JPS6149381B2

JPS6149381B2 -

Info

Publication number: JPS6149381B2
Application number: JP53134043A
Authority: JP
Inventors: Kyotaka Yamauchi; Etsuo Yanagisawa
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1978-10-31
Filing date: 1978-10-31
Publication date: 1986-10-29
Also published as: JPS5562146A

Description

[Detailed description of the invention]

本発明はFe―Si―Al系高透磁率合金の耐食性
の改良に係るものである。従来、アナログ用およびデジタル用磁気記録お
よび再生用磁気ヘツドとしては、主としてパーマ
ロイおよびソフトフエライトが用いられている
が、前者は耐摩耗性に問題があり、また一部実用
化されている耐摩耗性パーマロイにおいては磁束
密度に難点がある。一方、ソフトフエライトは磁
束密度が4000〜5000Gと著るしく低いことに起因
して、高密度記録用高保磁力テープには不向きで
あるばかりでなく、コア先端部の磁気的飽和に起
因する記録波形の歪を生ずる等、数々の欠点を有
している。こられに比して9.6％Si―5.4％Al―残部Feから
なるFe―Si―Al系合金は磁性に関しては全く問
題がなく、かつ加工中および使用中における破損
に起因する故障率もフエライトに比べれば良好で
あり、さらに耐摩耗性の点でフエライトには幾分
劣るもののパーマロイ系統のものに比して著るし
く優れている為、徐々に実用化されつつある。特
に最近は高密度，高信頼度の記録再生用として保
磁力の大きな磁気テープが実用化されつつある
為、耐摩耗性および磁束密度の点で、特にこれら
Fe―Si―Ai系合金に対する期待が高まつてい
る。しかしながら、Fe―Si―Al系合金は、その組
成の大部分がFeから成る合金であり、その耐食
性に問題がある。すなわち、現在において磁気ヘ
ツドは制御された環境下で用いられる場合はわず
かであり、例えばカセツトテープレコーダー、自
動改札機、現金自動払出機の如く自然環境下にお
いて使用される場合が多く、はなはだしい場合に
は塩分あるいは腐食性ガスの混つた雰囲気下で使
用される場合も有る。また、これら磁気ヘツドとして使用される場合
以外にも素材から磁気ヘツドを製造する加工工程
中においても水溶液に接する機会が多く、上記理
由とともにFe―Si―Al系合金の錆の発生に基づ
く磁気ヘツド製造工程中の事故および磁気ヘツド
使用時の事故が事実上大きな問題となつている。磁気ヘツドにおける錆はコアとケースあるいは
ギヤツプスペーサ等の異種金属との間、あるいは
樹脂との境界付近に多く発生し、特にギヤツプ部
周辺に発生した場合には記録あるいは再生情報の
信頼性を著しく阻害し、装置の誤動作あるいは音
波の低下、また出力の著るしい低下等となつてあ
らわれる。本発明はFe―Si―Al系合金のもつ優れた磁気
特性を損なうことなく上記問題点を改良し得るも
のである。すなわち、重量比でSi3〜16％、Al2.5
〜17％、Ca0.001〜3.5％、残部主としてFeから
なる合金、あるいはこれら組成の合金に副成分と
してCo，Ti，Ｖ，Cr，Mo，Ｗ，Ni，Cu，Geの
それぞれ0.01〜５％、Mg，Mn，Zr，Nb，Taの
それぞれ0.01〜3.5％、Ｙ，Re，Ｐ，Au，Ag、希
土類元素および白金属元素のそれぞれ0.001〜2.5
％のうちより選ばれた一種あるいは二種以上を総
量で0.001〜５％含むことを特徴とする耐食性高
透磁率合金である。これら副成分の添加により本
系合金の耐食性は相乗効果により一層向上する。ここでAlの量は５〜６％が最適であるがSiその
他の合金元素との関係から2.5〜17％の範囲にお
いても十分良好な磁気特性を有しているので下限
を2.5％、上限を17％とした。 Siの量は８〜11％が最適であるが、３〜16％の
範囲においても十分良好な磁気特性を有するので
下限を３％、上限を16％とした。また、Caは耐食性を向上させるために添加す
るものであるが、0.001％未満の添加ではその効
果が得られず、一方、3.5％を越えて添加した場
合には磁気特性が劣化するので、その添加量は、
0.001〜3.5％とする。また、上記副成分の添加量は、Co，Ti，Ｖ，
Cr，Mo，Ｗ，Ni，Cu，Ge，Mg、Mn，Zr，
Nb，HfおよびTaは0.01％未満、Ｙ，Re，Ｐ，
Au，Ag、希土類元素および白金属元素は0.001％
未満ではその効果が明らかでなくCo，Ti，Ｖ，
Cr，Mo，Ｗ，Ni，Cu，Ge，Mg，Mn，Zr，
Nb，およびTaは0.01％、Ｙ，Re，Ｐ，Au，
Ag、希土類元素および白金属元素は0.01％をそ
れぞれ下限とした。 Co，Ti，Ｖ，Cr，Mo，Ｗ，Ni，Cu，Geは５
％、Mg，Mn，Zr，Nb，Taは3.5％、Ｙ，Re，
Ｐ，Au，Ag、希土類元素および白金属元素は2.5
％をそれぞれ越えると磁気特性が著るしく劣化
し、実用的でなくなる為、Caは3.5％、Co，Ti，
Ｖ，Cr，Mo，Ｗ，Ni，Cu，Geは５％、Mg，
Mn，Zr，Nb，Taは3.5％、Ｙ，Re，Ｐ，Au，
Ag、希土類元素および白金属元素は2.5％をそれ
ぞれ上限とした。またこれら添加物が総量で
0.001％未満ではその効果が明らかではなく、５
％を越えると磁気特性が大巾に劣化する為いずれ
も実用的でなくなる。以下本発明を実施例に基づいて説明する。実施例第１表に試験材の組成および磁気特性を第２表
にその耐食試験の結果を示す。試験材は所定の熱
処理をほどこした後、以下の耐食試験を行なつ
た。素材単独での耐食性を調べる為に５mm×20mm
×40mmの寸法の試験片を用い、塩水噴霧試験を行
なつた。その結果を試料表面の錆面積を表面積に
対する百分率で表わす。また、同一形状の試料を用い高温高湿試験を行
ない、その結果を錆が発生するまでの時間で示
す。また異種金属および樹脂と本発明合金との耐食
性を調べる為に第１図に示す模擬ヘツドを作製し
塩水噴霧試験を行つた。その結果は発生した錆の
数で示す。各々の耐食試験の条件は第３表および
第４表に示した通りである。 The present invention relates to improving the corrosion resistance of Fe--Si--Al based high magnetic permeability alloys. Conventionally, permalloy and soft ferrite have been mainly used as magnetic heads for analog and digital magnetic recording and playback, but the former has problems with wear resistance, and some of the wear resistance that has been put into practical use Permalloy has a problem with magnetic flux density. On the other hand, soft ferrite has a significantly low magnetic flux density of 4,000 to 5,000 G, which makes it unsuitable for high-coercivity tapes for high-density recording. It has a number of drawbacks, such as causing distortion. In comparison, the Fe-Si-Al alloy consisting of 9.6%Si, 5.4%Al, and the balance Fe has no problems with magnetism, and has a lower failure rate due to breakage during processing and use than ferrite. In addition, although it is somewhat inferior to ferrite in terms of abrasion resistance, it is significantly superior to permalloy-based materials, so it is gradually being put into practical use. In particular, recently, magnetic tapes with large coercive force have been put into practical use for high-density, high-reliability recording and reproducing.
Expectations are increasing for Fe-Si-Al alloys. However, the Fe--Si--Al alloy is an alloy whose composition consists mostly of Fe, and its corrosion resistance is problematic. That is, at present, magnetic heads are rarely used in controlled environments, and are often used in natural environments, such as in cassette tape recorders, automatic ticket gates, and automatic cash dispensers. may be used in an atmosphere containing salt or corrosive gases. In addition to the use of these magnetic heads, there are many opportunities for contact with aqueous solutions during the processing process to manufacture magnetic heads from raw materials. Accidents during the manufacturing process and when using magnetic heads have become a real problem. Rust in magnetic heads often occurs between the core and the case or dissimilar metals such as gear spacers, or near the boundary with resin, and especially when it occurs around the gap, it can significantly impede the reliability of recorded or reproduced information. This may manifest as equipment malfunction, a drop in sound waves, or a significant drop in output. The present invention can improve the above problems without impairing the excellent magnetic properties of Fe--Si--Al alloys. That is, Si3~16% by weight, Al2.5
~17%, Ca0.001~3.5%, the balance mainly consisting of Fe, or alloys with these compositions with 0.01~5% each of Co, Ti, V, Cr, Mo, W, Ni, Cu, and Ge as subcomponents. , 0.01-3.5% each of Mg, Mn, Zr, Nb, Ta, 0.001-2.5% each of Y, Re, P, Au, Ag, rare earth elements and platinum elements
It is a corrosion-resistant high magnetic permeability alloy characterized by containing one or more selected from among 0.001 to 5% in total. The addition of these subcomponents further improves the corrosion resistance of the present alloy due to a synergistic effect. Here, the optimum amount of Al is 5 to 6%, but due to the relationship with Si and other alloy elements, it has sufficiently good magnetic properties even in the range of 2.5 to 17%, so the lower limit is set at 2.5%, and the upper limit is set at 2.5%. It was set at 17%. The optimum amount of Si is 8 to 11%, but since sufficiently good magnetic properties are obtained even in the range of 3 to 16%, the lower limit is set to 3% and the upper limit to 16%. Ca is added to improve corrosion resistance, but if it is added less than 0.001%, the effect will not be obtained, while if it is added more than 3.5%, the magnetic properties will deteriorate. The amount added is
Set at 0.001-3.5%. In addition, the amounts of the above-mentioned subcomponents added are Co, Ti, V,
Cr, Mo, W, Ni, Cu, Ge, Mg, Mn, Zr,
Nb, Hf and Ta are less than 0.01%, Y, Re, P,
Au, Ag, rare earth elements and white metal elements are 0.001%
The effect is not clear when Co, Ti, V,
Cr, Mo, W, Ni, Cu, Ge, Mg, Mn, Zr,
Nb, and Ta are 0.01%, Y, Re, P, Au,
The lower limits for Ag, rare earth elements, and platinum metal elements were each set at 0.01%. Co, Ti, V, Cr, Mo, W, Ni, Cu, Ge are 5
%, Mg, Mn, Zr, Nb, Ta is 3.5%, Y, Re,
P, Au, Ag, rare earth elements and white metal elements are 2.5
If each exceeds 3.5%, the magnetic properties will deteriorate significantly and become impractical, so Ca should be 3.5%, Co, Ti,
V, Cr, Mo, W, Ni, Cu, Ge are 5%, Mg,
Mn, Zr, Nb, Ta is 3.5%, Y, Re, P, Au,
The upper limit for Ag, rare earth elements, and platinum metal elements was set at 2.5%. In addition, the total amount of these additives
The effect is not clear below 0.001%, and 5
If it exceeds %, the magnetic properties will deteriorate significantly, making it impractical. The present invention will be explained below based on examples. Examples Table 1 shows the composition and magnetic properties of the test materials, and Table 2 shows the results of the corrosion resistance test. The test materials were subjected to a prescribed heat treatment and then subjected to the following corrosion resistance test. 5mm x 20mm to examine the corrosion resistance of the material alone
A salt spray test was conducted using a test piece with dimensions of 40 mm. The results are expressed as a percentage of the rust area on the sample surface to the surface area. In addition, high temperature and high humidity tests were conducted using samples of the same shape, and the results are expressed as the time until rust occurs. In order to investigate the corrosion resistance of the alloy of the present invention with different metals and resins, a simulated head shown in FIG. 1 was prepared and a salt spray test was conducted. The results are shown in the number of rusts generated. The conditions for each corrosion resistance test are as shown in Tables 3 and 4.

【表】【table】

【table】 [Brief explanation of the drawing]

第１図は模擬ヘツド表面を示す正面図である。１は本発明合金、２はパーマロイ、３は樹脂、
４はTi、５はBe―Cu合金。 FIG. 1 is a front view showing the simulated head surface. 1 is the alloy of the present invention, 2 is permalloy, 3 is resin,
4 is Ti, 5 is Be-Cu alloy.

Claims

[Claims] 1. By weight, Si6~16%, Al2.5~17%,
A corrosion-resistant high permeability alloy characterized by consisting of 0.001 to 3.5% Ca and the balance mainly Fe. 2 Weight ratio: Si6~16%, Al2.5~17%,
The main components are Ca0.001~3.5% and the balance Fe,
As subcomponents, Co, Ti, V, Cr, Mo, W, Ni,
Cu, Ge 0.01~5% each, Mg, Mn, Zr,
0.01 to 3.5% each of Nb and Ta, Y, Re, P,
1. A corrosion-resistant high permeability alloy comprising 0.001 to 2.5% of each of Au, Ag, rare earth elements, and platinum metal elements, in a total amount of 0.001 to 5% of one or more selected from among them.