JPS61253348A - 軟質磁性材料 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は軟質磁性材料に係り、より詳細には、低Ｇｏ含
有量のＦｅ−Ｃｏ系で特にドツトプリンターヨーク材に
好適な軟質磁性材料に関する。

（従来の技術及び問題点） 軟質磁性材料としては種々のものがあり、その磁気特性
に応じた用途に供されている。

例えば、最近のＯＡ機器の普及に伴ってワイヤドツトプ
リンターが大量に生産されてきているが、そのワイヤド
ツトプリンターヘッド用のヨーク材には高速印字を可能
にする軟質磁性材料が用いられている。高速で打点を行
うためには、ヘッドの電磁石を形成するコイルにパルス
電流を流したとき、ヨークに励起される磁束として （イ）磁束の立上がりが急峻であること、（ロ）磁束の
ピークが高いこと が必要であり、また電流をきったときに（ハ）磁束の減
衰が速やかであること も必要である。したがって、これらの条件を満たす磁性
材料としては、 （イ）透磁率が高いこと。

（ロ）飽和磁束密度が高いこと。

（ハ）電気抵抗が大きく、ヨークに発生する渦電流を低
減できること、 などの磁気特性及び電気特性を備えている必要がある。

また鉄損を下げるために保磁力はなるべく小さい方が望
ましい。

従来、かＮるヨーク材用の磁性材料としては、３％５ｉ
−Ｆｅの珪素鋼板が用いられていたが、これは圧延鋼板
を打抜加工して積層状態で供されるため、ヨーク材作製
上問題があった。

そこで、最近では３％５ｉ−Ｆｅを精密鋳造法によりヨ
ーク材を一体に製造するのが一般的となっている。更に
、ヨークの小型化や高速印字化のために、特に磁束密度
が高いＦｅ−Ｃｏ系の材料が利用され始めている。Ｆｅ
−Ｃｏ系磁性材料は、第１図に示すように、Ｇｏが３５
〜５０％前後含有するときに飽和磁束密度（Ｂｓ）が最
大であり、そのため４９％Ｆｅ−４９％Ｇｏ−２％Ｖ（
パーメンジュール）が一般的に使用されている。

しかし、この組成の材料はＢｓは高いが固有抵抗（ρ）
が低いので（第１図）、渦電流が発生しやすく、電力ロ
スが多くなり、発熱が大きいという欠点がある。これに
対してρを大きくするためには、Ｖなどの第３元素を多
量に含有させればよいが、逆にＢｓが低下するという問
題が生じる。

このように、上記Ｆｅ−Ｃｏ系磁性材料は、ドツトプリ
ンターヨーク材用を一例とし、同様に他の用途において
もρの増大とＢｓの低下防止の関係で問題があった。

（発明の目的） 本発明は、上記従来のＦｅ−Ｃｏ系磁性材料の欠点を解
消し、飽和磁束密度を実質的に低下させずに固有抵抗を
高め、優れた磁性特性と電気特性を兼ね備えたＦｅ−Ｇ
ｏ系軟質磁性材料を提供することを目的とするものであ
る。

（発明の構成） 上記目的を達成するため、本発明者等は、従来のＦｅ−
Ｃｏ系材料が高ＣＯ含有領域での高Ｂｓレベ・ルを利用
していたのに反し、低Ｇｏ含有領域（３５％以下）で高
いρ値を示す点に着目し、これに第３元素を比較的少量
で添加することで余りＢｓを低下させずに高β化が可能
であることを見い出した。

すなわち、本発明に係るＦｅ−Ｃｏ系軟質材料は。

Ｃｏを１０〜３５％の低含有量とし、これにＳＬ、Ａｌ
、Ｃｒ、Ｖ、Ｎｂ及びＴｉのうちの１種又は２種以上を
合計で１０％以下で比較的少量添加せしめたことを骨子
とするものである。

更には、必要に応じて、（イ）Ｃ：０．１％以下で。

かつ、Ｗ、Ｍｏ及びＺｒのうちの１婦又は２種以上を合
計で１０％以下含有せしめ、及び／又は、（ロ）Ｐｂ：
　０．０３〜０．５％、Ｃａ：０．００５〜０．０５％
、Ｓｅ：０．０３〜Ｏ’、３０％及びＴｅ：０．０１〜
０．２０％のうちの１種又は２種以上を含有させるもの
である。

以下に本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

第１図に示すように、Ｆ　ｅ　−Ｃｏ系磁性材料では、
Ｇｏ３５〜５０％前後においてＢｓが最大であり、Ｃｏ
量がそれより少量或いは多量に含有するにつれてＢｓが
低下する。その低下する度合は低Ｃｏ側の方が高ｃｏ側
よりも小さい。

一方、ρはＧｏ５０％前後で最小値を示し、低Ｃｏ側と
高Ｇｏ側に各々ピークがあり、低Ｃｏ側のピークの方が
高Ｇｏ側よりも高い。

つまり、本発明では、Ｂｓの低下度合が小さく、ρのピ
ークが高い低Ｃｏ側において第３元素を添加し、ρのピ
ークより高めて高β化を図るものである。

Ｃｏは、上記の理由から１０〜３５％の範囲で含有させ
る。なお、従来のＦｅ−Ｃｏ系よりもＣＯ含有量が少な
いので安価な磁性材料とすることができる利点がある。

第３元素として添加する元素の添加量及びその限定理由
は次のとうりである。

前述のとうりＢｓを余り低下させずに電気抵抗を著しく
上昇させるために、ＳＬ、ＡΩ、Ｃｒ、Ｖ、Ｎｂ及びＴ
ｉのうちの１種又は２種以上を少量添加する。１０％を
超えて多量に添加するとＢｓの低下が著しくなるので、
上記元素群のうちの１種又は２種以上を合計で１０％以
下とする。

なお、これらの各元素とも少量添加により上記効果を奏
するが、そのうちＳｉ’、Ｃｒ、Ｖは特に電気抵抗の上
昇効果が顕著である。

Ｗ、Ｍｏ及びＺｒは、電気抵抗を上昇させる効果もある
が、Ｃとともに微細な炭化物を形成するので脆性改善の
効果が顕著である。特に本発明の磁性材料を鋳造材とし
て供する場合には、鋳造材の脆化を防止できる。これら
の元素を添加する場合には、１種又は２種以上を合計で
１ｏ％以下で添加し、かつ、Ｃを０．１％以下に抑制す
る必要がある。１０％を超えて多量に添加するとＢｓが
低下しすぎ、Ｃを０．１％を超えて含有せしめると特に
磁気特性が劣化する。

Ｐｂ、Ｃａ、Ｓｓ及びＴｅは本発明の磁性材料を切削又
は研削加工により製品にする際、被剛性及び研削性を向
上させる効果がある。添加する場合には、ｐｂは０．０
３〜０．５％、Ｃａは０．○０５〜０．０５％、Ｓｅは
０．０３〜０．３０％、Ｔｅは０．０１〜０゜２０％の
範囲で、しかもこれらの元素の１種又は２種以上を添加
する。各元素とも下限値未満では上記添加効果を期待す
ることができず、逆に上限値を超えて多量に添加すると
脆くなるほか、磁気特性（主にＢｓ）が悪くなる。

以上示した組成の本発明に係るＦｅ−Ｇｏ系軟質磁性材
料は、鋳造材として或いは鍛造材、圧延薄板材などとし
て高い飽和磁束密度、電気抵抗の特長を活かした各種用
途に供することができる。例えば、既述のワイヤドツト
プリンターヘッド用ヨーク材に使用する場合には、圧延
薄板材とするよりもロストワックス法などの精密鋳造法
で一体製造する方が製造上有利に適用することができ、
また薄板で磁気ヘッド用としても用いることができる。

（実施例） 第１表に示す組成のＦ　ｅ　−Ｇ　ｏ系合金を真空誘導
炉で溶解し、ロストワックス鋳型を用いた鋳造法により
リング状磁気試験片（４５φＸ３３φｘｔｏｔ　ｍｍ）
と棒状の電気抵抗試験片（５φＸ　１００　Ｑ　ｎ＋ｍ
）を作製した。次いで、これらに真空中で９００’ＣＸ
２゜５ｈｒの焼鈍を施した後、磁気特性及び電気抵抗を
調べた。その結果を第１表に示す。なお、磁束の立上り
速度及び立下り速度は、Ｈコイルにパルス電圧を印加し
、また遮断したときのＢコイルの出力電圧の遅れをオシ
ロスコープで観察した。

同表よりわかるように、従来のＦｅ−４９％Ｇ。

−２％Ｖ材（Ｎα１７）はＢｓが高いもののρが小さい
のに対し２本発明材はいずれもρが大きく、中には従来
材の３倍にも達するものさえ得られており、一方、１３
ｓはρの増大効果のねりには低下の度合が小さい。また
本発明材は、従来材に比べて全般的に保磁力が小さく、
磁束の立上り速度及び立下り速度が速い。したがって、
特にワイヤドツトプリンターヘッド用ヨーク材として用
いた場合、Ｂｓが高いので印字圧が高くなり、またヨー
クの小型化も可能になる。更に、磁束の立上り、立下り
速度が非常に速いので極めて高速の打点が可能となる。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、Ｆｅ−Ｃ０系合
金にて飽和磁束密度が高く、電気抵抗も大きい優れた磁
気特性と電気特性を有する軟質磁性材料を安価に提供す
ることができ、特にワイヤドツトプリンターヘッド用ヨ
ーク材として利用すれば高速高圧印字ができて小型化も
可能になるなど、その効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図はＦｅ−Ｇｏ金合金飽和磁束密度及び固有抵抗と
ＣＯ含有量の関係を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　重量割合（以下、同じ）で、Ｃｏ：１０〜３５％を
   含み、更にＳｉ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｖ、Ｎｂ及びＴｉのうち
   の１種又は２種以上を合計で１０％以下含み、残部が実
   質的にＦｅからなる軟質磁性材料。 ２　Ｃｏ：１０〜３５％を含み、更にＳｉ、Ａｌ、Ｃｒ
   、Ｖ、Ｎｂ及びＴｉのうちの１種又は２種以上を合計で
   １０％以下含み、更にＣ：０．１％以下で、かつ、Ｗ、
   Ｍｏ及びＺｒのうちの１種又は２種以上を合計で１０％
   以下含み、残部が実質的にＦｅからなる軟質磁性材料。 ３　Ｃｏ：１０〜３５％を含み、更にＳｉ、Ａｌ、Ｃｒ
   、Ｖ、Ｎｂ及びＴｉのうちの１種又は２種以上を合計で
   １０％以下含み、更にＰｂ：０．０３〜０．５％、Ｃａ
   ：０．００５〜０．０５％、Ｂｅ：０．０３〜０．３０
   ％及びＴｅ：０．０１〜０．２０％のうちの１種又は２
   種以上を含み、残部が実質的にＦｅからなる軟質磁性材
   料。 ４　Ｃｏ：１０〜３５％を含み、更にＳｉ、Ａｌ、Ｃｒ
   、Ｖ、Ｎｂ及びＴｉのうちの１種又は２種以上を合計で
   １０％以下含み、更にＣ：０．１％以下で、かつ、Ｗ、
   Ｍｏ及びＺｒのうちの１種又は２種以上を合計で１０％
   以下含み、更にＰｂ：０．０３〜０．５％、Ｃａ：０．
   ００５〜０．０５％、Ｓｅ：０．０３〜０．３０％及び
   Ｔｅ：０．０１〜０．２０％のうちの１種又は２種以上
   を含み、残部が実質的にＦｅからなる軟質磁性材料。