JPS58204155A - 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ｒ／′１Ｆｅ−８ｔ−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用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とと、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、磁気へラドコア用礫性材料としては。

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
等が普及しておシ、さらにＶＴＲ分野においては狭トラ
ンク化、狭ギャッ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＋ｏ　）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、フェライトの欠点を補１い、さら
に上記要求全満足する磁性材料としてＦｅ−８ｔ−Ａｔ
磁性合金が最近注目されている。

Ｆｅ−８ｉ−Ａｔ磁性合金はへラ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、蒸留水は、　ｐＨ＝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−８ｔ−Ａ
ｔ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。

また、腐食摩耗という現象により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を形成させ
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講がある。このためこ
の欠点を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が耐食性を著しく劣下させることから、Ｓを
極力低下させる必要がある。

本発明者らはＦｅ−８ｔ−Ａｔ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−Ａｔ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−Ａｔ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３
０ｐｐｍ以下にすると孔食によるＦｅ−８ｉ−Ａ７磁性
合３− 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
％、以下同じ）、Ａｔ５〜８％、　Ｔｉ　Ｏ，１〜１．
０％。

Ｚｒ０．０１〜１．０％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３〜３０
　ｐｐｍであり、酸性雰囲気における耐食性に優れ、か
つＢＩＯ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チ、Ａ７３〜８チ。

Ｔ　ｉ　Ｏ，１〜１．０％、　Ｚｒ　Ｏｌｏ　１〜１．
０　％’＋　Ｒｕ　Ｏ，０２〜０．５　％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３〜３０　ｐｐｍであシ、酸
性雰囲気における耐食性に優れ、かつＢＩＧ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。

本発明において、　Ｓｊは７〜１０チが最適であるが、
に４Ｆｅ等の関係から４〜１２％の範囲におい４− ても十分良好な磁気特性を有するので下限を４チ、上限
’ｉ　１２％とした。Ａｔの量は４〜６％が最適である
が、６〜８チの範囲においても十分良好な特性を有する
ので下限を６％、上限を８％とした。

Ｔｉ及びＺｒ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Ｔｉ０．１％未満あるいはＺｒ
［１，０１％未満では効果が小さく、また両者いずれに
ついても１．０％’ｅ越えるとＴｉおよびＺｒが結晶□
粒界に析出し粒界腐食の原因となると共にＢ＋ｏ　’ｌ
：低下させる要因となることがら。

添加量ｉＴ＋は０．１〜’１．０　％およびＺｒはｏ、
ｏ　１〜１．０　％とした。

第二の発明において添加するＲｕも合金表面を不働態化
させるのに有効な元素であり、　ＴｉおよびＺｒだけよ
りもＲｕ　Ｏ，０２〜０．５％とＴｉおよびｚｒを複合
添加した方がより一層耐食性は改善される。Ｒｕ添加量
が０．０２％以下では添加効果が小さく＋Ｈの場合と大
差がない。また ０、５％を越えて添加しても、より一層の耐食性の改善
は認め難（，０，０２〜０５チの添加で十分である。

Ｆｅ−８ｔ−Ａｔ磁性合金の酸性雰囲気における腐食形
態は９合金中に残存するＳおよび硫化物が起請点となる
孔食から始まり、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。そこで孔食全防止させる
ためには起請点の原因となる合金中のＳおよび硫化物全
低減させる必要がある。すなわち合金中に残存するＳ量
′ｆｆ：３〜３０　ｐｐｍにすると孔食全防止できる。

Ｓ量に３ｐｐｍ未満にすることは工業的には相当困難で
あり、３０ｐｐｍｉ越えるとＴｉおよびＺｒあるいはＴ
ｉとＺｒ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量の大部分子”ＪＦｅ原料
から持ち込まれるものであるから２合金中のＳ量を低下
させるためにばＦｅ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、とのＦｅ原料を用いて真
空溶解しても合金中には４０〜８０　ｐｐｍ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
ことによりＳ量が３０　ｐｐｍ以下の高純度鉄を作製し
、この高純度鉄を用いてＦｅ−８ｔ−Ａｔ磁性合金を溶
製すると９合金中に残存するＳ量を３０ｐｐｍ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８０ｐｐｍである通常のＦｅ原料５０に）を
アルゴンガス雰囲気中で溶解し、ｐ、ｔ１５．ｐ＊添加
して脱酸を行ない、その後６５％Ｃａｂ−１５％ＣａＦ
２−２０％　Ａｚ２ｏ３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の含有量を分析した
結果を第１表に示す。

第１表 とれより、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−Ａｔ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’に３０ｐｐｍ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９合金１〜３は比較例でＳ量を５０　
ｐｐｍ以下に調整しなかったものであり９合金４〜２ｏ
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り、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咽、内径４調、厚さ０
．２ｍで、耐酸試験用試験片は直径３０叫、厚さ５ＷＩ
ｎであった。

耐酸試験は、２０チ塩酸水溶液（３０’Ｃ）’に用い。

これ［１分間浸漬する方法とし、評価方法は１ｃｍあた
りに生じる孔食数（財）の比較としだ。

第２表より明らかな如く、Ｓ量が３０ｐｐｍを越えてい
る場合は、ＴｉおよびＺｒあるいはＴｉ　、　Ｚｒおよ
びＲｕｉ添加しても１ｃｍあたシの孔食数（へ）は著し
く多いが、Ｓ量を３０　ｐｐｍ以下にすると１ＣＴｎあ
たりの孔食数は１０個以下と大幅に改善されている。さ
らに２合金番号９および１２（Ｓ＝　５　ｐｐｍ　）は
、それぞれ、０３％Ｔｉ−０，５％Ｚｒ−０，３％Ｒｕ
および０．３　％　Ｔｉ　−０，７％Ｚｒ−０，１％　
Ｒｕ　ｋ添加することにより１ｃＩｎあたりの孔食数は
０個とな９゜本条件下では全く孔食が見られなかった。

この結果、　Ｆｅ７Ｓｉ−ＡＡ金合金Ｔｉ　ｆ　０．１
〜１．０　％。

Ｚｒ’ｔ０．０１〜１．０％含有し、かつ合金中に残存
するＳ量が３〜３０ｐｐｍ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り、ま
た、さらにＲｕを０．０２〜０．５チ含有させることに
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９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（７１２７）弁理士後藤洋介

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、重量％でＳｉ４〜１２％、ｋｔ５〜８チ、ＴｉＯ，
   １〜１．０　％、　Ｚｒ　０．０１〜１．０　％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Ｓｉが６〜３０ｐｐｍであることを特徴とした
   耐食性高飽和磁束密度高透磁率合金。 ２、重量％でＳｉ４〜１２チ、ｋｔ５〜８％、Ｔｉ０．
   １〜１．０　％、　Ｚｒ　０．０１〜１．０　％、　Ｒ
   ｕ　Ｏ，０２〜０．５％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Ｓｉ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。