JPH0366375B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0366375B2 JPH0366375B2 JP61130996A JP13099686A JPH0366375B2 JP H0366375 B2 JPH0366375 B2 JP H0366375B2 JP 61130996 A JP61130996 A JP 61130996A JP 13099686 A JP13099686 A JP 13099686A JP H0366375 B2 JPH0366375 B2 JP H0366375B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- lanthanide
- melting
- weight
- cao
- 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
Links
Description
［産業上の利用分野］
本発明はランタノイド含有合金の溶製方法に係
り、特に光磁気デイスク用ターゲツト合金として
有用な高清浄のランタノイド含有合金を溶製する
方法に関する。 ［従来の技術］ 原子番号57のランタンから71のルテチウムに至
る15個の希土類元素La、Ce、Pr、Nd、Pm、
Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、
Lu、即ち、ランタノイドについては、近年にな
つて、各元素の特異な性質を利用した合金系への
添加について、幅広い分野で検討がなされ、各種
産業分野で応用されている。 例えば、LaNi5、SmCo5、その他ミツシユメタ
ル（Mm）−Ni系合金、例えば、MmNi4.5Al0.5、
MmNi4.5Mn0.5、MmNi4.7Al0.3Zr0.1等は、大量の
水素を容易に吸蔵し得ることから水素吸蔵合金と
して利用されている。 また、SmCo5（Sm36％）、Sm2Co17、Ce−Co
（Ce20％）、（Sm1−ｘ−Prx）Co5、Nd−Fe
（Nd20〜25％）、Sm2（FeCuZrCo）17（Sm25％、
Co50％）、Nd8〜30B2〜28残部Fe（例えば
Nd15B8Fe77）は、ランタノイドの磁気特性によ
り、極めて強い磁性を示すため、永久磁石として
小型モータ等に広く利用されている。磁石として
は、（Fe0.82B0.18）0.9Tb0.05La0.05アモルフアス磁石
も開発されている。 更に、磁気記録材料としては、GdCo、GdFe、
DyFe、GdTeFe、TbFeCo、TbDyFe、GdTbFe
又はGdTeCo等のGd、Tb、Dyを含有するFe基、
Co基、Ni基アモルフアス合金膜が、角型性の良
い磁性膜となり、磁化性や消去性に優れ、高密度
記録が可能で、経時変化が小さいことから、その
研究開発に大きな期待が寄せられている。 その他、Yb−Al、Yb−Zr−Al、Mm−Zr−
Alは耐熱性の改善された大容量用Al電線として、
TiGd（Gd5％）は強力軽合金として、MgNdは耐
クリープMg合金として、NiCrLa及びFeCrLaは
耐高温酸化性の耐熱合金として応用されている。 しかして、ランタノイド含有合金の最も重要な
用途として、近年、光磁気デイスクへの応用が研
究開発され、その実用化が試みられている。 現在、光磁気デイスクメモリ媒体としては、以
下に示すようなGd、Tb、Dyなどの希土類金属
（RE）と、Fe、Co、Niの遷移金属（TM）を組
み合せたアモルフアス磁性膜が開発されている。 Gd−Tb−Fe、Gd−Te−Co、 Tb−Fe−Co、Tb−Dy−Fe、 Gd−Tb−Fe−Ge、 Gd−Co、Tb−Fe、Gd−Fe、 Fe−Co−Tb−Gd、 Tb−Dy−Fe−Co、Dy−Fe、 Gd−Fe−Bi これらのうち、光磁気デイスク材としては、当
初Co−Gd、Gd−Fe、Tb−Fe系が注目され、そ
の後、その組成敏感性、記録密度等からTb−Fe
−Co、Gd−Tbi−Co系等へ変遷している。 これらのRE−TM磁性膜は、光磁気メモリ媒
体として次の特徴を有し、その実用化が有望視さ
れている。 キユリー点が比較的低く補償点記録もできる
ので、記録・消去の感度が高い。半導体レーザ
（LD）による記録・消去が可能である。 アモルフアスであるため媒体ノイズが少な
い。Kerr回転角も0.2〜0.35゜であり比較的大き
い。従つて、再生信号のSN比が大きい。 垂直磁化膜であるので高密度記録ができ、か
つ磁気光学効果の大きな極Kerr効果や
Faraday効果を使うことができる。 各種基板の上に大面積の膜を作ることができ
る。 組成比を連続的にとることができ、種々の元
素を比較的自由に混ぜることができる。 従来、これらのランタノイド含有合金は、アル
ミナ質等の坩堝を用いて溶解、鋳造することによ
り製造されている。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかるにランタノイドは極めて反応活性が高
く、酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）、窒素（Ｎ）と非常に
良く反応するため、従来においては、通常の坩堝
溶解においては特に溶湯中への酸素、硫黄の混入
を防止することができなかつた。またランタノイ
ドの高活性のために、溶湯と接する耐火炉材によ
る合金汚染やランタノイド系酸化物の生成、ラン
タノイド含有量の減少、更に著しい場合には耐火
炉材の破損等の問題が生起する。 例えば、アルミナ質の耐火材料により、溶湯は
下記反応により汚染される。なおLnはランタノ
イド元素を示す。 Al2O3＋2Ln→2Al＋Ln2O3 又は Al2O3＋3Ln→2Al＋3LnO このようにランタノイド含有合金は、通常の耐
火物容器を用いた溶解では良好な清浄度の合金は
得られないのである。 一方、水冷銅坩堝を用いる高熱源を使用したア
ーク溶解、プラズマ溶解、電子ビーム溶解などの
方法では均質な合金を得ることが極めて難しい現
状である。 一般に、光磁気デイスクには、記録、再生、消
去の感度、記録密度、垂直磁気異方性、Kerr回
転角、寿命等の点で高特性が要求されているが、
これなの特性は、光磁気デイスク用ターゲツト合
金の純度や均質性に大きく影響を受ける。 しかしながら、前述の如く、従来の方法ではラ
ンタノイド含有合金を高清浄度かつ均質に製造す
ることはできず、特に光磁気デイスク用ターゲツ
ト合金として用いられるTb、Gd、Dy等のRE成
分を10〜50重量％程度含有するものは、酸素の混
入による溶湯汚染が起こり易く、しかも非常に割
れ易いことなどから、その製造にあたつて、改良
すべき問題点が多い。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記従来の実情に鑑み、ランタノイド
含有合金の工業的に極めて有利な溶製方法を提供
するものであつて、 ランタノイドを10重量％以上含有する合金を溶
製するに際し、内面がCaO含有率95重量％以上、
CaF21重量％以下、CaCl20.5重量％以下のカルシ
ア質耐火材で構成された容器を用いて、不活性ガ
ス雰囲気にてランタノイド含有合金の溶湯を該合
金の融点より50〜200℃高い温度で保持すること
を特徴とするランタノイド含有合金の溶製方法、 を要旨とするものである。 以下に本発明につき詳細に説明する。 なお、本明細書において「％」は「重量％」を
表す。 本発明において、ランタノイド含有合金とは、
La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Td、
Dy、Ho、Er、Tm、Yb及びLuの１種又は２種
以上のランタノイド元素を10％以上含有する合金
である。このランタノイド含有合金としては、例
えば、ランタノイド元素10〜50％とAl、Cr、Fe、
Mn、Ni、Cu、Ｖ、Li、Co、Ti、Ta、Ｗ、Sn、
Zr、Mo、Mg、Ga、Nb、Si及びBi等の１種又は
２種以上との合金が挙げられる。 ランタノイド含有合金としては次に例示するよ
うなものが知られている。 Nd−Mg、 20〜25％Nd−Fe、Nd8〜30−B2〜28−Fe、
SmCo5、 Sm2CO17、（Sm1-x−Prx）Co5、LaNi5、 MmNi5、Gd−Fe、Gd−Te−Fe、 Gd−Te−Co、Gd−Co、 20％Ce−Co、Dy−Fe、 Ｙ−Zn−Al、Mm−Zr−Al、 Ｙ−Al、La−Ni−Cr、La−Fe−Cr、 （Fe0.82B0.18）0.9Tb0.05La0.05、 Tb−Fe−Co、Tb−Dy−Fe、 Sc−Mg−Al、Sc−Li−Al、 Sc5Ga3、20〜30％Mm−Mg、 Mm−Co、MmNi4.5Al0.5、 MmNi4.5Mm0.5、MmNi4.5Al0.3Zr0.1 特に、本発明の方法はランタノイド元素を10〜
50％含有する光磁気デイスク用ターゲツト合金の
製造に有効であるが、これらの合金としては、次
のようなものが挙げられる。 GdCo、GdFe、TbFe、 Gd13Tb13Fe74、TbDyFe、GdTbDyFe、Gd26
（Fe81Co19）74 ［（GdTb）27Fe73］96Ge4 Tb21（Fe85Co15）79、 （GdTb）23Co77、 （Gd50Tb50）1-a（Fe85Co15）a （Gd20Co80）50（Tb21Te79 50 （Gd33Tb67）37（Fe53Co47 63−Sm （Gd26Fe74）96Bi7、 （Gd26Co74）93Bi4 （Gd26（Fe70Co30）74）91Bi9 本発明においては、このようなランタノイド含
有合金を、内面がCaO含有率95％以上、CaF21％
以下、CaCl20.5％以下のカルシア質耐火物で構成
された容器を用い、不活性ガス雰囲気下で、常法
例えば高周波あるいは低周波誘導加熱法等で加熱
して溶解させ、該合金の融点より50〜200℃高い
温度で該合金溶湯を保持して溶製する。 本発明において、ランタノイド含有合金の溶製
に用いる容器の内面を構成するCaO質耐火材とし
ては、カルシア（CaO）、CaOを富化したドロマ
イトや、共存酸化物としてZrO2、Y2O3、ランタ
ノイド系の酸化物等を含有するCaO質耐火材が挙
げられる。CaOとしては、電融カルシアが、緻密
であることから、極めて好適である。また、生石
灰、石灰石、或いは消石灰などを焼成したカルシ
ア（CaO）も好適である。 このようなCaO質耐火材中のCaO含有率が高い
程、不純物生成が少なく、溶湯の汚染はより確実
に防止される。本発明においては、CaO含有率が
95％以上、好ましくは98％以上のCaO質耐火材で
構成された容器を用いる。 またCaO質耐火材中、CaF2、CaCl2等の含有量
はできるだけ少ないことが好ましく、CaF21％以
下、CaCl20.5以下とする。 このようなCaO質耐火材で構成された容器にて
ランタノイド合金を溶製する際、溶製雰囲気はア
ルゴン、ヘリウム等の不活性ガス雰囲気とし、そ
の圧力は10torr以上であることが望ましい。 また溶製温度は、溶製する合金の融点より50〜
200℃高い温度とする。保持時間は過度に長いと
溶湯汚染の恐れがあることから、５〜10分程度と
するのが好ましい。 本発明の方法により溶製を行つて得られたラン
タノイド含有合金の溶湯は、次いで所望の形状の
鋳型に注入して鋳塊とするが、この際、その凝固
冷却においては、予熱鋳型を用いて１℃／分以下
で徐冷することが好ましい。 このような本発明の方法によれば、特に酸素混
入量が著しく低減された溶湯が得られ、また溶製
を適宜制御、調整することにより、再溶解も可能
となる。 ［作 用］ CaOは高活性金属を含む合金溶湯に対する安定
性が極めて高く、ランタノイド含有合金溶湯に対
しても安定している。そして、Al2O3の如く、ラ
ンタノイドと反応してランタノイド酸化物を生成
することが少ない。このためランタノイド含有合
金溶湯のランタノイドを減少させたり、溶湯を不
純物によりり汚染することがない。また、特に本
発明の方法によれば、ランタノイド含有合金中の
酸素量が著しく低減され、例えば2000〜3000ppm
程度の酸素を含有するGd又はTb系合金であつて
も、本発明の溶製法による合金又は再溶解によ
り、その酸素含有量を150〜500ppm程度に低減す
ることができる。 これは、CaOを95％以上含有し、CaF2含有率
が１％以下、CaCl2含有率が0.5％以下の耐火物は
溶湯中の酸化物といわゆる炉壁反応し易く、
GdO2、TbO2等の溶湯中のランタノイド酸化物が nRxOy；mCaO ＝ｎ・RxOy・mCaO （式中、Ｒはランタノイド元素を示す。） のように炉壁と反応して吸収されるためと考えら
れる。同様に、ランタノイド含有合金溶湯中の硫
化物も炉壁に吸収され、酸化物、硫化物介在量を
大幅に減少させることができるので、純度の高い
ランタノイド含有合金を得ることが可能となる。 このため、内面がこのようなCaO質炉材で構成
された容器を用いることにより、耐火材による溶
湯の汚染がなく、酸素、硫黄含有率の低い高清浄
ランタノイド含有合金の溶製が可能となる。 ［実施例］ 以下に本発明を実施例及び比較例により更に具
体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない
限り以下の実施例に限定されるものではない。 実施例１、比較例１ 第１表に示すランタノイドを後掲の第２表に示
す組成のCaO質坩堝、Al2O3質坩堝にそれぞれ入
れ、これを出力10kw、周波数50kHzの内熱式誘
導炉に入れ、アルゴン雰囲気下で溶解後、10分間
保持し、得られた合金のＯ、Ｓ含有量を化学分析
及び蛍光Ｘ線により解析した結果を第１表に示
す。 第１表より、CaO坩堝によれば、Ｏ、Ｓが少な
く、純度の高いランタノイド含有合金が得られる
ことが明らかである。 なお、比較例として行なつたAl2O3坩堝中にお
ける溶解実験では、Alのコンタミが認められ、
それぞれ0.1〜0.05％の残留が認められた。
り、特に光磁気デイスク用ターゲツト合金として
有用な高清浄のランタノイド含有合金を溶製する
方法に関する。 ［従来の技術］ 原子番号57のランタンから71のルテチウムに至
る15個の希土類元素La、Ce、Pr、Nd、Pm、
Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、
Lu、即ち、ランタノイドについては、近年にな
つて、各元素の特異な性質を利用した合金系への
添加について、幅広い分野で検討がなされ、各種
産業分野で応用されている。 例えば、LaNi5、SmCo5、その他ミツシユメタ
ル（Mm）−Ni系合金、例えば、MmNi4.5Al0.5、
MmNi4.5Mn0.5、MmNi4.7Al0.3Zr0.1等は、大量の
水素を容易に吸蔵し得ることから水素吸蔵合金と
して利用されている。 また、SmCo5（Sm36％）、Sm2Co17、Ce−Co
（Ce20％）、（Sm1−ｘ−Prx）Co5、Nd−Fe
（Nd20〜25％）、Sm2（FeCuZrCo）17（Sm25％、
Co50％）、Nd8〜30B2〜28残部Fe（例えば
Nd15B8Fe77）は、ランタノイドの磁気特性によ
り、極めて強い磁性を示すため、永久磁石として
小型モータ等に広く利用されている。磁石として
は、（Fe0.82B0.18）0.9Tb0.05La0.05アモルフアス磁石
も開発されている。 更に、磁気記録材料としては、GdCo、GdFe、
DyFe、GdTeFe、TbFeCo、TbDyFe、GdTbFe
又はGdTeCo等のGd、Tb、Dyを含有するFe基、
Co基、Ni基アモルフアス合金膜が、角型性の良
い磁性膜となり、磁化性や消去性に優れ、高密度
記録が可能で、経時変化が小さいことから、その
研究開発に大きな期待が寄せられている。 その他、Yb−Al、Yb−Zr−Al、Mm−Zr−
Alは耐熱性の改善された大容量用Al電線として、
TiGd（Gd5％）は強力軽合金として、MgNdは耐
クリープMg合金として、NiCrLa及びFeCrLaは
耐高温酸化性の耐熱合金として応用されている。 しかして、ランタノイド含有合金の最も重要な
用途として、近年、光磁気デイスクへの応用が研
究開発され、その実用化が試みられている。 現在、光磁気デイスクメモリ媒体としては、以
下に示すようなGd、Tb、Dyなどの希土類金属
（RE）と、Fe、Co、Niの遷移金属（TM）を組
み合せたアモルフアス磁性膜が開発されている。 Gd−Tb−Fe、Gd−Te−Co、 Tb−Fe−Co、Tb−Dy−Fe、 Gd−Tb−Fe−Ge、 Gd−Co、Tb−Fe、Gd−Fe、 Fe−Co−Tb−Gd、 Tb−Dy−Fe−Co、Dy−Fe、 Gd−Fe−Bi これらのうち、光磁気デイスク材としては、当
初Co−Gd、Gd−Fe、Tb−Fe系が注目され、そ
の後、その組成敏感性、記録密度等からTb−Fe
−Co、Gd−Tbi−Co系等へ変遷している。 これらのRE−TM磁性膜は、光磁気メモリ媒
体として次の特徴を有し、その実用化が有望視さ
れている。 キユリー点が比較的低く補償点記録もできる
ので、記録・消去の感度が高い。半導体レーザ
（LD）による記録・消去が可能である。 アモルフアスであるため媒体ノイズが少な
い。Kerr回転角も0.2〜0.35゜であり比較的大き
い。従つて、再生信号のSN比が大きい。 垂直磁化膜であるので高密度記録ができ、か
つ磁気光学効果の大きな極Kerr効果や
Faraday効果を使うことができる。 各種基板の上に大面積の膜を作ることができ
る。 組成比を連続的にとることができ、種々の元
素を比較的自由に混ぜることができる。 従来、これらのランタノイド含有合金は、アル
ミナ質等の坩堝を用いて溶解、鋳造することによ
り製造されている。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかるにランタノイドは極めて反応活性が高
く、酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）、窒素（Ｎ）と非常に
良く反応するため、従来においては、通常の坩堝
溶解においては特に溶湯中への酸素、硫黄の混入
を防止することができなかつた。またランタノイ
ドの高活性のために、溶湯と接する耐火炉材によ
る合金汚染やランタノイド系酸化物の生成、ラン
タノイド含有量の減少、更に著しい場合には耐火
炉材の破損等の問題が生起する。 例えば、アルミナ質の耐火材料により、溶湯は
下記反応により汚染される。なおLnはランタノ
イド元素を示す。 Al2O3＋2Ln→2Al＋Ln2O3 又は Al2O3＋3Ln→2Al＋3LnO このようにランタノイド含有合金は、通常の耐
火物容器を用いた溶解では良好な清浄度の合金は
得られないのである。 一方、水冷銅坩堝を用いる高熱源を使用したア
ーク溶解、プラズマ溶解、電子ビーム溶解などの
方法では均質な合金を得ることが極めて難しい現
状である。 一般に、光磁気デイスクには、記録、再生、消
去の感度、記録密度、垂直磁気異方性、Kerr回
転角、寿命等の点で高特性が要求されているが、
これなの特性は、光磁気デイスク用ターゲツト合
金の純度や均質性に大きく影響を受ける。 しかしながら、前述の如く、従来の方法ではラ
ンタノイド含有合金を高清浄度かつ均質に製造す
ることはできず、特に光磁気デイスク用ターゲツ
ト合金として用いられるTb、Gd、Dy等のRE成
分を10〜50重量％程度含有するものは、酸素の混
入による溶湯汚染が起こり易く、しかも非常に割
れ易いことなどから、その製造にあたつて、改良
すべき問題点が多い。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記従来の実情に鑑み、ランタノイド
含有合金の工業的に極めて有利な溶製方法を提供
するものであつて、 ランタノイドを10重量％以上含有する合金を溶
製するに際し、内面がCaO含有率95重量％以上、
CaF21重量％以下、CaCl20.5重量％以下のカルシ
ア質耐火材で構成された容器を用いて、不活性ガ
ス雰囲気にてランタノイド含有合金の溶湯を該合
金の融点より50〜200℃高い温度で保持すること
を特徴とするランタノイド含有合金の溶製方法、 を要旨とするものである。 以下に本発明につき詳細に説明する。 なお、本明細書において「％」は「重量％」を
表す。 本発明において、ランタノイド含有合金とは、
La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Td、
Dy、Ho、Er、Tm、Yb及びLuの１種又は２種
以上のランタノイド元素を10％以上含有する合金
である。このランタノイド含有合金としては、例
えば、ランタノイド元素10〜50％とAl、Cr、Fe、
Mn、Ni、Cu、Ｖ、Li、Co、Ti、Ta、Ｗ、Sn、
Zr、Mo、Mg、Ga、Nb、Si及びBi等の１種又は
２種以上との合金が挙げられる。 ランタノイド含有合金としては次に例示するよ
うなものが知られている。 Nd−Mg、 20〜25％Nd−Fe、Nd8〜30−B2〜28−Fe、
SmCo5、 Sm2CO17、（Sm1-x−Prx）Co5、LaNi5、 MmNi5、Gd−Fe、Gd−Te−Fe、 Gd−Te−Co、Gd−Co、 20％Ce−Co、Dy−Fe、 Ｙ−Zn−Al、Mm−Zr−Al、 Ｙ−Al、La−Ni−Cr、La−Fe−Cr、 （Fe0.82B0.18）0.9Tb0.05La0.05、 Tb−Fe−Co、Tb−Dy−Fe、 Sc−Mg−Al、Sc−Li−Al、 Sc5Ga3、20〜30％Mm−Mg、 Mm−Co、MmNi4.5Al0.5、 MmNi4.5Mm0.5、MmNi4.5Al0.3Zr0.1 特に、本発明の方法はランタノイド元素を10〜
50％含有する光磁気デイスク用ターゲツト合金の
製造に有効であるが、これらの合金としては、次
のようなものが挙げられる。 GdCo、GdFe、TbFe、 Gd13Tb13Fe74、TbDyFe、GdTbDyFe、Gd26
（Fe81Co19）74 ［（GdTb）27Fe73］96Ge4 Tb21（Fe85Co15）79、 （GdTb）23Co77、 （Gd50Tb50）1-a（Fe85Co15）a （Gd20Co80）50（Tb21Te79 50 （Gd33Tb67）37（Fe53Co47 63−Sm （Gd26Fe74）96Bi7、 （Gd26Co74）93Bi4 （Gd26（Fe70Co30）74）91Bi9 本発明においては、このようなランタノイド含
有合金を、内面がCaO含有率95％以上、CaF21％
以下、CaCl20.5％以下のカルシア質耐火物で構成
された容器を用い、不活性ガス雰囲気下で、常法
例えば高周波あるいは低周波誘導加熱法等で加熱
して溶解させ、該合金の融点より50〜200℃高い
温度で該合金溶湯を保持して溶製する。 本発明において、ランタノイド含有合金の溶製
に用いる容器の内面を構成するCaO質耐火材とし
ては、カルシア（CaO）、CaOを富化したドロマ
イトや、共存酸化物としてZrO2、Y2O3、ランタ
ノイド系の酸化物等を含有するCaO質耐火材が挙
げられる。CaOとしては、電融カルシアが、緻密
であることから、極めて好適である。また、生石
灰、石灰石、或いは消石灰などを焼成したカルシ
ア（CaO）も好適である。 このようなCaO質耐火材中のCaO含有率が高い
程、不純物生成が少なく、溶湯の汚染はより確実
に防止される。本発明においては、CaO含有率が
95％以上、好ましくは98％以上のCaO質耐火材で
構成された容器を用いる。 またCaO質耐火材中、CaF2、CaCl2等の含有量
はできるだけ少ないことが好ましく、CaF21％以
下、CaCl20.5以下とする。 このようなCaO質耐火材で構成された容器にて
ランタノイド合金を溶製する際、溶製雰囲気はア
ルゴン、ヘリウム等の不活性ガス雰囲気とし、そ
の圧力は10torr以上であることが望ましい。 また溶製温度は、溶製する合金の融点より50〜
200℃高い温度とする。保持時間は過度に長いと
溶湯汚染の恐れがあることから、５〜10分程度と
するのが好ましい。 本発明の方法により溶製を行つて得られたラン
タノイド含有合金の溶湯は、次いで所望の形状の
鋳型に注入して鋳塊とするが、この際、その凝固
冷却においては、予熱鋳型を用いて１℃／分以下
で徐冷することが好ましい。 このような本発明の方法によれば、特に酸素混
入量が著しく低減された溶湯が得られ、また溶製
を適宜制御、調整することにより、再溶解も可能
となる。 ［作 用］ CaOは高活性金属を含む合金溶湯に対する安定
性が極めて高く、ランタノイド含有合金溶湯に対
しても安定している。そして、Al2O3の如く、ラ
ンタノイドと反応してランタノイド酸化物を生成
することが少ない。このためランタノイド含有合
金溶湯のランタノイドを減少させたり、溶湯を不
純物によりり汚染することがない。また、特に本
発明の方法によれば、ランタノイド含有合金中の
酸素量が著しく低減され、例えば2000〜3000ppm
程度の酸素を含有するGd又はTb系合金であつて
も、本発明の溶製法による合金又は再溶解によ
り、その酸素含有量を150〜500ppm程度に低減す
ることができる。 これは、CaOを95％以上含有し、CaF2含有率
が１％以下、CaCl2含有率が0.5％以下の耐火物は
溶湯中の酸化物といわゆる炉壁反応し易く、
GdO2、TbO2等の溶湯中のランタノイド酸化物が nRxOy；mCaO ＝ｎ・RxOy・mCaO （式中、Ｒはランタノイド元素を示す。） のように炉壁と反応して吸収されるためと考えら
れる。同様に、ランタノイド含有合金溶湯中の硫
化物も炉壁に吸収され、酸化物、硫化物介在量を
大幅に減少させることができるので、純度の高い
ランタノイド含有合金を得ることが可能となる。 このため、内面がこのようなCaO質炉材で構成
された容器を用いることにより、耐火材による溶
湯の汚染がなく、酸素、硫黄含有率の低い高清浄
ランタノイド含有合金の溶製が可能となる。 ［実施例］ 以下に本発明を実施例及び比較例により更に具
体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない
限り以下の実施例に限定されるものではない。 実施例１、比較例１ 第１表に示すランタノイドを後掲の第２表に示
す組成のCaO質坩堝、Al2O3質坩堝にそれぞれ入
れ、これを出力10kw、周波数50kHzの内熱式誘
導炉に入れ、アルゴン雰囲気下で溶解後、10分間
保持し、得られた合金のＯ、Ｓ含有量を化学分析
及び蛍光Ｘ線により解析した結果を第１表に示
す。 第１表より、CaO坩堝によれば、Ｏ、Ｓが少な
く、純度の高いランタノイド含有合金が得られる
ことが明らかである。 なお、比較例として行なつたAl2O3坩堝中にお
ける溶解実験では、Alのコンタミが認められ、
それぞれ0.1〜0.05％の残留が認められた。
【表】
【表】
実施例２、比較例２
第４表に示す組成の坩堝を用い、アルゴン
25torrにて、実施例１と同様にして溶製を行い、
30％Fe−30％Co−20％Gd−20％Tb合金の合金
化を行つた。 得られた合金のＯ、Ｓ含有量を化学分析及び蛍
光Ｘ線により解析した結果を第３表に示す。 第３表より、特にCaO含有率が高く、CaF2、
CaCl2の少ないCaO坩堝によれば、Ｏ、Ｓが少な
く、純度の高いランタノイド含有合金が得られる
ことが明らかである。
25torrにて、実施例１と同様にして溶製を行い、
30％Fe−30％Co−20％Gd−20％Tb合金の合金
化を行つた。 得られた合金のＯ、Ｓ含有量を化学分析及び蛍
光Ｘ線により解析した結果を第３表に示す。 第３表より、特にCaO含有率が高く、CaF2、
CaCl2の少ないCaO坩堝によれば、Ｏ、Ｓが少な
く、純度の高いランタノイド含有合金が得られる
ことが明らかである。
【表】
【表】
実施例 ３
第２表に示す組成のCaO質坩堝を用い、これを
出力10kw、周波数50kHzの内熱式誘導炉に入れ、
アルゴン250torr雰囲気下、第５表に示す温度で
溶解し、第５表に示す時間保持して、40％Gd−
60％Fe合金（融点1220℃）の再溶解を行つた。 得られた合金のＯ、Ｓ含有量を化学分析及び蛍
光Ｘ線により解析した結果を第５表に示す。 第５表より、合金の融点より50〜200℃高い温
度で５〜10分間保持した場合には、Ｏ、Ｓが極め
て少なく、純度の高いランタノイド含有合金が得
られることが明らかである。
出力10kw、周波数50kHzの内熱式誘導炉に入れ、
アルゴン250torr雰囲気下、第５表に示す温度で
溶解し、第５表に示す時間保持して、40％Gd−
60％Fe合金（融点1220℃）の再溶解を行つた。 得られた合金のＯ、Ｓ含有量を化学分析及び蛍
光Ｘ線により解析した結果を第５表に示す。 第５表より、合金の融点より50〜200℃高い温
度で５〜10分間保持した場合には、Ｏ、Ｓが極め
て少なく、純度の高いランタノイド含有合金が得
られることが明らかである。
【表】
【表】
実施例 ４
第２表に示す組成のCaO質坩堝を用い、これを
出力10kw、周波数50kHzの内熱式誘導炉に入れ、
アルゴン25torr雰囲気下合金の融点よりも50〜
200℃高い温度で溶解後、５〜10分間保持して、
40％Tb−30％Fe−30％Co合金の溶製を行つた。 得られた溶湯を予熱鋳型に入れて第６表に示す
冷却速度で徐冷して鋳塊を得た。 得られた合金のＯ、Ｓ含有量を化学分析及び蛍
光Ｘ線により解析した結果を第６表に示す。 第６表より、１℃／分以下で徐冷することによ
り、Ｏ、Ｓが極めて少なく、純度の高いランタノ
イド含有合金が得られることが明らかである。
出力10kw、周波数50kHzの内熱式誘導炉に入れ、
アルゴン25torr雰囲気下合金の融点よりも50〜
200℃高い温度で溶解後、５〜10分間保持して、
40％Tb−30％Fe−30％Co合金の溶製を行つた。 得られた溶湯を予熱鋳型に入れて第６表に示す
冷却速度で徐冷して鋳塊を得た。 得られた合金のＯ、Ｓ含有量を化学分析及び蛍
光Ｘ線により解析した結果を第６表に示す。 第６表より、１℃／分以下で徐冷することによ
り、Ｏ、Ｓが極めて少なく、純度の高いランタノ
イド含有合金が得られることが明らかである。
【表】
［発明の効果］
以上詳述した通り、本発明のランタノイド含有
合金の溶製方法によれば、清浄度の高いランタノ
イド含有合金を得ることが可能である。 このような本発明方法によれば、 低酸素、低硫黄で、耐火材からのコンタミの
ないランタノイド含有合金を容易に得ることが
できる。特に、酸素量は著しく低減される。 従つて、得られる合金は、磁気特性、耐食
性、耐熱性等に優れ、極めて高特性なものとな
る。また、合金の機械的強度も向上する。 耐火材がランタノイドによつて侵食され、破
損することがなく、溶製を長期にわたつて継続
的に行うことが可能である。 極めて均質な組成の合金が得られる。 ランタノイド含有合金の再溶解、鋳造を容易
に行える。このためスクラツプの有効利用が可
能となる。 等の様々な効果が奏され、工業的に極めて有利で
ある。 特に、本発明の方法は、Gd、Tb、Dy等を10
％以上含有する光磁気デイスク用ターゲツト合金
の製造に有効であり、本発明により得られる合金
によれば、割れの問題も解消され、高特性光磁気
デイスクを提供することが可能とされる。 また、本発明はランタノイドを含有する戻り材
の溶解にも良好に採用することができる。
合金の溶製方法によれば、清浄度の高いランタノ
イド含有合金を得ることが可能である。 このような本発明方法によれば、 低酸素、低硫黄で、耐火材からのコンタミの
ないランタノイド含有合金を容易に得ることが
できる。特に、酸素量は著しく低減される。 従つて、得られる合金は、磁気特性、耐食
性、耐熱性等に優れ、極めて高特性なものとな
る。また、合金の機械的強度も向上する。 耐火材がランタノイドによつて侵食され、破
損することがなく、溶製を長期にわたつて継続
的に行うことが可能である。 極めて均質な組成の合金が得られる。 ランタノイド含有合金の再溶解、鋳造を容易
に行える。このためスクラツプの有効利用が可
能となる。 等の様々な効果が奏され、工業的に極めて有利で
ある。 特に、本発明の方法は、Gd、Tb、Dy等を10
％以上含有する光磁気デイスク用ターゲツト合金
の製造に有効であり、本発明により得られる合金
によれば、割れの問題も解消され、高特性光磁気
デイスクを提供することが可能とされる。 また、本発明はランタノイドを含有する戻り材
の溶解にも良好に採用することができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ランタノイドを10重量％以上含有する合金を
溶製するに際し、内面がCaO含有率95重量％以
上、CaF21重量％以下、CaCl20.5重量％以下のカ
ルシア質耐火物で構成された容器を用いて、不活
性ガス雰囲気にてランタノイド含有合金の溶湯を
該合金の融点より50〜200℃高い温度で保持する
ことを特徴とするランタノイド含有合金の溶製方
法。 ２ ランタノイドを10重量％以上含有する光磁気
デイスク用ターゲツト合金を溶製するに際し、内
面がCaO含有率95重量％以上、CaF21重量％以
下、CaCl20.5重量％以下のカルシア質耐火物で構
成された容器を用いて、アルゴンガス雰囲気
10torr以上にて、該合金の溶湯を該合金の融点よ
り50〜200℃高い温度で３〜10分保持することを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の溶製方
法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/927,790 US4695427A (en) | 1985-11-19 | 1986-11-05 | Method for production of lanthanide-containing alloy |
| GB8627119A GB2183252B (en) | 1985-11-19 | 1986-11-13 | Method for production of lanthanide-containing alloy |
| DE19863639332 DE3639332A1 (de) | 1985-11-19 | 1986-11-18 | Verfahren zur herstellung einer lanthanidhaltigen legierung |
| NL8602943A NL8602943A (nl) | 1985-11-19 | 1986-11-19 | Werkwijze ter bereiding van een lanthanide-bevattende legering. |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60-259385 | 1985-11-19 | ||
| JP25938585 | 1985-11-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62202036A JPS62202036A (ja) | 1987-09-05 |
| JPH0366375B2 true JPH0366375B2 (ja) | 1991-10-17 |
Family
ID=17333403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13099686A Granted JPS62202036A (ja) | 1985-11-19 | 1986-06-05 | ランタノイド含有合金の溶製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62202036A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59205432A (ja) * | 1983-05-06 | 1984-11-21 | Tohoku Metal Ind Ltd | 活性金属や貴金属を含む合金の溶解法 |
-
1986
- 1986-06-05 JP JP13099686A patent/JPS62202036A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62202036A (ja) | 1987-09-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4802931A (en) | High energy product rare earth-iron magnet alloys | |
| US4851058A (en) | High energy product rare earth-iron magnet alloys | |
| US4533408A (en) | Preparation of hard magnetic alloys of a transition metal and lanthanide | |
| JPS609852A (ja) | 高エネルギ−積の稀土類−鉄磁石合金 | |
| US5172751A (en) | High energy product rare earth-iron magnet alloys | |
| EP0144112B1 (en) | High energy product rare earth-transition metal magnet alloys containing boron | |
| US4695427A (en) | Method for production of lanthanide-containing alloy | |
| Gschneidner Jr et al. | Rare earth metals | |
| US5174362A (en) | High-energy product rare earth-iron magnet alloys | |
| JPH0366375B2 (ja) | ||
| CN111276311B (zh) | 一种Fe-B-P-C-Cu-N-Cr系非晶纳米晶软磁合金及制备方法 | |
| US5056585A (en) | High energy product rare earth-iron magnet alloys | |
| US3326637A (en) | Ferromagnetic intermetallic compounds and method of preparation | |
| JP3770734B2 (ja) | Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金粉末の製造方法 | |
| JPH0430451B2 (ja) | ||
| JPH10261514A (ja) | 磁性材料 | |
| US3679394A (en) | Method for casting high ti content alloys | |
| CN101210294B (zh) | 一种a5b19型合金的制备方法 | |
| Saito | Structures and magnetic properties of Nd–Fe alloys produced by the glass slag method | |
| Ray et al. | The preparation of RCo 5 permanent magnet alloys | |
| Warchol et al. | Growth of sizable single crystals of Y–Co Compounds | |
| JP3836266B2 (ja) | 光磁気用希土類遷移金属合金粉末の製造方法 | |
| Eisses et al. | Towards an easy production route for isotropic rare earth based permanent magnets | |
| JPS6396259A (ja) | 蒸着用Ｃｏ−Ｃｒ基合金 | |
| JPH0684627A (ja) | Ｒ−Ｂ−Ｆｅ系鋳造磁石 |