JP2001279404A - Soft magnetic alloy with fine crystal structure and is producing method - Google Patents

Soft magnetic alloy with fine crystal structure and is producing method

Info

Publication number
JP2001279404A
JP2001279404A JP2000094697A JP2000094697A JP2001279404A JP 2001279404 A JP2001279404 A JP 2001279404A JP 2000094697 A JP2000094697 A JP 2000094697A JP 2000094697 A JP2000094697 A JP 2000094697A JP 2001279404 A JP2001279404 A JP 2001279404A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alloy
phase
soft magnetic
atomic
magnetic alloy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000094697A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3850623B2 (en
Inventor
Kinshirou Takadate
金四郎 高舘
Akinobu Kojima
章伸 小島
Akihisa Inoue
明久 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alps Electric Co Ltd filed Critical Alps Electric Co Ltd
Priority to JP2000094697A priority Critical patent/JP3850623B2/en
Publication of JP2001279404A publication Critical patent/JP2001279404A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3850623B2 publication Critical patent/JP3850623B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a soft magnetic alloy with a fine crystal structure having high magnetic permeability, also exhibiting low coercive force and more improved in soft magnetic properties and to provide its producing method. SOLUTION: This soft magnetic alloy with a fine crystal structure is obtained by rapid cooling from the molten alloy, by which the multiple phase is formed composed of an amorphous phase and a Fe and B compound phase or composed of an amorphous phase, a Fe and B compound phase of and a bcc-Fe phase (mainly of the crystal grains of Fe with a body-centered cubic structure). The rapid cooled alloy is subjected to a heat treatment to precipitate the fine crystal grains of a bcc-Fe phase.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ヘッド、トラ
ンス、チョークコイル等に使用される微細結晶組織を有
する軟磁性合金とその製造方法に係わり、特に、高透磁
率で、かつ低保磁力である微細結晶組織を有する軟磁性
合金とその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a soft magnetic alloy having a fine crystal structure used for a magnetic head, a transformer, a choke coil and the like, and a method for producing the same. In particular, the present invention relates to a high magnetic permeability and low coercive force. The present invention relates to a soft magnetic alloy having a certain fine crystal structure and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気ヘッド、トランス 、チョークコイ
ル等に用いられる軟磁性合金において一般的に要求され
る諸特性は以下の通りである。 飽和磁束密度が高いこと。透磁率が高いこと。低
保磁力であること。 従って軟磁性合金あるいは磁気ヘッドを製造する場合、
これらの観点から種々の合金系において材料研究がなさ
れている。従来、前述の用途に対しては、センダスト、
パーマロイ、けい素鋼等の結晶質合金が用いられ、最近
ではFe基およびCo基の非晶質合金も使用されるよう
になってきている。
2. Description of the Related Art The characteristics generally required of a soft magnetic alloy used for a magnetic head, a transformer, a choke coil and the like are as follows. High saturation magnetic flux density. High permeability. Low coercive force. Therefore, when manufacturing a soft magnetic alloy or a magnetic head,
From these viewpoints, materials have been studied in various alloy systems. Conventionally, Sendust,
Crystalline alloys such as permalloy and silicon steel are used, and recently, Fe-based and Co-based amorphous alloys have been used.

【0003】ところが、前記のセンダストは、軟磁気特
性には優れるものの、飽和磁束密度が約1.1T(テス
ラ)と低い欠点があり、パーマロイも同様に、軟磁気特
性に優れる合金組成においては、飽和磁束密度が約0.
8Tと低い欠点があり、けい素鋼は飽和磁束密度は高い
ものの軟磁気特性に劣る欠点がある。一方、非晶質合金
において、Co基合金は軟磁気特性に優れるものの飽和
磁束密度が1.0T程度と不十分である。また、Fe基
合金は飽和磁束密度が高く、1.5Tあるいはそれ以上
のものが得られるが、軟磁気特性が不十分である。前述
のごとく高飽和磁束密度と優れた軟磁気特性を兼備する
ことは難しい。
[0003] However, although Sendust is excellent in soft magnetic properties, it has a drawback that the saturation magnetic flux density is as low as about 1.1 T (tesla), and Permalloy also has an alloy composition excellent in soft magnetic properties. The saturation magnetic flux density is approx.
It has a drawback as low as 8T, and silicon steel has a drawback in that although the saturation magnetic flux density is high, the soft magnetic properties are inferior. On the other hand, among the amorphous alloys, the Co-based alloy is excellent in soft magnetic properties, but has an insufficient saturation magnetic flux density of about 1.0T. In addition, Fe-based alloys have a high saturation magnetic flux density, and 1.5 T or more can be obtained, but their soft magnetic properties are insufficient. As described above, it is difficult to combine high saturation magnetic flux density with excellent soft magnetic characteristics.

【0004】ところで、トランス用の軟磁性合金として
重要な特性は、鉄損が小さいことと、飽和磁束密度が高
いことであるが、従来、一部の用途として使用されてい
るトランス用のFe系のアモルファス合金の飽和磁束密
度は1.56Tであるので、飽和磁束密度をさらに高く
したいという要望があった。
The important characteristics of a soft magnetic alloy for transformers are low iron loss and high saturation magnetic flux density. However, Fe-based alloys for transformers conventionally used for some applications have been used. Since the amorphous alloy has a saturation magnetic flux density of 1.56 T, there has been a demand to further increase the saturation magnetic flux density.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明者らは、
上記合金の発展型の合金として非晶質合金相とbcc−
Fe相の微結晶粒を主体とする組織を有し、飽和磁束密
度が1.5Tを超えるとともに 、透磁率が10000を
超える優れた特性のFe系軟磁性合金を提供した。この
Fe系軟磁性合金の1つは、次式で示される組成からな
ることを特徴とする高飽和磁束密度合金であった。 (Fe1-mmnx1y 但し、QはCo、Niのいずれかまたは両方であり、M
1はTi、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、Wからな
る群から選ばれた1種または2種以上の元素であり、且
つ、Zr,Hfのいずれか、又は両方を含み、m≦0.0
5、n≦93原子%、x=5.0〜8原子 %、 y=4〜9
原子%である。また、Fe系軟磁性合金の他の1つは、
次式で示される組成からなることを特徴とする高飽和磁
束密度合金であった。 Fekx1y 但し、 k≦93原子%、x=5.0〜8原子%、y=4〜
9原子%である。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present inventors
Amorphous alloy phase and bcc-
An Fe-based soft magnetic alloy having a structure mainly composed of Fe phase fine crystal grains, having a saturation magnetic flux density exceeding 1.5 T and a magnetic permeability exceeding 10,000 is provided. One of the Fe-based soft magnetic alloys was a high saturation magnetic flux density alloy having a composition represented by the following formula. (Fe 1-m Q m ) n B x M 1y where Q is one or both of Co and Ni;
1 is one or more elements selected from the group consisting of Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo, and W, and contains one or both of Zr and Hf; ≦ 0.0
5, n ≦ 93 at%, x = 5.0 to 8 at%, y = 4 to 9
Atomic%. Another one of the Fe-based soft magnetic alloys is
The high saturation magnetic flux density alloy was characterized by having a composition represented by the following formula. Fe k B x M 1y where k ≦ 93 at%, x = 5.0 to 8 at%, y = 4 to
9 atomic%.

【0006】また、これらのFe系軟磁性合金の製造方
法としては、合金溶湯を高速に回転する冷却体に吹付け
ることにより急冷して得られた非晶質合金薄帯に熱処理
を施して、急冷時には非晶質相から構成されていた合金
薄帯にbcc−Fe相の微細結晶粒を生成させることが
行われており、これに優れた軟磁気特性を示す軟磁性合
金を得ていた。
Further, as a method for producing these Fe-based soft magnetic alloys, an amorphous alloy ribbon obtained by rapid cooling by spraying a molten alloy onto a cooling body rotating at a high speed is subjected to a heat treatment. At the time of quenching, fine crystal grains of the bcc-Fe phase are generated in an alloy ribbon composed of an amorphous phase, and a soft magnetic alloy exhibiting excellent soft magnetic properties has been obtained.

【0007】ところが、近年、磁気ヘッドの場合、磁気
記録媒体の高記録密度化が進められるのに伴う磁気記録
媒体の高保磁力化に対応するため、より好適な高性能磁
気ヘッド用の磁性材料が望まれており、またトランス、
チョークコイルの場合は、電子機器の小型化に伴い、よ
り一層の小型化が必要であるため、より高性能の磁性材
料が望まれているが、これらの要望に対応するには上記
Fe系軟磁性合金よりも高透磁率で、低保磁力の軟磁性
合金が要望されている。
However, in recent years, in the case of a magnetic head, a more suitable magnetic material for a high-performance magnetic head has been developed in order to cope with a higher coercive force of the magnetic recording medium accompanying a higher recording density of the magnetic recording medium. Wanted and also a transformer,
In the case of choke coils, further downsizing is required in accordance with the downsizing of electronic devices. Therefore, higher performance magnetic materials are desired. There is a demand for a soft magnetic alloy having a higher magnetic permeability and a lower coercive force than a magnetic alloy.

【0008】本発明は、上述の課題を解決するためにな
されたものであり、高透磁率で、かつ低保磁力であり、
軟磁気特性をより一層向上させた微細結晶組織を有する
軟磁性合金とその製造方法を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has a high magnetic permeability and a low coercive force.
An object of the present invention is to provide a soft magnetic alloy having a fine crystal structure with further improved soft magnetic properties and a method for producing the same.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下の構成を採用した。本発明の微細結
晶組織を有する軟磁性合金は、合金溶湯を急冷した後の
組織が非晶質相とFeとBの化合物相あるいは非晶質相
とFeとBの化合物相とbcc−Fe相(体心立方構造
の主にFeの結晶粒)から構成される複相組織からなる
合金に熱処理が施され、微細なbcc−Fe相の結晶粒
を析出させてなることを特徴とする。このような微細結
晶組織を有する軟磁性合金は、合金溶湯を急冷した後の
合金組織が非晶質相以外にFeとBの化合物相あるいは
FeとBの化合物相とbcc−Fe相が析出した複相組
織とすることができ、このFeとBの化合物がbcc−
Feの結晶の核の生成を促進させて、bcc−Feの結
晶粒を微細化するために、結晶析出温度が下がるので、
熱処理により析出する微細なbcc−Feの結晶粒が多
くなり、高透磁率で、かつ低保磁力とすることができ、
軟磁気特性を向上できる。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following constitution. The soft magnetic alloy having a fine crystalline structure according to the present invention has an amorphous phase and a compound phase of Fe and B, or an amorphous phase, a compound phase of Fe and B and a bcc-Fe phase after quenching the alloy melt. An alloy having a multiphase structure composed of (mainly Fe crystal grains having a body-centered cubic structure) is subjected to heat treatment to precipitate fine bcc-Fe phase crystal grains. In the soft magnetic alloy having such a fine crystal structure, the alloy structure after quenching the molten alloy is such that a compound phase of Fe and B or a compound phase of Fe and B and a bcc-Fe phase are precipitated in addition to the amorphous phase. It can have a multiphase structure, and the compound of Fe and B is bcc-
In order to promote the generation of Fe crystal nuclei and to refine the bcc-Fe crystal grains, the crystal deposition temperature is lowered.
The number of fine bcc-Fe crystal grains precipitated by heat treatment is increased, and high magnetic permeability and low coercive force can be obtained.
Soft magnetic characteristics can be improved.

【0010】また、上記構成の本発明の微細結晶組織を
有する軟磁性合金は、下記組成式で示されるものである
ことが好ましい。 T100-a-b-cabNbc 但し、TはFe、Co、Niのうち少なくともFeを含
む1種以上の元素を表し、MはV、Mn、Mo、Ta、
W、Crのうち少なくとも1種以上の元素を表し、Xは
B、P、Cのうちの少なくともBを含む1種以上の元素
を表し、組成比を示すa、b、cは原子%で、0≦a≦
3、2≦b≦18、4≦c≦8である。
Further, the soft magnetic alloy having a fine crystal structure of the present invention having the above-described structure is preferably represented by the following composition formula. T 100-abc M a X b Nb c where, T is expressed Fe, Co, one or more elements including at least Fe of Ni, M is V, Mn, Mo, Ta,
X represents at least one element among W, Cr, X represents one or more elements containing at least B among B, P, and C, and a, b, and c indicating composition ratios are atomic%; 0 ≦ a ≦
3, 2 ≦ b ≦ 18 and 4 ≦ c ≦ 8.

【0011】また、上記構成の本発明の微細結晶組織を
有する軟磁性合金は、下記組成式で示されるものである
ことが好ましい。 T100-a-b-c-d-eabNbcM’de 但し、TはFe、Co、Niのうち少なくともFeを含
む1種以上の元素を表し、MはV、Mn、Mo、Ta、
W、Crのうち少なくとも1種以上の元素を表し、Xは
B、P、Cのうちの少なくともBを含む1種以上の元素
を表し、M’はPt、Au、Pd、Ag、Cuのうちの
少なくとも1種以上の元素を表し、ZはZr、Ti、H
f、Al、Y及び希土類元素のうちの少なくとも1種以
上の元素を表し、組成比を示すa、b、c、d、eは原
子%で、0≦a≦3、2≦b≦18、4≦c≦8、0<
d≦3、0≦e≦3である。上記希土類元素としては、
La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、T
b、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Luのうちから選択
して用いられ、この中でもNd、La、Ceが特に好ま
しい。また、安価な希土類元素からなるミッシュメタル
も好ましい。
Further, the soft magnetic alloy having a fine crystal structure of the present invention having the above-mentioned structure is preferably represented by the following composition formula. T 100-abcde M a X b Nb c M 'd Z e where, T is expressed Fe, Co, one or more elements including at least Fe of Ni, M is V, Mn, Mo, Ta,
W represents at least one element of Cr, X represents one or more elements containing at least B of B, P, and C, and M ′ represents one of Pt, Au, Pd, Ag, and Cu. Z represents Zr, Ti, H
a, b, c, d, and e, which represent at least one of f, Al, Y, and rare earth elements, and indicate the composition ratio, are atomic%, and 0 ≦ a ≦ 3, 2 ≦ b ≦ 18, 4 ≦ c ≦ 8, 0 <
d ≦ 3 and 0 ≦ e ≦ 3. As the rare earth element,
La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, T
b, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu are selected and used, and among them, Nd, La, and Ce are particularly preferable. Further, a misch metal made of an inexpensive rare earth element is also preferable.

【0012】また、上記構成の本発明の微細結晶組織を
有する軟磁性合金は、下記組成式で示されるものである
ことが好ましい。 T100-a-b-c-e-fabNbceGaf 但し、TはFe、Co、Niのうち少なくともFeを含
む1種以上の元素を表し、MはV、Mn、Mo、Ta、
W、Crのうち少なくとも1種以上の元素を表し、Xは
B、P、Cのうちの少なくともBを含む1種以上の元素
を表し、ZはZr、Ti、Hf、Al、Y及び希土類元
素のうちの少なくとも1種以上の元素を表し、組成比を
示すa、b、c、e、fは原子%で、0≦a≦3、2≦
b≦18、4≦c≦8、0≦e≦3、0<f≦3であ
る。
It is preferable that the soft magnetic alloy having the fine crystal structure of the present invention having the above-mentioned structure is represented by the following composition formula. T 100-abcef M a X b N b c Z e G a f where T represents one or more elements including at least Fe among Fe, Co, and Ni, and M represents V, Mn, Mo, Ta,
X represents at least one element among W, Cr, X represents one or more elements containing at least B among B, P, and C, and Z represents Zr, Ti, Hf, Al, Y, and a rare earth element. A, b, c, e, and f, which represent at least one element among the above, and indicate the composition ratio, are atomic%, and 0 ≦ a ≦ 3, 2 ≦
b ≦ 18, 4 ≦ c ≦ 8, 0 ≦ e ≦ 3, and 0 <f ≦ 3.

【0013】また、上記構成の本発明の微細結晶組織を
有する軟磁性合金は、下記組成式で示されるものである
ことが好ましい。 T100-a-b-c-d-e-fabNbcM’deGaf 但し、TはFe、Co、Niのうち少なくともFeを含
む1種以上の元素を表し、MはV、Mn、Mo、Ta、
W、Crのうち少なくとも1種以上の元素を表し、Xは
B、P、Cのうちの少なくともBを含む1種以上の元素
を表し、M’はPt、Au、Pd、Ag、Cuのうちの
少なくとも1種以上の元素を表し、ZはZr、Ti、H
f、Al、Y及び希土類元素のうちの少なくとも1種以
上の元素を表し、組成比を示すa、b、c、d、e、f
は原子%で、0≦a≦3、2≦b≦18、4≦c≦8、
0<d≦3、0≦e≦3、0<f≦3である。
Further, the soft magnetic alloy having a fine crystal structure of the present invention having the above-mentioned structure is preferably represented by the following composition formula. T 100-abcdef M a X b Nb c M 'd Z e Ga f where, T is expressed Fe, Co, one or more elements including at least Fe of Ni, M is V, Mn, Mo, Ta,
W represents at least one element of Cr, X represents one or more elements containing at least B of B, P, and C, and M ′ represents one of Pt, Au, Pd, Ag, and Cu. Z represents Zr, Ti, H
a, b, c, d, e, f representing at least one of f, Al, Y and rare earth elements
Is atomic%, 0 ≦ a ≦ 3, 2 ≦ b ≦ 18, 4 ≦ c ≦ 8,
0 <d ≦ 3, 0 ≦ e ≦ 3, and 0 <f ≦ 3.

【0014】また、上記のいずれかの組成式で示される
本発明の微細結晶組織を有する軟磁性合金において、上
記組成式中、組成比を示すa、b、cは原子%で、0.
1≦a≦1、8≦b≦13、5≦c≦7であることがよ
り好ましい。また、上記のT100-a-b-c-d-eabNbc
M’de 、又はT100-a-b-c-d-e-fabNbcM’d
eGaf なる組成式中、組成比を示すdは原子%で、0
<d≦0.1であることがより好ましい。また、上記の
100-a-b-c-d-eabNbcM’de 、又はT
100-a-b-c-e-f abNbceGaf 、又はT
100-a-b-c-d-e-fabNbcM’deGaf なる組成式
中、組成比を示すeは原子%で、0<e≦2であること
がより好ましい。また、上記のT100-a-b-c-e-fab
NbceGaf 、又はT100-a-b-c-d-e-fabNb
cM’deGaf なる組成式中、組成比を示すfは原子
%で、0<f≦1であることがより好ましい。
Further, it is represented by any one of the above formulas.
In the soft magnetic alloy having a fine crystal structure of the present invention,
In the above composition formulas, a, b, and c indicating the composition ratios are represented by atomic%, and are 0.1%.
1 ≦ a ≦ 1, 8 ≦ b ≦ 13, and 5 ≦ c ≦ 7.
Is more preferable. In addition, the above T100-abcdeMaXbNbc
M 'dZe Or T100-abcdefMaXbNbcM 'dZ
eGaf In the composition formula, d indicating the composition ratio is atomic%, and 0
It is more preferable that <d ≦ 0.1. Also, the above
T100-abcdeMaXbNbcM 'dZe Or T
100-abcefM aXbNbcZeGafOr T
100-abcdefMaXbNbcM 'dZeGaf Composition formula
In the formula, e indicating the composition ratio is atomic%, and 0 <e ≦ 2.
Is more preferred. In addition, the above T100-abcefMaXb
NbcZeGafOr T100-abcdefMaXbNb
cM 'dZeGaf In the formula, f indicating the composition ratio is an atom
%, It is more preferable that 0 <f ≦ 1.

【0015】さらにまた、上記のいずれかの構成の本発
明の微細結晶組織を有する軟磁性合金は、1kHzの実
効透磁率が33000以上を示すことができる。
Further, the soft magnetic alloy having a fine crystal structure of the present invention having any one of the above structures can exhibit an effective magnetic permeability at 1 kHz of 33,000 or more.

【0016】また、本発明の微細結晶組織を有する軟磁
性合金の製造方法は、合金溶湯を急冷することにより非
晶質相とFeとBの化合物相あるいは非晶質相とFeと
Bの化合物相とbcc−Fe相から構成される複相組織
からなる合金を形成した後、この合金に熱処理を施して
微細なbcc−Fe相の結晶粒を析出させることを特徴
とする。このような本発明の微細結晶組織を有する軟磁
性合金の製造方法は、本発明の微細結晶組織を有する軟
磁性合金の製造に好適に用いられる。
Further, the method for producing a soft magnetic alloy having a fine crystal structure according to the present invention is characterized in that the molten alloy is rapidly cooled to form an amorphous phase and a compound phase of Fe and B or an amorphous phase and a compound phase of Fe and B. After forming an alloy having a multi-phase structure composed of a phase and a bcc-Fe phase, the alloy is subjected to a heat treatment to precipitate fine bcc-Fe phase crystal grains. Such a method for producing a soft magnetic alloy having a fine crystal structure of the present invention is suitably used for producing a soft magnetic alloy having a fine crystal structure of the present invention.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の微細結晶組織を有
する軟磁性合金とその製造方法の実施形態について説明
する。まず、本発明の微細結晶組織を有する軟磁性合金
について説明する。本発明の微細結晶組織を有する軟磁
性合金は、合金溶湯を急冷した後の組織が非晶質相とF
eとBの化合物相あるいは非晶質相とFeとBの化合物
相とbcc−Fe相から構成される複相組織からなる合
金に熱処理が施され、微細なbcc−Fe相の結晶粒を
析出させてなるものである。なお、以下に示す組成は、
分析値を元にした組成式である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of a soft magnetic alloy having a fine crystal structure and a method for producing the same according to the present invention will be described. First, the soft magnetic alloy having a fine crystal structure of the present invention will be described. The soft magnetic alloy having a fine crystalline structure according to the present invention has an amorphous phase and an F phase after quenching the molten alloy.
Heat treatment is applied to an alloy having a dual phase structure composed of a compound phase of e and B or an amorphous phase, a compound phase of Fe and B, and a bcc-Fe phase to precipitate fine bcc-Fe phase crystal grains. It is made to let. The composition shown below is
It is a composition formula based on an analysis value.

【0018】本発明の微細結晶組織を有する軟磁性合金
は、下記組成式で示すことができる。 T100-a-b-cabNbc 但し、TはFe、Co、Niのうち少なくともFeを含
む1種以上の元素を表し、MはV、Mn、Mo、Ta、
W、Crのうち少なくとも1種以上の元素を表し、Xは
B、P、Cのうちの少なくともBを含む1種以上の元素
を表し、組成比を示すa、b、cは原子%(at%)
で、0≦a≦3、2≦b≦18、4≦c≦8である。
The soft magnetic alloy having a fine crystal structure of the present invention can be represented by the following composition formula. T 100-abc M a X b Nb c where, T is expressed Fe, Co, one or more elements including at least Fe of Ni, M is V, Mn, Mo, Ta,
X represents at least one element among W, Cr, X represents one or more elements containing at least B among B, P, and C, and a, b, and c indicating composition ratios are atomic% (at %)
Where 0 ≦ a ≦ 3, 2 ≦ b ≦ 18, and 4 ≦ c ≦ 8.

【0019】また、本発明の微細結晶組織を有する軟磁
性合金は、上記のT100-a-b-ca bNbcなる組成の合
金溶湯に、非晶質形成能を向上させるために、Pt、A
u、Pd、Ag、Cuのうちの少なくとも1種以上の元
素M’や、Zr、Ti、Hf、Al、Y及び希土類元素
のうちの少なくとも1種以上の元素Zを添加した下記組
成式で示されるものであってもよい。 T100-a-b-c-d-eabNbcM’de 但し、TはFe、Co、Niのうち少なくともFeを含
む1種以上の元素を表し、MはV、Mn、Mo、Ta、
W、Crのうち少なくとも1種以上の元素を表し、Xは
B、P、Cのうちの少なくともBを含む1種以上の元素
を表し、M’はPt、Au、Pd、Ag、Cuのうちの
少なくとも1種以上の元素を表し、ZはZr、Ti、H
f、Al、Y及び希土類元素のうちの少なくとも1種以
上の元素を表し、組成比を示すa、b、c、d、eは原
子%(at%)で、0≦a≦3、2≦b≦18、4≦c
≦8、0<d≦3、0≦e≦3である。
Further, the soft magnet having the fine crystal structure of the present invention
The conductive alloy has the above-mentioned T100-abcMaX bNbcComposition
In order to improve the ability to form an amorphous phase in a molten gold, Pt, A
element of at least one of u, Pd, Ag, and Cu
Element M ', Zr, Ti, Hf, Al, Y and rare earth elements
The following group to which at least one or more elements Z are added
It may be represented by a formula. T100-abcdeMaXbNbcM 'dZe However, T contains at least Fe among Fe, Co, and Ni.
M represents V, Mn, Mo, Ta,
X represents at least one element of W and Cr, and X is
At least one element containing at least B among B, P and C
M ′ represents Pt, Au, Pd, Ag, or Cu
Z represents Zr, Ti, H
at least one of f, Al, Y and rare earth elements
A, b, c, d, and e, which represent the above elements and indicate the composition ratio, are
0% ≦ a ≦ 3, 2 ≦ b ≦ 18, 4 ≦ c
≦ 8, 0 <d ≦ 3, 0 ≦ e ≦ 3.

【0020】また、本発明の微細結晶組織を有する軟磁
性合金は、上記のT100-a-b-ca bNbcなる組成の合
金溶湯に、非晶質形成能を向上させるためにZr、T
i、Hf、Al、Y及び希土類元素のうちの少なくとも
1種以上の元素Zを添加し、Feを主成分とするbcc
相(体心立方晶の相)の結晶粒径を微細化させるために
Gaを添加した下記組成式で示されるものであってもよ
い。 T100-a-b-c-e-fabNbceGaf 但し、TはFe、Co、Niのうち少なくともFeを含
む1種以上の元素を表し、MはV、Mn、Mo、Ta、
W、Crのうち少なくとも1種以上の元素を表し、Xは
B、P、Cのうちの少なくともBを含む1種以上の元素
を表し、ZはZr、Ti、Hf、Al、Y及び希土類元
素のうちの少なくとも1種以上の元素を表し、組成比を
示すa、b、c、e、fは原子%(at%)で、0≦a
≦3、2≦b≦18、4≦c≦8、0≦e≦3、0<f
≦3である。
Further, the soft magnet having the fine crystal structure of the present invention
The conductive alloy has the above-mentioned T100-abcMaX bNbcComposition
In order to improve the ability to form an amorphous phase, Zr, T
i, Hf, Al, Y and at least one of the rare earth elements
Bcc containing at least one element Z and containing Fe as a main component
To refine the crystal grain size of the phase (body-centered cubic phase)
It may be represented by the following composition formula to which Ga is added.
No. T100-abcefMaXbNbcZeGaf However, T contains at least Fe among Fe, Co, and Ni.
M represents V, Mn, Mo, Ta,
X represents at least one element of W and Cr, and X is
At least one element containing at least B among B, P and C
And Z is Zr, Ti, Hf, Al, Y and a rare earth element
Represents at least one element of the elements
A, b, c, e, and f shown are atomic% (at%) and 0 ≦ a
≦ 3, 2 ≦ b ≦ 18, 4 ≦ c ≦ 8, 0 ≦ e ≦ 3, 0 <f
≦ 3.

【0021】また、本発明の微細結晶組織を有する軟磁
性合金は、上記のT100-a-b-ca bNbcなる組成の合
金溶湯に、非晶質形成能を向上させるためにPt、A
u、Pd、Ag、Cuのうちの少なくとも1種以上の元
素M’や、Zr、Ti、Hf、Al、Y及び希土類元素
のうちの少なくとも1種以上の元素Zを添加し、bcc
−Fe相の結晶粒径を微細化させるためにGaを添加し
た下記組成式で示されるものであってもよい。 T100-a-b-c-d-e-fabNbcM’deGaf 但し、TはFe、Co、Niのうち少なくともFeを含
む1種以上の元素を表し、MはV、Mn、Mo、Ta、
W、Crのうち少なくとも1種以上の元素を表し、Xは
B、P、Cのうちの少なくともBを含む1種以上の元素
を表し、M’はPt、Au、Pd、Ag、Cuのうちの
少なくとも1種以上の元素を表し、ZはZr、Ti、H
f、Al、Y及び希土類元素のうちの少なくとも1種以
上の元素を表し、組成比を示すa、b、c、d、e、f
は原子%(at%)で、0≦a≦3、2≦b≦18、4
≦c≦8、0<d≦3、0≦e≦3、0<f≦3であ
る。
Further, the soft magnet having the fine crystal structure of the present invention
The conductive alloy has the above-mentioned T100-abcMaX bNbcComposition
Pt, A to improve the ability to form amorphous
element of at least one of u, Pd, Ag, and Cu
Element M ', Zr, Ti, Hf, Al, Y and rare earth elements
Adding at least one element Z among
-Addition of Ga to reduce the grain size of Fe phase
Alternatively, it may be represented by the following composition formula. T100-abcdefMaXbNbcM 'dZeGaf However, T contains at least Fe among Fe, Co, and Ni.
M represents V, Mn, Mo, Ta,
X represents at least one element of W and Cr, and X is
At least one element containing at least B among B, P and C
M ′ represents Pt, Au, Pd, Ag, or Cu
Z represents Zr, Ti, H
at least one of f, Al, Y and rare earth elements
A, b, c, d, e, f representing the above elements and indicating the composition ratio
Is atomic% (at%), 0 ≦ a ≦ 3, 2 ≦ b ≦ 18, 4
≦ c ≦ 8, 0 <d ≦ 3, 0 ≦ e ≦ 3, 0 <f ≦ 3
You.

【0022】上記のいずれかの組成式で示される本発明
の微細結晶組織を有する軟磁性合金において、上記組成
式中、組成比を示すa、b、cは原子%で、0.1≦a
≦1、8≦b≦13、5≦c≦7であることがより好ま
しい。また、上記のT100-a-b-c-d-eabNbcM’d
e 、又はT100-a-b-c-d-e-fabNbcM’deGa
f なる組成式中、組成比を示すdは原子%で、0<d
≦0.1であることがより好ましい。また、上記のT
100-a-b-c-d-eabNbcM’de 、又はT
100-a-b-c-e-f abNbceGaf 、又はT
100-a-b-c-d-e-fabNbcM’deGaf なる組成式
中、組成比を示すeは原子%で、0<e≦2であること
がより好ましい。また、上記のT100-a-b-c-e-fab
NbceGaf 、又はT100-a-b-c-d-e-fabNb
cM’deGaf なる組成式中、組成比を示すfは原子
%で、0<f≦1であることがより好ましい。
The present invention represented by any one of the above formulas
Soft magnetic alloy having a fine crystal structure of
In the formula, a, b, and c indicating the composition ratio are atomic%, and 0.1 ≦ a
≦ 1, 8 ≦ b ≦ 13, and 5 ≦ c ≦ 7 are more preferable.
New In addition, the above T100-abcdeMaXbNbcM 'd
Ze Or T100-abcdefMaXbNbcM 'dZeGa
f In the composition formula, d indicating the composition ratio is atomic%, and 0 <d
It is more preferred that ≦ 0.1. In addition, the above T
100-abcdeMaXbNbcM 'dZe Or T
100-abcefM aXbNbcZeGafOr T
100-abcdefMaXbNbcM 'dZeGaf Composition formula
In the formula, e indicating the composition ratio is atomic%, and 0 <e ≦ 2.
Is more preferred. In addition, the above T100-abcefMaXb
NbcZeGafOr T100-abcdefMaXbNb
cM 'dZeGaf In the formula, f indicating the composition ratio is an atom
%, It is more preferable that 0 <f ≦ 1.

【0023】本発明の微細結晶組織を有する軟磁性合金
は、平均結晶粒径が100nm以下、好ましくは30n
m以下の微細なbcc−Fe相からなる微結晶質相を主
体とし、該微結晶質相とその粒界に存在する粒界非晶質
相とからなる組織から構成されており、高い飽和磁束密
度と優れた透磁率を示すうえ、低保磁力を示す。それ
は、合金溶湯を急冷した後の合金組織が非晶質相以外に
FeとBの化合物相あるいはFeとBの化合物相とbc
c−Fe相が析出した複相組織となっており、このFe
とBの化合物がbcc−Feの結晶の核の生成を促進さ
せて、bcc−Feの結晶粒を微細化するために、結晶
析出温度が下がるので、熱処理により析出する微細なb
cc−Feの結晶粒が多くなり、また、析出したbcc
−Feの結晶粒が100nm以下と微細なために、結晶
磁気異方性がbcc構造の結晶粒子間の磁気相互作用に
より平均化され、みかけの結晶磁気異方性が小さくなる
ためであると考えられる。
The soft magnetic alloy having a fine crystal structure of the present invention has an average crystal grain size of 100 nm or less, preferably 30 nm.
m, which is mainly composed of a microcrystalline phase consisting of a fine bcc-Fe phase of m or less, and has a structure composed of the microcrystalline phase and a grain boundary amorphous phase present at the grain boundaries, and has a high saturation magnetic flux. In addition to showing density and excellent magnetic permeability, it shows low coercive force. It is because the alloy structure after quenching the molten alloy has a compound phase of Fe and B or a compound phase of Fe and B in addition to the amorphous phase and bc.
It has a dual phase structure in which a c-Fe phase is precipitated.
And the compound of B promote the generation of bcc-Fe crystal nuclei and reduce the crystal precipitation temperature in order to refine the bcc-Fe crystal grains.
The crystal grains of cc-Fe increase, and the precipitated bcc
It is considered that the crystal magnetic anisotropy is averaged due to the magnetic interaction between the crystal grains of the bcc structure and the apparent crystal magnetic anisotropy is reduced because the crystal grains of -Fe are as fine as 100 nm or less. Can be

【0024】また、本発明の軟磁性合金は、合金溶湯を
急冷することにより非晶質相とFeとBの化合物相ある
いは非晶質相とFeとBの化合物相とbcc−Fe相か
ら構成される複相組織からなる合金を形成した後、この
合金に熱処理を施して微細なbcc−Fe相の結晶粒を
析出させて得られたものであるので、1kHzの実効透
磁率が10000以上の値を示すことができる。
Further, the soft magnetic alloy of the present invention comprises an amorphous phase and a compound phase of Fe and B or an amorphous phase, a compound phase of Fe and B and a bcc-Fe phase by rapidly cooling the molten alloy. After forming an alloy having a multi-phase structure, the alloy is heat-treated to precipitate fine bcc-Fe phase crystal grains, so that the effective magnetic permeability at 1 kHz is 10,000 or more. Value can be shown.

【0025】上記の組成系の本発明の軟磁性合金におい
て、主成分であるFe、Co、Niは、磁性を担う元素
であり、高い飽和磁束密度と優れた軟磁気特性を得るた
めに重要である。上記T100-a-b-cabNbcなる組成
の合金においては、磁性を担う元素Tの添加量(組成
比)を示す100−a−b−cの値は、71原子%以上
94原子%以下であり、また、上記元素M’や元素Zを
含む場合、磁性を担う元素Tの添加量(組成比)を示す
100−a−b−c−d−eの値は65原子%以上94
原子%より小さく、また、上記元素Zや元素Gaを含む
場合、磁性を担う元素Tの添加量(組成比)を示す10
0−a−b−c−e−fの値は65原子%以上94原子
%より小さく、また、上記元素M’や元素Zや元素Ga
を含む場合、磁性を担う元素Tの添加量(組成比)を示
す100−a−b−c−d−e−fの値は62原子%以
上94原子%より小さい。上記の磁性を担う元素Tの添
加量が94原子%を超えると合金溶湯を単ロール法等の
液体急冷法によって急冷したときに、急冷後の合金の組
織が良好な非晶質相を有することが困難になり、この結
果、熱処理してから得られる軟磁性合金の組織が不均一
になって高い透磁率が得られないので好ましくない。
In the soft magnetic alloy of the present invention having the above composition system, the main components, Fe, Co, and Ni, are elements that contribute to magnetism and are important for obtaining a high saturation magnetic flux density and excellent soft magnetic properties. is there. In the alloy having the composition of T 100-abc M a X b Nb c, the value of 100-abc indicating the addition amount (composition ratio) of the element T responsible for magnetism is 71 to 94 atomic%. In addition, when the element M ′ or the element Z is included, the value of 100-a-b-c-d-e indicating the amount of addition (composition ratio) of the element T responsible for magnetism is 65 atomic% to 94 atomic%.
In the case where the content is smaller than the atomic% and the element Z or the element Ga is contained, the addition amount (composition ratio) of the element T which contributes to magnetism is 10
The value of 0-abc-ef is 65 atomic% or more and less than 94 atomic%, and the above-mentioned element M ′, element Z, and element Ga
Is included, the value of 100-abcdcef indicating the amount of addition (composition ratio) of the element T responsible for magnetism is at least 62 atomic% and less than 94 atomic%. When the addition amount of the element T bearing the above magnetism exceeds 94 atomic%, when the molten alloy is quenched by a liquid quenching method such as a single roll method, the alloy structure after quenching has a favorable amorphous phase. Is difficult, and as a result, the structure of the soft magnetic alloy obtained after the heat treatment is not uniform, so that high magnetic permeability cannot be obtained, which is not preferable.

【0026】また、飽和磁束密度(Bs)が1.5T以
上を得るためには、上記元素Tの添加量は75原子%以
上とすることが好ましいので、この磁性を担う元素Tの
添加量(組成比)を75原子%以上94原子%とした。
In order to obtain a saturation magnetic flux density (Bs) of 1.5 T or more, the addition amount of the element T is preferably set to 75 atomic% or more. Composition ratio) is set to 75 atomic% or more and 94 atomic%.

【0027】また、Feの一部は、磁歪等の調整のため
にCo,Niのうち1種または2種以上の元素で置換し
てもよく、この場合、好ましくはFeの25%以下とす
るのがよい。この範囲外であると透磁率が劣化する。上
記組成式中の元素Tとしては、少なくともFeを選択す
るのが、低コストとできる点、飽和磁束密度を高くでき
る点で好ましい。
A part of Fe may be replaced by one or more elements of Co and Ni in order to adjust magnetostriction and the like. In this case, the content of Fe is preferably 25% or less of Fe. Is good. Outside this range, the magnetic permeability deteriorates. It is preferable to select at least Fe as the element T in the above composition formula, since it can reduce the cost and increase the saturation magnetic flux density.

【0028】上記組成式中の元素XのうちのBには、軟
磁性合金の非晶質形成能を高める効果、結晶組織の粗大
化を防ぐ効果、および熱処理工程において磁気特性に悪
影響を及ぼす化合物相の生成を抑制する効果があると考
えられる。また、上記元素XのうちのPやCは、Nbや
上記元素ZのうちZr、Ti、Hfとの親和力、特に、
Zrとの親和力が強いため、Feを主成分とするbcc
相(体心立方の相)に固溶せず、非晶質相に残留し、B
と同様の役目をし、飽和磁束密度の減少を少なくでき、
なおかつ、比抵抗を上げることができ、透磁率等の軟磁
気特性の向上が可能である。PやCは安価であり、これ
らP及び/又はCの添加することにより、BやNbや元
素Zの添加量を少なくしても、飽和磁束密度や磁歪を劣
化させることなく、透磁率等の軟磁気特性を上げること
ができるので、コストを低く抑えることができる。元素
XとしてBを必須として含むようにすると、軟磁気特性
を向上できる点で好ましい。
B among the elements X in the above composition formula includes a compound having an effect of increasing the amorphous forming ability of the soft magnetic alloy, an effect of preventing the crystal structure from being coarsened, and a compound having a bad influence on the magnetic properties in the heat treatment step. It is considered that there is an effect of suppressing generation of a phase. Further, P and C in the element X have an affinity with Zr, Ti, and Hf in Nb and the element Z, particularly,
Since it has a strong affinity with Zr, bcc containing Fe as the main component
Phase does not form a solid solution in the phase (body-centered cubic phase) but remains in the amorphous phase.
In the same way as above, the decrease in saturation magnetic flux density can be reduced,
In addition, the specific resistance can be increased, and soft magnetic characteristics such as magnetic permeability can be improved. P and C are inexpensive. By adding these P and / or C, even if the addition amount of B, Nb or the element Z is reduced, the saturation magnetic flux density and the magnetostriction are not deteriorated, and the permeability and the like can be reduced. Since the soft magnetic characteristics can be improved, the cost can be reduced. It is preferable to include B as the element X as an essential element in that the soft magnetic characteristics can be improved.

【0029】元素Xの添加量を示すbが、2原子%未満
では、粒界の非晶質相が不安定となるため、十分な添加
効果が得られない。また、bが18原子%を越えると、
熱処理後においてB−Nb系、B−M(Zr、Ti、H
f)系およびFe−B系において、ホウ化物の生成傾向
が強くなり、微細結晶組織を得るための熱処理条件が制
約され、良好な軟磁気特性が得られなくなる。このよう
に元素Xの添加量を適切にすることで、析出する微細結
晶相の平均結晶粒径を100nm以下、好ましくは30
nm以下に調整することができる。従って、上記元素X
の添加量を示すbは、2原子%以上18原子%以下とさ
れる。また、元素Xの添加量を示すbは、8原子%以上
13原子以下とすることが好ましい。元素Xの添加量を
示すbが13原子%を越えると、飽和磁束密度が低下す
るために好ましくない。また、bが8原子%未満では、
急冷後の合金において比較的粗大な結晶相が存在するよ
うになり、この合金を熱処理後に微細組織が得られにく
いために好ましくない。
If b, which indicates the added amount of the element X, is less than 2 atomic%, the amorphous phase at the grain boundary becomes unstable, so that a sufficient effect of addition cannot be obtained. When b exceeds 18 atomic%,
After heat treatment, B-Nb-based, BM (Zr, Ti, H
In the f) system and the Fe-B system, the tendency of boride formation is increased, the heat treatment conditions for obtaining a fine crystal structure are restricted, and good soft magnetic properties cannot be obtained. By adjusting the addition amount of the element X in this manner, the average crystal grain size of the fine crystal phase to be precipitated is 100 nm or less, preferably 30 nm or less.
nm or less. Therefore, the above element X
Is 2 atomic% or more and 18 atomic% or less. In addition, it is preferable that b indicating the amount of addition of the element X be 8 atom% or more and 13 atoms or less. If b, which indicates the amount of the element X added, exceeds 13 atomic%, the saturation magnetic flux density is undesirably reduced. When b is less than 8 atomic%,
A relatively coarse crystal phase is present in the alloy after quenching, and it is not preferable because it is difficult to obtain a fine structure after heat treatment of this alloy.

【0030】上記組成式中のNbは、α-Feに対して
ほとんど固溶しないとされるが 、合金溶湯を急冷して
合金の組織が非晶質相を有するようにすることで、Nb
を過飽和に固溶させ、この後に施す熱処理によりNbの
固溶量を調節して一部結晶化し、微細結晶相として析出
させることで、得られる軟磁性合金の軟磁気特性を向上
させる作用がある。また、微細結晶相を析出させ、その
微細結晶相の結晶粒の粗大化を抑制するには、結晶粒成
長の障害となり得る非晶質相を粒界に残存させることが
必要であると考えられる。さらに、この粒界非晶質相
は、熱処理温度の上昇によってα−Feから排出される
Nbを固溶することで軟磁気特性を劣化させるFe−N
b系化合物の生成を抑制すると考えられる。よって、F
e−Nb系の合金に元素XとしてBを添加することが好
ましい。また、本発明の軟磁性合金では、材料を酸化さ
せることなく、非晶質相を得やすくするためには、酸化
しにくく、かつ非晶質形成能の特に高いNbを含むよう
にすることが好ましい。Nbは、比較的遅い拡散種であ
り、Nbの添加は、微細結晶核の成長速度を小さくする
効果、非晶質形成能を持つと考えられ、組織の微細化に
有効である。また、Nbは、酸化物の生成自由エネルギ
ーの絶対値が小さく、熱的に安定であり、酸化物を生成
しにくいため、合金溶湯を急冷する際に材料の酸化を防
止するものとして有効である。
Nb in the above composition formula is considered to hardly form a solid solution with α-Fe. However, by rapidly cooling the molten alloy so that the structure of the alloy has an amorphous phase,
Has a function of improving the soft magnetic properties of the obtained soft magnetic alloy by forming a solid solution in a supersaturated state, adjusting a solid solution amount of Nb by a heat treatment performed thereafter, partially crystallizing and precipitating as a fine crystalline phase. . Further, in order to precipitate a fine crystal phase and to suppress the coarsening of the crystal grains of the fine crystal phase, it is considered that it is necessary to leave an amorphous phase which may be an obstacle to crystal grain growth at the grain boundary. . Further, the grain boundary amorphous phase is a solid solution of Nb discharged from α-Fe due to an increase in heat treatment temperature, thereby deteriorating soft magnetic characteristics.
It is considered that the formation of the b-based compound is suppressed. Therefore, F
It is preferable to add B as the element X to the e-Nb alloy. Further, in the soft magnetic alloy of the present invention, in order to easily obtain an amorphous phase without oxidizing the material, it is preferable to include Nb which is hardly oxidized and has a particularly high amorphous forming ability. preferable. Nb is a relatively slow diffusion species, and the addition of Nb is considered to have the effect of reducing the growth rate of fine crystal nuclei and the ability to form an amorphous phase, and is effective in making the structure finer. In addition, Nb has a small absolute value of free energy for forming oxides, is thermally stable, and hardly generates oxides. Therefore, Nb is effective as a material for preventing oxidization of a material when rapidly cooling a molten alloy. .

【0031】Nbの添加量を示すcが4原子%未満で
は、核成長速度を小さくする効果が小さくなり、結晶粒
径が粗大化して軟磁性が低下する。Nbの添加量を示す
cが8原子%を越えると、Nb−B系またはFe−Nb
系の化合物の生成傾向が大きくなり、特性が低下してし
まう。従って、Nbの添加量としては、4原子%以上8
原子%以下とすることが好ましい。また、Nbの添加量
を示すcは、5原子%以上7原子%以下とすることが、
得られる微細結晶組織を有する軟磁性合金の磁気的特性
を最も好ましい範囲にすることができる点で好ましい。
If c, which represents the amount of Nb added, is less than 4 atomic%, the effect of reducing the nucleus growth rate is reduced, and the crystal grain size becomes coarse, resulting in a decrease in soft magnetism. If c, which indicates the amount of Nb added, exceeds 8 atomic%, Nb-B or Fe-Nb
The tendency of formation of the system compound increases, and the characteristics are deteriorated. Therefore, the addition amount of Nb is 4 atom% or more and 8% or more.
It is preferably at most atomic%. In addition, c indicating the amount of Nb added is set to 5 atom% or more and 7 atom% or less.
It is preferable because the magnetic properties of the obtained soft magnetic alloy having a fine crystal structure can be set in the most preferable range.

【0032】また、本発明の軟磁性合金には、微細結晶
核の成長速度を小さくする効果と、非晶質形成能を有
し、かつ酸化しにくい元素Mとして、V、Mn、Mo、
Ta、W、Crのいずれか1種または2種以上が添加さ
れていてもよい。こららの中でも特にMoは、酸化物の
生成自由エネルギーの絶対値が小さく、熱的に安定であ
り、酸化物を生成しにくい。元素Mの添加量を示すa
は、0原子%以上3原子%以下、好ましくは0原子%以
上1原子%以下とされる。元素Mの添加量を示すaが3
原子%を越えると、合金溶湯を急冷直後の合金の組織が
有する非晶質相が均一とすることができす、得られる軟
磁性合金の軟磁性が低くなってしまう。また、元素Mの
添加量を示すaは、0.1原子%以上1原子%以下とす
ることが、合金溶湯を急冷直後の合金の組織が有する非
晶質相が均一になり易い点でより好ましい。
Further, the soft magnetic alloy of the present invention has the effect of reducing the growth rate of fine crystal nuclei, the ability to form an amorphous phase, and the elements M that are not easily oxidized.
One or more of Ta, W, and Cr may be added. Among these, Mo is particularly small in absolute value of free energy of formation of oxide, is thermally stable, and is hard to form oxide. A indicating the amount of element M added
Is from 0 atomic% to 3 atomic%, preferably from 0 atomic% to 1 atomic%. A indicating the addition amount of the element M is 3
If the content exceeds the atomic%, the amorphous phase of the alloy structure immediately after quenching the molten alloy can be uniform, and the soft magnetism of the obtained soft magnetic alloy will be low. Further, a indicating the addition amount of the element M is set to be 0.1 atomic% or more and 1 atomic% or less in that the amorphous phase in the structure of the alloy immediately after quenching the molten alloy tends to be uniform. preferable.

【0033】また、本発明の軟磁性合金には、非晶質形
成能を向上させるために元素Zとして、Zr、Ti、H
f、Al、Y及び希土類元素のうちの少なくとも1種以
上の元素が添加されていてもよい。ここでの希土類元素
としては、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、E
u、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu)
のうちから選択して用いられる。上記元素ZのうちZ
r、Hfは非晶質形成能が特に高く、Zr、Hfの一部
はTiと置換することができる。上記元素ZのうちのZ
r、Hfは、α-Feに対して ほとんど固溶しないとさ
れるが 、合金溶湯を急冷して合金の組織が非晶質相を
有するようにすることで、Zrと Hfを過飽和に固溶
させ、この後に施す熱処理によりこれら元素の固溶量を
調節して一部結晶化し、微細結晶相として析出させるこ
とで、得られる軟磁性合金の軟磁気特性を向上させる作
用がある。また、微細結晶相を析出させ、その微細結晶
相の結晶粒の粗大化を抑制するには、結晶粒成長の障害
となり得る非晶質相を粒界に残存させることが必要であ
ると考えられる。さらに、この粒界非晶質相は、熱処理
温度の上昇によってα−Feから排出されるZr、Hf
等の元素Mを固溶することで軟磁気特性を劣化させるF
e−Z系化合物の生成を抑制すると考えられる。また、
Zr、Hfのうち、Hfは非常に高価な元素であるた
め、原料コストを考慮すると、Zrを含むことがより好
ましい。こうした元素Zは、比較的遅い拡散種であり、
元素Zの添加は、微細結晶核の成長速度を小さくする効
果、非晶質形成能を持つと考えられ、組織の微細化に有
効である。
In the soft magnetic alloy of the present invention, Zr, Ti, H
At least one or more of f, Al, Y and rare earth elements may be added. The rare earth elements here include La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, E
u, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu)
It is used by selecting from among them. Z of the above elements Z
r and Hf have particularly high amorphous forming ability, and a part of Zr and Hf can be replaced with Ti. Z of the above elements Z
Although it is said that r and Hf hardly form a solid solution with α-Fe, Zr and Hf are super-saturated by rapidly cooling the molten alloy so that the structure of the alloy has an amorphous phase. The subsequent heat treatment adjusts the solid solution amount of these elements to partially crystallize and precipitate as a fine crystalline phase, thereby improving the soft magnetic properties of the obtained soft magnetic alloy. Further, in order to precipitate a fine crystal phase and to suppress the coarsening of the crystal grains of the fine crystal phase, it is considered that it is necessary to leave an amorphous phase which may be an obstacle to crystal grain growth at the grain boundary. . Further, this grain boundary amorphous phase is formed by Zr and Hf discharged from α-Fe due to an increase in the heat treatment temperature.
Dissolves the element M such as
It is considered that the formation of the eZ-based compound is suppressed. Also,
Among Zr and Hf, Hf is a very expensive element, and therefore, it is more preferable to include Zr in consideration of the raw material cost. Such an element Z is a relatively slow diffusing species,
The addition of the element Z is considered to have the effect of reducing the growth rate of the fine crystal nuclei and the ability to form an amorphous phase, and is effective in miniaturizing the structure.

【0034】上記元素ZのうちAlは半金属元素として
知られており、Feを主成分とする体心立方晶の相(b
cc−Fe相)に固溶する。また、Alには、軟磁性合
金の電気抵抗を上昇させ、鉄損を低下させる効果がある
が、Alはその効果が特に大きい。上記元素Zのうち
Y、希土類元素(La、Ce、Pr、Nd、Pm、S
m、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、
Lu)は非晶質形成能を有する元素であり、また、選択
する元素の種類は添加量を調整することにより、軟磁性
合金中の非晶質相の体積分率をコントロールできる。そ
れは、Yや上記希土類元素は、Feを主成分とするbc
c相(体心立方の相)に固溶せず、非晶質相に残留し、
また、用いる元素を変更することにより、磁歪を制御し
て、磁気特性を向上させることができる。
Of the above-mentioned element Z, Al is known as a metalloid element, and a body-centered cubic phase (b
(cc-Fe phase). Al has the effect of increasing the electrical resistance of the soft magnetic alloy and reducing iron loss, but Al has a particularly large effect. Among the above elements Z, Y, rare earth elements (La, Ce, Pr, Nd, Pm, S
m, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb,
Lu) is an element having an ability to form an amorphous phase, and the type of the selected element can control the volume fraction of the amorphous phase in the soft magnetic alloy by adjusting the amount of addition. The reason is that Y and the rare earth element are bc mainly composed of Fe.
It does not dissolve in c phase (body-centered cubic phase) but remains in the amorphous phase,
Further, by changing the element used, the magnetostriction can be controlled and the magnetic characteristics can be improved.

【0035】元素Zの添加量を示すeが3原子%を越え
ると、これらの元素は酸化しやすいために、上記合金溶
湯を急冷するときに材料が酸化し易く、急冷後の合金の
組織が有する非晶質相を均一に形成するのが困難となっ
てしまう。また、元素ZとしてY、希土類元素のうち少
なくとも1種以上の元素が添加される場合、元素Zの添
加量を示すeは、2原子%以下とすることが、少量の添
加で実効透磁率を向上でき、しかも保磁力を低くして、
軟磁気特性を向上でき、高価な上記元素M、Nbまたは
Bの添加量を減らすことができる点で好ましい。また、
本発明の軟磁性合金に、特に、元素Zとして希土類元素
が添加されている場合には、合金溶湯を急冷した後の合
金組織が非晶質相以外にFeとBの化合物相が析出し易
く、このFeとBの化合物はbcc−Feの結晶の核の
生成を促進させて、bcc−Feの結晶粒を微細化する
ために、結晶析出温度が下がるので、熱処理により析出
する微細なbcc−Feの結晶粒が多くなり、高透磁率
で、かつ低保磁力とすることができ、軟磁気特性を向上
できる。
If e, which indicates the addition amount of the element Z, exceeds 3 atomic%, these elements are easily oxidized, so that the material is easily oxidized when the molten alloy is rapidly cooled, and the structure of the alloy after the rapid cooling is changed. It becomes difficult to uniformly form the amorphous phase. When at least one of Y and rare earth elements is added as the element Z, the value e indicating the addition amount of the element Z is set to 2 atomic% or less. Can be improved and the coercive force reduced,
This is preferable in that the soft magnetic characteristics can be improved and the amount of the expensive element M, Nb or B added can be reduced. Also,
In particular, when a rare earth element is added as the element Z to the soft magnetic alloy of the present invention, the alloy structure after quenching the alloy melt easily precipitates a compound phase of Fe and B in addition to the amorphous phase. Since the compound of Fe and B promotes the generation of bcc-Fe crystal nuclei and refines the crystal grains of bcc-Fe, the crystal precipitation temperature is lowered. Fe crystal grains are increased, high magnetic permeability and low coercive force can be obtained, and soft magnetic characteristics can be improved.

【0036】また、本発明の軟磁性合金には、Cu,A
g,Au,Pd,Ptの1種または2種以上の元素を3
原子%以下、好ましくは2原子%以下含有させると、軟
磁気特性が改善される。Cu等のように、Feと固溶し
ない元素を微量添加することにより、組成が揺らぎ、C
uが結晶化の初期段階にクラスターを形成し、相対的に
Feリッチな領域が生じ、α−Feの核生成頻度を増加
させることができる。また、結晶化温度を示差熱分析法
により測定したところ、上記Cu,Ag等の元素の添加
は結晶化温度をやや低めるようである。これは、これら
の添加により非晶質が不均一となり、その結果、非晶質
の安定性が低下したことに起因すると考えられる。不均
一な非晶質相が結晶化する場合、部分的に結晶化しやす
い領域が多数でき不均一核生成するため、得られる組成
が微細結晶粒組織となると考えられる。以上の観点から
これらの元素以外の元素でも結晶化温度を低下させる元
素には、同様の効果が期待できる。
The soft magnetic alloy of the present invention contains Cu, A
g, Au, Pd, Pt
When the content is at most atomic%, preferably at most 2 atomic%, the soft magnetic properties are improved. By adding a small amount of an element that does not form a solid solution with Fe, such as Cu, the composition fluctuates and C
u forms a cluster at an early stage of crystallization, and a relatively Fe-rich region is generated, so that the frequency of α-Fe nucleation can be increased. Further, when the crystallization temperature was measured by differential thermal analysis, it seems that the addition of the above-mentioned elements such as Cu and Ag slightly lowers the crystallization temperature. This is considered to be due to the fact that the addition makes the amorphous non-uniform, and as a result, the stability of the amorphous is reduced. When a non-uniform amorphous phase is crystallized, a large number of regions are likely to be partially crystallized, and non-uniform nuclei are generated. Therefore, the obtained composition is considered to have a fine grain structure. From the above viewpoints, similar effects can be expected for elements other than these elements that lower the crystallization temperature.

【0037】また、本発明の軟磁性合金には、Gaを3
原子%以下、好ましくは1原子%以下含有することが好
ましい。Gaは半金属元素として知られるものである
が、このGaはFeを主成分とするbcc相(体心立方
晶の相)に固溶する。Gaの含有量が3原子%を超える
と磁歪が大きくなるか、飽和磁束密度が低下するか、透
磁率が低下するので好ましくない。Gaは、軟磁性合金
の電気抵抗を上昇させ、鉄損を低下させる効果がある。
またGaは結晶粒径を微細化させる効果がある。従って
Gaは添加した効果が特に大きい。
In the soft magnetic alloy of the present invention, Ga
The content is preferably at most atomic%, more preferably at most 1 atomic%. Ga is known as a metalloid element, and Ga forms a solid solution in a bcc phase (body-centered cubic phase) containing Fe as a main component. If the content of Ga exceeds 3 atomic%, it is not preferable because the magnetostriction increases, the saturation magnetic flux density decreases, or the magnetic permeability decreases. Ga has the effect of increasing the electrical resistance of the soft magnetic alloy and reducing iron loss.
Ga also has the effect of reducing the crystal grain size. Therefore, the effect of adding Ga is particularly large.

【0038】尚、上記の元素以外に必要に応じてZn、
Si、Cd、In、Sn、Pb、As、Sb、Bi、S
e、Te、Li、Be、Mg、Ca、Sr、Ba等の元
素を添加することで軟磁性合金の磁歪を調整することも
できる。その他、上記組成系の軟磁性合金において、
H、N、O、S等の不可避的不 純物については所望の
特性が劣化しない程度に含有していても本発明で用いる
軟磁性合金の組成と同一とみなすことができるのは勿論
である。
In addition, other than the above elements, if necessary, Zn,
Si, Cd, In, Sn, Pb, As, Sb, Bi, S
By adding elements such as e, Te, Li, Be, Mg, Ca, Sr, and Ba, the magnetostriction of the soft magnetic alloy can be adjusted. In addition, in the soft magnetic alloy of the above composition system,
Of course, unavoidable impurities such as H, N, O, and S can be regarded as having the same composition as the soft magnetic alloy used in the present invention even if they are contained to such an extent that desired characteristics are not deteriorated. .

【0039】本発明の微細結晶組織を有する軟磁性合金
は、合金溶湯を急冷した後の合金組織が非晶質相以外に
FeとBの化合物相あるいはFeとBの化合物相とbc
c−Fe相が析出した複相組織とすることができ、この
FeとBの化合物がbcc−Feの結晶の核の生成を促
進させて、bcc−Feの結晶粒を微細化するために、
結晶析出温度が下がるので、熱処理により析出する微細
なbcc−Feの結晶粒が多くなり、高透磁率で、かつ
低保磁力とすることができ、優れた軟磁気特性を有する
ことができる。
In the soft magnetic alloy having a fine crystal structure according to the present invention, the alloy structure after quenching the molten alloy has a compound phase of Fe and B or a compound phase of Fe and B in addition to the amorphous phase.
A c-Fe phase can be formed into a multi-phase structure, and the compound of Fe and B promotes the generation of bcc-Fe crystal nuclei, and in order to refine bcc-Fe crystal grains,
Since the crystal precipitation temperature is lowered, the number of fine bcc-Fe crystal grains precipitated by the heat treatment increases, the magnetic permeability can be increased, the coercive force can be reduced, and excellent soft magnetic characteristics can be obtained.

【0040】上記のような本発明の微細結晶組織を有す
る軟磁性合金を製造するには、例えば、T
100-a-b-c-d-eabNbcM’de 、又はT
100-a-b-c-e-fabNbceGaf 、又はT
100-a-b-c-d-e-fabNbcM’deGaf系の非晶質
合金あるいは非晶質相を含む結晶質合金(ただし、Tは
Fe、Co、Niのうち少なくともFeを含む1種以上
の元素を表し、MはV、Mn、Mo、Ta、W、Crの
うち少なくとも1種以上の元素を表し、XはB、P、C
のうちの少なくともBを含む1種以上の元素を表し、
M’はPt、Au、Pd、Ag、Cuのうちの少なくと
も1種以上の元素を表し、ZはZr、Ti、Hf、A
l、Y及び希土類元素のうちの少なくとも1種以上の元
素)をアーク溶解、高周波誘導溶解等の手段で溶解した
合金溶湯を流体冷却法や単ロールを用いた急冷法等によ
り急冷し合金薄帯を作製するが、このとき液体急冷条件
を制御することにより合金溶湯を急冷した後の合金組織
が非晶質相以外にFeとBの化合物相あるいはFeとB
の化合物相とbcc−Fe相が析出した複相組織とす
る。
In order to produce a soft magnetic alloy having a fine crystalline structure of the present invention as described above, for example, T
100-abcde M a X b Nb c M 'd Z e, or T
100-abcef M a X b N b c Z e G a f or T
100-abcdef M a X b Nb c M 'd Z e Ga f based amorphous alloy or crystalline alloy containing an amorphous phase (where, T 1 or containing the Fe, Co, at least Fe of Ni M represents at least one element among V, Mn, Mo, Ta, W, and Cr, and X represents B, P, C
Represents at least one element containing at least B,
M ′ represents at least one element of Pt, Au, Pd, Ag, and Cu, and Z represents Zr, Ti, Hf, A
l, Y, and at least one of the rare earth elements) are quenched by a fluid cooling method, a quenching method using a single roll, or the like, and the alloy melt is melted by arc melting, high frequency induction melting, or the like. At this time, by controlling the liquid quenching condition, the alloy structure after quenching the molten alloy is changed to a compound phase of Fe and B or Fe and B in addition to the amorphous phase.
Of the compound phase and the bcc-Fe phase.

【0041】ついで、上記複相組織からなる合金薄帯を
熱処理することにより、非晶質相と、平均粒径100n
m以下のbcc−Fe相の結晶粒からなる微細結晶相と
が混合した組織が得られ、目的とするFe基軟磁性合金
が得られる。熱処理により平均結晶粒径100nm以下
の微細なbcc構造のFeの結晶粒からなる微細結晶組
織が析出したのは、急冷状態の合金薄帯が非晶質相とF
eとBの化合物相あるいは非晶質相とFeとBの化合物
相とbcc−Fe相(体心立方構造の主にFeの結晶
粒)から構成される複相組織となっており、FeとBの
化合物がbcc−Feの結晶の核の生成を促進させて、
bcc−Feの結晶粒を微細化するために、結晶析出温
度が下がるので、ある温度以上で微細なbcc−Feの
結晶粒が多く析出できる。
Then, the alloy ribbon having the above-mentioned double-phase structure is subjected to a heat treatment, whereby an amorphous phase and an average grain size of 100 n are obtained.
A structure mixed with a fine crystal phase consisting of crystal grains of a bcc-Fe phase of m or less is obtained, and a desired Fe-based soft magnetic alloy is obtained. The heat treatment resulted in the precipitation of a fine crystal structure composed of fine Fe crystal grains having an average crystal grain size of 100 nm or less and having a bcc structure.
It has a double phase structure composed of a compound phase of e and B or an amorphous phase, a compound phase of Fe and B, and a bcc-Fe phase (mainly crystal grains of Fe having a body-centered cubic structure). The compound of B promotes the generation of bcc-Fe crystal nuclei,
Since the crystal precipitation temperature is lowered in order to make the crystal grains of bcc-Fe fine, many fine bcc-Fe crystal grains can be precipitated at a certain temperature or higher.

【0042】このbcc−Feからなる微細結晶相が析
出する温度は、合金の組成によるが450℃(723
K)〜550℃(823K)程度である。またこのbc
c−Feの微細結晶相が析出する温度よりも高い温度で
は、熱処理後においてFe3B、あるいは合金にZrが
含まれる場合にはFe3Zr等の軟磁気特性を悪化させ
る化合物相が析出する。したがって、本発明において、
上記複相組織からなる合金薄帯を熱処理する際の保持温
度は500℃(773K)〜700℃(973K)の範
囲で、体心立方構造を有するFeの結晶粒を主成分とす
る微細結晶相が好ましく析出し、かつFe3Zr等の軟
磁気特性を悪化させる化合物相が析出しないように、合
金の組成に応じて好ましく設定される。
The temperature at which the fine crystalline phase composed of bcc-Fe is deposited depends on the composition of the alloy.
K) to about 550 ° C. (823 K). Also this bc
At a temperature higher than the temperature at which the fine crystalline phase of c-Fe is precipitated, a compound phase that deteriorates the soft magnetic properties such as Fe 3 B or Fe 3 Zr when the alloy contains Zr is deposited after the heat treatment. . Therefore, in the present invention,
The holding temperature at the time of heat treatment of the alloy ribbon having the above-mentioned dual phase structure is in the range of 500 ° C. (773 K) to 700 ° C. (973 K), and the fine crystalline phase mainly composed of Fe crystal grains having a body-centered cubic structure. Is preferably set according to the composition of the alloy so that a compound phase such as Fe 3 Zr, which deteriorates soft magnetic properties, does not precipitate.

【0043】上記の熱処理温度まで昇温するときの昇温
速度は、10〜180℃/分(10〜180K/分)の
範囲が好ましく、40〜180℃/分(40〜180K
/分)の範囲とするのがより好ましい。また、上記複相
組織からなる合金薄帯を上記保持温度に保持する時間
は、5〜60分間とすることができ、合金の組成によっ
ては0分、すなわち昇温後直ちに降温させて保持時間無
しとしても、目的とする効果を得ることができる。ま
た、保持時間は60分より長くしても磁気特性は向上せ
ず、製造時間が長くなり生産性が悪くなるので好ましく
ない。
The heating rate when the temperature is raised to the above heat treatment temperature is preferably in the range of 10 to 180 ° C./min (10 to 180 K / min), and is preferably in the range of 40 to 180 ° C./min (40 to 180 K
/ Min) is more preferable. Further, the time for holding the alloy ribbon composed of the above-mentioned double-phase structure at the above-mentioned holding temperature can be 5 to 60 minutes. As a result, the desired effect can be obtained. Further, if the holding time is longer than 60 minutes, the magnetic properties are not improved, and the manufacturing time is prolonged and productivity is deteriorated, which is not preferable.

【0044】[0044]

【実施例】以下、実施例により更に具体的に説明する。 [実験例1] (合金薄帯の作製1)Fe84Nb7-e9Nde なる組
成(e=0〜0.4原子%)になるように原料を調整
し、それをN2ガス雰囲気中で高周波溶解し、溶けた原
料を鋳型に流し込み母合金を得た。ついで、N2ガス雰
囲気において、合金薄帯製造装置の溶湯ノズル内で上記
母合金を高周波溶解し、得られた合金溶湯を溶湯吹き出
し部先端部分より高速回転している銅ロールの冷却面に
射出して急冷する液体急冷法により合金薄帯を作製する
際、以下の液体急冷条件1〜2に変更して各種の合金薄
帯を得た。これら合金薄帯の組成は、Fe84Nb6.85
9Nd0.15であった。なお、薄帯中のNd(微量元素)
はエネルギー分散型分光法(EDS)にて分析したもの
である。以降、薄帯の組成中のNd量は、EDSで分析
した結果のものである。
The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. Experimental Example 1 to adjust the material to be Fe 84 Nb 7-e B 9 Nd e a composition (Preparation 1 of the alloy ribbon) (e = 0 to 0.4 atomic%), it N 2 gas High frequency melting was performed in an atmosphere, and the melted raw material was poured into a mold to obtain a mother alloy. Next, in a N 2 gas atmosphere, the above-mentioned mother alloy is melted at a high frequency in a melt nozzle of an alloy ribbon manufacturing apparatus, and the obtained alloy melt is injected onto a cooling surface of a copper roll rotating at a high speed from a tip of a molten metal blowing part. When the alloy quenching was performed by the liquid quenching method of quenching, various alloy ribbons were obtained by changing to the following liquid quenching conditions 1 and 2. The composition of these alloy ribbons is Fe 84 Nb 6.85 B
9 Nd was 0.15 . In addition, Nd (trace element) in the ribbon
Are those analyzed by energy dispersive spectroscopy (EDS). Hereinafter, the amount of Nd in the composition of the ribbon is a result of analysis by EDS.

【0045】ここでの液体急冷条件1は、溶湯ノズルの
溶湯吹き出し部先端部分のギャップ幅0.2mm、射出
温度1190℃(1463K)、射出圧力39200P
a(0.4kgf/cm2)、背圧−53200Pa
(−40cmHg)、銅ロール外径20cm、ロール回
転数3600rpm、ロール周速度37.7m/sであ
る。液体急冷条件2は、溶湯ノズルの溶湯吹き出し部先
端部分のギャップ幅0.25mm、射出温度1350℃
(1623K)、射出圧力83300Pa(0.85k
gf/cm2)、背圧−79800Pa(−60cmH
g)、銅ロール外径60cm、ロール回転数1400r
pm、ロール周速度44.0m/sとしたものである。
次に得られた各種の合金薄帯に、昇温速度180゜C/
分(180K/分)、熱処理温度650゜C(923
K)、この熱処理温度での保持時間は5分で熱処理を行
い、厚さ20μm、幅15mmの各種の合金薄帯を得
た。液体急冷条件1で得られたものが実施例1の合金薄
帯であり、液体急冷条件2で得られたものが比較例1の
合金薄帯である。これら薄帯合金の組成は、ともにFe
84Nb6.85 9Nd0.15であった。
Here, the liquid quenching condition 1 is as follows.
Injection of gap width 0.2mm at the tip of molten metal outlet
Temperature 1190 ° C (1463K), Injection pressure 39200P
a (0.4 kgf / cmTwo), Back pressure -53200Pa
(-40cmHg), copper roll outer diameter 20cm, roll times
The number of turns is 3600 rpm and the roll peripheral speed is 37.7 m / s.
You. The liquid quenching condition 2 is based on the molten metal nozzle
0.25 mm gap width at the end, injection temperature 1350 ° C
(1623K), injection pressure 83300Pa (0.85k)
gf / cmTwo), Back pressure -79800Pa (-60cmH
g), copper roll outer diameter 60cm, roll rotation speed 1400r
pm and a roll peripheral speed of 44.0 m / s.
Next, the various alloy ribbons obtained were heated at a rate of 180 ° C /
Min (180 K / min), heat treatment temperature 650 ° C. (923
K), the heat treatment was performed at the heat treatment temperature for 5 minutes.
Various alloy ribbons with a thickness of 20 μm and a width of 15 mm
Was. What was obtained under the liquid quenching condition 1 was the alloy thin film of Example 1.
The band obtained in the liquid quenching condition 2 was the band of Comparative Example 1.
It is an alloy ribbon. The composition of these ribbon alloys is Fe
84Nb6.85B 9Nd0.15Met.

【0046】(合金薄帯の物性)図1に、上記の各液体
急冷条件で得られた急冷直後のFe84Nb6.859Nd0
.15なる組成の合金薄帯(熱処理前の合金薄帯)のX線
回折測定の結果を示す。図1から明らかなように液体急
冷条件2で製造した比較例1の合金薄帯は、非晶質に特
有のハローな回折図形と、体心立方晶のFeを主成分と
するbcc相(bcc−Fe)の(110)面のピーク
と、(200)面のピークが認められることから、非晶
質相中にbcc−Fe相が析出したものであることがわ
かる。これに対して液体急冷条件1で製造した実施例1
の合金薄帯は、非晶質に特有のハローな回折図形と、F
eとBの化合物相に独特の回折図形が認められ、また、
体心立方晶に独特の回折図形が僅かに認められることか
ら、非晶質相中にFe 3Bの結晶あるいはFe3.5Bの結
晶が析出し、bcc−Fe相が僅かに析出したものであ
ることがわかる。これらのことから急冷直後の合金薄帯
は、組成が同じものであっても、液体急冷条件が異なれ
ば、非晶質相中に析出する結晶が異なることがわかる。
(Physical Properties of Alloy Strip) FIG.
Fe immediately after quenching obtained under quenching conditions84Nb6.85B9Nd0
.15-Rays of alloy ribbons of the following composition (alloy ribbon before heat treatment)
4 shows the results of diffraction measurement. As is clear from FIG.
The alloy ribbon of Comparative Example 1 manufactured under the cold condition 2 was characterized by being amorphous.
Has a halo diffraction pattern and body-centered cubic Fe as the main component
Of the (110) plane of the bcc phase (bcc-Fe)
And (200) plane peak,
It was found that the bcc-Fe phase was precipitated in the material phase.
Call On the other hand, Example 1 manufactured under liquid quenching condition 1
The alloy ribbon of halo has a halo diffraction pattern unique to amorphous and F
A unique diffraction pattern is observed in the compound phase of e and B.
Is there a slight diffraction pattern unique to body-centered cubic crystals?
In the amorphous phase, Fe ThreeCrystal of B or Fe3.5B result
And bcc-Fe phase precipitated slightly.
You can see that From these facts, the alloy ribbon immediately after quenching
Liquid quenching conditions differ even if the composition is the same
It can be seen that the crystals precipitated in the amorphous phase are different.

【0047】(合金薄帯の磁気特性)次に、実施例1と
比較例1の合金薄帯(熱処理後の合金薄帯)の保磁力
(Hc)と1kHzにおける実効透磁率(μ)を測定し
た結果を図1に合わせて示す。図1に示した結果から実
施例1の合金薄帯は、比較例1の合金薄帯に比べて実効
透磁率が高く、保磁力が低いことがわかる。このことか
ら急冷により非晶質相中にFe3BあるいはFe3.5Bの
ようにFeとBの化合物の結晶が析出した複相組織の合
金薄帯を熱処理した実施例1の合金薄帯は、急冷後にF
eとBの化合物の結晶が非晶質相中に析出していない合
金薄帯を熱処理した比較例1の合金薄帯に比べて軟磁気
特性が優れることがわかる。
(Magnetic Properties of Alloy Strip) Next, the coercive force (Hc) and the effective magnetic permeability (μ) at 1 kHz of the alloy ribbons of Example 1 and Comparative Example 1 (alloy ribbon after heat treatment) were measured. The results are shown in FIG. From the results shown in FIG. 1, it is understood that the alloy ribbon of Example 1 has a higher effective magnetic permeability and a lower coercive force than the alloy ribbon of Comparative Example 1. From this, the alloy ribbon of Example 1 in which the alloy ribbon of the dual phase structure in which the crystal of the compound of Fe and B such as Fe 3 B or Fe 3.5 B was precipitated in the amorphous phase by quenching was heat-treated, F after quenching
It can be seen that soft magnetic properties are superior to the alloy ribbon of Comparative Example 1 in which the alloy ribbon in which the crystal of the compound of e and B is not precipitated in the amorphous phase is heat-treated.

【0048】[実験例2] (合金薄帯の作製2)Fe84Nb7-e9Ndeなる組成
(e=0〜0.4at%)になるように原料を調整し、
それをN2ガス雰囲気中で高周波溶解し、溶けた原料を
鋳型に流し込み母合金を得た。ついで、N2ガス雰囲気
において、合金薄帯製造装置の溶湯ノズル内で上記母合
金を高周波溶解し、得られた合金溶湯を溶湯吹き出し部
先端部分より高速回転している銅ロールの冷却面に射出
して急冷する液体急冷法により合金薄帯を作製する際、
以下の液体急冷条件3〜5に変更して各種の合金薄帯試
料を得た。これら合金薄帯試料の組成はFe84Nb6.92
9Nd0.08 であった。
[0048] [Experimental Example 2] to adjust the material to be Fe 84 Nb 7-e B 9 Nd e a composition (Preparation 2 of the alloy ribbon) (e = 0~0.4at%),
It was melted by high frequency in an N 2 gas atmosphere, and the melted raw material was poured into a mold to obtain a mother alloy. Next, in a N 2 gas atmosphere, the above-mentioned mother alloy is melted at a high frequency in a melt nozzle of an alloy ribbon manufacturing apparatus, and the obtained alloy melt is injected onto a cooling surface of a copper roll rotating at a high speed from a tip of a molten metal blowing part. When manufacturing alloy ribbons by the liquid quenching method,
Various alloy ribbon samples were obtained by changing the liquid quenching conditions 3 to 5 below. The composition of these alloy ribbon samples was Fe 84 Nb 6.92.
B 9 Nd was 0.08 .

【0049】ここでの液体急冷条件3は、溶湯ノズルの
溶湯吹き出し部先端部分のギャップ幅0.2mm、射出
温度1190℃(1463K)、射出圧力39200P
a(0.4kgf/cm2)、背圧−53200Pa
(−40cmHg)、銅ロール外径20cm、ロール回
転数3600rpm、ロール周速度37.7m/sとし
たものである。液体急冷条件4は、溶湯ノズルの溶湯吹
き出し部先端部分のギャップ幅0.25mm、射出温度
1375℃(1468K)、射出圧力83300Pa
(0.85kgf/cm2)、背圧−79800Pa
(−60cmHg)、銅ロール外径60cm、ロール回
転数1400rpm、ロール周速度44.0m/sとし
たものである。液体急冷条件5は、溶湯ノズルの溶湯吹
き出し部先端部分のギャップ幅0.25mm、射出温度
1350℃(1623K)、射出圧力83300Pa
(0.85kgf/cm2)、背圧−79800Pa
(−60cmHg)、銅ロール外径60cm、ロール回
転数1400rpm、ロール周速度44.0m/sとし
たものである。
Here, the liquid quenching condition 3 is as follows: a gap width of 0.2 mm at the tip of the molten metal blowing part of the molten metal nozzle, an injection temperature of 1190 ° C. (1463 K), and an injection pressure of 39200 P
a (0.4 kgf / cm 2 ), back pressure -53200 Pa
(-40 cmHg), a copper roll outer diameter of 20 cm, a roll rotation speed of 3600 rpm, and a roll peripheral speed of 37.7 m / s. The liquid quenching condition 4 is as follows: a gap width of 0.25 mm at the tip of the molten metal blowing portion of the molten metal nozzle, an injection temperature of 1375 ° C. (1468 K), and an injection pressure of 83300 Pa
(0.85 kgf / cm 2 ), back pressure -79800 Pa
(−60 cmHg), a copper roll outer diameter of 60 cm, a roll rotation speed of 1400 rpm, and a roll peripheral speed of 44.0 m / s. The liquid quenching condition 5 is as follows: a gap width of 0.25 mm at the tip of the molten metal blowing portion of the molten metal nozzle, an injection temperature of 1350 ° C. (1623 K), and an injection pressure of 83300 Pa.
(0.85 kgf / cm 2 ), back pressure -79800 Pa
(−60 cmHg), a copper roll outer diameter of 60 cm, a roll rotation speed of 1400 rpm, and a roll peripheral speed of 44.0 m / s.

【0050】次に得られた各種の合金薄帯に、昇温速度
180゜C/分(180K/分)、熱処理温度650゜
C(923K)、この熱処理温度での保持時間は5分で
熱処理を行い、厚さ20μm、幅15mmの各種の合金
薄帯を得た。液体急冷条件3で得られたものが実施例2
の合金薄帯であり、液体急冷条件4で得られたものが比
較例2の合金薄帯であり、液体急冷条件で得られたも
のが比較例3の合金薄帯である。これら合金薄帯の組成
はFe84Nb6.929Nd0.08 であった。
Next, the various alloy ribbons thus obtained were heated at a heating rate of 180 ° C./min (180 K / min), a heat treatment temperature of 650 ° C. (923 K), and a holding time at this heat treatment temperature of 5 minutes. Was performed to obtain various alloy ribbons having a thickness of 20 μm and a width of 15 mm. Example 2 obtained under liquid quenching condition 3 was
The alloy ribbon obtained under the liquid quenching condition 4 is the alloy ribbon of Comparative Example 2, and the alloy ribbon obtained under the liquid quenching condition is the alloy ribbon of Comparative Example 3. The composition of these alloy ribbons was Fe 84 Nb 6.92 B 9 Nd 0.08 .

【0051】(合金薄帯の物性)図2に、上記の各液体
急冷条件で得られた急冷直後のFe84Nb6.929Nd0
.08なる組成の合金薄帯(熱処理前の合金薄帯)のX線
回折測定の結果を示す。図2から明らかなように液体急
冷条件4、5で製造した比較例2、3の合金薄帯は、非
晶質に特有のハローな回折図形と、体心立方晶のFeを
主成分とするbcc相(bcc−Fe)の(110)面
のピークと、(200)面のピークが認められることか
ら、非晶質相中にbcc−Fe相が析出したものである
ことがわかる。これに対して液体急冷条件3で製造した
実施例2の合金薄帯は、非晶質に特有のハローな回折図
形と、FeとBの化合物相に独特の回折図形が認めら
れ、また、体心立方晶に独特の回折図形が僅かに認めら
れることから、非晶質相中にFe 3Bの結晶あるいはF
3.5Bの結晶が析出したものであることがわかる。こ
れらのことから急冷直後の合金薄帯は、組成が同じもの
であっても、液体急冷条件が異なれば、非晶質相中に析
出する結晶が異なることがわかる。
(Physical Properties of Alloy Strip) FIG.
Fe immediately after quenching obtained under quenching conditions84Nb6.92B9Nd0
.08-Rays of alloy ribbons of the following composition (alloy ribbon before heat treatment)
4 shows the results of diffraction measurement. As is clear from FIG.
The alloy ribbons of Comparative Examples 2 and 3 manufactured under the cold conditions 4 and 5 were non-rolled.
Halo diffraction pattern peculiar to crystal quality and body-centered cubic Fe
(110) plane of bcc phase (bcc-Fe) as the main component
Peak of (200) plane and peak of (200)
Are bcc-Fe phases precipitated in the amorphous phase.
You can see that. On the other hand, it was manufactured under liquid quenching condition 3.
The alloy ribbon of Example 2 has a halo diffraction pattern unique to amorphous.
Unique diffraction pattern was observed in shape and compound phase of Fe and B
And a slight diffraction pattern unique to the body-centered cubic crystal was observed.
Therefore, Fe in the amorphous phase ThreeCrystal of B or F
e3.5It can be seen that the crystals of B precipitated. This
From these facts, the alloy ribbon immediately after quenching has the same composition.
However, if the liquid quenching conditions are different,
It can be seen that the emitted crystals are different.

【0052】(合金薄帯の磁気特性)次に、実施例2と
比較例2、3の合金薄帯(熱処理後の合金薄帯)の保磁
力(Hc)と1kHzにおける実効透磁率(μ)を測定
した結果を図2に合わせて示す。図2に示した結果から
実施例2の合金薄帯は、比較例2、3の合金薄帯に比べ
て実効透磁率が高く、保磁力が低いことがわかる。この
ことから急冷により非晶質相中にFe3BあるいはFe
3.5BのようにFeとBの化合物の結晶が析出した複相
組織の合金薄帯を熱処理した実施例2の合金薄帯は、急
冷後にFeとBの化合物の結晶が非晶質相中に析出して
いない合金薄帯を熱処理した比較例2、3の合金薄帯に
比べて軟磁気特性が優れることがわかる。また、実施例
2の合金薄帯は、Ndの添加量を増加させたことによ
り、実施例1の合金薄帯より1kHzにおける実効透磁
率を高くでき、保磁力を低くできることがわかる。
(Magnetic Properties of Alloy Strip) Next, the coercive force (Hc) and the effective magnetic permeability (μ) at 1 kHz of the alloy ribbons of Example 2 and Comparative Examples 2 and 3 (alloy ribbons after heat treatment). Are shown in FIG. From the results shown in FIG. 2, it can be seen that the alloy ribbon of Example 2 has a higher effective magnetic permeability and a lower coercive force than the alloy ribbons of Comparative Examples 2 and 3. From this, quenching caused Fe 3 B or Fe in the amorphous phase.
3.5 The alloy ribbon of Example 2 in which the alloy ribbon of the dual phase structure in which the crystal of the compound of Fe and B is precipitated as in B is heat-treated, the crystal of the compound of Fe and B is in the amorphous phase after quenching. It can be seen that the soft magnetic properties are superior to those of the alloy ribbons of Comparative Examples 2 and 3 in which the alloy ribbon that has not been precipitated is heat-treated. Also, it can be seen that the alloy ribbon of Example 2 can increase the effective magnetic permeability at 1 kHz and lower the coercive force than the alloy ribbon of Example 1 by increasing the amount of Nd added.

【0053】[実験例3] (合金薄帯の作製3)Fe84Nb6.90.19(R=
Y,La,Ce,Nd,Sm,Gd,Dy)なる組成
(投入組成)になるように調製した原料、または、Fe
84Nb6.80.2 9(R=La,Ce,Pr,Nd,S
m,Gd)なる組成になるように調製した原料をN2
ス雰囲気中で高周波溶解し、溶けた原料を鋳型に流し込
み母合金を得た。ついで、N2ガス雰囲気において、合
金薄帯製造装置の溶湯ノズル内で上記母合金を高周波溶
解し、得られた合金溶湯を溶湯吹き出し部先端部分より
高速回転している銅ロールの冷却面に射出して急冷する
液体急冷法により合金薄帯を作製する際、下記表1に示
す液体急冷条件で作製することにより実施例3〜14の
合金薄帯(Fe84Nb6.90.19(R=Y,La,C
e,Nd,Sm,Gd,Dy)なる組成、Fe84Nb
6.80.29(R=La,Ce,Pr,Nd,Gd)を
得た。これらの合金薄については、EDSにより分析を
しておらず、投入組成で記している。なお、ここで各種
の合金溶湯を急冷する際は、溶湯ノズルの溶湯吹き出し
部先端部分のギャップ幅0.2mm、射出圧力3920
0Pa(0.4kgf/cm2)、背圧−53200P
a(−40cmHg)とし、銅ロールとしては外径20
cmのものを用いた。
[Experimental Example 3] (Preparation of Alloy Strip 3) Fe84Nb6.9R0.1B9(R =
Y, La, Ce, Nd, Sm, Gd, Dy)
(Feed) or Fe prepared to be
84Nb6.8R0.2B 9(R = La, Ce, Pr, Nd, S
m, Gd) are prepared as NTwoMoth
Melted in a hot air atmosphere and pour the melted raw material into the mold
A mother alloy was obtained. Then NTwoIn a gas atmosphere,
High frequency melting of the above master alloy in the melt nozzle of the gold ribbon manufacturing equipment
From the tip of the molten metal blow-out section.
Injects onto the cooling surface of the copper roll rotating at high speed to quench
When manufacturing alloy ribbons by the liquid quenching method,
In the case of Examples 3 to 14,
Alloy ribbon (Fe84Nb6.9R0.1B9(R = Y, La, C
e, Nd, Sm, Gd, Dy), Fe84Nb
6.8R0.2B9(R = La, Ce, Pr, Nd, Gd)
Obtained. These alloy thins were analyzed by EDS.
Not described, but in terms of input composition. Here, various
When quenching the molten alloy, blow out the molten metal from the molten metal nozzle.
Gap width at the tip of the part 0.2 mm, injection pressure 3920
0 Pa (0.4 kgf / cmTwo), Back pressure -53200P
a (-40 cmHg), and the outer diameter of the copper roll is 20
cm.

【0054】[0054]

【表1】 [Table 1]

【0055】[0055]

【表2】 [Table 2]

【0056】表2中、amor.は非晶質相を示し、b
cc(200)はbcc−Fe相の(200)面を示
す。次に得られた各種の合金薄帯に、表2に示す熱処理
温度Taまでの昇温速度180゜C/分(180K/
分)、上記熱処理温度Taでの保持時間5分で熱処理を
行い、厚さ20μm、幅15mmの各種の合金薄帯(実
施例3〜14)を得た。
In Table 2, amor. Represents an amorphous phase, b
cc (200) indicates the (200) plane of the bcc-Fe phase. Next, the obtained various alloy ribbons were heated at a heating rate of 180 ° C./min (180 K / min.) Up to the heat treatment temperature Ta shown in Table 2.
Min), and heat treatment was performed for 5 minutes at the heat treatment temperature Ta to obtain various alloy ribbons (Examples 3 to 14) having a thickness of 20 μm and a width of 15 mm.

【0057】また、比較のためにFe84Nb79なる組
成になるように調製した原料を用いる以外は、実施例3
と同様の液体急冷条件で合金薄帯を得、熱処理温度Ta
の675℃(948K)までの昇温速度180゜C/分
(180K/分)、上記熱処理温度Taでの保持時間5
分で熱処理を行い、厚さ20μm、幅15mmの比較例
4の合金薄帯(Fe84Nb79なる組成)を得た。
For comparison, the same procedure as in Example 3 was carried out except that a raw material prepared to have a composition of Fe 84 Nb 7 B 9 was used.
An alloy ribbon was obtained under the same liquid quenching conditions as in Example 1 and the heat treatment temperature Ta
At a heating rate of 180 ° C./min (180 K / min) up to 675 ° C. (948 K), and a holding time of 5 at the heat treatment temperature Ta.
Then, an alloy ribbon (composition of Fe 84 Nb 7 B 9 ) of Comparative Example 4 having a thickness of 20 μm and a width of 15 mm was obtained.

【0058】(合金薄帯の物性)図3に、上記の各液体
急冷条件で得られた急冷直後のFe84Nb6.90.19
(R=Y,La,Ce,Nd,Sm)なる組成の合金薄
帯(熱処理前の合金薄帯)、Fe84Nb6.80.2
9(R=Pr)なる組成の合金薄帯(熱処理前の合金薄
帯)と、Fe84Nb79なる組成の合金薄帯(熱処理
前)のX線回折測定の結果を示す。また、表2に、Fe
84Nb79なる組成の比較例4の合金薄帯およびFe84
Nb79なる組成の合金にNb置換でYまたは希土類元
素(La,Ce,Pr,Nd,Sm,Gd,Dy)を添
加した実施例3〜14の合金薄帯の組成と、急冷直後の
合金薄帯の構造をX線回折により調べた結果を示す。
(Physical Properties of Alloy Strip) FIG. 3 shows Fe 84 Nb 6.9 R 0.1 B 9 immediately after quenching obtained under the above-mentioned liquid quenching conditions.
(R = Y, La, Ce, Nd, Sm) alloy ribbon (alloy ribbon before heat treatment), Fe 84 Nb 6.8 R 0.2 B
9 shows the results of X-ray diffraction measurement of an alloy ribbon having a composition of 9 (R = Pr) (alloy ribbon before heat treatment) and an alloy ribbon having a composition of Fe 84 Nb 7 B 9 (before heat treatment). Table 2 shows that Fe
The alloy ribbon of Comparative Example 4 having a composition of 84 Nb 7 B 9 and Fe 84
Compositions of alloy ribbons of Examples 3 to 14 in which Y or a rare earth element (La, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd, Dy) was added to an alloy having a composition of Nb 7 B 9 by Nb substitution, and immediately after quenching. The result of having investigated the structure of the alloy ribbon by X-ray diffraction is shown.

【0059】図3から明らかなようにFe84Nb79
る組成の比較例4の急冷直後の合金薄帯は、非晶質に特
有のハローな回折図形と、体心立方晶のFeを主成分と
するbcc相(bcc−Fe)の(200)面のピーク
が認められることから、非晶質相中にbcc−Fe相が
析出したものであることがわかる。これに対してFe84
Nb79なる組成の合金にNb置換でYまたは希土類元
素(La,Ce,Pr,Nd,Sm)を添加した実施例
3、4、6、8、9、10の急冷直後の合金薄帯は、非
晶質に特有のハローな回折図形と、FeとBの化合物相
に独特の回折図形(47.5°から57.5付近にでき
たピーク形状が左右非対称)が認められ、非晶質相中に
Fe3Bの結晶あるいはFe3.5Bの結晶が析出したもの
であることがわかる。また、実施例10の急冷直後の合
金薄帯は、体心立方晶に独特の回折図形が僅かに認めら
れ、非晶質相中にFe3Bの結晶あるいはFe3.5Bの結
晶以外にbcc−Fe相も析出していることがわかる。
さらに、表2から明らかなようにFe84Nb79なる組
成の比較例4の急冷直後の合金薄帯は、Fe3Bの結晶
の析出は認められないが、Fe84Nb79なる組成の合
金にNb置換でYまたは希土類元素(La,Ce,P
r,Nd,Sm)を添加した実施例3乃至14の急冷直
後の合金薄帯は、いずれもFe3Bの結晶の析出が認め
られ、非晶質相とFe3Bの結晶の複相組織から構成さ
れていることがわかる。これらのことからFe−Nb−
B系の合金にNb置換でYまたは希土類元素を添加した
合金溶湯は、急冷によりFe3Bの結晶が析出し易いこ
とがわかる。
As is clear from FIG. 3, the alloy ribbon immediately after quenching in Comparative Example 4 having the composition of Fe 84 Nb 7 B 9 has a halo diffraction pattern peculiar to the amorphous phase and a body-centered cubic Fe. The peak of the (200) plane of the bcc phase (bcc-Fe) as the main component is recognized, indicating that the bcc-Fe phase was precipitated in the amorphous phase. On the other hand, Fe 84
Alloy ribbons of Examples 3, 4, 6, 8, 9, 10 immediately after quenching, in which Y or a rare earth element (La, Ce, Pr, Nd, Sm) was added to an alloy having a composition of Nb 7 B 9 by Nb substitution. Indicates a halo diffraction pattern unique to amorphous and a diffraction pattern unique to the compound phase of Fe and B (peak shape formed from 47.5 ° to around 57.5 is asymmetric). It can be seen that Fe 3 B crystals or Fe 3.5 B crystals were precipitated in the solid phase. Further, in the alloy ribbon immediately after quenching in Example 10, a slight diffraction pattern unique to body-centered cubic crystal was observed, and bcc-crystal other than Fe 3 B crystal or Fe 3.5 B crystal was contained in the amorphous phase. It can be seen that the Fe phase is also precipitated.
Furthermore, alloy ribbon after quenching of Comparative Example 4 as apparent Fe 84 Nb 7 B 9 having a composition of Table 2, but is not observed the precipitation of crystals of Fe 3 B, consisting Fe 84 Nb 7 B 9 Nb-substituted Y or rare earth elements (La, Ce, P
(r, Nd, Sm) in each of the alloy strips immediately after quenching in Examples 3 to 14 in which precipitation of Fe 3 B crystals was observed, and a double phase structure of an amorphous phase and Fe 3 B crystals was observed. It can be seen that it is composed of From these facts, Fe-Nb-
It can be seen that, in a molten alloy obtained by adding Y or a rare earth element to a B-based alloy by Nb substitution, crystals of Fe 3 B are easily precipitated by rapid cooling.

【0060】(合金薄帯の磁気特性)次に、実施例3、
4、6、8、9、10の熱処理後の合金薄帯と比較例4
の熱処理後の合金薄帯の保磁力(Hc)と1kHzにお
ける実効透磁率(μ)を測定した結果を図3に合わせて
示す。また、実施例3〜14の熱処理後の合金薄帯と、
比較例4の熱処理後の合金薄帯の保磁力(Hc)と1k
Hzにおける実効透磁率(μ)を測定した結果と、B 10
と残留磁束密度Brを測定した結果を表2に合わせて示
す。ここでのB10は、10 Oe(800A/m)の印
加磁場中での磁束密度である。
(Magnetic Properties of Alloy Strip)
Alloy ribbon after heat treatment of 4, 6, 8, 9, 10 and Comparative Example 4
Coercive force (Hc) of alloy ribbon after heat treatment
Fig. 3 shows the results of measuring the effective magnetic permeability (μ)
Show. Further, the alloy ribbon after heat treatment of Examples 3 to 14,
The coercive force (Hc) of the alloy ribbon after heat treatment of Comparative Example 4 was 1 k
The result of measuring the effective magnetic permeability (μ) at Ten
Table 2 shows the results of measuring the residual magnetic flux density Br
You. B hereTenIs the mark of 10 Oe (800 A / m)
This is the magnetic flux density in an applied magnetic field.

【0061】図3と表2に示した結果から比較例4の合
金薄帯の実効透磁率は、34600であり、保磁力は
6.4A/mであることがわかる。これに対して実施例
3〜13の合金薄帯は、いずれも実効透磁率が3730
0以上であり、保磁力は5.04A/m以下であり、比
較例4のものに比べて実効透磁率が高く、保磁力が低い
ことがわかる。また、実施例14の合金薄帯の保磁力
は、4.32A/mであり、比較例4のものに比べて保
磁力が低いことがわかる。また、実施例3〜14の合金
薄帯のB10は、1.53〜1.56の範囲であり、十分
大きい飽和磁束密度が得られている。このことからFe
−Nb−B系の合金にNb置換でYまたは希土類元素を
添加した合金溶湯を用いた実施例3〜14のものは、急
冷により非晶質相中にFe3BのようにFeとBの化合
物の結晶が析出した複相組織の合金となっており、これ
を熱処理することにより、軟磁気特性が優れたものが得
られることがわかる。
From the results shown in FIG. 3 and Table 2, it can be seen that the effective magnetic permeability of the alloy ribbon of Comparative Example 4 was 34,600 and the coercive force was 6.4 A / m. In contrast, the alloy ribbons of Examples 3 to 13 all have an effective magnetic permeability of 3730.
0 or more and the coercive force is 5.04 A / m or less, which indicates that the effective magnetic permeability is higher and the coercive force is lower than that of Comparative Example 4. The coercive force of the alloy ribbon of Example 14 was 4.32 A / m, which indicates that the coercive force was lower than that of Comparative Example 4. Further, B 10 alloy ribbon of Example 3-14 is in the range of 1.53 to 1.56, are sufficiently large saturation magnetic flux density is obtained. From this, Fe
In Examples 3 to 14 using an alloy melt in which Y or a rare earth element is added to the Nb-B-based alloy by Nb substitution, the quenching causes the amorphous phase to contain Fe and B like Fe 3 B in the amorphous phase. It is an alloy having a dual phase structure in which the crystal of the compound is precipitated. It can be seen that heat treatment of the alloy results in an alloy having excellent soft magnetic properties.

【0062】[実験例4] (合金薄帯の作製4)Fe84Nb7-e9Ndeなる組成
(e=0〜0.4at%(原子%))になるように調製
した原料をN2ガス雰囲気中で高周波溶解し、溶けた原
料を鋳型に流し込み母合金を得た。ついで、N2ガス雰
囲気において、合金薄帯製造装置の溶湯ノズル内で上記
母合金を高周波溶解し、得られた合金溶湯を溶湯吹き出
し部先端部分より高速回転している銅ロールの冷却面に
射出して急冷する液体急冷法により合金薄帯を作製する
際、下記の液体急冷条件6〜13で作製することにより
各種の合金薄帯を得た。これら合金薄帯の組成は、Fe
84Nb7-e9Nde(e=0、0.04、0.08、
0.15、0.19原子%)であった。なお、薄帯中の
Nd(微量元素)はEDSにて分析したものである。
[0062] [Experimental Example 4] (Preparation 4 alloy thin strip) Fe 84 Nb 7-e B 9 Nd e a composition
(e = 0 to 0.4 at% (atomic%)) The raw material prepared was subjected to high frequency melting in an N 2 gas atmosphere, and the melted raw material was poured into a mold to obtain a mother alloy. Next, in a N 2 gas atmosphere, the above-mentioned mother alloy is melted at a high frequency in a melt nozzle of an alloy ribbon manufacturing apparatus, and the obtained alloy melt is injected onto a cooling surface of a copper roll rotating at a high speed from a tip of a molten metal blowing part. When alloy ribbons were produced by the liquid quenching method of rapidly cooling the alloy, various alloy ribbons were obtained by producing the alloy ribbons under the following liquid quenching conditions 6 to 13. The composition of these alloy ribbons is Fe
84 Nb 7-e B 9 Nd e (e = 0,0.04,0.08,
(0.15, 0.19 atomic%). The Nd (trace element) in the ribbon was analyzed by EDS.

【0063】液体急冷条件6〜9においては、溶湯ノズ
ルの溶湯吹き出し部先端部分のギャップ幅0.2mm、
銅ロール外径20cmとした。また、液体急冷条件6で
は射出温度1200℃(1473K)、射出圧力392
00Pa(0.4kgf/cm2)、背圧−53200
Pa(−40cmHg)、ロール回転数3600rp
m、ロール周速度38m/sとし、液体急冷条件7では
射出温度1200℃(1473K)、射出圧力3920
0Pa(0.4kgf/cm2)、背圧−53200P
a(−40cmHg)、ロール回転数3600rpm、
ロール周速度37.7m/sとし、液体急冷条件8では
射出温度1200℃(1473K)、射出圧力3920
0Pa(0.4kgf/cm2)、背圧−53200P
a(−40cmHg)、ロール回転数3600rpm、
ロール周速度37.7m/sとし、液体急冷条件9では
射出温度1200℃(1473K)、射出圧力3920
0Pa(0.4kgf/cm2)、背圧−53200P
a(−40cmHg)、ロール回転数3600rpm、
ロール周速度37.7m/sとしたものである。
In the liquid quenching conditions 6 to 9, the gap width at the tip of the molten metal blowing part of the molten metal nozzle is 0.2 mm,
The copper roll had an outer diameter of 20 cm. In the liquid quenching condition 6, the injection temperature was 1200 ° C. (1473 K) and the injection pressure was 392.
00Pa (0.4 kgf / cm 2 ), back pressure -53200
Pa (-40cmHg), roll rotation speed 3600rpm
m, the roll peripheral speed was 38 m / s, and under the liquid quenching condition 7, the injection temperature was 1200 ° C. (1473 K), and the injection pressure was 3920.
0Pa (0.4kgf / cm 2), the back pressure -53200P
a (-40 cmHg), roll rotation speed 3600 rpm,
The roll peripheral speed was set to 37.7 m / s, and under the liquid quenching condition 8, the injection temperature was 1200 ° C. (1473 K), and the injection pressure was 3920.
0Pa (0.4kgf / cm 2), the back pressure -53200P
a (-40 cmHg), roll rotation speed 3600 rpm,
At a roll peripheral speed of 37.7 m / s, under the liquid quenching condition 9, the injection temperature was 1200 ° C. (1473 K), and the injection pressure was 3920.
0Pa (0.4kgf / cm 2), the back pressure -53200P
a (-40 cmHg), roll rotation speed 3600 rpm,
The roll peripheral speed was 37.7 m / s.

【0064】液体急冷条件10〜13においては、溶湯
ノズルの溶湯吹き出し部先端部分のギャップ幅0.25
mm、銅ロール外径60cmとした。また、液体急冷条
件10では射出温度1350℃(1623K)、 射出
圧力68600Pa(0.7kgf/cm2)、背圧−
79800Pa(−60cmHg)、ロール回転数12
00rpm、ロール周速度37.7m/sとし、液体急
冷条件11では射出温度1300℃(1573K)、射
出圧力83300Pa(0.85kgf/cm 2)、背
圧−79800Pa(−60cmHg)、ロール回転数
1250rpm、ロール周速度39.3m/sとし、液
体急冷条件12では射出温度1350℃(1623
K)、射出圧力73500Pa(0.75kgf/cm
2)、背圧−79800Pa(−60cmHg)、ロー
ル回転数1300rpm、ロール周速度40.8とし、
液体急冷条件13では射出温度1350℃(1623
K)、射出圧力83300Pa(0.85kgf/cm
2)、背圧−79800Pa(−60cmHg)ロール
回転数1400rpm、ロール周速度44.0m/sと
したものである。
In the liquid quenching conditions 10 to 13, the molten metal
Gap width of 0.25 at the tip of the molten metal outlet of the nozzle
mm and the outer diameter of the copper roll was 60 cm. Also, liquid quenching strip
In case 10, the injection temperature was 1350 ° C (1623K)
Pressure 68600Pa (0.7kgf / cmTwo), Back pressure-
79800 Pa (-60 cmHg), roll rotation speed 12
00 rpm, roll peripheral speed 37.7 m / s,
In the cold condition 11, the injection temperature was 1300 ° C (1573K),
Outlet pressure 83300 Pa (0.85 kgf / cm Two), Back
Pressure -79800 Pa (-60 cmHg), roll rotation speed
1250 rpm, roll peripheral speed 39.3 m / s, liquid
In the rapid cooling condition 12, the injection temperature was 1350 ° C. (1623
K), injection pressure 73500 Pa (0.75 kgf / cm
Two), Back pressure -79800Pa (-60cmHg), low
1300 rpm, roll peripheral speed 40.8,
In the liquid quenching condition 13, the injection temperature was 1350 ° C. (1623
K), injection pressure 83300 Pa (0.85 kgf / cm
Two), Back pressure -79800Pa (-60cmHg) roll
With rotation speed of 1400 rpm and roll peripheral speed of 44.0 m / s
It was done.

【0065】次に得られた各種の合金薄帯に、下記の熱
処理温度Taまでの昇温速度180゜C/分(180K
/分)、下記の熱処理温度Taでの保持時間5分で熱処
理を行い、厚さ20μm、幅15mmの各種の合金薄帯
(Fe84Nb7-e9Ndeなる組成(e=0、0.04、
0.08、0.15原子%)を得た。ここでの熱処理温
度Taとしては、Ndの添加量が0at%のものは、6
75℃(948K)、Ndの添加量が0.04at%の
ものは、700℃(973K)、Ndの添加量が0.0
8at%のものは、700℃(973K)、Ndの添加
量が0.15at%のものは、700℃(973K)と
した。
Next, the various alloy ribbons obtained were heated at a heating rate of 180 ° C./min (180 K
/ Min), followed by heat treatment at a retention time 5 minutes at the heat treatment temperature Ta below, a thickness of 20 [mu] m, various alloy ribbon width 15mm (Fe 84 Nb 7-e B 9 Nd e a composition (e = 0, 0.04,
0.08, 0.15 atomic%). Here, as the heat treatment temperature Ta, when the addition amount of Nd is 0 at%,
When the temperature is 75 ° C. (948 K) and the amount of Nd added is 0.04 at%, the temperature of 700 ° C. (973 K) and the amount of Nd added is 0.0
Those with 8 at% were set at 700 ° C. (973 K), and those with an added amount of Nd of 0.15 at% were set at 700 ° C. (973 K).

【0066】(合金薄帯の物性)図4に、液体急冷条件
6〜9で得られた急冷直後のFe84Nb7-e9Nde
る組成(e=0、0.04、0.08、0.15原子
%)の合金薄帯(熱処理前の合金薄帯)のX線回折測定
の結果を示す。また、図4に合金溶湯を上記急冷条件で
急冷したときに結晶が析出したときの結晶化温度Tx1
合わせてしめす。図5に、液体急冷条件10〜13で得
られた急冷直後のFe84Nb7-e9Nd eなる組成(e=
0、0.04、0.08、0.15原子%)の合金薄帯
(熱処理前の合金薄帯)のX線回折測定の結果を示す。
また、図5に合金溶湯を上記急冷条件で急冷したときに
結晶が析出したときの結晶化温度Tx1を合わせて示す。
(Physical Properties of Alloy Strip) FIG.
Fe immediately after quenching obtained in 6-984Nb7-eB9NdeWhat
Composition (e = 0, 0.04, 0.08, 0.15 atom
%) Of alloy ribbon (alloy ribbon before heat treatment)
The result is shown. FIG. 4 shows the molten alloy under the above-mentioned quenching condition.
Crystallization temperature T when crystals precipitate when quenchedx1To
We show together. FIG. 5 shows the results obtained under the liquid quenching conditions 10 to 13.
Fe immediately after quenching84Nb7-eB9Nd eComposition (e =
0, 0.04, 0.08, 0.15 atom%)
7 shows the results of X-ray diffraction measurement of (alloy ribbon before heat treatment).
FIG. 5 shows that when the molten alloy is rapidly cooled under the above-described rapid cooling condition.
Crystallization temperature T when crystals precipitatex1Are also shown.

【0067】図5から明らかなように液体急冷条件10
〜13で得られた合金薄帯は、非晶質に特有のハローな
回折図形と、体心立方晶のFeを主成分とするbcc相
(bcc−Fe)の(110)面のピークと(200)
面のピークが認められることから、非晶質相中にbcc
−Fe相が析出したものであることがわかる。また、液
体急冷条件10〜13で得られた合金薄帯は、Fe84
79なる組成の合金にNb置換で添加するNdの添加
量を増加させると、bcc−Fe相の(110)面と
(200)面のピークが大となっている。また、液体急
冷条件10〜13で得られた合金薄帯は、いずれも結晶
析出温度Tx1が503℃(776K)と同じ値である。
As is clear from FIG.
The alloy ribbons obtained in (1) to (13) have a halo diffraction pattern peculiar to the amorphous phase, a (110) plane peak of a bcc phase (bcc-Fe) mainly composed of body-centered cubic Fe, and ( 200)
Since the peak of the surface is recognized, bcc is contained in the amorphous phase.
It can be seen that -Fe phase was precipitated. The alloy ribbons obtained under the liquid quenching conditions 10 to 13 are Fe 84 N
When the amount of Nd added to the alloy having the composition of b 7 B 9 by Nb substitution is increased, the peaks of the (110) plane and the (200) plane of the bcc-Fe phase become large. All of the alloy ribbons obtained under the liquid quenching conditions 10 to 13 have the same crystal precipitation temperature T x1 as 503 ° C. (776 K).

【0068】一方、図4から明らかなように液体急冷条
件8〜9で得られた合金薄帯は、非晶質に特有のハロー
な回折図形と、FeとBの化合物相に独特の回折図形
(47.5°から57.5付近にできたピーク形状が左
右非対称)が認められ、非晶質相中にFe3Bの結晶が
析出したものであることがわかる。また、急冷条件8、
9の合金薄帯は、体心立方晶に独特の回折図形が僅かに
認められ、非晶質相中にFe3Bの結晶以外にbcc−
Fe相の(110)面のピークや(200)面のピーク
も析出していることがわかる。また、液体急冷条件6〜
9で得られた合金薄帯は、Fe84Nb79なる組成の合
金にNb置換で添加するNdの添加量を増加させると、
Fe3Bの結晶の析出を示すのピークが大となってお
り、また、Ndの添加量の増加に伴って結晶析出温度T
x1が低くなっていることがわかる。これらのことから合
金薄帯は、組成が同じものであっても、液体急冷条件が
異なれば、非晶質相中に析出する結晶が異なり、また、
結晶化温度も異なることがわかる。
On the other hand, as is clear from FIG. 4, the alloy ribbons obtained under the liquid quenching conditions 8 to 9 have halo diffraction patterns unique to amorphous and diffraction patterns unique to Fe and B compound phases. (The peak shape formed in the vicinity of 47.5 ° to 57.5 is asymmetric), which indicates that Fe 3 B crystals were precipitated in the amorphous phase. In addition, rapid cooling condition 8,
In the alloy ribbon of No. 9, the diffraction pattern unique to the body-centered cubic crystal was slightly recognized, and in addition to the Fe 3 B crystal in the amorphous phase, bcc-
It can be seen that the peak of the (110) plane and the peak of the (200) plane of the Fe phase are also precipitated. In addition, liquid quenching condition 6 ~
The alloy ribbon obtained in No. 9 was obtained by increasing the amount of Nd added by Nb substitution to an alloy having a composition of Fe 84 Nb 7 B 9 ,
The peak indicating the precipitation of Fe 3 B crystals is large, and the crystal deposition temperature T increases with the increase in the amount of Nd added.
It can be seen that x1 is low. From these facts, even when the alloy ribbon has the same composition, if the liquid quenching conditions are different, the crystals precipitated in the amorphous phase are different, and
It can be seen that the crystallization temperatures are also different.

【0069】(合金薄帯の磁気特性)次に、液体急冷条
件6〜9で得られたFe84Nb7-e9Ndeなる組成
(e=0、0.04、0.08、0.15原子%)の合
金薄帯の熱処理後の保磁力(Hc)と1kHzにおける
実効透磁率(μ)を測定した結果を図4に合わせて示
す。また、液体急冷条件10〜13で得られたFe84
7-e9Ndeなる組成(e=0、0.04、0.0
8、0.15原子%)の合金薄帯の熱処理後の保磁力
(Hc)と1kHzにおける実効透磁率(μ)を測定し
た結果を図5に合わせて示す。
[0069] (Magnetic properties of the alloy ribbon) Next, Fe 84 Nb 7-e B 9 obtained by liquid quenching conditions 6 to 9 Nd e a composition (e = 0,0.04,0.08,0 The results of measuring the coercive force (Hc) and the effective magnetic permeability (μ) at 1 kHz after heat treatment of the alloy ribbon (.15 atomic%) are also shown in FIG. Further, Fe 84 N obtained under liquid quenching conditions 10 to 13 was used.
b 7-e B 9 Nd e a composition (e = 0,0.04,0.0
The results of measuring the coercive force (Hc) and the effective magnetic permeability (μ) at 1 kHz after the heat treatment of the alloy ribbon (8, 0.15 atomic%) are also shown in FIG.

【0070】図4、5に示した結果から液体急冷条件1
0〜13で得られた合金薄帯に熱処理を施したものは、
Ndの添加量が増えると、実効透磁率が低下し、保磁力
が高くなっていることがわかる。これに対して急冷条件
6〜9で得られた合金薄帯に熱処理を施したものは、N
dの添加量が増えると実効透磁率を高くでき、保磁力を
低くでき、急冷条件10〜13で得られた合金薄帯に熱
処理を施したものより、軟磁気特性が優れていることが
わかる。このように急冷条件8、9の合金薄帯に熱処理
を施したものが軟磁気特性が優れるのは、Fe−Nb−
B系の合金にNb置換で添加するNdが増加すると、急
冷条件によっては非晶質相中にFe3BのようにFeと
Bの化合物の結晶が析出し、このFeとBの化合物がb
cc−Feの結晶の核の生成を促進させて、bcc−F
eの結晶粒を微細化するために、結晶析出温度Tx1
下がり、熱処理により析出する微細なbcc−Feの結
晶が多くなり、軟磁気特性を向上できると考えられる。
From the results shown in FIGS.
Heat-treated alloy ribbons obtained in 0-13 are:
It can be seen that as the amount of Nd added increases, the effective magnetic permeability decreases and the coercive force increases. On the other hand, when the alloy ribbon obtained under the quenching conditions 6 to 9 is subjected to heat treatment,
It can be seen that when the added amount of d increases, the effective magnetic permeability can be increased, the coercive force can be reduced, and the soft magnetic properties are superior to those obtained by subjecting the alloy ribbon obtained under the quenching conditions 10 to 13 to a heat treatment. . The heat treatment of the alloy ribbons under the quenching conditions 8 and 9 has excellent soft magnetic properties because of the Fe—Nb—
When Nd added to the B-based alloy by Nb substitution increases, depending on the quenching condition, crystals of a compound of Fe and B like Fe 3 B precipitate in the amorphous phase, and the compound of Fe and B
By promoting the generation of nuclei of cc-Fe crystals, bcc-F
It is considered that the crystal precipitation temperature T x1 is lowered to refine the crystal grains of e, and the number of fine bcc-Fe crystals precipitated by the heat treatment is increased, so that the soft magnetic characteristics can be improved.

【0071】(合金薄帯の磁気特性の熱処理温度依存
性)次に、液体急冷条件6〜9で得られたFe84Nb
7-e9Ndeなる組成(e=0、0.04、0.08、
0.15、0.19原子%)の合金薄帯に施す熱処理温
度を625℃(898K)〜750℃(1023K)の
範囲で変更したときの磁気特性を測定した結果を図6に
示す。これらの合金薄帯の組成中のNdは、EDS分析
値で表している。また、液体急冷条件10〜13で得ら
れたFe84Nb7-e9Ndeなる組成(e=0、0.0
4、0.08、0.15原子%)の合金薄帯に施す熱処
理温度を625℃(898K)〜700℃(973K)
の範囲で変更したときの磁気特性を調べた結果を図7に
示す。これらの合金薄帯の組成中のNdは、EDS分析
値で表している。ここでの磁気特性は、保磁力(H
c)、実効透磁率(μ)、B10(10 Oe(800A
/m)の印加磁場中での磁束密度)を測定したものであ
る。実効透磁率の測定は、インピーダンスアナライザー
を用い、測定条件は5mOe(400mA/m)、1k
Hzとした。保磁力及びB10は、直流B−Hループトレ
ーサを用いて測定した。
(Heat Treatment Temperature Dependence of Magnetic Properties of Alloy Strip) Next, Fe 84 Nb obtained under liquid quenching conditions 6 to 9 was used.
7-e B 9 Nd e a composition (e = 0,0.04,0.08,
FIG. 6 shows the results of measuring the magnetic properties when the heat treatment temperature applied to the alloy ribbon (0.15, 0.19 atomic%) was changed in the range of 625 ° C. (898K) to 750 ° C. (1023K). Nd in the composition of these alloy ribbons is represented by an EDS analysis value. Further, Fe 84 Nb 7-e B 9 obtained by liquid quenching conditions 10 to 13 Nd e a composition (e = 0,0.0
(0.08, 0.15 atom%) alloy heat treatment temperature to be applied to 625 ° C (898K) to 700 ° C (973K)
FIG. 7 shows the results of examining the magnetic characteristics when the magnetic field was changed in the range of FIG. Nd in the composition of these alloy ribbons is represented by an EDS analysis value. The magnetic characteristics here are based on the coercive force (H
c), effective magnetic permeability (μ), B 10 (10 Oe (800 A
/ M) in an applied magnetic field. The effective magnetic permeability was measured using an impedance analyzer under the conditions of 5 mOe (400 mA / m), 1 k
Hz. Coercivity and B 10 were measured using a DC B-H loop tracer.

【0072】図6と図7に示した結果から液体急冷条件
10〜13で得られた合金薄帯は、熱処理温度625℃
(898K)〜675℃(948K)までは、Ndの添
加量がいずれのものも熱処理温度の増加に伴ってB10
よび1kHzにおける実効透磁率が増加し、保磁力は殆
ど変化せず、また、Ndの添加量が0at%以外のもの
保磁力は8A/mを超えているが、熱処理温度が675
℃(948K)を超えると、Ndの添加量が0.04a
t%と、0.08at%のものは、B10および実効透磁
率が低下し、保磁力が増大している。
From the results shown in FIGS. 6 and 7, the alloy ribbons obtained under the liquid quenching conditions 10 to 13 were subjected to a heat treatment temperature of 625 ° C.
From (898 K) to 675 ° C. (948 K), the effective magnetic permeability at B 10 and 1 kHz increases with an increase in the heat treatment temperature for any of the added amounts of Nd, and the coercive force hardly changes. The coercive force exceeds 8 A / m when the amount of Nd added is other than 0 at%, but the heat treatment temperature is 675.
C. (948 K), the amount of Nd added is 0.04a
and t%, those of 0.08at%, B 10 and the effective permeability is decreased, the coercive force is increased.

【0073】これに対して液体急冷条件6〜9で得られ
た合金薄帯は、熱処理温度625℃(898K)〜70
0℃(973K)までは、Ndの添加量がいずれのもの
も熱処理温度の増加に伴ってB10および1kHzにおけ
る実効透磁率が増加し、保磁力は減少しており、特に、
Ndの添加量が0.08at%と、0.15at%のも
のは熱処理温度650℃(923K)〜700℃(97
3K)の保磁力が8A/m以下と小さくなっている。ま
た、液体急冷条件6〜9で得られた合金薄帯は、熱処理
温度が700℃(973K)を超えると、B10および実
効透磁率が低下し、保磁力が増大している。また、液体
急冷条件8で急冷したNdの添加量が0.08at%の
ものは、熱処理温度が625℃(898K)においても
約20000以上の実効透磁率が得られ、熱処理温度6
75℃(948K)においては約27500以上の実効
透磁率が得られている。液体急冷条件9で急冷したNd
の添加量が0.15at%のものは、熱処理温度が62
5℃(898K)においても30000に近い実効透磁
率が得られ、熱処理温度675℃(948K)において
は30000を超える実効透磁率が得られている。これ
らのことからNdを添加した場合には液体急冷条件によ
ってはFeとBの化合物を析出し、熱処理温度が低い範
囲においても透磁率を高くできることがわかる。
On the other hand, the alloy ribbons obtained under the liquid quenching conditions 6 to 9 are heat-treated at 625 ° C. (898 K) to 70 ° C.
Up to 0 ° C. (973 K), the effective magnetic permeability at B 10 and 1 kHz increases and the coercive force decreases with increasing the heat treatment temperature for all the Nd added amounts.
Heat treatment temperatures of 650 ° C. (923K) to 700 ° C. (97 ° C.)
3K) is as small as 8 A / m or less. When the heat treatment temperature exceeds 700 ° C. (973 K), B 10 and the effective magnetic permeability of the alloy ribbon obtained under the liquid quenching conditions 6 to 9 decrease, and the coercive force increases. When the amount of Nd quenched under the liquid quenching condition 8 is 0.08 at%, an effective magnetic permeability of about 20,000 or more is obtained even at a heat treatment temperature of 625 ° C. (898 K).
At 75 ° C. (948 K), an effective magnetic permeability of about 27500 or more is obtained. Nd quenched under liquid quenching condition 9
Is 0.15 at%, the heat treatment temperature is 62
An effective magnetic permeability close to 30,000 is obtained even at 5 ° C. (898K), and an effective magnetic permeability exceeding 30,000 is obtained at a heat treatment temperature of 675 ° C. (948K). From these facts, it can be seen that when Nd is added, a compound of Fe and B precipitates depending on the liquid quenching condition, and the magnetic permeability can be increased even in a range where the heat treatment temperature is low.

【0074】[0074]

【発明の効果】以上説明したように本発明の微細結晶組
織を有する軟磁性合金は、合金溶湯を急冷した後の組織
が非晶質相とFeとBの化合物相あるいは非晶質相とF
eとBの化合物相とbcc−Fe相(体心立方構造の主
にFeの結晶粒)から構成される複相組織からなる合金
に熱処理が施され、微細なbcc−Fe相の結晶粒を析
出させてなるものであるので、合金溶湯を急冷した後の
合金組織が非晶質相以外にFeとBの化合物相あるいは
FeとBの化合物相とbcc−Fe相が析出した複相組
織とすることができ、このFeとBの化合物がbcc−
Feの結晶の核の生成を促進させて、bcc−Feの結
晶粒を微細化するために、結晶析出温度が下がるので、
熱処理により析出する微細なbcc−Feの結晶粒が多
くなり、高透磁率で、かつ低保磁力とすることができ、
軟磁気特性を向上できる。また、本発明の微細結晶組織
を有する軟磁性合金の製造方法は、合金溶湯を急冷する
ことにより非晶質相とFeとBの化合物相あるいは非晶
質相とFeとBの化合物相とbcc−Fe相から構成さ
れる複相組織からなる合金を形成した後、この合金に熱
処理を施して微細なbcc−Fe相の結晶粒を析出させ
る方法であるので、本発明の微細結晶組織を有する軟磁
性合金の製造に好適に用いられる。
As described above, in the soft magnetic alloy having a fine crystalline structure according to the present invention, the structure after quenching the molten alloy has an amorphous phase and a compound phase of Fe and B or an amorphous phase and an F phase.
An alloy having a multiphase structure composed of a compound phase of e and B and a bcc-Fe phase (mainly Fe crystal grains having a body-centered cubic structure) is subjected to a heat treatment to form fine bcc-Fe phase crystal grains. Since the alloy structure is precipitated, the alloy structure after quenching the alloy melt has a compound phase of Fe and B or a compound phase of Fe and B and a double phase structure in which a bcc-Fe phase is precipitated in addition to the amorphous phase. And the compound of Fe and B is bcc-
In order to promote the generation of Fe crystal nuclei and to refine the bcc-Fe crystal grains, the crystal deposition temperature is lowered.
The number of fine bcc-Fe crystal grains precipitated by heat treatment is increased, and high magnetic permeability and low coercive force can be obtained.
Soft magnetic characteristics can be improved. Further, the method for producing a soft magnetic alloy having a fine crystal structure according to the present invention is characterized in that the alloy melt is quenched to form an amorphous phase and a compound phase of Fe and B or an amorphous phase and a compound phase of Fe and B and bcc After forming an alloy having a dual phase structure composed of an Fe phase, the alloy is subjected to a heat treatment to precipitate fine bcc-Fe phase crystal grains. It is suitably used for producing soft magnetic alloys.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 液体急冷条件1〜2で得られた急冷直後のF
84Nb6.859Nd0.15なる組成(EDS分析値)の
合金薄帯のX線回折結果と、これらの合金薄帯の熱処理
後の磁気特性を示す図である。
FIG. 1. F immediately after quenching obtained under liquid quenching conditions 1-2
and X-ray diffraction results of the alloy ribbon e 84 Nb 6.85 B 9 Nd 0.15 a composition (EDS analysis value) is a diagram showing the magnetic properties after the heat treatment of these alloy ribbons.

【図2】 各液体急冷条件で得られた急冷直後のFe84
Nb6.929Nd0.0 8なる組成(EDS分析値)の合金
薄帯のX線回折測定の結果と、これらの合金薄帯の熱処
理後の磁気特性を示す図である。
FIG. 2 Fe 84 immediately after quenching obtained under each liquid quenching condition
And results of the Nb 6.92 B 9 Nd 0.0 8 having a composition (EDS analysis) X-ray diffraction measurement of the alloy ribbon is a diagram showing the magnetic properties after the heat treatment of these alloy ribbons.

【図3】 各液体急冷条件で得られた急冷直後のFe84
Nb6.90.19(R=Y,La,Ce,Nd,Sm)
なる組成(投入組成)の合金薄帯、急冷直後のFe84
6.80.29(R=Pr)なる組成(投入組成)の合
金薄帯と、急冷直後のFe84Nb79なる組成の合金薄
帯のX線回折結果と、こらの合金薄帯の熱処理後の磁気
特性を示す図である。
FIG. 3 Fe 84 immediately after quenching obtained under each liquid quenching condition
Nb 6.9 R 0.1 B 9 (R = Y, La, Ce, Nd, Sm)
Alloy ribbon of different composition (input composition), Fe 84 N immediately after quenching
b 6.8 R 0.2 B 9 (R = Pr) An alloy ribbon having a composition (input composition), an X-ray diffraction result of an alloy ribbon having a composition of Fe 84 Nb 7 B 9 immediately after quenching, and these alloy ribbons. FIG. 4 is a view showing magnetic properties after heat treatment of FIG.

【図4】 液体急冷条件6〜9で得られた急冷直後のF
84Nb7-e9Nd eなる組成(e=0、0.04、0.
08、0.15原子%)(EDS分析値)の合金薄帯
(熱処理前の合金薄帯)のX線回折測定の結果と、これ
らの合金薄帯の熱処理後の磁気特性を示す図である。
FIG. 4: F immediately after quenching obtained under liquid quenching conditions 6 to 9
e84Nb7-eB9Nd eComposition (e = 0, 0.04, 0.
08, 0.15 atom%) (EDS analysis value)
(Results of X-ray diffraction measurement of alloy ribbon before heat treatment)
It is a figure which shows the magnetic characteristic after heat processing of these alloy ribbons.

【図5】 液体急冷条件10〜13で得られた急冷直後
のFe84Nb7-e9Ndeなる組成(e=0、0.04、
0.08、0.15原子%)(EDS分析値)の合金薄
帯(熱処理前の合金薄帯)のX線回折測定の結果と、こ
れらの合金薄帯の熱処理後の磁気特性を示す図である。
[5] Fe 84 Nb 7-e B 9 Nd e a composition immediately after quenching obtained in the liquid quenching conditions 10~13 (e = 0,0.04,
FIG. 4 shows the results of X-ray diffraction measurement of alloy strips (0.08, 0.15 atomic%) (EDS analysis values) (alloy strips before heat treatment) and magnetic properties of these alloy strips after heat treatment. It is.

【図6】 液体急冷条件6〜9で得られたFe84Nb
7-e9Ndeなる組成(e=0、0.04、0.08、
0.15、0.19原子%)(EDS分析値)の合金薄
帯に施す熱処理温度を625℃(898K)〜750℃
(1023K)の範囲で変更したときの磁気特性を示す
図である。
FIG. 6: Fe 84 Nb obtained under liquid quenching conditions 6 to 9
7-e B 9 Nd e a composition (e = 0,0.04,0.08,
The heat treatment temperature applied to the alloy ribbon of (0.15, 0.19 atomic%) (EDS analysis value) is 625 ° C. (898K) to 750 ° C.
It is a figure which shows the magnetic characteristic at the time of changing in the range of (1023K).

【図7】 液体急冷条件10〜13で得られたFe84
7-e9Ndeなる組成(e=0、0.04、0.0
8、0.15原子%)(EDS分析値)の合金薄帯に施
す熱処理温度を625℃(898K)〜700℃(97
3K)の範囲で変更したときの磁気特性を示す図であ
る。
FIG. 7: Fe 84 N obtained under liquid quenching conditions 10 to 13
b 7-e B 9 Nd e a composition (e = 0,0.04,0.0
(0.15 atomic%) (EDS analysis value), the heat treatment temperature applied to the alloy ribbon is from 625 ° C. (898K) to 700 ° C. (97 ° C.).
It is a figure which shows the magnetic characteristic when changing in the range of 3K).

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 合金溶湯を急冷した後の組織が非晶質相
とFeとBの化合物相あるいは非晶質相とFeとBの化
合物相とbcc−Fe相から構成される複相組織からな
る合金に熱処理が施され、微細なbcc−Fe相の結晶
粒を析出させてなることを特徴とする微細結晶組織を有
する軟磁性合金。
1. The structure after quenching a molten alloy is composed of an amorphous phase and a compound phase of Fe and B or a double phase structure composed of an amorphous phase, a compound phase of Fe and B, and a bcc-Fe phase. A soft magnetic alloy having a fine crystal structure, wherein a heat treatment is applied to the resulting alloy to precipitate fine bcc-Fe phase crystal grains.
【請求項2】 前記軟磁性合金は、下記組成式で示され
ることを特徴とする請求項1記載の微細結晶組織を有す
る軟磁性合金。 T100-a-b-cabNbc 但し、TはFe、Co、Niのうち少なくともFeを含
む1種以上の元素を表し、MはV、Mn、Mo、Ta、
W、Crのうち少なくとも1種以上の元素を表し、Xは
B、P、Cのうちの少なくともBを含む1種以上の元素
を表し、組成比を示すa、b、cは原子%で、0≦a≦
3、2≦b≦18、4≦c≦8である。
2. The soft magnetic alloy having a fine crystalline structure according to claim 1, wherein the soft magnetic alloy is represented by the following composition formula. T 100-abc M a X b Nb c where, T is expressed Fe, Co, one or more elements including at least Fe of Ni, M is V, Mn, Mo, Ta,
X represents at least one element among W, Cr, X represents one or more elements containing at least B among B, P, and C, and a, b, and c indicating composition ratios are atomic%; 0 ≦ a ≦
3, 2 ≦ b ≦ 18 and 4 ≦ c ≦ 8.
【請求項3】 前記軟磁性合金は、下記組成式で示され
ることを特徴とする請求項1記載の微細結晶組織を有す
る軟磁性合金。 T100-a-b-c-d-eabNbcM’de 但し、TはFe、Co、Niのうち少なくともFeを含
む1種以上の元素を表し、MはV、Mn、Mo、Ta、
W、Crのうち少なくとも1種以上の元素を表し、Xは
B、P、Cのうちの少なくともBを含む1種以上の元素
を表し、M’はPt、Au、Pd、Ag、Cuのうちの
少なくとも1種以上の元素を表し、ZはZr、Ti、H
f、Al、Y及び希土類元素のうちの少なくとも1種以
上の元素を表し、組成比を示すa、b、c、d、eは原
子%で、0≦a≦3、2≦b≦18、4≦c≦8、0<
d≦3、0≦e≦3である。
3. The soft magnetic alloy having a fine crystal structure according to claim 1, wherein the soft magnetic alloy is represented by the following composition formula. T 100-abcde M a X b Nb c M 'd Z e where, T is expressed Fe, Co, one or more elements including at least Fe of Ni, M is V, Mn, Mo, Ta,
W represents at least one element of Cr, X represents one or more elements containing at least B of B, P, and C, and M ′ represents one of Pt, Au, Pd, Ag, and Cu. Z represents Zr, Ti, H
a, b, c, d, and e, which represent at least one of f, Al, Y, and rare earth elements, and indicate the composition ratio, are atomic%, and 0 ≦ a ≦ 3, 2 ≦ b ≦ 18, 4 ≦ c ≦ 8, 0 <
d ≦ 3 and 0 ≦ e ≦ 3.
【請求項4】 前記軟磁性合金は、下記組成式で示され
ることを特徴とする請求項1記載の微細結晶組織を有す
る軟磁性合金。 T100-a-b-c-e-fabNbceGaf 但し、TはFe、Co、Niのうち少なくともFeを含
む1種以上の元素を表し、MはV、Mn、Mo、Ta、
W、Crのうち少なくとも1種以上の元素を表し、Xは
B、P、Cのうちの少なくともBを含む1種以上の元素
を表し、ZはZr、Ti、Hf、Al、Y及び希土類元
素のうちの少なくとも1種以上の元素を表し、組成比を
示すa、b、c、e、fは原子%で、0≦a≦3、2≦
b≦18、4≦c≦8、0≦e≦3、0<f≦3であ
る。
4. The soft magnetic alloy having a fine crystal structure according to claim 1, wherein the soft magnetic alloy is represented by the following composition formula. T 100-abcef M a X b N b c Z e G a f where T represents one or more elements including at least Fe among Fe, Co, and Ni, and M represents V, Mn, Mo, Ta,
X represents at least one element among W, Cr, X represents one or more elements containing at least B among B, P, and C, and Z represents Zr, Ti, Hf, Al, Y, and a rare earth element. A, b, c, e, and f, which represent at least one element among the above, and indicate the composition ratio, are atomic%, and 0 ≦ a ≦ 3, 2 ≦
b ≦ 18, 4 ≦ c ≦ 8, 0 ≦ e ≦ 3, and 0 <f ≦ 3.
【請求項5】 前記軟磁性合金は、下記組成式で示され
ることを特徴とする請求項1記載の微細結晶組織を有す
る軟磁性合金。 T100-a-b-c-d-e-fabNbcM’deGaf 但し、TはFe、Co、Niのうち少なくともFeを含
む1種以上の元素を表し、MはV、Mn、Mo、Ta、
W、Crのうち少なくとも1種以上の元素を表し、Xは
B、P、Cのうちの少なくともBを含む1種以上の元素
を表し、M’はPt、Au、Pd、Ag、Cuのうちの
少なくとも1種以上の元素を表し、ZはZr、Ti、H
f、Al、Y及び希土類元素のうちの少なくとも1種以
上の元素を表し、組成比を示すa、b、c、d、e、f
は原子%で、0≦a≦3、2≦b≦18、4≦c≦8、
0<d≦3、0≦e≦3、0<f≦3である。
5. The soft magnetic alloy having a fine crystalline structure according to claim 1, wherein the soft magnetic alloy is represented by the following composition formula. T 100-abcdef M a X b Nb c M 'd Z e Ga f where, T is expressed Fe, Co, one or more elements including at least Fe of Ni, M is V, Mn, Mo, Ta,
W represents at least one element of Cr, X represents one or more elements containing at least B of B, P, and C, and M ′ represents one of Pt, Au, Pd, Ag, and Cu. Z represents Zr, Ti, H
a, b, c, d, e, f representing at least one of f, Al, Y and rare earth elements
Is atomic%, 0 ≦ a ≦ 3, 2 ≦ b ≦ 18, 4 ≦ c ≦ 8,
0 <d ≦ 3, 0 ≦ e ≦ 3, and 0 <f ≦ 3.
【請求項6】 前記組成式中、組成比を示すa、b、c
は原子%で、0.1≦a≦1、8≦b≦13、5≦c≦
7であることを特徴とする請求項2乃至5のいずれかに
記載の微細結晶組織を有する軟磁性合金。
6. a, b, c indicating a composition ratio in the composition formula
Is atomic%, 0.1 ≦ a ≦ 1, 8 ≦ b ≦ 13, 5 ≦ c ≦
7. The soft magnetic alloy having a fine crystal structure according to claim 2, wherein the soft magnetic alloy has a fine crystal structure.
【請求項7】 前記組成式中、組成比を示すdは原子%
で、0<d≦0.1であることを特徴とする請求項3又
は5に記載の微細結晶組織を有する軟磁性合金。
7. In the above composition formula, d representing a composition ratio is atomic%.
The soft magnetic alloy having a fine crystal structure according to claim 3, wherein 0 <d ≦ 0.1.
【請求項8】 前記組成式中、組成比を示すeは原子%
で、0<e≦2であることを特徴とする請求項3乃至7
のいずれかに記載の微細結晶組織を有する軟磁性合金。
8. In the above composition formula, e representing a composition ratio is atomic%.
Wherein 0 <e ≦ 2.
A soft magnetic alloy having a fine crystal structure according to any one of the above.
【請求項9】 前記組成式中、組成比を示すfは原子%
で、0<f≦1であることを特徴とする請求項4乃至8
のいずれかに記載の微細結晶組織を有する軟磁性合金。
9. In the above composition formula, f indicating a composition ratio is atomic%.
And wherein 0 <f ≦ 1.
A soft magnetic alloy having a fine crystal structure according to any one of the above.
【請求項10】 前記微細結晶組織を有する軟磁性合金
は、1kHzの実効透磁率が33000以上であること
を特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の微細結
晶組織を有する軟磁性合金。
10. The soft magnetic alloy having a fine crystal structure according to claim 1, wherein the soft magnetic alloy having a fine crystal structure has an effective magnetic permeability at 1 kHz of 33,000 or more. .
【請求項11】 合金溶湯を急冷することにより非晶質
相とFeとBの化合物相あるいは非晶質相とFeとBの
化合物相とbcc−Fe相から構成される複相組織から
なる合金を形成した後、この合金に熱処理を施して微細
なbcc−Fe相の結晶粒を析出させることを特徴とす
る微細結晶組織を有する軟磁性合金の製造方法。
11. An alloy having a double-phase structure composed of an amorphous phase and a compound phase of Fe and B or an amorphous phase, a compound phase of Fe and B and a bcc-Fe phase by rapidly cooling the molten alloy. Forming a soft magnetic alloy having a fine crystal structure, wherein the alloy is subjected to heat treatment to precipitate fine bcc-Fe phase crystal grains.
JP2000094697A 2000-03-30 2000-03-30 Method for producing soft magnetic alloy having fine crystal structure Expired - Fee Related JP3850623B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000094697A JP3850623B2 (en) 2000-03-30 2000-03-30 Method for producing soft magnetic alloy having fine crystal structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000094697A JP3850623B2 (en) 2000-03-30 2000-03-30 Method for producing soft magnetic alloy having fine crystal structure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001279404A true JP2001279404A (en) 2001-10-10
JP3850623B2 JP3850623B2 (en) 2006-11-29

Family

ID=18609714

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000094697A Expired - Fee Related JP3850623B2 (en) 2000-03-30 2000-03-30 Method for producing soft magnetic alloy having fine crystal structure

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3850623B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016104900A (en) * 2014-11-25 2016-06-09 Necトーキン株式会社 Metallic soft magnetic alloy, magnetic core, and production method of the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016104900A (en) * 2014-11-25 2016-06-09 Necトーキン株式会社 Metallic soft magnetic alloy, magnetic core, and production method of the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP3850623B2 (en) 2006-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5288226B2 (en) Magnetic alloys, amorphous alloy ribbons, and magnetic parts
JP5316920B2 (en) Soft magnetic alloys, alloy ribbons with an amorphous phase as the main phase, and magnetic components
JP3437573B2 (en) Fe-Ni based soft magnetic alloy having nanocrystalline structure
JP3279399B2 (en) Method for producing Fe-based soft magnetic alloy
JP2000073148A (en) Iron base soft magnetic alloy
JP3342767B2 (en) Fe-based soft magnetic alloy
JP2003213331A (en) METHOD FOR MANUFACTURING SOFT MAGNETIC Fe ALLOY, AND SOFT MAGNETIC Fe ALLOY
JP2006040906A (en) Manufacture of soft magnetic molded body of high permeability and high saturation magnetic flux density
JP3231149B2 (en) Noise filter
JP3877893B2 (en) High permeability metal glass alloy for high frequency
JP3655321B2 (en) Method for producing Fe-based soft magnetic alloy powder
JP2848667B2 (en) Method for manufacturing ultra-thin soft magnetic alloy ribbon
JPH0448005A (en) Fe base soft magnetic alloy powder and manufacture thereof and powder compact magnetic core with the same
JP2002322546A (en) Fe BASED SOFT MAGNETIC ALLOY AND MAGNETIC CORE USING THE ALLOY
JP2000144349A (en) Iron base soft magnetic alloy
JPH0917623A (en) Nano crystal alloy magnetic core and its manufacture
JP3294938B2 (en) Fe-based soft magnetic alloy
JP3723016B2 (en) Fe-based soft magnetic alloy
JP4217038B2 (en) Soft magnetic alloy
JP3850623B2 (en) Method for producing soft magnetic alloy having fine crystal structure
JP3883642B2 (en) Method for producing soft magnetic alloy
JP2000160241A (en) PRODUCTION OF Fe BASE SOFT MAGNETIC ALLOY
JP3763774B2 (en) Quenched alloy for iron-based rare earth alloy magnet and method for producing iron-based rare earth alloy magnet
JP3266564B2 (en) Ultra-thin Fe-Al soft magnetic alloy
JP4212820B2 (en) Fe-based soft magnetic alloy and manufacturing method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20041015

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041026

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041222

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20051110

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051129

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060130

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060801

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060830

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees