JPS6128740B2

JPS6128740B2 -

Info

Publication number: JPS6128740B2
Application number: JP58080762A
Authority: JP
Inventors: Koichi Tamaki; Tsutomu Nakamura
Original assignee: Tohoku Metal Industries Ltd
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 1983-05-11
Filing date: 1983-05-11
Publication date: 1986-07-02
Also published as: JPS59208054A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はFe−Si−Al磁性合金に関し、特に酸
性雰囲気における耐食性、すなわち耐酸性に優れ
た磁気ヘツドコア用高飽和磁束密度高透磁率合金
に関する。一般に磁気ヘツドコア用磁性材料が具備すべき
特性は、磁気記録媒体の摺動に対する耐摩耗性が
良く、記録媒体を完全に磁化するために飽和磁束
密度が高く、磁気ヘツドの感度に関係した透磁率
が高く、記録媒体による帯磁を防ぐために保磁力
が低いこと、さらにはいかなる環境においても使
用が可能なように耐食性に優れていること等が挙
げられる。従来、磁気ヘツドコア用磁性材料としては、パ
ーマロイ、ソフトフエライト等が使用されている
が、パーマロイは耐摩耗性が悪く、ソフトフエラ
イトは飽和磁束密度が低いという欠点を有してい
る。最近、オーデイオ分野およびVTR分野におい
て、記録密度の高い磁気記録媒体としてメタルテ
ープ蒸着テープ等が普及しており、さらにVTR
分野においては狭トラツク化、狭ギヤツプ長化が
進んでいることから、高飽和磁束密度、すなわち
印加磁場10エルステツドにおける磁束密度（以下
B₁₀が1000ガウス以上を有し、耐摩耗性を兼ね備
えた磁気ヘツドコア材が要求されている。そこで、パーマロイ、フエライトの欠点を補い
さらに上記要求を満足する磁性材料としてFe−
Si−Al合金が最近注目されている。Fe−Si−Al
磁性合金はヘツドコア材として優れた磁気特性を
有しているが、主体元素がFeであるために耐食
性が十分でないという問題がある。ところで磁気記録媒体、特に磁気記録用テープ
を蒸留水（PH＝７）中に24時間浸漬すると磁気テ
ープのバインダー等が溶け出し蒸留水はPH＝3.7
程度にまで変化し、酸性を呈するようになる。こ
のため、Fe−Si−Al磁性合金をヘツドコア材と
して使用した場合、コアは磁気テープとの摺動に
より常に酸性雰囲気にさらされるので長時間の使
用により腐食が生じる。コアの磁気テープ摺動面
に腐食が生じるとテープ走行が妨げられ。また腐
食摩耗という現象により耐摩耗性が著しく劣化
し、さらにスペーシング損失をもたらし出力低下
のもとになる。本発明者らは先にFe−Si−Al合金の腐食は合
金中に残存する不純物であることを見い出した
（例えば特願昭57−85433、特願昭57−184694）。
さらにＳおよびＯ量をそれぞれ3ppm（重量比、
以下同じ）以下および100ppm以下にまで減少で
きることを示した（特願昭57−184694）。これに
より、Ｓ、Ｏと親和力が大である希土類元素を添
加しても希土類硫化物、希土類酸化物の非金属介
在物がほとんど形成されず、非金属介在物と基地
との局部電池作用がなくなり耐食性が改善され
る。また従来のＳ、Ｏを低減させずに希土類元素を
添加する方法では、希土類元素は硫化物、酸化物
となつてしまい合金元素として作用しなくなり、
Fe−Si−Al合金におよぼす希土類元素の働きが
不明確であつた。しかし本発明のようにＳ、Ｏを
低減させて希土類元素を添加させると、Fe−Si
−Al合金の磁気特性におよぼす希土類元素の効
果が明らかになり、なかでもDyの少量添加はB₁₀
をほとんど低下させず透磁率を向上させ得ること
が明らかとなつた。一方、さらに耐食性を向上させるためには、合
金表面を不働態化することが有効であり、少量添
加で不働態化させるための最も効果的な元素とし
てはRuが有効であることを見い出した。すなわち本発明はSi4〜12％、Al ３〜８％、
Dy0.01〜２％および残部が実質的にFeからなる
合金、あるいはSi4〜12％、Al ３〜８％、
Dy0.01〜２％、Ru0.02〜0.5％および残部が実質
的にFeからなる合金であつて、該合金中に残存
するＳ量が3ppm以下、Ｏ量が10ppm以下であ
り、酸性雰囲気における耐食性に優れ、かつB₁₀
が10000ガウス以上を有する耐食性高飽和磁束密
度高透磁率合金である。本発明において、Siは７〜10％が最適である
が、Al、Fe等の関係から４〜12％の範囲におい
ても十分良好な磁気特性を有するので下限を４
％、上限を12％とした。Alは４〜６％が最適で
あるが３〜８％の範囲においても十分良好な特性
を有するので下限を３％、上限を８％とした。 Dyは透磁率を向上させるために添加するもの
であり、添加量が0.01％未満では効果が明らかで
なく、また２％を越えるとB₁₀を低下させて不利
であるため、添加量を0.01〜２％とした。 Ruは合金表面を不働態化させるのに有効な元
素であり、添加量が0.02％以下では添加効果が小
さく、また0.5％を越えて添加してもより一層の
耐食性の改善は認め難く0.02〜0.5％の添加で十
分である。ＳおよびＯはDyの硫化物および酸化物の形成
を抑制するためにそれぞれ3ppm以下および
10ppm以下とした。Ｓが3ppm、Ｏが10ppmを越
えて残存すると基地と硫化物、酸化物との間に局
部電池が形成され孔食の原因となる。次に本発明を実施例に基づいて説明する。Ｓ含有量が80ppm、Ｏ含有量が210ppmである
通常のFe原料50Kgをアルゴンガス雰囲気中で溶
解し、Al 15ｇを添加して脱酸を行ない、その後
65％CaO−15％CaF₂−20％Al₂O₃よりなるフラツ
クスを溶湯表面が常にフラツクスによつて被われ
るように30分間に３回以上にわたつて添加した。
こうして精錬したFe原料についてＳおよびＯの
含有量を分析するとそれぞれ5ppmおよび15ppm
であつた。さらにこの高純度鉄を用いて9.5％Si
−5.5％Al−Fe合金を上記と同様なフラツクス精
錬により溶製した。このときのＳ、Ｏはそれぞれ
1ppm、5ppmであつた。この合金を母合金とし
て成分調整した合金の組成、磁気特性および耐酸
試験の結果を表−１に示す。なお合金１〜４は比
較例でＳ量を3ppm以下、Ｏ量を10ppm以下に調
整しなかつたものであり、合金５〜16が本発明の
実施例である。試験片の寸法は下記のとおりであ
り、各試験片は所定の熱処理を施したのち磁気特
性の測定、および耐酸試験に供された。磁気特性測定用試験片は外径８mm、内径４mm、

【表】厚さ0.2mmで耐酸試験用試験片は直径30mm、厚さ
５mmであつた。耐酸試験は20％塩酸水溶液（30℃）を用い、こ
れに１分間浸漬する方法とし、評価方法は１cm²あ
たりに生じる孔食数（Ｎ）の比較とした。表−１より明らかな如く、Ｓ量が3ppmを越え
ている場合は、１cm²あたりの孔食数（Ｎ）は著し
く多いが、Ｓ量を3ppm以下にするとＮは３個以
下と大幅に改善されている。合金２はＳ量が
80ppm、Ｏ量が210ppm含有する合金にDy0.2％
添加した場合であるが、Dy無添加の場合（合金
１）よりもＮが増加し腐食され易いことがわか
る。しかし合金９および10ではＳ量を1ppm、Ｏ
量を5ppmにすることによつてＮが３および１と
著しく改善されている。この結果、Fe−Si−Al合金にDyを0.01〜２％
含有した場合、合金中に残存するＳ量が3ppm以
下、Ｏ量が10ppm以下であることが、耐酸性を
改善するために必要であることが明らかであり、
またさらにRuを0.02〜0.5％含有させることによ
り、一層耐酸性が改善されることが明らかであ
る。以上述べた如く、本発明によれば、上述のよう
に構成したので、耐酸性に優れ、しかも磁束密度
の大きい合金を得ることが可能である。従つて、
本発明による合金を磁気ヘツド材として使用して
好適である。

Claims

【特許請求の範囲】１重量％でSi4〜12％、Al ３〜８％、Dy0.01
〜２％および残部が実質的にFeからなる合金で
あつて、合金中に残存するイオウ（Ｓ）量が
3ppm以下、酸素（Ｏ）量が10ppm以下であるこ
とを特徴とする耐食性高飽和磁束密度高透磁率合
金。２重量％でSi4〜12％、Al ３〜８％、Dy0.01
〜２％、Ru0.02〜0.5％および残部が実質的にFe
からなる合金であつて、合金中に残存するイオウ
（Ｓ）量が3ppm以下、酸素（Ｏ）量が10ppm以
下であることを特徴とする耐食性高飽和磁束密度
高透磁率合金。