JP2001279387A - 急冷凝固薄帯製造用の安価なＦｅ基母合金 - Google Patents
急冷凝固薄帯製造用の安価なＦｅ基母合金Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ合金をベースに各種元素を添
加して機械的性質や耐食性など各種特性向上をはかった
Ｆｅ基非晶質薄帯などの急冷凝固薄帯について、不純物
をある程度含有する低品位の鉄源を使用可能とすること
により、合金コストを低減化する。 【解決手段】 合金元素が原子％にて、Ｂ：５％〜２０
％、Ｓｉ：１％〜１９％、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｖ，Ｎｂ，Ｃ
ｒ，Ｍｏ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕのうち少なくとも１元素を
０．１％〜３０％含有し、かつ不純物としてのＰ，Ｍｎ
およびＳの含有量が、質量％にて、Ｐ：０．００８％〜
０．１％、Ｍｎ：０．１５％〜０．５％、Ｓ：０．００
４％〜０．０５％、であり、残部がＦｅである。
加して機械的性質や耐食性など各種特性向上をはかった
Ｆｅ基非晶質薄帯などの急冷凝固薄帯について、不純物
をある程度含有する低品位の鉄源を使用可能とすること
により、合金コストを低減化する。 【解決手段】 合金元素が原子％にて、Ｂ：５％〜２０
％、Ｓｉ：１％〜１９％、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｖ，Ｎｂ，Ｃ
ｒ，Ｍｏ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕのうち少なくとも１元素を
０．１％〜３０％含有し、かつ不純物としてのＰ，Ｍｎ
およびＳの含有量が、質量％にて、Ｐ：０．００８％〜
０．１％、Ｍｎ：０．１５％〜０．５％、Ｓ：０．００
４％〜０．０５％、であり、残部がＦｅである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種工業用材料と
して用いられるＦｅ基急冷凝固薄帯、特にＦｅ基非晶質
薄帯を製造するために用いられるＦｅ基母合金に関する
ものである。
して用いられるＦｅ基急冷凝固薄帯、特にＦｅ基非晶質
薄帯を製造するために用いられるＦｅ基母合金に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】非晶質合金は溶融金属を急冷凝固させる
ことにより得られ、多くの方法によって製造できること
が知られている。非晶質合金薄帯などの急冷凝固薄帯を
工業的に製造するには、溶融金属を、移動する冷却基板
の表面で急冷凝固させる液体急冷法が採用されている。
従来から知られている液体急冷法のプロセスには、遠心
急冷法、単ロール法、双ロール法等がある。合金の組成
を適切に選択し、これらのプロセスを用いれば、磁気的
性質、機械的性質等で優れた特性を有する非晶質薄帯を
得ることができる。
ことにより得られ、多くの方法によって製造できること
が知られている。非晶質合金薄帯などの急冷凝固薄帯を
工業的に製造するには、溶融金属を、移動する冷却基板
の表面で急冷凝固させる液体急冷法が採用されている。
従来から知られている液体急冷法のプロセスには、遠心
急冷法、単ロール法、双ロール法等がある。合金の組成
を適切に選択し、これらのプロセスを用いれば、磁気的
性質、機械的性質等で優れた特性を有する非晶質薄帯を
得ることができる。
【０００３】この非晶質薄帯は、その優れた特性から多
くの用途において、工業材料として有望視されている。
なかでも、電力トランスや高周波トランスなどの鉄心と
しての用途において、鉄損が低いこと、透磁率が小さい
こと等の理由から、例えばＦｅ−Ｂ−Ｓｉ−Ｃ合金やＦ
ｅ−Ｂ−Ｓｉ合金からなる非晶質薄帯が適していると考
えられている。
くの用途において、工業材料として有望視されている。
なかでも、電力トランスや高周波トランスなどの鉄心と
しての用途において、鉄損が低いこと、透磁率が小さい
こと等の理由から、例えばＦｅ−Ｂ−Ｓｉ−Ｃ合金やＦ
ｅ−Ｂ−Ｓｉ合金からなる非晶質薄帯が適していると考
えられている。
【０００４】一方、この薄帯を製造するためのＦｅ基母
合金としては、従来、例えば電解鉄などの高純度な鉄源
を用いて製造されたものが用いられていた。これは、各
種の不純物が薄帯での特性の劣化を招くと考えられてい
たからである。この薄帯中に含まれる不純物元素の許容
量については、例えば特開昭５７−１３７４５１号公報
に、Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ合金からなる薄帯での各種不純物の
最大許容量が開示されている。
合金としては、従来、例えば電解鉄などの高純度な鉄源
を用いて製造されたものが用いられていた。これは、各
種の不純物が薄帯での特性の劣化を招くと考えられてい
たからである。この薄帯中に含まれる不純物元素の許容
量については、例えば特開昭５７−１３７４５１号公報
に、Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ合金からなる薄帯での各種不純物の
最大許容量が開示されている。
【０００５】上記特開昭５７−１３７４５１号公報に
は、不純物の最大許容量が原子％で示されているが、該
公報の実施例１に示された成分系（Ｂ：１５．３原子
％，Ｓｉ：５．８原子％）を例にとって、主な不純物元
素の最大許容量を質量％に換算すると、Ｍｎ：０．１４
％，Ｓ：０．０１４％，Ｐ：０．００５％である。そし
て製造プロセス上、薄帯中の不純物は殆どが用いた母合
金からもたらされると考えられているから、薄帯製造用
の母合金における不純物にも上記のような上限が設けら
れていた。
は、不純物の最大許容量が原子％で示されているが、該
公報の実施例１に示された成分系（Ｂ：１５．３原子
％，Ｓｉ：５．８原子％）を例にとって、主な不純物元
素の最大許容量を質量％に換算すると、Ｍｎ：０．１４
％，Ｓ：０．０１４％，Ｐ：０．００５％である。そし
て製造プロセス上、薄帯中の不純物は殆どが用いた母合
金からもたらされると考えられているから、薄帯製造用
の母合金における不純物にも上記のような上限が設けら
れていた。
【０００６】しかし、このような高純度のＦｅ基母合金
は高価であることから、本発明者らは特開平９−２６３
９１４号公報により、Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ合金およびＦｅ−
Ｂ−Ｓｉ−Ｃ合金からなるＦｅ基非晶質薄帯用のＦｅ基
母合金として、通常の製鋼プロセスで生産できる安価な
鋼を使用した母合金を提案している。この発明により、
それまでＦｅ基非晶質薄帯用の鉄源には高純度な電解鉄
の使用を余儀なくされていたのに対し、不純物をある程
度含有する低品位な鉄源が使用可能となり、薄帯製造に
おける合金コストの低減を実現させた。
は高価であることから、本発明者らは特開平９−２６３
９１４号公報により、Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ合金およびＦｅ−
Ｂ−Ｓｉ−Ｃ合金からなるＦｅ基非晶質薄帯用のＦｅ基
母合金として、通常の製鋼プロセスで生産できる安価な
鋼を使用した母合金を提案している。この発明により、
それまでＦｅ基非晶質薄帯用の鉄源には高純度な電解鉄
の使用を余儀なくされていたのに対し、不純物をある程
度含有する低品位な鉄源が使用可能となり、薄帯製造に
おける合金コストの低減を実現させた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところでＦｅ基非晶質
薄帯において、Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ合金をベースに各種元素
を添加して各種特性の向上をはかったものがあり、これ
ら薄帯についても合金コスト低減が望まれている。そこ
で本発明が解決しようとする課題は、Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ合
金をベースに各種元素を添加して機械的性質や耐食性な
ど各種特性向上をはかったＦｅ基非晶質薄帯などの急冷
凝固薄帯について、不純物をある程度含有する低品位の
鉄源を使用可能とすることにより、合金コストを低減化
することである。
薄帯において、Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ合金をベースに各種元素
を添加して各種特性の向上をはかったものがあり、これ
ら薄帯についても合金コスト低減が望まれている。そこ
で本発明が解決しようとする課題は、Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ合
金をベースに各種元素を添加して機械的性質や耐食性な
ど各種特性向上をはかったＦｅ基非晶質薄帯などの急冷
凝固薄帯について、不純物をある程度含有する低品位の
鉄源を使用可能とすることにより、合金コストを低減化
することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明は、合金元素が原子％にて、Ｂ ：５〜２０
％、Ｓｉ：１〜１９％、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｖ，Ｎｂ，Ｃｒ，
Ｍｏ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕのうち少なくとも１元素を０．
１〜３０％含有し、かつ不純物としてのＰ，Ｍｎおよび
Ｓの含有量が、質量％にて、Ｐ ：０．００８〜０．１
％、Ｍｎ：０．１５〜０．５％、Ｓ ：０．００４〜
０．０５％、であり、残部がＦｅであることを特徴とす
る急冷凝固薄帯製造用の安価なＦｅ基母合金である。
の本発明は、合金元素が原子％にて、Ｂ ：５〜２０
％、Ｓｉ：１〜１９％、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｖ，Ｎｂ，Ｃｒ，
Ｍｏ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕのうち少なくとも１元素を０．
１〜３０％含有し、かつ不純物としてのＰ，Ｍｎおよび
Ｓの含有量が、質量％にて、Ｐ ：０．００８〜０．１
％、Ｍｎ：０．１５〜０．５％、Ｓ ：０．００４〜
０．０５％、であり、残部がＦｅであることを特徴とす
る急冷凝固薄帯製造用の安価なＦｅ基母合金である。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明者らは、Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ合
金をベースに各種元素を添加した急冷凝固薄帯製造用の
Ｆｅ基母合金として、高価な電解鉄を使用せず、通常の
製鋼プロセスで生産できる安価な鋼の使用について検討
した。不純物として、特にＭｎ，ＰおよびＳに注目し、
これら不純物の含有量が異なる各種の母合金を用いて薄
帯の製造実験を行い、得られた薄帯の特性を試験した。
その結果、Ｐを微量含有すると、その他の不純物を従来
より多く含有した母合金を用いても、得られた薄帯の特
性劣化は起こらない、つまり母合金の不純物許容量を従
来よりも高くできるとの知見が得られ、この知見を基に
検討を重ね、上記本発明の完成に至った。
金をベースに各種元素を添加した急冷凝固薄帯製造用の
Ｆｅ基母合金として、高価な電解鉄を使用せず、通常の
製鋼プロセスで生産できる安価な鋼の使用について検討
した。不純物として、特にＭｎ，ＰおよびＳに注目し、
これら不純物の含有量が異なる各種の母合金を用いて薄
帯の製造実験を行い、得られた薄帯の特性を試験した。
その結果、Ｐを微量含有すると、その他の不純物を従来
より多く含有した母合金を用いても、得られた薄帯の特
性劣化は起こらない、つまり母合金の不純物許容量を従
来よりも高くできるとの知見が得られ、この知見を基に
検討を重ね、上記本発明の完成に至った。
【００１０】以下、本発明における成分限定理由につい
て詳細に説明する。はじめに、不純物としてのＰ，Ｍｎ
およびＳの限定理由について述べる。Ｐの含有量を０．
００８質量％以上０．１質量％以下の範囲とすると、そ
の他の不純物であるＭｎおよびＳを上記範囲含有して
も、つまり従来の許容量を超えて含有しても、鉄損がＷ
13/50 （５０Hz，１．３Ｔ（テスラ）での鉄損値）で
０．１２W/kg以下と低い値を示す薄帯が得られる。例え
ば、得られる薄帯を電力トランスの鉄心として用いる場
合に、薄帯の鉄損値はできるだけ低くすることが要求さ
れ、Ｗ13/50 で０．１２W/kg以下とすることが望まれて
いる。
て詳細に説明する。はじめに、不純物としてのＰ，Ｍｎ
およびＳの限定理由について述べる。Ｐの含有量を０．
００８質量％以上０．１質量％以下の範囲とすると、そ
の他の不純物であるＭｎおよびＳを上記範囲含有して
も、つまり従来の許容量を超えて含有しても、鉄損がＷ
13/50 （５０Hz，１．３Ｔ（テスラ）での鉄損値）で
０．１２W/kg以下と低い値を示す薄帯が得られる。例え
ば、得られる薄帯を電力トランスの鉄心として用いる場
合に、薄帯の鉄損値はできるだけ低くすることが要求さ
れ、Ｗ13/50 で０．１２W/kg以下とすることが望まれて
いる。
【００１１】Ｐの含有量が０．００８質量％未満だと、
その他の不純物の許容量を拡大する効果が認められなく
なる。つまりＭｎおよびＳといった不純物元素が従来の
許容量を超えた場合には、得られる薄帯の鉄損が、Ｗ
13/50 で０．１２W/kgを超えてしまう。一方、Ｐを０．
１質量％超含有すると、もはやＰ添加による不純物許容
量拡大効果は認められなくなる。したがって、Ｐの含有
量を０．００８質量％以上０．１質量％と限定した。さ
らに大きな不純物許容量拡大効果を得るためには、Ｐの
含有量を０．０１質量％以上０．０３質量％以下とする
ことが好ましい。
その他の不純物の許容量を拡大する効果が認められなく
なる。つまりＭｎおよびＳといった不純物元素が従来の
許容量を超えた場合には、得られる薄帯の鉄損が、Ｗ
13/50 で０．１２W/kgを超えてしまう。一方、Ｐを０．
１質量％超含有すると、もはやＰ添加による不純物許容
量拡大効果は認められなくなる。したがって、Ｐの含有
量を０．００８質量％以上０．１質量％と限定した。さ
らに大きな不純物許容量拡大効果を得るためには、Ｐの
含有量を０．０１質量％以上０．０３質量％以下とする
ことが好ましい。
【００１２】Ｍｎ含有量が０．５質量％超になると、Ｐ
を０．００８〜０．１質量％添加しても、得られる薄帯
の鉄損値はＷ13/50 で０．１２W/kgを超える高い値とな
る。またＭｎ含有量を０．１５質量％未満とするには、
従来のような高純度な鉄源の使用を余儀なくされ、コス
ト低減効果が得られない。したがって、Ｍｎの含有量を
０．１５質量％以上０．５質量％以下と限定した。さら
に、Ｍｎ含有量は０．１５質量％以上の範囲でできるだ
け少ないほうがよく、０．３質量％以下とするのが好ま
しい。
を０．００８〜０．１質量％添加しても、得られる薄帯
の鉄損値はＷ13/50 で０．１２W/kgを超える高い値とな
る。またＭｎ含有量を０．１５質量％未満とするには、
従来のような高純度な鉄源の使用を余儀なくされ、コス
ト低減効果が得られない。したがって、Ｍｎの含有量を
０．１５質量％以上０．５質量％以下と限定した。さら
に、Ｍｎ含有量は０．１５質量％以上の範囲でできるだ
け少ないほうがよく、０．３質量％以下とするのが好ま
しい。
【００１３】Ｓ含有量が０．０５質量％超になると、Ｐ
を０．００８〜０．１質量％添加しても、得られる薄帯
の鉄損値はＷ13/50 で０．１２W/kgを超える高い値とな
る。またＳ含有量を０．００４質量％未満とするには、
従来のような高純度な鉄源の使用を余儀なくされ、コス
ト低減効果が得られない。したがって、Ｓの含有量を
０．００４質量％以上０．０５質量％以下と限定した。
さらに、Ｓ含有量は０．００４質量％以上の範囲ででき
るだけ少ないほうがよく、０．０２質量％以下とするの
が好ましい。
を０．００８〜０．１質量％添加しても、得られる薄帯
の鉄損値はＷ13/50 で０．１２W/kgを超える高い値とな
る。またＳ含有量を０．００４質量％未満とするには、
従来のような高純度な鉄源の使用を余儀なくされ、コス
ト低減効果が得られない。したがって、Ｓの含有量を
０．００４質量％以上０．０５質量％以下と限定した。
さらに、Ｓ含有量は０．００４質量％以上の範囲ででき
るだけ少ないほうがよく、０．０２質量％以下とするの
が好ましい。
【００１４】次に本発明において、Ｆｅの含有量は原子
％にて７０％以上８６％以下の範囲とすることが好まし
い。薄帯をトランスの鉄心として用いる場合、鉄心の飽
和磁束密度はＦｅの含有量により一義的に決まる。鉄心
の飽和磁束密度は、実用的なレベルとして１．５Ｔ（テ
スラ）以上の高い値とするのが好ましいので、これを実
現するために母合金のＦｅ含有量は７０原子％以上とす
るのが好ましい。一方、Ｆｅ含有量が８６原子％超にな
ると、薄帯製造時に非晶質の形成が困難となり、良好な
特性を有する薄帯が得られ難くなる。
％にて７０％以上８６％以下の範囲とすることが好まし
い。薄帯をトランスの鉄心として用いる場合、鉄心の飽
和磁束密度はＦｅの含有量により一義的に決まる。鉄心
の飽和磁束密度は、実用的なレベルとして１．５Ｔ（テ
スラ）以上の高い値とするのが好ましいので、これを実
現するために母合金のＦｅ含有量は７０原子％以上とす
るのが好ましい。一方、Ｆｅ含有量が８６原子％超にな
ると、薄帯製造時に非晶質の形成が困難となり、良好な
特性を有する薄帯が得られ難くなる。
【００１５】またＢの含有量は原子％にて５％以上２０
％以下に限定し、Ｓｉの含有量は原子％にて１％以上１
９％以下に限定する。ＢとＳｉは、薄帯の非晶質形成能
および特性の熱的安定性を向上させるために添加する。
Ｂが５原子％未満、Ｓｉが１原子％未満では、薄帯の非
晶質相が安定して形成されず、一方、Ｂを２０原子％
超、Ｓｉを１９原子％超としても、原料コストが高くな
るだけで、非晶質形成能および熱的安定性のこれ以上の
向上効果が認められない。したがって、Ｂ含有量を５原
子％以上２０原子％以下、Ｓｉ含有量を１原子％以上１
９原子％以下に限定した。
％以下に限定し、Ｓｉの含有量は原子％にて１％以上１
９％以下に限定する。ＢとＳｉは、薄帯の非晶質形成能
および特性の熱的安定性を向上させるために添加する。
Ｂが５原子％未満、Ｓｉが１原子％未満では、薄帯の非
晶質相が安定して形成されず、一方、Ｂを２０原子％
超、Ｓｉを１９原子％超としても、原料コストが高くな
るだけで、非晶質形成能および熱的安定性のこれ以上の
向上効果が認められない。したがって、Ｂ含有量を５原
子％以上２０原子％以下、Ｓｉ含有量を１原子％以上１
９原子％以下に限定した。
【００１６】さらに、本発明において、Ｔｉ，Ｚｒ，
Ｖ，Ｎｂ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕのうち少なく
とも１元素を原子％にて０．１％〜３０％含有する理由
について述べる。Ｔｉ，Ｚｒ，Ｖ，Ｎｂは、Ｆｅ基非晶
質薄帯の非晶質形成能の向上や機械的性質の改善に有効
な元素で、いずれの場合も、単独あるいは複合で合計
０．１原子％以上の添加で効果が発揮される。しかし３
０原子％超とすると、もはやその効果は認められない。
Ｖ，Ｎｂ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕのうち少なく
とも１元素を原子％にて０．１％〜３０％含有する理由
について述べる。Ｔｉ，Ｚｒ，Ｖ，Ｎｂは、Ｆｅ基非晶
質薄帯の非晶質形成能の向上や機械的性質の改善に有効
な元素で、いずれの場合も、単独あるいは複合で合計
０．１原子％以上の添加で効果が発揮される。しかし３
０原子％超とすると、もはやその効果は認められない。
【００１７】Ｃｒは耐食性向上に有効な元素であり、単
独添加、ＭｏまたはＣｕとの複合添加、あるいはＭｏお
よびＣｕとの複合添加により、いずれの場合も、合計
０．１原子％以上の添加で効果が発揮される。しかし、
３０原子％超としても、原料コストが高くなるだけで耐
食性のこれ以上の効果向上が認められない。
独添加、ＭｏまたはＣｕとの複合添加、あるいはＭｏお
よびＣｕとの複合添加により、いずれの場合も、合計
０．１原子％以上の添加で効果が発揮される。しかし、
３０原子％超としても、原料コストが高くなるだけで耐
食性のこれ以上の効果向上が認められない。
【００１８】Ｃｏ，Ｎｉは、Ｆｅ基非晶質薄帯の非晶質
形成能の向上や磁気的性質の改善に有効な元素で、いず
れの場合も、単独あるいは複合で合計０．１原子％以上
の添加で効果が発揮される。しかし３０原子％超とする
と、もはやその効果は認められない。
形成能の向上や磁気的性質の改善に有効な元素で、いず
れの場合も、単独あるいは複合で合計０．１原子％以上
の添加で効果が発揮される。しかし３０原子％超とする
と、もはやその効果は認められない。
【００１９】本発明において、母合金の成分を決定する
際、はじめにＦｅ，Ｂ，ＳｉおよびＴｉなど添加元素の
含有量を原子％で決定し、次いで、得られたＦｅ基合金
と各不純物元素の含有量の比率を質量％で決定するとよ
い。Ｐ，Ｍｎ，Ｓの不純物含有量が、それぞれ０．００
８質量％以上０．１質量％以下、０．１５質量％以上
０．５質量％以下、０．００４質量％以上０．０５質量
％以下であれば、得られる薄帯の特性はＦｅ，Ｂ，Ｓｉ
およびＴｉなど添加元素の含有量で決まる。
際、はじめにＦｅ，Ｂ，ＳｉおよびＴｉなど添加元素の
含有量を原子％で決定し、次いで、得られたＦｅ基合金
と各不純物元素の含有量の比率を質量％で決定するとよ
い。Ｐ，Ｍｎ，Ｓの不純物含有量が、それぞれ０．００
８質量％以上０．１質量％以下、０．１５質量％以上
０．５質量％以下、０．００４質量％以上０．０５質量
％以下であれば、得られる薄帯の特性はＦｅ，Ｂ，Ｓｉ
およびＴｉなど添加元素の含有量で決まる。
【００２０】次に本発明母合金の製造法について述べ
る。母合金を製造する際、ベースとなる鉄源として、例
えば鉄鉱石を原料とした製鋼プロセスで生産される鋼を
使用する。このとき、用いる鋼としては、Ｐ含有量が
０．００８質量％以上０．１質量％以下で、Ｍｎ含有量
が０．５質量％以下、Ｓ含有量が０．０５質量％以下で
あるものとする。これにＢ源、Ｓｉ源およびＴｉなど添
加元素の原料を添加し高周波溶解などの方法により溶解
する。溶解後、サンプリングして成分調整を行い、所望
成分の母合金とする。
る。母合金を製造する際、ベースとなる鉄源として、例
えば鉄鉱石を原料とした製鋼プロセスで生産される鋼を
使用する。このとき、用いる鋼としては、Ｐ含有量が
０．００８質量％以上０．１質量％以下で、Ｍｎ含有量
が０．５質量％以下、Ｓ含有量が０．０５質量％以下で
あるものとする。これにＢ源、Ｓｉ源およびＴｉなど添
加元素の原料を添加し高周波溶解などの方法により溶解
する。溶解後、サンプリングして成分調整を行い、所望
成分の母合金とする。
【００２１】Ｂ源としては、例えばフェロボロンを用い
ることができる。もちろん、用いるフェロボロンのＰ，
Ｍｎ，Ｓ含有量は鉄源として用いる鋼と同様の範囲のも
のを用いる。Ｓｉ源としては、９９．９９質量％程度の
純度のメタリックシリコンを用いるとよい。この程度の
純度のものを用いれば、それほどの母合金コストの高騰
にはつながらない。溶解し成分調整した母合金は、一度
固化して鋼塊としてから再溶解して薄帯の製造に供して
もよいし、成分調整後、直接、薄帯製造に供することも
できる。また添加物として用いるフェロボロンを製造す
る際に本発明の母合金を直接製造してもかまわない。
ることができる。もちろん、用いるフェロボロンのＰ，
Ｍｎ，Ｓ含有量は鉄源として用いる鋼と同様の範囲のも
のを用いる。Ｓｉ源としては、９９．９９質量％程度の
純度のメタリックシリコンを用いるとよい。この程度の
純度のものを用いれば、それほどの母合金コストの高騰
にはつながらない。溶解し成分調整した母合金は、一度
固化して鋼塊としてから再溶解して薄帯の製造に供して
もよいし、成分調整後、直接、薄帯製造に供することも
できる。また添加物として用いるフェロボロンを製造す
る際に本発明の母合金を直接製造してもかまわない。
【００２２】なお本発明の母合金は、鉄鉱石を原料とす
る製鋼プロセスで生産される鋼を鉄源として使用するこ
とができるようになったため、安価に製造できるが、本
発明母合金を製造するための鉄源は、この製鋼プロセス
で生産される鋼に限定されるわけではない。
る製鋼プロセスで生産される鋼を鉄源として使用するこ
とができるようになったため、安価に製造できるが、本
発明母合金を製造するための鉄源は、この製鋼プロセス
で生産される鋼に限定されるわけではない。
【００２３】
【実施例】（実施例１）原子％にてＢが１５％，Ｓｉが
４％で、その他の添加元素が表１のＮo.１〜Ｎｏ．１２
に示すＦｅ基母合金を用いて、大気中で単ロール薄帯製
造装置により非晶質薄帯の製造を行った。用いた母合金
の不純物も表１にあわせて示す。母合金用の鉄源として
は、製鋼プロセスで生産されたＰ，ＭｎおよびＳ含有量
の異なる鋼を用い、Ｂ源はフェロボロン、Ｓｉ源は純度
９９．９質量％のメタリックシリコンとした。
４％で、その他の添加元素が表１のＮo.１〜Ｎｏ．１２
に示すＦｅ基母合金を用いて、大気中で単ロール薄帯製
造装置により非晶質薄帯の製造を行った。用いた母合金
の不純物も表１にあわせて示す。母合金用の鉄源として
は、製鋼プロセスで生産されたＰ，ＭｎおよびＳ含有量
の異なる鋼を用い、Ｂ源はフェロボロン、Ｓｉ源は純度
９９．９質量％のメタリックシリコンとした。
【００２４】薄帯製造条件は、冷却ロール材質；Ｃｕ−
０．５％Ｃｒ、冷却ロール直径；５８０mm、冷却ロール
表面速度；２５ｍ/sec、溶融温度；１３００℃、鋳造ノ
ズル開口；０．６mm×２５mmのスリット形状、鋳造ノズ
ル９と冷却ロールの間隔；３００μｍとした。得られた
薄帯の厚さは、すべてのチャージでおよそ３０μｍであ
った。
０．５％Ｃｒ、冷却ロール直径；５８０mm、冷却ロール
表面速度；２５ｍ/sec、溶融温度；１３００℃、鋳造ノ
ズル開口；０．６mm×２５mmのスリット形状、鋳造ノズ
ル９と冷却ロールの間隔；３００μｍとした。得られた
薄帯の厚さは、すべてのチャージでおよそ３０μｍであ
った。
【００２５】全てのチャージのミドル部より長さ１００
mmのサンプルを採取し、曲げ試験により非晶質の程度を
評価した。曲げ試験では、薄帯を２つに折って曲げてい
き、薄帯が割れたときの曲げ部の直径で評価した。割れ
たときの曲げ部直径が２mm以下であれば、充分な非晶質
薄帯になっていると判断できる。曲げ試験の結果、割れ
たときの曲げ部直径はすべて２mm以下であり、すべての
チャージで非晶質薄帯が得られたことを確認した。なお
得られた薄帯の成分をチャック分析した結果、表１に示
す母合金とほとんど一致した。
mmのサンプルを採取し、曲げ試験により非晶質の程度を
評価した。曲げ試験では、薄帯を２つに折って曲げてい
き、薄帯が割れたときの曲げ部の直径で評価した。割れ
たときの曲げ部直径が２mm以下であれば、充分な非晶質
薄帯になっていると判断できる。曲げ試験の結果、割れ
たときの曲げ部直径はすべて２mm以下であり、すべての
チャージで非晶質薄帯が得られたことを確認した。なお
得られた薄帯の成分をチャック分析した結果、表１に示
す母合金とほとんど一致した。
【００２６】（実施例２）原子％でＢが９％，Ｓｉが１
２％で、その他の添加元素が表１のＮo.１３〜Ｎｏ．２
３に示すＦｅ基母合金を用いて、非晶質薄帯の製造を行
った。用いた母合金の成分以外は、実施例１と同様とし
た。その結果、すべてのチャージで厚さがおよそ３０μ
ｍの薄帯が得られ、曲げ試験によりすべて非晶質薄帯で
あることを確認できた。なお得られた薄帯の成分をチャ
ック分析した結果、表１に示す母合金とほとんど一致し
た。
２％で、その他の添加元素が表１のＮo.１３〜Ｎｏ．２
３に示すＦｅ基母合金を用いて、非晶質薄帯の製造を行
った。用いた母合金の成分以外は、実施例１と同様とし
た。その結果、すべてのチャージで厚さがおよそ３０μ
ｍの薄帯が得られ、曲げ試験によりすべて非晶質薄帯で
あることを確認できた。なお得られた薄帯の成分をチャ
ック分析した結果、表１に示す母合金とほとんど一致し
た。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【発明の効果】本発明により、Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ合金をベ
ースに各種元素を添加して機械的性質や耐食性など各種
特性向上をはかったＦｅ基非晶質薄帯などの急冷凝固薄
帯において、母合金として高純度な電解鉄などを使用せ
ず、通常の製鋼プロセスで生産される不純物をある程度
含有する低品位の鉄源が使用可能となり、合金コストの
低減が実現された。したがって急冷凝固薄帯の安価な製
造が可能になった。
ースに各種元素を添加して機械的性質や耐食性など各種
特性向上をはかったＦｅ基非晶質薄帯などの急冷凝固薄
帯において、母合金として高純度な電解鉄などを使用せ
ず、通常の製鋼プロセスで生産される不純物をある程度
含有する低品位の鉄源が使用可能となり、合金コストの
低減が実現された。したがって急冷凝固薄帯の安価な製
造が可能になった。
Claims (1)
- 【請求項１】 合金元素が原子％にて、Ｂ ：５〜２０
％、Ｓｉ：１〜１９％、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｖ，Ｎｂ，Ｃｒ，
Ｍｏ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕのうち少なくとも１元素を０．
１〜３０％含有し、かつ不純物としてのＰ，Ｍｎおよび
Ｓの含有量が、質量％にて、Ｐ ：０．００８〜０．１
％、Ｍｎ：０．１５〜０．５％、Ｓ ：０．００４〜
０．０５％、であり、残部がＦｅであることを特徴とす
る急冷凝固薄帯製造用の安価なＦｅ基母合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000089148A JP2001279387A (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | 急冷凝固薄帯製造用の安価なＦｅ基母合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000089148A JP2001279387A (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | 急冷凝固薄帯製造用の安価なＦｅ基母合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001279387A true JP2001279387A (ja) | 2001-10-10 |
Family
ID=18604935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000089148A Pending JP2001279387A (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | 急冷凝固薄帯製造用の安価なＦｅ基母合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001279387A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN112553545A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-03-26 | 国网河北省电力有限公司沧州供电分公司 | 一种高韧性抗突短铁基非晶软磁合金及制备方法和应用 |
-
2000
- 2000-03-28 JP JP2000089148A patent/JP2001279387A/ja active Pending
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