JPS642656B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は機械的特性、電磁気的特性の経時変化
の少ない磁性非晶質合金に関するものである。 ［従来の技術］ 従来型非晶質合金として、Fe₈₀B₂₀，（Co_0,94
Fe_0,06）₇₉Si₁₀B₁₁等が知られている。 これらの非晶質合金は回転する冷却ロール表面
に合金溶湯を噴射して、この冷却ロール表面で溶
湯を急冷凝固する方法等で得ることができる。 非晶質合金は一般に同じ組成の結晶質合金に比
較して著しく異なる磁気的性質と機械的性質を有
し、特に磁気異方性が小さいことに着目して軟磁
性材料としての用途が研究されている。 ［本発明が解決しようとする課題］ しかしながら、これら従来の非晶質合金は、機
械的性質、電磁気的性質の経時変化が著しく大き
いという欠点があつた。例えば
（Co_0-94Fe_0-06）₇₉Si₁₀B₁₁の組成を有する高透磁率
非晶質合金を例にとると、20kHzにおける熱処理
直後の実行透磁率μeは、16000である。これを
150℃で100時間保持した後では、約50％劣化して
μeは8000となつてしまうほどである。このμe値
の劣化は、メタロイドとよばれるＣ，Si，Ge，
Ｐ，Ｂ等の半金属元素が時間と共に拡散、偏析す
るためであると考えられている。さらに、上記メ
タロイドは磁気モーメントを持たない元素である
ため、こられメタロイドの含有により飽和磁束密
度が磁性金属元素のみの場合よりも低くなるとい
う問題があつた。 本発明の目的はメタロイドを除いた経時変化の
少ない磁性非晶質合金を提供することである。 ［課題を解決するための手段］ 本発明は組成式（Co₁―_x―_yNi_xFe_y）_aHf_b（ただ
し０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１，０≦ｘ＋ｙ≦１，ａ
およびｂは原子％を単位としａ＋ｂ＝100，５≦
ｂ≦30である）により表されることを特徴とする
磁性非晶質金属合金である。 また、本発明は組成式（Co₁―_x―_yNi_xFe_y）_a
Hf_bM_c（ただしＭはTi及び／又はZrであり、０≦
ｘ≦１，０≦ｙ≦１，０≦ｘ＋ｙ≦１，ａ，ｂお
よびｃは原子％を単位としａ＋ｂ＋ｃ＝100，５
≦ｂ＋ｃ≦30，ｂ＞ｃである）により表されるこ
とを特徴とする磁性非晶質金属合金である。 本発明は基本的には非晶質化元素であるメタロ
イド（Ｂ，Ｃ，Ｐ，Si，Ge）の代わりにHfを用
いることによつて非晶質金属合金の経時変化を小
さくするものである。 Hfは他のチタン族の元素Mc（Ti，Zr）よりも
少量で非晶化促進の効果があるためメタロイドの
代わりとして好適である。また、Hfの一部を上
記の他のチタン族の元素で置換することは非晶質
合金の硬度上昇に効果があるが、非晶化の効果が
低下するため、Hfの含有量を越えないことが必
要である。ここで、チタン族元素（Hf，Ti，Zr）
の総量を５原子％以上30原子％以下に限定したの
はこれらの元素の合金中の含有量が５原子％未満
であると非晶化が困難であり、また、30原子％を
越えると飽和磁化が小さくなるためである。な
お、本発明において、非晶質合金とは組織の少な
くとも50％以上が非晶質である合金をいう。 ［実施例］ 以下、本発明の実施例について詳しく説明する
が、本発明はこれら実施例に限るものではない。 （実施例 １） 直径300mmのステンレス製冷却ロールを
2800rpmで回転させ、その表面に、1200〜1400℃
のの温度で加熱溶融した合金溶湯を噴射させて第
１表に示す各種組成のリボン状非晶質金属合金を
得た。 尚、上記製造工程において、合金が凝固する際
の雰囲気は、通常、大気中とされるが、本発明に
おいては合金金属中にHfが含有されているので、
ノズルを大気中に置く場合にはノズルが酸化され
易く、このため、溶湯噴出不可となる恐れがある
ので、少なくとも溶湯噴出前には、ノズルを真空
中または不活性雰囲気中もしくは還元性雰囲気中
に保護しておくことが必要である。 上記のようにして得られた非晶質金属合金の結
晶化温度T_x、キユリー点T_c、およびビツカース
硬度H_vをそれぞれ測定した。その結果を第１表
に示す。 第１表に示すように、本発明により得られた非
晶質金属合金の結晶化温度T_xは、いずれもＢ等
のメタロイドを添加含有する非晶質合金の結晶化
温度である約450℃よりも100℃程度以上高い。し
たがつて、本発明によれば、従来の非晶質金属合
金よりも経時変化の少ないものが実現できること
がわかる。 また、本発明においては、Hf単独の場合より
もTi及び／又はZrを添加することにより硬度を
高くできることも第１表からわかる。

【表】

【表】 尚、本発明において、Hfの代わりにTi及び／
又はZrを用いることの利点は前述したとおりで
あるが、非晶質化のためには、Hfを用いる方が
Ti及び／又はZrを用いる場合に比較してより少
ない含有量で効果があつた。 （実施例 ２） 実施例１と同様な方法により（Co_xFe₁―_x）
₉₂Hf₈なる組成のリボン状非晶質金属合金を得た。 得られたｘの異なる種々の（Co_xFe₁―_x）₉₂Hf₈
組成の非晶質合金について、磁気モーメントσと
比例関係にある飽和磁束密度Bsのｘ依存性を検
討した。その結果を第１図に示す。 Hfを用いた本発明の合金の場合は、ｘが大き
くなつても飽和磁束密度Bsの低下（還元すれば、
磁気モーメントσの値の低下）は少なく、優れた
磁性を有する非晶質金属合金であることがわか
る。また、メタロイドとしてＢを用いた（Co_x
Fe₁―_x）₈₀B₂₀組成の非晶質合金の磁気モーメント
σのｘ依存性とは異なり、磁気モーメントσの大
きい合金はCo―rich側で得られることがわかつ
た。 （実施例 ３） 実施例１と同様の方法により、Co―Fe―Hf系
合金を作製した。得られた合金について、Coお
よぢFeの含有量と、10Oeの磁場を印加したとき
の磁束密度B₁₀との関係との関係について測定し
た。B₁₀はCo／（Co＋Fe）＝0.3〜0.6のとき高い
値を示し、このとき高磁束密度磁性材料として特
に有効であることがわかつた。 （実施例 ４） 実施例４と同様にして、Co―Fe―Hf―Zr系合
金である（Fe₁―_xCo_x）₉₀Hf₈Zr₂においてｘを変化
させたときの抗磁力Hcを測定した。 Hcはｘ＝０〜0.3において0.3Oe以下の低い値
を示し、このとき軟磁性材料として特に好適であ
ることがわかつた。 （実施例 ５） 実施例４と同様にして、（Fe₁―_x―_yCo_xNi_y）
₉₀Hf₁₀系においてｘを変化させた組成の非晶質金
属合金を作製し、磁歪Ｏの線を測定したところ、
ｘ＋ｙ＝１で、かつ、ｘが0.91〜0.94、ｙが0.06
〜0.09のとき磁歪がほぼ０であつた。したがつ
て、本発明非晶質金属磁性合金を磁気ヘツド材と
して使用する場合には、ここに示したようなNi
を含有させた磁歪Ｏの合金が好ましい。 （実施例 ６） 実施例４と同様にして、（Fe_0.95―_0.4Co_0.15―_0.6）
_aHf_b系においてａおよびｂを変化させた種々の
組成の非晶質合金を作製し、その特性を調べた。
その結果、ａ＝70〜95、ｂ＝５〜30の範囲では、
磁歪は大きくなるが、抗磁力Hcが小さく磁束密
度の大きい材料が得られることがわかつた。この
ような特性の材料は、特にトランス材として有用
である。 ［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明によればメタロイ
ドに代えてHfを用いることにより経時変化の少
ない磁性非晶質合金を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は（Fe₁―_xCo_x）₉f₈非晶質合金における
飽和磁束密度のｘ依存性を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 組成式（Co₁―_x―_yNi_xFe_y）_aHf_b（ただし、０
   ≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１，０≦ｘ＋ｙ≦１，ａおよ
   びｂは原子％を単位としａ＋ｂ＝100，５≦ｂ≦
   30である）により表されることを特徴とする磁性
   非晶質金属合金。 ２ 組成式（Co₁―_x―_yNi_xFe_y）_aHf_bM_c（ただし、
   ＭはTi及び／又はZrであり、０≦ｘ≦１，０≦
   ｙ≦１，０≦ｘ＋ｙ≦１，ａ，ｂおよびｃは原子
   ％を単位としａ＋ｂ＋ｃ＝100，５≦ｂ＋ｃ≦30，
   ｂ＞ｃである）により表されることを特徴とする
   磁性非晶質金属合金。