JPS6150133B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6150133B2 JPS6150133B2 JP57184694A JP18469482A JPS6150133B2 JP S6150133 B2 JPS6150133 B2 JP S6150133B2 JP 57184694 A JP57184694 A JP 57184694A JP 18469482 A JP18469482 A JP 18469482A JP S6150133 B2 JPS6150133 B2 JP S6150133B2
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- JP
- Japan
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- alloy
- magnetic
- corrosion
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- ppm
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Links
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
本発明はFe−Si−Ａ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
れた磁気ヘツドコア用高飽和磁束密度高透磁率合
金に関する。 一般に磁気ヘツドコア用磁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、磁気ヘツ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、磁気ヘツドコア用磁性材料としては、パ
ーマロイ、ソフトフエ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、ソフトフエラ
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、オーデイオ分野および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ツク化、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
B10）が9300ガウス以上を有し、耐摩耗性を兼ね備
えた磁気ヘツドコア材が要求されている。 そこで、パーマロイ、フエライトの欠点を補い
さらに上記要求を満足する磁性材料としてFe−
Si−Ａ磁性合金が最近注目されている。Fe−
Si−Ａ磁性合金はヘツ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24時間浸漬すると磁気テ
ープのバインダーが溶け出し、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−Si−Ａ磁性合金をヘツドコア材
として使用した場合、コアは磁気テープとの摺動
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。コアの磁気テープ摺動
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
な欠点がある。このために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。 本発明者らはFe−Si−Ａ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−Si−Ａ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つた。以前に本発明者らは、
このようなFe−Si−Ａ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量を３
〜30ppm（重量比、以下同じ）に低減させるこ
とによつて、孔食によるFe−Si−Ａ磁性合金
の局部腐食を著しく改善することを提案した（特
願昭57−85433）が、その際にはＳ量を3ppm以
下にすることは困難であつた。その後Ｓを3ppm
以下にすべく研究を重ねた結果、後述する方法に
よりＳ量が3ppm以下のFe−Si−Ａ磁性合金を
工業的に製造することが可能となつた。こうする
ことにより局部腐食を格段に改善できることを見
い出し本発明に至つたものである。 すなわち本発明の第一の発明は、Si4〜12％、
Ａ３〜８％、Ti0.1〜1.0％および残部が実質的
にFeからなる合金であつて、該合金中に残存す
るＳ量が3ppm以下であり、酸性雰囲気における
耐食性に優れ、かつB10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％、Ａ３〜８
％、Ti0.1〜1.0％、Ru0.02〜0.5および残部が実
質的にFeからなる合金であつて、該合金中に残
存するＳ量が3ppm以下であり、酸性雰囲気にお
ける耐食性に優れ、かつB10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、Siは７〜10％が最適である
が、Ａ，Fe等の関係から４〜12％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４
％、上限を12％とした。Ａの量は４〜６％が最
適であるが、３〜８％の範囲においても十分良好
な特性を有するので下限を３％、上限を８％とし
た。 Tiは合金表面を不働態化させるために添加す
るものであり、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が結晶粒界に打出
し粒界腐食の原因となると共にB10を低下させる
要因となることから、添加量を0.1〜1.0％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単独よ
りもRu0.02〜0.5％とTi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、より
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−Si−Ａ磁性合金の酸性雰囲気における
腐食形態は、合金中に残存するＳおよび硫化物が
起錆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。そこで孔食を防止するためには起錆点の原因
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3ppm
以下にすると孔食は、ほぼ完全に防止できる。Ｓ
量が3ppm以上でもある程度孔食は防止できるも
のの、未ば不十分である。 ところで合金中に残存するＳ量の大部分はFe
原料から持ち込まれるものであるから、合金中の
Ｓ量を低下させるためには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50〜100ppm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、フラツクス処理精錬を行なう
ことによりＳ量が30ppm以下の高純度鉄を作製
し、さらにこの高純度鉄を用いてFe−Si−Ａ
合金を上記と同様な精錬を行なうと合金中に残存
するＳ量を3ppm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50Kgを
アルゴンガス雰囲気中で溶解し、Ａ15gを添加
して脱酸を行ない、その後65％CaO−15％CaF2
−20％Ａ2O3よりなるフラツクスを溶湯表面が
常にフラツクスによつて被われるように30分間に
３回以上にわたつて添加した。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。
酸性雰囲気における耐食性、すなわち耐酸性に優
れた磁気ヘツドコア用高飽和磁束密度高透磁率合
金に関する。 一般に磁気ヘツドコア用磁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、磁気ヘツ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、磁気ヘツドコア用磁性材料としては、パ
ーマロイ、ソフトフエ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、ソフトフエラ
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、オーデイオ分野および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ツク化、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
B10）が9300ガウス以上を有し、耐摩耗性を兼ね備
えた磁気ヘツドコア材が要求されている。 そこで、パーマロイ、フエライトの欠点を補い
さらに上記要求を満足する磁性材料としてFe−
Si−Ａ磁性合金が最近注目されている。Fe−
Si−Ａ磁性合金はヘツ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24時間浸漬すると磁気テ
ープのバインダーが溶け出し、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−Si−Ａ磁性合金をヘツドコア材
として使用した場合、コアは磁気テープとの摺動
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。コアの磁気テープ摺動
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
な欠点がある。このために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。 本発明者らはFe−Si−Ａ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−Si−Ａ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つた。以前に本発明者らは、
このようなFe−Si−Ａ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量を３
〜30ppm（重量比、以下同じ）に低減させるこ
とによつて、孔食によるFe−Si−Ａ磁性合金
の局部腐食を著しく改善することを提案した（特
願昭57−85433）が、その際にはＳ量を3ppm以
下にすることは困難であつた。その後Ｓを3ppm
以下にすべく研究を重ねた結果、後述する方法に
よりＳ量が3ppm以下のFe−Si−Ａ磁性合金を
工業的に製造することが可能となつた。こうする
ことにより局部腐食を格段に改善できることを見
い出し本発明に至つたものである。 すなわち本発明の第一の発明は、Si4〜12％、
Ａ３〜８％、Ti0.1〜1.0％および残部が実質的
にFeからなる合金であつて、該合金中に残存す
るＳ量が3ppm以下であり、酸性雰囲気における
耐食性に優れ、かつB10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％、Ａ３〜８
％、Ti0.1〜1.0％、Ru0.02〜0.5および残部が実
質的にFeからなる合金であつて、該合金中に残
存するＳ量が3ppm以下であり、酸性雰囲気にお
ける耐食性に優れ、かつB10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、Siは７〜10％が最適である
が、Ａ，Fe等の関係から４〜12％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４
％、上限を12％とした。Ａの量は４〜６％が最
適であるが、３〜８％の範囲においても十分良好
な特性を有するので下限を３％、上限を８％とし
た。 Tiは合金表面を不働態化させるために添加す
るものであり、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が結晶粒界に打出
し粒界腐食の原因となると共にB10を低下させる
要因となることから、添加量を0.1〜1.0％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単独よ
りもRu0.02〜0.5％とTi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、より
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−Si−Ａ磁性合金の酸性雰囲気における
腐食形態は、合金中に残存するＳおよび硫化物が
起錆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。そこで孔食を防止するためには起錆点の原因
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3ppm
以下にすると孔食は、ほぼ完全に防止できる。Ｓ
量が3ppm以上でもある程度孔食は防止できるも
のの、未ば不十分である。 ところで合金中に残存するＳ量の大部分はFe
原料から持ち込まれるものであるから、合金中の
Ｓ量を低下させるためには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50〜100ppm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、フラツクス処理精錬を行なう
ことによりＳ量が30ppm以下の高純度鉄を作製
し、さらにこの高純度鉄を用いてFe−Si−Ａ
合金を上記と同様な精錬を行なうと合金中に残存
するＳ量を3ppm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50Kgを
アルゴンガス雰囲気中で溶解し、Ａ15gを添加
して脱酸を行ない、その後65％CaO−15％CaF2
−20％Ａ2O3よりなるフラツクスを溶湯表面が
常にフラツクスによつて被われるように30分間に
３回以上にわたつて添加した。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。
【表】
これよりＳ含有量の低い高純度鉄を得ることが
可能であり、この高純度鉄を用いてFe−Si−Ａ
合金を上記と同様なフラツクス精錬により溶製
した。このときのFe−Si−Ａ合金のＳおよび
Ｏの含有量を分析した結果を第２表に示す。
可能であり、この高純度鉄を用いてFe−Si−Ａ
合金を上記と同様なフラツクス精錬により溶製
した。このときのFe−Si−Ａ合金のＳおよび
Ｏの含有量を分析した結果を第２表に示す。
【表】
このようにしてFe−Si−Ａ合金を溶製する
と、合金中に残存するＳ量を3ppm以下にするこ
とが可能である。 第３表にこのようにして作製した種々の合金の
組成、磁気特性および耐酸試験の結果を示す。な
お合金１〜４は比較例でＳ量を3ppmに調整しな
かつたものであり、合金５〜21が本発明の実施例
である。試験片の寸法は下記のとおりであり、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８mm、内径４
mm、厚さ0.2mmで耐酸試験用試験片は直径30mm、
厚さ５mmであつた。 耐酸試験は、20％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１cm2
あたりに生じる孔食数（Ｎ）の比較とした。 第３表より明らかなごとく、Ｓ量が3ppmを越
えている場合は、TiあるいはTiおよびRuを添加
しても１cm2あたりの孔食数（Ｎ）は著しく多い
が、Ｓ量を3ppm以下にするとＮは２個以下と大
幅に改善されている。例えば、合金番号12，14，
16，21はＳ量が3ppm以下であり、さらにTiとRu
を添加することにより１cm2あたりの孔食数は０と
なり、20％塩酸水溶液（30℃）に１分間の浸漬で
は全く腐食されないことがわかる。 この結果、Fe−Si−Ａ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3ppm以下
であることが耐酸性を改善するために最適である
ことが明らかであり、またさらにRuを0.02〜0.5
％含有させることにより、一層耐酸性が改善され
ることが明らかである。
と、合金中に残存するＳ量を3ppm以下にするこ
とが可能である。 第３表にこのようにして作製した種々の合金の
組成、磁気特性および耐酸試験の結果を示す。な
お合金１〜４は比較例でＳ量を3ppmに調整しな
かつたものであり、合金５〜21が本発明の実施例
である。試験片の寸法は下記のとおりであり、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８mm、内径４
mm、厚さ0.2mmで耐酸試験用試験片は直径30mm、
厚さ５mmであつた。 耐酸試験は、20％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１cm2
あたりに生じる孔食数（Ｎ）の比較とした。 第３表より明らかなごとく、Ｓ量が3ppmを越
えている場合は、TiあるいはTiおよびRuを添加
しても１cm2あたりの孔食数（Ｎ）は著しく多い
が、Ｓ量を3ppm以下にするとＮは２個以下と大
幅に改善されている。例えば、合金番号12，14，
16，21はＳ量が3ppm以下であり、さらにTiとRu
を添加することにより１cm2あたりの孔食数は０と
なり、20％塩酸水溶液（30℃）に１分間の浸漬で
は全く腐食されないことがわかる。 この結果、Fe−Si−Ａ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3ppm以下
であることが耐酸性を改善するために最適である
ことが明らかであり、またさらにRuを0.02〜0.5
％含有させることにより、一層耐酸性が改善され
ることが明らかである。
【表】
【表】
以上述べた如く、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。従つて、本
発明による合金を磁気ヘツド材として使用して好
適である。
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。従つて、本
発明による合金を磁気ヘツド材として使用して好
適である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量％でSi4〜12％、Ａ３〜８％、Ti0.1〜
1.0％および残部が実質的にFeからなる合金であ
つて、合金中に残存するＳ量が3ppm以下である
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％、Ａ３〜８％、Ti0.1〜
1.0％、Ru0.02〜0.5％および残部が実質的にFeか
らなる合金であつて、合金中に残存するＳ量が
3ppm以下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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57184694A JPS5976855A (ja) | 1982-10-22 | 1982-10-22 | 耐食性高飽和磁束密度高透磁率合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57184694A JPS5976855A (ja) | 1982-10-22 | 1982-10-22 | 耐食性高飽和磁束密度高透磁率合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5976855A JPS5976855A (ja) | 1984-05-02 |
| JPS6150133B2 true JPS6150133B2 (ja) | 1986-11-01 |
Family
ID=16157736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57184694A Granted JPS5976855A (ja) | 1982-10-22 | 1982-10-22 | 耐食性高飽和磁束密度高透磁率合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5976855A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022008956A1 (en) * | 2020-07-08 | 2022-01-13 | Arcelormittal | A method of casting a steel semi-product with high titanium content |
-
1982
- 1982-10-22 JP JP57184694A patent/JPS5976855A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5976855A (ja) | 1984-05-02 |
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