JPS6128023B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はFe−Co−Mn−Ｃ系磁性合金に関す
る。 Fe−Co−Mn−Ｃ−Ｂ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−Ｂ合金は上記のような優れ
た性質を有ているものの、耐食性の点で他の磁性
材料用合金、例えば、ｅ−Cr−Co系合金と比べ
てやや劣つている。 本発明はFe−Co−Mn−Ｃ−Ｂ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15〜20重量％、Ｃが0.3〜1.8重量％、
Ｂが0.022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。ＢはFe
に対して高温でγ域を形成て固溶し、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−
Ｂ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、いず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＝1.1KGauss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−Ｂ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１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、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】 の条件である。
第２表中の磁気特性から、従来のFe−Co−Mn
−Ｃ−Ｂ合金にCrを添加しても保磁力（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％の環境で耐食試験を行ないその
結果を第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】 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％を越えて添加されると非磁性
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。Ｂは0.022重量％
を越えて添加するとγ相を室温に導入することが
下可能であつた。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％、Ｂは0.022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、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％、Ｂ：0.022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系磁性
   合金。