錄放音磁頭用軟磁合金的製作方法

2023-06-12 04:57:46 4

專利名稱:錄放音磁頭用軟磁合金的製作方法
本發明是關於一種錄放音磁頭用軟磁合金的發明，是一種無鈮的耐磨高磁導率鎳-鐵多元合金的發明。
目前用於製作錄放音磁頭的軟磁合金，如國際GBn161-82所列牌號，以及英國專利1376677中的鐵鎳鈮多元合金。這類合金硬度高，耐磨，但含鈮量高，因此價格昂貴，且加工性能差。錄放音磁頭專用的合金牌號，如YEP-HD，雖較耐磨，但仍含有約3%的鈮，也貴。無鈮的錄放音磁頭用軟磁合金，如日本住友公司產品目錄中列出的牌號PC-2(78NiFeMoCu)、PC-3(80NiFeMo)、PC-4(80NiFeV)以及美國專利3837844中的鐵鎳釩型合金。PC-2和PC-3耐磨性差，特別是用於製作CrO2磁帶使用的磁頭，鐵鎳釩型軟磁合金製作的錄放音磁頭，由於形成含釩的氧化膜層而耐磨。可是，當合金含釩量低時磁性能低;含釩量高時由於原材料釩-鐵合金純度不易保證，且冶煉工藝複雜，成品熱處理工藝難以實現，不易獲得高的磁性能。
本發明的目的是提供一種適用於γ-Fe2O3磁帶和CrO2磁帶的錄放音磁頭用軟磁合金。γ-Fe2O3的Hc＝24KA/m，要求磁頭材料B8(H＝800A/m)≥0.6T;CrO2的Hc＝36KA/m，要求磁頭材料B8≥0.8T。合金應具有較高的耐磨性和足夠的彈性磁導率μ1。本發明的另一個目的是提供一種不含鈮的，易於工業製備的廉價的錄放音磁頭用軟磁合金。
其解決方案是，以具有高磁導率的鎳含量(重量%)為70～83的鎳-鐵合金為本發明合金的基本化學成份，選擇添加鉬、鉻、鈦、釩、鎢、鋁、錳、鈷等元素。各種元素添加運用的原則是1.為使本發明合金有良好的耐磨性，選用釩、鈦、鋁和鉻，使合金表面形成耐磨的氧化膜層;選用鉬、鎢，以及少量的鈦和鋁，以固溶強化和沉澱硬化增加合金的硬度。
2.為了提高磁性能，選用鉬、鎢、鉻、釩和鈷。
3.為了保證本發明合金的工藝性能和磁感應強度B8，限制各元素的上限含量。
4.為了保證本發明合金的磁導率和電阻率，添加總量有下限要求。為保證每個添加元素在合金中能起作用，各元素有添加的下限含量要求。
根據以上原則，確定了本發明合金的基本化學成份(重量%)為70～83鎳，還含有1～6鉬、0.4～2鈦、0.4～1錳，以及還含有一種或一種以上的0.8～3鎢、0.4～2釩、0.1～0.4鋁、1～3鉻、1～5鈷，餘為鐵和雜質。
進一步，為使本發明合金在磁場強度為800安/米時的磁感應強度B8大於0.6特，應按照方程式(1)控制合金的成份。
B8(T)＝1.08+∑△Mei%·(△B8/△Mei%) (1)式中Mei代表各元素，△Mei%為該元素在78.5Ni-Fe合金中的增量。1.08T是78.5Ni-Fe合金的B8值。△B8/△Mei%表示某元素增加1%導致78.5Ni-Fe合金B8的變化量(表1)。
本發明合金有兩個擇優方案。擇優方案一，化學成份(重量%)為78～83鎳、3～6鉬、0.4～2鈦、0.4～1錳，還含有一種或一種以上的0.8～3鎢、0.4～2釩、0.1～0.4鋁，餘為鐵和雜質。由於鎳控制在上限含量，直流磁導率高;由於鉬控制在上限含量，電阻率高。擇優方案二，化學成份(重量%)為70～80鎳、1～3鉬、0.4～2鈦、0.4～1錳、1～3鉻、無或有0.4～2釩，無或有1～5鈷，餘為鐵和雜質。由於鎳和鉬都控制在下限含量，可獲得高的B8值;由於以波爾磁子數μB大的鈷代鎳，也使B8提高，從而允許合金加入足夠量的其他元素，以提高電阻率和形成有效的氧化膜層。
實施例一表2中合金號No 1～7是本發明擇優方案一的合金例化學成份。表3給出本例合金的性能。表中的低溫冷速是指合金在真空爐加熱到1100℃，保溫2小時，並以300℃/h冷至550℃以後的冷速。合金冷至300℃出爐。本例合金B8＞0.6T，μ1(10KHZ)＞3000，ρ＝67～73μΩ·cm，HV 0.1約175。圖1示出合金號No 2的μ1頻率特性。
實施例二表2中合金號No 8～12是本發明擇優方案二的合金例化學成份。表4給出本例合金的性能。表中的低溫冷速是指合金在真空爐加熱到1100℃，保溫2小時，並以300℃/h冷至600℃以後的冷速。合金冷至300℃出爐。本例合金B8≥0.8T，μ1(10KHZ)≥3300，ρ＝51～71μΩ·cm，HV 0.1約170。圖2示出合金號No 9、10、12的μ1頻率特性。表4還列出對比例合金1J88(Ni80Nb8Fe)、1J89(Ni79Mo4Nb 3Ti3)和YEP-HD(FeNiMoNbTi，Nb 3～4)的性能。
實施本發明合金的製造法陳述如下原材料為工業純鐵、零號鎳、金屬鉬、金屬鉻、金屬鎢、金屬錳、金屬鈷、電解鋁、釩鐵和海棉鈦等。採用真空熔煉，鋼錠經鍛造、熱軋加工成4毫米厚的帶坯，再冷軋(其間進行中間軟化退火)成0.20、0.14、0.10毫米厚的成品帶材。合金的整個製備工藝與1J79合金(Ni79Mo4Fe)類似。取樣和測試方法按國際GBn 161～82中的有關規定。
本發明合金與已有技術相比，在磁性能上的一個顯著優點是B8高，並有良好的μ1頻率特性;第二個優點是無鈮，採用我國富有的元素釩和鈦，生產成本低，價廉;第三個優點是可用傳統工藝工業規模生產，成材率達到1J79合金的生產水平。本發明合金已實際製作單道雙跡錄放音磁頭，經測試鑑定有良好的放音頻響，各項指標達到國家標準(表5)。目前國內磁頭生產線基本上採用進口料，國內還沒有適用於錄放音磁頭的合金牌號，採用本發明合金可大量節約外匯。
附圖的說明圖1合金號No2，在帶厚d為0.10、0.14、0.20毫米時，彈性磁導率μ1的頻率特性曲線。
圖2合金號No9、10和12，在帶厚d為0.10毫米時，彈性磁導率μ1的頻率特性曲線。
μ1是在磁感應強度B＝0.002T條件下測量。
表1
表權利要求
1.一種耐磨高磁導率錄放音磁頭用軟磁合金，基本化學成份(重量%)為70～83鎳，其特徵是合金還含有1～6鉬、0.4～2鈦、0.4～1錳，以及還含有一種或一種以上的0.8～3鎢、0.4～2釩、0.1～0.4鋁、1～3鉻和1～5鈷，餘為鐵和雜質。
2.根據權利要求
1的錄放音磁頭用軟磁合金，其特徵是化學成份(重量%)為78～83鎳、3～6鉬、0.4～2鈦、0.4～1錳，還含有一種或一種以上的0.8～3鎢、0.4～2釩和0.1～0.4鋁，餘為鐵和雜質。
3.根據權利要求
1的錄放音磁頭用軟磁合金，其特徵是化學成份(重量%)為70～80鎳、1～3鉬、0.4～2鈦、0.4～1錳和1～3鉻，無或有0.4～2釩，無或有1～5鈷，餘為鐵和雜質。
4.根據權利要求
1、權利要求
2和權利要求
3的錄放音磁頭用軟磁合金，其特徵是為使合金在磁場強度為800安/米時的磁感應強度B8大於0.6特，應按照方程式(1)控制合金的成份。B8(T)＝1.08+∑△Mei%·(△B8/△Mei%) (1)
專利摘要
一種錄放音磁頭用軟磁合金，是一種無鈮的耐磨高磁導率鎳-鐵多元合金。適於製作γ-Fe
文檔編號H01F1/14GK86103523SQ86103523
公開日1987年1月31日 申請日期1986年5月21日
發明者何天榮 申請人:重慶特殊鋼廠導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan