JPS62227069A - 軟質Ｆｅ−Ｓｉ系鋳造合金 - 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】 艮亙光互 本発明は脆性改善効果、磁気特性、鋳造性に優れ、高電
気抵抗を有し、特にドツトプリンターヘッド材料用とし
て好適な軟質Ｆｅ−Ｓｉ系鋳造合金に関する。

丈米抜夏 ＯＡ機器の普及にともなって、周辺装置のひとつである
ワイヤドツトプリンターが多数生産されている。その性
能向上のひとつとして、印字速度のいっそうの高速化が
要求されている。

高速で打点を行なうためには、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、（イ）ヨークに励
磁される磁束の立上がりが急峻なこと、 （ロ）磁束のピークが大きいこと、および（ハ）電流を
切ったときに磁束の減衰が速やかなこと、 が必要である。すなわち、ヨークの磁気特性としては、 （イ）透磁率が高いこと、 （ロ）飽和磁束密度が高いこと、 が必要であり、電気特性として。

（ハ）ヨークに発生する渦電流を低減するよう電気抵抗
が大きいこと、 が必要である。

そのため従来、これらワイヤドツトプリンター用のヨー
クに好適に使用し得る材料として、ＦｅにＳＬを含有せ
しめて電気抵抗を高めたＦｅ−Ｓｉ系合金が使用されて
きた。このようなＦｅ−Ｓｉ系合金においてはＳＬの含
量が多くなればなる程、電気抵抗が高くなり、しかも上
記したヨークの磁気特性を満足するものとなる。しかし
ながら、ドツトプリンター用ヨークは形状が複雑である
ため、その製造は例えばロストワックス精密鋳造法によ
るのが一般的であるが、上記のＦｅ−Ｓｉ系合金におい
てＳｉの含量が高くなる程１例え１ｆＳｉ含量が４．５
％を越えると脆性が劣化し、型ばらしの際に鋳物が欠け
てしまうという問題点を有するものであった。

目　　　　　的 本発明は上記の如き従来の問題点を改善し、脆性を改良
し、磁気特性、鋳造性に優れ、高電気抵抗を有する高速
ドツトプリンター−用ヨークに好適な軟質Ｆｅ−Ｓｉ系
鋳造合金を提供することを目的とするものである。

構　　　成 本発明は、Ｓｉ：１０．０％以下を含有し、これにさら
に、 （１）ＴｉｔＶ、Ｚｒ、Ｎｂの少くとも１種：　Ｏ，０
１〜３．０％、 （２）　Ｃ：　０．０３〜０　、５％およびＴ　ｘ　＋
　Ｖ　ｔ　Ｍ　ｏ　ｔ　Ｚ　ｒ　ｔＮｂ、Ｗの少くとも
１種：　０．０１〜３．０％、（３）　Ｎ　：　０．０
０５〜０．２％およびＴｉ、　Ｚｒ　：　０．Ｏ１〜０
．３％、Ｂ　：　０．００１〜０．５％の少くとも１種
、ただしＴｉ、Ｚｒ、Ｈの合計が０．００１〜３．０％
、のいずれかの群の元素を含有し、残部が不可避不純物
を別にしてＦｅからなる合金、もしくはこれらの合金に
Ａρ：０．１〜５．０％および／またはＰｂ　：　０．
０３〜０．５％、Ｃａ　：　０．００５〜０．０５％、
Ｓｅ　：　０．０３〜０．３％、Ｔｅ　：　０．０１〜
０．２％の少くとも１種をさらに含有させた脆性改善効
果、磁気特性、鋳造性に優れ、高電気抵抗を有する軟質
Ｆｅ−８Ｌ系鋳造合金である。

なお、本明細書中の％はすべて重量％を示すものである
。

上記のような本発明はＦｅ−Ｓｉ合金におけるＳｉ含有
による脆化を、（１）マトリックスの結晶粒を微細化さ
せる。（２）微細な炭化物をマトリックス中に分散析出
させて結晶粒を微細化させる、（３）微細な窒化物をマ
トリックス中に分散析出させて結晶粒を微細化させる、
のいずれかの手段により改善し、結晶粒微細化効果によ
り、さらに磁気特性、高電気抵抗を付与し、さらに所望
によりＡｌおよび／またはＰｂ＊Ｃａ５ＳｅｅＴｅの少
くとも１種を含有させることにより八２の脆性改善作用
および／またはＰ　ｂ　ＨＣａ　＠　Ｓ　ｅ　＊　Ｔ　
ｅの被削性改善作用を付与せしめ高速ドツトプリンター
に要求されるヨークに誘起される磁束の立上りおよび減
衰が速やかで、磁束のピークが大きいこと等が満足され
、高速ドツトプリンターとして好適なＦｅ−５Ｌ系鋳造
合金を提供するものである。

以下に本発明合金の成分組成の限定理由を示す。

Ｓｉ：Ｓｉは磁気特性を改善するとともに電気抵抗を大
きくし渦電流を減少させるものであり、さらに脱酸作用
により磁気特性に悪影響のある酸素を除く作用を有する
。しかし、１０．０％を越えると非常に脆弱になって鋳
造性を害し、しかも飽和磁束密度が低下するようになる
。

Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ：　これらノ元素１ｔ、Ｆｅ−Ｓ
ｉ合金のマトリックスを微細化する元素であり、そのた
めにはこれら元素の少くとも１種を０．０１％以上とす
るが、３．０％を越えると軟磁気特性が低下するように
なる。

Ｃ，Ｔｉ、Ｖ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｗ：　Ｔｉ、Ｖ、Ｍ
ｏ、Ｚｒ。

Ｎｂ、ＷはＣと結合して微細な炭化物を形成し、結晶粒
を微細化する元素である。そのためには、これら元素の
少なくとも１種を０．０１％以上含有せしめることが必
要であるが、３．０％を越えると軟磁気特性が低下する
ようになる。また、Ｃは上記元素との微細な炭化物を形
成させるために０．０３％以上含有せしめることが必要
であるが、０．５％を越えると軟磁気特性が低下するよ
うになる。

Ｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｂ　：　Ｔｉ、Ｚｒ、ＢはＮと結合し
て微細な窒化物を形成し、結晶粒を微細化する元素であ
る。そのためには、これら元素の少なくとも１８を０．
０１％以上含有せしめることが必要であるが、Ｔｉ、Ｚ
ｒの少なくとも１種、またはＢはそれぞれ３．０％、０
．５％を越え、あるいはこれらの合計が３．０％を越え
ると軟磁気特性が低下するようになる。

また、Ｎは上記元素との微細な窒化物を形成させ゛るた
めにｏ、ｏｏｓ％以上含有せしめることが必要であるが
、０．２％を越えると軟磁気特性が低下するようになる
。

ＡＱ：ＡＱは脆性改善に効果的な元素であり、特にＮが
在存する場合はＮと窒化物を形成し結晶粒微細化を寄与
するものであり、そのためには０１１％以上含有せしめ
るが、５．０％を越えると飽和磁束密度が低下するよう
になる。

Ｐｂ、Ｃａ、Ｓｅ、Ｔｅ：これらの元素は快削性、被削
性に効果的な元素であり、最終研摩等が良好に実施し得
るものであり、そのためにはＰｂ　：　０．０３％以上
、　　Ｃａ　：　０．００５％以上、Ｓｅ：０．０３％
以上、Ｔｅ：０．０１％以上の少くとも１種を含有せし
める。しかしＰｂ：０．５％、Ｃａ　：　０．０５％、
　Ｓｅ：０．３％、Ｔｅ：０．２％を越えるようになる
と軟磁気特性に悪影響を及ぼすようになる。

上記の如き本発明合金を鋳造するにはロストワックス法
等の精密鋳造技術によって行えばよい。

以下に実施例を示す。

実施例 表に示す組成の軟質磁性材料を真空誘導炉で溶解し、ロ
ストワックス鋳型でリング状の磁気特性試験片（４５φ
×３３φｘ　ｉｏ　ｔ　）と棒状の電気抵抗試験片（５
φＸ　１００　Ｑ　）を鋳造し、真空中で１０５０℃に
２．５時間加熱する焼鈍をしてから試験を行った・ 結果を、磁気特性および電気抵抗の測定値とあわせて表
に示す。

鋳造後に熱処理した棒状のサンプルに仕上げ加工と同様
の旋盤加工を施して、加工性の良否を調べた。評価基準
はつぎのとおりである。

Ｏ良　　　好 Δ　不　　良（多少のカケを伴なう） ×不　可 比較例および従来品に対して１本発明の製品は優れた磁
気特性および電気特性を示し、ドツトプリンターヘッド
材料用として極めて好適であることがわかる。

（以下余白） 効　　　果 以上のようしこ、本発明によればＦｅ−Ｓｉ合金に結晶
粒微細化元素を添加し、炭素と炭化物形成元素を添加し
て微細な炭化物を分散析出させるとともに結晶粒を微細
化し、もしくは窒素と窒化物形成元素を添加して微細な
窒化物を分散析出させるとともに結晶粒を微細化するも
のであり、　これにより高Ｓｉ含有に起因する合金の脆
化を著しく改善することができ、しかも磁気特性、電気
特性および鋳造性を良好ならしめることができ、高速ド
ツトプリンターヘッド材料として極めて好適なＦｅ−３
Ｌ系鋳造合金が提供され、当業界においてその意義は大
きい。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｓｉ：１０．０％以下を含有し、これにさらに。 （１）Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂの少くとも１種：０．０１
   〜３．０％、 （２）Ｃ：０．０３〜０．５％およびＴｉ、Ｖ、Ｍｏ、
   Ｚｒ、Ｎｂ、Ｗの少くとも１種：０．０１〜３．０％。 （３）Ｎ：０．００５〜０．２％およびＴｉ、Ｚｒ：０
   ．０１〜０．３％、Ｂ：０．００１〜０．５％の少くと
   も１種、ただしＴｉ、Ｚｒ、Ｂの合計が０．００１〜３
   ．０％、 のいずれかの群の元素を含有し、残部が不可避不純物を
   別にしてＦｅからなる脆性改善効果、磁気特性、鋳造性
   に優れ、高電気抵抗を有する軟質Ｆｅ−Ｓｉ系鋳造合金
   。 ２、Ａｌ：０．１〜５．０％をさらに含有させた特許請
   求の範囲第１項記載の軟質Ｆｅ−Ｓｉ系鋳造合金。 ３、Ｐｂ：０．０３〜０．５％、Ｃａ：０．００５〜０
   ．０５％、Ｓｅ：０．０３〜０．３％、Ｔｅ：０．０１
   〜０．２％の少くとも１種をさらに含有させた特許請求
   の範囲第１項または第２項記載の軟質Ｆｅ−Ｓｉ系鋳造
   合金。