−Ｃｒ軟質磁性合金にお
けるＮｉ及びＣｒの関係を示す。第２図においてハツチ
ングされた領域でＮｉ含有量及びＣｒ含有量を選び、且
つ不純物含有量を低減してＳ十〇＋８≦０．００８％の
範囲に抑えることによって、磁気特性が向上し、各種鉄
心部材として要求されている飽和磁束密度Ｂ　ＩＱ≧１
１，０ＯＯＧ及び最大透磁率μ、≧１００，０００の磁
気特性をもったＮｉ−Ｆｅ−Ｃｒ軟質磁性合金が得られ
る。

［発明の効果］ 以上に説明したように、本発明においては、Ｏｒ及びＮ
ｉの含有量を相関的に規定し、且っＳ。

０、Ｂ等の不純物元素の含有量を低減させることにより
、各種機器の鉄心材料として要求される直流磁気特性を
備えたＮｉ−Ｆｅ−Ｃｒ軟質磁性合金が得られる。しか
も、このＮｉ−Ｆｅ−Ｃｒ軟質磁性合金は、高価なＮｉ
やＭｏ等の合金成分を多量に含有していないので、安価
である。そのため、時計鉄心部品を始めとして、小型化
、高性能化が要求されている各種機器の鉄心部材として
使用される。

【図面の簡単な説明】

第１図はＮｉ、Ｃｒ、Ｓ、Ｏ，Ｂの含有量と最大透磁率
μゆとの関係を表したグラフ、第２図は本発明において
特許請求の範囲で規定された合金の組成を示すグラフで
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）５０≦（Ｎｉ％）＋４×（Ｃｒ％）≦６０の条件
   でＮｉ４０〜５２％及びＣｒ０．５〜５％を含み、Ｓ＋
   Ｏ＋Ｂ≦０．００８％の条件でＳ、Ｏ及びＢをそれぞれ
   Ｓ≦０．００３％、Ｏ≦０．００５％及びＢ≦０．００
   ５％以下に規制したことを特徴とする直流磁気特性に優
   れた鉄心部材用Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｒ軟質磁性合金。