JPH0270041A - 磁歪が小さく透磁率の高いコバルト基非晶質合金 - Google Patents

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、コバルト基非晶質合金に関し、特に本発明は
、磁歪が小さく透磁率の高い磁心用非晶質合金に関する
ものである。

〔従来の技術〕

従来、弱電用小型磁心、例えば捲鉄心、磁気ヘッド等の
材料としては、Ｍｏパーマロイ　（ＪＩＳＰＣ級パーマ
ロイ）が主として用いられているが、これらの合金はそ
の特性を得るためには極めて厳しい条件下−での熱処理
が必要であり、特に捲鉄心として使用する際の鉄損をで
きるだけ少なくするために１００〜５０μｍという薄帯
にしなげればならず、そのための圧延および熱処理の工
程が複雑である。又、磁気ヘッドとして長時間使用する
と磁気テープによる摩耗のために録音特性が著しく劣化
する点に問題があり、そのために現在では磁気ヘッド用
磁性合金としては前述のパーマロイ系合金のほかにフェ
ライト、アルパームあるいはセンダストのよ・うな高硬
度の材料も用いられている。

これらのうちフェライトは高周波において優れた電磁気
特性を示し、かつ摩耗および変形は小さいが、−・方飽
和磁化が低く記録歪みを生じやずい上に摺動ノイスが多
く信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）を大きくすることができない
ことが木質的欠陥となっている。またアルパームやセン
ダストハ磁気特性の点では優れているが、これらの材料
は展延性及び機械加工性に乏しいという欠点を有してい
る。

以上述べたように、従来用いられている小型磁心用材料
は種々の欠点があり、十分満足しうる材料は得られてい
ない。

〔発明が解決しようとする課題〕 これに対し、最近、非晶質金属磁性旧材が着目されてき
た。この材料は、高い磁気特性に加えて電気抵抗の抵抗
率が高く、さらに製法上から本質的に薄帯状で得られる
ために、交流磁心＋オ料とし°でン主目されているもの
である。ずなわら、Ｆｅ、　Ｃ。

Ｎｉとその他にＰ、Ｃ，Ｂ、Ｓｉなどの非晶質化元素を
約２０原子％含む成分組成の非晶質合金は、−１−記の
各種結晶質高透磁率金属材料に比べ、保磁力が小さく、
透磁率が大きい等価れた磁気特性が得られることが知ら
れている。

しかしながら、ごれらの非晶質合金は、磁気特性改善の
ために一般に結晶化温度以下の温度で熱処理を施す必要
があるが、前記熱処理によれば脆性は逆に大きくなり、
機械的性質、特に耐摩耗性は硬度が高い割には低いとい
う欠点がある。さらに、例えばＦｅａｏ　　）Ｊｊａｏ
　　ＰＩ４Ｂｂ非晶質合金に見られるように磁性の熱的
安定性が悪いという欠点もある。

しかも、Ｐ、Ｃ，Ｂ、Ｓｉ等の半金属元素を約２０原子
％も多量に含む非晶質合金は、硬度が８００〜１１００
Ｈｖと高いために所望の形状に打ち抜くためのダイスの
寿命が極めて短いことが問題となっている。

本発明は、従来実用されている結晶質の小型磁心用高透
磁率金属材料が有する前記諸欠点がなく、しかも既知の
非晶質合金が有する前記欠点をも同時に解消し、保磁力
および磁歪が小さく、透磁率が大きく、かつこれらの磁
気特性の熱的安定性に優れているごとに加え、打ち抜き
あるいは切断等の機械加工性が良く、熱処理による脆化
が少ないという特長を備えた小型磁心用非晶質合金を提
供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

このような目的によく適合する非晶質合金として、本発
明は、 （１）　　原子比率で、Ｚｒを５〜１５％、下記（イ）
（ロ）の群の中から選ばれる何れか１種または２種以上
を４〜１５％、残部実質的にＣｏよりなる磁歪が小さく
透磁率の高いコバルト基非晶質合金。

（イ）Ｂ、Ｃ，Ｐの中から選ばれる何れが１種または２
種以上：７％未満 （ロ）　Ｂｅ、　Ａｌ、　Ｓｉ、　Ｇｅ、　Ｓｎ、　Ｓ
ｂ、　Ｉｎの中から選ばれる何れか１種又は２種以上＝
１５％以下（２）原子比率で、Ｚｒを５〜１５％、下記
（イ）、（ロ）の群の中から選ばれる何れか１種または
２種以上を４〜１５％、　下記（ハ）、（ニ）、（＊）
、（へ）、（））、（チ）　の群の中から選ばれる何れ
か１種または２種以上を２０％以下、残部実質的にＣｏ
よりなる磁歪が小さく透磁率の高いコバルト基非晶質合
金。

ｍ　Ｂ、Ｃ，Ｐの中から選ばれる何れか１種または２種
以上：７％未満 （ｏ）　Ｂｅ、　Ａｌ、　Ｓｉ、　Ｇｅ、　Ｓｎ、　Ｓ
ｂ、　Ｉｎの中から選ばれる何れか１種または２種以上
：１５％以下（ハ）　Ｆｅ　：　１０％以下 （ニ）Ｎｉ：２０％以下 （＊）　Ｍｎ、　ＣｕＯ中から選ばれる何れか１種また
は２種：１０％以下 （へ）　Ｔｃ、　Ｒｕ、　Ｒｈ、　ＰｄＯ中から選ばれ
る何れが１種または２種以上：１０％以下 （））　Ｔｉ、　Ｉｆｆ、　Ｓｃ、　Ｙ、　　ランタニ
ド元素の中がら選ばれる何れか１種または２種以上：５
％以下 （チ）Ｃｒ、　Ｍｏ、　Ｗ、　　Ｖ、　Ｎｂ、　Ｔａの
中から選ばれる何れか１種または２種以上：５％未満 （３）原子比率で、Ｚｒを５〜１５％、下記（イ）（ｎ
）の群の中から選ばれる何れか１種または２種以上を４
〜１５％、下記（チ）群より選ばれる何れか１種または
２種以上を５〜１６％、残部実質的にＣ。

よりなる磁歪が小さく透磁率の高いコバルト基非晶質合
金。但し、下記Ｃイ）　、　（ロ）の群の中から選ばれ
る何れか１種または２種以上の元素と、下記（チ）群よ
り選ばれる何れか１種または２種以上の元素との合計は
２０％以下である。

（すＢ、Ｃ，Ｐの中から選ばれる何れか１種または２種
以上：７％未満、 （Ｕ）　Ｂｅ、　Ａｌ、　Ｓｉ、　Ｇｅ、　Ｓｎ、　Ｓ
ｂ、　Ｉｎの中から選ばれる何れか１種または２種以上
：１５％以下、（チ）　Ｃｒ、　Ｍｏ、　Ｗ、　　Ｖ、
　Ｎｂ、　Ｔａの中から選ばれる何れか１種または２種
以上＝１６％以下（４）原子比率で、Ｚｒを５〜１５％
、下記（イ）、（ＴＩ）の群の中から選ばれる何れか１
種または２種以上を４〜１５％、下記（チ）群の中から
より選ばれる何れか１種または２種以上を５〜１６％、
下記（ハ）。

（ニ）、（ホ）、（へ）、（））の群の中から選ばれる
何れか１種または２種以上を２０％以下、残部実質的に
Ｃｏよりなる磁歪が小さく透磁率の高いコバルト基非晶
質合金。但し、下記（イ）　、　（ロ）の群の中から選
ばれる何れか１種または２種以上の元素と、下記（チ）
群より選ばれる何れか１種または２種以上の元素との合
計は２０％以下である。

（すＢ、Ｃ，Ｐの中から選ばれる何れか１種または２種
以上＝７％未満 （ｏ）　Ｂｅ、　Ａｌ、　Ｓｉ、　Ｇｅ、　Ｓｎ、　Ｓ
ｔ）、　Ｉｎの中から選ばれる何れか１種または２補具
−ト：１５％以下、（ハ）　Ｆｃ　：　１０％以下、 （ニ）　Ｎｉ　：　２０％以下、 （ネ）　Ｍｎ、　Ｃｕの中から選ばれる何れか１種また
は２種＝１０％以下、 （へ）　Ｔｃ　　Ｒｕ、　Ｒｈ、　Ｐ（＋の中から選ば
れる何れか１種または２種以上：１０％以下、 （））　Ｔｉ、　Ｉｆｆ、　Ｓｃ、　Ｙ、　　ランタニ
ド元素の中から選はれる何れか１種または２種以上：５
％以下、 （チ）　Ｃｒ、　Ｍｏ、　Ｗ、　　Ｖ、　Ｎｂ、　Ｔａ
の中から選ばれる何れか１種または２種以上：１６％以
下を提案する。

〔作　用〕

通常、固体の金属２合金は結晶構造を有するが、適当な
組成をもつ合金を液体状態から急速に冷却するか、ある
いは蒸着法、スパッタ法、メツキ法等の種々の技術を用
いることにより、液体に類似した周期的原子配列を持た
ない非結晶構造の固体が得られる。このよ・）な金属は
、非晶質金属あるいは非晶質合金と呼ばれる（以下非晶
質金属あるいは非晶質合金を合わせて非晶質合金と称す
）。

この非晶質合金は、前述のように種々の技術を適当に用
いても得られることがよく知られており（例えば特開昭
４９−９１０１４号）、中でも気相から超急冷するスパ
ッタ法によれば液体急冷法により得られる非晶質合金の
組成範囲よりも広い組成範囲で非晶質合金が得られるこ
とが知られている。

液体急冷法の例としては、第１図（ａｌに示す如く高速
回転する１つの円板の外周面一にまたは第１図（ｂｌに
示す如く高速に互いに逆回転する２つのロールの間に、
液体金属を連続的に噴出させ、回転円板または双ロール
の表面１−で１０４〜］０６°Ｃ／秒程度の冷却速度で
急冷凝固させる方法がある。

この非晶質合金を組成的に見ると、遷移金属元素と半金
属元素とを組み合わせた合金系（半金属量は約１０〜３
０原子％）と、原子半径が異なる２種又は３種板」−の
遷移金属元素を組み合わせた合金系との２種の合金系が
知られている。

後者の合金系の一例としては、遷移金属元素である鉄族
元素とジルコニウムからなる非晶質合金が知られており
、本発明者らは、上記鉄族元素とジルコニウムを含む各
種非晶質合金の中に強磁性を有する合金があることを新
規に知見し、特願昭５４−４３８３８号（特公昭６０−
、−３０７３４号；特許第１３１４３３９号）として、
先に特許出願した。

本発明者らは、上記鉄族元素とジルコニウムを含む非晶
質合金のうち特にＣｏを主成分とする非晶質合金につき
、主として小型磁心材料として用いるために、さらに詳
細な研究を行なった結果、所定成分組成を有する合金を
液相、気相から超急冷して得た非晶質合金、又はこれに
所定の熱処理を磁場中あるいは応力下で施した合金は、
保磁力および磁歪が小さく、透磁率が高く、熱的ならび
に経時的に安定した磁気特性を具え耐摩耗性に冨み、さ
らに半金属元素を多量に含む従来の非晶質合金に比べ脆
化し難（、かつ打ち抜き２研磨あるいは切断等の機械加
工性が良好であるということを、新規に知見して本発明
に想到した。

本発明の非晶質合金は、前記特長の他に次のような特長
をも有する。機械加圧によってその上記特性がほとんど
変化しない。例えば透磁率、保磁力、残留磁束密度など
は合金に張力を加えても殆んど一定で変わらず、外部応
力に対して不感である。したがって、本発明の合金が、
切断、打ち抜きあるいは研磨等の機械加工によって磁気
特性が殆んど劣化しないので、合金を所定の何法、形状
に打ち抜き、研磨あるいは切断して得られる薄片を使用
する際に非常に有利である。さらＱこ本発明合金は、電
気抵抗が］２０〜１４．ＯｐΩｃｍと高く、しかも２０
〜４０μｍ程度の薄帯状にも製造できるので、高周波特
性の良い小型磁心材料として非常に好適な合金である。

次に本発明の非晶質合金を実験データに基いて説明する
。

本実験において用いた非晶質合金ば幅約２ａｙｓ、厚さ
約２０μｍの薄帯試料である。該試料は本発明の成分組
成を有する合金溶湯を、第１図（ａ）に示す如く高速回
転する１つの円板の外周面」二に連続的に噴出させて、
回転円板の表面上で１０５〜１０６°Ｃ／秒程度の冷却
速度で急冷凝固させて得た。

さらに前記超急冷してなる非晶質合金を約３５０〜５０
０℃の温度範囲でかつその合金の結晶化温度未満の温度
において焼鈍した後、室温まで冷却し磁気特性を測定し
た。

第１表に本発明の非晶質合金、既知の金属−半金属系非
晶質合金の一部ならびに従来一般に用いられている各種
結晶質高透磁率金属材料について、それらの成分組成お
よび磁気特性を示した。

（以下余白） 第１表においてＭ１〜５は本発明合金、階７８は既知の
Ｆｅ−Ｎ１−Ｐ−Ｂ系およびＣｏ−４ｅ−５ｉ■３系非
晶質合金、ｌｔ、９．１０はそれぞれ市販の高硬度パー
マロイおよびフェライトである。

第１表から判るように、本発明合金は市販の高透磁率金
属材料に比へて優れた磁気特性を有している。例えば、
本発明合金は、比較例Ｍｏ、　９の高硬度パーマロイに
比べると、保磁力が同等以上である。また、最大透磁率
が高く、かつ飽和磁束密度が同しヘル以Ｉ−の合金と言
える。

そして、ごの本発明合金は、前記Ｍ９硬度が高硬度パー
マロイに比べると約１．７〜２倍も高く、またフェライ
トと比較するとほぼ同等であることが判る。例えば、第
１表Ｍ２あるいは１１に１．５の合金のビッカース硬度
はそれぞれ６７０．６７８であり、これらの値はそのほ
とんとかフェライトの硬度とほぼ同等である。

本発明合金と類似の合金であるＣｏ□＋、ＭＯｌｏＢｓ
Ｚｒ。

非晶質合金の薄帯試料を、ｌ用コイクル状に巻き、それ
ぞれ１５０〜４９０°Ｃ間の範囲で各２０分間焼なまし
た際のＩ　Ｋｔｌｚにおける実効透磁率の変化を第２図
に示す。

熱処理を施さない急冷材の実効透磁率は１５００〜５０
００程度であるが、この合金を非酸化性雰囲気あるいは
真空中において結晶化温度以下の温度範囲内で焼なまし
を施すことにより、磁気特性が大きく改善され、例えば
４５０〜５００°Ｃで焼なました試料の実効透磁率は３
０，０００〜４０　、０００程度にまで上昇することが
判る。

第３図に、やはり本発明と共通ずる類似の合金系である
Ｃｏａ１ＭＯ９Ｚｒｌ。非晶質合金の急冷材について、
保磁力および残留磁束密度に対する張力の影響を調べた
結果を示す。

ごの結果によれば、前記類似合金系では張力の影響はほ
とんど認められず、したがって、本発明合金の賜金も切
断、打ち抜きなどの機械ｊＪロ工によって磁気特性が殆
んど劣化しないことが予測でき、本発明合金を磁心材料
として使用する点て極めて有利である。

第４図に示すように、ＭＯパーマロイの実効ｉ３硼率は
周波数１．ＯＫｔ（ｚを超えると急激に低下するが、本
発明に類似する合金、例えばＣ０７６Ｗ、、、Ｂ、、Ｚ
ｒｌ。

非晶質合金の実効透磁率は、周波数２０　ＫＨｚ付近ま
では変化せず、可聴周波数範囲内で優秀な性質を有する
ことが判った。一方、アルパームに比べても、広い周波
数範囲ではるかに高い実効透磁率を有することが判る。

このことから本発明合金は、磁気へ・ノドあるいは家電
用小型１−ランス等に適した材料であることが判る。

以下に、本発明の合金の成分組成を限定する理由を特徴
する 特許請求の範囲第１項記載の合金（第１発明の合金）は
、非晶質形成能を有するＺｒの他、同効のＢ、　Ｃ，Ｐ
　（イ群元素）　、Ｂｅ、△ｌ、　Ｓｉ、　Ｓｎ、　５
ｂＩｎ　（口群元素）などの元素からなる合金であるの
で、特にＺｒの含有量を低く抑えることができる。

すなわち、Ｚｒは、５％以」−で高い透磁率を有する非
晶質合金が得られる。一方、１５％よりも多いと磁束密
度が著しく低下するので、５〜１５％の範囲内にする必
要があり、６〜１２％の範囲内でさらに優れた磁気特性
が得られる。

次に、（イ）群、（■）群元素について説明する。

（イ）群に属するＢ、Ｃ，Ｆ）は、非晶質の形成能を有
する元素であるか、７％以−１−含有すると磁束密度の
低下をきたすだりでなく、磁気特性の熱的ならびに経時
的安定性を劣化さゼ、あるいば脆化温度の低下をおこす
ので、７％未満とする。

（１１）群に属するＢｅ、　Ａｌ、　Ｓｉ、　Ｇｅ、　
Ｓｎ、　Ｓｂ、　Ｉｎは、非晶質化を助成する元素であ
るが、１５％より多くすると磁束密度の著しい低下をき
たし、合金が脆化するので１５％以下にする必要がある
。望ましくは１０％未満とする。

Ｊ−記（イ）及び（ロ）群に属するＢ、　　Ｃ，Ｐ、　
ＢｅＡｌ　　Ｓｉ　　Ｇｅ、　Ｓｎ、　Ｓｂ、　Ｉｎは
、Ｖ、Ｖｌ族元素と同じくキューリー温度を下げ、熱処
理を容易にしたり、あるいは磁歪の低減効果をも有する
元素であるが、これらの元素の合計量は、４％より少な
いとその効果が小さく、一方、１５％より多いと磁束密
度が著しく低下したり、脆化温度が著しく低下する。し
たがって、これらの元素の合計量は４〜１５％の範囲内
にする必要があり、５〜１３％の範囲内がより好適であ
り、５〜１０％の範囲内が最適である。

次に、特許請求の範囲第２，４項記載の合金（それぞれ
本発明の第２．４発明合金）において共通に含有される
（ハ）、（ニ）、（ネ）、（へ）、（））群の元素の限
定理由を説明する。

（ハ）群に属するＦｅは、磁束密度を上昇させる効果を
有するが磁歪も同時に上げるので１０％以下にすること
が好適であり、より好ましくは５％以下が良い。

（ニ）群に属するＮｉは、磁歪を低減させるが同時に結
晶化温度及び磁束密度をも低下させてしまうので２０％
以下にすることが好適であり、より好ましくは１０％以
下が良い。

（ホ）群に属するＭｎは、抵抗率を高め、保磁力を減少
させる効果があり、又、Ｃｕは透磁率、保磁力を害せず
耐摩耗性を向上させる元素であるが、共に１０％より多
くすると飽和磁束密度が低下し、合金が脆化するので１
０％以下にすることが好ましい。

（へ）群に属するＴｃ、　Ｒｕ、　Ｒｈ、　Ｐｄの何れ
か少な（とも１種を１０％より多くすると透磁率は高く
なるが、磁束密度が低下するので１０％以下にすること
が好ましい。

また、（ト）群に属するＴｉ、　ｔ（ｆ、　Ｓｃ、　Ｙ
およびランタニド元素は、非晶質化を助成し硬度を上昇
させる元素であるが、これらの元素の何れか少な（とも
１種が５％を超えると合金が脆化するので５％以下にす
ることが好ましい。

次に、第２発明合金中に、他の（ハ）〜（ト）の元素と
ともにその１種として選択的に含有させる（チ）群に属
するＣｒ、　Ｍｏ、　ＩＡ、　Ｖ、　Ｎｂ、　Ｔａの■
族あるいは■族元素は、非晶質化を助勢し、キューリー
温度を下げる効果があるため、熱処理を容易にする元素
である。特に、磁束密度が高い合金を得たいときには、
この（チ）群から選ばれる少なくとも１種の元素を５％
未満にすることが好ましい。

なお、この第２発明の合金においては、前記（ハ）（ニ
）、（ネ）、（へ）、（ト）、（チ）群の中から１種ま
たは２種以上選択された元素は、それらの合計量を２０
％より多くすると、磁束密度または透磁率が著しく低下
するので２０％以下にする必要がある。望ましくは１５
％以下、さらに高い磁束密度を得るためには１０％以下
が好適である。

一方、前記第４発明合金においては、かかる（チ）群に
属するＣｒ、　Ｍｏ、　ＩＡ、　Ｖ、　Ｎｂ、　Ｔａ　
　のＶあるいは■族元素は、第２発明の場合と同じよう
に非晶質化を助成し、キューリー温度を下げる効果を有
するために熱処理を容易にし、さらに磁歪の低減効果を
も有する。しかしながら、この第４発明にあって該（チ
）群元素は、５％以下だとその効果が小さく、１６％よ
りも多いと飽和磁束密度が著しく低下する。従って、こ
れらの（チ）群元素は、５〜１６％にする必要がある。

また、この第４発明合金においては、（イ）、（Ｄ）群
の中から選ばれる何れか少なくとも１群の元素と、この
（チ）群より選ばれる何れか少なくとも１種の元素の合
計量は２０％を超えると、合金が脆化したり磁束密度が
著しく低下したりするので、合計で２０％以下にする必
要がある。望ましくは１５％以下が好適である。

そして、（ハ）、（ニ）、（＊）、（へ）、（））、（
チ）群の中から選ばれる何れか１種または２種以上の元
素は、合計で２０％より多くすると、磁束密度または透
磁率が著しく低下するので２０％以下にする必要がある
。

以上説明したように本発明の第４発明の合金は、適量の
半金属と前記■および／または■族元素と、さらに前記
（ハ）、（ニ）、（ホ）、（へ）、（））群より選ばれ
る少なくとも１種の元素を含むので、製造が容易である
ばかりでなく、透磁率が高く、磁歪がほぼ零である等価
れた特性を有する。

次に、本発明の第３発明の合金については、（イ）群及
び（ロ）群に属するＢ、　　Ｃ，Ｐ、　Ｂｅ、　ＡｌＳ
ｉ、　Ｓｎ、　Ｓｂ、　Ｉｎなどが非晶質形成能を有す
る元素、および、同じように非晶質形成能を有するＺｒ
の含有量は、それぞれ前記第１．２．４各発明の場合と
共通である。すなわち、Ｚｒは５％以上で高い透磁率を
有する非晶質合金が形成される。一方、１５％よりも多
いと、磁束密度が著しく低下するので５〜１５％の範囲
内にする必要があり、６〜１２％の範囲内でさらに優れ
た磁気特性が得られる。

（り群のＢ、Ｃ，Ｐは、７％以上含有すると磁束密度の
低下をきたすだけでなく、磁気特性の熱的ならびに経時
的安定性を劣化させ、あるいは脆化温度の低下をおこす
ので７％未満が良い。

また、（ＴＩ）群のＢｅ、　Ａｌ、　Ｓｉ、　Ｇｅ、　
Ｓｎ、　Ｓｂ、　Ｉｎは、１５％より多くすると磁束密
度の著しい低下をきたし、合金が脆化するので１５％以
下にする必要があり、さらに１０％未満が好適である。

上記（イ）および（ＴＩ）群に属する各元素の合計量は
、４％より少ないとその効果は小さい。しかし、１５％
より多いと、磁束密度が著しく低下したり、脆化温度が
著しく低下する。従って、これらの元素は合計量で４〜
１５％の範囲内にする必要があり、５〜１５％の範囲内
がより好適であり、５〜１０％の範囲内が最適である。

（チ）群に属するＣｒ、　Ｍｏ、　ＩＡ、　Ｖ、　Ｎｂ
、　Ｔａの如き■あるいは■族元素は、非晶質化を助成
し、キューリー温度を下げる効果を有するために熱処理
を容易にし、さらに磁歪の低減効果をも有するが、５％
以下だとその効果は小さく、１６％よりも多いと飽和磁
束密度が著しく低下するので、これらの元素は５〜１６
％にする必要がある。

また、第３発明合金において、前記（イ）　、　（ｏ）
群の中から選ばれる何れか少な（とも１群の元素と、こ
の（チ）群より選ばれる何れか少なくとも１種の元素の
合計は、２０％を超えると磁束密度が著しく低下する。

従って、合計で２０％以下にする必要がある。望ましく
は１５％以下が好適である。

以上本発明の第３発明の合金は、適量の半金属とＶ族お
よび／または■族元素を含むので、製造が極めて容易で
あるばかりでなく、透磁率が高く磁歪がほぼ零である合
金を得ることができる。

以上説明した第１〜４各発明についての構成の関連を第
２表に示す。

本発明非晶質合金は、前述の種々の技術を用いて得た非
晶質合金素材を、その合金素材の結晶化温度未満の温度
で焼鈍した後、急冷あるいは徐冷することによって得る
ことができる。この場合、焼鈍雰囲気は非酸化性あるい
は真空中で行うことは有利である。ただし、若干の酸素
によって非晶質合金の表面が酸化されても磁気特性をそ
こなうことがない場合には、むしろそれによって形成さ
れる酸化被膜が絶縁被膜としての効果を有する。

本発明の非晶質合金を１５０°Ｃ乃至結晶化温度未満の
範囲内で焼鈍した後、急冷あるいは徐冷すると加工歪が
除去され、磁気特性を向上させることができる。また本
発明の非晶質合金を磁場あるいは応力の少なくとも１つ
の作用下において、結晶化温度以下の温度で焼鈍した後
、急冷あるいは徐冷すると、より優れた磁気特性を有す
る合金を得ることができる。

なお、前記磁場中位なましによる磁気特性改善方法とし
て本発明者の一人が発明し、特開昭５１７３９２３号公
報により開示された方法を用いることができる。

〔実施例〕

実施例１ 本発明合金のＣｏ８．Ｍｏ、。Ｚロｏ非晶質合金と、比
較例としてＦｅａｏＮｉａｏＰｘＢｂ非晶質合金を３６
０℃及び４００℃で各３０分間熱処理を施した後、曲げ
試験を行なった結果を第３表に示す。

なお、実施例１〜４において用いた非晶質合金は軸釣２
１ｊ厚さ約２０μｍの薄帯試料である。

一般に非晶質合金の脆化の評価方法として、２枚の平行
板の間隔りを測定し、試片が破壊した際のＬ値を求め、
次式により破壊ひずみ （ここでｔは試片の厚さを示す）を求めるという手段が
採用されているが、第２表の結果もこの方法によった。

なお、第２表中ε、〉１は試料を完全に密着する迄曲げ
ても破壊しないことを表わす。

第２表から明らかなように、所定の磁気特性を得るため
の熱処理によっても本発明合金はほとんど脆化しないこ
とが判る。

実施例２ 本発明合金中Ｃｏ７７Ｍｏ、。Ｂ２　Ｚロ＋非晶質合金
を４２０℃×３０分間磁場中焼なましを施して、保磁力
１０　ｍＯｅ、実効透磁率（Ｉ　ＫＨｚ　）　２７，０
００を得たが、その後に１５０℃で１０，０００分間時
効させたところ、保磁力、実効透磁率共に全く変化はな
かった。

実施例３ 本発明合金の１つであるＣｏＢＯＭＯ９，ｓＺロｏ、　
ｓ非晶質合金、および比較例としてＣ０７０，：＋Ｆｅ
４．７ｓｊ＋ｓＢ＋。

非晶質合金について、磁気テープに対する耐摩耗性を試
験し、その結果を第４表に示す。

使用した非晶質合金の試料はすべて厚さ約２０μｍ、幅
約２龍であり、所定の磁気特性が得られるようにそれぞ
れの最適熱処理をした後、オートリピー１・型カセント
テープレコーダー（アカイＧＸＣ−７１５Ｄ）の磁気ヘ
ッド部に装着し、磁気テープの摺動速度４．９５　ｃｍ
／秒で５０時間および１００時間試験した後、試片の摩
耗量を測定した。

第４表にみる如く、本発明合金の摩耗量はＣｏ７ｏ、　
３Ｆｅ４．７Ｓ１１５ＢＩ　Ｏ非晶質合金に比べて１７
３以下という優れた耐摩耗性を有することがわかる。

第４表 実施例４ 本発明合金中Ｃ０ｅｏＣロｏＺロｏ、およびＣ０８ｏＶ
＋ｏＺロ。

非晶質合金と、比較例としてＣ０７０，＊Ｆｅａ、　７
ｓｉ＋ｓＢ＋。

非晶質合金の３種の非晶質合金についての切断試験の結
果を第５表に示す。

試験方法は、厚さ約２０μｍ、幅約２１貫の試片をシェ
アー（剪断機）により切断をくり返し、刃の摩耗によっ
て上下の刃が試片をかみ込み、切断が不可能な状態に至
るまでの切断回数を調べたものである。なお使用した刃
のビッカース硬度は６５０である。

第５表にみる如く、本発明合金はいずれもＣ０Ｆｅ−５
ｉ−Ｂ系非晶質合金に比ベシエアーの刃の寿命が４倍以
上であり、本発明合金の機械加工性は従来から知られて
いる非晶質合金のそれに比べて優れていることがわかる
。

第５表 長手方向に２００　Ｄｅの磁界を印加しながら、各合金
の結晶化温度より５０℃低い温度で２０分間加熱し冷却
した後、薄帯を巻いてトロイダル状試料となし、磁気特
性を調べた。何れの合金も８０００　Ｇ以上の高い飽和
磁束密度と低い保磁力及び高い最大透磁率が得られ、巻
磁心として有用であることが判った。

第６表 本発明合金中箱６表に示す組成からなる非晶質合金につ
いて、軸釣ＩＱｍｍ、厚さ約３０μｍの薄帯を本発明合
金のＣｒｅＪｂｚ　Ｍｏｂ　Ｚｒｑ非晶質合金の薄帯（
軸釣１５ｍｍ、厚さ約３０μｍ）からフ第１へ工・ノチ
ング法により磁気へノドコアの形状に抜き、市販のセン
ダスト及びパーマロイ製の同一形状コアと共にカセット
テープ用磁気ヘッドコアに一緒に組み込んで２３°Ｃ２
相対湿度５０％及び４０°Ｃ９相対湿度７５％の２種類
の環境下でそれぞれカセ・ノトデ・ツキを用いてγ−酸
化鉄テープによる耐摩耗試験を行った。その結果を第５
図に示す。

本発明の合金はパーマロ仁センダストのし１ずれの合金
よりも耐摩耗性に優れ、特に高温多湿の環境で他の合金
が非常に摩耗され易くなるのに対して特に優れた耐摩耗
性を示すことがわかる。

〔発明の効果〕

以上本発明合金は、保磁力が小さく、透磁率が高い優れ
た軟磁気特性を有するだけでなく、耐摩耗性が特に大き
く、さらに非晶質合金本来の性質である薄帯状又は薄膜
状試料を容易に製造することができ、しかも従来知られ
ている半金属元素を多量に含む非晶質合金に比べ、切断
、打ち抜き。

研磨等の機械加工がはるかに容易であるとり）う大きな
特長を兼ね備えているので、磁気へ・ノド、高周波トラ
ンス等の磁心材として極めて好適に使用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明合金を溶融状態から超急冷するのに用
いられる装置の２つの例を示す路線図、第２図は、本発
明と類似の合金である Ｃ０７６Ｍ０ＩＯＢＳ　Ｚｒ９非晶質合金を無磁場中で
、それぞれ１５０〜４９０°Ｃの間で２０分間焼なまし
だ際の実効透磁率（Ｉ　ＫＨｚ　）の変化を示す図、第
３図は、ＣｏＢ１Ｍｏ、Ｚロ　ｏ非晶質合金の張力に対
する保磁力および残留磁束密度の影響を示す図、第４図
は、Ｃｏ７６Ｗｅ　Ｂ６　Ｚロｏ非晶質合金の周波数と
実効透磁率の関係を示す図、 第５図は、各種磁気ヘッドコア材の耐摩耗性の比較を示
す図である。 １・・・溶融合金、２・・・急冷凝固された合金、３・
・・冷却回転円板、４・・・ロール。 特許出願人　　増　　本　　　　曲 回　出願人　　住友特殊金属株式会社 代理人　弁理士　　小　川　順　玉 量　　弁理士　　中　村　盛　夫 Ｇ Ｄ１堀ＩＴ！珊島ｎη ○Ｉ−（ ｆ−７［！）７弔 （９０１１１Ｅ　）　９，７　＊猾’ｉＲｒ（１４手続
補正書 平成１年６月２８日 特許庁長官　吉　１）文　毅　殿 第１項の規定による特許出願（２） 発明の名称 磁歪が小さく透磁率の高いコバルト基非晶質合金補正を
する者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　宮城県仙台市青葉区上杉３丁目８番２２号氏
名　　増　本　　健 住　所　　大阪府大阪市中央区北浜４丁目７番１９号名
称　住友特殊金属株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原子比率で、Ｚｒを５〜１５％、下記（イ）、（ロ
   ）の群の中から選ばれる何れか１種または２種以上を４
   〜１５％、残部実質的にＣｏよりなる磁歪が小さく透磁
   率の高いコバルト基非晶質合金。 （イ）Ｂ、Ｃ、Ｐの中から選ばれる何れか１種または２
   種以上：７％未満 （ロ）Ｂｅ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｉｎの中
   から選ばれる何れか１種又は２種以上：１５％以下 ２、原子比率で、Ｚｒを５〜１５％、下記（イ）、（ロ
   ）の群の中から選ばれる何れか１種または２種以上を４
   〜１５％、下記（ハ）、（ニ）、（ホ）、（ヘ）、（ト
   ）、（チ）の群の中から選ばれる何れか１種または２種
   以上を２０％以下、残部実質的にＣｏよりなる磁歪が小
   さく透磁率の高いコバルト基非晶質合金。 （イ）Ｂ、Ｃ、Ｐの中から選ばれる何れか１種または２
   種以上：７％未満 （ロ）Ｂｅ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｉｎの中
   から選ばれる何れか１種または２種以上：１５％以下（
   ハ）Ｆｅ：１０％以下 （ニ）Ｎｉ：２０％以下 （ホ）Ｍｎ、Ｃｕの中から選ばれる何れか１種または２
   種：１０％以下 （ヘ）Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄの中から選ばれる何れか
   １種または２種以上：１０％以下 （ト）Ｔｉ、Ｈｆ、Ｓｃ、Ｙ、ランタニド元素の中から
   選ばれる何れか１種または２種以上：５％以下 （チ）Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａの中から選ばれ
   る何れか１種または２種以上：５％未満 ３、原子比率で、Ｚｒを５〜１５％、下記（イ）、（ロ
   ）の群の中から選ばれる何れか１種または２種以上を４
   〜１５％、下記（チ）群より選ばれる何れか１種または
   ２種以上を５〜１６％、残部実質的にＣｏよりなる磁歪
   が小さく透磁率の高いコバルト基非晶質合金。但し、下
   記（イ）、（ロ）の群の中から選ばれる何れか１種また
   は２種以上の元素と、下記（チ）群より選ばれる何れか
   １種または２種以上の元素との合計は２０％以下である
   。 （イ）Ｂ、Ｃ、Ｐの中から選ばれる何れか１種または２
   種以上：７％未満、 （ロ）Ｂｅ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｉｎの中
   から選ばれる何れか１種または２種以上：１５％以下、 （チ）Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａの中から選ばれ
   る何れか１種または２種以上：１６％以下 ４、原子比率で、Ｚｒを５〜１５％、下記（イ）、（ロ
   ）の群の中から選ばれる何れか１種または２種以上を４
   〜１５％、下記（チ）群の中からより選ばれる何れか１
   種または２種以上：５〜１６％、下記（ハ）、（ニ）、
   （ホ）、（ヘ）、（ト）の群の中から選ばれる何れか１
   種または２種以上を２０％以下、残部実質的にＣｏより
   なる磁歪が小さく透磁率の高いコバルト基非晶質合金。 但し、下記（イ）、（ロ）の群の中から選ばれる何れか
   １種または２種以上の元素と、下記（チ）群より選ばれ
   る何れか１種または２種以上の元素との合計は２０％以
   下である。 （イ）Ｂ、Ｃ、Ｐの中から選ばれる何れか１種または２
   種以上：７％未満、 （ロ）Ｂｅ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｉｎの中
   から選ばれる何れか１種または２種以上：１５％以下、 （チ）Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａの中から選ばれ
   る何れか１種または２種以上：１６％以下、 （ハ）Ｆｅ：１０％以下、 （ニ）Ｎｉ：２０％以下、 （ネ）Ｍｎ、Ｃｕの中から選ばれる何れか１種または２
   種：１０％以下、 （ヘ）Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄの中から選ばれる何れか
   １種または２種以上：１０％以下、 （ト）Ｔｉ、Ｈｆ、Ｓｃ、Ｙ、ランタニド元素の中から
   選ばれる何れか１種または２種以上：５％以下