JPH0277560A - 耐食性高飽和磁束密度合金 - 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」 本発明は磁気ヘッド用などとして好適で、高飽和磁束密
度を示し耐食性に優れた合金に関する。

「従来の技術」 磁気ヘッド用材料などに用いられる高飽和磁束密度合金
において、−殻内に要求される磁気特性は、以下の■〜
■に記載する特性である。

■耐摩耗性に優れていること。

■磁束密度が高いこと。

■透磁率が高いこと。

■低保磁力であること。

■耐食性に優れていること。

従ってこのような観点から種々の合金系において材料研
究がなされている。

ここで従来、磁気ヘッド用の磁性材料において著名なら
のとして、Ｆ　ｅ−Ｎ　ｉ系合金のパーマロイ、Ｆｅ−
５ｉ−ＡＩ系合金のセンダスト、あるいは、ソフトフェ
ライトなどが知られている。

「発明が解決しようとする課題」 しかるに近年、オーディオ用録音機、家庭用ホームビデ
オ、あるいは、磁気カードなどに使用されでいる磁気記
録媒体が徐々に高保磁力化されている関係から、これら
の磁気記録媒体に好適な高性能磁気ヘッド用の磁性材料
が望まれている。

ところか前述のＦ　ｅ−Ｎ　ｉ系合金は、透磁率は比較
的高い乙のの耐摩耗性に劣る問題があり、Ｆｅ−５ｉ−
Ａ　ｉ系合金は高飽和密度を示し硬度も高い利点を存す
る反面、加工性に劣る問題があり、ソフトフェライトは
磁束密度が低い問題を有しており、前記いずれの磁性材
料ら総ての面で満足な特性を得ることができるものでは
゛なかった。

なお、最近では、高飽和磁束密度材として前記Ｆ　ｅ−
９ｉ−Ａ　Ｉ系の合金が主として用いられるようになっ
ているが、この系の合金の磁束密度を更に改仰した上で
面性の各要件を満たしうる磁性合金として本発明者らは
先に、特願昭６３−６４１０号明細吉においてＦ　ｅ−
Ｇ　ｏ−９ｉ−Ａ　Ｉ系の磁性材料を提案した。この磁
性材料は、Ｃｏ　３〜２０重量％、Ｓｉ６〜１２重量％
、ＡＩ　０．１〜３重壜％を含ａし、残部Ｆｅの組成を
有してなるものである。しかしながらこの系の合金は、
磁気記録用のヘッドコア材として優れた特性を何してい
る乙のの、Ｆｅを主体とした合金であるために、高温多
湿などの環境下における耐食性の而では不安かあった。

本発明は前記課題に鑑み、本発明者らか先に提案したＦ
　ｃ−Ｇ　ｏ−５ｉ−Ａ　Ｉ基磁性材料の耐食性を向」
ニさせる目的でなされたもので、高飽和磁束密度を示し
、耐食性に優れた合金を提供することを目的とする。

「課題を解決するだめの手段」 本発明は前記課題を解決するために、 ３重重％　≦ＣＯ≦　２０重看％、 ６重重％　≦Ｓｉ≦　１２重１％、 ０．１重１％　≦ＡＩ≦　３重ｒｉ［、■、閤１％　≦
Ｃｒ≦　４重量％、 Ｆｅ　　残部 の組成を有したものである。

更に本発明では前記課題を解決するために、３重量％　
≦Ｃｏ≦　２０重項％、 ６重量％　≦Ｓｉ≦　１２重量％、 ０１重１％　≦Ａ１≦　３重重％、 ０５重里％　≦Ｃｒ≦　４重撹％、 Ｒｕ＜１０重量％、 Ｆｅ　残部 の組成を存したものである。

本発明において、Ｓｌの含有量を６〜１２重１％とした
のは、Ｓｉの含有量か６重量％より小さい値では、Ｆｅ
　−Ｃｏ　−Ｓ　ｉ　−Ａ　Ｉ系において、零磁歪が存
在しなくなるためであり、Ｓｉ含有量が１２重爪形を超
える値では飽和磁束密度が著しく低下して高飽和磁束密
度材とならないためである。

また、Ｃｏの含有量を３〜２０重債％に限定したのは、
ＣＯ含有量が３重量％より小さい値では、昔しく脆くな
り、Ｃｏ含汀量が２０重量％を超える値では磁歪がずれ
てＳｉ含有愼を多くしないと磁歪零が存在しなくなり飽
和磁束密度が低下するためである。更に、ＡＩをＯｌ〜
３重量％含仔しているが、この理由は、Ｆｅ−Ｃｏ−５
ｉ系の合金のマクロ組織は柱状晶を示し、極めて脆いも
のであるが、この系の合金に前記組成範囲でＡＩを添加
すると、マクロ組織が等軸晶に変化し、脆さを改善でき
るためである。すなわち、ＡＩの含有ｆｆｌを０．１〜
３重量％とじたのはＡ＋含仔量が０１重量％より小さい
値では柱状晶から等軸品への組織の変化が見られず、Ａ
Ｉ含何量が３重量％を超えろ値では飽和磁束密度の低下
を来すためでめろ。

また本発明において、Ｃｒを単独で含有する場合、Ｃｒ
含ａ量を１．５重里％以下とすると耐食性の向上効果が
見られず、４重里％以上とすると飽和磁束密度が１３０
００Ｇ以下に低下してしまう。

一方、ＣｒとＲｕを両方含有する場合、Ｃｒ含１が０．
５重１％より小さい値ではその効果が少なく、４重積％
を超えると飽和磁束密度の低下が昔しくなり、Ｒｕ含有
量は５重量％を超えると磁気特性の劣化を生じるが、１
０重量％より少ない頃までは添加しても差し支えない。

なお、耐食性の効果に関し、Ｃｒ添加がａ効であり、更
にＲｕをＩＪＯえると耐食性が相乗効果で向上し、しか
も、Ｃｒの添加による飽和磁束密度の低下をＲｕの添加
で抑制することができる。

なお、本発明合金はアーク炉を用いた溶解法、真空溶解
法、粉末冶金法などの常法で製造することができろ。

「実施例Ｊ 本発明組成の合金３００ｇをアーク溶解炉を用いて溶製
し、放電加工により外径１０ｍｍ、内径６ｍｍ、厚さＩ
　ｍｍのリング状の試料を複数得た。また、本発明外の
組成の合金試料を前述の方法と同等の方法で作成した。

次いでこれらの試料のいくつかを水素雰囲気中において
９００℃で２時間加熱した後に炉冷する焼鈍処理を施し
て磁気特性とビッカース硬さを測定した。なお、磁気特
性については、初期の透磁率およびモールド劣化後の透
磁率と、初期の保磁力およびモールド劣化後の保磁力と
、飽和磁束密度を測定した。また、残りの試料について
は、温度６０℃、湿度９５％の空気中に９６時間放置し
て発錆状況を観察する腐食判定試験を行った。この腐食
判定試験において、全体に錆を発生した試料は第１表に
Ｘ印で示し、少竜の錆が点在的に生じた試料については
Δ印で示し、全く錆を生じない試料については第１表に
○印で示した。

以上の測定結果を第１表と第２表に示す。

第１表 第１表と第２表から、本発明の合金試料Ｎ　ｏ　５〜１
５にあっては、ＣｒあるいはＲｕを添加してぃない合金
試料である比較例３．４に比較して耐食性が向上してい
ることか明らかである。

また、本発明の試料Ｎｏ５〜１５および１８〜２０は、
いずれら１３０００Ｇ以上の飽和磁束密度を示し、一般
に知られるセンダストの飽和磁束密度（１１ｏ００ｃ）
より高い飽和磁束密度を示すことが明らかである。また
、各試料Ｎｏ５〜１５および１８〜２０ともモールド劣
化後の透磁率は十分に高く、又、保磁力は十分に低く、
優れた磁気特性を存している。

なお、試料Ｎｏ８，９，１２，１３，１５．１６．１８
はＦ　ｅ−Ｃｏ−５ｉ−Ａ　Ｉ系にＣｒを添加した合金
であるが、Ｃｒを３重重％添加した試料Ｎｏ９において
飽和磁束密度が１３１００に低下している。更に、試料
Ｎｏｌ　６と試料Ｎｏｌ　８を比較して明らかなように
Ｃｒ含有量が１．５重量％から１．０重量％に低下する
と腐食性が低下している。従って本発明ではＣｒ添加俄
の上限を４重量％、下限を１５重■％とした。

また、試料Ｎｏ５，６，７．１０，１１，１４，１７゜
１９．２０はＦ　ｅ−Ｃｏ−５ｉ−Ａ　Ｉ系にＣｒとＲ
ｕを添加した合金である。Ｒｕに関し、試料Ｎｏ５．７
．Ｉ７に見られるように、Ｒｕ含Ｎｆｆ１５重量％では
各特性に優れているが、１０重量％では透磁率の低下が
著しい。更に、試料ＮＯ２ＯのＣｒ含有↑に見られるよ
うに、Ｃｒを３重量％添加すると飽和磁束密度が１３０
００Ｇに低下している。なお、前記腐食試験結果をＣｒ
添加量とＲｕ添加量の関係についてまとめてみると第１
図に示すようになる。

以上の結果を鑑みてＣｒ含ｑ量を１〜４重量％、Ｒｕ含
有量を１０重里％より少ない量に限定した。

従って本発明の合金は、磁気へラドコア用として好適で
あり、磁気ヘッドコア用として用いた場合、１３０００
Ｇ以上の優れた飽和磁束密度を示し、透磁率が高く保磁
力か低い上に、モールド後の磁気特性ら優れ、硬度が高
くて摩耗に強く、しかも耐食性に優れた磁気ヘッドを得
ることができる。

即ち本発明の合金は、磁気記録媒体の高性能化が進めら
れている磁気カード用の磁気ヘット材料、オーディオ録
音機用ヘッド材料、ビデオ装置用ヘッド材料なととして
好適である。

ところで更に、本発明において限定した組成と比較組成
の合金について、飽和磁束密度と透磁率の検討を行った
。この検討を行う前に、−殻内な組成の合金について磁
気特性の測定を行った。

まず、出発材料として、電解鉄（純度９９．９％以上）
、電解コバルト（純度９９９％）、Ｓ　ｉ（９９。

９９９％）などを用い、アーク溶解炉によりＡ　ｒ雰囲
気中で溶製してインゴットを得た。得られたインゴット
から放電加工等により外１Ｍ１０ｍｍ、内径６　ｍｍ、
厚さ１＋ｎｍのリング状試験片に加工し、Ｌ（ｔガス中
で種々の熱処理を施した。透磁率の測定はトランス法に
より、０．３　ｋＨｚ　−１０ｋＨｚの間で行った。磁
気特性は直流Ｂ−Ｈルーブトレーザーにて測定した。飽
和磁束密度の測定はＶＳ〜１（残留側波帯変調）にて行
った。また、耐食性の評価は面紀耐食試験法と同様の耐
湿試験とした。

まず第３表に、飽和磁束密度（Ｂ　ｓ）と透磁率（μ）
（初期特性と樹脂モールド後の劣化した特性）の測定結
果を示す。

第３表 第３表に示すように飽和磁束密度と透磁率が高く、しか
も樹脂モールドによる劣化ら少ない合金は、Ｆ　ｅ−８
Ｃｏ−８Ｓ　ｉ合金であるので、以下にこの合金を基に
、耐食性の向上効果について検討した。

耐食性の改善は、ＣｒとＲｕを加えることで行った。そ
の結果を第２図に示す。

第２図に示す結果から本発明で限定した範囲が耐食性向
上の面で適切であったことが明らかである。

また、Ｃｒ、Ｒｕの添加量と飽和磁束密度の関係は、第
３図に示すようになった。

発錆のない添加条件内での飽和磁束密度の最高値は１．
５％Ｃｒ−１％Ｒｕにおける１、４８Ｔであった。

「発明の効果Ｊ 以上説明したように本発明は、Ｆｅを主成分とし、Ｃｏ
とＳｉとＡＩとＣｒ、　　あるいは、ＣＯと８１とＡＩ
とＣｒとＲｕを特別な量含有するものであるために、磁
気特性に優れ、モールド後の磁気特性の劣化も少なく、
特に１３０００Ｇ以上の高い飽和磁束密度を示し、硬度
が高い上に、耐食性に６優れた合金である。

従って本発明の合金で磁気へソドコアを構成することが
でき、その場合、モールド後の透磁率に優れ、モールド
後の保磁力か低く、センダスト以上の飽和磁束密度を示
すなどの磁気特性に優れ、硬度が高くて摩耗に強く、し
から耐食性に富む磁気ヘッドを得ることができる効果か
ある。即ち本発明の合金は、磁気記録媒体の高性能化が
進められている磁気カード用の磁気ヘッド材料などとし
て好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明組成の各合金試料の腐食？ｌＩ定試験結
果を示す線図、第２図は本発明組成の合金試料と比較例
の合金試料の発錆試験結果を示す図、第３図はＲｕ、Ｃ
ｒの含ａ量と飽和磁束密度の関係を示す線図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）３重量％≦Ｃｏ≦２０重量％、 ６重量％≦Ｓｉ≦１２重量％、 ０．１重量％≦Ａｌ≦３重量％、 １．５重量％≦Ｃｒ≦４重量％、 Ｆｅ残部 の組成を有する耐食性高飽和磁束密度合金。 （２）３重量％≦Ｃｏ≦２０重量％、 ６重量％≦Ｓｉ≦１２重量％、 ０．１重量％≦Ａｌ≦３重量％、 ０．５重量％≦Ｃｒ≦４重量％、 Ｒｕ＜１０重量％、 Ｆｅ残部 の組成を有する耐食性高飽和磁束密度合金。