JPS58204154A - 耐食性高飽和磁束密度高透磁率合金 - 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】 本発明はＦｅ−８ｉ−Ａｔ磁性合金に関し、特に酸性雰
囲気における耐食性、すなわち耐酸性に優れた高飽和磁
束密度高透磁率合金に関する。

一般に磁気へラドコア川礫性材料が具備すべき特性は、
磁気記録媒体の摺動に対する耐摩耗性が良く、記録媒体
を完全に磁化するために飽和磁束密度が高く、磁気ヘッ
ドの感度に関係した透磁率が高く、記録媒体による帯磁
を防ぐために保磁力が低いこと、さらには、いかなる環
境においても使用が可能なために耐食性に優れているこ
と等が挙げられる。

従来、磁気へラドコア川礫性材料としては。

パーマロイ、ソフトフェライト等が使用されているが、
パーマロイは耐摩耗性が悪く、ソフトフェライトは飽和
磁束密度が低いという欠点を有している。

最近、オーディオ分野およびＶＴＲ分野において記録密
度の高い磁気記録媒体としてメタルテープ、蒸着テープ
等が普及しており、さらにＶＴＲ分野においては狭トラ
ック化、狭ギヤツプ長化が進んでいることから、高飽和
磁束密度。

すなわち印加磁場１０エルステツドにおける磁束密度（
以下Ｂ、。）が９３００ガウス以上を有し、耐摩耗性を
兼ね備えた磁気へラドコアが要求されている。

ソコテ、パーマロイ、フェライトの欠点全補いさらに上
記要求を満足する磁性材料としてＦｅ−８ｔ−ＡＡ磁性
合金が最近注目されている。

Ｆｅ−８ｔ−ＡＬ磁性合金はへソドコア材として優れた
磁気特性を有しているが、主体元素がＦｅであるために
耐食性が十分でないという問題がある。

ところで磁気記録媒体、特に磁気録音用テープを蒸留水
（ｐＨ＝７）中に浸漬すると磁気テープのバインダーが
溶は出し、蒸留水ＵｐＨ＝３．７程度にまで変化し酸性
を呈するようになる。このため、Ｆｅ−８１−ＡＡ磁性
合金をヘッドコア材として使用した場合、コアは、磁気
テープとの摺接により常に酸性雰囲気にさらされるので
、長時間の使用により腐食が生じる。磁気テープ摺動面
に腐食が生じるとテープ走行が妨げられ、′−！た。腐
食摩耗という現象によシ耐摩耗性が著しく劣化し、さら
にスペーシング損失をもたらし出力低下のもとになる。

一般に鉄合金の耐食性は不働態化現象に基づいており、
高い耐食性を得るためには強固な不働態皮膜全形成させ
ると良い。しかし不働態皮膜を形成させても、孔食とい
う局部腐食に弱いという大きな欠点がある。このためこ
の欠点全克服するためには合金中に存在するＣ、　Ｎ、
　Ｐ、　Ｓなどの不純物元素を低下させる必要がある。

この中でも特にＳが耐食ｍ＋著しく劣化させることから
、Ｓを極力低下させる必要がある。

本発明者らばＦｅ−８ｉ−ＡＬ磁性合金の耐食性におい
ても上記の一般の鉄合金と同様であることを見い出した
。すなわち、Ｆｅ−８ｔ−ＡＡ磁性合金に不働態皮膜を
形成させる合金元素を添加しても、不純物に起因する孔
食という局部腐食を押えることが不可能であった。本発
明者等は、このようなＦｅ−８ｔ−ＡＡ磁性合金の孔食
の原因となる不純物は主としてＳであり、このＳ量ヲ６
０ｐｐｍ以下にすると、孔食によるＦｅ−８ｔ−ＡＡ磁
性３− 合金の局部腐食を著しく改善できることを見出した。

本発明は上述した新たな知見にもとづいてなされたもの
である。

すなわち本発明の第一の発明は、Ｓｉ４〜１２％（重量
係、以下同じ）、ＡＡ３〜８％、ＴｉＤ、１〜１０％お
よび残部が実質的にＦｅからなる合金であって、該合金
中に残存するＳ量が３〜３０ｐｐｍであシ、酸性雰囲気
における耐食性に優れ、かつＢ、。が９３００ガウス以
上を有する耐食性高飽和磁束密度高透磁率合金である。

また第二の発明は、Ｓｉ４〜１２％、ＡＡ３〜８係。

Ｔｉ　Ｏ，１〜１．０％、　Ｒｕ　Ｏ，０２〜０．５％
および残部が実質的にＦｅから彦る合金であって、該合
金中に残存するＳ量が３〜３０ｐｐｍであり、酸性雰囲
気における耐食性に優れ、かつＢｌｏが９６００ガウス
以上を有する耐食性高飽和磁束密度高透磁率合金である
。

本発明において、５ｉＵ７〜１０％が最適であるが、ｋ
ｌ、Ｆｅ等の関係から４〜１２チの範囲にお４− いても十分良好な磁気特性を有するので下限を４５６、
上限ヲ１２％とした。ＡｔＯ量は４〜６％が最適である
が、３〜８ｑｂの範囲においても十分良好な特性を有す
るので下限全６％、上限を８係とした。

Ｔｉは合金表面を不働態化させるために添加するもので
あシ、添加量が０．１％未満では効果が小さく、また１
、０％を越えるとＴｉが結晶粒界に析出し粒界腐食の原
因となると共にＢ＋ｏ　ｋ低下させる要因となることか
ら、添加量ヲ０．１〜１．０％とした。

方がよシ一層耐食性は改善される。Ｒｕ添加量が０．０
２％以下では添加効果が小さく　Ｔｉ単独添加の場合と
大差がない。また０、５％を越えて添加しても、よシ一
層の耐食性の改善は認め難く。

０．０２〜０．５％の添加で十分である。

Ｆｅ−８ｉ−ＡＡ磁性合金の酸性雰囲気における腐食形
態は１合金中に残存するＳおよび硫化物が起請点となる
孔食から始まシ、長時間酸性雰囲気にさらされると全面
腐食へと進行する形態である。そこで孔食を防止するた
めには起請点の原因となる合金中のＳおよび硫化物を低
減させる必要がある。すなわち合金中に残存するＳ量を
３〜３０ｐｐｍにすると孔食全防止できる。Ｓ量’ｒ３
ｐｐｍ未満にすることは工業的には相当困難であり、　
　３０ｐｐｍｆｆｉ越えるとＴｉあるいはＴｉとＲｕに
より合金表面を不働態化させても孔食を防止することは
できない。

、ところで合金中に残存するＳ量の大部分ｕＦｅ原料か
ら持ち込まれるものであるから１合金中のＳ　量に低下
させるためにｕＦｅ原料中のＳ量を低下させれば良い。

工業的に用いられているＦｅ原料中には５０〜１１００
ｐｐのＳが存在しているので、このＦｅ原料を用いて真
空溶解しても合金中には４０〜８０ｐｐｍ程度のＳが残
存する。そこで。

まずＦｅ原料のみを溶解し、フラックス処理精錬を行な
うことによシＳ量が３０ｐｐｍ以下の高純度鉄を作製し
、この高純度鉄を用いてＦｅ−８ｉ−ＡＡ磁性合金を溶
製すると１合金中に残存するＳ量ｉ３０ｐｐｍ以下にす
ることが可能である。

次に本発明の実施例について述べる。

Ｓ含有量が８［ｌｐｐｍでちる通常のＦｅ原料５０に２
をアルゴンガス雰囲気中で溶解し、Ａｔ１５Ｉ／ｆｆｉ
添加して脱酸を行ない、その後６５％Ｃａｂ−１５％Ｃ
ａＦ２−２０　Ｔｏ　Ａｔ、ｏ３よりなるフラックスを
溶湯表面が常にフラックスによって被われるように。

３０分間に３回以上にわたって添加した。こうして精錬
したＦｅ原料についてＳおよびＯの含有量全分析した結
果を第１表に示す。

第７１表 これよシ、Ｓ含有量の低い高純度鉄を得るこ　　　　：
とが可能であり、この高純度鉄原料を用いてＦｅ−８ｉ
−Ａ７磁性合金を従来法と同様にして溶製すると２合金
中に残存するＳ量ｉ３０ｐｐｍ以下にすることが可能で
ある。

第２表に種々の合金の組成、磁気特性および耐酸試験の
結果を示す。なお１合金１〜３は比較例でＳ量’ｉ３０
ｐｐｍ以下に調整しなかったものであり２合金４〜２０
が本発明の実施例である。

試験片の寸法は下記のとおシであシ、各試験片は所定の
熱処理を施したのち磁気特性の測定。

および耐酸試験に供された。

磁気特性測定用試験片は、外径８叫、内径４咽、厚さ０
．２ｍで、耐酸試験用試験片は直径３゜咽、厚さ５閣で
あった。

耐酸試験は、２０チ塩酸水溶液（３０℃）を用い。

これに１分間浸漬する方法とし、評価方法は１αあたり
に生じる孔食数■の比較とした。

第２表より明らかな如＜、Ｓ量が３０ｐｐｍｉ越えてい
る場合は、ＴｉあるいはＴｉおよびＲｕを添加しても１
ｃｒｎあたシの孔食数（財）は著しく多いが。

Ｓ量ｉ３０ｐｐｍ以下にすると１ｃｒｎアたシの孔食数
は１０個以下と大幅に改善されている。例えば。

合金番号１３　（Ｓ＝４ｐｐｍ）はＴｉとＲｕをそれぞ
れ０．３チ添加することにより１のあたりの孔食数は２
個となっている。

この結果、Ｆｅ−８ｉ−Ａｔ合金にＴｉを０．１〜１．
０％含有し、かつ合金中に残存するＳ量が３〜３０ｐｐ
ｍの範囲にあることが耐酸性を改善するために最適な値
であることが明らかであシ、またさらにＲｕ　’ｆｌ　
Ｏ，０２〜０．５％含有させることによシ、一層耐酸性
が改善されることが明らかである。

以上述べた如く２本発明によれば、上述のように構成し
たので、耐酸性に優れ、しかも磁束密度の大きい合金を
得ることが可能である。従って１本発明による合金を磁
気ヘッド材として使用して好適である。

代理人（７１η）弁理士後Ｍ洋介 ＝１１−２８８−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、重量係でＳｉ４〜１２％、Ａｔ５〜８％、Ｔｉ０．
   １〜１，０チおよび残部が実質的にＦｅからなる合金で
   あって９合金中に残存するＳ量が３〜３０　ｐｐｍであ
   ることを特徴とする耐食性高飽和磁束密度高透磁率合金
   。 ２、重量％でＳｉ４〜１２％、Ａｔ３〜８％、Ｔｉ０．
   １〜１．０％、　Ｒｕ０．０２〜０．５チおよび残部が
   実質的にＦｅからなる合金であって１合金中に残存する
   Ｓ量が３〜３０ｐｐｍであることを特徴とする耐食性高
   飽和磁束密度高透磁率合金。