JPH0645849B2 - 耐摩耗性高透磁率合金の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はＮi ，Ｎb ，Ｐ，ＳおよびＦe を主成分とし、
副成分としてＣr ，Ｍo ，Ｇe ，Ａu ，Ｃo ，Ｖ，Ｗ，
Ｃu ，Ｔa ，Ｍn ，Ａｌ，Ｓi ，Ｔi ，Ｚr ，Ｈf ，Ｓ
n ，Ｓb ，Ｇa ，Ｉn ，Ｔｌ，Ｚn ，Ｃd ，希土類元
素、白金族元素，Ｂe ，Ａg ，Ｓr ，Ｂa ，Ｂの１種ま
たは２種以上を含有する耐摩耗性高透磁率合金の製造法
に関するもので、その目的とするところは、鍛造加工が
容易で、実効透磁率が大きく、飽和磁束密度が4000Ｇ以
上で、｛110｝＜112＞＋｛311｝＜112＞の再結晶集合組
織を有して耐摩耗性が良好な磁性合金を得るにある。

（従来の技術） テープレコーダーなどの磁気記録再生ヘッドは交流磁界
において動作するものであるから、これに用いられる磁
性合金は高周波磁界における実効透磁率が大きいことが
必要とされ、また磁気テープが接触して摺動するため耐
摩耗性が良好であることが望まれている。現在、耐摩耗
性にすぐれた磁気ヘッド用磁性合金としてはセンダスト
（Ｆe−Ｓi−Ａｌ系合金）およびフェライト（ＭnＯ−
ＺnＯ−Ｆe₂Ｏ_３）があるが、これらは非常に硬く脆い
ため、鍛造、圧延加工が不可能で、ヘッドコアの製造に
は研削、研磨の方法が用いられており、従ってその製品
は高価である。またセンダストは飽和磁束密度は大きい
が薄板にできないので高周波磁界における実効透磁率が
比較的小さい。またフェライトは実効透磁率は大きい
が、飽和磁束密度が約4000Ｇで小さいのが欠点である。
他方パーマロイ（Ｎi−Ｆe 系合金）飽和磁束密度は大
きいが、実効透磁率は小さく、また鍛造、圧延加圧およ
び打抜きは容易で量産性にすぐれているが、摩耗しやす
いのが大きな欠点であり、これを改善することが強く望
まれている。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明者らは、先にＮi−Ｆe−Ｎb 系合金は鍛造加工が
容易で硬度が高く、すぐれた高透磁率合金であることか
ら、磁気記録再生ヘッド用磁性合金として好適であるこ
とを見い出し、これを特許出願した（特公昭47−29690
号）。その後本発明者らは、Ｎi−Ｆe−Ｎb 系合金の摩
耗について系統的な研究を行った結果、Ｎi−Ｆe−Ｎb
系合金の摩耗は硬度によって一義的に決定されるもので
なく、合金の再結晶集合組織と緊密な関係があることが
明らかとなった。

（問題点を解決するための手段） 本発明の特徴とする所は次の通りである。

第１発明 重量比にてＮi 60〜90％、Ｎb 0.5 〜14％、ＰおよびＳ
の合計0.001 〜１％（但し、Ｓ0.1 ％以下、ＰおよびＳ
は０％を含まず）および残部Ｆe を主成分とし、副成分
としてＣr ，Ｍo ，Ｇe ，Ａu をそれぞれ７％以下、Ｃ
o ，Ｖをそれぞれ10％以下、Ｗを15％以下、Ｃu ，Ｔa
，Ｍn をそれぞれ25％以下、Ａｌ，Ｓi ，Ｔi ，Ｚr
，Ｈf ，Ｓn ，Ｓb ，Ｇa ，Ｉn ，Ｔｌ，Ｚn ，Ｃd
，希土類元素、白金族元素をそれぞれ５％以下、Ｂe
，Ａg ，Ｓr ，Ｂa をそれぞれ３％以下、Ｂを１％以
下の１種または２種以上の合計0.01〜30％、少量の不純
物とからなる合金を900 ℃を超え1000℃以下の温度で熱
間加工した後冷却し、次に加工率50％以上の冷間加工を
施した後、900 ℃以上融点以下の温度で加熱し、ついで
規則−不規則格子変態点以上の温度から100 ℃／秒〜１
℃／時の組成に対応した適当な速度で常温まで冷却する
ことにより、１ＫＨz における実効透磁率3000以上、飽
和磁束密度4000Ｇ以上で、且つ｛110｝＜112＞＋｛31
1｝＜112＞の再結晶集合組織を形成せしめることを特徴
とする耐摩耗性高透磁率合金の製造法。

第２発明 重量比にてＮi 60〜90％、Ｎb 0.5 〜14％、ＰおよびＳ
の合計0.001 〜１％（但し、Ｓ0.1 ％以下、ＰおよびＳ
は０％を含まず）および残部Ｆe を主成分とし、副成分
としてＣr ，Ｍo ，Ｇe ，Ａu をそれぞれ７％以下、Ｃ
o ，Ｖをそれぞれ10％以下、Ｗを15％以下、Ｃu ，Ｔa
，Ｍn をそれぞれ25％以下、Ａｌ，Ｓi ，Ｔi ，Ｚr
，Ｈf ，Ｓn ，Ｓb ，Ｇa ，Ｉn ，Ｔｌ，Ｚn ，Ｃd
，希土類元素、白金族元素をそれぞれ５％以下、Ｂe
，Ａg ，Ｓr ，Ｂa をそれぞれ３％以下、Ｂを１％以
下の１種または２種以上の合計0.01〜30％、少量の不純
物とからなる合金を900 ℃を超え1000℃以下の温度で熱
間加工した後冷却し、次に加工率50％以上の冷間加工を
施した後、900 ℃以上融点以下の温度で加熱し、ついで
規則−不規則格子変態点以上の温度から100 ℃／秒〜１
℃／時の組成に対応した適当な速度で冷却し、これをさ
らに規則−不規則格子変態点以下の温度で１分間以上10
0 時間以下の組成に対応した適当時間加熱し冷却するこ
とにより、１ＫＨz における実効透磁率3000以上、飽和
磁束密度4000Ｇ以上で、且つ｛110｝＜112＞＋｛311｝
＜112＞の再結晶集合組織を形成せしめることを特徴と
する耐摩耗性高透磁率合金の製造法。

（作 用） 一般に摩耗現象は合金結晶の方位によって大きな差異が
あり、結晶異方性が存在することが知られているが、Ｎ
i−Ｆe−Ｎb 系合金においては｛100｝＜001＞再結晶集
合組織は摩耗し易すく、｛110｝＜112＞とこの＜112＞
方位を軸として多少回転した｛311｝＜112＞の再結晶集
合組織が耐摩耗性にすぐれていることが明らかとなっ
た。すなわち、Ｎi−Ｆe−Ｎb 系合金は｛110｝＜112＞
＋｛311｝＜112＞の再結晶集合組織を形成させることに
よって耐摩耗性が著しく向上することを見い出したので
ある。

本発明者らはこの知見に基づいて、Ｎi−Ｆe−Ｎb 系合
金の｛110｝＜112＞＋｛311｝＜112＞の再結晶集合組織
を形成させるための研究を幾多遂行した結果、これにＰ
およびＳの合計0.001 〜１％（但し、Ｓ0.1 ％以下、Ｐ
およびＳは０％を含まず）添加すると｛100｝＜001＞再
結晶集合組織の発達は抑制され、｛110｝＜112＞＋｛31
1｝＜112＞の再結晶集合組織の形成が著しく促進するこ
とを見い出したのである。すなわちＮi−Ｆe ２元系合
金は冷間圧延加工すると｛110｝＜112＞＋｛112｝＜111
＞の再結晶集合組織が生じるが、これを高温加熱すると
｛100｝＜001＞再結晶集合組織が発達することが知られ
ている。しかし、これにＮb を添加すると積層欠陥エネ
ルギーが低下するが、さらにこれにＰおよびＳの合計0.
001 〜１％（但し、Ｓ0.1 ％以下、ＰおよびＳは０％を
含まず）添加すると、リン化物および硫化物が粒界に析
出して粒界エネルギーが低下して、二次再結晶において
｛100｝＜001＞再結晶集合組織の発達を強く抑制し、
｛110｝＜112＞＋｛311｝＜112＞の再結晶集合組織の成
長が優先的に促進され、｛110｝＜112＞＋｛311｝＜112
＞の再結晶集合組織が形成されて、耐摩耗性が著しく向
上する。またＮi−ＦeＮb 系合金にＰおよびＳを添加す
ると硬いリン化物および硫化物がマトリックス中にも析
出し、耐摩耗性の向上に寄与するとともに、これらの弱
強磁性および非強磁性の微細なリン化物および硫化物の
分散析出によって磁区が分割されて、交流磁界における
渦電流損失が減少し、このために実効透磁率が増大する
ことも見い出した。要するにＮb とＰおよびＳの相乗的
効果により、｛110｝＜112＞＋｛311｝＜112＞の再結晶
集合組織が発達するとともに実効透磁率が増大し、耐摩
耗性のすぐれた高透磁率磁性合金が得られるのである。

本発明の合金を造るには、Ｎi 60〜90％、Ｎb 0.5 〜14
％、ＰおよびＳの合計0.001 〜１％（但し、Ｓ0.1 ％以
下、ＰおよびＳは０％を含まず）および残部Ｆe の適当
量を空気中、好ましくは非酸化性雰囲気（水素、アルゴ
ン、窒素など）中あるいは真空中において適当な溶解炉
を用いて溶解する。上記合金に副成分としてＣr ，Ｍo
，Ｇe ，Ａu の７％以下、Ｃo ，Ｖの10％以下、Ｗの1
5％以下、Ｃu ，Ｔa ，Ｍn の25％以下、Ａｌ，Ｓi ，
Ｔi ，Ｚr ，Ｈf ，Ｓn ，Ｓb ，Ｇa ，Ｉn ，Ｔｌ，Ｚ
n ，Ｃd ，希土類元素、白金族元素の５％以下、Ｂe ，
Ａg ，Ｓr ，Ｂa の３％以下、Ｂを１％以下の１種また
は２種以上の合計0.01〜30％の所定量を更に添加する。
また、鍛造性および加工性を改善する為、必要に応じて
脱酸剤としてＣ，Ｃa ，Ｍg 等を少量（各0.5 ％以下）
添加する。かくして得た混合物を充分に撹拌して組成的
に均一な溶融合金を造る。

次にこれを適当な形および大きさの鋳型に注入して健全
な鋳塊を得、さらにこれに高温において鋳造あるいは熱
間加工を施して適当な形状のもの、例えば棒あるいは板
となし、また、必要ならば焼鈍する。次いでこれに冷間
圧延などの方法によって加工率50％以上の冷間加工を施
し、目的の形状のもの、例えば厚さ0.1 mmの薄板を造
る。次にその薄板から例えば外径45mm、内径33mmの環状
板を打抜き、これを水素中その他の適当な非酸化性雰囲
気（水素、アルゴン、窒素など）中あるいは真空中で90
0 ℃以上融点以下の温度で適当時間加熱し、ついで規則
−不規則格子変態点（約600 ℃）以上の温度から100 ℃
／秒〜１℃／時の組成に対応した適当な速度で冷却する
かあるいはこれをさらに規則−不規則格子変態点（約60
0 ℃）以下の温度で適当時間再加熱し、冷却する。この
ようにして実効透磁率3000以上、飽和磁束密度4000Ｇ以
上を有し、且つ｛110｝＜112＞＋｛311｝＜112＞の再結
晶集合組織を有した耐摩耗性高透磁率合金が得られる。

次に本発明を図面につき説明する。

第１図は80％Ｎi−Ｆe−５％Ｎb−Ｐ−Ｓ系合金（但
し、Ｐ：Ｓ＝10：１）について加工率90％の冷間圧延
し、1100℃で加熱した後1000℃／時の速度で冷却した場
合の再結晶集合組織および諸特性とＰおよびＳ量との関
係を示したものである。Ｎi−Ｆe−Ｎb 系合金は冷間圧
延加工すると｛110｝＜112＞＋｛112｝＜111＞の再結晶
集合組織が生じるが、これを高温加熱すると｛100｝＜0
01＞と｛110｝＜112＞＋｛311｝＜112＞の再結晶集合組
織が生成する。しかし、これにＰおよびＳを添加すると
｛100｝＜001＞再結晶集合組織の生成が抑制され、｛11
0｝＜112＞＋｛311｝＜112＞の再結晶集合組織が発達
し、それとともに摩耗量は減少する。また実効透磁率は
ＰおよびＳの添加によって増大するが、ＰおよびＳの１
％以上では鍛造加工が困難となり好ましくない。第２図
は80％Ｎi−Ｆe−５％Ｎb−0.05％Ｐ−0.01％Ｓ合金に
ついて、1100℃で加熱した場合の再結晶集合組織および
諸特性と冷間加工率との関係を示したもので、冷間加工
率の増加は｛110｝＜112＞＋｛311｝＜112＞の再結晶集
合組織の発達をもたらし、耐摩耗性を向上させ、実効透
磁率を高める。第３図は80％Ｎi−Ｆe−５％Ｎb−0.05
％Ｐ−0.01％Ｓ合金を冷間加工率85％で圧延した後の加
熱温度と再結晶集合組織および諸特性との関係を示した
もので、加熱温度の上昇とともに｛112｝＜111＞成分が
減少し、｛110｝＜112＞＋｛311｝＜112＞が発達して耐
摩耗性が向上し、また実効透磁率は増大する。第４図は
合金番号７（81.5％Ｎi−Ｆe−２％Ｎb−0.155 ％Ｐ−
0.022％Ｓ合金）、合金番号45（79.3％Ｎi−Ｆe−７％
Ｎb−0.04％Ｐ−0.008 ％Ｓ−２％Ｍo 合金）、合金番
号37（82％Ｎi−Ｆe−3.5 ％Ｎb−0.062 ％Ｐ−0.01％
Ｓ−５％Ｖ合金）について実効透磁率と冷却速度との関
係およびこれをさらに再加熱処理を施した場合の実効透
磁率（×印）を示したものである。合金の組成に対応し
た最適冷却速度、最適再加熱温度および再加熱時間が存
在することが判る。

第５図は80％Ｎi−Ｆe−５％Ｎb−0.05％Ｐ−0.01％Ｓ
合金にＣr ，Ｍo ，Ｇe ，Ａu あるいはＣo を添加した
場合の磁気ヘッドの摩耗量および実効透磁率の特性図
で、Ｃr ，Ｍo ，Ｇe ，Ａu あるいはＣo を添加する
と、何れも実効透磁率は高くなり、摩耗量は減少する
が、Ｃr ，Ｍo ，Ｇe あるいはＡu の７％以上では飽和
磁束密度が4000Ｇ以下となり好ましくない。またＣo 10
％以上では残留磁気が大きくなり、帯磁ノイズが増大す
るので好ましくない。

第６図は同じく80％Ｎi−Ｆe−５％Ｎb−0.05 ％Ｐ−0.
01％Ｓ合金にＶ，Ｗ，Ｃu ，Ｔa あるいはＭn を添加し
た場合の磁気ヘッドの摩耗量および実効透磁率の特性図
で、Ｖ，Ｗ，Ｃu ，Ｔa あるいはＭn を添加すると、何
れも実効透磁率は高くなり、摩耗量は減少するが、Ｖを
10％以上、Ｗを15％以上、Ｃu ，Ｔa あるいはＭn を25
％以上添加すると飽和磁束密度が4000Ｇ以下となり好ま
しくない。

第７図は同じく80％Ｎi−Ｆe−５％Ｎb−0.05 ％Ｐ−0.
01％Ｓ合金にＡｌ，Ｓi ，Ｔi ，Ｚr ，Ｈf ，Ｓn ，Ｓ
b ，Ｇa ，Ｉn あるいはＴｌを添加した場合の磁気ヘッ
ドの摩耗量および実効透磁率の特性性図で、Ａｌ，Ｓi
，Ｔi ，Ｚr ，Ｈf ，Ｓn ，Ｓb ，Ｇa ，Ｉn あるい
はＴｌを添加すると、何れも実効透磁率は高くなり、摩
耗量は減少するが、Ｓi ，Ｔi ，Ｚr ，Ｈf ，Ｇa ，Ｉ
n あるいはＴｌ５％以上では飽和磁束密度は4000Ｇ以下
となり、Ａｌ，Ｓn あるいはＳb が５％以上では鍛造加
工が困難となり好ましくない。

第８図は同じく80％Ｎi−Ｆe−５％Ｎb−0.05 ％Ｐ−0.
01％Ｓ合金にＺn ，Ｃd ，Ｌa ，Ｐt ，Ｂe ，Ａg ，Ｓ
r ，Ｂa あるいはＢを添加した場合の磁気ヘッドの摩耗
量および実効透磁率の特性性図で、Ｚn ，Ｃd ，Ｌa ，
Ｐt ，Ｂe ，Ａg ，Ｓr ，Ｂa あるいはＢを添加する
と、何れも実効透磁率は高くなり、摩耗量は減少する
が、Ｚn ，Ｃd ，Ｌa ，Ｐt を５％以上、Ｂe ，Ｓr ，
Ｂa を３％以上添加すると飽和磁束密度が4000Ｇ以下と
なり、Ａg を３％以上あるいはＢを１％以上添加すると
鍛造加工が困難となり好ましくない。

第９図は80％Ｎi−Ｆe−５％Ｎb−0.05％Ｐ−0.01％Ｓ
合金を実施例１に準じて製造した場合の熱間圧延加工の
温度と再結晶集合組織および摩耗量との関係を示す特性
図である。80％Ｎi−Ｆe−５％Ｎb−0.05％Ｐ−0.01％
Ｓ合金を約1000℃で鍛造して厚さ７mmの板とした。さら
に種々な加熱温度で厚さ1.0mmまで熱間圧延加工し、つ
いで常温で冷間圧延加工を施して0.1mmの薄板（冷間加
工率90％）とした。この薄板を1100℃の水素中で２時間
加熱後800 ℃／hrの速度で常温まで冷却した場合の熱間
圧延加工の温度と再結晶集合組織および摩耗量との関係
を第９図に示した。熱間圧延加工の温度が900 ℃以下で
は摩耗の激しい｛112｝＜111＞が残留し摩耗量が大きい
が、900 ℃〜1000℃間の温度では｛110｝＜112＞と｛31
1｝＜112＞の再結晶集合組織が発達し摩耗量が特に小く
なる。

本発明において、冷間加工は｛110｝＜112＞＋｛112｝
＜111＞の集合組織を形成し、これを基として｛110｝＜
112＞＋｛311｝＜112＞の再結晶集合組織を発達させる
ために必要で、第１図および第２図に見られるようにＰ
およびＳの合計0.001 ％以上において、特に加工率50％
以上の冷間加工を施した場合に｛110｝＜112＞＋｛31
1｝＜112＞の再結晶集合組織の発達が顕著で、耐摩耗性
は著しく向上し、その実効透磁率も高い。また上記の冷
間加工に次いで行われる加熱は、組織の均一化、加工歪
の除去とともに、 ｛110｝＜112＞＋｛311｝＜112＞の再結晶集合組織を発
達させ、高い実効透磁率とすぐれた耐摩耗性を得るため
に必要であるが、第３図に見られるように特に900 ℃以
上の加熱によって実効透磁率および耐摩耗性は顕著に向
上する。

尚、上記の９００℃を越え１０００℃以下の温度で熱間
圧延加工と、冷間加工と、次いで行われる900 ℃以上融
点以下の加熱を繰り返し行うことは、 ｛110｝＜112＞＋｛311｝＜112＞の再結晶集合組織の集
積度を高め、耐摩耗性を向上させるために有効である。
この場合最終冷間加工の加工率が５０％以下でも｛11
0｝＜112＞＋｛311｝＜112＞の再結晶集合組織が得られ
るが、本発明の技術的思想に包含されるものである。し
たがって、本発明の冷間加工率は、全製造工程における
冷間加工を総計した加工率を意味し、最終冷間加工率の
みを意味するものではない。

上記の900 ℃以上融点以下の温度から規則−不規則格子
変態点（約600 ℃）以上の温度までの冷却は、急冷して
も徐冷しても得られる磁性には大した変りはないが、第
４図に見られるようにこの変態点以下の冷却速度は磁性
に大きな影響を及ぼす。すなわちこの変態点以上の温度
より100 ℃／秒〜１℃／時の組成に対応した適当な速度
で常温迄冷却することにより、地の規則度が適度に調整
され、すぐれた磁性が得られる。そして上記の冷却速度
の内100 ℃／秒に近い速度で冷却すると、規則度が小さ
くなり、これ以上速く冷却すると規則化が進まず、規則
度はさらに小さくなり磁性は劣化する。しかし、その規
則度の小さい合金をその変態点以下の200 ℃〜600 ℃の
組成に対応して、１分間以上100 時間以下再加熱し冷却
すると、規則化が進んで適度な規則度となり磁性は向上
する。他方、上記の変態点以上の温度から、例えば１℃
／時以下の速度で徐冷すると、規則化は進みすぎ、磁性
は低下する。

尚、上記の熱処理を水素が存在する雰囲気中で施すこと
は、実効透磁率を高めるのに特に効果があるので好まし
い。

（実施例） 次に本発明を実施例につき説明する。

実施例１ 合金番号45（組成Ｎi＝79.3％，Ｎb＝７％，Ｐ＝0.04
％，Ｓ＝0.008 ％，Ｍo＝２％，Ｆe＝残部）の合金の製
造 原料として99.8％純度の電解ニッケル、99.9％純度の電
解鉄、99.8％純度のニオブ、99.5％純度の硫黄、モリブ
デンと、リン10％の鉄−リン母合金を用いた。試料を造
るには、原料は全重量800 ｇでアルミナ坩堝に入れ、真
空中で高周波誘導電気炉によって溶かした後、よく撹拌
して均質な溶融合金とした。次にこれを直径25mm、高さ
170 mmの孔をもつ鋳型に注入し、得られた鋳塊を約1000
℃で鍛造して厚さ約７mmの板とした。さらに９００℃を
超え１０００℃以下の温度で適当な厚さまで熱間圧延
し、ついで常温で種々な加工率で冷間圧延を施して0.1
mmの薄板とし、それから外径45mm、内径33mmの環状板を
打ち抜いた。

次にこれに種々な熱処理を施して、磁気特性および磁気
ヘッドのコアとして使用した場合湿度80％、温度40℃に
おいてＣrＯ_２磁気テープによる200 時間走行後の摩耗
量をタリサーフ表面粗さ計で測定を行い、第１表のよう
な特性を得た。

なお代表的な合金の特性は第２表に示す通りである。

上記のように本発明合金は加工が容易で、耐摩耗性にす
ぐれ、4000Ｇ以上の飽和磁束密度3000以上の高い実効透
磁率、低保磁力を有しているので、磁気記録再生ヘッド
のコアおよびケース用磁性合金として好適であるばかり
でなく、耐摩耗性および高透磁率を必要とする一般の電
磁器機の磁性材料としても好適である。

次に本発明において合金の組成をＮi 60〜90％、Ｎb 0.
5 〜14％、ＰおよびＳの合計0.001 〜１％（但し、Ｓ0.
1 ％以下、ＰおよびＳは０％を含まず）および残部Ｆe
を限定し、これに副成分として添加する元素をＣr ，Ｍ
o ，Ｇe ，Ａu を７％以下、Ｃo ，Ｖを10％以下、Ｗを
15％以下、Ｃu ，Ｔa ，Ｍn を25％以下、Ａｌ，Ｓi ，
Ｔi ，Ｚr ，Ｈf ，Ｓn ，Ｓb ，Ｇa ，Ｉn ，Ｔｌ，Ｚ
n ，Ｃd ，希土類元素、白金族元素を５％以下、Ｂe ，
Ａg ，Ｓr ，Ｂa を３％以下、Ｂを１％以下の１種また
は２種以上の合計で0.01〜30％と限定した理由は実施
例、第２表および図面で明らかなように、この組成範囲
の実効透磁率は3000以上、飽和磁束密度4000Ｇ以上で、
且つ｛110｝＜112＞＋｛311｝＜112＞の再結晶集合組織
を有し、耐摩耗性がすぐれているが、この組成範囲をは
ずれると磁気特性あるいは耐摩耗性が劣化するからであ
る。

すなわち、Ｎb 0.5 以下およびＰおよびＳの合計0.001
％以下では｛110｝＜112＞＋｛311｝＜112＞の再結晶集
合組織が充分発達しないので耐摩耗性が悪く、Ｎb 14％
以上およびＰおよびＳの合計１％以上およびＳ0.1 ％以
上で鍛造加工が困難となり、また実効透磁率3000以下、
飽和磁束密度4000Ｇ以下になるからである。

そしてＮi 60〜90％、Ｎb 0.5 〜14％、ＰおよびＳの合
計0.001 〜１％（但し、Ｓ0.1 ％以下、ＰおよびＳは０
％を含まず）および残部Ｆe の組成範囲の合金は、実効
透磁率3000以上、飽和磁束密度4000Ｇ以上で、耐摩耗性
がすぐれ、且つ加工性が良好であるが、一般にこれにさ
らにＣr ，Ｍo ，Ｇe ，Ａu ，Ｗ，Ｖ，Ｃu ，Ｔa ，Ｍ
n ，Ａｌ，Ｚr ，Ｓi ，Ｔi ，Ｈf ，Ｇa ，Ｉn ，Ｔ
ｌ，Ｚn ，Ｃd ，希土類元素，白金族元素，Ｂe ，Ａg
，Ｓr ，Ｂa ，Ｂ等を添加すると特に実効透磁率を高
める効果があり、Ｃo を添加すると特に飽和磁束密度を
高める効果があり、Au ，Ｍn ，Ｔi ，Ｃo ，希土類元
素，Ｂe ，Ｓr ，Ｂa ，Ｂを添加すると鍛造、加工を良
好にする効果があり、Ａｌ，Ｓn ，Ｓb ，Ａu ，Ａg ，
Ｔi ，Ｚn ，Ｃd ，Ｂe ，Ｔa ，Ｖの添加および副成分
の各元素のリン化物および硫化物は｛110｝＜112＞＋
｛311｝＜112＞の再結晶集合組織を発達させ、耐摩耗性
を向上する効果がある。

（発明の効果） 要するに本発明合金は鍛造加工が容易で、｛110｝＜112
＞＋｛311｝＜112＞の再結晶集合組織を形成させること
によって耐摩耗性がすぐれ、飽和磁束密度が4000Ｇ以上
で、実効透磁率が高いので、磁気記録再生ヘッド用磁性
合金として好適であるばかりでなく、耐摩耗性および高
透磁率を必要とする一般の電磁器機の磁性材料としても
好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は80％Ｎi−Ｆe−５％Ｎb−Ｐ−Ｓ系合金の諸特
性とＰおよびＳ量（但し、Ｐ：Ｓ＝10：１）との関係を
示す特性図、 第２図は80％Ｎi−Ｆe−５％Ｎb−0.05％Ｐ−0.01％Ｓ
合金の諸特性と冷間加工率との関係を示す特性図、 第３図は80％Ｎi−Ｆe−５％Ｎb−0.05％Ｐ−0.01％Ｓ
合金の諸特性と加熱温度との関係を示す特性図、 第４図は81.5％Ｎi−Ｆe−２％Ｎb−0.155 ％Ｐ−0.022
％Ｓ合金（合金番号７）、79.3％Ｎi −Ｆe−７％Ｎb
−0.04％Ｐ−0.008 ％Ｓ−２％Ｍo合金（45）、および8
2％Ｎi−Ｆe−3.5 ％Ｎb−0.062 ％Ｐ−0.01％Ｓ−５％
Ｖ合金（37）の実効透磁率と冷却速度、再加熱温度およ
び再加熱時間との関係を示す特性図、 第５図は80％Ｎi−Ｆe−５％Ｎb−0.05％Ｐ−0.01％Ｓ
合金にＣr ，Ｍo ，Ｇe ，Ａu あるいはＣo を添加した
場合の諸特性と各元素の添加量との関係を示す特性図、 第６図は80％Ｎi−Ｆe−５％Ｎb−0.05％Ｐ−0.01％Ｓ
合金にＶ，Ｗ，Ｃu ，Ｔa あるいはＭn を添加した場合
の諸特性と各元素の添加量との関係を示す特性図、 第７図は80％Ｎi−Ｆe−５％Ｎb−0.05％Ｐ−0.01％Ｓ
合金にＡｌ，Ｓi ，Ｔi ，Ｚr ，Ｈf ，Ｓn ，Ｓb ，Ｇ
a ，Ｉn あるいはＴｌを添加した場合の諸特性と各元素
の添加量との関係を示す特性図、 第８図は80％Ｎi−Ｆe−５％Ｎb−0.05％Ｐ−0.01％Ｓ
合金にＺn ，Ｃd ，Ｌa ，Ｐt ，Ｂe ，Ａg ，Ｓr ，Ｂ
a あるいはＢを添加した場合の諸特性と各元素の添加量
との関係を示す特性図、 第９図は80％Ｎi−Ｆe−５％Ｎb−0.05％Ｐ−0.01％Ｓ
合金の熱間圧延加工温度と再結晶集合組織および摩耗量
との関係を示す特性図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】重量比にてＮi 60〜90％、Ｎb 0.5 〜14
   ％、ＰおよびＳの合計0.001 〜１％（但し、Ｓ0.1 ％以
   下、ＰおよびＳは０％を含まず）および残部Ｆe を主成
   分とし、副成分としてＣr ，Ｍo ，Ｇe ，Ａu をそれぞ
   れ７％以下、Ｃo ，Ｖをそれぞれ10％以下、Ｗを15％以
   下、Ｃu ，Ｔa ，Ｍn をそれぞれ25％以下、Ａｌ，Ｓi
   ，Ｔi ，Ｚr ，Ｈf ，Ｓn ，Ｓb ，Ｇa ，Ｉn ，Ｔ
   ｌ，Ｚn ，Ｃd ，希土類元素、白金族元素をそれぞれ５
   ％以下、Ｂe ，Ａg ，Ｓr ，Ｂa をそれぞれ３％以下、
   Ｂを１％以下の１種または２種以上の合計0.01〜30％、
   少量の不純物とからなる合金を900 ℃を超え1000℃以下
   の温度で熱間加工した後冷却し、次に加工率50％以上の
   冷間加工を施した後、900 ℃以上融点以下の温度で加熱
   し、ついで規則−不規則格子変態点以上の温度から100
   ℃／秒〜１℃／時の組成に対応した適当な速度で常温ま
   で冷却することにより、１ＫＨz における実効透磁率30
   00以上、飽和磁束密度4000Ｇ以上で、且つ｛110｝＜112
   ＞＋｛311｝＜112＞の再結晶集合組織を形成せしめるこ
   とを特徴とする耐摩耗性高透磁率合金の製造法。
2. 【請求項２】重量比にてＮi 60〜90％、Ｎb 0.5 〜14
   ％、ＰおよびＳの合計0.001 〜１％（但し、Ｓ0.1 ％以
   下、ＰおよびＳは０％を含まず）および残部Ｆe を主成
   分とし、副成分としてＣr ，Ｍo ，Ｇe ，Ａu をそれぞ
   れ７％以下、Ｃo ，Ｖをそれぞれ10％以下、Ｗを15％以
   下、Ｃu ，Ｔa ，Ｍn をそれぞれ25％以下、Ａｌ，Ｓi
   ，Ｔi ，Ｚr ，Ｈf ，Ｓn ，Ｓb ，Ｇa ，Ｉn ，Ｔ
   ｌ，Ｚn ，Ｃd ，希土類元素、白金族元素をそれぞれ５
   ％以下、Ｂe ，Ａg ，Ｓr ，Ｂa をそれぞれ３％以下、
   Ｂを１％以下の１種または２種以上の合計0.01〜30％、
   少量の不純物とからなる合金を900 ℃を超え1000℃以下
   の温度で熱間加工した後冷却し、次に加工率50％以上の
   冷間加工を施した後、900 ℃以上融点以下の温度で加熱
   し、ついで規則−不規則格子変態点以上の温度から100
   ℃／秒〜１℃／時の組成に対応した適当な速度で冷却
   し、これをさらに規則−不規則格子変態点以下の温度で
   １分間以上100 時間以下の組成に対応した適当時間加熱
   し冷却することにより、１ＫＨz における実効透磁率30
   00以上、飽和磁束密度4000Ｇ以上で、且つ｛110｝＜112
   ＞＋｛311｝＜112＞の再結晶集合組織を形成せしめるこ
   とを特徴とする耐摩耗性高透磁率合金の製造法。