JPS6128020B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はFe−Co−Mn−Ｃ系合金に関する。 Fe−Co−Mn−Ｃ−Mo合金は強度な冷間加工
が可能であり、簡単な熱処理で良好な磁気特性を
有し、さらに所望の場所を非磁性化できるという
大きな特徴を有する磁性材料用合金として、すで
に本発明の発明者らによつて提案されている。 Fe−Co−Mn−Ｃ−Mo合金は、上記のように
優れた性質を有しているものの、耐食性の点で他
の磁性材料用合金、例えば、Fe−Cr−Co系合金
と比べて、やや劣つている。 本発明はFe−Co−Mn−Ｃ−Mo合金の上記の
ような優れた性質を損うことなく、優れた耐食性
を有する磁性材料用合金を提供するものである。 本発明の磁性材料用合金は、Coが30〜55重量
％、Mnが15〜27重量％、Ｃが0.3〜1.8重量％、
Moが3.6重量％以下、Crが２〜15重量％、そして
残部がFeからなることを特徴とする合金であ
る。Feは910℃〜1390℃の温度範囲で、非磁性の
面心立方構造（以下γ相という）となるが、室温
に急冷すると、磁性を有する体心立方構造（以下
α相という）となる。FeにMnを添加し、Mnの
添加量を増加すると、γ／（γ＋α）境界が低温
側へ向つて移り、そしてＣを少量添加すると、高
温での非磁性のγ相が室温で得られる。さらに、
Coの添加は本発明の合金の磁化量を増加させ、
保磁力を大きくする効果がある。MoはFeに対し
て高温でγ域を形成して固溶し、Fe−Co−Mn−
Ｃ合金の磁気特性を改善する元素である。また、
Crの添加は本発明の合金の大きな特徴であり、
本発明の合金が耐食性を有するために必要な元素
である。 上記の本発明の合金は、熱平衡状態で非磁性の
γ相が得られる温度範囲で熱処理した後、室温に
急冷すると、相変態が起ることなく、γ相状態で
あり、冷間圧延、冷間スエージおよび冷間伸線加
工を強度に施しても割れを生じることはなく、し
かも、非磁性状態を保持し、良好な加工性を有す
る合金である。 さらに、これらの冷間加工を行なつた後、熱処
理によつて所望の磁気特性を有した本発明の合金
はFe−Cr−Co系合金と同等の耐食性を有してい
ることがわかつた。 次に本発明の合金について実施例によつて説明
する。まず、試料として次の第１表に示すNo.1
〜７までの７種類の組成を選んだ。また比較のた
めNo.8およびNo.9として公知のFe−Co−Mn−Ｃ
−Mo合金およびFe−Cr−Co−Ti合金を選ん
だ。

【表】 まず、第１表のNo.1〜４に示した化学成分組
成の合金インゴツトは1100℃の温度で１時間、
Ar雰囲気中で溶体化処理した後、10％NaOH水溶
液中に浸して急冷した。これらの合金インゴツト
から各々小片を切り出し、磁化量を測定すると、
飽和磁束密度（以下Bsという）は、いずれも
10Gauss程度であつた。 また、Ｘ線回折により結晶構造を調べたところ
いづれも面方立方構造以外の回折パターンは観測
されず、γ相が室温で得られたことを確認した。
No.5〜６は本発明の特許請求の範囲から外れた
化学成分組成の合金インゴツトであるが、No.1
〜４の合金インゴツトと同様の処理を施したとこ
ろ、No.5は同様の結果が得られた。しかし、
No.6の合金インゴツトは、Bs＝1.1K Gaussとな
り、非磁性のγ相を室温に導入できなかつた。
No.7〜８はCrを添加しない従来のFe−Co−Mn
−Ｃ−Moの化学成分組成の合金インゴツトであ
り、No.1〜４の合金インゴツトと同様の処理を
施したところ、同様の結果が得られた。No.1〜
５およびNo.7〜８のγ相状態の合金インゴツト
の表面酸化膜を除去した後、減面率で97％の冷間
伸線加工を施し、その後、Ar雰囲気中で熱処理
を施した。また、第１表のNo.9はFe−Cr−Co系
合金の例である。No.9の合金インゴツトは、
1180℃で１時間水素雰囲気中で溶体化処理を施
し、水中に浸して急冷した。その後、減面率70％
の冷間伸線加工を施し、再び650℃で１時間水素
雰囲気中で熱処理を施し、水中に急冷した（条件
Ａ）。その後、再び625℃から505℃まで、18℃／
時間の速度で降しつつ、水素雰囲気中で熱処理を
し、さらに505℃で８時間、水素雰囲気中で熱処
理を施した（条件Ｂ）。次に第１表に示した試料
の組成と各種処理条件及び磁気特性との関係を第
２表に示す。

【表】

【表】 述の条件である。
第２表中の磁気特性から、従来のFe−Co−Mn
−Ｃ−Mo合金にCrを添加しても、保持力
（Hc）、残留磁束密度（Br）、Br／Bs、最大エネ
ルギー積（BHmax）等の磁気特性を劣化させな
いことがわかつた。 次に第２表に示した磁気特性を有する試料を温
度50℃、湿度90％の環境で耐食試食を行ない、そ
の結果は第３表に示した。評価は目視で行ないさ
びの有無を判定した。

【表】 とを示す。
第３表中のCrを２重量％以上添加した試料は
Fe−Cr−Co系の試料と同等の耐食性を有してい
ることがわかる。 第２表および第３表の結果から本発明の合金の
組成請求範囲を次のように限定する。Crが２重
量％を下まわるとCrの耐食性への効果は得られ
なくCrが15％を越えて適加されると非磁性のγ
相を室温に導入することができなくなる。したが
つてCrは２〜15重量％の範囲でなければならな
い。Coが30〜55重量％を外れると、保磁力、残
留磁束密度、Br／Bs、および最大エネルギー積
が、劣化した。また、Coが30重量％のときMnを
27重量％より多く加えると磁化が減少し、実用的
でなくなり、Coが55重量％のときは、Mnを15重
量％を下まわつて添加すると磁気的に硬い合金は
得られなかつた。Mnを27重量％添加した本発明
の合金に対しては、Ｃを0.3重量％を下まわつて
添加するとγ相を室温に導入することが不可能で
あつた。また、Ｃは1.8重量％まで本発明の合金
のγ相内に固溶させることができた。Moは3.6重
量％を越えて添加すると、γ相を室温に導入する
ことが、不可能であつた。したがつて、Coは30
〜55重量％、Mnは15〜27重量％、Ｃは0.3〜1.8
重量％、Crは２〜15重量％、Moは3.6重量％に限
定した。 以上のように本発明の合金は、強度の冷間加工
が容易で、簡単な熱処理で良好な磁気特性を有し
さらに、所望の部分を非磁性化できるという従来
の、さらに耐食性も優れた工業上、多くの分野に
おいて有用な磁性材料である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ Co：30〜55重量％、Mn：15〜27重量％、
   Ｃ：0.3〜1.8重量％、Mo：3.6重量％以下、Cr：
   ２〜15重量％、および残部Feからなることを特
   徴とする磁性材料用Fe−Co−Mn−Ｃ系合金。