[发明专利]具有再结晶织构的高导磁率耐磨合金的生产方法

说明书

本申请是中国专利申请85106170的分案申请。

本发明涉及主要由Ni（镍）、Nb（铌）、和Fe（铁）组成的一种高导磁率耐磨合金，一种以Ni（镍）、Nb（铌）、和Fe（铁）为主要成分并含有至少一种次要成分的合金，该次要成分从下列一组元素中选择：Cr（铬）、Mo（钼）、Ge（锗）、Au（金）、Co（钴）、V（钒）、W（钨）、Ta（钽）、Cu（铜）、Mn（锰）、Al（铝）、Si（硅）、Ti（钛）、Zr（锆）、Hf（铪）、Sn（锡）、Sb（锑）、Ga（镓）、In（铟）、Tl（铊）、Zn（锌）、Cd（镉）、稀土元素、铂系金属、Be（铍）、Ag（银）、Sr（锶）、Ba（钡）、B（硼）、P（磷）和S（硫），以及它们的制造方法。

迄今为止，磁带录音机的录放磁头等都工作在交流磁场中，因此要求所使用的磁性合金在高频磁场中具有高有效导磁率和良好的耐磨性，因为它们与滑动着的磁带接触。近来，用作磁头的耐磨磁性合金有森都斯特（Sendust）合金，它是一种硅铝铁系合金，和Mn-Zn铁氧体，它是一种MnO-ZnO-Fe₂O₃合金。然而，这些合金的缺点是，它们又硬又脆以致无法锻造和轧制，而必须采用既费力又耗时的切削和研磨加工方法将其制成磁头芯，因此这种产品非常昂贵。尽管硅铝铁软磁合金（Sendust）具有高磁通密度，但无法将其加工成薄片，因此在高频磁场中，它存在着有效导磁率较低的缺点。铁氧体有效导磁率高，但存在饱和磁通密度（约4，000高斯）低的缺点。另一方面，Ni-Fe系合金的坡莫合金的饱和磁通密度高，然而，它存在着有效导磁率低的缺点。尽管通过锻造、轧制或冲压能够容易地大量加工坡莫合金，但它也存在着耐磨性低的很大缺点。

本发明者曾发现，通过锻造很容易加工和处理Ni-Fe-Nb系合金和Ni-Fe-Ta系合金，并且它们的硬度和导磁率高，因此很适于用作磁头的磁合金，并提出专利申请，因而成为美国专利3，743，550和3，785，880号。

以后，本发明者生产了用作磁头的磁性合金Ni-Fe-Nb系和Ni-Fe-Ta系合金薄片。结果，本发明者发现了一个很大问题，也就是，由于磁带滑动接触，用薄片制的磁头的耐磨性显著地随生产薄片工艺中的加工和热处理方式而变化，而薄片的耐磨性有时显得十分差，这也取决于加工和热处理方式。

本发明的目的是，消除或减轻上述现有技术的缺点、缺陷和问题。

本发明的另一目的是，提供一种优于现有合金的高导磁率耐磨合金。

本发明实现了这些目的。

为了仔细研究Ni-Fe-Nb系和Ni-Fe-Ta系合金上述问题的原因，本发明者对这些合金的磨损或磨蚀现象进行了一系列的系统研究。结果，发现这些合金的磨损并不首先决定于它们的硬度，而是与取决于这些合金薄片生产方式的再结晶织构密切有关。

尽管众所周知，一种合金的磨损现象取决于合金的晶体取向，并且在合金内存在着晶体的各向异性特性，本发明者进一步发现，在Ni-Fe-Nb系和Ni-Fe-Ta系合金中，合金易于沿｛110｝<001>晶向磨损，而由于<112>取向的某种转动引起的｛110｝<112>和｛311｝<112>晶向能提供极好的耐磨性。换言之，本发明者已经发现，通过形成｛110｝<112>+｛311｝<112>再结晶织构，能够明显地提高Ni-Fe-Nb系和Ni-Fe-Ta系合金的耐磨性。

为了得到Ni-Fe-Nb系和Ni-Fe-Ta系合金的｛110｝<112>+｛311｝<112>再结晶织构，本发明者进行了许多基于上述发现的研究。

尽管已经知道，在冷轧以后，在Ni-Fe系二元合金中将形成｛110｝<112>+｛112｝<111>加工聚集（worked    aggregated）晶体织构，该晶体织构的高温热处理使｛100｝<001>再结晶织构得以发展。本发明者已经发现，通过将Nb和/或Ta加入Ni-Fe系二元合金，借此降低堆垛层错能，以至少约50%的加工率冷加工该合金，以及在至少约900℃的高温下加热冷加工了的合金，能够有效地形成｛110｝<112>+｛311｝<112>再结晶织构，从而显著地提高耐磨性。