JPS6119085B2 - - Google Patents
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- JPS6119085B2 JPS6119085B2 JP57091377A JP9137782A JPS6119085B2 JP S6119085 B2 JPS6119085 B2 JP S6119085B2 JP 57091377 A JP57091377 A JP 57091377A JP 9137782 A JP9137782 A JP 9137782A JP S6119085 B2 JPS6119085 B2 JP S6119085B2
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/147—Alloys characterised by their composition
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔(1) 発明の技術分野〕
本発明は非自己保持型リードスイツチに適する
軟質磁性合金の製造方法に関するものであり、更
に詳しく述べるならば電気抵抗率が低いCo−Fe
系を基とした軟質磁性合金の製造方法に関するも
のである。
軟質磁性合金の製造方法に関するものであり、更
に詳しく述べるならば電気抵抗率が低いCo−Fe
系を基とした軟質磁性合金の製造方法に関するも
のである。
〔(2) 技術の背景〕
磁性材料の中で透磁率の特に高い合金は磁化が
されやすいという意味から軟質磁性材料とよばれ
る。このような高透磁率の軟質磁性材料の製造に
際し、材料的には第１に高純度材料を用いること
が重要であり、そのために原料として高純度のも
のを用い、製造方法としては不純物や介在物の入
らない真空溶解や粉末冶金を利用し、水素気流中
で焼鈍して純化をはかつたり歪を除去することに
努める。第２は焼鈍、冷間加工によつて集合組織
を作り、容易軸を揃えて磁性の向上をはかること
である。
されやすいという意味から軟質磁性材料とよばれ
る。このような高透磁率の軟質磁性材料の製造に
際し、材料的には第１に高純度材料を用いること
が重要であり、そのために原料として高純度のも
のを用い、製造方法としては不純物や介在物の入
らない真空溶解や粉末冶金を利用し、水素気流中
で焼鈍して純化をはかつたり歪を除去することに
努める。第２は焼鈍、冷間加工によつて集合組織
を作り、容易軸を揃えて磁性の向上をはかること
である。
〔(3) 従来技術の問題点〕
従来非自己保持型のリードスイツチに適する軟
質磁性材料としてNi−Fe系合金（パーマロイ）
のうちの１つである52アロイ（52％Ni−48％Fe
合金）が用いられている。この52アロイは電気抵
抗率が37〜41μΩ・cmとスイツチ等に用いられる
通常の導電材料に比しより高い。従つて通常使用
される電流値の0.5A程度の場合はリードの発熱
において問題とならないが今後感温リードスイツ
チ、モートロニクス機器等において要求される使
用電流値、例えば5A以上の大電流を流すリード
スイツチを作ろうとするリード材自体の大きな発
熱のためにリードスイツチの動作が全く不可能と
なるか又はリードスイツチを通常の３倍程度に大
きくしなければならないという欠点があつた。
質磁性材料としてNi−Fe系合金（パーマロイ）
のうちの１つである52アロイ（52％Ni−48％Fe
合金）が用いられている。この52アロイは電気抵
抗率が37〜41μΩ・cmとスイツチ等に用いられる
通常の導電材料に比しより高い。従つて通常使用
される電流値の0.5A程度の場合はリードの発熱
において問題とならないが今後感温リードスイツ
チ、モートロニクス機器等において要求される使
用電流値、例えば5A以上の大電流を流すリード
スイツチを作ろうとするリード材自体の大きな発
熱のためにリードスイツチの動作が全く不可能と
なるか又はリードスイツチを通常の３倍程度に大
きくしなければならないという欠点があつた。
〔(4) 発明の目的〕
上記欠点を鑑み本発明の目的は電気抵抗率が15
μΩ・cm以下であるリードスイツチ用軟質磁性合
金の製造方法を提供することである。
μΩ・cm以下であるリードスイツチ用軟質磁性合
金の製造方法を提供することである。
本発明の他の目的は従来非自己保持型リードス
イツチとして用いられている半硬質磁性材料ニブ
ロイ（85％Co−12％Fe−３％Nb）と熱膨張係数
がほぼ同じであるリードスイツチ用軟質磁性合金
の製造方法を提供することである。
イツチとして用いられている半硬質磁性材料ニブ
ロイ（85％Co−12％Fe−３％Nb）と熱膨張係数
がほぼ同じであるリードスイツチ用軟質磁性合金
の製造方法を提供することである。
〔(5) 発明の構成〕
本発明の目的は軟質磁性材料の製造方法におい
て； Co−10〜18％Fe合金を溶融し、鋳造直前に該
溶融された合金中に、重量％で0.5％以下のMn又
は0.3％以下のMn＋0.05％以下のミツシユメタル
（例えば45＜Ce＜55，25＜La＜35，10＜Na＜
20，２＜Pr＜10）を添加し、次に該合金を鋳造
しインゴツトを形成し、次に前記インゴツトを熱
間加工し、次に冷間加工を施し、中間焼鈍最終的
に70％以上の減面率で冷間加工し、それを800℃
以上の温度で熱処理することを特徴とする軟質磁
性材料の製造方法によつて達成される。
て； Co−10〜18％Fe合金を溶融し、鋳造直前に該
溶融された合金中に、重量％で0.5％以下のMn又
は0.3％以下のMn＋0.05％以下のミツシユメタル
（例えば45＜Ce＜55，25＜La＜35，10＜Na＜
20，２＜Pr＜10）を添加し、次に該合金を鋳造
しインゴツトを形成し、次に前記インゴツトを熱
間加工し、次に冷間加工を施し、中間焼鈍最終的
に70％以上の減面率で冷間加工し、それを800℃
以上の温度で熱処理することを特徴とする軟質磁
性材料の製造方法によつて達成される。
すなわち本発明によれば、Co−Fe合金を溶
解、鋳造する際にミツシユメタルおよびマンガン
を溶湯に添加し、後の熱間加工に有害なＯ（酸
素）を除きＳ（硫黄）をMnSとして固定するよ
うにしたものである。MMをMnと併用すること
により電気抵抗率を上げるMnの添加量を減らす
ことができ、低電気抵抗率の合金が得られる。
解、鋳造する際にミツシユメタルおよびマンガン
を溶湯に添加し、後の熱間加工に有害なＯ（酸
素）を除きＳ（硫黄）をMnSとして固定するよ
うにしたものである。MMをMnと併用すること
により電気抵抗率を上げるMnの添加量を減らす
ことができ、低電気抵抗率の合金が得られる。
上記軟質磁性材料の基本となつている成分はコ
バルトである。従つて本発明の材料は後述の熱処
理状態で面心立方格子を呈する。
バルトである。従つて本発明の材料は後述の熱処
理状態で面心立方格子を呈する。
〔(6) 発明の実施例〕
以下本発明を、比較例を含んだ実施例に基づい
て説明する。
て説明する。
Co−10〜188％Feに0.5％Mnを脱酸剤として添
加した合金を真空高周波炉にて溶製し、鋳型に鋳
込みインゴツトを作製する。このインゴツトを熱
間加工及び冷間加工を行ない1100℃で中間焼鈍を
行なつた。中間焼鈍の後、最終的に90％の減面率
にて冷間加工を施し0.6mmφの線材を供試材とし
て種々の試験を行なつた。
加した合金を真空高周波炉にて溶製し、鋳型に鋳
込みインゴツトを作製する。このインゴツトを熱
間加工及び冷間加工を行ない1100℃で中間焼鈍を
行なつた。中間焼鈍の後、最終的に90％の減面率
にて冷間加工を施し0.6mmφの線材を供試材とし
て種々の試験を行なつた。
第１図から第４図迄にその試験結果のデータを
示す。
示す。
第１図はFe量と熱膨張係数との関係を示した
ものである。●印は本発明に関連した組成の材料
のデータであるが○印は半硬質材料として公知の
ニブコロイ（Co−３％Nb−Fe系）のデータであ
る。第１図から0.5％Mnが添加されたCo−12％〜
18％Feの組成における熱膨張係数がFe含有量12
％のニブコロイ（85％−Co−３％Nb−12％Fe）
の熱膨脹係数とほぼ同じであることがわかる。こ
のことはニブコロイをリードスイツチとして用い
た場合の従来のニブコロイ用封入ガラス
JENA8515（西独、SCHOTT社製）を本発明の
材料に使用可能であることを意味する。
ものである。●印は本発明に関連した組成の材料
のデータであるが○印は半硬質材料として公知の
ニブコロイ（Co−３％Nb−Fe系）のデータであ
る。第１図から0.5％Mnが添加されたCo−12％〜
18％Feの組成における熱膨張係数がFe含有量12
％のニブコロイ（85％−Co−３％Nb−12％Fe）
の熱膨脹係数とほぼ同じであることがわかる。こ
のことはニブコロイをリードスイツチとして用い
た場合の従来のニブコロイ用封入ガラス
JENA8515（西独、SCHOTT社製）を本発明の
材料に使用可能であることを意味する。
第２図はCo−Fe合金に電気抵抗率に対する焼
鈍温度の依存性を示したものである。第２図から
明らかなように全データにおいて電気抵抗率は15
μΩ・cm以下であり、従来の軟磁性材料の電気抵
抗37〜41μΩ・cmに比し1/2以下である。
鈍温度の依存性を示したものである。第２図から
明らかなように全データにおいて電気抵抗率は15
μΩ・cm以下であり、従来の軟磁性材料の電気抵
抗37〜41μΩ・cmに比し1/2以下である。
第３図はCo−Fe合金の保磁力に対する焼鈍温
度の依存性を示したものであり、第４図はCo−
Fe合金の磁束密度に対する焼鈍温度の依存性を
示したものである。つまり第３図、第４図では本
願に関連したFe−Co合金の磁気特性と焼鈍温度
の関係を調べたものであり、第３図及び第４図に
おいてともに焼鈍温度が800℃以上の場合に良好
な軟質磁気特性を得ることが出来た。つまり保磁
力として30e以下、磁束密度として16KG以上の値
を示した。
度の依存性を示したものであり、第４図はCo−
Fe合金の磁束密度に対する焼鈍温度の依存性を
示したものである。つまり第３図、第４図では本
願に関連したFe−Co合金の磁気特性と焼鈍温度
の関係を調べたものであり、第３図及び第４図に
おいてともに焼鈍温度が800℃以上の場合に良好
な軟質磁気特性を得ることが出来た。つまり保磁
力として30e以下、磁束密度として16KG以上の値
を示した。
次に0.5％Mnを添加したCo−12％Fe，18％Fe
合金材料を前述と同様に熱間加工、及び数度の冷
間加工を行ない、1100℃で中間焼鈍を行つた。そ
の後最終冷間加工において減面率を50，60，70，
80、そして90％の５種類に変化させた試料の
50Oeにおける磁束密度B50を測定した。その結果
を第５図に示す。第５図からわかるように減面率
が70％以上の時B50が14KGとなりリードスイツチ
用として適用な特性を得る。
合金材料を前述と同様に熱間加工、及び数度の冷
間加工を行ない、1100℃で中間焼鈍を行つた。そ
の後最終冷間加工において減面率を50，60，70，
80、そして90％の５種類に変化させた試料の
50Oeにおける磁束密度B50を測定した。その結果
を第５図に示す。第５図からわかるように減面率
が70％以上の時B50が14KGとなりリードスイツチ
用として適用な特性を得る。
次に、Co−12％Feのみ、Co−12％Fe＋0.5％
Mn，Co−12％Fe＋0.25％Mn＋0.05％ミツシユメ
タル（組成Ce52％，La32％，Nd10％，Pr4％他
にSm，Gd，Ｙ，Eu，Fe，Ca，Al，Mg等が微
量）、Co−12％Fe＋0.3％Mn＋0.05％Mn，Co−
12％Fe＋0.4％Mn＋0.05％Mn及びCo−12％Fe＋
0.7％Mn及びCo−12％Fe＋0.3％Mn＋0.03％MM
の７種類の合金を前述と全く同じ方法で作製し焼
鈍温度と電気抵抗率を測した。その結果を第６図
に示す。
Mn，Co−12％Fe＋0.25％Mn＋0.05％ミツシユメ
タル（組成Ce52％，La32％，Nd10％，Pr4％他
にSm，Gd，Ｙ，Eu，Fe，Ca，Al，Mg等が微
量）、Co−12％Fe＋0.3％Mn＋0.05％Mn，Co−
12％Fe＋0.4％Mn＋0.05％Mn及びCo−12％Fe＋
0.7％Mn及びCo−12％Fe＋0.3％Mn＋0.03％MM
の７種類の合金を前述と全く同じ方法で作製し焼
鈍温度と電気抵抗率を測した。その結果を第６図
に示す。
第６図から次のことがわかる。
(イ) Co−12％Feの組成のみの試料における電気
抵抗率がほぼ10μΩ・cmと最も低い。
抵抗率がほぼ10μΩ・cmと最も低い。
(ロ) Co−12％Feに脱酸剤として0.5％Mn又は0.7
％Mnを添加するとそれぞれ12〜13μΩ・cm、
約14μΩ・cmに電気抵抗率が上昇するものの従
来の52アロイの電気抵抗率に比し約1/3とな
る。
％Mnを添加するとそれぞれ12〜13μΩ・cm、
約14μΩ・cmに電気抵抗率が上昇するものの従
来の52アロイの電気抵抗率に比し約1/3とな
る。
(ハ) Co−12％Feそれぞれ0.25％Mn、又は0.3％
Mn、又は0.4Mnを添加し更にそれぞれに0.05％
MMを添加したものの電気抵抗率はほぼ13μ
Ω・cm以下の低い値が得られる。またCo−12
％Fe＋0.3％Mn＋0.03％MMの試料も同様に13
μΩ・cm以下の電気抵抗率を得る。
Mn、又は0.4Mnを添加し更にそれぞれに0.05％
MMを添加したものの電気抵抗率はほぼ13μ
Ω・cm以下の低い値が得られる。またCo−12
％Fe＋0.3％Mn＋0.03％MMの試料も同様に13
μΩ・cm以下の電気抵抗率を得る。
(ニ) 脱酸剤であるマンガン又はミツシユメタルを
入れたCo−12Fe系合金は熱間加工、冷間加工
は容易であつた。しかしCo−12％Feのみの試
料および0.2％Mn添加の試料はインゴツトを順
次熱間加工する過程において割れを生じた。
Co−12％Fe＋0.7％Mnの場合は割れを生ずる
ことなく加工できたが第６図に示すように電気
抵抗率が高くなつた。
入れたCo−12Fe系合金は熱間加工、冷間加工
は容易であつた。しかしCo−12％Feのみの試
料および0.2％Mn添加の試料はインゴツトを順
次熱間加工する過程において割れを生じた。
Co−12％Fe＋0.7％Mnの場合は割れを生ずる
ことなく加工できたが第６図に示すように電気
抵抗率が高くなつた。
なお本発明で使用されるミツシユメタルは
Ce40％以上及び複数の希土類元素（La，Nd，Pr
等）を含む希土類合金である。
Ce40％以上及び複数の希土類元素（La，Nd，Pr
等）を含む希土類合金である。
以上の実施例を含む実験結果から良好なCo−
Fe系の軟質磁性合金を製造するには下記の点が
重要であることがわかる。
Fe系の軟質磁性合金を製造するには下記の点が
重要であることがわかる。
(イ) なんらかの脱酸剤が必要である。
(ロ) 脱酸剤としてMnを添加すると電気抵抗を上
昇させるので添加量は少ない方が良い。Mn単
独0.5％以下、特に0.3〜0.5％において熱間加工
性及び電気抵抗の面から好ましい。
昇させるので添加量は少ない方が良い。Mn単
独0.5％以下、特に0.3〜0.5％において熱間加工
性及び電気抵抗の面から好ましい。
(ハ) Mnを0.3％以下及びミツシユメタルを0.05％
以下特にMnを0.2〜0.3％及びミツシユメタル
を0.03〜0.05％添加した場合熱間加工も良好で
あり電気抵抗の低い合金が得られる。
以下特にMnを0.2〜0.3％及びミツシユメタル
を0.03〜0.05％添加した場合熱間加工も良好で
あり電気抵抗の低い合金が得られる。
(ニ) 最終的な冷間加工（冷間引抜き）において減
面率が70％以上で且つ最終熱処理温度800℃以
上の時にリードスイツチ用として良好な磁気特
性が得られた。
面率が70％以上で且つ最終熱処理温度800℃以
上の時にリードスイツチ用として良好な磁気特
性が得られた。
〔(7) 発明の効果〕
以上の説明から本発明によれば電気抵抗が15μ
Ω・cm以下であり、且つ従来リードスイツチとし
て利用されている半硬質磁性材料であるニブコロ
イとほぼ同じ熱膨脹係数を有する軟質磁性材料を
得ることが出来る。
Ω・cm以下であり、且つ従来リードスイツチとし
て利用されている半硬質磁性材料であるニブコロ
イとほぼ同じ熱膨脹係数を有する軟質磁性材料を
得ることが出来る。
第１図から第４図迄はCo−10〜188％Feに0.5
％Mnを添加した合金についてのそれぞれ、熱膨
脹係数に対するFe量依存性、電気抵抗に対する
焼鈍温度依存性、保磁力に対する焼鈍温度依存
性、及び磁束密度に対する焼鈍依存性を示したグ
ラフであり、第５図は0.5％Mnが添加されたCo−
18％Fe及びCo−12％Fe、合金の50Oeにおける磁
束密度B50に対する減面率の依存性を示したグラ
フであり、第６図は脱酸方法を異にしたCo−Fe
系合金の電気抵抗に対する焼鈍温度依存性を示し
たグラフである。
％Mnを添加した合金についてのそれぞれ、熱膨
脹係数に対するFe量依存性、電気抵抗に対する
焼鈍温度依存性、保磁力に対する焼鈍温度依存
性、及び磁束密度に対する焼鈍依存性を示したグ
ラフであり、第５図は0.5％Mnが添加されたCo−
18％Fe及びCo−12％Fe、合金の50Oeにおける磁
束密度B50に対する減面率の依存性を示したグラ
フであり、第６図は脱酸方法を異にしたCo−Fe
系合金の電気抵抗に対する焼鈍温度依存性を示し
たグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 軟質磁性材料の製造方法において； Co−10〜18％Fe合金を溶融し、鋳造直前に該
溶融された合金中に、重量％で0.5％以下のMn又
は0.3％以下のMn＋0.05％以下のミツシユメタル
を添加し、次に該合金を鋳造しインゴツトを形成
し、次に前記インゴツトを熱間加工し、次に冷間
加工を施し、中間焼鈍最終的に70％以上の減面率
で冷間加工し、それを800℃以上の温度で熱処理
することを特徴とする軟質磁性材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57091377A JPS58209103A (ja) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | 軟質磁性材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57091377A JPS58209103A (ja) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | 軟質磁性材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58209103A JPS58209103A (ja) | 1983-12-06 |
| JPS6119085B2 true JPS6119085B2 (ja) | 1986-05-15 |
Family
ID=14024676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57091377A Granted JPS58209103A (ja) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | 軟質磁性材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58209103A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01164370U (ja) * | 1988-04-28 | 1989-11-16 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5730810A (en) * | 1994-04-22 | 1998-03-24 | Kawasaki Steel Corporation | Non-oriented electromagnetic steel sheet with low iron loss after stress relief annealing, and core of motor or transformer |
| JP6601031B2 (ja) | 2015-07-17 | 2019-11-06 | 住友電気工業株式会社 | リードスイッチ用線材、リードスイッチ用リード片及びリードスイッチ |
-
1982
- 1982-05-31 JP JP57091377A patent/JPS58209103A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01164370U (ja) * | 1988-04-28 | 1989-11-16 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58209103A (ja) | 1983-12-06 |
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