JPS625974B2 - - Google Patents
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- JPS625974B2 JPS625974B2 JP56200045A JP20004581A JPS625974B2 JP S625974 B2 JPS625974 B2 JP S625974B2 JP 56200045 A JP56200045 A JP 56200045A JP 20004581 A JP20004581 A JP 20004581A JP S625974 B2 JPS625974 B2 JP S625974B2
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- Japan
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- magnetic
- alloy
- magnetic permeability
- corrosion resistance
- jis
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Landscapes
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
Description
本発明は高透磁率が要求される磁気シールド部
材に適用して良好な磁気特性を有し、さらに磁気
特性を失うことなく耐食性、熱間加工性を改善し
た磁気シールド用高透磁率合金に関するものであ
る。 Ni―Fe系高透磁率合金を用いた磁気シールド
部材は、例えばテープレコーダー等の磁気記録装
置における磁気ヘツドのシールドケースとして広
く用いられている。なかでもMo，Cu等を含む高
Niパーマロイ（JIS―PC材）および低Niパーマロ
イ（JIS―PB材）が多く用いられている。前者は
高透磁率・高耐食性を有するが、高価なNiを76
重量％（以下単に％と記す。）以上と多量に含
み、さらに高価なMoをも含有しているため、磁
性合金の中では価格が高いという欠点がある。ま
た後者はNi量が45％程度であるため安価でかつ
10エルステツドにおける磁束密度B10が14000ガウ
スと高い反面、耐食性が極端に劣ると共に初透磁
率μｉが5000で前者に比べ低いという欠点があ
る。例えば安価な45％Ni―Feパーマロイを磁気
シールド用ヘツドケースとして用いるためには、
耐食性が劣るために防錆処理としてメツキ処理を
施す必要があり、かえつて高価となる。 故に従来のJIS―PC材では、磁気特性に優れ、
高耐食性を有し、かつ安価な磁性合金材料を得る
ことは困難であつた。しかしながら、工業的には
安価で磁気特性・耐食性・熱間加工性を兼ね備え
た優れた磁性合金が強く要望されている。 本発明は上記の要望に対してなされたもので、
JIS―PC材の諸特性を十分維持しながら高価なNi
量を数％〜20％程度低減し、さらに高価なMoを
全く含まない磁気シールド部材に好適な新規の高
透磁率合金を提供するものである。 ところで、Ni―Fe合金にCuを添加したNi―Fe
―Cu合金についての研究は古くから行なわれて
おり、優れた磁気特性（μｉ＝14000）を有する
ことはよく知られている（例えばBozorth著
“Ferromagnetism”D.Nostrand Company，
1951）。しかしながら上記合金系において、Cu量
が10％以上では熱間加工性を著しく劣化させると
いう欠点があるため実用化が困難であつた。 本発明者らは上記欠点を改善し、さらにNi―
Fe―Cu三元系合金よりも優れた透磁率を有し、
また熱間加工性・耐食性に優れた高透磁率合金の
研究を重ねてきた。その結果、Ni57〜74％、
Cu12〜32％、残部Feからなる合金で、しかもそ
のFeの一部をSiおよびMgで置きかえることによ
り、三元系合金よりも透磁率は数段向上し、初透
磁率μi＝170000、最大透磁率μn＝220000が得ら
れ、熱間加工性についても著しく改善され、さら
に耐食性についてはJIS―PC材よりも優れること
を見い出した。 本発明は以上の結果に基づきなされたもので、
本発明磁性合金は、Ni57〜74％、Cu12〜32％、
Si0.3〜3.0％、Mg0.001〜0.02％および残部Feか
らなることを特徴とする。 ここでNiは57〜74％の範囲で高透磁率を有す
るが、Niが57％未満では透磁率が低下し、耐食
性も著しく劣り、また74％を越えるとCu量12％
以上の添加により透磁率の低下が著しい。さらに
Niが74％を越えるものは、省資源低価格化を考
慮すれば工業的に不利となる。 Cuは12〜32％の範囲内では高透磁率を有する
がCuが12％未満ではNi量が74％を越えないと高
透磁率が得られず、Cuが32％を越えると初透磁
率μiが低下し熱間加工性も劣化する。 Siは、本合金の耐食性を改善すると共に磁歪お
よび磁気異方性を小さくするために添加するもの
である。Siを添加することにより磁性焼鈍の際に
合金表面層に薄いSiの酸化被膜が形成され、これ
が一種の不働態被膜として働き耐食性を向上させ
る。Siの酸化被膜を形成させるためにはSiを0.3
％以上添加する必要があり、0.3％未満では、酸
化被膜が形成されず耐食性を劣化させる。またSi
を3.0％を越えて添加しても、酸化被膜が形成さ
れ耐食性を向上させるが、同時に磁束密度B10が
著しく低下すると共に磁歪および磁気異方性が大
きくなる。以上のことからSiの添加量は0.3〜3.0
％の範囲が耐食性を高めさらに磁歪および磁気異
方性を小さくするために好適である。 Mgは本合金の熱間加工性を改善するために添
加するものであり、0.001％未満では効果は現わ
れず、0.02％を越えると初透磁率が低下し実用に
供し得ない。（なお詳細は実施例１で述べる）。 Feは残量を構成するものであるが、必ず含ま
れるものである。飽和磁束密度を3500ガウス以上
のものを得るためにはFeは６％以上であること
が必要である。より好ましくはFeは７〜16％の
範囲にあることが良く、この範囲で透磁率も高く
かつ飽和磁束密度も高い値が得られる。これにつ
いては後述する実施例からも認められる。 なお本発明合金に脱酸剤、脱硫剤としてAl，
Ｃ，Ca，Mn等を総量で１％以下添加してもよ
い。 次に実施例について本発明を説明する。 ＜実施例―１＞ 表１に示す組成のNi，Cu，Si，MgおよびFeの
全量３Kgをマグネシアルツボ中で真空高周波誘導
炉により溶解した後、鉄型に鋳込み、Cuの偏析
の生じない適当な冷却速度で室温まで冷却して鋳
塊を得た。ここで冷却速度の調整について説明す
る。 一般には、組成均一な溶湯を鋳型に注湯してイ
ンゴツトを得ており、注湯後の冷却速度は自然放
冷のため徐冷である。しかしながらCu量が10％
を越える本発明合金の場合、注湯後徐冷するとイ
ンゴツト表面とインゴツト内部でCu量が変動す
る。即ち偏析を起す。この変動は0.3〜１％にも
達する。この変動を小さくするためには、注湯後
の冷却速度を速くすると良い。すなわち急冷すれ
ば良い。この急冷方法としては種々考えられる
が、注湯後直ちに鋳型とインゴツトを分離させ、
このインゴツトを流水により急速冷却させる方法
が用いられる。これにより、Cu量の変動を小さ
くすることができた。 こうして得た鋳塊を1300℃で５時間均質化焼鈍
を行なつた後、厚さ10mmのJIS―13号試験片
（JISZ2201による）を切り出した。
材に適用して良好な磁気特性を有し、さらに磁気
特性を失うことなく耐食性、熱間加工性を改善し
た磁気シールド用高透磁率合金に関するものであ
る。 Ni―Fe系高透磁率合金を用いた磁気シールド
部材は、例えばテープレコーダー等の磁気記録装
置における磁気ヘツドのシールドケースとして広
く用いられている。なかでもMo，Cu等を含む高
Niパーマロイ（JIS―PC材）および低Niパーマロ
イ（JIS―PB材）が多く用いられている。前者は
高透磁率・高耐食性を有するが、高価なNiを76
重量％（以下単に％と記す。）以上と多量に含
み、さらに高価なMoをも含有しているため、磁
性合金の中では価格が高いという欠点がある。ま
た後者はNi量が45％程度であるため安価でかつ
10エルステツドにおける磁束密度B10が14000ガウ
スと高い反面、耐食性が極端に劣ると共に初透磁
率μｉが5000で前者に比べ低いという欠点があ
る。例えば安価な45％Ni―Feパーマロイを磁気
シールド用ヘツドケースとして用いるためには、
耐食性が劣るために防錆処理としてメツキ処理を
施す必要があり、かえつて高価となる。 故に従来のJIS―PC材では、磁気特性に優れ、
高耐食性を有し、かつ安価な磁性合金材料を得る
ことは困難であつた。しかしながら、工業的には
安価で磁気特性・耐食性・熱間加工性を兼ね備え
た優れた磁性合金が強く要望されている。 本発明は上記の要望に対してなされたもので、
JIS―PC材の諸特性を十分維持しながら高価なNi
量を数％〜20％程度低減し、さらに高価なMoを
全く含まない磁気シールド部材に好適な新規の高
透磁率合金を提供するものである。 ところで、Ni―Fe合金にCuを添加したNi―Fe
―Cu合金についての研究は古くから行なわれて
おり、優れた磁気特性（μｉ＝14000）を有する
ことはよく知られている（例えばBozorth著
“Ferromagnetism”D.Nostrand Company，
1951）。しかしながら上記合金系において、Cu量
が10％以上では熱間加工性を著しく劣化させると
いう欠点があるため実用化が困難であつた。 本発明者らは上記欠点を改善し、さらにNi―
Fe―Cu三元系合金よりも優れた透磁率を有し、
また熱間加工性・耐食性に優れた高透磁率合金の
研究を重ねてきた。その結果、Ni57〜74％、
Cu12〜32％、残部Feからなる合金で、しかもそ
のFeの一部をSiおよびMgで置きかえることによ
り、三元系合金よりも透磁率は数段向上し、初透
磁率μi＝170000、最大透磁率μn＝220000が得ら
れ、熱間加工性についても著しく改善され、さら
に耐食性についてはJIS―PC材よりも優れること
を見い出した。 本発明は以上の結果に基づきなされたもので、
本発明磁性合金は、Ni57〜74％、Cu12〜32％、
Si0.3〜3.0％、Mg0.001〜0.02％および残部Feか
らなることを特徴とする。 ここでNiは57〜74％の範囲で高透磁率を有す
るが、Niが57％未満では透磁率が低下し、耐食
性も著しく劣り、また74％を越えるとCu量12％
以上の添加により透磁率の低下が著しい。さらに
Niが74％を越えるものは、省資源低価格化を考
慮すれば工業的に不利となる。 Cuは12〜32％の範囲内では高透磁率を有する
がCuが12％未満ではNi量が74％を越えないと高
透磁率が得られず、Cuが32％を越えると初透磁
率μiが低下し熱間加工性も劣化する。 Siは、本合金の耐食性を改善すると共に磁歪お
よび磁気異方性を小さくするために添加するもの
である。Siを添加することにより磁性焼鈍の際に
合金表面層に薄いSiの酸化被膜が形成され、これ
が一種の不働態被膜として働き耐食性を向上させ
る。Siの酸化被膜を形成させるためにはSiを0.3
％以上添加する必要があり、0.3％未満では、酸
化被膜が形成されず耐食性を劣化させる。またSi
を3.0％を越えて添加しても、酸化被膜が形成さ
れ耐食性を向上させるが、同時に磁束密度B10が
著しく低下すると共に磁歪および磁気異方性が大
きくなる。以上のことからSiの添加量は0.3〜3.0
％の範囲が耐食性を高めさらに磁歪および磁気異
方性を小さくするために好適である。 Mgは本合金の熱間加工性を改善するために添
加するものであり、0.001％未満では効果は現わ
れず、0.02％を越えると初透磁率が低下し実用に
供し得ない。（なお詳細は実施例１で述べる）。 Feは残量を構成するものであるが、必ず含ま
れるものである。飽和磁束密度を3500ガウス以上
のものを得るためにはFeは６％以上であること
が必要である。より好ましくはFeは７〜16％の
範囲にあることが良く、この範囲で透磁率も高く
かつ飽和磁束密度も高い値が得られる。これにつ
いては後述する実施例からも認められる。 なお本発明合金に脱酸剤、脱硫剤としてAl，
Ｃ，Ca，Mn等を総量で１％以下添加してもよ
い。 次に実施例について本発明を説明する。 ＜実施例―１＞ 表１に示す組成のNi，Cu，Si，MgおよびFeの
全量３Kgをマグネシアルツボ中で真空高周波誘導
炉により溶解した後、鉄型に鋳込み、Cuの偏析
の生じない適当な冷却速度で室温まで冷却して鋳
塊を得た。ここで冷却速度の調整について説明す
る。 一般には、組成均一な溶湯を鋳型に注湯してイ
ンゴツトを得ており、注湯後の冷却速度は自然放
冷のため徐冷である。しかしながらCu量が10％
を越える本発明合金の場合、注湯後徐冷するとイ
ンゴツト表面とインゴツト内部でCu量が変動す
る。即ち偏析を起す。この変動は0.3〜１％にも
達する。この変動を小さくするためには、注湯後
の冷却速度を速くすると良い。すなわち急冷すれ
ば良い。この急冷方法としては種々考えられる
が、注湯後直ちに鋳型とインゴツトを分離させ、
このインゴツトを流水により急速冷却させる方法
が用いられる。これにより、Cu量の変動を小さ
くすることができた。 こうして得た鋳塊を1300℃で５時間均質化焼鈍
を行なつた後、厚さ10mmのJIS―13号試験片
（JISZ2201による）を切り出した。
【表】
試料番号No.１〜No.６から切り出された上記試片
を用いて1200℃でアルゴン雰囲気中にて引張試験
を行なつた。この時のひずみ速度は4.2×10-1を
用いた。Mg量と初透磁率μiおよび断面収縮率と
の関係を第１図に示す。ここで断面収縮率が大き
い程、加工性が良好であることを表わしている。
この図より初透磁率μiはMg量が増加するにした
がい低下し、Mg量が0.02％を越えるとμi＜10000
となり高透磁率合金として実用に供し難いことが
わかる。また断面収縮率はMg量が増加すると共
に大きくなり、Mg量が0.02％以上では飽和状態
を呈している。 次に試料番号No.１およびNo.３から切り出した試
片を用いて800〜1300℃の適当な温度で引張試験
を行なつた。雰囲気、ひずみ速度は上記と同様と
した。この時の試験温度と断面収縮率との関係を
第２図に示す。この図よりMgを添加した試片
（No.３）はMg無添加の試片（No.１）に比べ断面収
縮率が大きくなつていることがわかる。 以上より断面収縮率に及ぼすMgの影響は著し
く大であることがわかる。すなわちMgを0.001〜
0.02％の範囲で添加することにより熱間加工性は
改善される。 ＜実施例―２＞ 実施例―１と同様にして表２に示す組成の鋳塊
得、通常の熱間加工および冷間加工により板厚
0.5mmの板材を作製した。ここで熱間加工の際、
本発明材においてはカド割れ・耳割れ等が全く発
生せず熱間加工性は良好であつたが、比較例の試
料番号No.１においては、耳割れが多数発生し、熱
間加工性は著しく悪かつた。そしてこれらの板材
より磁気測定用試料（外径45mm、内径33mmのリン
グ）および耐食性試験用試料（50mm×50mm）を作
成し、これらの試料に磁性焼鈍を施した。磁気測
定は、初透磁率μi、最大透磁率μn、保磁力Ｈc
および磁束密度B10について行ない、その結果を
表２に示す。また耐食性試験には塩水噴霧試験
（35℃、５％塩水）を用いた。この時の結果を表
２に示す。
を用いて1200℃でアルゴン雰囲気中にて引張試験
を行なつた。この時のひずみ速度は4.2×10-1を
用いた。Mg量と初透磁率μiおよび断面収縮率と
の関係を第１図に示す。ここで断面収縮率が大き
い程、加工性が良好であることを表わしている。
この図より初透磁率μiはMg量が増加するにした
がい低下し、Mg量が0.02％を越えるとμi＜10000
となり高透磁率合金として実用に供し難いことが
わかる。また断面収縮率はMg量が増加すると共
に大きくなり、Mg量が0.02％以上では飽和状態
を呈している。 次に試料番号No.１およびNo.３から切り出した試
片を用いて800〜1300℃の適当な温度で引張試験
を行なつた。雰囲気、ひずみ速度は上記と同様と
した。この時の試験温度と断面収縮率との関係を
第２図に示す。この図よりMgを添加した試片
（No.３）はMg無添加の試片（No.１）に比べ断面収
縮率が大きくなつていることがわかる。 以上より断面収縮率に及ぼすMgの影響は著し
く大であることがわかる。すなわちMgを0.001〜
0.02％の範囲で添加することにより熱間加工性は
改善される。 ＜実施例―２＞ 実施例―１と同様にして表２に示す組成の鋳塊
得、通常の熱間加工および冷間加工により板厚
0.5mmの板材を作製した。ここで熱間加工の際、
本発明材においてはカド割れ・耳割れ等が全く発
生せず熱間加工性は良好であつたが、比較例の試
料番号No.１においては、耳割れが多数発生し、熱
間加工性は著しく悪かつた。そしてこれらの板材
より磁気測定用試料（外径45mm、内径33mmのリン
グ）および耐食性試験用試料（50mm×50mm）を作
成し、これらの試料に磁性焼鈍を施した。磁気測
定は、初透磁率μi、最大透磁率μn、保磁力Ｈc
および磁束密度B10について行ない、その結果を
表２に示す。また耐食性試験には塩水噴霧試験
（35℃、５％塩水）を用いた。この時の結果を表
２に示す。
【表】
【表】
以上の結果より本発明合金はJIS―PB材（試料
番号No.14）に比べ磁気特性および耐食性に優れて
おり、またJIS―PC材（試料番号No.12、13）と同
等の磁気特性を有し、耐食性の面ではJIS―PC材
よりも優れており、96時間の塩水噴霧試験によつ
ても発錆がない。 以上述べた如く本発明合金は高透磁率合金とし
て従来使用されているJIS―PC材と同等あるいは
同等以上の特性を有し、しかも熱間加工性に優
れ、安価であるので、例えば磁気記録装置におけ
る磁気ヘツドのシールドケースに使用して好適で
ある。
番号No.14）に比べ磁気特性および耐食性に優れて
おり、またJIS―PC材（試料番号No.12、13）と同
等の磁気特性を有し、耐食性の面ではJIS―PC材
よりも優れており、96時間の塩水噴霧試験によつ
ても発錆がない。 以上述べた如く本発明合金は高透磁率合金とし
て従来使用されているJIS―PC材と同等あるいは
同等以上の特性を有し、しかも熱間加工性に優
れ、安価であるので、例えば磁気記録装置におけ
る磁気ヘツドのシールドケースに使用して好適で
ある。
第１図は本発明合金を1200℃で引張試験した時
のMg量と初透磁率μiおよび断面収縮率との関係
を示し、第２図は本発明合金と比較材を引張試験
したときの試験温度と断面収縮率との関係を示
す。
のMg量と初透磁率μiおよび断面収縮率との関係
を示し、第２図は本発明合金と比較材を引張試験
したときの試験温度と断面収縮率との関係を示
す。
Claims (1)
- １ 重量％でNi57〜74％、Cu12〜32％、Si0.3〜
3.0％、Mg0.001〜0.02％および残部Feからなる
高透磁率合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56200045A JPS58104149A (ja) | 1981-12-14 | 1981-12-14 | 高透磁率合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56200045A JPS58104149A (ja) | 1981-12-14 | 1981-12-14 | 高透磁率合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58104149A JPS58104149A (ja) | 1983-06-21 |
| JPS625974B2 true JPS625974B2 (ja) | 1987-02-07 |
Family
ID=16417902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56200045A Granted JPS58104149A (ja) | 1981-12-14 | 1981-12-14 | 高透磁率合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58104149A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5284119A (en) * | 1975-12-31 | 1977-07-13 | Daido Steel Co Ltd | Iron nickel system high permeability alloy |
| JPS5734311A (en) * | 1980-08-11 | 1982-02-24 | Toshiba Corp | Magnetic shielding parts |
-
1981
- 1981-12-14 JP JP56200045A patent/JPS58104149A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5284119A (en) * | 1975-12-31 | 1977-07-13 | Daido Steel Co Ltd | Iron nickel system high permeability alloy |
| JPS5734311A (en) * | 1980-08-11 | 1982-02-24 | Toshiba Corp | Magnetic shielding parts |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58104149A (ja) | 1983-06-21 |
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