JPS6133058B2 - - Google Patents
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- JPS6133058B2 JPS6133058B2 JP55153985A JP15398580A JPS6133058B2 JP S6133058 B2 JPS6133058 B2 JP S6133058B2 JP 55153985 A JP55153985 A JP 55153985A JP 15398580 A JP15398580 A JP 15398580A JP S6133058 B2 JPS6133058 B2 JP S6133058B2
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- Japan
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- magnetic
- amorphous
- magnetic field
- rotation speed
- alloy
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C45/00—Amorphous alloys
- C22C45/04—Amorphous alloys with nickel or cobalt as the major constituent
-
- 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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- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
本発明は非晶質磁性合金の製造方法に関し、例
えば磁気ヘツド等の軟磁性コア材料として好適な
高透磁率及び高飽和磁束密度を有する非晶質合金
の製造方法に関するものである。 軟磁性コア材料として知られている金属非晶質
（アモルフアス）合金には、Fe系、Co−Fe系、
Co−Fe−Ni系、Fe−Ni系等があり、これらを製
造するには、従来、遠心急冷法、片ロール法、双
ロール法等が採用されている。こうしたアモルフ
アス合金で磁気ヘツド等を構成する場合には、先
ず、使用周波数帯域で透磁率の高いことが要求さ
れる。ところが、上記の製造方法では、製造過程
でアモルフアスリボンに内部応力σが入り、これ
が磁歪定数λと結びついて磁気特性、特に透磁率
μを劣化させてしまう（μ∝１／λ。）。Fe系アモル フアス合金については、製造後に無磁場中熱焼
鈍、磁場中熱焼鈍を行なうことによつて内部応力
が緩和され、透磁率が向上することは良く知られ
ている。しかしながら、焼鈍後、アモルフアス合
金リボンをコア状に打抜いたりエツチングする際
に発生する歪による透磁率の劣化を防止する方策
は十分に講じられているとは言えない。 一方、Co−Fe系合金については、本出願人に
よる特願昭53−155241号等によつて、磁気キユリ
ー温度Tcより高く結晶化温度Tcryより低い温度
Ｔ（0.95×Tc≦Ｔ≦Tcry）に保持した後、急冷
することで、透磁率を大巾に改善することができ
る。ところが、近年、特に高抗磁力の金属磁性粒
子を用いる磁気記録媒体等の実用化に伴ない、こ
れらのアモルフアス合金に透磁率のみならずその
飽和磁束密度Bsの高いこと（Bs≧8000Gauss）
が要求されるようになつてきた。金属アモルフア
ス合金において、その飽和磁束密度を高めるため
には、含有するCo、Fe、Ni等の遷移金属元素の
割合を大きくしなければならないが、このように
遷移金属元素の割合を大きくすると、一般に、そ
の合金の磁気キユリー温度Tcが上がりかつ結晶
化温度Tcryが下がる傾向にある。例えば、Co−
Fe−Si−Ｂ系のアモルフアス合金では、CoとFe
の総含有量が78at％（原子比）以上になると、結
晶化温度Tcryが磁気キユリー温度Tcよりも低く
なつてしまう。従つて、このようなアモルフアス
合金の飽和磁束密度を高めようとして、Co、Fe
等の割合を増していくと、例えば上記78at％以上
では、上述したような磁気キユリー温度以上から
の急冷による透磁率の改善方法を適用することが
できなくなる。しかも、特にCo−Fe系の合金に
あつては、合金中に存在するCoによる誘導磁気
異方性が大きく、飽和磁束密度の高い合金が得ら
れたとしても、何ら処理しない製造したままの状
態では透磁率が低いためにこれを実用に供するこ
とは困難である。 このような問題点に鑑みて、既に本出願人は特
願昭54−80955号により、非晶質磁性合金材料を
静止又は回動磁界中で、この磁界に対して相対的
に回動させながら、その結晶化温度よりも低い温
度範囲で熱処理する方法を提案した。これによつ
て、アモルフアス合金の誘導磁気異方性を消失さ
せて、透磁率を大巾に向上させることができ、し
かも、この方法は、アモルフアス合金の磁気キユ
リー温度Tcと結晶化温度Tcryとの関係に束縛さ
れないので、広範囲の金属アモルフアス合金に対
して適用できる。ところが、この方法では、例え
ば磁界の変化速度を合金原子の熱による平均移動
速度より大きくした状態で熱処理する必要があ
り、このため比較的大きな回動速度が必要であつ
た。 本発明は上述のような問題点に鑑みてなされた
ものであつて、低い回転速度においても、充分誘
導磁気異方性を消失させ得るような方法を提供し
ようとするものである。この目的を達成するため
に、本発明では、非晶質磁性合金材料を、静止又
は回動磁界中で、この磁界に対して相対的に回転
させながら、その結晶化温度よりも低い温度範囲
で熱処理するようにした非晶質磁性合金の製造方
法において、前記非晶質磁性合金材料と磁界との
間の相対的な回転速度が、 Ｒτ０＝0.5n Ｒ：回転速度（回転数） τ０：前記非晶質磁性合金材料が誘導磁気異方
性の熱平衡状態に達するまでの平均時間 ｎ：任意の自然数 で示される関係をほぼ満足するような条件下で前
記熱処理を行なうようにしている。ただし、この
場合、Ｒとτ０との時間単位は互に一致させる。
このように構成することによつて、例えば低い回
転速度でも充分にアモルフアス合金の誘導磁気異
方性を消失させることができ、このため透磁率を
大巾に向上させることができるのである。本発明
による方法も、アモルフアス合金の磁気キユリー
温度Tcと結晶化温度Tcryとの関係に束縛されな
いので、広範囲の金属アモルフアス合金に対して
適用できる。実際、本発明による方法は、磁場中
冷却効果を示す全てのアモルフアス合金に対して
適用可能である。特に本発明による方法は、透磁
率が低くしかも従来ではそれを改善することがで
きなかつたような金属アモルフアス合金で高い飽
和磁束密度を有するものすなわち結晶化温度が磁
気キユリー温度よりも低いアモルフアス合金、例
えば、78at％以上の遷移金属元素を含むCo−Fe
−Si−Ｂ系アモルフアス合金に対して極めて有用
なものである。 本発明に言う磁界に対する非晶質合金材料の
「相対的な回転」には、後述する実施例のような
２次元的な回転運動はもちろんのこと、３次元的
な回転運動（即ち、幾つかの２次元的な回転運動
の合成）も含むし、また、非晶質磁性合金の誘導
磁気異方性が平面的にのみ問題となる場合（例え
ば合金を薄く作成したような場合）には、その平
面への投影が上述したような変化となる磁界の変
化（例えば、磁界ベクトルが円錐振り子のように
運動するような変化）でも良い。これらの場合、
合金材料を固定して外部磁界を変化させても良い
し、その逆に、外部磁界を固定して合金材料を動
かしても良い。又、両方を動かすことも出来る。 特にC0系アモルフアス合金において顕著なよ
うに、金属アモルフアス合金においても、結晶の
場合と同様に、誘導磁気異方性が発生する。この
ことは、例えばFe4.7Co75.3Si4B16なる組成を持つ
磁歪がほぼ零のアモルフアス合金においても、合
金を作製したままの何ら特別の処理を施さない状
態では、透磁率μが低い（μ〓1000）という事実
から推測される。 この誘導磁気異方性の発生は、このような金属
アモルフアス磁性合金にも、微小ではあるが、磁
気的に誘導される原子の短範囲規則化（シヨー
ト・レンジ・オーダ）又は対配位（ペア・オー
ダ）した部分が存在していることを示唆してい
る。前述した磁気キユリー温度以上から急冷する
透磁率の改善方法は、アモルフアス合金を磁気キ
ユリー温度Tc以上に加熱することによつて、上
記微小部分の原子の規則化又は配位を無秩序なも
のにしてやり、その後急冷することによつて、こ
の無秩序状態を凍結してやろうとするものであ
る。これに対して、本発明では、金属アモルフア
ス合金を、磁界中で、この外部磁界の方向を相対
的に変化させながら熱処理することによつて、上
述した磁気的に誘導される微小部分の原子の規則
化又は配位をなくして無秩序状態を実現する。 本発明者らは、既述した特願昭54−80955号に
よる方法を更に検討した結果、一定の温度条件で
磁界の相対的な回転速度と透磁率との間に特定の
関係が存在することを発見した。そして、この新
しく発見した関係を利用すると、低い回転速度で
も有効な透磁率の改善が可能となることを見出し
た。 以下にこの回転速度と透磁率との関係を説明す
る。 今、一方向に誘導磁気異方性が飽和しているア
モルフアス合金材料に、その方向に対して直角の
方向に磁界をかけたとする。この様子を第１図に
示すが、最初Ｋ∞ ｉに飽和していた誘導磁気異方性
は、曲線ａで示すように、時間と共に減少して零
となる。一方、これと直角方向の誘導磁気異方性
は、曲線ｂで示すように、時間と共に増加して遂
にはＫ∞ ｉに飽和する。これらの曲線ａ，ｂを、破
線で示すように直線a′，b′で近似し、誘導磁気異
方性が平衡状態に達するまでの時間をτ０とす
る。このτ０は材料組成と温度との関係であり、
これらが決まると一義的に定まる定数と見なすこ
とができる。 次に、アモルフアス合金材料と磁界との間の相
対的な回転速度（回転数）をＲ、その角速度を
ω、時間τ０内での回転角をφ０とすると、 ω＝２πＲ ……(1) φ０＝ωτ０ ……(2) である。ここで、第２図に示すように、角度φ０
の中心を磁気異方性エネルギー表示の角度θの原
点にとり、また、φ０をｎ等分した角度をΔφ＝
φ０／ｎとする。 このΔφ内に発生する誘導磁気異方性を
えば磁気ヘツド等の軟磁性コア材料として好適な
高透磁率及び高飽和磁束密度を有する非晶質合金
の製造方法に関するものである。 軟磁性コア材料として知られている金属非晶質
（アモルフアス）合金には、Fe系、Co−Fe系、
Co−Fe−Ni系、Fe−Ni系等があり、これらを製
造するには、従来、遠心急冷法、片ロール法、双
ロール法等が採用されている。こうしたアモルフ
アス合金で磁気ヘツド等を構成する場合には、先
ず、使用周波数帯域で透磁率の高いことが要求さ
れる。ところが、上記の製造方法では、製造過程
でアモルフアスリボンに内部応力σが入り、これ
が磁歪定数λと結びついて磁気特性、特に透磁率
μを劣化させてしまう（μ∝１／λ。）。Fe系アモル フアス合金については、製造後に無磁場中熱焼
鈍、磁場中熱焼鈍を行なうことによつて内部応力
が緩和され、透磁率が向上することは良く知られ
ている。しかしながら、焼鈍後、アモルフアス合
金リボンをコア状に打抜いたりエツチングする際
に発生する歪による透磁率の劣化を防止する方策
は十分に講じられているとは言えない。 一方、Co−Fe系合金については、本出願人に
よる特願昭53−155241号等によつて、磁気キユリ
ー温度Tcより高く結晶化温度Tcryより低い温度
Ｔ（0.95×Tc≦Ｔ≦Tcry）に保持した後、急冷
することで、透磁率を大巾に改善することができ
る。ところが、近年、特に高抗磁力の金属磁性粒
子を用いる磁気記録媒体等の実用化に伴ない、こ
れらのアモルフアス合金に透磁率のみならずその
飽和磁束密度Bsの高いこと（Bs≧8000Gauss）
が要求されるようになつてきた。金属アモルフア
ス合金において、その飽和磁束密度を高めるため
には、含有するCo、Fe、Ni等の遷移金属元素の
割合を大きくしなければならないが、このように
遷移金属元素の割合を大きくすると、一般に、そ
の合金の磁気キユリー温度Tcが上がりかつ結晶
化温度Tcryが下がる傾向にある。例えば、Co−
Fe−Si−Ｂ系のアモルフアス合金では、CoとFe
の総含有量が78at％（原子比）以上になると、結
晶化温度Tcryが磁気キユリー温度Tcよりも低く
なつてしまう。従つて、このようなアモルフアス
合金の飽和磁束密度を高めようとして、Co、Fe
等の割合を増していくと、例えば上記78at％以上
では、上述したような磁気キユリー温度以上から
の急冷による透磁率の改善方法を適用することが
できなくなる。しかも、特にCo−Fe系の合金に
あつては、合金中に存在するCoによる誘導磁気
異方性が大きく、飽和磁束密度の高い合金が得ら
れたとしても、何ら処理しない製造したままの状
態では透磁率が低いためにこれを実用に供するこ
とは困難である。 このような問題点に鑑みて、既に本出願人は特
願昭54−80955号により、非晶質磁性合金材料を
静止又は回動磁界中で、この磁界に対して相対的
に回動させながら、その結晶化温度よりも低い温
度範囲で熱処理する方法を提案した。これによつ
て、アモルフアス合金の誘導磁気異方性を消失さ
せて、透磁率を大巾に向上させることができ、し
かも、この方法は、アモルフアス合金の磁気キユ
リー温度Tcと結晶化温度Tcryとの関係に束縛さ
れないので、広範囲の金属アモルフアス合金に対
して適用できる。ところが、この方法では、例え
ば磁界の変化速度を合金原子の熱による平均移動
速度より大きくした状態で熱処理する必要があ
り、このため比較的大きな回動速度が必要であつ
た。 本発明は上述のような問題点に鑑みてなされた
ものであつて、低い回転速度においても、充分誘
導磁気異方性を消失させ得るような方法を提供し
ようとするものである。この目的を達成するため
に、本発明では、非晶質磁性合金材料を、静止又
は回動磁界中で、この磁界に対して相対的に回転
させながら、その結晶化温度よりも低い温度範囲
で熱処理するようにした非晶質磁性合金の製造方
法において、前記非晶質磁性合金材料と磁界との
間の相対的な回転速度が、 Ｒτ０＝0.5n Ｒ：回転速度（回転数） τ０：前記非晶質磁性合金材料が誘導磁気異方
性の熱平衡状態に達するまでの平均時間 ｎ：任意の自然数 で示される関係をほぼ満足するような条件下で前
記熱処理を行なうようにしている。ただし、この
場合、Ｒとτ０との時間単位は互に一致させる。
このように構成することによつて、例えば低い回
転速度でも充分にアモルフアス合金の誘導磁気異
方性を消失させることができ、このため透磁率を
大巾に向上させることができるのである。本発明
による方法も、アモルフアス合金の磁気キユリー
温度Tcと結晶化温度Tcryとの関係に束縛されな
いので、広範囲の金属アモルフアス合金に対して
適用できる。実際、本発明による方法は、磁場中
冷却効果を示す全てのアモルフアス合金に対して
適用可能である。特に本発明による方法は、透磁
率が低くしかも従来ではそれを改善することがで
きなかつたような金属アモルフアス合金で高い飽
和磁束密度を有するものすなわち結晶化温度が磁
気キユリー温度よりも低いアモルフアス合金、例
えば、78at％以上の遷移金属元素を含むCo−Fe
−Si−Ｂ系アモルフアス合金に対して極めて有用
なものである。 本発明に言う磁界に対する非晶質合金材料の
「相対的な回転」には、後述する実施例のような
２次元的な回転運動はもちろんのこと、３次元的
な回転運動（即ち、幾つかの２次元的な回転運動
の合成）も含むし、また、非晶質磁性合金の誘導
磁気異方性が平面的にのみ問題となる場合（例え
ば合金を薄く作成したような場合）には、その平
面への投影が上述したような変化となる磁界の変
化（例えば、磁界ベクトルが円錐振り子のように
運動するような変化）でも良い。これらの場合、
合金材料を固定して外部磁界を変化させても良い
し、その逆に、外部磁界を固定して合金材料を動
かしても良い。又、両方を動かすことも出来る。 特にC0系アモルフアス合金において顕著なよ
うに、金属アモルフアス合金においても、結晶の
場合と同様に、誘導磁気異方性が発生する。この
ことは、例えばFe4.7Co75.3Si4B16なる組成を持つ
磁歪がほぼ零のアモルフアス合金においても、合
金を作製したままの何ら特別の処理を施さない状
態では、透磁率μが低い（μ〓1000）という事実
から推測される。 この誘導磁気異方性の発生は、このような金属
アモルフアス磁性合金にも、微小ではあるが、磁
気的に誘導される原子の短範囲規則化（シヨー
ト・レンジ・オーダ）又は対配位（ペア・オー
ダ）した部分が存在していることを示唆してい
る。前述した磁気キユリー温度以上から急冷する
透磁率の改善方法は、アモルフアス合金を磁気キ
ユリー温度Tc以上に加熱することによつて、上
記微小部分の原子の規則化又は配位を無秩序なも
のにしてやり、その後急冷することによつて、こ
の無秩序状態を凍結してやろうとするものであ
る。これに対して、本発明では、金属アモルフア
ス合金を、磁界中で、この外部磁界の方向を相対
的に変化させながら熱処理することによつて、上
述した磁気的に誘導される微小部分の原子の規則
化又は配位をなくして無秩序状態を実現する。 本発明者らは、既述した特願昭54−80955号に
よる方法を更に検討した結果、一定の温度条件で
磁界の相対的な回転速度と透磁率との間に特定の
関係が存在することを発見した。そして、この新
しく発見した関係を利用すると、低い回転速度で
も有効な透磁率の改善が可能となることを見出し
た。 以下にこの回転速度と透磁率との関係を説明す
る。 今、一方向に誘導磁気異方性が飽和しているア
モルフアス合金材料に、その方向に対して直角の
方向に磁界をかけたとする。この様子を第１図に
示すが、最初Ｋ∞ ｉに飽和していた誘導磁気異方性
は、曲線ａで示すように、時間と共に減少して零
となる。一方、これと直角方向の誘導磁気異方性
は、曲線ｂで示すように、時間と共に増加して遂
にはＫ∞ ｉに飽和する。これらの曲線ａ，ｂを、破
線で示すように直線a′，b′で近似し、誘導磁気異
方性が平衡状態に達するまでの時間をτ０とす
る。このτ０は材料組成と温度との関係であり、
これらが決まると一義的に定まる定数と見なすこ
とができる。 次に、アモルフアス合金材料と磁界との間の相
対的な回転速度（回転数）をＲ、その角速度を
ω、時間τ０内での回転角をφ０とすると、 ω＝２πＲ ……(1) φ０＝ωτ０ ……(2) である。ここで、第２図に示すように、角度φ０
の中心を磁気異方性エネルギー表示の角度θの原
点にとり、また、φ０をｎ等分した角度をΔφ＝
φ０／ｎとする。 このΔφ内に発生する誘導磁気異方性を
【式】即ち、第３図に示すように、角度φ０
内で誘導磁気異方性ΔＫiが一様に発生すると
した矩形モデルを考えると、 ΔＫi＝Δφ／φ０Ｋ∞ ｉ ……(3) そこで、磁気異方性エネルギーＥ（θ）は、 となる。この(4)式に(3)式を代入して、ｎ→∞即ち
Δφ→０、ｋΔφ→φの極限をこえると、 ただし、
した矩形モデルを考えると、 ΔＫi＝Δφ／φ０Ｋ∞ ｉ ……(3) そこで、磁気異方性エネルギーＥ（θ）は、 となる。この(4)式に(3)式を代入して、ｎ→∞即ち
Δφ→０、ｋΔφ→φの極限をこえると、 ただし、
【式】従つ
て、(1)、(2)及び(5)式から、回動磁界による磁気異
方性エネルギーＫiは、 Ｋi＝ｓｉｎφ０／φ０Ｋ∞ ｉ＝ｓｉｎ２πＲτ０／２
πＲτ０Ｋ∞ ｉ……(6) と表わされる。 この磁気異方性エネルギーＫiと透磁率μとの
間の関係は、 (i) 磁化過程が磁壁移動の場合、 (ii) 磁化過程が回転磁化の場合、 μ∝１／Ｋｉ ……(8) である。周波数が100KHzのオーダー位までは、
(i)の磁壁移動によると考えられるので、この場合
には、(6)式及び(7)式から、 である。ここで、２πＲτ０が第３又は第４象現
にあるときはμが虚数となるので、物理的意味を
もつ関係としては、 である。この関係を第４図に示す。 この結果から分かるように、 Ｒτ０＝0.5n（ｈ＝１、２、３、…） ……(10) の関係を満足する時にμの値は無限大に発散す
る。ただし、実際には、他の要因が働くので無限
大には発散せず、(10)式の関係を満足したところで
極大値をとる。 上述した矩形モデルにおいては、角度φ０内に
発生する誘導磁気異方性が一様であると仮定した
が、実際には、回動磁界が走査して通り過ぎた後
では、発生した誘導磁気異方性が次第に消えてゆ
く。そこで、第３図に破線で示すような三角形モ
デルを考えると、さらに良い近似が得られる。こ
のモデルでは、 ΔＫi（φ）＝ΔＫi（１／２＋φ／φ０） ＝Δφ／φ０Ｋ∞ ｉ（１／２＋φ／φ０） ……(3)′ となるので、この(3)′式を用いて、前述の矩形モ
デルの場合と同様に計算すると、 が得られる。この
方性エネルギーＫiは、 Ｋi＝ｓｉｎφ０／φ０Ｋ∞ ｉ＝ｓｉｎ２πＲτ０／２
πＲτ０Ｋ∞ ｉ……(6) と表わされる。 この磁気異方性エネルギーＫiと透磁率μとの
間の関係は、 (i) 磁化過程が磁壁移動の場合、 (ii) 磁化過程が回転磁化の場合、 μ∝１／Ｋｉ ……(8) である。周波数が100KHzのオーダー位までは、
(i)の磁壁移動によると考えられるので、この場合
には、(6)式及び(7)式から、 である。ここで、２πＲτ０が第３又は第４象現
にあるときはμが虚数となるので、物理的意味を
もつ関係としては、 である。この関係を第４図に示す。 この結果から分かるように、 Ｒτ０＝0.5n（ｈ＝１、２、３、…） ……(10) の関係を満足する時にμの値は無限大に発散す
る。ただし、実際には、他の要因が働くので無限
大には発散せず、(10)式の関係を満足したところで
極大値をとる。 上述した矩形モデルにおいては、角度φ０内に
発生する誘導磁気異方性が一様であると仮定した
が、実際には、回動磁界が走査して通り過ぎた後
では、発生した誘導磁気異方性が次第に消えてゆ
く。そこで、第３図に破線で示すような三角形モ
デルを考えると、さらに良い近似が得られる。こ
のモデルでは、 ΔＫi（φ）＝ΔＫi（１／２＋φ／φ０） ＝Δφ／φ０Ｋ∞ ｉ（１／２＋φ／φ０） ……(3)′ となるので、この(3)′式を用いて、前述の矩形モ
デルの場合と同様に計算すると、 が得られる。この
【式】が三角形モ
デルによる補正の効果である。この三角形モデル
の補正効果によりピーク値はおさえられる方向に
作用する。実際には矩形モデルと三角形モデルの
中間状態が実現されると考えられる。 以上の説明から明らかなように、(10)式の関係を
ほぼ満足するように熱処理時の回転数を設定すれ
ば、低い回転速度の場合にもかなり大きな透磁率
μを得ることができる。例えば、
Fe4.7Co75.3Si4B16の組成の場合、温度370℃で、
τ０≒0.067秒であり、従つて、(10)式から、回転
数Ｒを約450rpm（ｎ＝１）、900rpm（ｎ＝２）
等に設定すれば良いことが分かる。 なお、Ｒτ０＝0.5nを満足する時に透磁率は極
大となるが、Ｒτ０＝anとあらわしてａが0.4〜
0.6の時には透磁率の増加は顕著であることがわ
かる。 本発明における熱処理温度は、処理するアモル
フアス合金の結晶化温度Tcryより低いことはも
ちろん必要であるが、各原子が熱的に移動可能な
温度であれば良い。この温度範囲は、金属アモル
フアス合金の組成、外部磁界の強さ、熱処理の処
理時間等に大きく左右される。一般的には、200
℃以上の温度であれば、本発明による効果が顕著
である。この処理温度を高くすれば、処理時間は
短くて良い。特に、この処理時間との関係から、
前述したτ０が分オーダーとなるような温度が好
ましい。 以下、本発明を実施例につき説明する。 実施例 原子比でFe4.7Co75.3Si4B16となるように、Fe、
Co、Si、Ｂの各々を秤量し、高周波誘導加熱炉
によつて溶解して母合金を作成した。この母合金
を原料として用い、本発明者らが先に特願昭52−
22937号として提案した圧延急冷装置によりこれ
を急冷して、厚さ20〜40μ、巾10〜15mmのリボン
状のアモルフアス合金を作成した。得られたリボ
ン状合金がアモルフアス（非晶質）であること
は、Ｘ線回折によつて確認した。また、示差熱分
析（DTA）により結晶化温度Tcry＝420℃を求
めた。このリボン状合金から切出した12×12mm2の
試料を、Ｈ＝2.4KOeの直流磁場中で定速回転さ
せながら、Ta＝370℃でta＝10分間熱処理を行な
つた。試料の温度はアルメルクロメル熱電対によ
りモニターした。熱処理後、試料を急冷した。 次いで、この試料から超音波加工機によつて、
外径10mm、内径６mmのリング状試料を打抜き、そ
の透磁率μを測定した。この透磁率μの測定は、
測定磁界10ｍOeの下でマクスウエルブリツジを
用いて行なつた。得られた回転数Ｒ（rpm）と透
磁率μとの関係を第５図に示す。 この第５図から分かるように、回転数Ｒと透磁
率μとの間の関係は、第４図の理論曲線と非常に
良く一致し、回転数Ｒがほぼ450、900、1350rpm
のところに夫々ピークが存在している。各ピーク
での値は1KHzの透磁率で30000〜40000位と推定
される。従つて、この結果から、透磁率μの実用
範囲即ち約10000以上の透磁率μを得るために
は、ピーク位置近傍の回転数Ｒを選べば良いこと
が分る。
の補正効果によりピーク値はおさえられる方向に
作用する。実際には矩形モデルと三角形モデルの
中間状態が実現されると考えられる。 以上の説明から明らかなように、(10)式の関係を
ほぼ満足するように熱処理時の回転数を設定すれ
ば、低い回転速度の場合にもかなり大きな透磁率
μを得ることができる。例えば、
Fe4.7Co75.3Si4B16の組成の場合、温度370℃で、
τ０≒0.067秒であり、従つて、(10)式から、回転
数Ｒを約450rpm（ｎ＝１）、900rpm（ｎ＝２）
等に設定すれば良いことが分かる。 なお、Ｒτ０＝0.5nを満足する時に透磁率は極
大となるが、Ｒτ０＝anとあらわしてａが0.4〜
0.6の時には透磁率の増加は顕著であることがわ
かる。 本発明における熱処理温度は、処理するアモル
フアス合金の結晶化温度Tcryより低いことはも
ちろん必要であるが、各原子が熱的に移動可能な
温度であれば良い。この温度範囲は、金属アモル
フアス合金の組成、外部磁界の強さ、熱処理の処
理時間等に大きく左右される。一般的には、200
℃以上の温度であれば、本発明による効果が顕著
である。この処理温度を高くすれば、処理時間は
短くて良い。特に、この処理時間との関係から、
前述したτ０が分オーダーとなるような温度が好
ましい。 以下、本発明を実施例につき説明する。 実施例 原子比でFe4.7Co75.3Si4B16となるように、Fe、
Co、Si、Ｂの各々を秤量し、高周波誘導加熱炉
によつて溶解して母合金を作成した。この母合金
を原料として用い、本発明者らが先に特願昭52−
22937号として提案した圧延急冷装置によりこれ
を急冷して、厚さ20〜40μ、巾10〜15mmのリボン
状のアモルフアス合金を作成した。得られたリボ
ン状合金がアモルフアス（非晶質）であること
は、Ｘ線回折によつて確認した。また、示差熱分
析（DTA）により結晶化温度Tcry＝420℃を求
めた。このリボン状合金から切出した12×12mm2の
試料を、Ｈ＝2.4KOeの直流磁場中で定速回転さ
せながら、Ta＝370℃でta＝10分間熱処理を行な
つた。試料の温度はアルメルクロメル熱電対によ
りモニターした。熱処理後、試料を急冷した。 次いで、この試料から超音波加工機によつて、
外径10mm、内径６mmのリング状試料を打抜き、そ
の透磁率μを測定した。この透磁率μの測定は、
測定磁界10ｍOeの下でマクスウエルブリツジを
用いて行なつた。得られた回転数Ｒ（rpm）と透
磁率μとの関係を第５図に示す。 この第５図から分かるように、回転数Ｒと透磁
率μとの間の関係は、第４図の理論曲線と非常に
良く一致し、回転数Ｒがほぼ450、900、1350rpm
のところに夫々ピークが存在している。各ピーク
での値は1KHzの透磁率で30000〜40000位と推定
される。従つて、この結果から、透磁率μの実用
範囲即ち約10000以上の透磁率μを得るために
は、ピーク位置近傍の回転数Ｒを選べば良いこと
が分る。
第１図は誘導磁気異方性が一方向に飽和してい
るアモルフアス合金にその方向と直角の方向に磁
界をかけた時の時間による誘導磁気異方性の変化
を示すグラフ、第２図は時間τ０内での磁界の回
転角φ０を示す説明図、第３図は角度φ０内での
誘導磁気異方性ΔＫiの分布を示す説明図、第４
図は透磁率μとτ０×回転数Ｒとの間の理論的な
関係を示すグラフ、第５図はFe4.7Co75.3Si4B16な
る組成のアモルフアス合金における透磁率μと回
転数Ｒとの間の関係を示すグラフである。
るアモルフアス合金にその方向と直角の方向に磁
界をかけた時の時間による誘導磁気異方性の変化
を示すグラフ、第２図は時間τ０内での磁界の回
転角φ０を示す説明図、第３図は角度φ０内での
誘導磁気異方性ΔＫiの分布を示す説明図、第４
図は透磁率μとτ０×回転数Ｒとの間の理論的な
関係を示すグラフ、第５図はFe4.7Co75.3Si4B16な
る組成のアモルフアス合金における透磁率μと回
転数Ｒとの間の関係を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 非晶質磁性合金材料を、静止又は回動磁界中
で、この磁界に対して相対的に回転させながら、
その結晶化温度よりも低い温度範囲で熱処理する
ようにした非晶質磁性合金の製造方法において、
前記非晶質磁性合金材料と磁界との間の相対的な
回転速度が、 Ｒτ０＝0.5n Ｒ：回転速度（回転数） τ０：前記非晶質磁性合金材料が誘導磁気異方
性の熱平衡状態に達するまでの平均時間 ｎ：任意の自然数 で示される関係をほぼ満足するような条件下で前
記熱処理を行なうようにしたことを特徴とする方
法。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55153985A JPS5779157A (en) | 1980-10-31 | 1980-10-31 | Manufacture of amorphous magnetic alloy |
| CA000388301A CA1175685A (en) | 1980-10-31 | 1981-10-20 | Method of manufacturing an amorphous magnetic alloy |
| FR8119986A FR2493346B1 (fr) | 1980-10-31 | 1981-10-23 | Procede de preparation d'un alliage magnetique amorphe |
| DE19813142770 DE3142770A1 (de) | 1980-10-31 | 1981-10-28 | Verfahren zur herstellung einer amorphen magnetlegierung |
| SE8106413A SE443579B (sv) | 1980-10-31 | 1981-10-30 | Sett att framstella en amort magnetisk legering genom vermebehandling i magnetfelt |
| GB8132766A GB2088415B (en) | 1980-10-31 | 1981-10-30 | Amorphous magnetic alloys |
| NL8104958A NL8104958A (nl) | 1980-10-31 | 1981-11-02 | Werkwijze ter bereiding van een amorfe magnetische legering. |
| US06/564,729 US4639278A (en) | 1980-10-31 | 1983-12-23 | Method of manufacturing an amorphous magnetic alloy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55153985A JPS5779157A (en) | 1980-10-31 | 1980-10-31 | Manufacture of amorphous magnetic alloy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5779157A JPS5779157A (en) | 1982-05-18 |
| JPS6133058B2 true JPS6133058B2 (ja) | 1986-07-31 |
Family
ID=15574382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55153985A Granted JPS5779157A (en) | 1980-10-31 | 1980-10-31 | Manufacture of amorphous magnetic alloy |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4639278A (ja) |
| JP (1) | JPS5779157A (ja) |
| CA (1) | CA1175685A (ja) |
| DE (1) | DE3142770A1 (ja) |
| FR (1) | FR2493346B1 (ja) |
| GB (1) | GB2088415B (ja) |
| NL (1) | NL8104958A (ja) |
| SE (1) | SE443579B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63139380A (ja) * | 1986-12-02 | 1988-06-11 | Nitto Kogyo Kk | 電子写真用定着ロ−ラ− |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58107607A (ja) * | 1981-12-21 | 1983-06-27 | Sony Corp | 非晶質磁性材料の熱処理方法 |
| JPS599157A (ja) * | 1982-07-08 | 1984-01-18 | Sony Corp | 非晶質磁性合金の熱処理方法 |
| WO1984003010A1 (en) * | 1983-01-24 | 1984-08-02 | Western Electric Co | Magneto-electric pulse generating device |
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| US5671524A (en) * | 1994-09-19 | 1997-09-30 | Electric Power Research Institute, Inc. | Magnetic annealing of amorphous alloy for motor stators |
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| US6217672B1 (en) | 1997-09-24 | 2001-04-17 | Yide Zhang | Magnetic annealing of magnetic alloys in a dynamic magnetic field |
| US8628839B2 (en) * | 2005-12-26 | 2014-01-14 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Recording medium |
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| JP4916239B2 (ja) * | 2006-07-21 | 2012-04-11 | 富士ゼロックス株式会社 | 記録媒体及びシート |
| CN109385546A (zh) * | 2018-11-01 | 2019-02-26 | 上海大学 | 一种高温合金晶粒的细化方法 |
| CN109385590A (zh) * | 2018-11-01 | 2019-02-26 | 上海大学 | 一种单晶高温合金再结晶的控制方法 |
| CN117286430A (zh) * | 2023-09-22 | 2023-12-26 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种低磁导率非晶合金及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1146186A (fr) * | 1955-02-19 | 1957-11-07 | Procédé pour l'amélioration des propriétés mécaniques de matériaux et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé | |
| SE7511398L (sv) * | 1974-10-21 | 1976-04-22 | Western Electric Co | Magnetisk anordning |
| US4116728B1 (en) * | 1976-09-02 | 1994-05-03 | Gen Electric | Treatment of amorphous magnetic alloys to produce a wide range of magnetic properties |
| US4236946A (en) * | 1978-03-13 | 1980-12-02 | International Business Machines Corporation | Amorphous magnetic thin films with highly stable easy axis |
| JPS565962A (en) * | 1979-06-27 | 1981-01-22 | Sony Corp | Manufacture of amorphous magnetic alloy |
| JPS5638808A (en) * | 1979-09-05 | 1981-04-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Heat treatment for amorphous magnetic alloy in magnetic field |
| JPS5644746A (en) * | 1979-09-20 | 1981-04-24 | Tdk Corp | Amorphous magnetic alloy material for magnetic core for accelerating or controlling charged particle and its manufacture |
| US4249969A (en) * | 1979-12-10 | 1981-02-10 | Allied Chemical Corporation | Method of enhancing the magnetic properties of an Fea Bb Sic d amorphous alloy |
-
1980
- 1980-10-31 JP JP55153985A patent/JPS5779157A/ja active Granted
-
1981
- 1981-10-20 CA CA000388301A patent/CA1175685A/en not_active Expired
- 1981-10-23 FR FR8119986A patent/FR2493346B1/fr not_active Expired
- 1981-10-28 DE DE19813142770 patent/DE3142770A1/de active Granted
- 1981-10-30 GB GB8132766A patent/GB2088415B/en not_active Expired
- 1981-10-30 SE SE8106413A patent/SE443579B/sv not_active IP Right Cessation
- 1981-11-02 NL NL8104958A patent/NL8104958A/nl not_active Application Discontinuation
-
1983
- 1983-12-23 US US06/564,729 patent/US4639278A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63139380A (ja) * | 1986-12-02 | 1988-06-11 | Nitto Kogyo Kk | 電子写真用定着ロ−ラ− |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2088415B (en) | 1983-10-26 |
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| SE443579B (sv) | 1986-03-03 |
| DE3142770A1 (de) | 1982-06-24 |
| FR2493346A1 (fr) | 1982-05-07 |
| US4639278A (en) | 1987-01-27 |
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| GB2088415A (en) | 1982-06-09 |
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