JPH0315323B2 - - Google Patents
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- JPH0315323B2 JPH0315323B2 JP56062026A JP6202681A JPH0315323B2 JP H0315323 B2 JPH0315323 B2 JP H0315323B2 JP 56062026 A JP56062026 A JP 56062026A JP 6202681 A JP6202681 A JP 6202681A JP H0315323 B2 JPH0315323 B2 JP H0315323B2
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- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/147—Alloys characterised by their composition
- H01F1/153—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
- H01F1/15341—Preparation processes therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C45/00—Amorphous alloys
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- Metallurgy (AREA)
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
本発明は、アモルフアス磁性材料の熱処理方法
に関するものであり、特に結晶化温度Tx以上の
キユリー温度Tcを有するCo基アモルフアス磁性
材料の熱処理に適したものである。 アモルフアス磁性材料は結晶磁気異方性がない
ため高透磁率磁性材料として注目を集めている。
中でもCoを基本にするアモルフアス磁性合金に
は、飽和磁歪定数λsが零に近い組成が存在する
ため、特に磁気ヘツド用途としての応用検討が盛
んに行われている。従来、磁歪がほぼ零のCo基
アモルフアス磁性合金で高透磁率を得るには、キ
ユリー温度Tcが結晶化温度Txよりも低く（Tc
＜Tx）なるような組成が選択され、Tc＜Ｔ＜
Txの関係を有するＴにて一定時間保持して非晶
質作製時の熱的歪を除去することが必要とされて
いる。上記結晶化温度Txは、５℃／分程度の昇
温速度で昇温したときの結晶化開始温度を通常意
味しており、これよりも高い温度に保持して熱処
理すると一般的には結晶化が進行し、磁性が劣化
するとされている。ところで、キユリー温度Tc
が結晶化温度よりも低く、Tc＜Ｔ＜Txの関係を
有する温度Ｔで熱処理が可能であるような組成で
は、飽和磁束密度Bsは高々9.0KG程度と低く、
記録密度の向上という時代的要請に対応する磁気
ヘツド材料としてはいまだ不充分の感がある。 このため、木質的に飽和磁束密度Bsが大きい
という特長を有するところの、キユリー温度Tc
が結晶化温度Txよりも高い（Tc＞Tx）ような
組成のCo基合金を選び、結晶化温度Tx以下（も
ちろんTc以下）の温度で、かつ回転する磁場中
で熱処理を施すことにより高透磁率特性を付与す
ることなど、種々の工夫もなされているが、例え
ば上記方法では磁場を回転させて印加させる必要
があるなど、問題点もあり、実用上必ずしも満足
できるものはいまだ実現されていない。 本発明は、上記実情に鑑み、飽和磁束密度が高
く、かつ透磁率も高い特性のCo基アモルフアス
磁性材料を提供することを目的とするものであ
る。 上記目的を達成するために、本発明は、キユリ
ー温度Tcが結晶化温度Tx以上であるCo基アモル
フアス磁性材料を用い、Tc＋100≧Ｔ≧Txの関
係を有する温度Ｔで、10分以下の短い時間の間、
熱処理を施すことを特徴とするものである。 すなわち、本発明者は、処理温度、処理時間、
昇熱速度及び冷却速度を適当に制御した熱処理を
施すことにより、Tc≧Txとなるような高い飽和
磁束密度を有する組成のCo基アモルフアス磁性
材料で、容易に高透磁率を得る方法を新規に見い
出し、本発明を完成したものである。 上記キユリー温度Tcが結晶化温度Tx以上であ
るようなCo基アモルフアス磁性材料としては、
例えば日本応用磁気学会第11回研究会資料（1979
年）、53頁などにより良く知られているように、
その組成が T77〜85 X15〜23 M0〜10 但し、ＴはCoまたはCoの一部をFe，Ni，Mnの
うちの１種または２種以上で置換したも
の、 ＸはSi，Ｂ，ＣおよびＰのうちの１種また
は２種以上、 ＭはCr，Mo，Ｖ，Nb，Ta，Ti，Zr，
Hf，Ru，PtおよびAuのうちの１種また
は２種以上、 で表わされるものである。 上記組成において、Ｔの含有量が原子比で77〜
85％であるのは、77未満のときは、Tx≦Tcの関
係が得難くなるためであり、85％を越えると（換
言すればＸの含有量が15％未満となると）アモル
フアス化が困難となるためである。また、添加物
Ｍとして、Ru，Pt，Au，Cr，Ｍ，Ti，Zr，Hf
は耐摩耗性および耐食性の向上に寄与し、また
Cr，Mo，Ｖ，Nb，Ta，Zr，Hfは磁気特性の改
善、経時安定性の向上、高周波特性の向上などに
寄与するが、Ｍの含有は、飽和磁束密度を下げる
ので、これらの添加は10％以下とされる。 また、本発明における熱処理温度は、Tx以上
であれば良いが、あまり高い温度であれば結晶化
の進行が早すぎるなどの問題もあるので、Tcよ
りも約100℃高い温度程度以下で実行することが
望ましい。 また、本発明において、熱処理時間を10分以下
としたのは10分を越えて熱処理した場合には結晶
化が進行し、アモルフアス材料としての特長が減
退してしまうことが多いためである。また、本発
明の効果をより良く得るためには、熱処理時間が
10秒以上４分以下であることが好ましい。 以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明す
る。 実施例 １ 組成が（Co0.94Fe0.06）75.3Si4.7B20で表わされ、
Tx＝490℃，Tc＝510℃，Bs＝9800G，λs≒０の
特性を有するアモルフアス磁性材料により内径６
mm、外径10mmのリング試料（厚さ約25μｍ）を数
10枚作成し、所定の各温度に保持された炉中に前
記リング試料を各３枚ずつ挿入し、５秒から30分
までの間の所定の各時間保持した後、水中に入れ
て充分に攪拌水冷（冷却速度＝102℃／sec以上）
した。得られたアモルフアス磁性材料の透磁率は
1kHz，5mOeの交番磁界中で測定した。その結果
の代表例は第１表に示す通りである。第１表から
明白のようにTc以上の温度で熱処理することに
より、最大17000の透磁率が得られた。尚、第１
表には比較のために、上記と同じ組成のものを
Tx以下の温度で回転磁場中熱処理する従来方法
で処理したもの、本発明の温度範囲外の温度（す
なわちTx以下の温度）で熱処理し急冷したもの、
および熱処理しないものについての結果を併せて
示す。 第１表から、本発明の効果は明らかであり、特
に540℃×１分および560℃×１分熱処理したもの
は、回転磁場処理したものを凌駕する優れた透磁
率が得られている。
に関するものであり、特に結晶化温度Tx以上の
キユリー温度Tcを有するCo基アモルフアス磁性
材料の熱処理に適したものである。 アモルフアス磁性材料は結晶磁気異方性がない
ため高透磁率磁性材料として注目を集めている。
中でもCoを基本にするアモルフアス磁性合金に
は、飽和磁歪定数λsが零に近い組成が存在する
ため、特に磁気ヘツド用途としての応用検討が盛
んに行われている。従来、磁歪がほぼ零のCo基
アモルフアス磁性合金で高透磁率を得るには、キ
ユリー温度Tcが結晶化温度Txよりも低く（Tc
＜Tx）なるような組成が選択され、Tc＜Ｔ＜
Txの関係を有するＴにて一定時間保持して非晶
質作製時の熱的歪を除去することが必要とされて
いる。上記結晶化温度Txは、５℃／分程度の昇
温速度で昇温したときの結晶化開始温度を通常意
味しており、これよりも高い温度に保持して熱処
理すると一般的には結晶化が進行し、磁性が劣化
するとされている。ところで、キユリー温度Tc
が結晶化温度よりも低く、Tc＜Ｔ＜Txの関係を
有する温度Ｔで熱処理が可能であるような組成で
は、飽和磁束密度Bsは高々9.0KG程度と低く、
記録密度の向上という時代的要請に対応する磁気
ヘツド材料としてはいまだ不充分の感がある。 このため、木質的に飽和磁束密度Bsが大きい
という特長を有するところの、キユリー温度Tc
が結晶化温度Txよりも高い（Tc＞Tx）ような
組成のCo基合金を選び、結晶化温度Tx以下（も
ちろんTc以下）の温度で、かつ回転する磁場中
で熱処理を施すことにより高透磁率特性を付与す
ることなど、種々の工夫もなされているが、例え
ば上記方法では磁場を回転させて印加させる必要
があるなど、問題点もあり、実用上必ずしも満足
できるものはいまだ実現されていない。 本発明は、上記実情に鑑み、飽和磁束密度が高
く、かつ透磁率も高い特性のCo基アモルフアス
磁性材料を提供することを目的とするものであ
る。 上記目的を達成するために、本発明は、キユリ
ー温度Tcが結晶化温度Tx以上であるCo基アモル
フアス磁性材料を用い、Tc＋100≧Ｔ≧Txの関
係を有する温度Ｔで、10分以下の短い時間の間、
熱処理を施すことを特徴とするものである。 すなわち、本発明者は、処理温度、処理時間、
昇熱速度及び冷却速度を適当に制御した熱処理を
施すことにより、Tc≧Txとなるような高い飽和
磁束密度を有する組成のCo基アモルフアス磁性
材料で、容易に高透磁率を得る方法を新規に見い
出し、本発明を完成したものである。 上記キユリー温度Tcが結晶化温度Tx以上であ
るようなCo基アモルフアス磁性材料としては、
例えば日本応用磁気学会第11回研究会資料（1979
年）、53頁などにより良く知られているように、
その組成が T77〜85 X15〜23 M0〜10 但し、ＴはCoまたはCoの一部をFe，Ni，Mnの
うちの１種または２種以上で置換したも
の、 ＸはSi，Ｂ，ＣおよびＰのうちの１種また
は２種以上、 ＭはCr，Mo，Ｖ，Nb，Ta，Ti，Zr，
Hf，Ru，PtおよびAuのうちの１種また
は２種以上、 で表わされるものである。 上記組成において、Ｔの含有量が原子比で77〜
85％であるのは、77未満のときは、Tx≦Tcの関
係が得難くなるためであり、85％を越えると（換
言すればＸの含有量が15％未満となると）アモル
フアス化が困難となるためである。また、添加物
Ｍとして、Ru，Pt，Au，Cr，Ｍ，Ti，Zr，Hf
は耐摩耗性および耐食性の向上に寄与し、また
Cr，Mo，Ｖ，Nb，Ta，Zr，Hfは磁気特性の改
善、経時安定性の向上、高周波特性の向上などに
寄与するが、Ｍの含有は、飽和磁束密度を下げる
ので、これらの添加は10％以下とされる。 また、本発明における熱処理温度は、Tx以上
であれば良いが、あまり高い温度であれば結晶化
の進行が早すぎるなどの問題もあるので、Tcよ
りも約100℃高い温度程度以下で実行することが
望ましい。 また、本発明において、熱処理時間を10分以下
としたのは10分を越えて熱処理した場合には結晶
化が進行し、アモルフアス材料としての特長が減
退してしまうことが多いためである。また、本発
明の効果をより良く得るためには、熱処理時間が
10秒以上４分以下であることが好ましい。 以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明す
る。 実施例 １ 組成が（Co0.94Fe0.06）75.3Si4.7B20で表わされ、
Tx＝490℃，Tc＝510℃，Bs＝9800G，λs≒０の
特性を有するアモルフアス磁性材料により内径６
mm、外径10mmのリング試料（厚さ約25μｍ）を数
10枚作成し、所定の各温度に保持された炉中に前
記リング試料を各３枚ずつ挿入し、５秒から30分
までの間の所定の各時間保持した後、水中に入れ
て充分に攪拌水冷（冷却速度＝102℃／sec以上）
した。得られたアモルフアス磁性材料の透磁率は
1kHz，5mOeの交番磁界中で測定した。その結果
の代表例は第１表に示す通りである。第１表から
明白のようにTc以上の温度で熱処理することに
より、最大17000の透磁率が得られた。尚、第１
表には比較のために、上記と同じ組成のものを
Tx以下の温度で回転磁場中熱処理する従来方法
で処理したもの、本発明の温度範囲外の温度（す
なわちTx以下の温度）で熱処理し急冷したもの、
および熱処理しないものについての結果を併せて
示す。 第１表から、本発明の効果は明らかであり、特
に540℃×１分および560℃×１分熱処理したもの
は、回転磁場処理したものを凌駕する優れた透磁
率が得られている。
【表】
【表】
実施例 ２
｛（Co0.918Fe0.005Mn0.077）78.3Si12.7B9｝99.5Ru0
.5
で表わされ、Tx＝420℃，Tc＝420℃，Bs＝
9600G，λs≒０のアモルフアス磁性材料により実
施例１と同様、リング試料を作成し、本発明熱処
理を施した。得られたアモルフアス磁性材料の透
磁率は1kHz，5mOeの交番磁界中で測定した。そ
の結果は第２表に示す通りである。第２表から明
らかなようにTc以上の温度で、最大20000の透磁
率が得られた。
.5
で表わされ、Tx＝420℃，Tc＝420℃，Bs＝
9600G，λs≒０のアモルフアス磁性材料により実
施例１と同様、リング試料を作成し、本発明熱処
理を施した。得られたアモルフアス磁性材料の透
磁率は1kHz，5mOeの交番磁界中で測定した。そ
の結果は第２表に示す通りである。第２表から明
らかなようにTc以上の温度で、最大20000の透磁
率が得られた。
【表】
上記実施例では、通常よく行われる所定温度に
維持された炉中に保持する方法をとつたが、本発
明はこれに限定されるものではなく、所定温度範
囲域を所定時間昇温または降温しても良く、例え
ば、赤外線加熱のような瞬間加熱によつて昇温速
度を上昇せしめるのが工業的にはより好ましい。
尚、昇温速度は、10℃／分以上であれば好ましい
結果が得られる。 実施例 ３ 実施例１と同様に第３表に示す組成のリング試
料を作成し、本発明の熱処理を施しその諸特性を
調べた。その結果を第３表に示す。
維持された炉中に保持する方法をとつたが、本発
明はこれに限定されるものではなく、所定温度範
囲域を所定時間昇温または降温しても良く、例え
ば、赤外線加熱のような瞬間加熱によつて昇温速
度を上昇せしめるのが工業的にはより好ましい。
尚、昇温速度は、10℃／分以上であれば好ましい
結果が得られる。 実施例 ３ 実施例１と同様に第３表に示す組成のリング試
料を作成し、本発明の熱処理を施しその諸特性を
調べた。その結果を第３表に示す。
【表】
【表】
第３表より、本発明の熱処理を施すことにより
優れた特性の各種組成のアモルフアス材料が得ら
れることが明らかである。 以上詳述したように、本発明は本来高飽和磁束
密度特性を有するアモルフアス磁性材料でありな
がら、Tc≧Txの関係を有するがために、通常行
われているTc＜Ｔ＜Txなる温度Ｔでの熱処理が
不可能であつた組成の材料の高透磁率化を、複雑
な設備等を用いることなく容易に可能にするもの
であり、従来得られなかつた高透磁率かつ高飽和
磁束密度の特性を有する新規なアモルフアス磁性
材料を実現したものであり、その工業的価値は大
きい。
優れた特性の各種組成のアモルフアス材料が得ら
れることが明らかである。 以上詳述したように、本発明は本来高飽和磁束
密度特性を有するアモルフアス磁性材料でありな
がら、Tc≧Txの関係を有するがために、通常行
われているTc＜Ｔ＜Txなる温度Ｔでの熱処理が
不可能であつた組成の材料の高透磁率化を、複雑
な設備等を用いることなく容易に可能にするもの
であり、従来得られなかつた高透磁率かつ高飽和
磁束密度の特性を有する新規なアモルフアス磁性
材料を実現したものであり、その工業的価値は大
きい。
Claims (1)
- １ キユリー温度Tcが結晶化温度Tx以上である
Co基アモルフアス材料を、Tc＋100℃≧Ｔ≧Tx
の関係を有する温度Ｔにて、結晶化が進行しない
ように10分以下の短時間で熱処理することを特徴
とするアモルフアス材料の熱処理方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56062026A JPS57177507A (en) | 1981-04-24 | 1981-04-24 | Heat treatment of amorphous material |
| NL8201682A NL8201682A (nl) | 1981-04-24 | 1982-04-22 | Werkwijze voor het thermisch behandelen van een amorf materiaal. |
| DE19823215263 DE3215263A1 (de) | 1981-04-24 | 1982-04-23 | Verfahren zur waermebehandlung eines amorphen materials |
| US06/609,837 US4525222A (en) | 1981-04-24 | 1984-05-14 | Method of heat-treating amorphous material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56062026A JPS57177507A (en) | 1981-04-24 | 1981-04-24 | Heat treatment of amorphous material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57177507A JPS57177507A (en) | 1982-11-01 |
| JPH0315323B2 true JPH0315323B2 (ja) | 1991-02-28 |
Family
ID=13188242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56062026A Granted JPS57177507A (en) | 1981-04-24 | 1981-04-24 | Heat treatment of amorphous material |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4525222A (ja) |
| JP (1) | JPS57177507A (ja) |
| DE (1) | DE3215263A1 (ja) |
| NL (1) | NL8201682A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4938267A (en) * | 1986-01-08 | 1990-07-03 | Allied-Signal Inc. | Glassy metal alloys with perminvar characteristics |
| US4744838A (en) * | 1986-07-10 | 1988-05-17 | Electric Power Research Institute, Inc. | Method of continuously processing amorphous metal punchings |
| US4782994A (en) * | 1987-07-24 | 1988-11-08 | Electric Power Research Institute, Inc. | Method and apparatus for continuous in-line annealing of amorphous strip |
| US5439534A (en) * | 1991-03-04 | 1995-08-08 | Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. | Method of manufacturing and applying heat treatment to a magnetic core |
| US5252144A (en) * | 1991-11-04 | 1993-10-12 | Allied Signal Inc. | Heat treatment process and soft magnetic alloys produced thereby |
| US5767770A (en) * | 1996-07-01 | 1998-06-16 | Sensormatic Electronics Corporation | Semi-hard magnetic elements formed by annealing and controlled oxidation of soft magnetic material |
| DE19653428C1 (de) * | 1996-12-20 | 1998-03-26 | Vacuumschmelze Gmbh | Verfahren zum Herstellen von Bandkernbändern sowie induktives Bauelement mit Bandkern |
| JP3011904B2 (ja) | 1997-06-10 | 2000-02-21 | 明久 井上 | 金属ガラスの製造方法および装置 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5934780B2 (ja) * | 1977-12-16 | 1984-08-24 | 松下電器産業株式会社 | 非晶質磁性合金薄板の熱処理法 |
| US4282046A (en) * | 1978-04-21 | 1981-08-04 | General Electric Company | Method of making permanent magnets and product |
| US4234360A (en) * | 1978-04-21 | 1980-11-18 | General Electric Company | Method of making hysteresis motor rotor using amorphous magnetic alloy ribbons |
| US4286188A (en) * | 1978-06-12 | 1981-08-25 | General Electric Company | Amorphous metal hysteresis motor |
| DE2832731A1 (de) * | 1978-07-26 | 1980-02-07 | Vacuumschmelze Gmbh | Magnetkern aus einer weichmagnetischen amorphen legierung |
| JPS55161057A (en) * | 1979-06-04 | 1980-12-15 | Sony Corp | Manufacture of high permeability amorphous alloy |
| JPS56257A (en) * | 1979-06-13 | 1981-01-06 | Hitachi Ltd | Amorphous alloy |
| US4310381A (en) * | 1980-04-04 | 1982-01-12 | Allied Corporation | Method for improving magnetic properties of metallic glass ribbon |
| US4347086A (en) * | 1980-04-07 | 1982-08-31 | General Motors Corporation | Selective magnetization of rare-earth transition metal alloys |
-
1981
- 1981-04-24 JP JP56062026A patent/JPS57177507A/ja active Granted
-
1982
- 1982-04-22 NL NL8201682A patent/NL8201682A/nl not_active Application Discontinuation
- 1982-04-23 DE DE19823215263 patent/DE3215263A1/de active Granted
-
1984
- 1984-05-14 US US06/609,837 patent/US4525222A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57177507A (en) | 1982-11-01 |
| US4525222A (en) | 1985-06-25 |
| NL8201682A (nl) | 1982-11-16 |
| DE3215263A1 (de) | 1982-11-18 |
| DE3215263C2 (ja) | 1988-02-18 |
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