JPH0196097A - Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金単結晶の育成法 - Google Patents
Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金単結晶の育成法Info
- Publication number
- JPH0196097A JPH0196097A JP62252237A JP25223787A JPH0196097A JP H0196097 A JPH0196097 A JP H0196097A JP 62252237 A JP62252237 A JP 62252237A JP 25223787 A JP25223787 A JP 25223787A JP H0196097 A JPH0196097 A JP H0196097A
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は磁気ヘッド等の磁気製品に使用されるＦｅ−８
ｉ−Ａｌ系合金単結晶の育成法に関し、とくに大口径で
合金組成の偏析等が少ない良好な単結晶を形成するに適
したＦ ｅ −８ｉ −ＡＩ 系合金単結晶の育成法に
関する。
ｉ−Ａｌ系合金単結晶の育成法に関し、とくに大口径で
合金組成の偏析等が少ない良好な単結晶を形成するに適
したＦ ｅ −８ｉ −ＡＩ 系合金単結晶の育成法に
関する。
Ｆｅ−８ｉ−Ａｌ系磁性合金（登録商標センダスト）は
、きわめてすぐれた高透磁率、高硬度の合金であり、オ
ーディオ用の磁気ヘッド、ＶＴＲ又はＲ−ＤＡＴ用の磁
気ヘッドの材料として使用されている。
、きわめてすぐれた高透磁率、高硬度の合金であり、オ
ーディオ用の磁気ヘッド、ＶＴＲ又はＲ−ＤＡＴ用の磁
気ヘッドの材料として使用されている。
しかしながら、上記Ｆｅ−８ｉ−Ａｌ系磁性合金は、多
結晶材であり、このため磁気ヘッド材として使用した場
合は、磁気ヘッドのギヤ、プ形成時に存在する結晶粒の
面方位により磁気テープへの磁力のバラツキが生じたり
、あるいは結晶粒界の存在により、互いの結合力が弱ま
って機械的強度が脆く研削、切削加工時のカケ、チッピ
ング、クラック等の問題点がある。
結晶材であり、このため磁気ヘッド材として使用した場
合は、磁気ヘッドのギヤ、プ形成時に存在する結晶粒の
面方位により磁気テープへの磁力のバラツキが生じたり
、あるいは結晶粒界の存在により、互いの結合力が弱ま
って機械的強度が脆く研削、切削加工時のカケ、チッピ
ング、クラック等の問題点がある。
一方、Ｆｅ−８ｉ−Ａｌ系合金の単結晶は、結晶粒界が
存在しないため機械的強度が強いこと、又フ、シ定な面
方位を選ぶことにより磁気テープへの磁力のバラツキが
小さくなり耐摩耗性が向上することが知られているが、
そのｔ１１１００育成が充分ではなく、形成される単結
晶体の径が小さいことや、合金組成に偏析が生じたりし
て上記単結晶性イ■の効果が得られず、又生産に適さな
かった。
存在しないため機械的強度が強いこと、又フ、シ定な面
方位を選ぶことにより磁気テープへの磁力のバラツキが
小さくなり耐摩耗性が向上することが知られているが、
そのｔ１１１００育成が充分ではなく、形成される単結
晶体の径が小さいことや、合金組成に偏析が生じたりし
て上記単結晶性イ■の効果が得られず、又生産に適さな
かった。
例えば、一般に電子ビーム帯溶融法による育成では、試
料の径を大きくしようとすると育成時における溶融物が
外へ流れ出したり、蒸発による組成偏析が大きくなり、
又一般に、ブリッジマン法による育成では常圧でルツボ
内の試料を溶融し、除々に冷却するので、七＜に蒸発に
よる組成偏析が大きくなる。
料の径を大きくしようとすると育成時における溶融物が
外へ流れ出したり、蒸発による組成偏析が大きくなり、
又一般に、ブリッジマン法による育成では常圧でルツボ
内の試料を溶融し、除々に冷却するので、七＜に蒸発に
よる組成偏析が大きくなる。
そこで本発明は、上記問題点を解決すべく大口径で合金
組成偏析の少ないＦｅ−Ｓｉ−Ａｊ’系磁性合金弔結晶
の育成法を目的としたものである。
組成偏析の少ないＦｅ−Ｓｉ−Ａｊ’系磁性合金弔結晶
の育成法を目的としたものである。
〔問題点を解決するための手段及び作用〕上記問題点を
解決するため本発明では、Ｆ ｅ 。
解決するため本発明では、Ｆ ｅ 。
Ｓ ｒ ｓ Ａｌの原料を非酸化性の雰囲気中で加熱溶
解してＦｅ−５ｔ−Ａｌ系合金の多結晶棒を作製する工
程と、該多結晶体をルツボ内に収納する工程と、該多結
晶体及びルツボを加圧炉に設置する工程と、加熱手段で
該多結晶体を溶解する工程と、該加熱手段と該多結晶体
とを該多結晶体の長手方向に沿って相対的に除々に移動
させてＦｅ−８ｉ−Ａ！系合金の単結晶を成長させる工
程とからなるＦｅ−８ｔ−Ａｌ系合金１ｊ結品の育成法
である。
解してＦｅ−５ｔ−Ａｌ系合金の多結晶棒を作製する工
程と、該多結晶体をルツボ内に収納する工程と、該多結
晶体及びルツボを加圧炉に設置する工程と、加熱手段で
該多結晶体を溶解する工程と、該加熱手段と該多結晶体
とを該多結晶体の長手方向に沿って相対的に除々に移動
させてＦｅ−８ｉ−Ａ！系合金の単結晶を成長させる工
程とからなるＦｅ−８ｔ−Ａｌ系合金１ｊ結品の育成法
である。
Ｆｅ−５ｉ−Ａｌ系合金ｔイ１結晶を上記ｒｒ成法とす
ることにより、形成される単結晶体の径を大きくとれ、
又組成偏析の少ない均一な組成のＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合
金単結晶を形成する。
ることにより、形成される単結晶体の径を大きくとれ、
又組成偏析の少ない均一な組成のＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合
金単結晶を形成する。
“ 次に本発明になるＦｅ−５ｉ−Ａｌ系合金単結晶
のｔ１成法の実施例について説明する。第１図は原料か
ら育成までのフローチャートである。このフローチャー
トに従って本実施例を述べる。まず、高純度の原料例え
ば、Ｆ ｅ ９９．９８％、Ｓｉ９９、９９９％、Ａｌ
９９．９９９％を用αする。
のｔ１成法の実施例について説明する。第１図は原料か
ら育成までのフローチャートである。このフローチャー
トに従って本実施例を述べる。まず、高純度の原料例え
ば、Ｆ ｅ ９９．９８％、Ｓｉ９９、９９９％、Ａｌ
９９．９９９％を用αする。
次に上記原料をＦ ｅ ８３．５％、Ｓｉ９．５％、Ａ
ｌ６．０％の割合で秤量して、これら秤量したＦｅ。
ｌ６．０％の割合で秤量して、これら秤量したＦｅ。
Ｓ ｓ ％ Ａｌ原料を第２図に示す真空溶解鋳造装置
のアルミナ製ルツボ９に入れ、真空状■又は不活性ガス
中の非酸化性雰囲気で高周波フィル１０により加熱溶解
（溶湯１４）する。次に、第２図の矢印イ、口、ハの如
（アルミナ製ルツボ９内の溶湯１４を鉄製金型に鋳込ん
で多結晶の丸棒試料１１を作成する。次に、第３図の如
く丸棒試料１１をアルミナ環のタンマン管と呼ばれるル
ツボ２０内に収納し、そのルツボ２０をモリブデンワイ
ヤ３１で結ばれたカーボンヒータ３０内に収納する。次
に第４図の如く、丸棒試料１１を収納したカーボンヒー
タ３０を単結晶育成装置である高圧高周波誘導前！！Ａ
装置５０にセットする。高圧高周波誘導加熱装置５０は
、類４０内にカーボンヒータ３０を固定する上部チャッ
ク１３、下部チャック１２及びカーボンヒータ３０の周
囲に配される高周波加熱コイル２１を有する。上記装置
５０は、更に外部にカーボンヒータ３０を回転する上部
試料回転上下駆動部２４、上部試料回転上下駆動部２５
１ 類４０内にＡｒ（アルゴン）ガスを供給するＡｒガ
スボンベ４１、類４０内を真空にするロータリーポンプ
４２、類４０内の圧力を；ｊｊｌｌる圧力計４３、高周
波加熱コイル２１の電ＬｆＸ４４及び炉４０の外周に配
され、炉４０の外部を水流によって冷却する銅パイプ４
５を備えている。なお、説明上、カーボンヒータ３０、
ルツボ２０、試ｔ１１１及び高周波加熱コイル２１の図
は炉４０に比して拡大しである。
のアルミナ製ルツボ９に入れ、真空状■又は不活性ガス
中の非酸化性雰囲気で高周波フィル１０により加熱溶解
（溶湯１４）する。次に、第２図の矢印イ、口、ハの如
（アルミナ製ルツボ９内の溶湯１４を鉄製金型に鋳込ん
で多結晶の丸棒試料１１を作成する。次に、第３図の如
く丸棒試料１１をアルミナ環のタンマン管と呼ばれるル
ツボ２０内に収納し、そのルツボ２０をモリブデンワイ
ヤ３１で結ばれたカーボンヒータ３０内に収納する。次
に第４図の如く、丸棒試料１１を収納したカーボンヒー
タ３０を単結晶育成装置である高圧高周波誘導前！！Ａ
装置５０にセットする。高圧高周波誘導加熱装置５０は
、類４０内にカーボンヒータ３０を固定する上部チャッ
ク１３、下部チャック１２及びカーボンヒータ３０の周
囲に配される高周波加熱コイル２１を有する。上記装置
５０は、更に外部にカーボンヒータ３０を回転する上部
試料回転上下駆動部２４、上部試料回転上下駆動部２５
１ 類４０内にＡｒ（アルゴン）ガスを供給するＡｒガ
スボンベ４１、類４０内を真空にするロータリーポンプ
４２、類４０内の圧力を；ｊｊｌｌる圧力計４３、高周
波加熱コイル２１の電ＬｆＸ４４及び炉４０の外周に配
され、炉４０の外部を水流によって冷却する銅パイプ４
５を備えている。なお、説明上、カーボンヒータ３０、
ルツボ２０、試ｔ１１１及び高周波加熱コイル２１の図
は炉４０に比して拡大しである。
」１記装置５０に丸棒試料１１及びルツボ２゜を収納し
たカーボンヒータ３０をセットした後、炉４０の内部は
ロータリーポンプ４２によす適度の」゛〔空雰囲気にし
、その後Ａｒガスボンベ４１により炉４０内部にＡｒガ
スを供給し、炉内を例えば１気圧、５気圧、１０気圧に
加圧する。次に、高周波加熱コイル２１に高周波電流を
流し、高周被加熱コイル２１付近のカーボンヒータ３０
の温度を上昇させ、その熱がルツボ２０を伝わって丸棒
試料１１の一部を溶融し溶融部Ａを形成する。
たカーボンヒータ３０をセットした後、炉４０の内部は
ロータリーポンプ４２によす適度の」゛〔空雰囲気にし
、その後Ａｒガスボンベ４１により炉４０内部にＡｒガ
スを供給し、炉内を例えば１気圧、５気圧、１０気圧に
加圧する。次に、高周波加熱コイル２１に高周波電流を
流し、高周被加熱コイル２１付近のカーボンヒータ３０
の温度を上昇させ、その熱がルツボ２０を伝わって丸棒
試料１１の一部を溶融し溶融部Ａを形成する。
このとき、上部試料回転上下駆動部２４を駆動させてカ
ーボンヒータ３０を回転させ、同時にルツボ２０、丸棒
試料１１が回転し、温度分布を均一にする。次に、第４
図の状態で上部試料回転上下駆動部２４を駆動させてカ
ーボンヒータ３０を回転させながら矢印Ｂの如く下方に
除々に移動させ、溶融部Ａを冷却させて単結晶を形成す
る。ここで、高周波加熱コイル２１と対応する丸棒試料
の一部は新たな溶融部を形成するが、カーボンヒータ３
０が更にＢ方向に移動するとその溶融部が冷却されて単
結晶が形成される。こうして、高周波加熱コイルが丸棒
試料１１の上部に対応するまで上記駆動部２４によりカ
ーボンヒータ３０を移動させ、その後傾４０内のＡｒガ
スを抜き、ロータリーポンプ４２で一度真空にしたあと
常圧にし、炉４０から単結晶化された丸棒を取り出し、
ｔ１１結晶のＹ１成が終了する。
ーボンヒータ３０を回転させ、同時にルツボ２０、丸棒
試料１１が回転し、温度分布を均一にする。次に、第４
図の状態で上部試料回転上下駆動部２４を駆動させてカ
ーボンヒータ３０を回転させながら矢印Ｂの如く下方に
除々に移動させ、溶融部Ａを冷却させて単結晶を形成す
る。ここで、高周波加熱コイル２１と対応する丸棒試料
の一部は新たな溶融部を形成するが、カーボンヒータ３
０が更にＢ方向に移動するとその溶融部が冷却されて単
結晶が形成される。こうして、高周波加熱コイルが丸棒
試料１１の上部に対応するまで上記駆動部２４によりカ
ーボンヒータ３０を移動させ、その後傾４０内のＡｒガ
スを抜き、ロータリーポンプ４２で一度真空にしたあと
常圧にし、炉４０から単結晶化された丸棒を取り出し、
ｔ１１結晶のＹ１成が終了する。
第５図は本発明に係るＦｅ５ｉ−Ａｌ系合金単結晶の育
成法の第２実施例である。本実施例は、カーボンヒータ
３０を固定し、高周波加熱コイル２１を移動する構成に
したものである。図中、４４は高周波加熱コイル２１の
電源、４５は高周波加熱コイルを上下に移動させる上下
駆動部である。
成法の第２実施例である。本実施例は、カーボンヒータ
３０を固定し、高周波加熱コイル２１を移動する構成に
したものである。図中、４４は高周波加熱コイル２１の
電源、４５は高周波加熱コイルを上下に移動させる上下
駆動部である。
上記育成において、炉４０内は上述した如くＡｒガスで
加圧されており、このことにより、丸棒試料１１の溶融
部の溶融物、とくにＡｌが蒸発してしまわないようにし
て組成の偏析を減少させている。又、丸棒試料１１の溶
融部がルツボ２０の存在により、その溶融物が外部へ流
出しないようにしており、ルツボ２０の径を適時に選択
して大口径の単結晶を形成できる。
加圧されており、このことにより、丸棒試料１１の溶融
部の溶融物、とくにＡｌが蒸発してしまわないようにし
て組成の偏析を減少させている。又、丸棒試料１１の溶
融部がルツボ２０の存在により、その溶融物が外部へ流
出しないようにしており、ルツボ２０の径を適時に選択
して大口径の単結晶を形成できる。
なお、下部チャック１２及び下部試料回転上下駆動部２
５は、カーボンヒータ３０が上部のチャック部１３等と
共に固定あるいは回転される場合、あるいは下部のみで
固定あるいは回転される場合に用いられ、実施例の如く
上部のみで固定あるいは回転される場合は不要となる。
５は、カーボンヒータ３０が上部のチャック部１３等と
共に固定あるいは回転される場合、あるいは下部のみで
固定あるいは回転される場合に用いられ、実施例の如く
上部のみで固定あるいは回転される場合は不要となる。
又カーボンヒータ３０は高周波加熱コイル２１により丸
棒試料１１が加熱され溶融し、融液が温度の低いルツボ
２０に接触してルツボ２０が割れることを防止するため
に用いられたものであり、ルツボ材料の選択により省略
できる。又、高周波加熱コイル２１により、丸棒試料１
１の一部を溶融しているが、全体を溶融するに比べて重
力による組成偏析を少なくしているものの蒸発による組
成偏析を少なくしており、全体を溶融する場合も本発明
に含まれるものである。
棒試料１１が加熱され溶融し、融液が温度の低いルツボ
２０に接触してルツボ２０が割れることを防止するため
に用いられたものであり、ルツボ材料の選択により省略
できる。又、高周波加熱コイル２１により、丸棒試料１
１の一部を溶融しているが、全体を溶融するに比べて重
力による組成偏析を少なくしているものの蒸発による組
成偏析を少なくしており、全体を溶融する場合も本発明
に含まれるものである。
上述の如く、本発明になるＦｅ−８ｉ−Ａｌ系合金単結
晶の育成法は、Ｆ’ｅ１Ｓ １１Ａｌの原料を非酸化性
の雰囲気で加熱溶融して Ｆｅ−８ｉ−Ａｌ系合金の多
結晶棒を作製する工程と、該多結晶棒をルツボ内に収納
する工程と、該多結晶棒及びルツボを加圧炉に設置する
工程と、加熱手段で該多結晶棒を溶解する工程と、該加
熱手段と該多結晶棒とを該多結晶棒の長手方向に沿って
相対的に除々に移動させてＦｅ−８ｉ−Ａｌ系合金の単
結晶を成長させる工程とからなるため、ルツボの径を適
時に選択することにより大口径の、又加圧状態で育成す
るので合金組成の偏析が少ない良好なＦｅ−８ｉ−Ａｌ
系合金単結晶の育成を形成できる等の効果を生じる。
晶の育成法は、Ｆ’ｅ１Ｓ １１Ａｌの原料を非酸化性
の雰囲気で加熱溶融して Ｆｅ−８ｉ−Ａｌ系合金の多
結晶棒を作製する工程と、該多結晶棒をルツボ内に収納
する工程と、該多結晶棒及びルツボを加圧炉に設置する
工程と、加熱手段で該多結晶棒を溶解する工程と、該加
熱手段と該多結晶棒とを該多結晶棒の長手方向に沿って
相対的に除々に移動させてＦｅ−８ｉ−Ａｌ系合金の単
結晶を成長させる工程とからなるため、ルツボの径を適
時に選択することにより大口径の、又加圧状態で育成す
るので合金組成の偏析が少ない良好なＦｅ−８ｉ−Ａｌ
系合金単結晶の育成を形成できる等の効果を生じる。
第１図〜第４図はいずれも本発明に係るＦｅ−８ｉ−Ａ
Ｉ系合金の単結晶の育成法の第１実施例を示し、第１図
は原料から育成までのフローチャート、第２図は真空溶
解鋳造装置の概略図、第３図は多結晶の丸棒試料をルツ
ボ及びカーボンヒータに収納した様子を示す図、第４図
は高圧高周波加熱装置の概略図、第５図は本発明に係る
Ｆｅ−８ｔ−Ａｌ系合金の単結晶の第２実施例を示す高
圧高周波加熱装置の概略図である。 １１・・・丸棒試料 ２０・・・ルツボ２１
・・・高周波加熱コイル ５０．５１・・・高圧高周波誘導加熱装置第１図 第２図 第３図 第４図
Ｉ系合金の単結晶の育成法の第１実施例を示し、第１図
は原料から育成までのフローチャート、第２図は真空溶
解鋳造装置の概略図、第３図は多結晶の丸棒試料をルツ
ボ及びカーボンヒータに収納した様子を示す図、第４図
は高圧高周波加熱装置の概略図、第５図は本発明に係る
Ｆｅ−８ｔ−Ａｌ系合金の単結晶の第２実施例を示す高
圧高周波加熱装置の概略図である。 １１・・・丸棒試料 ２０・・・ルツボ２１
・・・高周波加熱コイル ５０．５１・・・高圧高周波誘導加熱装置第１図 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- Ｆｅ、Ｓｉ、Ａｌの原料を非酸化性の雰囲気中で加熱溶
融してＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金の多結晶棒を作製する工
程と、該多結晶棒をルツボ内に収納する工程と、該多結
晶棒及びルツボを加圧炉に設置する工程と、加熱手段で
該多結晶棒を溶解する工程と、該加熱手段と該多結晶棒
とを該多結晶棒の長手方向に沿って相対的に除々に移動
させてＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金の単結晶を成長させる工
程とからなるＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金単結晶の育成法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62252237A JPH0196097A (ja) | 1987-10-06 | 1987-10-06 | Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金単結晶の育成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62252237A JPH0196097A (ja) | 1987-10-06 | 1987-10-06 | Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金単結晶の育成法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0196097A true JPH0196097A (ja) | 1989-04-14 |
Family
ID=17234422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62252237A Pending JPH0196097A (ja) | 1987-10-06 | 1987-10-06 | Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金単結晶の育成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0196097A (ja) |
-
1987
- 1987-10-06 JP JP62252237A patent/JPH0196097A/ja active Pending
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