JPS5813617B2

JPS5813617B2 - 耐摩耗性高透磁率合金

Info

Publication number: JPS5813617B2
Application number: JP53138655A
Authority: JP
Inventors: 清隆山内; 良三沢田; 健宮崎
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1978-11-10
Filing date: 1978-11-10
Publication date: 1983-03-15
Also published as: JPS552783A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系高透磁率合金の改良に係る
ものである。

ＦｅＡｌ−Ｓｉ系高透磁率合金は通常センダストと呼ば
れており、最も特性の良好なものはＳｉ９．４％、Ａｌ
５．４％、残部Ｆｅからなる合金である。

この合金は初透磁率３５，１００，最大透磁率１１７，
５００，保磁力０．０２２０ｅ，飽和磁束密度約１１，
０００Ｇ，比電気抵抗８０μΩ・ｃｍと優れた軟磁性特
性と高い磁束密度および比較的高い電気抵抗を有してお
り．その高い硬さと相まって磁気ヘッド用のコア材とし
ては，理想的な性質を有しているものである。

すなわち，現在アナログ用およびデジタル用の磁気記録
および再生用磁気ヘッドとしては，パーマロイおよびソ
フトフエライト等が主として用いられているが、前者は
耐摩耗性に問題があり，また一部実用化されている耐摩
耗性パーマロイにおいては磁束密度に難点がある。

一方ソフトフエライトは、磁束密度に決定的な限界を有
する上に，フエライト等有のノイズの発生が問題となっ
ている。

これらに比してＦｅＡｌ−Ｓｉ系高透磁率合金，いわゆ
るセンダスト合金は前述の如く磁性に関しては全く問題
がない。

さらに耐摩耗性の点でもフエライトには幾分劣るものの
、パーマロイ系統のものに比して著るしく優れているた
め、最近になり磁気記録再生装置のヘッド材として用い
られるようになってきた。

しかしながら，センダストはその耐摩耗性がパーマロイ
系統のものに比して著るしく優れるとはいうものの，フ
エライトに比べれば劣り、用途によってはその耐摩耗性
が十分でない。

すなわち，ＶＴＲあるいはカードリーダ等の磁気へッド
コアとしてセンダストを使用する場合，記録媒体との相
対速度あるいは接触圧力が大なるためコアの摩耗が激し
く磁気ヘッドの寿命が短かいという欠点を有していた。

本発明者らは．上記欠点を解消したものとして耐食性お
よび耐摩耗性に優れるＦｅＳ’ ａｌ一Ｃｒ
−Ｎｉ系合金を提唱した（特開昭５０−１１９２９８
）。

しかしながらこの合金系ではＮｉを含有しているため．
優れた耐摩耗性と良好なる磁気特性を同時に付与する為
にはその製造条件をかなり厳しく制御する必要があり．
必ずしも充分満足し得ないものである。

本発明は上記合金の欠点を改良し．高透磁率でかつ耐摩
耗性に優れた合金を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は８〜１７％（但し，
８％を含まず）のＡｌ４．０〜１６％のＳｉＯ．２〜
１５％のＣｒ残部主としてＦｅからなることを特徴とす
るものである。

本発明においては，上記組成をこ０．１〜５％のＴｉ
、Ｇｅ、Ｃｕ、Ｎｂ、ＴａおよびＣｏＯ．２〜２
％のＭｏ、Ｗ、ＨｆおよびＺｒあるいは０．ｏ１〜
１％の希土類元素等の中より選ばれた一種又は二種以上
の元素をそれらの総量で０．０１〜６％含有せしめるこ
とにより，より耐摩耗性を向上できる。

本発明においては，Ａｌの量は８〜９％が最適であるが
、Ｓｉその他の合金元素との関係から８〜１７％の範囲
においても十分に良好な透磁率を有しているので、下限
を８％（但し．８％を含まず），上限を１７％とする。

Ｓｉの量は８〜１１％が最適であるが，４〜１６％の範
囲においても十分に良好な透磁率を有するので下限を４
％．上限を１６％とする。

Ｃｒは本発明の耐摩耗性を著しく向上させる点で大きな
効果をもっているが，その量が０．２％未満ではその効
果が明白でなく．またその量が１５％を超えると透磁率
の低下と磁束密度の低下が著るしくなるので，いずれの
場合も実用的でなくなる。

このような組成のＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ −Ｃｒ合金は
高い透磁率と優れた耐摩耗性とを有している。

また．上記合金にさらに０．１〜５％のＴｉ、Ｇｅ、
Ｃｕ、Ｎｂ、Ｔａおよびｃｏ、０．２〜２％のＭ
ｏ，Ｗ，ＨｆおよびＺｒ，０．０１〜１％の希土類元
素のうちより選ばれた一種又は二種以上の元素をそれら
の総量で０．０１〜６％含有せしめた合金は、耐摩耗性
においてより優れている。

この場合にはＴｉ，Ｇｅ，Ｎｂ，Ｔａはその含有量が５
％をＨｆ比Ｚｒはその含有量が２％を．また希土類元素
はその含有量が１％をそれぞれ越えると機械的に脆くな
り，合金強度を著るしく低下させ機械加工が困難となり
、実用的でなくなる。

またＣｕおよびＣｏは５％をＭｏ，Ｗは２％をこえて含
有されると軟磁性特性の著るしい劣化をまねくので，Ｔ
ｉＧｅＣｕ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｏにツイては上限を
５％，Ｍｏ，Ｗ，ＨｆおよびＺｒについては上限を２
％，希土類元素については上限を１％とした。

また．Ｔｉ，Ｇｅ，Ｃｕ，Ｎｂ，ＴａおよびＣｏについ
ては単独添加の場合０．１未満ではその効果が明らかで
ないので，下限を０．１％とし．Ｍｏ，Ｗ，Ｈｆ，
Ｚｒについては単独添加の場合０．２％未満ではその効
果が明らかでないので下限を０．２％とし，さらに希土
類元素については．その添加量が０．０１％未満のとき
効果が明らかでないので．下限を０．０１％とした。

なお本系合金は従来センダストと同様の製造行程により
得ることができる。

以下本発明を実施例に基いて詳細に説明する。

実施例１第１図は．従来センダストイと本発明による合金口，ハ
の代表例と１こつき．テープ摺動時間と摩耗量との関係
を示した曲線図である。

図において曲線イは従来センダストであり，また．曲線
口は本発明実施例であるＳｉ７．９％−Ａｌ＝８．３％
一Ｃｒ５．４％一残部Ｆｅ，また曲線ハは他の本発明実
施例であるＳｉ７．５％−Ａｌ９．Ｏ％−Ｃｒ２．１％
−Ｔｉ０．７％一残部Ｆｅからなるインゴットを加工後
チップ形状に仕上げ測定したものである。

図からも明らかなように，本発明合金は．従来材よりも
著るしく耐摩耗性が改良されている。

すなわちテープ摺動時間が２０時間後のチップの摩耗量
は従来材で約４０μであるのに対し．本発明実施例によ
る合金口．ハはそれぞれ５．６μおよび４．５μと著る
しく優れた耐摩耗性を持つことがわかる。

また．第２図は実効透磁率μｅと周波数との関係を従来
センダストイと上記本発明実施例にもとづく合金口，ハ
につき比較して示したものである。

図から明らかなように，本発明合金μｅは従来センダス
トに比べて．低周波側では，やや小さくなるが高周波側
ではほぼ同等の値を示しており．実用上は十分に良好な
軟磁性特性をもっているのがわかる。

実施例２第１表には，本発明の他の実施例合金の組成を示す。

また第２表には実施例１と同様にして試験を行なったと
きの２０時間後の摩耗量と．ＩＫＨｚにおける実効透磁
率（板厚９．３ｍｍ）の値を示す。

第２表からわかるように、本発明に基づいて作製した試
料Ｎｏ．１〜１４の組成は．いずれも２０時間後の摩耗
量が３〜１８μであり．従来センダストの約２０μに比
べて著るしく良好な値を示している。

また．１ＫＨｚにおけるμｅは，３８００〜７７００で
あり、従来センダストの値と比べると小さいが．実用上
は十分に良好な軟磁性特性をもっていることがわかる。

また，参考例に示すように，上記公知例であるＦｅ
Ｓｉ−Ａｌ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金（特開昭５０−１１９２
９８）と比べると，Ｆｅ−Ｓｉ −Ａｌ−Ｃｒ
−Ｎｉ系合金においては，材料に優れた耐摩耗性を付
与するためには透磁率を犠牲にしなくてはならず、実用
合金としての製造条件が極めて厳しいものとなるのに対
し．本発明によれば優れた耐摩耗性と高い透磁率を同時
に満足する合金を容易に得ることができる。

以上詳細に述べたように，本発明による合金は耐摩耗性
が極めて優れているだけでなく磁気特性においても従来
材に比して遜色のないものであり工業上の効果の大なも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は．本発明により得た合金と従来材の耐摩耗性の
比較図，第２図は本発明により得た合金と従来材の実効
透磁率の周波数変化の比較図である。

Claims

【特許請求の範囲】１重量比で．Ａ１８〜１７％（但し，８％を含まず）
Ｓｉ４〜１６％ＣｒＯ．２〜１５％，残部主とし
てＦｅからなることを特徴とする耐摩耗性高透磁率合金
。２重量比で，Ａ１８〜１７％（但し，８％を含まず）
，Ｓｉ４〜１６％，ＣｒＯ．２〜１５％，残部Ｆｅを主
成分とし、副成分として，０．１〜５％のＴｉＧｃ
Ｃｕ，Ｎｂ，Ｔａ，およびＣｏ，０．２〜２％のＭ
ｏＷＨｆ，およびＺｒ０．０１〜１％の希土類
元素の内より選ばれた一種または二種以上の元素を総量
で，０．０１〜６％含有したことを特徴とする耐摩耗性
高透磁率合金。