JPS6261660B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の技術分野〕 本発明は高透磁率非晶質合金の製造方法に係
り、特に実効透磁率を向上させる製造方法に関す
る。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 従来、磁気ヘツド、磁気シールド、変成器及び
その他の磁気装置に用いられる高透磁率金属材料
としては結晶構造を有するFe―Si合金、Fe―Ni
合金、Fe―Al合金、Fe―Si―Al合金などがあり
それぞれの特性に応じて使用されているが、これ
らの合金にはまだそれぞれ特性及び製造上に問題
を残している。 Fe―Si合金は変成器、モータ等のコアとして
使用されているが透磁率はせいぜい500ぐらいで
低い。 Fe―Ni合金においては特にNiを78原子％を有
するパーマロイは透磁率が高いが硬度が実用上充
分でないため磁気ヘツドとして使用する場合耐摩
耗性が問題となつている。又、磁気ヘツドとして
使用する場合、合成樹脂でモールドするがこれに
よつて透磁率は大幅に低下する欠点がある。 Fe―Al及びFe―Al―Si合金では高透磁率を有
する組成のものは脆いため塑性加工が非常に困難
で用途がきわめて限られている。 最近、結晶構造を持たない非晶質合金において
すぐれた磁気的及び機械的特性が見い出された。 非晶質合金とは通常の結晶質とは異なり、結晶
の周期性のない合金であり、種々の作製法により
得られる。現在までのところ蒸着法、電着法、無
電解メツキ法、スパツター法及び液体急冷法など
により非晶質合金が得られている。特に液体急冷
法により得られる非晶質合金は他の方法により得
られるものが薄膜であるのに対してバルク状であ
り機械的にすぐれた強度、硬さ及び柔軟性をもつ
ているため磁気ヘツド、コア及び磁気シールド用
非晶質合金として推賞されるものである。しかし
一般に急冷状態の非晶質合金の透磁率は低く、高
透磁率を得るには熱処理を必要とする。 例えば特開51−73923に示される如く、Fe系、
Co系の非晶質合金において、結晶化温度以下か
ら焼鈍する熱処理を磁場中で施すことにより直流
磁化特性における最大透磁率などを向上させるこ
とが知られているが、特に再生磁気ヘツド、微小
電流センサ等に要求される交流磁化特性である実
効透磁率の向上については何ら考慮されていなか
つた。 〔発明の目的〕 本発明は上記の点に鑑みCo系非晶質合金にお
いて、実効透磁率を向上させるための最適な製造
方法を提供することを目的とする。 〔発明の概要〕 本発明は、Coを主成分とする高透磁率非晶質
合金、特に（Co_1-aFe_a）_1-xＸ_x、但しＸはＢまた
はＢ＋Siの混合系（なおSiは25原子％以下）ａは
0.04〜0.11，ｘは0.20〜0.28なる組成を有する組
成においてCoの一部をＭ（Nb，Ｖ，Ta，Ti，
Zr，Cr，Mo，Ｗのうちの少なくとも１種）で10
原子％以下置換したもの、あるいは、この組成に
おいてCoの一部を10原子％以下のNiおよび10原
子％以下のＭで合計が10原子％以下置換したもの
を用い、直流磁場中において120℃〜270℃の範囲
内の温度より室温まで炉冷することによつて高い
実効透磁率を得るCo基非晶質合金の実効透磁率
改善方法である。 なお本発明における直流磁場中炉冷を開始する
温度の範囲の特定理由は以下の如くである。 直流磁場中炉冷を開始する温度の下限を120℃
としたのは、この温度が120℃未満の場合には、
磁場中炉冷処理の工程において非晶質合金の実効
透磁率改善の効果が得られず、270℃を越えると
磁場中炉冷処理後の最大透磁率は向上するものの
実効透磁率が低下するからである。 高透磁率非晶質合金における各成分の含有量を
限定した理由は以下の如くである。 特許請求の範囲第２項において ａを0.04〜0.11と限定したのは、この範囲外に
おいては実効透磁率が低下するからであり、ｘを
0.20〜0.28かつSiの含有量を25原子％以下と限定
したのは、この範囲外においては非晶質合金の製
造が困難なばかりか、大きな実効透磁率が得られ
ないからである。 特許請求の範囲第３項において、ＭまたはＭお
よびNi合計含有量を10原子％以下と限定したの
は、10原子％を超えると非常に脆くなり実用上使
用困難となり、さらに実効透磁率が急減するから
である。 〔発明の効果〕 つまり本発明によれば、直流磁化特性である最
大透磁率の向上とともに、交流磁化特性である実
効透磁率（ほぼ効透磁率に相当）を向上すること
のできる。例えば本発明により非晶質合金を磁気
ヘツドに用いたときは録音時に要求される最大透
磁率、再生時に要求される実効透磁率を兼ね備え
ているため好適である。又、実効透磁率が向上す
ることにより各種交流（例えば商用の50〜60Hz）
のもれ電流センサ等の微小電流センサとしても好
適な非晶質合金を得ることができる。 〔発明の実施例〕 以下、本発明を実施例を用いて詳細に説明す
る。 （実施例 １） 圧延急冷法によつて、すなわち4500rpmの回転
速度で高速回転する２つのロール間に、石英管ノ
ズルより溶融合金を1.6気圧のアルゴンガス圧に
よつて噴出させ急冷することによつて得た、幅２
mm厚さ40μｍ、長さ10mの
Co₀.₉₄Fe₀.₀₄Nb₀.₀₂）₇₅Si₁₀B₁₅非晶質合金リボンを
直径21mmのアルミナの巻枠に20回巻いた状態で真
空中450℃で10分間、歪取り熱処理を施こし、急
冷した後、直流磁場を印加するためのコイルを16
回巻いて、真空中おいて100℃，150℃，250℃，
300℃，350℃の各温度より50eの直流磁場を負荷
した状態で室温まで炉冷した。なお炉冷の冷却速
度は約60℃／時間であつた。本非晶質合金のキユ
リー温度を測定したところ350℃であつた。 実効透磁率および最大透磁率を測定しその結果
を表１に示す。 この結果表１から明らかな如く、最大透磁率
は、直流磁場中において非晶質合金の結晶化温度
以下から室温まで冷却することにより向上する
が、実効透磁率は結晶化温度以下の特定温度範囲
のみの熱処理により改善されることが明らかであ
る。

【表】

【表】 （実施例 ２） 実施例１と同じ方法によつて得られた
（Co₀.₈₈Fe₀.₀₆Ni₀.₀₃Nb₀.₀₃）₇₅Si₁₀B₁₅非晶質合金リ
ボンについて実施例１と同じ方法で実施を行なつ
た。 その結果を第１図に示す。尚本非晶質合金のキ
ユリー点は330℃であつた。 第１図ではＭとしてNbを例にとつて示したが
Ｍとして他の元素をとつた場合も同様の傾向を示
した。その結果を表２に示す。 この結果120〜270℃の範囲から室温まで炉冷し
た場合のみ実効透磁率の向上が著しいことが明確
である。

【表】

【表】 （実施例 ３） 実施例１と同じ方法によつて得られた
（Co₀.₈₄Fe₀.₁₀Ni₀.₀₃Nb₀.₀₃）₇₅Si₁₀B₁₅非晶質合金リ
ボンについて実施例１と同じ方法で実験を行なつ
た。 結果を第２図に示す。 以上４つの実施例によつて示した如く、Co系
非晶質合金の実効透磁率は磁場中炉冷によつて著
しく改善され、最適な磁場中炉冷開始温度は、成
分組成によつて多少異なるが、120℃と270℃の間
の温度範囲内にあることが示された。 以上の如く本発明に係わる方法を用いれば、実
効透磁率において優れた高透磁率非晶質合金が得
られ、磁気ヘツド、微小電流センサ等の磁気装置
に極めて有効なものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は（Co₀.₈₈Fe₀.₀₆Ni₀.₀₃）₇₅Si₁₀B₁₅非晶質
合金について磁場中炉冷開始温度と1KHzにおけ
る実効透磁率の関係を示した曲線図、第２図は
（Co₀.₈₄Fe₀.₁₀Ni₀.₀₃Nb₀.₀₃）₇₅Si₁₀B₁₅非晶質合金に
ついて磁場中炉冷開始温度と1KHzにおける実効
透磁率の関係を示した曲線図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ （Co_1-a-bFe_aM_b）_1-xＸ_x 〔Ｘ；ＢまたはＢ＋Si（Si25原子％以下）の混
   合系 Ｍ；Ni，Nb，Ｖ，Ta，Ti，Zr，Cr，Mo，
   Ｗ ａ＝0.04〜0.11 ｂ≦0.1 ｘ＝0.20〜0.28〕 で示される非晶質合金を、直流磁場中において
   120〜270℃の範囲から室温まで炉冷することを特
   徴とするCo系非晶質合金の実効透磁率改善方
   法。 ２ 150℃を越え270℃以下の範囲から室温まで炉
   冷することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のCo系非晶質合金の実効透磁率改善方法。 ３ 200℃〜250℃の範囲から室温まで炉冷するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のCo
   系非晶質合金の実効透磁率改善方法。 ４ ＭはNb，Ｖ，Ta，Ti，Zr，Cr，Mo及びＷ
   から選ばれた少なくとも一種であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のCo系非晶質合
   金の実効透磁率改善方法。 ５ ＭはNb，Ｖ，Ta，Ti，Zr，Cr，Mo及びＷ
   から選ばれた少なくとも一種及びNiであること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のCo系
   非晶質合金の実効透磁率改善方法。