JPH0242888B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0242888B2 JPH0242888B2 JP57035048A JP3504882A JPH0242888B2 JP H0242888 B2 JPH0242888 B2 JP H0242888B2 JP 57035048 A JP57035048 A JP 57035048A JP 3504882 A JP3504882 A JP 3504882A JP H0242888 B2 JPH0242888 B2 JP H0242888B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- palladium
- cobalt
- alloy
- magnetostrictive
- magnetostriction
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
Description
本発明は荷重計、圧力、張力等を測定する力計
等に用いられる磁気ひずみ式センサーの素子、超
音波発生用の磁歪振動体用素子あるいは磁歪バイ
メタル等静磁歪を利用する構成体の素子として有
用な、大きな静磁歪を有するパラジウム―コバル
ト系合金に関するものである。 近年、金属磁歪材料を用いた力計測の分野で
は、種々の工程や装置の自動化、小型化、省力化
等の急速な進展にともなつて、センサーの信頼性
の向上、高精度化、小型化が要望されるようにな
つた。これらの多様なニーズに対応できる磁歪材
料としては第１に大なる静磁歪を有している大な
る信号出力が得られること、第２の冷間加工性が
良好で所望の形状に成形し得ること、第３に低磁
場におけるひずみ量の発現が大なることが必要で
ある。 従来、力計測に利用されている磁歪材料として
は、Ni，Fe―Ni合金，Fe―Si合金あるいはFe―
Al合金等の金属や合金が目的に応じて使用され
ている。これらの磁歪材料の飽和磁歪値はNiの
Δl／ｌ≒−35×10-6（ｌ＝長さ）程度あるいはそ
れよりも小さな値であり、合金の場合には冷間加
工性に乏しいものもある。 本発明においてはパラジウム―コバルト系合金
の特定組成において、従来の磁歪材料の静磁歪値
をはるかに超える大なる静磁歪特性が簡易な熱処
理または加工によつて発現し得ることを見出した
ものであつて、その目的とするところは、冷間加
工が容易であつて、静磁歪が−40〜−170×10-6
の値で、磁歪作動体としての用途に充分適合する
新規な材料を提供することにある。 本発明合金は、重量比にてパラジウム80％を超
え92％以下およびコバルト20％未満８％以上から
なり、少量の不純物を含み、静磁歪の飽和値の絶
対値が40×10-6以上であることを特徴とする磁歪
作動体用パラジウム―コバルト系合金にある。 また本発明合金の製造法は、重量比にてパラジ
ウム80％を超え92％以下およびコバルト20％未満
８％以上からなり、少量の不純物を含む合金につ
き、熱間加工および冷間加工により線材あるいは
薄板材などの所望形状とした後、空気中、不活性
ガス中あるいは真空中において900℃以上融点以
下の温度で１分間以上加熱し、ついで任意の速度
で徐冷することを特徴とする磁歪作動体用パラジ
ウム―コバルト系合金の製造法にある。 次に本発明合金の製法について説明する。 まず上記の組成範囲のパラジウムとコバルトと
を、空気中または不活性ガス中または真空中にお
いて通常の溶解炉によつて溶解したのち、充分に
攪拌して組成物に均一な溶融合金を造る。次にこ
れを鋳型に注入して鋳塊をつくり、さらにこれを
900℃以上1400℃以下の温度において鍛造、圧延
あるいはスウエージ等の熱間加工を施した後、常
温あるいは常温以上で冷間加工して、用途に適合
する形状の素材を形成する。この成形体は900℃
以上融点以下の温度、例えば1000℃において１分
間以上、通常１時間程度加熱保持したのち徐冷し
て製品とするのである。次に本発明の実施例につ
いて述べる。 実施例 パラジウムおよびコバルトをタンマン炉（電気
抵抗炉）を用い、内径約10mmのアルミナるつぼ中
でアルゴンガスを通じながら溶解し、溶湯をよく
攪拌したのち、内径約３mmの石英管中に吸い上げ
て冷却した。次にそれを常温においてスウエージ
ング加工を施して直径２mmの丸棒にし、この丸棒
から長さ約10cmの試料を切り取つた。ついでそれ
を1000℃で１時間加熱後、100℃／時間の速度で
冷却して測定試料とした。試料の長手方向の縦磁
歪の測定は、２本の回転子を有する光学梃子方式
による装置を用いて行つた。一方、溶融合金を鉄
型に注入して造つた鋳塊を、熱間鍛造、冷間圧延
によつて約0.2mmの薄板とした。この薄板から内
径33mm、外径45mmの環状試料を打ち抜き、それに
丸棒試料の場合と同じ熱処理を施して、動磁歪特
性測定試料とした。動磁歪特性の測定は、通常の
マツクスウエルブリツジ方式による装置を用いて
行つた。 第１表に本発明例の印加磁場Hex＝1.2kOeに
於ける縦磁歪の値と３種の従来合金の飽和磁歪の
値とを示した。
等に用いられる磁気ひずみ式センサーの素子、超
音波発生用の磁歪振動体用素子あるいは磁歪バイ
メタル等静磁歪を利用する構成体の素子として有
用な、大きな静磁歪を有するパラジウム―コバル
ト系合金に関するものである。 近年、金属磁歪材料を用いた力計測の分野で
は、種々の工程や装置の自動化、小型化、省力化
等の急速な進展にともなつて、センサーの信頼性
の向上、高精度化、小型化が要望されるようにな
つた。これらの多様なニーズに対応できる磁歪材
料としては第１に大なる静磁歪を有している大な
る信号出力が得られること、第２の冷間加工性が
良好で所望の形状に成形し得ること、第３に低磁
場におけるひずみ量の発現が大なることが必要で
ある。 従来、力計測に利用されている磁歪材料として
は、Ni，Fe―Ni合金，Fe―Si合金あるいはFe―
Al合金等の金属や合金が目的に応じて使用され
ている。これらの磁歪材料の飽和磁歪値はNiの
Δl／ｌ≒−35×10-6（ｌ＝長さ）程度あるいはそ
れよりも小さな値であり、合金の場合には冷間加
工性に乏しいものもある。 本発明においてはパラジウム―コバルト系合金
の特定組成において、従来の磁歪材料の静磁歪値
をはるかに超える大なる静磁歪特性が簡易な熱処
理または加工によつて発現し得ることを見出した
ものであつて、その目的とするところは、冷間加
工が容易であつて、静磁歪が−40〜−170×10-6
の値で、磁歪作動体としての用途に充分適合する
新規な材料を提供することにある。 本発明合金は、重量比にてパラジウム80％を超
え92％以下およびコバルト20％未満８％以上から
なり、少量の不純物を含み、静磁歪の飽和値の絶
対値が40×10-6以上であることを特徴とする磁歪
作動体用パラジウム―コバルト系合金にある。 また本発明合金の製造法は、重量比にてパラジ
ウム80％を超え92％以下およびコバルト20％未満
８％以上からなり、少量の不純物を含む合金につ
き、熱間加工および冷間加工により線材あるいは
薄板材などの所望形状とした後、空気中、不活性
ガス中あるいは真空中において900℃以上融点以
下の温度で１分間以上加熱し、ついで任意の速度
で徐冷することを特徴とする磁歪作動体用パラジ
ウム―コバルト系合金の製造法にある。 次に本発明合金の製法について説明する。 まず上記の組成範囲のパラジウムとコバルトと
を、空気中または不活性ガス中または真空中にお
いて通常の溶解炉によつて溶解したのち、充分に
攪拌して組成物に均一な溶融合金を造る。次にこ
れを鋳型に注入して鋳塊をつくり、さらにこれを
900℃以上1400℃以下の温度において鍛造、圧延
あるいはスウエージ等の熱間加工を施した後、常
温あるいは常温以上で冷間加工して、用途に適合
する形状の素材を形成する。この成形体は900℃
以上融点以下の温度、例えば1000℃において１分
間以上、通常１時間程度加熱保持したのち徐冷し
て製品とするのである。次に本発明の実施例につ
いて述べる。 実施例 パラジウムおよびコバルトをタンマン炉（電気
抵抗炉）を用い、内径約10mmのアルミナるつぼ中
でアルゴンガスを通じながら溶解し、溶湯をよく
攪拌したのち、内径約３mmの石英管中に吸い上げ
て冷却した。次にそれを常温においてスウエージ
ング加工を施して直径２mmの丸棒にし、この丸棒
から長さ約10cmの試料を切り取つた。ついでそれ
を1000℃で１時間加熱後、100℃／時間の速度で
冷却して測定試料とした。試料の長手方向の縦磁
歪の測定は、２本の回転子を有する光学梃子方式
による装置を用いて行つた。一方、溶融合金を鉄
型に注入して造つた鋳塊を、熱間鍛造、冷間圧延
によつて約0.2mmの薄板とした。この薄板から内
径33mm、外径45mmの環状試料を打ち抜き、それに
丸棒試料の場合と同じ熱処理を施して、動磁歪特
性測定試料とした。動磁歪特性の測定は、通常の
マツクスウエルブリツジ方式による装置を用いて
行つた。 第１表に本発明例の印加磁場Hex＝1.2kOeに
於ける縦磁歪の値と３種の従来合金の飽和磁歪の
値とを示した。
【表】
第１図には測定結果のうち、パラジウムおよび
コバルトの重量割合が57％：43％，77％：23％，
80％：20％，82％：18％および90％：10％の各組
成になる合金ならびに比較例としてニツケルにつ
いての縦磁歪値と印加磁場Hexとの関係が示して
ある。これらの結果から縦磁歪については本発明
の合金はすべての組成においてニツケルのそれよ
りも大きく、特にパラジウム82％、コバルト18％
の合金の値は1100Oeの磁場において、ニツケル
の約５倍の−167×10-6という大きな値を示すこ
とがわかる。 第２図には本発明の組成範囲における各種合金
に、100Oe、200Oeおよび1200Oeの印加磁場を作
用させたときの縦磁歪値が示してある。すなわ
ち、いずれの印加磁場においてもコバルト15〜20
％において最大となつている。 第３図には本発明合金の縦磁歪と印加磁場との
比の最大値（λ／Hex）naxと濃度との関係が示し
てある。ここで（λ／Hex）naxはコバルト含有量
10〜20％の合金では−1.1〜−1.5×10-6Oe-1で、
ニツケルのそれと比較して同程度か、あるいは、
それ以上の値となつている。特にコバルト含有量
が18％の合金では−1.53×10-6Oe-1で、ニツケル
の約1.5倍の大きさである。なお、磁歪振動子に
おいては、性能指数である電気機械結合係数ｋの
値も重要なので、これをパラジウム82％、コバル
ト18％の合金について測定した結果が第４図に示
してある。図にみるように本発明合金のｋはニツ
ケルと比較すると、直流偏倚磁場が約35Oe以下
では小さいが、それを超えるとニツケルのｋより
大きくなつている。 以上詳細に説明したように、本発明合金は磁歪
振動体用素子としても利用し得るものである。ま
た、本発明合金は非常に大きな飽和磁歪値を示す
ばかりでなく、面心立方晶の単一固溶体からなつ
ているから、冷間あるいは熱間加工がまことに容
易で、任意の形状の成形体を得ることが可能であ
る。このことは磁歪振動体や、磁歪バイメタル等
の薄板を製造する際にも大きな利点である。 最後に、本発明においてパラジウム80％を超え
92％以下と限定した理由はパラジウムが80％以下
および92％以上では静磁歪の飽和値の絶対値が所
期の目的とする40×10-6以上の値よりも小さくな
るからである。
コバルトの重量割合が57％：43％，77％：23％，
80％：20％，82％：18％および90％：10％の各組
成になる合金ならびに比較例としてニツケルにつ
いての縦磁歪値と印加磁場Hexとの関係が示して
ある。これらの結果から縦磁歪については本発明
の合金はすべての組成においてニツケルのそれよ
りも大きく、特にパラジウム82％、コバルト18％
の合金の値は1100Oeの磁場において、ニツケル
の約５倍の−167×10-6という大きな値を示すこ
とがわかる。 第２図には本発明の組成範囲における各種合金
に、100Oe、200Oeおよび1200Oeの印加磁場を作
用させたときの縦磁歪値が示してある。すなわ
ち、いずれの印加磁場においてもコバルト15〜20
％において最大となつている。 第３図には本発明合金の縦磁歪と印加磁場との
比の最大値（λ／Hex）naxと濃度との関係が示し
てある。ここで（λ／Hex）naxはコバルト含有量
10〜20％の合金では−1.1〜−1.5×10-6Oe-1で、
ニツケルのそれと比較して同程度か、あるいは、
それ以上の値となつている。特にコバルト含有量
が18％の合金では−1.53×10-6Oe-1で、ニツケル
の約1.5倍の大きさである。なお、磁歪振動子に
おいては、性能指数である電気機械結合係数ｋの
値も重要なので、これをパラジウム82％、コバル
ト18％の合金について測定した結果が第４図に示
してある。図にみるように本発明合金のｋはニツ
ケルと比較すると、直流偏倚磁場が約35Oe以下
では小さいが、それを超えるとニツケルのｋより
大きくなつている。 以上詳細に説明したように、本発明合金は磁歪
振動体用素子としても利用し得るものである。ま
た、本発明合金は非常に大きな飽和磁歪値を示す
ばかりでなく、面心立方晶の単一固溶体からなつ
ているから、冷間あるいは熱間加工がまことに容
易で、任意の形状の成形体を得ることが可能であ
る。このことは磁歪振動体や、磁歪バイメタル等
の薄板を製造する際にも大きな利点である。 最後に、本発明においてパラジウム80％を超え
92％以下と限定した理由はパラジウムが80％以下
および92％以上では静磁歪の飽和値の絶対値が所
期の目的とする40×10-6以上の値よりも小さくな
るからである。
第１図はパラジウム―コバルト合金の縦磁歪と
印加磁場との関係を示した特性曲線図、第２図は
パラジウム―コバルト合金の100，200および
1200Oeの印加磁場における縦磁歪と合金濃度と
の関係を示した特性曲線図、第３図はパラジウム
―コバルト合金の（λ／Hex）naxと合金濃度との
関係を示した特性曲線図、第４図はパラジウム82
％、コバルト18％の合金の電気機械結合係数と直
流偏倚磁場との関係を示した特性曲線図である。
印加磁場との関係を示した特性曲線図、第２図は
パラジウム―コバルト合金の100，200および
1200Oeの印加磁場における縦磁歪と合金濃度と
の関係を示した特性曲線図、第３図はパラジウム
―コバルト合金の（λ／Hex）naxと合金濃度との
関係を示した特性曲線図、第４図はパラジウム82
％、コバルト18％の合金の電気機械結合係数と直
流偏倚磁場との関係を示した特性曲線図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量比にてパラジウム80％を超え92％以下お
よびコバルト20％未満８％以上からなり、少量の
不純物を含み、静磁歪の飽和値の絶対値が40×
10-6以上であることを特徴とする磁歪作動体用パ
ラジウム―コバルト系合金。 ２ 重量比にてパラジウム80％を超え92％以下お
よびコバルト20％未満８％以上からなり、少量の
不純物を含む合金につき、熱間加工および冷間加
工により線材あるいは薄板材などの所望形状とし
た後、空気中、不活性ガス中あるいは真空中にお
いて900℃以上融点以下の温度で１分間以上加熱
し、ついで任意の速度で徐冷することを特徴とす
る磁歪作動体用パラジウム―コバルト系合金の製
造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57035048A JPS58153743A (ja) | 1982-03-08 | 1982-03-08 | 磁歪作動体用パラジウム−コバルト系合金とその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57035048A JPS58153743A (ja) | 1982-03-08 | 1982-03-08 | 磁歪作動体用パラジウム−コバルト系合金とその製造法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3221190A Division JPH0645850B2 (ja) | 1990-02-13 | 1990-02-13 | 磁歪作動体の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58153743A JPS58153743A (ja) | 1983-09-12 |
| JPH0242888B2 true JPH0242888B2 (ja) | 1990-09-26 |
Family
ID=12431150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57035048A Granted JPS58153743A (ja) | 1982-03-08 | 1982-03-08 | 磁歪作動体用パラジウム−コバルト系合金とその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58153743A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004053175A2 (en) * | 2002-09-27 | 2004-06-24 | University Of Utah Research Foundation | Control of engineering processes using magnetostrictive alloy compositions |
| US20060078457A1 (en) * | 2004-10-12 | 2006-04-13 | Heraeus, Inc. | Low oxygen content alloy compositions |
| CN101535513B (zh) * | 2006-09-15 | 2012-03-28 | 依华公司 | 钯钴基合金及包括其的牙科制品 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5351123A (en) * | 1976-10-22 | 1978-05-10 | Hitachi Metals Ltd | Low melting point magnetic alloy |
-
1982
- 1982-03-08 JP JP57035048A patent/JPS58153743A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58153743A (ja) | 1983-09-12 |
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