JPH01123021A - 希土類金属−鉄合金棒の磁気歪応答を増大するための熱処理方法 - Google Patents
希土類金属−鉄合金棒の磁気歪応答を増大するための熱処理方法Info
- Publication number
- JPH01123021A JPH01123021A JP63252233A JP25223388A JPH01123021A JP H01123021 A JPH01123021 A JP H01123021A JP 63252233 A JP63252233 A JP 63252233A JP 25223388 A JP25223388 A JP 25223388A JP H01123021 A JPH01123021 A JP H01123021A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rod
- magnetostrictive
- temperature
- alloy
- increasing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 30
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims description 15
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 title claims description 10
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 title claims description 10
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 25
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 13
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N dysprosium atom Chemical compound [Dy] KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N holmium atom Chemical compound [Ho] KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N terbium atom Chemical compound [Tb] GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910001117 Tb alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims 1
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 5
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 5
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 4
- 238000004857 zone melting Methods 0.000 description 4
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 229910001279 Dy alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N35/00—Magnetostrictive devices
- H10N35/80—Constructional details
- H10N35/85—Magnetostrictive active materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/52—Alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B33/00—After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N35/00—Magnetostrictive devices
- H10N35/01—Manufacture or treatment
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Magnetic Treatment Devices (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明の分野は磁気歪合金及び該合金からの棒の製造方
法にある。特に、本発明は希土類金属−鉄合金磁気歪棒
の磁気歪応答の増大に関する。
法にある。特に、本発明は希土類金属−鉄合金磁気歪棒
の磁気歪応答の増大に関する。
近年、磁気歪化合物、特に、希土類金属−鉄合金類の開
発にかなりの研究が充てられている。これらの開発はフ
ェロマグネチック・マテリアルス（Ｆｅｒｒｏｍａｇｎ
ｅｔｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）第１巻［イー・ビー゛
つオルフース（Ｅ、Ｐ、１４ｏ１＋ＩｆａｒＬｈ）編、
ノース・ホーランド出版（Ｎｏｒｔｈ−Ｈｏｌｌａｎｄ
Ｐｕｂ、Ｃｏ、）刊（１９８０年）］の第７章、第５
３１〜５８９頁にニー・イー・クラーク〈＾、Ｅ、Ｃ１
ａｒｋ）により要約されている。上記研究の主要な目的
は大きな室温磁気歪定数をもつ希土類金属−鉄合金類を
開発することにあった。
発にかなりの研究が充てられている。これらの開発はフ
ェロマグネチック・マテリアルス（Ｆｅｒｒｏｍａｇｎ
ｅｔｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）第１巻［イー・ビー゛
つオルフース（Ｅ、Ｐ、１４ｏ１＋ＩｆａｒＬｈ）編、
ノース・ホーランド出版（Ｎｏｒｔｈ−Ｈｏｌｌａｎｄ
Ｐｕｂ、Ｃｏ、）刊（１９８０年）］の第７章、第５
３１〜５８９頁にニー・イー・クラーク〈＾、Ｅ、Ｃ１
ａｒｋ）により要約されている。上記研究の主要な目的
は大きな室温磁気歪定数をもつ希土類金属−鉄合金類を
開発することにあった。
これらの特性をもつ技術的に重要な合金類はテルビウム
並びにジスプロシウム及び／またはホルミウムの合金類
を包含する。希土類金属及び鉄の想定割合は室温磁気歪
が最大であり且つ磁気異方性が最小であるように変化さ
せられる。現在、この主の最も技術的に発達した合金は
式Ｔ ｂｘＤ Ｖ ＋ −ｘＦ ｅｌ、ｓ−ｘＦｅ１．
５〜２．ａ（式中、には０．２７〜０．３５である）に
より表される。最適な比は米国特許第４．３０８，４７
４号明、ｉａＩ書に記載されているチルフェノール−Ｄ
（Ｔ ｅｒｆｅｎｏｌ −Ｄ ）として既知であるＴ
ｂｏ、：＋ＤＹｏ、７Ｆｅ＋−ｓである。
並びにジスプロシウム及び／またはホルミウムの合金類
を包含する。希土類金属及び鉄の想定割合は室温磁気歪
が最大であり且つ磁気異方性が最小であるように変化さ
せられる。現在、この主の最も技術的に発達した合金は
式Ｔ ｂｘＤ Ｖ ＋ −ｘＦ ｅｌ、ｓ−ｘＦｅ１．
５〜２．ａ（式中、には０．２７〜０．３５である）に
より表される。最適な比は米国特許第４．３０８，４７
４号明、ｉａＩ書に記載されているチルフェノール−Ｄ
（Ｔ ｅｒｆｅｎｏｌ −Ｄ ）として既知であるＴ
ｂｏ、：＋ＤＹｏ、７Ｆｅ＋−ｓである。
該希土類金属−鉄合金は正確な化合物であり、結晶形態
または多結晶形態で存在できる。該合金類から相長い部
材（すなわち棒）を製造する際に、結晶の粒子配向は高
磁気歪を得るために必須である。微結晶の軸方向の粒子
配向は磁気歪定数を１増大するのみならず、結晶粒界で
の内部損失をも低減する。これは特に低印加磁界で高磁
気歪が必要である用途において重要である。（上記引用
のクラークの第５４５〜５４７頁を参照されたい）。
または多結晶形態で存在できる。該合金類から相長い部
材（すなわち棒）を製造する際に、結晶の粒子配向は高
磁気歪を得るために必須である。微結晶の軸方向の粒子
配向は磁気歪定数を１増大するのみならず、結晶粒界で
の内部損失をも低減する。これは特に低印加磁界で高磁
気歪が必要である用途において重要である。（上記引用
のクラークの第５４５〜５４７頁を参照されたい）。
チルフェノールタイプ合金から形成された磁気歪棒のよ
うな鋳造したままの状態の磁気歪棒はマクマスタース（
ＭｃＭａｓｔｅｒｓ）の米国特許第４，６０９，４０２
号明細書に記載されているような浮遊帯法により処理す
ることができる。鋳造したままの状態の磁気歪棒に連続
帯域融解及び再凝固を施す。この方法の最適な実施態様
において、得られた磁気歪棒は該棒の長さ方向に延長さ
れた実質上細長い単結晶である。長さ方向に整列してい
る単結晶は成長軸と平行の＜１１２＞方向をもち、双晶
面界は結晶の＜１１１＞方向に垂直である。［バーホー
ベン（Ｖｅｒｈｏｅｖｅｎ）らのＭｅｔ、Ｔｒａｎｓ、
１１８ Ａ ：２２３〜２３１を参照されたい］、バ
ーホーベンらにより記載されているように、通常類似の
特性をもつ磁気歪棒は、合金の液化カラムを連続的に凝
固させる方向性凝固技法により製造することができる。
うな鋳造したままの状態の磁気歪棒はマクマスタース（
ＭｃＭａｓｔｅｒｓ）の米国特許第４，６０９，４０２
号明細書に記載されているような浮遊帯法により処理す
ることができる。鋳造したままの状態の磁気歪棒に連続
帯域融解及び再凝固を施す。この方法の最適な実施態様
において、得られた磁気歪棒は該棒の長さ方向に延長さ
れた実質上細長い単結晶である。長さ方向に整列してい
る単結晶は成長軸と平行の＜１１２＞方向をもち、双晶
面界は結晶の＜１１１＞方向に垂直である。［バーホー
ベン（Ｖｅｒｈｏｅｖｅｎ）らのＭｅｔ、Ｔｒａｎｓ、
１１８ Ａ ：２２３〜２３１を参照されたい］、バ
ーホーベンらにより記載されているように、通常類似の
特性をもつ磁気歪棒は、合金の液化カラムを連続的に凝
固させる方向性凝固技法により製造することができる。
該操作は成長軸にほぼ平行なく１１２＞方向をもつ整列
された多結晶を生ずる。浮遊帯法により製造される軸方
向に整列した単結晶棒、及び帯域凝固法により製造され
る軸方向に整列した多結晶棒は最初に製造された時と同
様の磁気歪応答を示す。
された多結晶を生ずる。浮遊帯法により製造される軸方
向に整列した単結晶棒、及び帯域凝固法により製造され
る軸方向に整列した多結晶棒は最初に製造された時と同
様の磁気歪応答を示す。
キクマスタースの米国特許第４，６０９，４０２号明細
書は、鋳造したままの状態の浮遊帯法により処理された
棒を熱処理して相平衡を得ることができることを記載し
ている（第７欄、１６〜２０行）、この開示は以下のよ
うに書いである：「方向性配向された棒類を減圧管状炉
チェンバ中で処理して相平衡を得ることができる。これ
は９５０℃で、５日間で完了することが提唱されている
０割れを回避するために、ゆっくりとした冷却期間通常
１夜が望ましい、」 上述の記載は単結晶タイプの磁気
歪棒についてのものであり、相平衡熱処理が磁気歪特性
に影響を及ぼすことは何ら提唱されていない。
書は、鋳造したままの状態の浮遊帯法により処理された
棒を熱処理して相平衡を得ることができることを記載し
ている（第７欄、１６〜２０行）、この開示は以下のよ
うに書いである：「方向性配向された棒類を減圧管状炉
チェンバ中で処理して相平衡を得ることができる。これ
は９５０℃で、５日間で完了することが提唱されている
０割れを回避するために、ゆっくりとした冷却期間通常
１夜が望ましい、」 上述の記載は単結晶タイプの磁気
歪棒についてのものであり、相平衡熱処理が磁気歪特性
に影響を及ぼすことは何ら提唱されていない。
磁気歪特性の改良は磁気歪棒を８７０〜１１００℃の範
囲の温度へ加熱し、軸方向に圧縮した時に磁気歪棒に対
する磁気歪応答が実質上増加するまで該温度範囲内に該
棒を保持することにより得られる。次に、該棒を環境温
度すなわち室温に冷却する。
囲の温度へ加熱し、軸方向に圧縮した時に磁気歪棒に対
する磁気歪応答が実質上増加するまで該温度範囲内に該
棒を保持することにより得られる。次に、該棒を環境温
度すなわち室温に冷却する。
磁気歪応答を増加させるための温度保持は相平衡を得る
ために必要な時間より非常に短時間に行なうことができ
、すなわち９５０℃のような昇温下で５日間にわたり該
棒を保持する必要はない。
ために必要な時間より非常に短時間に行なうことができ
、すなわち９５０℃のような昇温下で５日間にわたり該
棒を保持する必要はない。
本発明方法の利点は２０〜３０分間のような非常に■時
間で得ることができる。
間で得ることができる。
なぜ短時間の熱処理が磁気歪応答を改善するのかの説明
は不知である。結晶ｍ道中で相平衡を得ることに関係す
ることであるかも明らかではない。
は不知である。結晶ｍ道中で相平衡を得ることに関係す
ることであるかも明らかではない。
更に、なぜ磁気歪応答の改善が、該棒を軸方向への圧縮
した時に主に観察されるのかも解明できない。
した時に主に観察されるのかも解明できない。
本発明方法はＲＦ ｅｘ合金磁気歪歪式式中、Ｒは１種
または２種以上の希土類金属類であり、Ｆｅは鉄であり
、×は１．５〜２．０である）へ通常適用できる。好適
な実施態様において、磁気歪合金は鉄及びテルビウム（
Ｔ ｂ）並びにジスプロシウム（Ｄ ｙ）及び／または
ホルミウム（Ｈｏ）から形成されている。業界における
現在の状況に基づいて、チルフェノールタイプ合金類が
最適であると思われる。該合金類は式”ｒｂＸＤｙ、−
ＸＦｅ１．ｓ 〜２．１１（式中、Ｘは０．２７〜０．
３５である）により示される。これらの合金を調製する
際に、工業用等級の電解鉄及び純粋な希土類金属を使用
する。金属類は少なくとも９９．９重量％の純度である
ことが好ましい。
または２種以上の希土類金属類であり、Ｆｅは鉄であり
、×は１．５〜２．０である）へ通常適用できる。好適
な実施態様において、磁気歪合金は鉄及びテルビウム（
Ｔ ｂ）並びにジスプロシウム（Ｄ ｙ）及び／または
ホルミウム（Ｈｏ）から形成されている。業界における
現在の状況に基づいて、チルフェノールタイプ合金類が
最適であると思われる。該合金類は式”ｒｂＸＤｙ、−
ＸＦｅ１．ｓ 〜２．１１（式中、Ｘは０．２７〜０．
３５である）により示される。これらの合金を調製する
際に、工業用等級の電解鉄及び純粋な希土類金属を使用
する。金属類は少なくとも９９．９重量％の純度である
ことが好ましい。
磁気歪合金棒の形成及び鋳造方法はマクマスタースの米
国特許第４．ｓｏ９，４ｏｚ＊明細書に記載されている
。金属成分を洗浄後、該成分を秤量し、慣用のアーク溶
解装置により合金化する。このようにして形成されたボ
タン様物または指様物を溶融るつぼに装入し、該るつぼ
内で希土類金属−鉄合金の均質溶融体を形成する。上記
に引用した特許明ＭＪ書に記載されているように、溶融
合金をアルゴン圧により該るつぼから石英管へ押し出し
、該石英管内で凝固して棒を鋳造することができる。
国特許第４．ｓｏ９，４ｏｚ＊明細書に記載されている
。金属成分を洗浄後、該成分を秤量し、慣用のアーク溶
解装置により合金化する。このようにして形成されたボ
タン様物または指様物を溶融るつぼに装入し、該るつぼ
内で希土類金属−鉄合金の均質溶融体を形成する。上記
に引用した特許明ＭＪ書に記載されているように、溶融
合金をアルゴン圧により該るつぼから石英管へ押し出し
、該石英管内で凝固して棒を鋳造することができる。
鋳造したままの状態の棒に連続帯域融解及び再凝固を施
して軸方向の粒子配向を得、該棒を実質上単結晶形態へ
転換することができる０例えば、棒は直径０．５〜１．
２ｃｍ、長さ１５〜２５ｃｏ＋をもつ紺長い円筒状部材
の形態であることができる。
して軸方向の粒子配向を得、該棒を実質上単結晶形態へ
転換することができる０例えば、棒は直径０．５〜１．
２ｃｍ、長さ１５〜２５ｃｏ＋をもつ紺長い円筒状部材
の形態であることができる。
鋳造したままの状態の多結晶棒に連続帯域融解を施す場
合には、謹棒はその未支持端部と垂直に並べることがで
き、溶融帯域は鎖式に沿って該棒の低端部から上端部へ
上方へ移動させることができる。溶融帯域の寸法及びそ
の上方への移動速度を制御して棒の形状を維持する。更
に詳細には、帯域融解及び再凝固を行なうための装置の
説明を包含する上記に引用した特許明１１！ＩＩＩ書の
記載を参照することができる。
合には、謹棒はその未支持端部と垂直に並べることがで
き、溶融帯域は鎖式に沿って該棒の低端部から上端部へ
上方へ移動させることができる。溶融帯域の寸法及びそ
の上方への移動速度を制御して棒の形状を維持する。更
に詳細には、帯域融解及び再凝固を行なうための装置の
説明を包含する上記に引用した特許明１１！ＩＩＩ書の
記載を参照することができる。
本発明方法に使用するための多結晶棒はバーホーベンら
のＭｃ［、Ｔｒａｎｓ３．１１８Ａ：２２３〜２３１に
記載されている方向性凝固技法により製造することがで
きる。該操作において、合金の液（ヒカラムをその低端
部から上端部へ連続的に凝固させる。これは棒を通過す
る熱の流れの低端部区域からの除去を提供することによ
り行なうことができる。この方向性凝固凝固の池の詳細
及び種類は方向性磁気歪体の連続製造方法と題する１９
８７年３月１３日付けの関連出願である米国特許出願第
２５，５７２号［特願昭６３−５８５４２号（出願日：
昭和６３年３月１４日）に説明されている。
のＭｃ［、Ｔｒａｎｓ３．１１８Ａ：２２３〜２３１に
記載されている方向性凝固技法により製造することがで
きる。該操作において、合金の液（ヒカラムをその低端
部から上端部へ連続的に凝固させる。これは棒を通過す
る熱の流れの低端部区域からの除去を提供することによ
り行なうことができる。この方向性凝固凝固の池の詳細
及び種類は方向性磁気歪体の連続製造方法と題する１９
８７年３月１３日付けの関連出願である米国特許出願第
２５，５７２号［特願昭６３−５８５４２号（出願日：
昭和６３年３月１４日）に説明されている。
通常、本発明方法は軸方向に整列された単結晶または軸
方向に整列された多結晶をもつ最初に形成されるような
磁気歪体へ適用できる。
方向に整列された多結晶をもつ最初に形成されるような
磁気歪体へ適用できる。
加熱した磁気歪合金は非常に反応性であるために、磁気
歪体を処理する間化学反応から保護しなければならない
。例えば、磁気歪体は不活性ガスまたは減圧条件下で石
英中に封入することができる。アルゴンまたはヘリウム
が適当な不活性ガスである。
歪体を処理する間化学反応から保護しなければならない
。例えば、磁気歪体は不活性ガスまたは減圧条件下で石
英中に封入することができる。アルゴンまたはヘリウム
が適当な不活性ガスである。
磁気歪体の加熱は電気抵抗炉のような適当な炉中で行な
うことができる。上述の封入操作によるような化学反応
に対して保護された棒の場合には、３棒を炉内に挿入し
て炉を徐々に加熱することができる。所望の温度に既に
加熱されている炉内へ棒を挿入することが好適な操作で
ある。加熱が緩やかであると、棒の結晶構造が保護され
る傾向にある。同様に、熱処理の終了後、炉の加熱を止
めて徐々に冷却することができる。
うことができる。上述の封入操作によるような化学反応
に対して保護された棒の場合には、３棒を炉内に挿入し
て炉を徐々に加熱することができる。所望の温度に既に
加熱されている炉内へ棒を挿入することが好適な操作で
ある。加熱が緩やかであると、棒の結晶構造が保護され
る傾向にある。同様に、熱処理の終了後、炉の加熱を止
めて徐々に冷却することができる。
通常、熱処理に必要な温度は８７０〜１１００℃の範囲
内である。好適な温度範囲は９００〜１０００℃である
。磁気歪体を上記範囲内の温度へ加熱した後、軸方向に
圧縮した時に磁気歪体の磁気歪応答が実質上増大するま
で上記範囲内の温度を保持する。これは１〜５分間のよ
うな短い保持時間で達成することができるが、通常少な
くとも２０〜３０分間の保持時間が好適である。しかし
、保持時間は相平衡を得るために必要なような長時間を
必要とするものではない。例えば、２０分〜６時間の範
囲内の保持時間で通常充分である。
内である。好適な温度範囲は９００〜１０００℃である
。磁気歪体を上記範囲内の温度へ加熱した後、軸方向に
圧縮した時に磁気歪体の磁気歪応答が実質上増大するま
で上記範囲内の温度を保持する。これは１〜５分間のよ
うな短い保持時間で達成することができるが、通常少な
くとも２０〜３０分間の保持時間が好適である。しかし
、保持時間は相平衡を得るために必要なような長時間を
必要とするものではない。例えば、２０分〜６時間の範
囲内の保持時間で通常充分である。
より長い保持時間を使用することもできるが、棒。
の温度保持は全ての場合において２４時間以内に完了す
ることができる。
ることができる。
本発明方法及び得られる結果を以下の実験例により更に
説明する。
説明する。
２つの試料を以下のように調製した：（１）チルフェノ
ールＴ ｂ ｏ 、 ３ Ｄ ｙ ｏ 、 ７ Ｆ ｅ
＋ 、ｓ合金の鋳造したままの状態の棒を浮遊融解（
ｆｌｏａｔ ｍｅ４ｔｉｎｇ）及び再凝固により処理し
て成長軸に対して゛平行なく１１２〉方向をもつ双晶形
成された単結晶を遣った（直径＝６ｎ＋ｍ、長さ＝５ｃ
ｍ）；及び（２）チルフェノールＴｂｏ、３Ｄｙｏ、７
Ｆｅ１．、ｓ棒を方向性凝固により処理して成長軸とほ
ぼ平行なく１１２＞方向をもつ整列された多結晶を造っ
た（直径＝８ｔＩｍ、長さ＝５ｃｍ）。
ールＴ ｂ ｏ 、 ３ Ｄ ｙ ｏ 、 ７ Ｆ ｅ
＋ 、ｓ合金の鋳造したままの状態の棒を浮遊融解（
ｆｌｏａｔ ｍｅ４ｔｉｎｇ）及び再凝固により処理し
て成長軸に対して゛平行なく１１２〉方向をもつ双晶形
成された単結晶を遣った（直径＝６ｎ＋ｍ、長さ＝５ｃ
ｍ）；及び（２）チルフェノールＴｂｏ、３Ｄｙｏ、７
Ｆｅ１．、ｓ棒を方向性凝固により処理して成長軸とほ
ぼ平行なく１１２＞方向をもつ整列された多結晶を造っ
た（直径＝８ｔＩｍ、長さ＝５ｃｍ）。
供試試料の棒をアルゴン雰囲気下でタンタル容器中に封
入し、アルゴン３有石英管の内側に設置した。封入した
棒を９５０℃へ加熱し、該温度に１時間保持し、次に、
空冷した。熱処理前及び熱処理後の磁気歪パラメーター
を下記の表Ａ中に比較する。
入し、アルゴン３有石英管の内側に設置した。封入した
棒を９５０℃へ加熱し、該温度に１時間保持し、次に、
空冷した。熱処理前及び熱処理後の磁気歪パラメーター
を下記の表Ａ中に比較する。
表 Ａ
供試 Ｐ＝Ｏｋｓｉ（３）
Ｐ＝２ｋｓｉ（３）が［もｊ工」ｙ℃ｐ−込７川Ｕ夛
２ λ（ｘＦｅ１．５〜２．５１’） λハ
■Ｊ１ぺｙＨＴ前 単結晶 １ ｔｔｏｐｐ伯 １．４０ｐｐ＋ｎ
１０ｅ １６８０ｐｐ＋ｎ １．１０ｐｐｍ１
０ｅ整列した多結晶 ９８０ｐｐｍ １．１８ｐｐ＋ｎ１０ｅ １
６００ｐｐ＋ｎ １．２０ｐｐｍ１０ｅＨＴ後 単結晶 ８６０ｐｐｍ １．ｌｐｐｍ１０ｅ
１９４０ｐｐｍ ２．６４ｐｐｍ１０ｅ整列
した多結晶 ９７０ｐｐ＋ｎ ２．２ｐｐｍ１０ｅ １７
６５ｐｐ＋ｎ １．９５ｐｐ＋ｎ１０ｅ（１）：λ
は２．５ｋｏｅ及び圧力Ｐでの軸方向の磁気歪（ｐｐｍ
）である。
Ｐ＝２ｋｓｉ（３）が［もｊ工」ｙ℃ｐ−込７川Ｕ夛
２ λ（ｘＦｅ１．５〜２．５１’） λハ
■Ｊ１ぺｙＨＴ前 単結晶 １ ｔｔｏｐｐ伯 １．４０ｐｐ＋ｎ
１０ｅ １６８０ｐｐ＋ｎ １．１０ｐｐｍ１
０ｅ整列した多結晶 ９８０ｐｐｍ １．１８ｐｐ＋ｎ１０ｅ １
６００ｐｐ＋ｎ １．２０ｐｐｍ１０ｅＨＴ後 単結晶 ８６０ｐｐｍ １．ｌｐｐｍ１０ｅ
１９４０ｐｐｍ ２．６４ｐｐｍ１０ｅ整列
した多結晶 ９７０ｐｐ＋ｎ ２．２ｐｐｍ１０ｅ １７
６５ｐｐ＋ｎ １．９５ｐｐ＋ｎ１０ｅ（１）：λ
は２．５ｋｏｅ及び圧力Ｐでの軸方向の磁気歪（ｐｐｍ
）である。
（２）：Ｈは磁界であり、λ／Ｈは歪／磁界の強さの比
（ｐｐ＋ｎ１０ｃ）である。
（ｐｐ＋ｎ１０ｃ）である。
（３）：軸方向圧縮（ｋｓｉ）
表Ａから観察できるように、熱処理は、２ｋｓｉの軸方
向の圧縮条件下で単結晶棒及び多結晶棒の両方の磁気歪
応答をかなり改善した。該棒を圧縮していない時（Ｏｋ
ｓｉ）、観察される磁気歪応答は熱処理前後で同程度の
値であった。
向の圧縮条件下で単結晶棒及び多結晶棒の両方の磁気歪
応答をかなり改善した。該棒を圧縮していない時（Ｏｋ
ｓｉ）、観察される磁気歪応答は熱処理前後で同程度の
値であった。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ＲＦ＿ｘ合金磁気歪棒（式中、Ｒは１種または２種
以上の希土類金属であり、Ｆｅは鉄であり、且つｘは１
．５〜２．０である）であって、該棒が実質上軸方向に
整列した単結晶形態または軸方向に整列した多結晶形態
である磁気歪棒の磁気歪応答の増大方法において、該棒
を８７０〜１１００℃の温度へ加熱し、該棒を軸方向に
圧縮した時に該棒の磁気歪応答がかなり増大するまで該
棒を前記温度に保持し、該棒を環境温度すなわち室温ま
で冷却し、前記温度保持工程が相平衡を得るために必要
な時間より短い時間で行なわれ、且つ２４時間以内に完
了することを特徴とする磁気歪棒の磁気歪の増大方法。 ２、磁気歪棒が実質上軸方向に整列した単結晶棒である
請求項１記載の方法。 ３、磁気歪棒が実質上軸方向に整列した多結晶棒である
請求項１記載の方法。 ４、温度保持が２０分〜６時間行なわれ、完了する請求
項１ないし３のいずれか１項記載の方法。 ５、ＲＦｅ＿ｘ合金が鉄及びテルビウム（Ｔｂ）並びに
ジスプロシウム（Ｄｙ）及び／またはホルミウム（Ｈｏ
）から形成される請求項１ないし３のいずれか１項記載
の方法。 ６、ＲＦｅ＿ｘ合金は式Ｔｂ＿ｘＤｙ＿１＿−＿ｘＦｅ
＿１＿．＿５＿〜＿２＿．＿０（式中、ｘは０．２７〜
０．３５である）により表される請求項１ないし３のい
ずれか１項記載の方法。 ７、磁気歪棒が９００〜１０００℃の温度へ加熱される
請求項１ないし３のいずれか１項記載の方法。 ８、鉄及びテルビウム（Ｔｂ）並びにジスプロシウム（
Ｄｙ）及び／またはホルミウム（Ｈｏ）の磁気歪合金か
ら形成された棒であって、該棒が実質上長さ方向に整列
した単結晶の形態である棒の磁気歪応答の増大方法にお
いて、 （ａ）該棒を９００〜１０００℃の範囲内の温度へ加熱
し； （ｂ）該棒を２０分間〜６時間にわたり前記温度範囲に
保持し；且つ （ｃ）前記棒を環境温度すなわち室温へ冷却し、該各工
程が化学的反応から該棒を保護しながら行なわれること
を特徴とする棒の磁気歪応答の増大方法。 ９、磁気歪合金は式Ｔｂ＿ｘＤｙ＿１＿−＿ｘＦｅ＿１
＿．＿５〜＿２＿．＿０（式中、ｘは０．２７〜０．３
５である）により表される請求項８記載の方法。 １０、磁気歪合金がＴｂ＿０＿．＿３Ｄｙ＿０＿．＿７
Ｆｅ＿１＿．＿９である請求項８記載の方法。 １１、鉄及びテルビウム（Ｔｂ）並びにジスプロシウム
（Ｄｙ）及び／またはホルミウム（Ｈｏ）の磁気歪合金
から形成された棒であって、該棒が実質上長さ方向に整
列した多結晶の形態である棒の磁気歪応答の増大方法に
おいて、 （ａ）該棒を９００〜１０００℃の範囲内の温度へ加熱
し； （ｂ）該棒を２０分間〜６時間にわたり前記温度範囲に
保持し；且つ （ｃ）前記棒を環境温度すなわち室温へ冷却し、該各工
程が化学的反応から該棒を保護しながら行なわれること
を特徴とする棒の磁気歪応答の増大方法。 １２、磁気歪合金は式Ｔｂ＿ｘＤｙ＿１＿−＿ｘＦｅ＿
１＿．＿５〜＿２＿．＿０（式中、ｘは０．２７〜０．
３５である）により表される請求項１１記載の方法。 １３、磁気歪合金がＴｂ＿０＿．＿３Ｄｙ＿０＿．＿７
Ｆｅ＿１＿．＿９である請求項１１記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US108,492 | 1987-10-14 | ||
| US07/108,492 US4849034A (en) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | Thermal treatment for increasing magnetostrictive response of rare earth-iron alloy rods |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01123021A true JPH01123021A (ja) | 1989-05-16 |
Family
ID=22322524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63252233A Pending JPH01123021A (ja) | 1987-10-14 | 1988-10-07 | 希土類金属−鉄合金棒の磁気歪応答を増大するための熱処理方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4849034A (ja) |
| EP (1) | EP0312063A1 (ja) |
| JP (1) | JPH01123021A (ja) |
| NO (1) | NO884573L (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07256719A (ja) * | 1993-10-27 | 1995-10-09 | Ferromatik Milacron Mas Bau Gmbh | 殊に射出成形機において閉鎖圧力を発生させるための装置 |
| WO1999034182A1 (fr) * | 1997-12-26 | 1999-07-08 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Capteur de charge |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5249117A (en) * | 1989-04-26 | 1993-09-28 | The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Adaptive control systems |
| US5039943A (en) * | 1990-05-08 | 1991-08-13 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Magnetostrictive magnetometer |
| US5328813A (en) * | 1992-06-30 | 1994-07-12 | The Dow Chemical Company | Method for the preparation of optical recording media containing overcoat |
| WO1994001861A1 (en) * | 1992-07-10 | 1994-01-20 | Wangtek, Inc. | Servo controlled magnetic head positioner |
| US5731881A (en) * | 1994-11-04 | 1998-03-24 | Ohio Electronic Engravers, Inc. | Engraving method and apparatus using cooled magnetostrictive actuator |
| US5491559A (en) * | 1994-11-04 | 1996-02-13 | Ohio Electronic Engravers, Inc. | Method and apparatus for engraving using a magnetostrictive actuator |
| JP3059928B2 (ja) * | 1996-01-12 | 2000-07-04 | トヨタ自動車株式会社 | 磁歪線および変位検出装置 |
| WO1998011357A1 (en) | 1996-09-12 | 1998-03-19 | Etrema Products, Inc. | Compact actuator and controller and pumping apparatus for same |
| US6624539B1 (en) | 1997-05-13 | 2003-09-23 | Edge Technologies, Inc. | High power ultrasonic transducers |
| US6273966B1 (en) | 1998-12-03 | 2001-08-14 | Etrema Products, Inc. | High performance rare earth-transition metal magnetostrictive materials |
| JP3827307B2 (ja) * | 2000-07-21 | 2006-09-27 | シーメンス ヴィディーオー オートモーティヴ コーポレイション | テルビウム系希土類磁歪合金の温度特性の金属学的及び機械的補償 |
| KR100405960B1 (ko) * | 2001-10-12 | 2003-11-14 | 한국과학기술원 | 일방향으로 응고된 거대자기변형 재료를 이용한 고분자복합재료의 제조방법 |
| JP4076075B2 (ja) * | 2002-05-16 | 2008-04-16 | Ｔｄｋ株式会社 | 超磁歪材料の熱処理方法 |
| GB0719246D0 (en) * | 2007-10-03 | 2007-11-14 | Feonic Plc | Transducer for vibration absorbing, sensing and transmitting |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4609402A (en) * | 1985-10-28 | 1986-09-02 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Method of forming magnetostrictive rods from rare earth-iron alloys |
-
1987
- 1987-10-14 US US07/108,492 patent/US4849034A/en not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-10-07 JP JP63252233A patent/JPH01123021A/ja active Pending
- 1988-10-13 NO NO88884573A patent/NO884573L/no unknown
- 1988-10-13 EP EP88117050A patent/EP0312063A1/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07256719A (ja) * | 1993-10-27 | 1995-10-09 | Ferromatik Milacron Mas Bau Gmbh | 殊に射出成形機において閉鎖圧力を発生させるための装置 |
| WO1999034182A1 (fr) * | 1997-12-26 | 1999-07-08 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Capteur de charge |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO884573L (no) | 1989-04-17 |
| NO884573D0 (no) | 1988-10-13 |
| US4849034A (en) | 1989-07-18 |
| EP0312063A1 (en) | 1989-04-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH01123021A (ja) | 希土類金属−鉄合金棒の磁気歪応答を増大するための熱処理方法 | |
| Srisukhumbowornchai et al. | Large magnetostriction in directionally solidified FeGa and FeGaAl alloys | |
| Verhoeven et al. | Directional solidification and heat treatment of Terfenol-D magnetostrictive materials | |
| CA1309320C (en) | Continuous method for manufacturing grain-oriented magnetostrictive bodies | |
| US4609402A (en) | Method of forming magnetostrictive rods from rare earth-iron alloys | |
| US4818304A (en) | Method of increasing magnetostrictive response of rare earth-iron alloy rods | |
| Nesbitt et al. | Physical Structure and Magnetic Anisotropy of Alnico 5. Part II | |
| JP7385884B2 (ja) | 過飽和固溶軟磁性材料及びその製造方法 | |
| JPH07235438A (ja) | 配向されたかつ集合組織された磁気化合物を準備するための方法 | |
| Das et al. | Correlation between microstructure and coercivity of amorphous (Fe0. 82B0. 18) 0.90 Tb0. 05La0. 05 alloy ribbons | |
| JP3230581B1 (ja) | 微小重力環境下での超磁歪材料の製造方法 | |
| Jones et al. | The structure of high-purity copper ingots nucleated at large undercoolings | |
| CN106555041B (zh) | 一种提高FeGa合金磁致伸缩性能的方法 | |
| JPH0337181A (ja) | 希土類金属と遷移金属とからなる巨大磁歪合金ロツドの製造方法 | |
| JP3367069B2 (ja) | 超磁歪合金ロッドの製造方法 | |
| CN112410524A (zh) | 热处理方法、多晶样品制备方法及磁致伸缩材料 | |
| JP3769606B2 (ja) | 非磁性高強度材料の製造方法 | |
| JP3769605B2 (ja) | 配向組織または異方的組織を有する材料の製造方法 | |
| CN121250212A (zh) | 金掺杂铁镓合金磁致伸缩材料制备方法及材料 | |
| Warchol et al. | Growth of sizable single crystals of Y–Co Compounds | |
| JPS6027743B2 (ja) | 永久磁石合金の製造方法 | |
| TWI307367B (en) | Method for producing magnetically active shape memory metal alloy | |
| Li et al. | Effect of the primary phase on grain coarsening in undercooled Fe-Co alloys | |
| JPH01221820A (ja) | 角形ヒステリシス磁性リード片の製造法ならびにリードスイッチ | |
| JPH04297545A (ja) | 超磁歪材料の製造方法 |