JPS58177434A - 耐摩耗性高透磁率磁性合金 - 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】 本発明は主に耐摩耗性、高透磁率および１０エルステツ
ドにおける磁束密度（以下Ｂ１゜と略す）で８０００ガ
ウス以上が要求される各種磁気ヘッドコア材等に使用さ
れる耐摩耗性高透磁率磁性合金に関するものである。

一般に、磁気へラドコア材用磁性材料が具備すべき特性
は、磁気テープの摺動に対する耐摩耗性が良く、磁気特
性が優れること等である。

これらの緒特性を満足する磁気へラドコア材としては、
従来よりパーマロイ、Ｆｅ−８ｔ−Ａｔ合金。

フェライト等が使用されている。Ｆｅ−８ｔ−Ａｔ合金
は金属磁性材料の中では耐摩耗性が良く。

ＶＴＲ，オーディオ用磁気ヘッド等に用いられているが
、材質固有の脆さのために鍛造・圧延等の加工が極めて
困難であり、かつコア片への加工においても難点があり
量産性に一劣る。またフェライトは電気抵抗が高く、耐
摩耗性が優れていることから、　ＶＴＲ用磁気ヘッドに
は好適な材料のようであるが、飽和磁束密度および透磁
率が低いことなどから磁気へラドコア材としては不十分
であり、かつ機械的に脆弱であるため加工性に劣る。

これに対して、パーマロイは耐摩耗性の点ではＦｅ−８
ｉ−Ａｔ合金、フェライトに比べると若干劣るものの軟
質磁性材料の中でも特に優れた磁性材料であり、しかも
加工性が良好であり、比数的安価である等の理由から、
工業的には磁気ヘッドコア拐としてパーマロイが広く用
いられている。

近年、オーディオ用磁気記録媒体として高密度記録能力
を有するメタルテープ（別称１合金テープ）が実用化さ
れるに至り、磁気ヘッド用コア材としてパーマロイの高
磁束密度化が重要課題となっている。現在、多用されて
いるパーマロイコア材のＢＩＧは５０００〜７０００ガ
ウス程度であるが、メタルテープ対応磁気へラドコア材
としては、少なくとも８０００ガウス以上が必要である
。すなわち飽和磁束密度が高く、他の磁気特性にも優れ
、かつ耐摩耗性の良好な磁気ヘッドコア用パーマロイを
求める要望が強い。

本発明は上記要望に対してなされたもので。

飽和磁束密度、透磁率が高く、かつ耐摩耗性の優れた新
しい磁性合金、すなわち磁気録音・再生装置の磁気ヘッ
ド用コア材として特忙優れた磁性合金を提供しようとす
るものである。

すなわち本発明は、　Ｎｉ　７０〜８４．９　％、　Ａ
ｇ　Ｏ，００５〜１．５％、　Ｎｂ　１．０〜６．０チ
、　Ｔ１１．０〜６，０チおよび残部が実質的にＦ６か
らなり、　ＮｂとＴｉの合計量が８チを越えず、かつ１
０エルステツドにおける磁束密度Ｂ１ｏが８０００ガウ
ス以上を有することを特徴とする耐摩耗性高透磁率磁性
合金である。

本発明においてＮｉは７０〜８４．９％で優れた磁気特
性を有するが、　Ｎｉ量が７０−未満では透磁率が低下
し、また８４．９％を越えると飽和磁束密度が低下し２
例えば８４．９％Ｎｉ　−Ｆ６合金に０．００５　％　
Ａｇ　＊１．０％Ｎｂおよび１．０％Ｔｉを添加すると
Ｂｌｏが８０００ガウスより低くなり、いずれも磁気へ
ラドコア材としての実用に供し得ないからである。

Ａｇは耐摩耗性の向上および透磁率の向上のために０．
００５〜１．５％の範囲で添加される。Ａｇの添加量が
０．００５％未満であると耐摩耗性向上の寄与が少なく
、さらに透磁率をも上昇させ得ない。また１、５％を越
え□ると耐摩耗性は向上するが透磁率の低下が著しく、
さらに熱間加工性を著しく害するという欠点が生じる。

Ｎｂは１．０〜６．０％の範囲で添加され、　Ｎｉ−Ａ
ｇ−Ｆ。

合金の耐摩耗性を一層高めると共に透磁率を向上させる
。Ｎｂが１％未満では耐摩耗性向上ならびに透磁率向上
の効果が少なく、６チを越えると耐摩耗性は向上するが
ＢＩＯは８０００ガウスよりも低くなる。

Ｔｉは１．０〜６０％の範囲で添加され、耐摩耗性なら
びに透磁率を改善させる。Ｔｉが１チ未満では耐摩耗性
および透磁率は改善されず、６％を越えると耐摩耗性は
向上するものの透磁率が低下し、さらにＢ、ｏが８００
０ガウスよりも低下してしまい、加工性も劣化する。

捷たＮｂとＴｉの合計量が８％を越えると耐摩耗性の改
善は認めら・れるが＋　Ｂｌ。は８０００ガウスより低
くなるのでＮｂとＴｉの合計量は８チ以下とした。

さらに脱酸剤あるいは脱硫剤として使用されるＳｉ、　
Ａ４　Ｍｇ、　Ｃａ、　Ｍｎ等が総量において１チ以下
含有されることは許される。

本発明の合金を造るには、まずＮｉ７０〜８４．９係、
　Ａｇ　Ｏ，００５〜１，５チ、　Ｎｂ　１．０〜６．
０％、　Ｔｉ　１．０〜６．０チおよび残部Ｆｅ、かつ
ＮｂとＴｉの合計量が８％を越えない範囲の適当量を空
気中、好ましくは非酸化性雰囲気中あるいは真空中にお
いて適当な溶解炉を用いて溶解したのち、　Ｓｉ、　ｋ
ｌ、　Ｍｇ。

Ｃａ、Ｍｎ等の脱酸剤、脱硫剤を総量で１％以下添加し
てできるだけ不純物を取り除き、充分に攪拌し均一組成
の溶融合金を得る。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る
。この鋳塊全９００℃以上融点以下の温度で熱間加工し
た後、冷間加工を施し、必要ならば中間熱処理により所
定の製品を得る。あるいは溶融合金から直接、たとえば
帯状の如き製品を圧延急冷法または遠心急冷法によって
製造することもできる。このようにして得た製品を非酸
化性雰囲気中、好ましくは真空中あるいは水素中で再結
晶温度以上融点以下の温度で加熱し、ついで適当な速度
で冷却し、必要ならば規則−不規則変態温度以上融点以
下の温度で再加熱したのち、適当な速度で冷却すること
により。

耐摩耗性が優れ飽和磁束密度の高い高透磁率合金を得る
ことができる。

以下１本発明について更に詳細に説明する。

従来より磁気へラドコア用パーマロイとしては、一般［
８０％Ｎｉ　−Ｆ６合金に第三元素さらには第四元素、
第五元素を添加することにより磁気特性ならびに耐摩耗
性を改善した。いわゆる多元系パーマロイが用いられて
いる。しかし、現用の多元系パーマロイは特に耐摩耗性
を改善するだめの添加元素の添加量が多く、これが飽和
磁束密度を低下させる要因となっていた。そこで飽和磁
束密度をほとんど低下させずに耐摩耗性を著しく向上さ
せる添加元素について研究を重ねた結果、　Ａｇが最適
であることを見い出して本発明に至ったものである。

第１図は、７９％Ｎ１−Ｆｅ（重量％、以下チと略す）
二元系パーマロイおよび７９％Ｎｉ−２チＮｂ−１，２
チＴｉ　−Ｆ、四元系パーマロイにＡｇを１．５％まで
添加したときの磁気テープの摺動による摩耗深さおよび
ＢＩＯの変化を示したものである。

摩耗試験には磁気テープとしてγ−Ｆｅ、０．テープを
使用し、テープ速度は４．７５ｃＩＩＬ／９ｅｃ、　テ
ープ走行時間は２００時間で１００時間毎にテープ交換
を行なった。

第１図の破線は７９％Ｎｊ−Ｆ＠二元系にＡｇ’ｉ１．
５チまで添加したときの摩耗深さおよびＢＩＧの変化を
示しており、これよりＡｇを添加することにより摩耗深
さは著しく改善され、しかもＢＩｏはほとんど変化して
いないことがわかる。しかし。

１．５％Ａｇを添加したときの２００時間磁気テープ走
行後の摩耗深さは２０μｍと犬きく、まだ実用上必ずし
も好ましいものではない。またＡｇを１．５％’に越え
て添加すると熱間加工性が著しく劣化するため、これ以
上の添加は工業的に不利となる。

そこで本発明では耐摩耗性を一層向上させるために例え
ばＮｂを２．０％、　Ｔｉを１．２％添加（Ｎ１７９Ａ
ｇ　１．ｓ　Ｎｂ　２；６　Ｔ　１１．２　Ｆｅ残）し
た場合、　２００時間テープ走行後の摩耗深さは８μｍ
と改善される（図中の実線参照）。

以上よりＡｇとＮｂ、Ｔｉを複合添加することによ’）
Ｂ＋ｏｋ大きく下げることなく耐摩耗性が著しく改善さ
れることがわかる。

以下９本発明の実施例について説明する。なお、この実
施例は本発明を限定するものではない。

〈実施例−１〉 第１表に示す組成の合金を真空中にて高周波誘導炉で溶
解し組成的に均一なインボラトラ得た。このインプラ）
　’ｉ　１０００〜１１００℃で熱間圧延し４％厚の板
に加工し、その後、冷間圧延と必要ならば中間熱処理に
よｔ）０．２ｍｍ厚の板とした。

この板より外径４５喘、内径３３ｍの環状試料を打ち抜
き試験材とした。

第１表に示しだ組成の試験材に５００〜１３００℃での
最適な温度で磁性焼鈍、必要ならば二段熱処理を施した
後、磁気特性および摩耗深さを測定した。摩耗試験とし
ては、磁気テープにはγ−Ｆｅ２０ｓテープを使用し、
オートリノく−ス型カセントデッキにより１０００時間
の連続走行テストを行なった。この際のテープ速度は４
，７５’％ｃ第１表 であり、１００時間毎にテープ交換を行なつ、た。

磁気特性、摩耗深さの測定結果を第１表中に示す。テー
プ走行時間１０００時間での摩耗深さは。

従来の高硬度パーマロイ（Ｎｔ　８０　Ｎｂ、０Ｍｏ　
１．５　Ｆｅ残）が４０μｍ、　Ｆ６−８ｉ−ｋ１合金
（Ｓｔ　ｑ　６　Ａ／−５４ｒｅ残）全上回る耐摩耗性
を示す場合もある。

以上説明した如く２本発明によればＢｌｏが８０００ガ
ウス以上でかつ耐摩耗性の非常に優れた合金を得ること
ができる。

τ ４、図面の簡単な説明　　　　　　　　　　　　　　さ
第１図は、７９％Ｎｉ　−Ｆ６合金にＡｇを１．５チま
　　７′医 で添加したとき−のＢ、。、摩耗深さの変化、およ　電
びＮｌ　７９−　Ｎｂ２ｏ−Ｔ＋　１２−　Ｆｅ合金に
Ａｇを１．５チまで　東添加したときのＢＩＯ＊摩耗深
さの変化を示すグラフである。

Ａｙ（’Ａ＞ 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、重量比にて　Ｎｉ７０〜８４，９チ、　Ａｇ　Ｏ，
   ００５〜１．５１Ｇ。 Ｎｂ　１．０〜６０％、　Ｔｉ　１．０〜６．０チおよ
   び残部が実質的にＦｅからなり、しかもＮｂとＴｉの合
   計量が８％を越えず、かつ１０エルステツドにおける磁
   束密塞が８０００ガウス以上を有することを特徴とする
   耐摩耗性高透磁率磁性合金。