JPS5816048A - 耐食性の優れた高透磁率非晶質合金およびその製造方法 - Google Patents

耐食性の優れた高透磁率非晶質合金およびその製造方法

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JPS5816048A
JPS5816048A JP56114832A JP11483281A JPS5816048A JP S5816048 A JPS5816048 A JP S5816048A JP 56114832 A JP56114832 A JP 56114832A JP 11483281 A JP11483281 A JP 11483281A JP S5816048 A JPS5816048 A JP S5816048A
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JP
Japan
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alloy
corrosion resistance
magnetic
amorphous
amorphous alloy
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JP56114832A
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English (en)
Inventor
Takeshi Masumoto
菊地紀雄
Norio Kikuchi
深道和明
Kazuaki Fukamichi
増本健
Hisamichi Kimura
木村久道
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Research Institute for Electromagnetic Materials
Original Assignee
Research Institute for Electromagnetic Materials
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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】 本発明は非晶質強磁性合金に関し、特に磁気ヘッド用磁
心得に使われる低磁歪でかつ耐食性に優れた高透磁率非
晶質合金に関する。
近年、磁気記録に使用されるビデオ用あるいはオーディ
オ用磁気ヘッド、磁気シールド、その他の磁気装置に用
いられる磁性材料の特性としては、軟磁性特性の他に耐
摩耗性や耐食性に優れていることが要求される。例えば
、従来磁気ヘッドのコアとして用いられているフェライ
トやパーマレイは高硬度の酸化り冒ムテープあるいは磁
気カードの使用によって耐摩耗性に劣り長時間の使用に
耐え得ない。
一方、最近磁歪が小さく、摩耗性に優れている非晶質の
co基高透磁率合金がある(特開昭j/ −739コO
号)が飽和磁束密度が低く、常温において磁気特性の経
時変化が大きい。またFe、。B8゜非晶質合金(特開
181/−77199号)は飽和磁束密度は高いが磁歪
が大きく耐摩耗性にも劣る。さらにこれらの合金を磁気
ヘッドのコアとして用いた場合、磁気テープとの摩擦に
よって高温、高温になる結果、コア材の間隙に腐食が発
生して材料としての機能を果さなくなる。また、最近ス
ノ(ツタ−によって得られたoo −1′i系合金は軟
磁性特性や耐食性にもある程度良好な結果を示すが、製
造方法や試料形状に制約されるという欠点があった。
さらに保磁力も約0.3とそれ程小さくない。そこで、
耐食性および軟磁性特性に優れた長大の非晶質合金の開
発が望まれていた。
本発明は、このような要望を満すために成し遂けられた
もので、(oo 1−a−b!1a’b) 、−0B0
(ただし、■はOr 、 MO、W * V 、 Wb
 、 ’I’a 、 Zr 、 Mn 、 Re 、 
Ru 。
bはoNo、io、aはa、IONO,Jりからなり、
飽和磁束帯jt I KG以上、最大透磁率l−以上、
磁歪定数j X 10”以下で耐摩耗性、耐食性が良好
な上に長期間にわたってその特性が劣化しない新しい高
透磁率非晶質合金とそのl1lfi方法を提供すること
を目的とするものである。
次に本発明の非晶質合金の製造方法について説明する。
本発明成分な有する合金溶湯を溶融状態より少くとも1
0’”Q4の冷却速度で超急冷して非晶質化することに
より、薄板状の本発明の耐食性の優れた高透磁率非晶質
合金を製造することができる。
前記超急冷はtd’ ”咋未満では完全に非晶質化する
ことができないので%/−”Q7秒以上の冷却速度で行
う必要がある。
前記溶融状態より超急冷して非晶質化するには1.、。
例えば第1図に示す如き装置を用いることができる。第
1図においてlは下方先端に鉛直方向に噴出するノズル
コを有する石英管で、その中には原料合金3が装入され
溶解される。、ダは原料合金3を加熱するための加熱炉
であり、Sはモー#−6゜により1に速度例えば400
0 rpmで回転する回転円板で、この円板は回転な安
定にし、冷却効果を大とするために比較的重曹の大きい
熱伝導性の高い金属、例えば鉄材料あるいは銅材料製を
好適に使用することができる。
原料合金は、まず石英管lの送入口/aより流体搬送管
により装入され、加熱炉ダ の位置で加熱溶解され、つ
いでノスルコが回転円板jの円周端の接線となす角度が
40’〜ヂO0となるような位置に下降され、同時に溶
融合金Jにガス圧が加えられて、合金が回転円板の一端
に向って噴出される。
石英管内部は合金3の酸化を防ぐために絶えず不活性ガ
ス、例えばアルゴンガス7を装入し、不活性雰囲気とし
ておくものとする。回転円板の一端に噴出された合金は
一関的接触により超急冷され。
て非晶質合金となり、高速回転による遠心力のため次々
と連続的に円板表向から離れて長大な薄帯状合金ができ
る。
このようにして得られた合金の寸法は例えば厚さXμm
、輻10−.長さ数to mである。また、本。
発明の溶融状態の合金を超急冷することによって、非晶
質化し、合金の結晶異方性を消失さ艙ることができる効
果がある。さらにまた必要により本発明の溶融状態の合
金を超急冷することによって非晶質化した合金を結晶化
温度未満の温度で蜆なま。
した後、急冷あるいは徐冷することによっても本発明の
耐食性の優れた高透磁率合金とすることができる。この
場合焼なましの雰囲気は非酸化性あるいは真空中で行う
ことは有利である。
前記本発明合金の結晶化温度はその成分組成によって異
なるが、大体woo Nzootの範囲内にあり、結晶
化温度以上の温度で焼なましすると再結晶して異方性を
有するようになり軟磁性材料として使用するに必要な磁
気特性が大きく劣化するに至る。前記焼なまし、ならび
にそれに続く急冷あるいは徐冷により加工歪を除去させ
、軟磁性を向上させる効果がある。
前記焼なましは特にiso″C以上結晶化温度未満の湿
度1@−で行って優れた緒特性を有する本発明の合金を
得ることができる。なお、この場合の保持時間はおよそ
1分乃至200時間である。
本発明の合金のさらに他の製造方法として、前記超急冷
して非晶質化した合金を磁場内で焼なました後、急冷あ
るいは徐冷して本発明の合金を得ることができる。この
方法において磁場中で焼な、。
ました後急冷、あるいは徐冷することにより加工歪の除
去とともに磁区図形を容易に磁化方向に整列させる効果
があり、軟磁性特性を非磁場中焼なましの場合に較べ向
上させることができる。
前記本発明方法において、磁場の強さは通常10006
以下で充分であり、zoo oe以上で磁化が飽和する
のでそれ以上強い磁場で磁化するには及ばない。
次に本発明の合金を研究データに基いて説明する。
まず本発明の合金の熱処理と磁気特性との間係について
説明する。
例えば0076原子襲、T1ダ原子襲、BJ7原子囁よ
りなる9o −Ti −B系非晶質合金(以下簡略のた
め合金の成分組成の表示をOo、、Ti4B、。の如く
記 。
載する)のりメン状試料を用いて種々な熱処理法を施し
た後、保磁力HO1残留磁束密度Br、最大透磁率μ膳
、縦磁歪λ00、ビッカース硬度Hvを測定した結果、
第1表に示すような特性を得た。
同表中特に試料番号/−JはJoo℃の真空中、#oo
 oeの磁場中で3分加熱後徐冷したものであり、保磁
力o、oio oe 、最大透磁率400,000 f
)優秀な特性とともにビッカース硬度7コ。という高い
硬度を有するに至り、優れた軟磁性材であることがわか
る。
第一図はOo、8Ti、B工、の成分組成の合金(第2
表合金番号l)を超急冷しつつリボン状とした後、長い
リボンのままヒステリシスループを測定した結果を示す
図である。図中急冷状部の場合を■とし、200℃で一
時間焼なましした場合を■、200”c 、 4Ioo
 oeの磁場中で3o分関加熱後200■聞の速度で冷
却した状態を■で示す。急冷状態の保磁力はo、os 
os%最大透磁率は/60,000であり、倹れた軟磁
性材料であるが、これを焼なました場合、。
それぞれ0.02! 06%aoo、oooとなって焼
なましのみによって角形性が増し、ビッカース硬さも1
00と高くなる。一方前記合金リボンを磁場中で加熱後
急冷すると保磁力はo、oot oeと減少し、最大透
磁率は910,000まで増し、角形性も大きく、かつ
ビッカース錬さも100と優れた軟磁性材料となる。
本発明の合金、例えばTi量をXとした時の(CO□−
X”x)80B20合金を急冷したものについて縦磁歪
λ0、を測定した所、第3図に示す結果を得た。
すなわちBを〃原子憾に固定してTi量を変えた場合、
λ0、はT1量と共に次第にOに近づくのがわかる。こ
のように本発明の合金は磁歪が極めて小さいので、切断
、打ち抜きなどの機械加工によって磁性が殆んど劣化し
ないことがわかり、本発明の他の7つの特徴と言える。
本発明の合金において例えば(00、−エTix)8゜
Bgo’、合金の耐食性を孔食電位の測定によって調べ
た結果gp図に示すとおりT1を致襲でも加えることに
より孔食電位V′oは増加し、これまでに発明されたF
e 500 rr oSix 5B x o合金や”7
68115Blo合金などの軟磁性合金と同岬かこれを
大きく凌ぐことがわかる。この耐食性は急冷状態よりも
焼なまし状態において、なお一層内上し、−食性に優れ
た軟磁性材料であることがわかる。
本発明のOo −Ti−ト1非晶質合金のうちM−0と
した時の保磁力と孔食電位の関係を−ベた結果、第5図
に示すとおり、広い領域にわたって保磁力。
が小さく孔食電位の値が小さい。これにより、本発明合
金は高耐食性と優れた軟磁性特性をもつことがわかる。
以上本発明の合金についてその特性の研究結果を述べた
が、これらの特性の傾向は本発明のすべての合金に共通
している。次に本発明を第J表記載の他の実施例の数例
について説明する。
実施例 l 第2表合金番号lの00,8Ti、B工、の成分組成の
非晶質合金にそれぞれ楓々の熱処理を施した後giof
fi蓋のIt−11ル一プ積分量で、磁気特性を、改良
した横型の膨張計で磁歪を、ビッカース硬度計で硬度を
、0.1%の食塩水中で動電位法により孔食電位を測定
して得た結果を第2表および第3表について説明する@ 、同表中例えば番号3−41によれば300℃の真空中
、tioo oeの磁場中で30分加熱後徐冷したもの
は最大透磁率9!10,000 、ビッカース硬度10
0 、孔食電位−tqo myで優れた高耐食性軟磁性
材料であることがわかる。
実施例 2 @2表金合金号jの00.、Ti、B工8”gの成分組
成の非晶質合金に1lIIkの熱処理を施し、実施例1
と伺じ測定を行って得た結果を第2表および第参表によ
り説明する。
同表中例えば番号タータによれば300℃の真空中ダo
o oeの磁場中で30分加熱後徐冷したものは最大透
磁率too、ooo 、ビッカース硬度tio 、孔食
電位−コoo mvであり優れた高耐食性軟磁性材料で
あることがわかる。
以上実施例1および2ならびに第一表等の非晶質合金に
おいて見られた優秀な軟磁気特性は非晶質合金か結晶異
方性をもたず、かつ組成的に磁歪かJX/θ−以下にあ
ることによるものである〇既に説明した本発明の合金と
ともに、その他の成分組成を有する本発明の合金の磁気
的、機械的特性ならびに耐食性を従来軟磁性非晶質合金
に比較して第2表に示す。表より明らかな如く本発明の
ms磁半合金は従来品と同等以上の磁気特性を有し、か
つ大きな耐食性を有する。
本発明の急冷状態の非晶質合金は低温の焼なましによっ
て保磁力は減少するが、磁場中の焼なましによってさら
に磁気特性を向上させ得ることがわかる。また磁場生焼
なましにより7!00 Gの飽和al歪蕾度、ダsoo
の初透磁率、910,000の最大透磁率と0.007
0eの保磁力が得られたが、この特性は比較的低温での
焼なましにより得られ、容易に劣化しない特長がある。
さらにまた硬度の高いこと、耐食性の良いことに加えて
非晶質本来の性質である薄板状試料を容易に製造するこ
とができ、しかも切断、打ち抜き加工が容易であるとい
う大きな特長を兼ね備えているので電子計算機、録画用
、カードリーダー用などの磁気ヘッドのコア材として非
常に好適に使用できる。
次に本発明の合金の成分組成範囲を限定する塩山を述べ
る。まずBは均一な非晶質組織とすることを助長し、か
つ強度の増大に寄与する元素であるが、含有蓋が10原
子%未満および3S原子%を越えるときは非晶質合金と
することが固練で、かつ合金を脆化するので、10〜i
f[子%の範囲とする必要がある。
また輩の含有量をQo 、 Ti 、 Mの合計含有量
の0−10原子憾としたのはMが10原子憾を越えると
磁化が急激に失なわれ、透磁率の増加、保磁力の減少と
いう効果が得られず、かつ合金が非常に脆くなり実用上
使用回動となるのでこの範囲とした。
T1の含有量をCo 、 Ti 、 1合計量に対して
o、i〜10原子%とじたのは、0./原子襲未満では
透磁率の向上に特に顕著な効果がないばかりか耐食性が
極端に急くなるからである。また10原子襲を越えると
5riit*が極端に低下するからである。
【図面の簡単な説明】
第1(2)は本発明の合金を溶融状態から超急冷するに
用いられる装置の1例を示す概略図、第一図はCo −
Ti −B非晶質合金のヒステリシスループを示す図、
第3図はOo −T1− B非晶質合金の縦磁走とTi
鋤度との関係を示す図、第4図は00− Ti−B非晶
質合金の孔食電位とT1漉度との関係を示す1、第3図
はco −T= −B非晶質合金の保磁力と孔食電位の
等値曲線を示す図である。 l・・・石英管、/a・・・送入口、コ・・・ノズル、
J・・・原料合金、ダ・・・加熱炉、!・・・回転円板
、≦・・・モータ、7・・・アルゴンガス。 特許出願人 財団法人電気磁気材料研究所241 第3図 T4°(Z) 第4図 Caaokp                  7
7   (z)第5図 B(%)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 L  (0°1−a−b”a’b )l−OBOタタシ
    、M ハOr 、 10 、 W 、 V 、 Wb 
    、 Ta 、 Zr 。 mn * Re e nu $ 01 e Rh # 
    xr e Pa tPt、ム’ # Pe o * G
    e e snより選ばれた何れか一種の元素 aはo、ooi 〜o、t。 bは0− a、10 0は0110〜0.31 から成ることを特徴とした耐食性の優れた高透磁率非晶
    質合金。 &(0°z−a−b”aMb )l−OBOり?’t、
    、M ハOr 、 Mo 、 W 、 V 、 Wb 
    、 Ta 、 Zr 。 In 、 Re 、 Ru 、 O@、 Rh 、 I
    r 、 Pa 。 pt 、ムj、P、O,σs 、 anより遍ばれた何
    れか一種の元素 aはo、oot No、i。 bは0〜0.10 0はa、10〜0.Jj から成る合金の溶湯を超急冷して長尺の非晶質リボンと
    することを特徴とする耐食性の優れた高透磁率非晶質合
    金の製造方法。 &(00ニーa−b”a’b ) l−0”0ただし、
    舅はOr 、 10 、 W 、 V 、 Wb 、 
    Pa 、 Zr 。 In 、 Re 、 Ru 、 O!l 、 Rh 、
     Xr 、 Pd 。 pt、ムl 、 P 、 O、Go 、 anより選ば
    れた一種の元素 aはo、ooi A10.i。 bは0〜0.10 0は0.10〜O,Jj から成る合金の溶湯を超急冷して長尺の非晶質リボンと
    する工程と、さらに前記非晶質合金リボンをこの合金の
    結1化温度未満の温度に加熱した後冷却する工程とより
    成ることを特徴とする耐食性の優れた高透磁率非晶質合
    金リボンの製造方法・
JP56114832A 1981-07-22 1981-07-22 耐食性の優れた高透磁率非晶質合金およびその製造方法 Pending JPS5816048A (ja)

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Cited By (1)

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