CN110914931B - 非晶合金带及其制造方法、非晶合金带片 - Google Patents
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Abstract
本公开的非晶合金带的制造方法,制造具有由Fe100‑a‑bBaSibCc(a、b:组分中的原子比,c:C相对于Fe、Si以及B的总量100.0原子%的原子比,13.0原子%≤a≤16.0原子%,2.5原子%≤b≤5.0原子%,0.20原子%≤c≤0.35原子%,79.0原子%≤100‑a‑b≤83.0原子%)表示的组分的合金带,包括:对具有由Fe、Si、B、C以及不可避免的杂质构成的组分的非晶合金带(以下称为合金带)进行准备的工序,在以5MPa~100MPa的拉伸应力张架合金带的状态下,以50℃/秒以上且小于800℃/秒的平均升温速度将合金带升温至410℃~480℃的范围的最高到达温度的工序,以120℃/秒以上且小于600℃/秒的平均降温速度将已经升温的所述合金带从所述最高到达温度降温至降温传热介质温度的工序;使合金带升温的工序中的升温以及使合金带降温的工序中的降温是通过在张架合金带的状态下使合金带移动且使移动的合金带与传热介质接触的方式进行的。
Description
技术领域
本公开涉及一种非晶合金带及其制造方法、非晶合金带片。
背景技术
作为在变压器、电抗器、扼流圈、马达、噪音应对部件、激光电源、加速器用脉冲功率磁性部件、发电机等中使用的磁芯(铁芯)的磁性材料,公知有硅钢、铁素体、Fe基非晶合金、Fe基纳米晶合金等。
作为铁芯,公知有例如使用Fe基非晶合金或Fe基纳米晶合金制作而成的环形磁芯(卷绕铁芯)(例如参照专利文献1~2)。
另外,作为为了不使带变脆并改良磁特性而连续地曲线状地进行在线退火(in-line annealing)的方法,公开了将非晶合金带绷紧,以超过103℃/秒的速度加热,再以超过103℃/秒的速度冷却的方法(例如参照专利文献3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-310787号公报
专利文献2:国际公开第2015/046140号
专利文献3:日本特表2013-511617号公报
发明内容
发明要解决的问题
在上述专利文献3中,为了抑制因高温退火而产生的脆化,以超过103℃/秒的速度升温以及降温。并记载有以下内容:为了进行所述非晶合金带的急速的升温或降温,通过维持与至少升温用和降温用的至少2个辊状的导热介质(分别是热辊和冷辊)的紧贴状态来提高传热性,从而在短时间内结束。所述至少2个辊状的导热介质与合金带因为在热处理(升温或降温)时紧贴,所以辊半径的曲率所产生的应力残留在合金带中。在通过合金带制作卷绕磁芯(铁芯)时需要使合金带变形,因残留在所述合金带中的应力而推测磁特性会劣化。
若能够确立以下技术,则能够选择辊冷却方式以外的各种冷却方式,该技术不采用上述那样的卷绕到辊上的冷却方式,即使抑制非晶合金带的升温以及降温的速度,也能够缓解非晶合金带的脆化。
另外,在专利文献3中,在将合金带作为平坦的板(平板)进行层叠而成的铁芯的情况下,推测难以得到本来的优异的磁特性。
本公开是鉴于上述情况而做出的。
本公开的实施方式的课题在于,提供一种热处理后的合金带在平坦的状态下的磁特性优异且具有裁剪性的非晶合金带及其制造方法以及非晶合金带片。
用于解决问题的手段
本公开包括以下方式。
<1>一种非晶合金带的制造方法,制造具有由下述组成式(A)表示的组分的非晶合金带,包括:
对具有由Fe、Si、B、C以及不可避免的杂质构成的组分的非晶合金带进行准备的工序,
在以5MPa~100MPa的拉伸应力张架所述非晶合金带的状态下,以50℃/秒以上且小于800℃/秒的平均升温速度将非晶合金带升温至410℃~480℃的范围的最高到达温度(升温传热介质温度)的工序,
在以5MPa~100MPa的拉伸应力张架所述非晶合金带的状态下,以120℃/秒以上且小于600℃/秒的平均降温速度将已经升温的所述非晶合金带从所述最高到达温度降温至降温传热介质温度的工序;
所述使非晶合金带升温的工序中的升温以及所述使非晶合金带降温的工序中的降温是通过在张架所述非晶合金带的状态下使所述非晶合金带移动且使移动的所述非晶合金带与传热介质接触的方式进行的,
Fe100-a-bBaSibCc 组成式(A),
在组成式(A)中,a和b表示组分中的原子比,分别满足下述范围,c表示C相对于Fe、Si以及B的总量100.0原子%的原子比,满足下述范围,
13.0原子%≤a≤16.0原子%,
2.5原子%≤b≤5.0原子%,
0.20原子%≤c≤0.35原子%,
79.0原子%≤100-a-b≤83.0原子%。
<2>根据所述<1>所记载的非晶合金带的制造方法,所述平均升温速度是60℃/秒~760℃/秒,所述平均降温速度是190℃/秒~500℃/秒。
<3>根据所述<1>或所述<2>所记载的非晶合金带的制造方法,所述使非晶合金带升温的工序以及所述使非晶合金带降温的工序中的拉伸应力是10MPa~75MPa。
<4>根据所述<1>~所述<3>中任一项所记载的非晶合金带的制造方法,所述b满足下述范围,
3.0原子%≤b≤4.5原子%。
<5>根据所述<1>~所述<4>中任一项所记载的非晶合金带的制造方法,所述100-a-b满足下述范围,
80.5原子%≤100-a-b≤83.0原子%。
<6>根据所述<1>~所述<5>中任一项所记载的非晶合金带的制造方法,所述a满足下述范围,
14.0原子%≤a≤16.0原子%。
<7>根据所述<1>~所述<6>中任一项所记载的非晶合金带的制造方法,使移动的所述非晶合金带升温的传热介质的接触面以及使移动的所述非晶合金带降温的传热介质的接触面被配置在平面内(优选同一平面内)。
<8>一种非晶合金带,具有由下述组成式(A)表示的组分,具有裁剪性且矫顽磁力Hc在1.0A/m以下,
Fe100-a-bBaSibCc 组成式(A),
在组成式(A)中,a和b表示组分中的原子比,分别满足下述范围,c表示C相对于Fe、Si以及B的总量100.0原子%的原子比,满足下述范围,
13.0原子%≤a≤16.0原子%,
2.5原子%≤b≤5.0原子%,
0.20原子%≤c≤0.35原子%,
79.0原子%≤100-a-b≤83.0原子%。
<9>根据所述<8>所记载的非晶合金带,JIS C 2534(2017)所规定的扯裂脆性的脆性代码在3以下。
<10>根据所述<9>所记载的非晶合金带,所述脆性代码在2以下。
<11>根据所述<8>~所述<10>中任一项所记载的非晶合金带,宽度尺寸在25mm以上且220mm以下。
<12>根据所述<8>~所述<11>中任一项所记载的非晶合金带,所述b满足下述范围,
3.0原子%≤b≤4.5原子%。
<13>根据所述<8>~所述<12>中任一项所记载的非晶合金带,所述100-a-b满足下述范围,
80.5原子%≤100-a-b≤83.0原子%。
<14>根据所述<8>~所述<13>中任一项所记载的非晶合金带,所述a满足下述范围,
14.0原子%≤a≤16.0原子%。
<15>一种非晶合金带片,是将所述<8>~所述<14>中任一项所记载的非晶合金带切割而成的切断片。
发明的效果
根据本公开的实施方式的发明,提供一种热处理后的合金带在平坦的状态下的磁特性优异且具有裁剪性的非晶合金带及其制造方法以及非晶合金带片。
附图说明
图1是示出非晶合金带的制造所使用的在线退火装置的一例的概略剖视图。
图2是示出图1所示的在线退火装置的传热介质的概略俯视图。
图3是图2的III-III线剖视图。
图4是示出传热介质的变形例的概略俯视图。
具体实施方式
以下,对本公开的非晶合金带(以下仅称作“合金带”)及其制造方法、非晶合金带片进行详细地说明。
在本说明书中,使用“~”进行表示的数值范围意味着包括将记载在“~”的前后的数值作为下限值以及上限值的范围。
另外,在本说明书中,“工序”这个用语不仅包括独立的工序,即使是在无法与其他工序进行明确区别的情况下,若能够达成该工序的预期的目的,则也包含在本用语中。
在本说明书中,“非晶合金带”表示长条的合金带。在本说明书中,“非晶合金带片”表示从(长条的)非晶合金带切割而成的单片的非晶合金带,优选为短条状地或以相对于长度方向30°~60°(相对于45°的-15°~+15°)的角度切割而成的非晶合金带片。
在本说明书中,铁(Fe)、硼(B)以及硅(Si)的各元素的含有率(原子%)表示将Fe、B以及Si的总和作为100原子%的情况下的含有率。另外,碳(C)的含有率(原子%)是相对于Fe、Si以及B的总量100.0原子%的含有率。
此外,在表示Fe的含有率的“100-a-b”中,可以包括不可避免的杂质,该不可避免的杂质包括例如从由Nb、Mo、V、W、Mn、Cr、Cu、P以及S构成的群中选择的至少一种元素。
<非晶合金带以及非晶合金带片>
本公开的非晶合金带具有由下述组成式(compositional formula)(A)表示的组分,具有裁剪性,且矫顽磁力Hc在1.0A/m以下的范围内。
本公开的非晶合金带兼顾了磁特性与裁剪性即抑制脆化。
另外,本公开的非晶合金带片是指将非晶合金带切成期望的大小的切断片。
此外,非晶合金带的组分的说明也适用于从(长条的)非晶合金带切割而成的非晶合金带片。
本公开的非晶合金带具有由以下的组成式(A)表示的组分。
另外,在对具有由组成式(A)表示的组分的非晶合金带进行热处理后,通过切断非晶合金带来制造具有由组成式(A)表示的组分的非晶合金带片。
热处理的优选方式是下述的本公开的制造方法中的“升温工序”以及“降温工序”的方式。
Fe100-a-bBaSibCc 组成式(A)
在组成式(A)中,a和b表示组分中的原子比,分别满足下述范围。c表示C相对于Fe、Si以及B的总量100.0原子%的原子比,满足下述范围。
13.0原子%≤a≤16.0原子%
2.5原子%≤b≤5.0原子%
0.20原子%≤c≤0.35原子%
79.0原子%≤100-a-b≤83.0原子%
以下,对上述组成式(A)进行详细的说明。
组成式(A)中的Fe的原子比(原子%)通过“100-a-b”求得。Fe是非晶合金带的主成分,是决定磁特性的主要元素。
此外,在表示Fe的含有率的“100-a-b”中,可以包括不可避免的杂质,该不可避免的杂质包括例如从由Nb、Mo、V、W、Mn、Cr、Cu、P以及S构成的群中选择的至少一种元素。作为该不可避免的杂质的含量,优选在1原子%以下的范围内。
本公开中的非晶合金带以及非晶合金带片具有由上述组成式(A)表示的组分。
即,本公开中的非晶合金带(Fe基非晶合金的薄片)是含有79.0〔=(100-a-b)=(100-16.0-5.0)〕原子%以上的Fe(包括不可避免的杂质)的Fe基非晶合金带(Fe基非晶合金的薄片)。通过使合金组分中的Fe的含有率变得较高,能够更有效地抑制脆化。
“100-a-b”在79.0以上,优选在80.5以上,更优选在81.0以上。
“100-a-b”(原子%)的上限根据a、b来决定,在83.0以下。
上述内容中,尤其优选“100-a-b”满足下述范围。
80.5原子%≤100-a-b≤83.0原子%
组成式(A)中的B的原子比a在13.0原子%以上且16.0原子%以下。在非晶合金带中,B具有稳定地维持非晶态的功能。
在本公开中,通过使a在13.0原子%以上,可以有效地实现B的上述功能。另外,通过使a在16.0原子%以下,可以确保Fe的含量,由此能够使非晶合金带以及非晶合金带片的饱和磁通密度Bs提高,使B80提高。
其中,优选B的原子比a满足下述范围。
14.0原子%≤a≤16.0原子%
组成式(A)中的Si的原子比b在2.5原子%以上且5.0原子%以下。
Si具有使非晶合金带的结晶温度上升并形成表面酸化膜的功能。
在本公开中,通过使b在2.5原子%以上,可以有效地实现Si的上述功能。由此,能够以更高的温度进行热处理。另外,通过使b在5.0原子%以下,可以确保Fe的含量,由此能够使非晶合金带的饱和磁通密度Bs提高。
优选Si的原子比b满足下述范围。
3.0原子%≤b≤4.5原子%
组成式(A)中的C的原子比c在0.20原子%以上且0.35原子%以下。通过在Fe-B-Si类非晶合金带组分中包括C(碳),来提高带的占空系数。该理由是因为通过添加C能够进一步提高带的表面的平坦性。
C的原子比c的优选范围在0.23原子%以上且0.30原子%以下。
本公开的非晶合金带作为磁特性具有良好的磁通密度以及矫顽磁力。
本公开的非晶合金带具有高磁通密度(B80以及B800)。此外,B80是指在80A/m的磁场下磁化时的磁通密度,B800是指在800A/m的磁场下磁化时的磁通密度。
优选本公开的非晶合金带的磁通密度B80在1.45T以上,更优选在1.50T以上。若磁通密度B80在1.45T以上,则由非晶合金带制作而成的铁芯展现出软磁性,能够得到各种应用软磁性的部件。
另外,本公开的非晶合金带能够将矫顽磁力(Hc)抑制得低。
优选矫顽磁力在1.0A/m以下,更优选在0.8A/m以下。若矫顽磁力在1.0A/m以下,则磁滞损耗减少,由非晶合金带制作而成的铁芯变为低铁损的铁芯。
磁通密度(B80、B800)与矫顽磁力(Hc)是使用直流磁化测定装置SK110(METRON技研株式会社制)求得的值。
B80是使用直流磁化测定装置SK110在磁场强度80A/m下求得的值,B800是使用直流磁化测定装置SK110在磁场强度800A/m下求得的值。
矫顽磁力(Hc)是通过在磁场强度800A/m下测定的磁滞曲线而求得的值。
本公开的非晶合金带在经过最高到达温度为410℃以上的温度范围的热处理后也能够抑制脆化。表示非晶合金带的脆化的程度的脆性指标通过下述的裁剪性、180°弯曲试验以及扯裂试验得知。
本公开的非晶合金带具有裁剪性。具有裁剪性是指合金带能够被剪刀裁剪。
裁剪性是表示非晶合金带的脆化程度的脆性指标。具体来说,以以下方式进行评价:在合金带被通过两个刃夹着来裁剪的裁剪工具(例如剪刀)裁剪时,基本上直线地被分割开,非直线的破裂部分占全部裁剪尺寸的5%以下。
除了上述的裁剪性,第二个脆性指标是180°弯曲试验。以以下方法进行评价:将合金带弯曲180°,通过目视来观察合金带的弯曲部分是否产生破裂部。在将合金带的光泽面(铸造时的自由凝固面)作为外侧进行弯曲的情况下以及在将合金带的非光泽面(与铸造时的冷却辊接触的一侧的表面)作为外侧进行弯曲的情况下,评价结果不同。
另外,第三个脆性指标是通过扯裂试验进行的扯裂脆性评价。具体来说,通过JISC 2534(2017)中规定的“脆性代码”来表示。
在JIS C 2534(2017)中,虽然没有合金带的宽度小于142.2mm的记载,但根据“在宽度方向上距试验片的2个铸造边缘12.7mm以及25.4mm以及宽度方向中央部的5处位置”的记载,若12.7mm+25.4mm=38.1mm的位置是中央部,即合金带宽度在(38.1mm×2=)76.2mm以上,则可以进行等效的评价。
另一方面,在如本公开那样合金带的宽度在20mm以上且如上述那样带宽度小于76.2mm的情况下,使用以下的评价方法。
即,以下述(1)~(2)的方式进行评价,算出各试验片的脆性点的个数的总和,根据得到的脆性点的个数的总和来决定“脆性代码”。关于“脆性代码”的指标,其数值越小,表示越没有脆化。此外,脆性点是指,在将非晶带扯裂时,裂口的路径、方向的变化、碎片分离等非晶带的损伤所产生的区域。
(1)当合金带的宽度在20mm以上且小于50.8mm的情况下,对5个试验片计算带宽度方向中央部的1个位置的脆性点的个数的总和。
(2)当合金带的宽度在50.8mm以上且小于76.2mm的情况下,对2个试验片计算在宽度方向上距两铸造边缘12.7mm以及宽度方向中央部的3个位置的脆性点的个数的总和。
优选非晶合金带的在JIS C 2534(2017)中规定的扯裂脆性的脆性代码在3以下,更优选所述脆性代码是2或1。
优选非晶合金带的厚度是20μm~30μm。
若厚度在20μm以上,则能够确保非晶合金带的机械强度,抑制非晶合金带片的破裂。更优选非晶合金带的厚度在22μm以上。另外,若厚度在30μm以下,则在铸造后的非晶合金带中可以得到稳定的非晶态。
优选各个非晶合金带的与长度方向垂直的宽度尺寸在20mm以上,优选宽度尺寸在20mm~220mm以下,更优选宽度尺寸在25mm~220mm以下。
若非晶合金带的宽度尺寸在20mm以上,则能够生产率良好地制作出铁芯。另外,若非晶合金带的宽度尺寸在220mm以下,则能够抑制宽度方向的厚度或磁特性的偏差,易于确保稳定的生产率。
对于已述的本公开的非晶合金带,只要是使用具有由Fe、Si、B、C以及不可避免的杂质构成的组分的非晶合金带,制作由组成式(A)表示的组分的非晶合金带的制作方法即可,则没有特别限制,可以选择任意的制造方法。
其中,优选本公开的非晶合金带通过以下方法(本公开的非晶合金带的制造方法)进行制造,此方法包括:对具有由Fe、Si、B、C以及不可避免的杂质构成的组分的非晶合金带进行准备的工序(以下称作“带准备工序”);在以5MPa~100MPa的拉伸应力张架非晶合金带的状态下,以50℃/秒以上且小于800℃/秒的平均升温速度将非晶合金带升温至410℃~480℃的范围的最高到达温度的工序(以下称作“升温工序”);在以5MPa~100MPa的拉伸应力张架所述非晶合金带的状态下,以120℃/秒以上且小于600℃/秒的平均降温速度将已经升温的非晶合金带从所述最高到达温度降温至降温传热介质温度的工序(以下称作“降温工序”)。
Fe100-a-bBaSibCc 组成式(A)
此外,组成式(A)中的a、b和c的详细情况以及优选方式如上所述。
若将非晶合金带加热至规定温度以上,则在保持非晶相的状态下结构弛豫进行发展。而且,若加热至结晶温度以上则会开始结晶化。
非晶合金带因结构弛豫,其优异的磁特性显现。另一方面,非晶合金带的脆化也在同时发展。以往,难以兼顾优异的磁特性和抑制脆性。
本公开的非晶合金带,以规定的温度曲线(升温速度、最高到达温度、降温速度),对规定的非晶合金组分的合金带在合金带长度方向上施加规定的拉伸应力并进行热处理,由此抑制合金带的脆化且得到优异的磁特性。另外,通过附加了拉伸应力,能够在合金带的长度方向(铸造方向)上赋予磁各向异性。
<带准备工序>
本公开的非晶合金带的制造方法具有准备非晶合金带的工序,该非晶合金带具有由Fe、Si、B、C以及不可避免的杂质构成的组分。
非晶合金带可以以向绕轴旋转的冷却辊喷出合金熔液的液体急冷法等公知方法进行制造。但是,准备非晶合金带的工序并不需要一定是制造非晶合金带的工序,可以是仅准备预先制造的非晶合金带的工序。
<升温工序>
本公开的非晶合金带的制造方法具有以下工序:在以5MPa~100MPa的拉伸应力张架非晶合金带的状态下,以50℃/秒以上且小于800℃/秒的平均升温速度升温至410℃~480℃的范围的最高到达温度。
在本工序中,只要是能够调节为上述平均升温速度并升温至上述最高到达温度的方法即可,可以以任意方式对非晶合金带进行热处理。
在进行热处理时,也可以在张架非晶合金带的状态下一边使其移动一边使其与传热介质(本工序中是升温传热介质)接触,来使非晶合金带升温。
此外,“在张架的状态下移动”是指,在非晶合金带被施加拉伸应力的状态下使其连续移动。降温工序中也是如此。
施加到非晶合金带上的拉伸应力的范围是5MPa~100MPa,优选10MPa~75MPa,更优选20MPa~50MPa。
若拉伸应力在5MPa以上,则能够在被制造的非晶合金带中赋予磁各向异性。另外,若拉伸应力在100MPa以下,则能够抑制非晶合金带的破裂。
被张架的非晶合金带的拉伸应力通过使合金带连续移动的装置(例如下述的在线退火装置)中的移动控制机构进行控制,并求得由移动控制机构进行控制的张力除以合金带的截面面积(宽度×厚度)的值来作为拉伸应力。
在本公开的非晶合金带的热处理方法中,在选择了规定的组分的基础上,将制造的非晶合金带的平均升温速度抑制在小于800℃/秒的程度进行加热。由此,可以兼顾磁特性与耐脆性。通过张架,能够通过高温且短时间的热处理来得到良好的磁特性。
作为平均升温速度,根据与上述相同的理由,满足50℃/秒以上且小于800℃/秒,优选60℃/秒以上且760℃/秒以下。
平均升温速度是指,升温前(例如下述的与传热介质接触之前)的非晶合金带的温度与非晶合金带的最高到达温度(等于升温传热介质的温度)的温度差除以非晶合金带与传热介质接触的时间(秒)而得到的值。
具体来说,在例如图1所示的在线退火装置的情况下,以以下方式求得:在非晶合金带的移动方向上与加热室20的进入口相距10mm的上游的地点通过辐射温度计测定的带温度(加热前的非晶合金带的温度,一般为室温(20℃~30℃))与升温传热介质的温度(等于最高到达温度,例如460℃)的温度差除以与升温传热介质接触的时间(秒)。此外,在与所述加热室入口相距10mm的上游的地点难以通过辐射温度计进行测定的情况下或室温不明的情况下,设定为25℃。
例如图1~图4所示,在线退火装置是指进行在线退火工序的装置,在在线退火工序中,横跨放卷辊至卷取辊,对长条的非晶合金带实施包括升温工序~降温(冷却)工序的连续的热处理工序。
优选升温传热介质的温度被调整为410℃~480℃。
在本工序中,使非晶合金带升温至410℃~480℃的最高到达温度。通过在该温度范围内张架非晶合金带,能够在带长度方向上赋予磁各向异性。
最高到达温度与升温传热介质的温度相同。
“升温传热介质的温度”以及“最高到达温度”是在与合金带接触的升温传热介质的表面设置热电偶而测定的温度。
另外,在本公开的非晶合金带的制造方法中,热处理时的最高到达温度在410℃以上。即,本公开的非晶合金带在经过最高到达温度为410℃以上的温度范围的热处理后,也可以抑制脆化。另外,本公开的非晶合金带的热处理时的最高到达温度在480℃以下。在非晶合金带的热处理时的最高到达温度小于410℃或超过480℃的情况下,矫顽磁力(Hc)超过1.0A/m,难以得到优异的磁特性。即,如上所述,通过使热处理时的最高到达温度是410℃~480℃,能够抑制脆化且得到优异的磁特性(低矫顽磁力)。
此外,在使平均升温速度在200℃/秒以上的情况下,若最高到达温度小于450℃,则脆性代码易于变小。在平均升温速度为300℃/秒以上的情况下或500℃/秒以上的情况下,若最高到达温度小450℃,则脆性代码也易于变小。
优选从传热介质侧吸引带来提高带与传热介质的接触程度使其升温。在该情况下,可以是传热介质在与带的接触面具有吸引孔,在吸引孔通过负压吸引来使带被吸引吸附在传热介质的具有吸引孔的面上。由此,合金带的与传热介质的接触性提高,易于升温,升温速度的调整变得容易。
另外,在本工序中,可以在升温后,在传热介质上,将非晶合金带的温度保持规定时间。
<降温工序>
接着,本公开的非晶合金带的制造方法具有以下工序:在以5MPa~100MPa的拉伸应力张架通过上述的升温工序而升温的非晶合金带的状态下,以120℃/秒以上且小于600℃/秒的平均降温速度,从上述的最高到达温度降温至降温传热介质温度。
在本工序中,只要是能够调节为上述的平均降温速度,使非晶合金带降温至上述降温传热介质温度的方法即可,可以以任意方法进行。
降温处理可以是在张架非晶合金带的状态下一边使其移动一边使其与传热介质(本工序中是降温传热介质)接触来使非晶合金带降温。
施加到非晶合金带上的拉伸应力与升温工序相同,范围是5MPa~100MPa,优选10MPa~75MPa,更优选20MPa~50MPa。
若拉伸应力在5MPa以上,则能够对制造出的非晶合金带赋予磁各向异性。另外,若拉伸应力在100MPa以下,则能够抑制非晶合金带的破裂。
如上所述,被张架的非晶合金带的拉伸应力被使合金带连续移动的装置(例如下述的在线退火装置)中的移动控制机构控制,求得被移动控制机构控制的张力除以合金带的截面面积(宽度×厚度)的值,来作为拉伸应力。
优选降温传热介质的温度(降温传热介质温度)的温度范围在200℃以下。
其中,降温传热介质温度是指通过本工序降温时的到达温度,可以是200℃、150℃、100℃或室温(例如20℃)等温度,可以进行适当设定。
“降温传热介质温度”是在合金带所接触的降温传热介质的表面设置热电偶而测定的温度。
在本公开的非晶合金带的制造方法中,如上所述,在选择了规定的组分,并经过升温工序之后,再将平均降温速度抑制在小于600℃/秒的范围内来使非晶合金带降温。由此,能够兼顾优异的磁特性和抑制脆化。
作为平均降温速度,根据与上述相同的理由,优选150℃/秒以上且小于600℃/秒,更优选190℃/秒以上且小于600℃/秒,进一步优选190℃/秒以上且500℃/秒以下。
平均降温速度是指,例如在从最高到达温度降温至降温传热介质的温度的情况下,非晶合金带的最高到达温度(等于升温传热介质的温度)与降温传热介质的温度的温度差除以从非晶合金带离开升温传热介质的时刻至离开降温传热介质的时刻为止的时间(秒)而得到的值。
具体来说,以以下方式求得:例如在图1所示在线退火装置的情况下,非晶合金带的移动方向上的升温传热介质(图1中的加热板22)的温度(等于最高到达温度)与降温传热介质(图1中的冷却板32)的温度的温度差除以从离开升温传热介质的时刻至离开降温传热介质的时刻为止的时间(秒)。
在此,冷却室为1个,但在连结有多个冷却室的情况(将最上游的冷却室称为第一冷却室,将第一冷却室的下游的冷却室称为第二个冷却室等)下,将其设定为非晶合金带的移动方向最上游的(第一)冷却室中的平均降温速度(最高到达温度与第一降温传热介质的温度的温度差除以从非晶合金带离开升温传热介质的时刻至离开第一降温传热介质的时刻为止的时间(秒)而得到的值)。
作为上述升温工序以及降温工序中所使用的传热介质,可以列举出板、双辊等。
作为传热介质的材质,能够列举出铜、铜合金(青铜、黄铜等)、铝、铁、铁合金(不锈钢等)等。其中,铜、铜合金或铝因热电率(传热系数)高而优选。
传热介质可以进行镀镍(Ni)、镀银(Ag)等镀处理。
作为冷却方法,可以是在合金带离开升温用的传热介质后暴露在空气中进行冷却的方法,但从冷却速度的观点来看,优选使用冷却器来对合金带进行强制冷却。作为冷却器,可以是对带送冷风来冷却的非接触型的冷却器,也可以是使上述的传热介质的温度在例如200℃以下来使带与其接触从而进行降温的接触型的冷却器。可以是传热介质在与带的接触面具有吸引孔,在吸引孔通过负压吸引来使带被吸引吸附在传热介质的具有吸引孔的面上。由此,合金带的与传热介质的接触性提高,易于降温,降温速度的调整变得容易。
在降温时使用传热介质的情况下,优选使通过升温工序而被加热的合金带离开升温工序的传热介质,使合金带降温。在该情况下,作为冷却器可以是向带送冷风来降温的非接触型的冷却器。从合金带的降温速度的观点来看,优选采用使传热介质的温度在100℃以下来使合金带与其接触从而进行降温的接触型的冷却器的方式。作为传热介质,可以使用与升温工序中能够使用的传热介质相同的传热介质。
降温中使用传热介质并使合金带与其接触并降温至降温传热介质温度的方式,升温工序后的降温易于连续地进行。合金带与传热介质的接触以从升温工序中的最高到达温度降温至降温传热介质温度时的平均降温速度在120℃/秒以上且小于600℃/秒的方式进行。
此时,在本公开的非晶合金带的制造中,优选使移动的非晶合金带升温的传热介质(升温传热介质)的接触面以及使移动的非晶合金带降温的传热介质(降温传热介质)的接触面分别配置为平面状态,更优选平面状态的各接触面配置在同一平面内。通过将平面状态的各接触面配置在同一平面上,升温工序后的降温易于更连续地进行。
本公开的非晶合金带的制造方法优选使用如图1~图4所示的具有加热室以及冷却室的在线退火装置来实施。
如图1所示,在线退火装置100具有从合金带的卷绕体11将合金带10放卷的放卷辊12(放卷装置)、对从放卷辊12被放卷的合金带10进行加热的加热板(传热介质)22、对被加热板22加热的合金带10进行降温的冷却板(传热介质)32以及将被冷却板32降温的合金带10进行卷取的卷取辊14(卷取装置)。在图1中,合金带10的移动方向通过箭头R进行表示。
在放卷辊12上设置有合金带的卷绕体11。
通过放卷辊12在箭头U的方向上绕轴旋转,使合金带10从合金带的卷绕体11放卷。
在该例中,放卷辊12自身可以具有旋转机构(例如马达),放卷辊12自身也可以不具有旋转机构。
即使在放卷辊12自身不具有旋转机构的情况下,与下述的由卷取辊14进行的合金带10的卷取动作联动,从设置在放卷辊12上的合金带的卷绕体11将合金带10放卷。
在图1中,如被圆圈包围的放大部分所示,加热板22包括从放卷辊12放卷的合金带10一边接触一边移动的第一平面22S。该加热板22经由第一平面22S加热一边与第一平面22S接触一边在第一平面22S上移动的合金带10。由此,移动中的合金带10被稳定地急速加热。
加热板22与未图示的热源连接,通过从该热源供给的热量而被加热至期望的温度。加热板22可以替代连接热源或在连接热源的基础上,在加热板22自身的内部具有热源。
作为加热板22的材质列举出不锈钢、Cu、Cu合金、Al合金等。
加热板22被收纳在加热室20中。
除了加热板22的热源之外,加热室20可以具有用于控制加热室的温度的热源。
在加热室20的合金带10的移动方向(箭头R)的上游侧以及下游侧分别具有使合金带进入或退出的开口部(未图示)。合金带10穿过上游侧的开口部即进入口来进入加热室20内,并穿过下游侧的开口部即退出口来从加热室20内退出。
另外,在图1中,如被圆圈包围的放大部分所示,冷却板32包括合金带10一边接触一边移动的第二平面32S。该冷却板32经由第二平面32S对一边与第二平面32S接触一边在第二平面32S上移动的合金带10进行降温。
冷却板32可以具有冷却机构(例如水冷机构),也可以不具有特别的冷却机构。
作为冷却板32的材质列举出了不锈钢、Cu、Cu合金、Al合金等。
冷却板32被收纳在冷却室30中。
冷却室30可以具有冷却机构(例如水冷机构),也可以不具有特别的冷却机构。即,通过冷却室30冷却的方式可以是水冷,也可以是空冷。
在冷却室30的合金带10的移动方向(箭头R)的上游侧以及下游侧,分别具有使合金带进入或退出的开口部(未图示)。合金带10穿过上游侧的开口部即进入口来进入冷却室30内,并穿过下游侧的开口部即退出口来从冷却室30内退出。
卷取辊14具有在箭头W的方向上绕轴旋转的旋转机构(例如马达)。通过卷取辊14的旋转,合金带10以期望的速度被卷取。
在线退火装置100在放卷辊12与加热室20之间,沿着合金带10的移动路径,具有引导辊41、松紧调节辊60(拉伸应力调整装置的一种)、引导辊42以及一对引导辊43A、43B。拉伸应力的调整还通过放卷辊12以及卷取辊14的动作控制进行。
松紧调节辊60被设置为能够在铅锤方向(图1中的两侧箭头的方向)上移动。通过调节该松紧调节辊60的铅锤方向的位置,能够调整合金带10的拉伸应力。对于松紧调节辊62也是如此。
从放卷辊12放卷的合金带10经由这些引导辊以及松紧调节辊,被引导至加热室20内。
在线退火装置100在加热室20与冷却室30之间,具有一对引导辊44A、44B以及一对引导辊45A、45B。
从加热室20退出的合金带10经由这些引导辊被引导至冷却室30内。
在线退火装置100在冷却室30与卷取辊14之间,沿着合金带10的移动路径,具有一对引导辊46A、46B,引导辊47、松紧调节辊62、引导辊48、引导辊49以及引导辊50。
松紧调节辊62被设置为能够在铅锤方向(图1中的两侧箭头的方向)上移动。通过调节该松紧调节辊62的铅锤方向的位置,能够调整合金带10的拉伸应力。
从冷却室30退出的合金带10经由这些引导辊以及松紧调节辊,被引导至卷取辊14。
在在线退火装置100中,为了使合金带10与加热板22的第一平面实现整面接触,配置在加热室20的上游侧以及下游侧的引导辊具有对合金带10的位置进行调整的功能。
在在线退火装置100中,为了使合金带10与冷却板32的第二平面实现整面接触,配置在冷却室30的上游侧以及下游侧的引导辊具有对合金带10的位置进行调整的功能。
图2是示出图1所示的在线退火装置100的加热板22的概略俯视图,图3是图2的Ⅲ-Ⅲ线剖视图。
如图2以及图3所示,在加热板22的第一平面(即与合金带10的接触面)设置有多个开口部24(吸引构造)。各开口部24分别构成贯穿加热板22的通孔25的一端。
在该例中,多个开口部24遍布与合金带10接触的整个区域并被配置为二维状。
多个开口部24的具体配置并不限于图2所示的配置。如图2所示,优选多个开口部24遍布与合金带10接触的整个区域并被配置为二维状。
另外,开口部24的形状是具有平行部(平行的两个边)的长条形。开口部24的长度方向是与合金带10的前进方向垂直的方向。
开口部24的形状并不限于图2所示的形状,也能够适用图2所示的形状以外的长条形、椭圆形(包括圆形)、多边形(例如长方形)等各种形状。
在在线退火装置100中,通过未图示的吸引装置(例如真空泵)对通孔25的内部空间进行排气(参照箭头S),由此能够将移动中的合金带10吸引在加热板22的设置有开口部24的第一平面22S上。由此,能够更稳定地使移动中的合金带10与加热板22的第一平面22S接触。
此外,在该例中,通孔25从加热板22的第一平面22S贯穿至第一平面22S的相反侧的平面。通孔也可以从第一平面22S贯穿至加热板22的侧面。
图4是示出本实施方式的加热板的变形例(加热板122)的概略俯视图。
如图4所示,在该变形例中,加热板122在合金带10的移动方向(箭头R)上被分割成3个区域(区域122A~122C)。
在区域122A~122C中,与图2所示的加热板22相同,各自的多个开口部124A、124B、124C遍布与合金带10接触的整个区域并配置为二维状。各个开口部124A、124B、124C构成贯穿加热板122的通孔的一端,在各区域中的多个通孔分别安装有与多个通孔连通的排气管126A、126B、126C。然后,通过排气管126A、126B、126C,凭借未图示的吸引装置(例如真空泵)对通孔的内部空间进行排气(参照箭头S),由此能够将移动中的合金带10吸引在加热板122的设置有开口部124A、124B、124C的第一平面上。
升温工序以及降温工序的优选方式
作为升温工序以及降温工序的优选方式,列举出以下方式(此后称为“方式X”):使用具有传热介质的在线退火装置,使合金带与和合金带接触的接触面位于同一平面内的升温传热介质以及降温传热介质接触,一边施加张力一边进行热处理,由此制作非晶合金带。
非晶合金带片是将非晶合金带切断而切割而成的。
非晶合金带片的切割(即非晶合金带的切断)可以利用剪切(shearing)等公知的切断手段进行。
在得到上述非晶合金带的工序中,在将非晶合金带卷取来作为卷绕体的情况下,在切割形成非晶合金带片的工序中,从非晶合金带的卷绕体放卷非晶合金带,从放卷的非晶合金带切割形成非晶合金带片。
实施例
以下,通过实施例,对本发明进行更加具体的说明,但本发明只要不超出其宗旨,便不限于以下的实施例。
(实施例1、2,比较例1~5)
<非晶合金带的制作>
通过向绕轴旋转的冷却辊喷出合金熔液的液体急冷法来制造具有Fe80.8Si3.9B15.3C0.32(原子%;实施例1以及比较例1、2)、Fe81.3Si4.0B14.7C0.25(原子%;实施例2以及比较例3、4)或Fe81.0Si8.1B11.8C0.30(原子%;比较例5)的组分的宽度尺寸为30mm,厚度为25μm的非晶合金带。
接着,使用加热室内具有传热介质的与图1结构相同的在线退火装置,在张架非晶合金带的状态下,使上述非晶合金带进入加热室,使进入的非晶合金带通过上述方式X与传热介质接触并进行热处理。热处理以在传热介质的温度在下述范围内变化的方式进行。然后,进入冷却室,使非晶合金带从升温时的最高到达温度降温至25℃。热处理时的平均升温速度以及平均降温速度如表1~表3所示。此后,使进行了热处理的非晶合金带从冷却室退出。此后,将非晶合金带卷取并作为卷绕体。
制造条件如下所示。
<制造条件>
传热介质:青铜制板,
最高到达温度(升温传热介质的温度):参照下述表1~表3,
对非晶合金带施加的拉伸应力:25MPa,
在线退火处理速度:0.2m/秒,
非晶合金带与升温传热介质的接触时间:6.0秒,
非晶合金带与降温传热介质的接触时间:6.0秒,
平均升温速度:参照下述表1~表3,
平均降温速度:参照下述表1~表3。
升温传热介质以及降温传热介质的温度通过在合金带所接触的传热介质的表面上设置的热电偶进行测定。
平均升温速度以以下方式求得:在非晶合金带的移动方向上与加热室20的进入口相距10mm的上游的地点通过辐射温度计测定的非晶合金带温度(加热前的带温度等于通常的室温,本实施例中是25℃)与最高到达温度(等于升温传热介质(图1中的加热板22)的温度,设定为350℃~530℃)的温度差除以与传热介质接触的时间(秒)。
平均降温速度以以下方式求得:在非晶合金带的移动方向上的升温传热介质(图1中的加热板22)的温度(等于最高到达温度)与25℃的降温传热介质(图1中的冷却板32)的温度的温度差除以从非晶合金带离开升温传热介质的时刻至离开降温传热介质的时刻为止的时间(秒)。
其中,在在线退火中,在使非晶合金带的移动速度为规定值,即,使升温传热介质与非晶合金带的接触时间为规定值的情况下,通过改变升温传热介质的温度(等于最高到达温度),能够控制平均升温速度。例如,在下述的表4的在线退火处理速度为0.5m/秒的情况下,若使升温前的合金带的温度为25℃,使与升温传热介质接触的时间为2.4秒,使升温传热介质的温度(等于非晶合金带的最高到达温度)在380℃~510℃之间变化,则可以将平均升温速度控制在148℃/秒~202℃/秒之间。
<非晶合金带片的制作>
接着,从进行了在线退火处理后的非晶合金带的卷绕体放卷非晶合金带,对被放卷的非晶合金带进行裁剪,由此切割形成长度方向长度为280mm的非晶合金带片。非晶合金带的裁剪通过剪切的方式进行。
<测定以及评价>
对于通过各实施例以及各比较例制作的非晶合金带,通过以下的方法,进行脆性指标(裁剪性、180°弯曲试验以及扯裂脆性)的评价。结果如表1~表3所示。
第一脆性指标:裁剪性
使用通过传热介质的温度改变平均升温速度或平均降温速度以及最高到达温度来制作的多个非晶合金带,通过不锈钢制剪刀(Westcott公司制,产品名:Westcott 8"通用首选不锈钢剪刀(Westcott 8"All Purpose Preferred Stainless Steel Scissors))对非晶合金带进行裁剪。按照以下的评价基准来评价此时是否具有裁剪性。
<评价基准>
有:大致以直线的方式被分割,非直线的破裂部分占全部裁剪尺寸的5%以下。
无:非直线的破裂部分超过全部裁剪尺寸的5%。
第二个脆性指标:180°弯曲试验
使用通过传热介质的温度改变平均升温速度或平均降温速度和最高到达温度来制作的多个非晶合金带,进行以非晶合金带的光泽面(铸造时的自由凝固面)为外侧并使非晶合金带弯曲180°的180°弯曲试验以及以非晶合金带的非光泽面(铸造时的冷却辊接触面)为外侧并使非晶合金带弯曲180°的180°弯曲试验,目视观察合金带的弯曲部分是否产生破裂部,并按照以下的评价基准进行评价。
<评价基准>
无:合金带的弯曲部分未产生破裂部。
有:合金带的弯曲部分产生破裂部。
第三个脆性指标:扯裂脆性
对于宽度在76.2mm以上的合金带,通过JIS C 2534(2017)8.4.4.2中记载的方法进行评价。另外,对于宽度在20mm以上且小于76.2mm的合金带,以上述的方法进行评价。
矫顽磁力(Hc)
使用直流磁化测定装置SK110(METRON技研株式会社制),通过在磁场强度800A/m的条件下测定的磁滞曲线而求得。
[表1]
Fe80.8Si3.9B15.3C0.32(原子%)
[表2]
Fe81.3Si4.0B14.7C0.25(原子%)
[表3]
Fe81.0Si8.1B11.8C0.30(原子%)
如表1、表2所示,在Fe量在80.5原子%以上的组分,最高到达温度在480℃以下的情况下,得到了具有裁剪性的结果。
如表1所示,在合金组分Fe80.8Si3.9B15.3C0.32中,在实施例1中,在最高到达温度为410~480℃,平均升温速度为64~76℃/秒,平均降温速度为193~228℃/秒的条件下,矫顽磁力Hc在1.00A/m以下,具有裁剪性。在最高到达温度为410℃,平均升温速度为64℃/秒,平均降温速度为193℃/秒的条件下,180°弯曲试验中未观察到破裂部。另外,关于扯裂脆性,脆性代码是1,情况良好。在最高到达温度为420℃的条件下,矫顽磁力Hc是小的0.80,在180°弯曲试验中未观察到破裂部。另外,关于扯裂脆性,脆性代码是3,情况良好。
另一方面,在比较例1中,因为最高到达温度是低的400℃(小于410℃),所以矫顽磁力Hc超过1.0A/m,成为1.60A/m的大的值。另外,在比较例2中,最高到达温度是490℃,因为超过了480℃,Hc是大的1.20A/m。虽然具有裁剪性,但在180°弯曲试验中观察到破裂部,关于扯裂脆性,脆性代码是5,可知是脆带。
如表2所示,在合金组分Fe81.3Si4.0B14.7C0.25中,在实施例2中,在最高到达温度为410~480℃,平均升温速度为64~76℃/秒,平均降温速度为193~228℃/秒的条件下,矫顽磁力Hc在0.90A/m以下,具有裁剪性。在最高到达温度为410℃,平均升温速度为64℃/秒,平均降温速度为193℃/秒的条件下,矫顽磁力Hc是小的0.70A/m,在180°弯曲试验中未观察到破裂部。另外,关于扯裂脆性,脆性代码是2,情况良好。
另一方面,在比较例3中,因为最高到达温度小于380℃,热处理温度低,所以矫顽磁力Hc超过1.0A/m,是1.10A/m的大的值。在比较例4中,热处理时的最高到达温度是500℃,超过了480℃,因此Hc是大的2.00A/m。另外,可知是没有裁剪性的脆带。
表3的比较例5是合金组分偏离组成式(A)的例子,在所有的热处理条件下,Hc都显示出1.10以上的大的数值。
如上所述,成为满足组成式(A)的合金组分(Fe100-a-bBaSibCc),在特定的平均升温速度以及平均降温速度之下维持规定的最高到达温度,在以特定范围的拉伸应力张架非晶合金带的状态下使非晶合金带移动并进行热处理,由此得到具有优异的磁特性(低矫顽磁力Hc)且具有裁剪性即实现了抑制脆化的非晶合金带。
(实施例3~5、比较例6~11)
通过向绕轴旋转的冷却辊喷出合金熔液的液体急冷法来制造具有Fe81.7Si3.7B14.6C0.28(原子%)的组分的宽度为142.2mm,厚度为25μm的非晶合金带。
接着,通过上述方式X,使用具有传热介质的在线退火装置,使上述非晶合金带与传热介质接触,如表5~表7所示设定最高到达温度以及在线退火处理速度来进行热处理。使进行了热处理的非晶合金带退出传热介质,在冷却室30中使用冷却用的传热介质,降温至室温(25℃)。此后,将非晶合金带卷取并作为非晶合金带的卷绕体。制造条件如下所示。
接着,与实施例1相同,制作非晶合金带片,再进行测定以及评价。测定以及评价的结果如下述表5~表7所示。
<制造条件>
传热介质:青铜制板,
(升温传热介质:升温板,降温传热介质:降温板),
传热介质的温度:参照下述表5~表7,
对非晶合金带施加的拉伸应力:40MPa,
非晶合金带与传热介质的接触时间:参照下述表4,
平均升温速度:参照下述表5~表7,
平均降温速度:参照下述表5~表7,
最高到达温度(升温传热介质的温度):参照下述表5~表7。
[表4]
升温工序
在线退火处理速度(m/秒) | 加热板长度(m) | 接触时间(秒)<sup>*1</sup> |
0.5 | 1.2 | 2.4 |
1 | 1.2 | 1.2 |
1.5 | 1.2 | 0.8 |
降温工序
在线退火处理速度(m/秒) | 冷却板长度(m) | 降温时间(秒)<sup>*2</sup> |
0.5 | 1.2 | 3.2 |
1 | 1.2 | 1.6 |
1.5 | 1.2 | 1.1 |
*1:合金带与加热板接触的时间
*2:从合金带离开加热板的时刻至离开冷却板的时刻为止的时间
[表5]
Fe81.7Si3.7B14.6C0.28(原子%) (处理速度:0.5m/秒)
[表6]
Fe81.7Si3.7B14.6C0.28(原子%) (处理速度:1.0m/秒)
[表7]
Fe81.7Si3.7B14.6C0.28(原子%) (处理速度:1.5m/秒)
在表5~表7中,以相同的合金组分,将处理速度(非晶合金带的搬运速度)变为0.5m/秒、1.0m/秒或1.5m/秒,由此构成平均升温速度以及平均降温速度不同的条件的热处理条件。
在表5的实施例3中,在最高到达温度为410~480℃,平均升温速度为160~190℃/秒,平均降温速度为120~142℃/秒的条件下,Hc在0.70A/m以下,具有裁剪性。另外,在最高到达温度为410℃,平均升温速度为160℃/秒,平均降温速度为120℃/秒的条件下,Hc是小的0.70A/m,在180°弯曲试验中未观察到破裂部。另外,扯裂脆性评价中的脆性代码是3,情况良好。在实施例3中,通过使最高到达温度在410℃以上并施加拉伸应力来进行热处理,由此赋予磁各向异性,结果得到低Hc。不需要作为后处理的用于赋予磁各向异性的磁场中的处理。
另一方面,在比较例6中,因为最高到达温度是低的380℃(小于410℃),所以矫顽磁力Hc超过1.0A/m,是1.10A/m的大的数值。在比较例7中,因为最高到达温度是高的510℃(超过480℃),所以没有裁剪性。
在表6的实施例4中,在最高到达温度为410~480℃,平均升温速度为321~379℃/秒,平均降温速度为241~284℃/秒的条件下,Hc在0.90A/m以下,具有裁剪性。在最高到达温度为410℃,平均升温速度为321℃/秒,平均降温速度为241℃/秒的条件下,在180°弯曲试验中未观察到破裂部。另外,扯裂脆性评价中的脆性代码是1,情况良好。在最高到达温度为420℃,平均升温速度为329℃/秒,平均降温速度为247℃/秒的条件下,Hc是小的0.80A/m,在180°弯曲试验中未观察到破裂部。另外,扯裂脆性评价中的脆性代码是1,情况良好。在最高到达温度为440℃,平均升温速度为346℃/秒,平均降温速度为259℃/秒的条件下,Hc是小的0.75A/m,在180°弯曲试验中未观察到破裂部。另外,扯裂脆性评价中的脆性代码是2,情况良好。在最高到达温度为450℃,平均升温速度为354℃/秒,平均降温速度为266℃/秒的条件下,Hc是小的0.75A/m,在180°弯曲试验中未观察到破裂部。另外,扯裂脆性评价中的脆性代码是3,情况良好。在实施例4中,与实施例3相同,通过使最高到达温度在410℃以上并施加拉伸应力来进行热处理,由此赋予磁各向异性,得到低Hc。不需要作为用于赋予磁各向异性的后处理。
另一方面,在比较例8中,因为最高到达温度是低的390℃(小于410℃),所以矫顽磁力Hc超过1.0A/m,是1.10A/m的大的数值。在比较例9中,因为最高到达温度是高的510℃(超过480℃),所以没有裁剪性。
在表7的实施例5中,在最高到达温度为440~480℃,平均升温速度为519~569℃/秒,平均降温速度为377~414℃/秒的条件下,Hc在0.85A/m以下,具有裁剪性。在最高到达温度为440℃,平均升温速度为519℃/秒,平均降温速度为377℃/秒的条件下,在180°弯曲试验中未观察到破裂部。另外,扯裂脆性评价中的脆性代码是1,情况良好。在最高到达温度为450℃,平均升温速度为531℃/秒,平均降温速度为386℃/秒的条件下,Hc是小的0.75A/m,在180°弯曲试验中未观察到破裂部。另外,扯裂脆性评价中的脆性代码是2,情况良好。在实施例5中,与实施例3相同,通过使最高到达温度在410℃以上并施加拉伸应力来进行热处理,得到低Hc。不需要用于赋予磁各向异性的后处理。
另一方面,在比较例10中,因为最高到达温度是低的390℃(小于410℃),所以矫顽磁力Hc超过1.0A/m,是2.00A/m的大的数值。在比较例11中,因为最高到达温度是高的530℃(超过480℃),所以没有裁剪性。
2017年7月4日提交的美国临时申请62/528450的全部公开内容通过参照援引在本说明书中。
对于本说明书所述的全部文献、专利申请和技术标准,各个文献、专利申请和技术标准通过参照被援引时与具体且分别记载的情况同等程度地在本说明书中通过参照而被援引。
Claims (15)
1.一种非晶合金带的制造方法,制造具有由下述组成式A表示的组分的非晶合金带,包括:
对具有由Fe、Si、B、C以及不可避免的杂质构成的组分的非晶合金带进行准备的工序;
在以5MPa~100MPa的拉伸应力张架所述非晶合金带的状态下,以50℃/秒以上且小于800℃/秒的平均升温速度将非晶合金带升温至410℃~480℃的范围的最高到达温度的工序;
在以5MPa~100MPa的拉伸应力张架所述非晶合金带的状态下,以120℃/秒以上且小于600℃/秒的平均降温速度将已经升温的所述非晶合金带从所述最高到达温度降温至降温传热介质温度的工序,
所述使非晶合金带升温的工序中的升温以及所述使非晶合金带降温的工序中的降温是通过在张架所述非晶合金带的状态下使所述非晶合金带移动且使移动的所述非晶合金带一边与传热介质的接触面接触一边移动的方式进行的,
Fe100-a-bBaSibCc 组成式A,
在组成式A中,a和b表示组分中的原子比,分别满足下述范围,c表示C相对于Fe、Si以及B的总量100.0原子%的原子比,满足下述范围,
13.0原子%≤a≤16.0原子%,
2.5原子%≤b≤5.0原子%,
0.20原子%≤c≤0.35原子%,
79.0原子%≤100-a-b≤83.0原子%。
2.根据权利要求1所述的非晶合金带的制造方法,其中,
所述平均升温速度是60℃/秒~760℃/秒,所述平均降温速度是190℃/秒~500℃/秒。
3.根据权利要求1所述的非晶合金带的制造方法,其中,
所述使非晶合金带升温的工序以及所述使非晶合金带降温的工序中的拉伸应力是10MPa~75MPa。
4.根据权利要求1所述的非晶合金带的制造方法,其中,
所述b满足下述范围,
3.0原子%≤b≤4.5原子%。
5.根据权利要求1所述的非晶合金带的制造方法,其中,
所述100-a-b满足下述范围,
80.5原子%≤100-a-b≤83.0原子%。
6.根据权利要求1所述的非晶合金带的制造方法,其中,
所述a满足下述范围,
14.0原子%≤a≤16.0原子%。
7.根据权利要求1所述的非晶合金带的制造方法,其中,
使移动的所述非晶合金带升温的传热介质的接触面以及使移动的所述非晶合金带降温的传热介质的接触面被配置在平面内。
8.一种非晶合金带,
具有由Fe、Si、B、C以及不可避免的杂质构成的且由下述组成式A表示的组分,具有裁剪性且矫顽磁力Hc在1.0A/m以下,
Fe100-a-bBaSibCc 组成式A,
在组成式A中,a和b表示组分中的原子比,分别满足下述范围,c表示C相对于Fe、Si以及B的总量100.0原子%的原子比,满足下述范围,
13.0原子%≤a≤16.0原子%,
2.5原子%≤b≤5.0原子%,
0.20原子%≤c≤0.35原子%,
79.0原子%≤100-a-b≤83.0原子%。
9.根据权利要求8所述的非晶合金带,其中,JIS C 2534(2017)所规定的扯裂脆性的脆性代码在3以下。
10.根据权利要求9所述的非晶合金带,其中,所述脆性代码在2以下。
11.根据权利要求8所述的非晶合金带,其中,宽度尺寸在25mm以上且220mm以下。
12.根据权利要求8所述的非晶合金带,其中,
所述b满足下述范围,
3.0原子%≤b≤4.5原子%。
13.根据权利要求8所述的非晶合金带,其中,
所述100-a-b满足下述范围,
80.5原子%≤100-a-b≤83.0原子%。
14.根据权利要求8所述的非晶合金带,其中,
所述a满足下述范围,
14.0原子%≤a≤16.0原子%。
15.一种非晶合金带片,其中,是将权利要求8所述的非晶合金带切割而成的切断片。
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