JPH06228718A - 高透磁率合金 - Google Patents

高透磁率合金

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JPH06228718A
JPH06228718A JP5017195A JP1719593A JPH06228718A JP H06228718 A JPH06228718 A JP H06228718A JP 5017195 A JP5017195 A JP 5017195A JP 1719593 A JP1719593 A JP 1719593A JP H06228718 A JPH06228718 A JP H06228718A
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JP
Japan
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alloy
corrosion resistance
high permeability
permeability alloy
permeability
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JP5017195A
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English (en)
Inventor
Shinichiro Yahagi
慎一郎 矢萩
Takanobu Saitou
貴伸 斉藤
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Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147Alloys characterised by their composition
    • H01F1/14766Fe-Si based alloys
    • H01F1/14791Fe-Si-Al based alloys, e.g. Sendust

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
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  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 センダスト系合金の耐食性を改善し、あわせ
て加工性を高めた高透磁率合金を提供する。 【構成】 センダスト系合金に、Ti,V,Zr,N
b,Mo,Hf,TaおよびWからえらんだ1種または
2種以上を合計量で0.01〜5.0%添加し、かつR
u,Rh,Pd,Os,Ir,Pt,AuおよびAgか
らえらんだ1種または2種以上を合計量で0.005〜
5.0%添加する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は「センダスト合金」(S
i−Al−Fe系合金)の改良に関するものであって、
その耐食性を改善し、あわせて加工性を高めた高透磁率
合金を提供する。
【0002】
【従来の技術】(6.0〜12.0%)Si−(4.0
〜8.0%)Al−Feを代表的な合金組成とするセン
ダスト合金は、すぐれた磁気特性を有するとともに耐摩
耗性が高いことを評価され、磁気記録/再生用の磁気ヘ
ッドの材料として広く用いられている。
【0003】しかし、センダスト合金には、耐食性がよ
くないという弱点がある。 また、加工性がよいとはい
えず、鋳造体の切削加工や切断時にワレ、カケを生じや
すいのも欠点である。
【0004】耐食性を改善するひとつの方策として、白
金族元素からえらんだ少なくとも1種0.1〜2.5%
と、N:5〜300ppmおよびC:100〜500ppmの
1種または2種とを添加することが提案された(特公平
2−22141号)。
【0005】耐カケ性については、Mg:0.005〜
0.10%を添加すると有効であることを、出願人がさ
きに開示した(特公昭61−28010号)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、この
ような当業技術の現状を一歩前進させ、耐食性の改善を
さらに進め、かつ加工性を向上させたSi−Al−Fe
系の高透磁率合金を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の高透磁率合金
は、基本的には、Si:6.0〜12.0%(重量%、以
下同じ)およびAl:4.0〜8.0%に加えて、T
i,V,Zr,Nb,Mo,Hf,TaおよびWからえら
んだ1種または2種以上を2種以上の場合は合計量で
0.01〜5.0%含有するとともに、Ru,Rh,P
d,Os,Ir,Pt,AuおよびAgからえらんだ1
種または2種以上を2種以上の場合は合計量で0.00
5〜5.0%含有し、残部が実質上Feである合金組成
を有する高透磁率合金である。
【0008】本発明にはさまざまな態様がある。 その
第一は、上記の合金組成に加えて、C:0.001〜
0.5%およびN:0.0005〜0.1%を含有する
高透磁率合金であって、これは耐カケ性がさらに高い。
【0009】第二の態様は、上記の合金組成またはそれ
にC,Nを加えた組成の合金に、Mg:0.005〜
0.10%を添加したものである。 前記のように、M
gの添加は耐カケ性向上に有効である。
【0010】別の態様は、O含有量を0.001%以下
に規制したものである。 センダスト合金は、特別の注
意を払わずに製造するとO量が0.003%程度になる
が、脱酸を念入りにすることによって上記の規制を行な
えば、耐食性向上に役立つ。
【0011】上記いずれの態様においても、それぞれの
合金組成に加えて、Be,B,P,S,Cr,Mn,C
o,Ni,Cu,Zn,Ga,Ge,As,Y,In,
Sn,Sb,Pb,BiおよびREMからえらんだ1種
または2種以上を2種以上の場合は合計量で0.01〜
5.0%含有させることができる。 この高透磁率合金
は、磁気特性が良好である。
【0012】
【作用】上述した種々の高透磁率合金において、Si:
6.0〜12.0%およびAl:4.0〜8.0%は、残
りの大部分を占めるFeとともに、センダスト合金を構
成する基本的な成分であることはいうまでもない。 そ
れ以外の必須の、または任意に添加する元素の役割と組
成範囲の限定理由は、つぎのとおりである。
【0013】Ti,V,Zr,Nb,Mo,Hf,T
a,W:合計0.01〜5.0% 結晶粒を微細化して、ワレやカケを防ぐ効果がある。
同時に、耐摩耗性の向上にも役立つ。
【0014】Ru,Rh,Pd,Os,Ir,Pt,A
u,Ag:合計0.005〜5.0% 耐食性を向上させるため、0.005%以上添加する。
0.1%を超えると磁気特性への影響はほぼ飽和状態
になるが、耐食性向上の効果をなるべく高くしようとす
るときは、5.0%まで添加することができる。 5.
0%を超えると、耐食性も飽和してそれ以上の効果は望
めない。
【0015】C:0.001〜0.5%およびN:0.
0005〜0.1% Ti〜Wのグループの金属と結合して炭化物、窒化物を
形成する。 それらの微細な析出物が結晶粒を微細にし
て、耐カケ性を高める。 炭窒化物は、耐摩耗生の向上
にも寄与する。 C,Nそれぞれ上記した下限値以上の
存在で効果が認められ、多量になると磁気特性にマイナ
スにはたらくから、それぞれの上限値を超えないように
すべきである。
【0016】Mg:0.005〜0.10% さきの発明に関して開示したように、耐カケ性を改善す
る効果が著しい。0.005%以上の少量で有効であ
り、一方で磁気特性には好ましくない成分であるから、
その観点から0.10%の上限を設けた。
【0017】O:0.001%以下 この値以下に規制することにより、しない場合にくらべ
て耐食性が高い。
【0018】Be,B,P,S,Cr,Mn,Co,N
i,Cu,Zn,Ga,Ge,As,Y,In,Sn,
Sb,Pb,Bi,REM:合計0.01〜5.0% これらの元素は磁気特性を向上させるので、適量使用す
れば、上述の諸元素の添加による特性低下を一部または
全部補償する利益を狙うことができる。
【0019】ただし過大の添加はかえって磁気特性を引
き下げる。 その限界は添加元素によって多少異なる
が、いずれにせよ合計量で5%を上限とする。
【0020】
【実施例1】表1に記載の組成(重量%、残部Fe)の
合金を溶製し、精密鋳造法により、長さ35mm×幅25
mm×厚さ1.5mmの板状体に鋳造した。 鋳造素材から
それぞれ下記のようにして試験片をつくり、磁気特性お
よび耐食性を試験した。 結果を表2に示す。
【0021】(磁気特性試験) 試験片の調製:外径10mm×内径6mm×厚さ0.2mmの
リングを、ワイヤカットおよび研削加工により製作し、
研摩仕上げする。 熱処理:H2 雰囲気中で850〜1100℃の範囲内の
最適温度に2時間加熱し、炉冷する。 試験:リングに巻線を施し、直流B−Hトレーサで、磁
界10Oeにおける磁束密度の値B10を測定する。 ま
た、LCRメータにより、磁界H=5mOe 、周波数f=
1kHzにおけるインダクタンス透磁率μLを測定する。
【0022】(耐食性試験) 試験片の調製:長さ30mm×幅20mm×厚さ1mmの板
を、切断および研削加工により製作し、研摩仕上げす
る。 熱処理:同上 試験:5%食塩水を室温で48時間噴霧する塩水噴霧を
行ない、錆発生の面積割合を画像処理装置により算出す
る。
【0023】 表1 No. Si Ru等 Ti等 Be 実施例 1 9.50 5.50 Ru 0.09 Ti 0.45 2 9.53 5.51 Ru 0.06 V 0.31 3 9.62 5.48 Pt 0.07 Nb 0.19 4 9.73 5.70 Ru 0.03 Ti 0.31 Pd 0.06 Zr 0.08 5 9.83 6.00 Pt 0.08 Ta 0.29 6 9.69 5.93 Ru 0.07 Ti 0.46 0.015 0.0013 7 9.85 5.40 Pd 0.05 V 0.35 0.022 0.0008 Ir 0.03 Hf 0.15 8 9.51 5.82 Ru 0.07 Ti 0.48 P 0.002 S 0.003 9 9.58 5.90 Rh 0.09 W 0.31 0.007 0.0011 Mn 0.18 Mo 0.10 Ni 0.05 10 9.42 5.50 Pd 0.05 Ta 0.68 0.009 0.0008 Cr 1.38 Ag 0.03 Co 0.08 Ni 0.21 比較例 11 9.60 5.58 12 9.57 5.35 Ti 0.43 13 9.68 5.71 Ti 0.28 Zr 0.05 14 9.58 5.50 V 0.35 0.010 0.0004 Mo 0.09 15 9.47 5.33 Zr 0.39 0.041 0.0038 Cr 4.05 Nb 0.09 Mn 0.58 Cu 0.92 表2 磁 気 特 性 耐食性 No. 10(G) μ L(1kH z) 発錆割合(%) 実施例 1 9500 19000 40 2 9600 18000 45 3 9500 19700 40 4 9300 17500 35 5 9100 16800 50 6 9200 17100 45 7 9300 16400 30 8 9400 19900 45 9 9400 15300 40 10 8900 14200 30 比較例 11 9700 19500 85 12 9600 18200 80 13 9400 17900 75 14 9300 18600 90 15 7400 1900 40
【0024】
【実施例2】表3に記載の組成の合金を溶製し、実施例
1と同様に試験した。 その結果は表4に示す。
【0025】 表3 No. Si Al Ru等 Ti等 Mg Be等 実施例 1 9.50 5.50 Ru0.09 Ti0.45 0.0008 2 9.55 5.56 Ru0.25 V 0.29 0.0004 3 9.60 5.42 Pt0.31 Nb0.49 0.0005 4 9.70 5.75 Ru0.12 Ti0.29 0.0007 Pd0.07 Zr0.11 5 9.81 6.03 Pt0.47 Ta0.32 0.0003 6 9.75 5.92 Ru0.21 Ti0.44 0.017 0.0012 0.0002 7 9.88 5.42 Pd0.05 V 0.33 0.020 0.0007 0.0009 Ir0.13 Hf0.17 8 9.53 5.66 Ru0.13 Ti0.52 0.0006 P 0.004 S 0.005 9 9.63 5.85 Rh0.23 W 0.33 0.008 0.0011 0.033 0.0006 Mn0.21 Mo0.08 Ni0.03 10 9.39 5.31 Pd0.20 Ta0.61 0.011 0.0005 0.0005 0.0005 Cr1.31 Ag0.18 Co0.05 Ni0.15 比較例 11 9.60 5.58 0.0042 12 9.57 5.35 Ti0.43 0.0055 13 9.73 5.78 Ru0.03 Ti0.28 0.0073 Pd0.08 Zr0.09 14 9.60 5.91 Rh0.22 V 0.30 0.007 0.0009 0.0057 Mo0.06 15 9.55 5.41 Ru0.38 Zr0.51 0.039 0.0049 Cr3.97 Nb0.15 Mn0.52 Cu0.85 表4 磁 気 特 性 耐食性 No. 10(G) μ L(1kH z) 発錆割合(%) 実施例 1 9500 19000 40 2 9600 18500 30 3 9200 17200 35 4 9200 14500 45 5 9000 13700 20 6 9100 17800 35 7 9200 12800 40 8 9400 17900 35 9 9100 15400 40 10 8700 14500 25 比較例 11 9700 19500 85 12 9600 18200 80 13 9400 17700 70 14 9200 11300 65 15 7300 2100 20
【0026】
【実施例3】表5に記載の組成の合金を溶製し、実施例
1と同様に鋳造素材を得、それについて下記のように耐
カケ性を試験した。 その結果を表6に示す。
【0027】(耐カケ性試験) 試験片の調製:耐食性試験と同じ。 熱処理:磁気特性試験と同じ。 試験:砥石車「GC120」を周速1500m/分で回転
させ、試験片に0.02mmの切り込みを与えたときの、
角部に生じたカケの個数で評価(5枚の平均値)する。
【0028】 表5 No. Si Al Ru等 Ti等 Mg Be等 実施例 1 9.50 5.50 Ru 0.09 Ti 0.45 0.020 2 9.55 5.56 Ru 0.25 V 0.29 0.025 3 9.60 5.42 Pt 0.31 Nb 0.49 0.031 4 9.70 5.75 Ru 0.12 Ti 0.29 0.051 Pd 0.07 Zr 0.11 5 9.81 6.03 Pt 0.47 Ta 0.32 0.031 6 9.75 5.92 Ru 0.21 Ti 0.44 0.017 0.0012 0.093 7 9.88 5.42 Pd 0.05 V 0.33 0.020 0.0007 0.017 Ir 0.13 Hf 0.17 8 9.53 5.66 Ru 0.13 Ti 0.52 0.025 P 0.004 S 0.005 9 9.63 5.85 Rh 0.23 W 0.33 0.008 0.0011 0.033 Mn 0.21 Mo 0.08 Ni 0.03 10 9.39 5.31 Pd 0.20 Ta 0.61 0.011 0.0005 0.041 Cr 1.31 Ag 0.18 Co 0.05 Ni 0.15 比較例 11 9.55 5.41 Rh 0.38 Zr 0.51 0.039 0.0049 0.049 Cr 3.97 Nb 0.15 Mn 0.52 Cu 0.85 表6 磁 気 特 性 耐カケ性 No. 10(G) μ L(1kH z) カケ個数平均 実施例 1 9500 19000 4 2 9600 18500 3 3 9200 17200 5 4 9200 14500 2 5 9000 13700 4 6 9100 17800 6 7 9200 12800 2 8 9400 17900 1 9 9100 15400 3 10 8700 14500 0 比較例 11 7300 2100 7
【0029】
【発明の効果】本発明により、センダスト系合金の高透
磁率合金の耐食性が改善され、あわせて加工性が高ま
り、磁気ヘッドへの加工に際してカケやワレを生じるこ
とが少なくなる。 これは、製品の寿命を長くし、良品
歩留りの向上とそれによるコストの低減をもたらす。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Si:6.0〜12.0%(重量%、以
    下同じ)およびAl:4.0〜8.0%に加えて、T
    i,V,Zr,Nb,Mo,Hf,TaおよびWからえ
    らんだ1種または2種以上を2種以上の場合は合計量で
    0.01〜5.0%含有するとともに、Ru,Rh,P
    d,Os,Ir,Pt,AuおよびAgからえらんだ1
    種または2種以上を2種以上の場合は合計量で0.00
    5〜5.0%含有し、残部が実質上Feである合金組成
    を有する高透磁率合金。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の合金組成に加えて、
    C:0.001〜0.5%およびN:0.0005〜
    0.1%を含有する高透磁率合金。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載の合金組成に加
    えて、Mg:0.005〜0.10%を含有する高透磁
    率合金。
  4. 【請求項4】 O含有量を0.001%以下に規制した
    請求項1ないし3のいずれかの高透磁率合金。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし4に記載の合金組成に加
    えて、Be,B,P,S,Cr,Mn,Co,Ni,C
    u,Zn,Ga,Ge,As,Y,In,Sn,Sb,
    Pb,BiおよびREMからえらんだ1種または2種以
    上を2種以上の場合は合計量で0.01〜5.0%含有
    する高透磁率合金。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018206787A (ja) * 2017-05-30 2018-12-27 トヨタ自動車株式会社 圧粉磁心の製造方法

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