JPS5935431B2 - 非晶質合金の熱処理法 - Google Patents
非晶質合金の熱処理法Info
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- JPS5935431B2 JPS5935431B2 JP54019209A JP1920979A JPS5935431B2 JP S5935431 B2 JPS5935431 B2 JP S5935431B2 JP 54019209 A JP54019209 A JP 54019209A JP 1920979 A JP1920979 A JP 1920979A JP S5935431 B2 JPS5935431 B2 JP S5935431B2
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- magnetic field
- heat treatment
- temperature
- heat
- amorphous alloy
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/04—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering with simultaneous application of supersonic waves, magnetic or electric fields
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は非晶質合金の熱処理法にかかり、磁気特性のよ
い非晶質合金を容易に製造することのできる方法を提供
しようとするものである。
い非晶質合金を容易に製造することのできる方法を提供
しようとするものである。
近年、超急冷技術の進歩に伴い、強磁性非晶合金薄体の
製造が可能になり、その応用が注目されるようになつた
。
製造が可能になり、その応用が注目されるようになつた
。
これら強磁性非晶質合金には結晶磁気異方性がないため
、良好な軟磁性特性を有するほかに、厚さ５０μ程度の
薄体であることから渦電流損失が少ないなどの望ましい
特徴を有している。しかしながら、この非晶質な材料は
準安定状態の材料であるため、その磁気特性はきわめて
不安定で、いわゆるＤ、Ａ、（Ｄｉｓａｃｃｏｍｏｄａ
ｔｉｏｎ）と言われる磁気余効や磁気特性の熱劣化など
の好ましくない特徴も有し、それが実用化の際の大きな
問題となつていた。
、良好な軟磁性特性を有するほかに、厚さ５０μ程度の
薄体であることから渦電流損失が少ないなどの望ましい
特徴を有している。しかしながら、この非晶質な材料は
準安定状態の材料であるため、その磁気特性はきわめて
不安定で、いわゆるＤ、Ａ、（Ｄｉｓａｃｃｏｍｏｄａ
ｔｉｏｎ）と言われる磁気余効や磁気特性の熱劣化など
の好ましくない特徴も有し、それが実用化の際の大きな
問題となつていた。
本発明の方法は、これら強磁性非晶質合金の不安定性を
改良することを目的とするものであり、少なくともキュ
リー点以下の温度において強磁性非晶質合金を回転磁場
中にて熱処理をすることを特徴とするものである。
改良することを目的とするものであり、少なくともキュ
リー点以下の温度において強磁性非晶質合金を回転磁場
中にて熱処理をすることを特徴とするものである。
以下、その詳細について図面を用いて説明する。
第１図は、本発明の方法を実施するための装置の一例を
示している。図において、１は恒温槽で、その内部には
強磁性非晶質合金薄帯２を収納した試料ケース３がケー
スホルダー４によつて設置されている。ここで試料ケー
ス３とケースホルダー４は非磁性材料で構成されている
。５はＵ字状の鉄製アームで、その両脚部に強力な磁石
６がそれぞれ取りつけられており、またその中央部分が
駆動軸Ｔを介して恒温槽１の外部に配置されているモー
タ８に連結されている。
示している。図において、１は恒温槽で、その内部には
強磁性非晶質合金薄帯２を収納した試料ケース３がケー
スホルダー４によつて設置されている。ここで試料ケー
ス３とケースホルダー４は非磁性材料で構成されている
。５はＵ字状の鉄製アームで、その両脚部に強力な磁石
６がそれぞれ取りつけられており、またその中央部分が
駆動軸Ｔを介して恒温槽１の外部に配置されているモー
タ８に連結されている。
磁石６は、アーム５、駆動軸７およびモータ８によつて
、強磁性非晶質合金薄帯２を収納した試料ケース３の周
囲を回転するよう配置されている。このような構成の装
置において、強磁性非晶質合金薄帯２をキユリ一点以下
の希望する温度に保持して、モータ８によりアーム５を
回転させ、磁石６により強磁性非晶質合金薄帯２に回転
磁場を印加する。
、強磁性非晶質合金薄帯２を収納した試料ケース３の周
囲を回転するよう配置されている。このような構成の装
置において、強磁性非晶質合金薄帯２をキユリ一点以下
の希望する温度に保持して、モータ８によりアーム５を
回転させ、磁石６により強磁性非晶質合金薄帯２に回転
磁場を印加する。
回転磁場を発生させるためには、上述の方法以外にも、
試制の周囲にステータにコイルを巻装し、これに交流を
印加して回転磁場を発生させる静止型の機器を使用して
もよい。
試制の周囲にステータにコイルを巻装し、これに交流を
印加して回転磁場を発生させる静止型の機器を使用して
もよい。
ところで、強磁性非晶質合金には、現在広く使用されて
いるセンタストやパーマロイなどの結晶質の磁性材相と
異なり、フエライトにおいて観測されるＤ．Ａ．（磁気
余効）があるほか、１５０〜３５０℃の範囲内の温度に
短時間保持するだけで、磁気特性がいちぢるしく低下し
てしまうという性質がある。
いるセンタストやパーマロイなどの結晶質の磁性材相と
異なり、フエライトにおいて観測されるＤ．Ａ．（磁気
余効）があるほか、１５０〜３５０℃の範囲内の温度に
短時間保持するだけで、磁気特性がいちぢるしく低下し
てしまうという性質がある。
磁気ヘツドのコアを強磁性非晶質合金で構成しようとす
る場合、磁気ヘツドの製造工程において、樹脂接着など
のために上述のような温度での処理を避けることができ
ず、実際に使用する上で大きな問題となつている。具体
例をあげて述べると、試制としてキユリ一点が約３７０
℃で、結晶化温度が約５００℃であるＦｅ５ＣＯ７ＯＳ
ｉｌ５ＢｌＯを用い、処理前の透磁率μを測定してから
、回転磁場中にて１５０℃で４時間保持した場合と、回
転磁界を印加することなく１５０℃で４時間保持した場
合の透磁率μをそれぞれ測定した。
る場合、磁気ヘツドの製造工程において、樹脂接着など
のために上述のような温度での処理を避けることができ
ず、実際に使用する上で大きな問題となつている。具体
例をあげて述べると、試制としてキユリ一点が約３７０
℃で、結晶化温度が約５００℃であるＦｅ５ＣＯ７ＯＳ
ｉｌ５ＢｌＯを用い、処理前の透磁率μを測定してから
、回転磁場中にて１５０℃で４時間保持した場合と、回
転磁界を印加することなく１５０℃で４時間保持した場
合の透磁率μをそれぞれ測定した。
その結果を第１表に示す。なお、透磁率μの測定にはマ
ツクズウェルブリッジを使用し、そのときの周波数を１
ＫＩ［ｚとした。で定義すると、熱処理前のＤ．Ａ．は
２９．４％であつた。
ツクズウェルブリッジを使用し、そのときの周波数を１
ＫＩ［ｚとした。で定義すると、熱処理前のＤ．Ａ．は
２９．４％であつた。
ところが、回転磁界を印加することなく熱処理をした試
料のＤ．Ａ．は４２．９％に増大しているのに対して、
回転磁界を印加する本発明の方法によればＤ．Ａ．が消
滅している。そして、透磁率μについても、回転磁界を
印加しないときには、処理前の値に比べて１桁小さくな
つているのに対して、本発明の方法によればその劣化が
実質的に認められない。これから明らかなように、本発
明の方法によれば、強磁性非晶質合金を熱処理してもそ
の磁気特性が劣化するというようなことがなく、強磁性
非晶質合金の実用化に大きな障害となつていた問題が容
易に解決される。
料のＤ．Ａ．は４２．９％に増大しているのに対して、
回転磁界を印加する本発明の方法によればＤ．Ａ．が消
滅している。そして、透磁率μについても、回転磁界を
印加しないときには、処理前の値に比べて１桁小さくな
つているのに対して、本発明の方法によればその劣化が
実質的に認められない。これから明らかなように、本発
明の方法によれば、強磁性非晶質合金を熱処理してもそ
の磁気特性が劣化するというようなことがなく、強磁性
非晶質合金の実用化に大きな障害となつていた問題が容
易に解決される。
また、急冷して作製された直後の強磁性非晶質合金は、
比較的大きなＤ．Ａ．を有しており、その値も作製条件
で制御しにくいためにばらつきが大きく、応用製品の設
計上問題となつていた。本発明はこれらの問題をも非常
に容易に解決することができるものである。第２図およ
び第３図に、それぞれ熱処理温度を１００℃，１５０図
Ｃ，２００℃に保持したときの透磁率とＤ．Ａ．の変化
の様子について、回転磁場中で熱処理した試相と回転磁
場を印加することなくそのまま熱処理したものとを比較
して示す。
比較的大きなＤ．Ａ．を有しており、その値も作製条件
で制御しにくいためにばらつきが大きく、応用製品の設
計上問題となつていた。本発明はこれらの問題をも非常
に容易に解決することができるものである。第２図およ
び第３図に、それぞれ熱処理温度を１００℃，１５０図
Ｃ，２００℃に保持したときの透磁率とＤ．Ａ．の変化
の様子について、回転磁場中で熱処理した試相と回転磁
場を印加することなくそのまま熱処理したものとを比較
して示す。
第２図および第３図から明らかなように、回転磁界を印
加することなく熱処理したものは、熱処理温度が高くな
るほど、特性の安定性が悪くなつている。これは熱劣化
の緩和時間τが、なる依存性を有するものと考えられる
。
加することなく熱処理したものは、熱処理温度が高くな
るほど、特性の安定性が悪くなつている。これは熱劣化
の緩和時間τが、なる依存性を有するものと考えられる
。
回転磁場中に試刺を保持して熱処理する本発明の方法に
よれば、透磁率の劣化はほとんど見られないが、ｌ）．
Ａ．の減少は上述の（２）式に類似のある緩和時間をも
つて生ずるように考えられ、低い温度で熱処理する場何
ほどＤ．Ａ．を消滅させるためには、熱処理時間ｔを長
くしなければならないことがわかる。したがつて、実用
上のことを考慮すると、１００℃以上の温度下で回転磁
場中において熱処理をすることが望ましい。また、磁界
を印加したことによる効果は、当然のことながら、熱処
理する非晶質合金が磁性を有する温度以下、すなわちキ
ユリ一点以下で熱処理する必要がある。そして、熱処理
温度が高くなるほど、緩和時間は（２）式に従つて短く
なると考えられるので、磁場が１回転するのに要する時
間と緩和時間が同じ程度のオーダーを有するような温度
下で熱処理をすることは好ましくない。なぜなら、本発
明は、熱処理中に試相の内部磁化によつて原子が再配列
することによつて生じると考えられる磁気異方性を、磁
場を回転させることにより防止するとともに、最初から
もつている異方性をも取り除いて、均一にすることによ
りＤ．Ａ．を減少させようというものであるからである
。もし、緩和時間が短くなり、磁場が１回転に要する時
間以下になつてしまえば、回転磁場の効果がなくなり、
一方向に磁気異方性を与えてしまうという好ましくない
現象が生じるからである。一方向に磁場をかけて熱処理
を行なうと、処理温度が１５０℃であると透磁率の劣化
が比較的小さいけれども、２００゜Ｃでは大巾に透過率
が劣化し、いずれの温度の場合もＤ．Ａ．は無処理の状
態よりもむしろ増加する傾向を示す。Ｆｅ５ｃＯ７ＯＳ
ｌｌ５ＢｌＯを試相に用いて、２００℃で１時間保持し
たときの熱劣化に関する実験結果を第２表に示す。上記
実験結果より、本発明の方法が、一方向磁場中で熱処理
をする方法に比べても優れていることがわかる。
よれば、透磁率の劣化はほとんど見られないが、ｌ）．
Ａ．の減少は上述の（２）式に類似のある緩和時間をも
つて生ずるように考えられ、低い温度で熱処理する場何
ほどＤ．Ａ．を消滅させるためには、熱処理時間ｔを長
くしなければならないことがわかる。したがつて、実用
上のことを考慮すると、１００℃以上の温度下で回転磁
場中において熱処理をすることが望ましい。また、磁界
を印加したことによる効果は、当然のことながら、熱処
理する非晶質合金が磁性を有する温度以下、すなわちキ
ユリ一点以下で熱処理する必要がある。そして、熱処理
温度が高くなるほど、緩和時間は（２）式に従つて短く
なると考えられるので、磁場が１回転するのに要する時
間と緩和時間が同じ程度のオーダーを有するような温度
下で熱処理をすることは好ましくない。なぜなら、本発
明は、熱処理中に試相の内部磁化によつて原子が再配列
することによつて生じると考えられる磁気異方性を、磁
場を回転させることにより防止するとともに、最初から
もつている異方性をも取り除いて、均一にすることによ
りＤ．Ａ．を減少させようというものであるからである
。もし、緩和時間が短くなり、磁場が１回転に要する時
間以下になつてしまえば、回転磁場の効果がなくなり、
一方向に磁気異方性を与えてしまうという好ましくない
現象が生じるからである。一方向に磁場をかけて熱処理
を行なうと、処理温度が１５０℃であると透磁率の劣化
が比較的小さいけれども、２００゜Ｃでは大巾に透過率
が劣化し、いずれの温度の場合もＤ．Ａ．は無処理の状
態よりもむしろ増加する傾向を示す。Ｆｅ５ｃＯ７ＯＳ
ｌｌ５ＢｌＯを試相に用いて、２００℃で１時間保持し
たときの熱劣化に関する実験結果を第２表に示す。上記
実験結果より、本発明の方法が、一方向磁場中で熱処理
をする方法に比べても優れていることがわかる。
さらに、強磁性非晶質合金は、キユリ一点以上で結晶化
温度以下の範囲内の温度で熱処理を施すことにより、そ
の透磁率が増大する性質をもつていることが知られてい
るので、超急冷して作製された直後の強磁性非晶質合金
を、まずキユ１）一点以上で結晶化温度以下の温度で熱
処理して、その透磁率を高めてから、さらに回転磁場中
においてキユリ一点以下での温度で熱処理することによ
り、透磁率が高くしかもＤ．Ａ．のない材制を得ること
ができる。
温度以下の範囲内の温度で熱処理を施すことにより、そ
の透磁率が増大する性質をもつていることが知られてい
るので、超急冷して作製された直後の強磁性非晶質合金
を、まずキユ１）一点以上で結晶化温度以下の温度で熱
処理して、その透磁率を高めてから、さらに回転磁場中
においてキユリ一点以下での温度で熱処理することによ
り、透磁率が高くしかもＤ．Ａ．のない材制を得ること
ができる。
これとは逆の手順で処理することも可能であるが、この
場合にはキユリ一点以上の温度に急熱急冷して熱処理を
しないと、一度回転磁場中における熱処理で消したＤ．
Ａ．が再び表われてしまうので、注意を要する。これに
ついての実険結果を第３表に示す。
場合にはキユリ一点以上の温度に急熱急冷して熱処理を
しないと、一度回転磁場中における熱処理で消したＤ．
Ａ．が再び表われてしまうので、注意を要する。これに
ついての実険結果を第３表に示す。
ここで表における処理方法１〜７は、それぞれ次の手順
で実施した。処理方法１：無処理。
で実施した。処理方法１：無処理。
処理方法２：無磁場中にて４３０℃、１０分間熱処理し
た後、急冷。
た後、急冷。
処理方法３：回転磁場中にて１５０℃、４時間熱処理。
処理方法４：無磁場中にて４３０℃、１０分間保持後、
急冷し、さらに回転磁場中にて１５０℃、４時間熱処理
。
急冷し、さらに回転磁場中にて１５０℃、４時間熱処理
。
処理方法５：無磁場中にて、４３０℃、１０分間保持後
急冷し、さらに１５０℃、４時間熱処理。
急冷し、さらに１５０℃、４時間熱処理。
処理方法６：回転磁場中にて１５０℃、４時間保持後徐
冷し、さらに無磁場中にて４３０℃、１０分間熱処理し
てから急冷。
冷し、さらに無磁場中にて４３０℃、１０分間熱処理し
てから急冷。
処理方法７：回転磁場中にて１５０℃、４時間保持後冷
却し、さら（こ無磁場中にて４３０℃まで急熱し、１０
分間熱処理して急冷。
却し、さら（こ無磁場中にて４３０℃まで急熱し、１０
分間熱処理して急冷。
ただし、試刺：Ｆｅ５ｃＯ７Ｏｓｉ，５ＢｌＯ非晶質材
刺第３表の結果から明らかなように、回転磁場中での熱
処理は、透磁率をなんら劣化させず、Ｄ．Ａ．をＯにす
ることを司能にしている。
刺第３表の結果から明らかなように、回転磁場中での熱
処理は、透磁率をなんら劣化させず、Ｄ．Ａ．をＯにす
ることを司能にしている。
そしてキユリ一点以上で結晶化温度以下の範囲内の温度
の熱処理と組み合わせて実施することにより、さらに透
磁率が高くＤ．Ａ．のない理想的な非晶質強磁性体を得
ることもできる。これに対して、キユリ一点以上で結晶
化温度以下の範囲内の温度での熱処理だけでは、非晶質
材相の透磁率は高いけれどもＤ．Ａ．が大きく、この処
理をした試刺をキユリ一点以下の温度で保持するとＤ．
Ａ．が増大するばかりか透磁率も劣化してしまう。これ
からも本発明の方法の優れていることがわかる。そして
、上述の説明から容易に理解できるように、本発明がＦ
ｅ，ＣＯ７ＯＳｉ，５Ｂ，Ｏの強磁性非晶質材料だけで
なく、他の組成の強磁性非晶質材料に適用してもきわめ
て大きな効果のある方法であることは言うまでもないこ
とである。
の熱処理と組み合わせて実施することにより、さらに透
磁率が高くＤ．Ａ．のない理想的な非晶質強磁性体を得
ることもできる。これに対して、キユリ一点以上で結晶
化温度以下の範囲内の温度での熱処理だけでは、非晶質
材相の透磁率は高いけれどもＤ．Ａ．が大きく、この処
理をした試刺をキユリ一点以下の温度で保持するとＤ．
Ａ．が増大するばかりか透磁率も劣化してしまう。これ
からも本発明の方法の優れていることがわかる。そして
、上述の説明から容易に理解できるように、本発明がＦ
ｅ，ＣＯ７ＯＳｉ，５Ｂ，Ｏの強磁性非晶質材料だけで
なく、他の組成の強磁性非晶質材料に適用してもきわめ
て大きな効果のある方法であることは言うまでもないこ
とである。
以上の説明から明らかなように本発明の方法は、強磁性
非晶質合金の特性改善の上できわめて有効な方法であり
、従来よりそれを使用するときに問題となつていた１５
０〜２００℃での樹脂モールドなど加工工程による熱的
特性劣化の問題を解決し、磁気ヘツドなどの応用部品作
製を可能にするものである。
非晶質合金の特性改善の上できわめて有効な方法であり
、従来よりそれを使用するときに問題となつていた１５
０〜２００℃での樹脂モールドなど加工工程による熱的
特性劣化の問題を解決し、磁気ヘツドなどの応用部品作
製を可能にするものである。
第１図は本発明にかかる非晶質合金の熱処理法を実施す
るための装置の一例を示す断面図、第２図および第３図
は本発明の方法による効果を説明するための図である。 １・・・・・・恒温槽、２・・・・・・強磁性非晶質合
金薄帯、３・・・・・・試相ケース、４・・・・・・ケ
ースホルダー、５・・・・・・アーム、６・・・・・・
磁石、７・・・・・・駆動軸、８・・・・・・モータ。
るための装置の一例を示す断面図、第２図および第３図
は本発明の方法による効果を説明するための図である。 １・・・・・・恒温槽、２・・・・・・強磁性非晶質合
金薄帯、３・・・・・・試相ケース、４・・・・・・ケ
ースホルダー、５・・・・・・アーム、６・・・・・・
磁石、７・・・・・・駆動軸、８・・・・・・モータ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 強磁性非晶質合金を回転磁場中において、そのキュ
ーリ点以下の温度で熱処理することを特徴とする非晶質
合金の熱処理法。 ２ 強磁性非晶質合金をそのキュリー点以上で結晶化温
度以下の範囲内の温度で熱処理してから、さらに回転磁
場中においてキュリー点以下の温度で熱処理することを
特徴とする非晶質合金の熱処理法。 ３ 強磁性非晶質合金を回転磁場中においてキュリー点
以下の温度で熱処理してから、さらにキュリー点以上で
結晶化温度以下の範囲内の温度で急熱急冷して熱処理す
ることを特徴とする非晶質合金の熱処理法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54019209A JPS5935431B2 (ja) | 1979-02-20 | 1979-02-20 | 非晶質合金の熱処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54019209A JPS5935431B2 (ja) | 1979-02-20 | 1979-02-20 | 非晶質合金の熱処理法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55110764A JPS55110764A (en) | 1980-08-26 |
| JPS5935431B2 true JPS5935431B2 (ja) | 1984-08-28 |
Family
ID=11992969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54019209A Expired JPS5935431B2 (ja) | 1979-02-20 | 1979-02-20 | 非晶質合金の熱処理法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5935431B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS646423A (en) * | 1987-06-26 | 1989-01-11 | Sato Road Co Ltd | Water pervious water purifying road structure |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5616633A (en) * | 1979-03-31 | 1981-02-17 | Tdk Corp | Manufacture of amorphous magnetic alloy |
| JPS565962A (en) * | 1979-06-27 | 1981-01-22 | Sony Corp | Manufacture of amorphous magnetic alloy |
| JPS56112450A (en) * | 1980-02-06 | 1981-09-04 | Tdk Corp | Heat treatment of amorphous magnetic alloy material |
| JPS5837126A (ja) * | 1981-08-31 | 1983-03-04 | Nippon Steel Corp | アモルファス磁性合金の熱処理方法 |
| JPS63179051A (ja) * | 1987-09-11 | 1988-07-23 | Tdk Corp | 非晶質磁性合金の製造方法 |
| JPH02185924A (ja) * | 1989-01-11 | 1990-07-20 | Takaoka Electric Mfg Co Ltd | 鉄心の焼鈍方法 |
-
1979
- 1979-02-20 JP JP54019209A patent/JPS5935431B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS646423A (en) * | 1987-06-26 | 1989-01-11 | Sato Road Co Ltd | Water pervious water purifying road structure |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55110764A (en) | 1980-08-26 |
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