JPH01290743A

JPH01290743A - 磁性合金材料の製造方法

Info

Publication number: JPH01290743A
Application number: JP63120434A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Nitta; 智博新田; Koichi Tamaki; 玉城　幸一; Hiroshi Sato; 博佐藤
Original assignee: Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 1988-05-19
Filing date: 1988-05-19
Publication date: 1989-11-22

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】〈産業上の利用分野〉本発明はへッドコアギに用いられる磁性合金材料の製造
方法に関し、さらに詳しくは、Ｆｅ。

Ｇａ、Ｓｉを主成分とし、これに添加元素を０％らしく
は１０％以下を含有する磁性合金材料の製造方法に関す
る。

〈従来の技術〉近年磁気記録はその高密度化および高信頼性化に伴い、
記録媒体の高保磁力化が進んでおり、特にカードリーダ
分野では旧Ｑｈ−ＨＣカードの実用化が検討されている
。このため高保磁力媒体に十分書き込み可能な高飽和磁
束密度を有するヘッドコア材の開発が進められている。

カードリーダ分野では、ヘッドコア材としては高飽和磁
束密度を有するＦｅ−８ｉ−Ａ、Ｉ１合金が従来より使
用されている。しかし実用化されているＦｅ−３Ｌ−Ａ
１合金の飽和磁束密度Ｂ１゜は８０００〜９０００Ｇ程
度である。これに対し、今後要求されるヘッドコア材と
してのＢ＋ｏは９０００Ｇ以上、さらに好ましくは１２
０００　Ｇ以上である。

一方、最近Ｆｅ−３Ｌ−Ａｊ金合金りも高いＢｌ＋＋が
得られる材料として、Ｆｅ−Ｇａ−３Ｌ合金薄膜が提案
されている（例えば特開昭６１−２３４５０９号公報、
特願昭６２−８７５８８号公報等）。

［発明が解決しようとする課題］しかし、これらはいずれも薄膜に関する実験結果であり
、バルク状のヘッドとしての可能性については何ら示唆
しうるものではない。

本発明者らによれば、Ｆｅ−Ｇａ−３Ｌ合金はＦｅ−３
Ｌ−ＡＮ合金と同様に固くて脆い材料であり、冷間圧延
により板状に加工することが不可能である。また、熱間
圧延は容易ではなく、加熱方法、シース方法、圧延条件
等を選択することにより可能であるが工業的に安定して
製造するには、種々の問題がある。

上記のＦｅ−Ｇａ−３Ｌ合金をバルク状ヘッドとして実
用化するためには、健全な鋳塊を安定して製造する技術
および研削加工技術を確立する必要がある。

Ｆｅ−Ｇａ−３Ｌ合金の健全な鋳塊を得る方法について
の先行技術は全く提案されてない、しかし本発明者らの
予備実験で鋳造後の冷却過程、特に溶湯温度から９００
℃までの温度域及び９００〜３００℃の温度域の冷却速
度をそれぞれ規定することにより、鋳造割れがなく、し
かも巣に代表される内部欠陥のない健全な鋳塊を得るこ
とが可能であることを見い出した。

そこで、本発明は上記のような実状に鑑みなされたもの
で、その技術的課題はＦｅ、Ｇａ、Ｓｔを主成分とし、
必要に応じて添加元素を含有してなる組成的に均一な溶
湯から、鋳造割れがなく、内部欠陥のない鋳塊を製造す
る磁性合金材料の製造方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］本発明によれば、重量％でＧａ７〜１５％、Ｓｉ４〜１
２％、残部Ｆｅを主成分として含む組成的に均一な溶湯
を任意の形状を有する鋳型に注湯して鋳塊を製造する磁
性合金材料の製造方法において、溶湯温度から９００℃
までの温度域を２０〜ｂに９００〜３００℃までの温度域を５℃／ｎｉｎ以下の
冷却速度で冷却して鋳塊を製造することを特徴とする磁
性合金材料の製造方法が得られる。

ここで、Ｇａ量を７〜１５％（重量％、以下単に％で示
す）、Ｓｌ量を４〜１２％としたのは、この範囲外では
磁気特性のなかでら保磁力、透磁率が著しく劣化するた
めである。

更に添加元素としては、磁気特性の改善、耐食性の改善
及び研削加工性の改善のためにＡｊ。

Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ。

Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ。

Ｃｏ、　Ｎｉ　、　Ｃｕ、　Ａｇ、　Ａｕ、　Ｓｎ、Ｇ
ｅ、白金族元素、希土類元素等を１種又は２種以上合わ
せて１０％以下含有させるしのである。この場合に１０
％を超えると飽和磁束密度の低下を招く。

更に、本発明において、溶湯温度は約１４５０℃と、し
、この温度から９００℃までの温度域の冷却速度を２０
〜ｂｎｉｎ未満では特にＧａのＩＮ折が顕著となり、５００
℃／ｌｉｎを超えると鋳造歪みが大きくなり、鋳塊にク
ラック又は割れが生じる。また、こ　−きに用いる鋳型
としては、鉄鋳型もしくは銅鋳型が好ましい、さらに、
鋳型は予め２００〜７００℃に加熱された状態で使用す
るのが最も好ましい。

この場合の加熱温度は２００　’Ｃよりも低いと効果が
明らかでなく、７００℃を超えると鋳型が溶湯によって
損傷を受ける。

９００℃から３００　’Ｃまでの温度域の冷却速度を５
’Ｃ／ｎｉｎ以下としたのは、５℃／ｎｉｎよりも速い
と鋳塊にクラックが生じるためで、特に１０℃／ｎｉｎ
よりも速い場合は、鋳塊が完全に破壊してしまう、この
冷却速度は０．５℃／ｎｉｎ以上が特に好ましい速度で
ある。そして１℃／ｎｉｎ以下でも何ら鋳塊には問題は
ないが、冷却に要する時間が長く実用的でない。

ゼお、３００℃以下の温度域の冷却速度は、鋳造割れに
関与しないので任意に選択してよい。

以上本発明の冷却速度範囲をまとめて第１図に斜線で示
した。

〈実施例〉本発明の実施例について説明する。

実施例１１１％Ｇａ−９％５ｉ−ＦｅよりなるＦｅ−Ｇａ−３ｔ
合金をアルミナルツボを用いて真空中で高周波溶解を行
ない組成的に均一な溶湯を得た。

この溶湯を１４５０℃に保持した後、Ａｒガス雰囲気中
で５００℃に加熱された鉄鋳型に注湯した０次いで鋳塊
の温度が９００℃に達した時に、鋳型の温度を制御しな
がら冷却させた。鋳塊の温度が３００℃に達しな時に、
鋳型より鋳塊を取り出し自然放冷した。鋳塊の大きさは
ｍ　２００　ｌｌｌ＋、横１５０化、高さ１０關とした
。

表−１に上記した溶湯の冷却速度を種々に変化さぜなと
きの、鋳塊の割れの状況および巣、偏析の有無について
の結果を示した。この表において巣については超音波探
傷法により検査し、偏析については順微鏡観察及びＥ　
Ｐ　Ｍ　Ａ観察により調べな。

これより、溶湯温度（１４５０℃）から９００℃までの
冷却速度が２０〜５００℃で、９００〜３００℃までの
冷却速度が５℃／ｌｉｎ以下のｋｌ〜５は鋳造割れ、巣
、偏析などが生じなかった。

比較の為に、実施例１と同一組成のＦｅ−Ｇａ−３ｉ合
金より、溶湯の冷却速度が実施例１と異なる鋳塊（ＮＯ
，６〜隔８）の実施例１と同様な試験を行ったときの結
果についても表−１に併記した。

実施例２次に添加元素を含有したＦｅ−Ｇａ−３ｔ合金を実施例
１の騎３と同様な方法で溶湯を作製し、冷却して鋳塊（
１１０９〜騎１３）を得なＪ１９〜随１３についてもこ
の鋳塊を実施例１と同様の試験を行なったときの結果を
表−１に併せて示した。

これより、添加元素を含有している場合でも、本発明の
冷却速度範囲内で鋳造すれば健全な鋳塊が得られること
がわかる。

また、ここでは９００℃以下の冷却を鋳型中で行なった
が、９００℃に達した時に鋳型から鋳塊を速やかに取り
出し、あらかじめ９００’Ｃに加熱保持されている保温
炉（例えばシリコニツ！−炉）に入れ、その後温度を制
御しながら冷却してもよい。

以下余白〈発明の効果〉以上述べたように、本発明によれば、組成的に均一な溶
湯から、冷却速度を調節することにより、組成的に均一
で鋳造割れがなく、健全なｎ魂を得ることができ、磁気
へラドコア用材料として十分適用可能な磁性合金材料の
製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】第１図は、本発明の磁性合金材料製造方法の冷却速度範
囲を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

１．重量％でＧａ７〜１５％、Ｓｉ４〜１２％及び残部
Ｆｅを主成分として含む組成的に均一な溶湯を任意の形
状を有する鋳型に注湯して鋳塊を製造する磁性合金材料
の製造方法において、溶湯温度から９００℃までの温度
域を２０〜５００℃／ｍｉｎの冷却速度で冷却し、さら
に９００〜３００℃までの温度域を５℃／ｍｉｎ以下の
冷却速度で冷却して鋳塊を製造することを特徴とする磁
性合金材料の製造方法。