JPS58193337A - 磁気ヘツド用非晶質磁性合金薄板 - 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】 ■　発明の背景 技術分野 本発明は、磁気ヘッド用非晶質磁性合金薄板ＫＭする。

先行技術とその問題点 磁気ヘッド形成材料の一つとして、鉄族遷移金属元素と
してＣＯを主体として含み、さらに／Ｓ〜Ｊ、５ａｔ％
程度のガラス化元素を含む非晶質磁性合金薄板が知られ
ている。

このような非晶質磁性合金に、Ｏｒを添加すると、耐食
性が向上し、きわめて良好な特性を示す。

一方、上記したような非晶質磁性合金に、Ｍｑを添加す
ると、飽和磁束密度には影響を与えることなく、キュリ
一温度Ｔｃを減少させることができ、結晶化温度Ｔｘと
の差（Ｔｘ−Ｔｃ）が　１１大きくなり、熱処理が容易
となり、透磁率が向上し、しかも高い飽和磁束密度が得
られることも知られている。

従って、上記のような非晶質磁性合金にＭｎとＣｒとを
複合添加すれば、きわめて良好な特性を示すことが期待
される。

しかし、このようｔｉｃ　Ｍｎとｃｒとを複合添加して
１ＭｎとＣｒとを含有する母合金のＷＩｓから高速急冷
法に従い薄板を得ようとすると、以下のような不都合を
生じる。

すなわち、噴射ノズルから冷却体への＊＊の噴射を行う
雰囲気として、真空ないし不活性ガス雰囲気を用いずＫ
、大気中で高速急冷を行うと、噴射ノズルの先端にスラ
グ層が形成され。

これにより得られる薄板の表面に連続的な溝状の欠陥が
生じ、薄板の表〆性や板厚精度が劣イヒする。　また、
このスラグ層のため溶湯の噴出が停止してしまい製造不
能となることもある。

このため、大量の薄板を一挙Ｋｌｌ造できなかったり、
たびたびノズルを交換しなければなら攻いという不都合
も生じる。

■　発明の目的 本発明は、このような実状に鑑みなされたものであって
、その主たる目的は、高速急冷法による薄板化の際に、
噴射ノズルの先端にスラグ層が形成されて、薄板の表面
性が劣化したり。

製造が不能となったシする不都合が解消されたＭｎ　−
Ｃ！ｒ複合添加型の磁気ヘッド用非晶質磁性会会薄板を
提供せんとするものでおる。

本発明者らは、このような目的につき鋭意研究を行った
ところ、ＭｎおよびＯｒに加え、さらＫ　Ｔｉを添加し
たとき、このような目的が達成されることを見出し本発
明をなすに至った。

すなわち本発明は、下記式で示される組成をもつことを
特徴とする磁気ヘッド用非晶質磁性合金薄板である。

式　　　　　Ｔｚ　Ｃｒｙ　Ｍｎｚ　’ｒｉｗＸｙ（・
上記式中、Ｔけ、　Ｃｏ　、　ＣｏおよびＦｅ　、また
はＣＯもしくはＣＯおよびＦｅと他の遷移金属元素の７
種以上との組合せを表わし、Ｘは、Ｂ、　ＢおよびＳｉ
　、またはＢもしくはＢおよびＳｌと他のがラス化元素
の７種以上との組合せを表わす。　ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｗ＋ｖ
＝１００ａｔ、％であり、このうち、ｙはｇ　ａｔ％ｔ
％以下、　Ｆｉｂ　ａｔ１以下。

Ｗはθｇａｔ％以下、Ｖ拡１６〜ｊ５ａｔ％である。

さらに、Ｔ中にＦｅが含まれる場合、ｙｅ　ｉは左ｂ　
ａｔ％ｔ％以下る。） なお、特開昭５６−ｇｌｌｔ、！／号公報Ｋｔｉ。

［Ｂないし■Ｂ族元素（ＩＩＩａないしｙＨｂ族元素）
の７種以上とＭｎとを含む非晶質磁性合金薄板が記載さ
れている。

しかし１ＭｎおよびＯｒとともに含有されて上記のよう
な目的を達成するのはＴ１のみであり、他のｌｌ［Ｂ〜
ＶＩＢ族元素１例えばＮｂ、Ｔａ等では。

上記したような噴射ノズル先端のスラグ層の形成による
不都合は解消し軒い。

■　発明の具体的構成 以下、本発明の具体的構成について詳細に説明する。

本発明の非晶質磁性合金薄板は、上記式で示される組成
をもち、ＯｒおよびＭｎに加え、Ｔ１を含有する。　こ
の場合、埜１以外の他の元素では１本発明所定の効果は
実現しない。

上記式において、Ｔ中にて、必！！ｉ’に応じ、Ｆｅお
よびｃｏとともに組合せ添加される他の添加元素は、Ｆ
’ｅおよびＣｏならびにＭｎ、ＯｒおよびＴ１　以外の
他の遷移金属元素（５ｅ−１ｎ　ｔ　Ｙ〜Ｃｄ　；　Ｌ
ａ　＝　Ｈｆｆ　；　Ａｃ以上）であり、例えばＮｉ。

Ｚｒ　−Ｈｆ　ｒ　Ｖ　ｔ　Ｎｂ　、　Ｔａ　＋　Ｍｏ
　＋　Ｗ　、Ｒｕ　、Ｒｈ＋Ｐｄ、　Ｏｓ、　　Ｉｒ、
　Ｐｔ等の７種以上をその具体例として挙げることがで
きる。

一方、Ｘは、Ｂ、ＳｉおよびＢ、またはＢもしくけＳｌ
およびＢと他のガラス化元素の１９以上との組合せであ
ることが好ましい。

この場合、必要に応じ、Ｂ、またはＳｌおよびＢととも
に組合せ添加される他のガラス化元素の７例としては、
Ｐ、Ｃｊ、　Ｇｏ、ｓｎ等の７種以上を挙げることがで
きる。

これに対し、上記式において、Ｘ十Ｙ＋Ｚ＋ｗ＋ｖ＝１
００ａｔ％の条件下にて、　Ｏｒ添添加量上、ｇ　ａｔ
％ｔ％以下る これはざａ、ｔ％をこえると、耐食性が低下するからで
ある、 この場合、Ｃｒ添添加量上、０．５〜ｇ　ａｔ％、より
好ましくは７〜５　ａｔ％となると、一層好ましい結果
を得る。

他方、上記式において、Ｍｎ添加量２は、ｌ、Ｂｔ幡以
下である。　これは、４ａｔ％をこえると。

飽和磁束密度ＢＳを低下させずにキュリ一点を低下させ
るという効果が生じなくなってしまうからである。

この場合１Ｍｎ添加量２が低すぎるききＫは。

その添加効果が顕著ではなくなるので、２はＱ、　３　
ａｔ％ｔ％以下ることが好ましい。

そして、２が／〜ＩＩ　ａｔ％となると、よシ一層好ま
しい結果を得る。

これに対し、Ｔｉ添添加量上、θざａｔ％ｔ％以下る。

Ｗが０．　ｇ　ａｔ％をこえると、逆に噴射ノズル先端
のスラグ層の形成が増大する。　また。

飽和磁束密度が減少してしまう。

なお、Ｗがθ／　ａｔ％ｔ％では、噴射ノズルの先端の
スラグ層形成の解消効果は顕著ではないので、Ｗはθ／
〜Ｑ１ｇｅ、ｔ、％、よシ好ましくは０．７〜０Ａａｔ
％であることが好ましい。

さらに、が２ス化元素成分Ｘの添加量Ｖは／６〜３Ｓａ
鳩である。

■が／Ａａｚ％未満となると、非晶質化が困難となり、
またＶが３３　ａｔ％をこえると、十分な飽和磁束密度
が得られない。

この場合、Ｖが／ｇ〜３０　ａｔ％となると、より好ま
しい結果を得る。

なお、Ｔの含有量Ｘは、　／　０Ｏ−ｙ−ｚ　−ｗ−■
であシ、！；０．２ａｔ％以上−ｆ＋ａｚ％未満である
が、５θコ〜ｇ２．ｑａｔ、％であることが好ましい。

この場合、Ｔは、　ＣｏあるいはＣｏおよびＰＣＩを含
む。

Ｔ中における元素組成比は、磁歪を零に近くするように
選択する。

すなわち、Ｆｅの含有量は、０またはりＡａ、ｔ％以下
とされる。　　　Ｆｅ含有量が、Ｓ：　ｂ　ａｔ％をこ
えると、磁歪が大きくなってしまい。磁気ヘッド作製工
８において、種々の応力により透磁率が減少してしまう
。

なお、Ｔ中にはＦｅが含まれ、Ｆｅ含有量がｌり〜！Ｌ
ｌ＊　ａｔ％、より好ましくはａ〜５３　ａｔ襲である
と、磁歪の点でより好ましい結果を得る。

他方、Ｃｏ含有量は、４ＣＯａｔ％以上となることが好
ましい。Ｃｏ含有量がＩ／　Ｏａｓ％未満となると、飽
和磁束密度Ｂ８が減少してしまう。

この場合、Ｃｏ含有量が、ダｏ−ｇｏｅｓ％、よシ好ま
しくは３０〜７０　ａｔ％となるとさらに好ましい結果
を得る。

さらに、上記したように、Ｔは、上記含有量軛、囲内に
て、ＣＯあるいはＩＦｅおよびＣＯのみからなっても、
Ｃｏあるいは１・誉よびＣＯと上記した他の元素の７種
以上とからなってもよい。

Ｔが、ＣＯｌあるいはｙｅとＯＯＫ加え、他の元素の７
種以上を含む場合、他の遷移金属元素の７種以上は１通
常、総計最大／　Ｏａｔ％まで含有することができる。

　これ以上の含有量とな）と、Ｂ８が低下し、表面性寮
悪くなる等の不都合が生じる。

このような元素の１例としてはＮ】があるっＮ１添加は
、　Ｃｏを置換して、材料コストを低減する等の効果が
あるが、Ｎｉ量が増大するとＢＳが減少するので、Ｎ１
含有量は、好ましくはｇａｔ憾以下である。

一方、他の元素の７種以上としては、鉄族（ｗｅ、　Ｃ
ｏ　、　ｕｉ）、　（！ｒ　、　ｍ　、ｒｔ以外の他の
遷移金属元素であってよいが、これら他の遷移金属元素
の７種以上は、総計／　Ｏａｔ％以下であることが好ま
しい。　このとき、Ｂｓの低下は少なく、各添加元素特
有のすぐれ九効果が実現する。

このような元素としては１％４Ｃ，Ｒｕ　、　Ｔａ　。

Ｚｒ、Ｗ、Ｍｏ勢の７種以上を挙げることができる。

このような他の元素の中で、特に、Ｒｕの添加は有利で
ある。

１゛０複合添加により・媒体摺動による磁気　１１ヘツ
ドの摩耗量が格段と減少する。　また、後述のように、
薄板から磁気ヘッドを形成するＫは。

薄板を所定の形状に打抜いて、必要に応じそれを積層す
ることが有利であるが、Ｒｕの添加により、打抜の際の
薄板打抜体端面のパリがきわめて小さくなる。

なお、Ｒｕ含量は、θＳ−ざａｔ％、よ）好ましくはｏ
、５−５ａｔ％であることが好ましい。

これに対し、がラス化元素成分Ｘは、Ｂ、またはＳｌお
よびＢを必須成分とする。

この場合、Ｂ含有量が／６〜３Ｓａ傅、Ｂ１含有量がθ
〜６　ａｔ％となると、Ｂａが高くなシ、薄板の表面性
が向上し、好ましい結果を得る。

そして、Ｂ含有量がｌまコ〜コｌ／Ｌａｔ％、８１含有
ｌが０．　／〜ＩＡ　ｇ　ａｔ％となると、Ｂ８力ζさ
らに高くなり１表面性もさらに向上し、さらに、Ｏｒ。

Ｍｎ、’ｒｉ等の添加元素の添加効果も顕著とな夛、よ
シ好ましい結果を得る。

加えて、Ｘ中でのｓｉ／（ｓｔ＋Ｂ）比はＯｆ喪はθ弘
以下であることが好ましい。　そして特に、０．０／〜
θ３、よ〕好ましくはθｏｓ〜θコとなると、さらに好
ましい結果を得る。

なお、ガラス化元素成分Ｘ中には、必要に応じ、Ｓｌお
よびＢ以外の他の元素の７種以上が含まれていてもよい
。　ただ、その総計がｏ、ｓａ％％を超えると非晶質化
しＫ＜くなるので、その含有量はＢ５　ａｔ％以−ドで
あることが好ましい。

以上詳述したような組成をもつ薄板は、実質的に長範囲
規則性をもたない非晶質体である。

又、板厚は、概ね、／θ〜２００μ票程度である。

このような、非晶質磁性合金薄板は、通常以下のように
して製造される。

すなわち、対応する組成の合金を、気帽または液相から
超急冷する。　この場合、通常は合金を融液となし、液
相から／　０　”Ｃ／　ｓｅｃ　以上、通常１０４〜Ｉ
Ｏ６℃／ｓｅｃの冷却速度で超急冷し、固化させること
によって非晶質磁性合金薄板を得る。　溶融状態の合金
を超急冷するには、溶融合金をノズルから噴射させ、双
ロール法。

片ロール法、遠心急冷法等公知の種々の方式、就中、片
ロール法に従い急冷すればよい。

なお、製造の際の雰囲気は問わない。　すなわち、大気
中で高速急冷を行い薄板化しても、噴射ノズル先端での
スラグ層の形Ｆｓ、はほとんどない。

■　発明の具体的作用 このような非晶質磁性合金薄板は、それを好ましくは絶
縁性接着剤層を介して積層して所望の形状のコア半休と
され、これを突き合わせて磁気ヘッド用コア、特にオー
ディオ用等の磁気ヘッド用コアとされる。　あるいは、
薄板を積層せず、薄板自体を所望の形状のコア牛体とな
し、このコア半休を突き合わせて磁気ヘッド用コア、特
にヴイデオ用等の磁気ヘッド用コアとされる。

なお、第１図には、オーディオ用磁気ヘッドに適用した
ときの例が示される。　図中、２゜２′が非晶質磁性合
金を積層して形成される磁気ヘッド用コア、３がダ５−
ブロック、４がシールドケース、５が支持部であり、こ
れらから磁気ヘッド１が形成されている。

磁気ヘッドの作製は１通常以下のように行えばよい。

まず、好ましくは、超急冷法によって得られえ薄＆に対
し、所定の熱処理を施す。

この熱処理としては、例えば、結晶化温度未満、キュリ
一点以上の温度で施す無磁場中での。

特に内部歪取りを目的とする粋鈍処理でもよく。

又、結晶化温度およびキュリ一点未満の温度で行う、歪
取りと磁気特性の改良を目的とする磁場中での焼鈍処理
であってもよい。　そして。

この後者の磁場中での焼鈍処理としては、静磁場、回転
磁場等のいずれを用いてもよい。　これら焼鈍処理およ
びその条件は、非晶質磁性合金の組成と所望の磁気特性
とから、適宜選択して行えばよい。

次いで、ａ常け、このような非晶５！磁性合金薄板を金
型によシ打抜き、゛所定の形状となし、一般に、その普
数枚を絶縁性接着剤によシ所定　　　　・トラック巾と
なるよう積層して、コア半休を作製する。

なお、上記熱処理は、この打抜き彼に施してもよい。　
父、場合によっては、必要に応じ。

打抜きＫかえホトエツチングを用いた夛、あるいは、積
層コアとするときには、積層後の薄板から研削加工によ
シコア牛体を得ることもできる。

さらＫは、特に、ヴイデオ用磁気ヘッド等として用いる
ときには１通常、薄板を積層する必要がない。

この後、通常はコア牛体に巻線を施し、これをコアホル
ダー中に挿入し、イヤツゾ突き合せ面を研摩した稜、イ
ヤツノ内にギャップ形成材料を所定閘障だけ設け、コア
半休同志を突き合せ、コアとなし、さらに、／−ルドケ
ース内に収納し、樹脂モールｒして磁気ヘッドが作製さ
れる。

このように作製される磁気ヘッド用コアは、オーディオ
用、ヴイデオ用、電子計算機用、カードリーダー用等の
特に接触形ヘッド用のコアとして、いずれの用途におい
てもきわめて有用である。

Ｖ　発明の風体的効果 本発明によれば、大気中での高速急冷法による薄板化に
際しても１ｗＮ射ノズル先端におけるスラグ層の形成が
きわめて少なくなる。

このため、薄板の表面に欠陥が生じたり、製造不能とな
るようなことが少なく、−奢に大量の製造ができ、ノズ
ルの使用回数がふえ、ノズルの交換も少なくてすみ、さ
らＫは、薄板の再研摩を必要としたすせず、製造上きわ
めて有利である。

しかも、薄板は、熱処理が容易である上、飽和磁束密度
も高い。

加えて、耐食性がきわめて高い。

そして−Ｒｕを添加すれば耐摩耗性、打抜性等もより一
層良好な特性を示し、磁気ヘッド用材料としてきわめて
有用である。

■　発明の具体的実施例 以下、本発明の具体的実施例を、示し、本発明をさらに
詳細に説明する。

実施例 下記表／および表コに示される組成の、弘Ｓ刑　厚の非
晶質磁性合金薄板を得た。

薄板化は片ロール法の高速急冷法に従い、噴射ノズルの
スリット長はよ−、スリット幅は０．７−とした。　ま
九、冷却ロールは、軟鋼製のロールを用い。回転数は３
０００　ｒｐｍとした。

７回あたり、ＳＯｆの対応する母合金を溶融し、これを
大気中にて、ｊ　ｌ　／　ｆｆ１ｉｎの噴射速度で冷却
ロールに噴射して薄板を得た。

このような高速急冷後の表面性を表面粗さ計で測定した
。

結果を表／およびＩＩ！コに示す。

さらに、同一のノズルを用いてイくシかえし何回かの製
造を行い、得られた薄板の板厚の精度が±３μ諺以内で
あったノズル使用回数を下記表／および表２に示す。　
なお、使用回数θであるとは、７回の製造に際して±３
μｍ以上の板厚精度が得られなか゛つたことを意味する
。

また、表／および表２には、得られた薄板のキュ、リ一
点Ｔｃ（℃）−結晶化温度Ｔｘ（℃’）および飽和磁束
密度がＢＳ（ＫＧ）示される。

これに対し、各薄板を用いｌｌ！／図に示されるような
各種オーディオ用磁気ヘッドを作製した。

すなわち、各薄板をＴｃ　（！：　Ｔｘ間の湿度で熱処
理した後、超硬合金の金型を用い、はぼＣ字状に打抜い
た。

次いて、それぞれの打抜体の複数枚を用い打抜体の片面
にエポキシ系接着剤を槍布し、ｏ６■厚となるよう積場
し、これを加ｍ硬化して。

コア半休を得た。

この徒、この各コア牛体に捲線を施し、コアホルダー中
に収納し、コア半休のギャップ突き合わせ面を、研摩お
よびポリシングして鏡面仕上げした。　そして、コア半
休を、常法に従い。

所定のイヤツブをもって突き合わせ、磁気ヘッド用°ア
２とし・各薄板からなる′ｉ−フイ７用　　４１磁気ヘ
ツド１を作製した９ このようにして得だ各オーディオ用ヘッドにつき、　ｒ
　−Ｆｅ、０．を磁性粉とする塗布型テープによる摩耗
量を測定した。

すなわち、このテープを２　！；　℃、相対湿度６０〜
６３％にて、弘７５　ａｘ　／　ｓｅｃの走行速度で７
０００時間走行させ、走行後の摩耗深さを表面粗さ計で
測定した。　結果を７００時間あ九シの値に換算して、
下記表／および表コに示す、 また、これとは別に、各磁気ヘッドを、７０℃、相対湿
度ｑＯ〜ｑＳ％にで、ｉｂｇ時間放置した後、３　／　
Ａ；　Ｈｚ／／　１ｌＫＨｚのｆ勢力化（ａＢ）を測定
して、耐食性を評価した。　結果を下記表／および表コ
に示ず。

なお１２表／および！！ココ中は、同一の金型を用い、
薄板それぞれにつきｌ／万枚の打抜きを行い、各薄板に
つき、７０万枚目から計ｉｏ枚の打抜体を選び、その打
抜端面におけるパリの高さが示される。　この場合、パ
リ（μ冨）ハ。

電気マイクロ、メータによって計測した値の平均である
。

表１および表２に示される結果から１本発明の薄板は、
ノズル先端のスラグ層の形成が少なく、薄板の表面性が
良好で、ノズル使用回数が高く、同時１／ＣＴｃ、Ｔｘ
の差が大きく、熱処理が容易で、しかもＢａ　も高く、
さらに＋、＋磁気ヘッドとして耐食性が良好で、総合的
にみて、きわめて良好な特性を示すことがわかる。

そして、さらにＲｕを添加すると、耐摩耗性と打抜性と
が向上することがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の非晶質磁性合金薄板を磁気ヘッドに
適用したときの例を示す斜視図である。 １・・・・・・・・・・・磁気ヘッド ２・・・・・−・−・・・・磁気ヘッド用コア出願人　
東京電気化学工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　下記式で示される組成をもつことを特徴とする磁気
   ヘラげ用非晶質磁性合金薄板。 式　　　ＴＸＣｒｙＭｎ２Ｔｉ、Ｘ’ｓ（上紀式中二τ
   は、Ｇｏ、ＧｏおよびＦｅ、を九Ｉｄ　Ｃｏもしくはｃ
   ｏおよびＦｅと他の遷軸属元素の７種以上との組合せを
   表わし、ＸはＢ、ＢおよびＳｌ、またはＢもしくはＢお
   よびｓｌと他のがラス化元素の７種以上との組合せを表
   わす。 ｘ　十ｙ　＋ｚ　十ｖｒ−ｔ−ｖ＝　／　００　ａｔ％
   であ勺、このうち、ｙはざａｉ、％以下、２は６ａｔ％
   以下、Ｗは０ｇ　ａｔ％以下、■は７６〜３５　ａｔ−
   である。 さらに、Ｔ中にＦｅが含まれる場合、Ｆｅ量は。 ５．６ａｔ％以下である。） λ　Ｆｅ　含有量が／ｊ’＝！ｊ：、６ａｔ幡である特
   許請求の範囲第１項記載の磁気ヘッド用非晶質磁性合金
   薄板。 １　ｘが、Ｂ、Ｂおよびｓｌ　、またはＢもしくはＢお
   よび８１と他のガラス化元素の１８１以上との組合せで
   ｉｎ、Ｉ中のｓｉ／　（Ｂｉ　十Ｂ）比が、ＯｌたけＱ
   ダ以下である特許請求の範囲第１項まえＦ！第２項に記
   載の磁気ヘッド用非晶質磁性合金薄板。 表　Ｂｉ／（Ｂｉ十Ｂ）比が、θθ／〜θ３である特許
   請求の範囲＃！３項に記載の磁気ヘッド用非晶質磁性合
   金薄板。 ＆７が０．！；−Ｅａｔ、％である特許請求の範囲第１
   項ないし第９項のいずれかに記載の磁気ヘッド用非晶質
   磁性合金薄板。゛ ａＺが０．５〜＆　ａｔ％である特許請求の範囲第１項
   ないし第５項のいずれかに記載の磁気ヘッド用非晶質磁
   性合金薄板。 ７、　　ｗがθ／〜０．ｇｅｔ、％である特許請求の範
   囲第１項ないし第６項のいずれかに記載の磁気ヘラｒ用
   非晶質磁性合金薄板。 Ｂ、Ｔが−Ｃｏ　＋　ＦｅおよびＲｕ、またはＣｏ　ｒ
   　ＦｅおよびＲｕと他の遷移金属元素の７種以上との組
   合せである特許請求の範囲第１項ないし１７項のいずれ
   かに記載の磁気ヘッド用非晶質磁性合金薄板。 ９、　　Ｒｕ　　含有量がθ！；−ｇａｔ％である４？
   ＩＩＩ！Ｆ請求の範囲第ｇ項記載の磁気ヘッド。