JPS6155590B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6155590B2 JPS6155590B2 JP57153836A JP15383682A JPS6155590B2 JP S6155590 B2 JPS6155590 B2 JP S6155590B2 JP 57153836 A JP57153836 A JP 57153836A JP 15383682 A JP15383682 A JP 15383682A JP S6155590 B2 JPS6155590 B2 JP S6155590B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- amorphous alloy
- resistant
- wear
- oxide film
- corrosion resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、非晶質合金及びその製造法に関し、
更に詳しくは、耐食性及び耐摩耗性が改善された
非晶質合金及びその製造法に関する。
更に詳しくは、耐食性及び耐摩耗性が改善された
非晶質合金及びその製造法に関する。
最近、液体急冷法を用いて作製される非晶質合
金は、優れた磁気特性、機械的性質、電気的性質
に伴い新しい金属材料として注目を集めている。
特に、磁性材料として、その大きな用途が期待さ
れている。
金は、優れた磁気特性、機械的性質、電気的性質
に伴い新しい金属材料として注目を集めている。
特に、磁性材料として、その大きな用途が期待さ
れている。
磁性材料は様々な雰囲気下に置かれるので、そ
の耐食性、例えば、高温、多湿状態又は酸性もし
くは塩基性の雰囲気下等における耐食性は重要な
意義を有する。
の耐食性、例えば、高温、多湿状態又は酸性もし
くは塩基性の雰囲気下等における耐食性は重要な
意義を有する。
非晶質合金は、Cr―Ｐを複合的に含有する場
合には、優れた耐食性を示すことが知られている
が、その他の非晶質合金は、一般には活性で耐食
性はよくない。Ｐの含有は結晶化温度を低下さ
せ、また、高温条件下では偏析が起り易く、熱的
安定性も劣るのであまり好ましくない。従つて、
良好な熱的安定性を得るには、Cr―Ｐを複合的
に含有するものを用いることができず、耐食性が
低下することは避け難い。また、非晶質合金は非
常に硬いが、一般に耐摩耗性が劣ることも知られ
ている。例えば、磁気テープによる摩耗量は硬さ
が約1/2のフエライトに比べて非常に大きい。
合には、優れた耐食性を示すことが知られている
が、その他の非晶質合金は、一般には活性で耐食
性はよくない。Ｐの含有は結晶化温度を低下さ
せ、また、高温条件下では偏析が起り易く、熱的
安定性も劣るのであまり好ましくない。従つて、
良好な熱的安定性を得るには、Cr―Ｐを複合的
に含有するものを用いることができず、耐食性が
低下することは避け難い。また、非晶質合金は非
常に硬いが、一般に耐摩耗性が劣ることも知られ
ている。例えば、磁気テープによる摩耗量は硬さ
が約1/2のフエライトに比べて非常に大きい。
従来、磁性体として非晶質合金を用いる場合
に、絶縁層を形成させることを目的として、非晶
質合金を100℃以下の温度で酸化浴に浸漬して、
あるいは陽極酸化法を用いて表面に酸化皮膜を形
成させる方法（特開昭54―46539号公報）が知ら
れている。しかしながら、この方法において形成
される酸化皮膜は結晶性酸化物を含有するもので
はない。更に、本発明者らの研究によれば、この
ような方法による酸化皮膜の形成法では、酸化皮
膜が薄く、かつ、アモルフアス状態になつてお
り、また酸化皮膜と非晶質合金との結合度が弱い
ため充分な耐食性及び耐摩耗性が得られないとい
う欠点があつた。
に、絶縁層を形成させることを目的として、非晶
質合金を100℃以下の温度で酸化浴に浸漬して、
あるいは陽極酸化法を用いて表面に酸化皮膜を形
成させる方法（特開昭54―46539号公報）が知ら
れている。しかしながら、この方法において形成
される酸化皮膜は結晶性酸化物を含有するもので
はない。更に、本発明者らの研究によれば、この
ような方法による酸化皮膜の形成法では、酸化皮
膜が薄く、かつ、アモルフアス状態になつてお
り、また酸化皮膜と非晶質合金との結合度が弱い
ため充分な耐食性及び耐摩耗性が得られないとい
う欠点があつた。
本発明は、前述した従来の非晶質合金及びその
製造法の欠点を解消したもので、優れた耐食性及
び耐摩耗性を有する非晶質合金及びその製造法を
提供することを目的とする。
製造法の欠点を解消したもので、優れた耐食性及
び耐摩耗性を有する非晶質合金及びその製造法を
提供することを目的とする。
本発明者らは、前記した点に鑑みて鋭意研究を
重ねた結果、非晶質合金の酸化処理を高温、か
つ、高圧下で行なうことにより、本発明の目的を
達成できることを見出し、本発明を完成するに至
つた。
重ねた結果、非晶質合金の酸化処理を高温、か
つ、高圧下で行なうことにより、本発明の目的を
達成できることを見出し、本発明を完成するに至
つた。
即ち、本発明の非晶質合金は、表面に結晶性酸
化物を含有する酸化皮膜を有する非晶質合金から
なることを特徴とするものである。
化物を含有する酸化皮膜を有する非晶質合金から
なることを特徴とするものである。
本発明の非晶質合金は、以下のようにして製造
することができる。
することができる。
非晶質合金としては、次の組成を有するものが
用いられる。
用いられる。
即ち、原子％表示で示すと、
次式：（Co1―ｘ―ｙ FexMy）zG100-z 又は
（Co1―ｘ―ｙ FexMy）uT100―u
（式中、ＭはTi，Ｖ，Cr，Mn，Ni，Cu，Zr，
Nb，Mo，Ru，Rh，Pd，Ag，Hf，Ta，Ｗ，
Re，Pt，Au，Ｙ及び希土類元素からなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素を表わし；Ｇは
Ｂ，Ｃ，Si，Ｐ及びGeからなる群から選ばれる
少なくとも１種の元素を表わし；ＴはTi，Zr，
Hf，Ｖ，Nb，Ta，Ｗ，Mo，Ｙ及び希土類元素
からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を
表わし；ｘ，ｙ，ｚ及びｕはそれぞれ、０≦ｘ≦
１、０≦ｙ≦0.2、65≦ｚ≦90及び85≦ｕ≦95の
関係を満足する数を表わす。） で示される非晶質合金が用いられる。
Nb，Mo，Ru，Rh，Pd，Ag，Hf，Ta，Ｗ，
Re，Pt，Au，Ｙ及び希土類元素からなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素を表わし；Ｇは
Ｂ，Ｃ，Si，Ｐ及びGeからなる群から選ばれる
少なくとも１種の元素を表わし；ＴはTi，Zr，
Hf，Ｖ，Nb，Ta，Ｗ，Mo，Ｙ及び希土類元素
からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を
表わし；ｘ，ｙ，ｚ及びｕはそれぞれ、０≦ｘ≦
１、０≦ｙ≦0.2、65≦ｚ≦90及び85≦ｕ≦95の
関係を満足する数を表わす。） で示される非晶質合金が用いられる。
非晶質合金が優れた耐食性及び耐摩耗性を有す
るための一要件として、非晶質合金の表面に結晶
性酸化物を含有する酸化皮膜を有することが挙げ
られるが、このような非晶質合金を製造するに
は、高温、かつ、高圧下において酸化処理を行な
うことが必要である。
るための一要件として、非晶質合金の表面に結晶
性酸化物を含有する酸化皮膜を有することが挙げ
られるが、このような非晶質合金を製造するに
は、高温、かつ、高圧下において酸化処理を行な
うことが必要である。
この時の温度はなるべく高い方が短時間で結晶
性酸化物が形成されるため望ましいが、あまり温
度が高すぎると非晶質合金が結晶化するという問
題が発生するので結晶化温度以下の温度であるこ
とが必要であり、具体的には150〜500℃であるこ
とが好ましく、250〜400℃であることが更に好ま
しい。高圧化の手段としては、ガス、液体のどち
らを用いてもよいが、得られる圧力が40〜200気
圧であることが好ましく、60〜100気圧であるこ
とが更に好ましい。処理時間は、処理温度及び処
理圧力により異なるが、一般には、0.5〜100時間
であり、特に５〜24時間であることが好ましい。
性酸化物が形成されるため望ましいが、あまり温
度が高すぎると非晶質合金が結晶化するという問
題が発生するので結晶化温度以下の温度であるこ
とが必要であり、具体的には150〜500℃であるこ
とが好ましく、250〜400℃であることが更に好ま
しい。高圧化の手段としては、ガス、液体のどち
らを用いてもよいが、得られる圧力が40〜200気
圧であることが好ましく、60〜100気圧であるこ
とが更に好ましい。処理時間は、処理温度及び処
理圧力により異なるが、一般には、0.5〜100時間
であり、特に５〜24時間であることが好ましい。
一般的な手段としてはオートクレーブ等の高温
の水蒸気中で処理するのが手軽な方法である。
の水蒸気中で処理するのが手軽な方法である。
以上のように処理することにより、形成される
酸化皮膜及びそれに含有される結晶性酸化物は、
非晶質合金の主成分により異なるが、例えば、
Feが主成分の非晶質合金にあつてはFe3O4，γ―
Fe2O3等が、Coが主成分である非晶質合金にあつ
てはCoOあるいはCo3O4が形成されることが多い
が、これらは製造条件により異なる。また、Co
とFeとをともに含有する非晶質合金にあつて
は、CoFe2O4等のCo―Fe系酸化物が形成され
る。
酸化皮膜及びそれに含有される結晶性酸化物は、
非晶質合金の主成分により異なるが、例えば、
Feが主成分の非晶質合金にあつてはFe3O4，γ―
Fe2O3等が、Coが主成分である非晶質合金にあつ
てはCoOあるいはCo3O4が形成されることが多い
が、これらは製造条件により異なる。また、Co
とFeとをともに含有する非晶質合金にあつて
は、CoFe2O4等のCo―Fe系酸化物が形成され
る。
上記のいずれの結晶性酸化物が形成された場合
であつても、著しく耐食性及び耐摩耗性が改善さ
れていることが腐食試験及び摩耗試験の結果より
判明した。
であつても、著しく耐食性及び耐摩耗性が改善さ
れていることが腐食試験及び摩耗試験の結果より
判明した。
得られた非晶質合金は、その酸化皮膜の厚さ
が、0.05〜５μｍであるものが好ましく、0.1〜
１μｍであるものが更に好ましい。この厚さが
0.05μｍ未満であると、結晶性酸化物の成長が少
なく、耐食性及び耐摩耗性の向上があまり見られ
ず５μｍを超えると、非晶質合金層の割合が低下
するので実用上好ましくない。
が、0.05〜５μｍであるものが好ましく、0.1〜
１μｍであるものが更に好ましい。この厚さが
0.05μｍ未満であると、結晶性酸化物の成長が少
なく、耐食性及び耐摩耗性の向上があまり見られ
ず５μｍを超えると、非晶質合金層の割合が低下
するので実用上好ましくない。
上記酸化皮膜に含有される結晶性酸化物の大き
さは、0.01〜５μｍであることが好ましく、0.1
〜２μｍであることが更に好ましい。この大きさ
が0.01μｍ未満であると、耐食性及び耐摩耗性が
それほど改善されず、５μｍを超えると、酸化皮
膜層以下の内部非晶質合金相の一部が結晶化して
充分な機械的強度を得ることができない。
さは、0.01〜５μｍであることが好ましく、0.1
〜２μｍであることが更に好ましい。この大きさ
が0.01μｍ未満であると、耐食性及び耐摩耗性が
それほど改善されず、５μｍを超えると、酸化皮
膜層以下の内部非晶質合金相の一部が結晶化して
充分な機械的強度を得ることができない。
本発明により得られた非晶質合金は、優れた耐
食性及び耐摩耗性を有する。
食性及び耐摩耗性を有する。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明す
る。
る。
実施例 １
単ロール法を用いて幅10mm、厚さ20μｍの
（Fe0.95Cr0.05）85Si3B12非晶質合金を作製した。こ
れより長さ約１ｍを切取り、オートクレープを用
いて400℃、105気圧の条件下に12時間置いた。取
出したサンプルは表面が黒色になつていた。走査
型電子顕微鏡（SEM）を用いて表面状態を観察
したところ、第１図に示すように非晶質合金相内
に約１μｍの結晶性酸化物が微細に析出してい
た。Ｘ線を用いてこの結晶性酸化物を同定したと
ころFe3O4であることが判明した。
（Fe0.95Cr0.05）85Si3B12非晶質合金を作製した。こ
れより長さ約１ｍを切取り、オートクレープを用
いて400℃、105気圧の条件下に12時間置いた。取
出したサンプルは表面が黒色になつていた。走査
型電子顕微鏡（SEM）を用いて表面状態を観察
したところ、第１図に示すように非晶質合金相内
に約１μｍの結晶性酸化物が微細に析出してい
た。Ｘ線を用いてこの結晶性酸化物を同定したと
ころFe3O4であることが判明した。
上記表面を酸化処理した非晶質合金と、上記酸
化処理をしない同一組成の非晶質合金に対して、
それぞれラツピングテープを4.75cm／秒の速度で
走行させて摩耗量を測定し、両者を比較した。
化処理をしない同一組成の非晶質合金に対して、
それぞれラツピングテープを4.75cm／秒の速度で
走行させて摩耗量を測定し、両者を比較した。
100時間走行後の摩耗量はオートクレープ処理
をしたものが２μｍ、オートクレープ処理をしな
かつたものは20μｍであり、前者は著しく耐摩耗
性が改善されていることが判明した。
をしたものが２μｍ、オートクレープ処理をしな
かつたものは20μｍであり、前者は著しく耐摩耗
性が改善されていることが判明した。
実施例 ２
単ロール法を用いて幅10mm、厚さ20μｍの
（Co0.90Fe0.06Cr0.04）77Si10B13非晶質合金を作製し
た。これより長さ５ｍを切取りオートクレープを
用いて300℃、80気圧の条件下に24時間置いた。
取出したサンプルは表面が黒色になつていた。
SEMを用いて表面状態を観察したところ、約0.5
μｍの結晶性酸化物が微細に析出していた。Ｘ線
を用いてこの結晶性酸化物を同定したところ
Co3O4が主体で、その他同定できない結晶性酸化
物が混在していることが判明した。
（Co0.90Fe0.06Cr0.04）77Si10B13非晶質合金を作製し
た。これより長さ５ｍを切取りオートクレープを
用いて300℃、80気圧の条件下に24時間置いた。
取出したサンプルは表面が黒色になつていた。
SEMを用いて表面状態を観察したところ、約0.5
μｍの結晶性酸化物が微細に析出していた。Ｘ線
を用いてこの結晶性酸化物を同定したところ
Co3O4が主体で、その他同定できない結晶性酸化
物が混在していることが判明した。
上記表面を酸化処理した非晶質合金と、上記酸
化処理をしない同一組成の非晶質合金に対して、
それぞれCo―γFe2O3塗布のVTRテープを７
ｍ／秒の速度で走行させて摩耗量を測定し、両者
を比較した。
化処理をしない同一組成の非晶質合金に対して、
それぞれCo―γFe2O3塗布のVTRテープを７
ｍ／秒の速度で走行させて摩耗量を測定し、両者
を比較した。
100時間走行後の摩耗量はオートクレープ処理
をしたものが３μｍ、オートクレープ処理をしな
かつたものは45μｍであり、前者は著しく耐摩耗
性が改善されていることが判明した。
をしたものが３μｍ、オートクレープ処理をしな
かつたものは45μｍであり、前者は著しく耐摩耗
性が改善されていることが判明した。
実施例 ３
単ロール法を用いて幅10mm、厚さ20μｍの
（Co0.91Fe0.06M0.03）75Si10B15非晶質合金（Ｍ：
Mo，Nb，Ta）を作製した。これより長さ各５ｍ
を切取りオートクレープを用いて300℃、80気圧
の条件下に24時間置いた。取出したサンプルはい
ずれも表面が黒色になつていた。SEMを用いて
表面状態を観察したところ、約0.5μｍの結晶性
酸化物が微細に析出していた。
（Co0.91Fe0.06M0.03）75Si10B15非晶質合金（Ｍ：
Mo，Nb，Ta）を作製した。これより長さ各５ｍ
を切取りオートクレープを用いて300℃、80気圧
の条件下に24時間置いた。取出したサンプルはい
ずれも表面が黒色になつていた。SEMを用いて
表面状態を観察したところ、約0.5μｍの結晶性
酸化物が微細に析出していた。
上記オートクレープ処理した各サンプルを第２
図に模式的に示す定電位電解装置を用いて水中で
の分極抵抗を測定し、オートクレープ処理をしな
いサンプルと比較した。オートクレープ処理をし
ないサンプルの分極抵抗はＭ：Mo，Nb，Taの各
サンプルに対してそれぞれ25Ω，20Ω，20Ωであ
つた。一方、オートクレープ処理したサンプルの
分極抵抗はＭ：Mo，Nb，Taのいずれに対しても
1000Ωを超えており、著しい耐食性を示した。同
様の実験を0.1N―HCl及び0.1N―NaClの水溶液
中で行なつたが、オートクレープ処理材の耐食性
はオートクレープ未処理材に比べて約100倍高い
耐食性を示した。
図に模式的に示す定電位電解装置を用いて水中で
の分極抵抗を測定し、オートクレープ処理をしな
いサンプルと比較した。オートクレープ処理をし
ないサンプルの分極抵抗はＭ：Mo，Nb，Taの各
サンプルに対してそれぞれ25Ω，20Ω，20Ωであ
つた。一方、オートクレープ処理したサンプルの
分極抵抗はＭ：Mo，Nb，Taのいずれに対しても
1000Ωを超えており、著しい耐食性を示した。同
様の実験を0.1N―HCl及び0.1N―NaClの水溶液
中で行なつたが、オートクレープ処理材の耐食性
はオートクレープ未処理材に比べて約100倍高い
耐食性を示した。
以上、実施例で示した如く、本発明の非晶質合
金は著しい耐食性及び耐摩耗性を示し、実用性の
高い非晶質合金である。なお、本発明は、上記実
施例で挙げた非晶質合金に限らず、結晶性酸化物
を含有する酸化皮膜を生成しうるものであればい
かなる非晶質合金についても適用することが可能
であり、同様に優れた効果を得ることができる。
金は著しい耐食性及び耐摩耗性を示し、実用性の
高い非晶質合金である。なお、本発明は、上記実
施例で挙げた非晶質合金に限らず、結晶性酸化物
を含有する酸化皮膜を生成しうるものであればい
かなる非晶質合金についても適用することが可能
であり、同様に優れた効果を得ることができる。
第１図は、本発明に係る非晶質合金の表面を
4000倍に拡大して撮影した写真である。第２図
は、耐食性を評価する定電位電解装置の模式図で
ある。 Ａ……ポテンシヨスタツト、Ｂ……エレクトロ
メータ、Ｃ……関数発生器、Ｄ……レコーダ、Ｅ
……補助電極、Ｆ……試料、１……電解セル、２
……腐食液、３……照合電極。
4000倍に拡大して撮影した写真である。第２図
は、耐食性を評価する定電位電解装置の模式図で
ある。 Ａ……ポテンシヨスタツト、Ｂ……エレクトロ
メータ、Ｃ……関数発生器、Ｄ……レコーダ、Ｅ
……補助電極、Ｆ……試料、１……電解セル、２
……腐食液、３……照合電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 表面に結晶性酸化物を含有する酸化皮膜を有
することを特徴とする耐食性・耐摩耗性非晶質合
金。 ２ 結晶性酸化物の大きさが0.01〜５μｍである
特許請求の範囲第１項記載の耐食性・耐摩耗性非
晶質合金。 ３ 酸化皮膜の厚さが0.05〜５μｍである特許請
求の範囲第１項又は第２項記載の耐食性・耐摩耗
性非晶質合金。 ４ 非晶質合金を酸化処理して、該非晶質合金の
表面に酸化皮膜を形成させる非晶質合金の製造法
において、非晶質合金の酸化処理を、該非晶質合
金の結晶化温度以下の高温、かつ、高圧下で行な
うことを特徴とする耐食性・耐摩耗性非晶質合金
の製造法。 ５ 酸化処理条件で150〜500℃、40〜200気圧で
ある特許請求の範囲第４項記載の製造法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15383682A JPS5943882A (ja) | 1982-09-06 | 1982-09-06 | 耐食性・耐摩耗性非晶質合金及びその製造法 |
| CA000433383A CA1205725A (en) | 1982-09-06 | 1983-07-27 | Corrosion-resistant and wear-resistant amorphous alloy and a method for preparing the same |
| US06/518,850 US4504327A (en) | 1982-09-06 | 1983-08-01 | Corrosion-resistant and wear-resistant magnetic amorphous alloy and a method for preparing the same |
| DE8383107853T DE3368690D1 (en) | 1982-09-06 | 1983-08-09 | Corrosion-resistant and wear-resistant amorphous alloy and a method for preparing the same |
| EP83107853A EP0105137B2 (en) | 1982-09-06 | 1983-08-09 | Corrosion-resistant and wear-resistant amorphous alloy and a method for preparing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15383682A JPS5943882A (ja) | 1982-09-06 | 1982-09-06 | 耐食性・耐摩耗性非晶質合金及びその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5943882A JPS5943882A (ja) | 1984-03-12 |
| JPS6155590B2 true JPS6155590B2 (ja) | 1986-11-28 |
Family
ID=15571151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15383682A Granted JPS5943882A (ja) | 1982-09-06 | 1982-09-06 | 耐食性・耐摩耗性非晶質合金及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5943882A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3210776B2 (ja) * | 1993-06-15 | 2001-09-17 | 松下電工株式会社 | 非晶質磁性合金を用いた磁性材料、磁性材料の製造方法 |
| JP3323909B2 (ja) * | 1996-08-27 | 2002-09-09 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 加熱酸化によるチタン系合金の着色方法 |
| JP3745177B2 (ja) * | 1999-11-18 | 2006-02-15 | Ｙｋｋ株式会社 | 表面硬化した非晶質合金製成形品及びその製造方法 |
| JP6786841B2 (ja) * | 2015-04-02 | 2020-11-18 | 日立金属株式会社 | 磁心およびその製造方法、並びに車載用部品 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL176090C (nl) * | 1977-02-26 | 1985-02-18 | Vacuumschmelze Gmbh | Werkwijze voor het verminderen van de ommagnetisatieverliezen in dunne banden uit week-magnetische amorfe metaallegeringen. |
| JPS57169207A (en) * | 1981-04-10 | 1982-10-18 | Nippon Steel Corp | Amorphous alloy with excellent constant permeability and manufacture thereof |
| JPS5934781A (ja) * | 1982-08-20 | 1984-02-25 | Mitsubishi Electric Corp | ベクトル量子化方式フレ−ム間符号化装置 |
-
1982
- 1982-09-06 JP JP15383682A patent/JPS5943882A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5943882A (ja) | 1984-03-12 |
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