JP2003041353A - Fe-BASED SOFT MAGNETIC ALLOY - Google Patents

Fe-BASED SOFT MAGNETIC ALLOY

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JP2003041353A
JP2003041353A JP2001228651A JP2001228651A JP2003041353A JP 2003041353 A JP2003041353 A JP 2003041353A JP 2001228651 A JP2001228651 A JP 2001228651A JP 2001228651 A JP2001228651 A JP 2001228651A JP 2003041353 A JP2003041353 A JP 2003041353A
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Kinshirou Takadate
金四郎 高舘
Akinobu Kojima
章伸 小島
Yutaka Yamamoto
豊 山本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a Fe-based soft magnetic alloy, which can improve amplitude permeability while keeping a high saturated magnetic-induction density, raise a blowing temperature of a molten metal, and blow it without clogging a nozzle. SOLUTION: The Fe-based soft magnetic alloy is characterized by having a composition shown by either formula of (Fe1-a Za )b Bx My Qz or (Fe1-a Za )b Bx My Qz Xt , where Z indicates one or two elements of Ni and Co, M indicates one or more elements selected among Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo, and W, Q indicates one or more rare-earths elements including Y, and a, b, x, y, and z indicate component ratios and are in ranges of, by atom.%, 0<=a<=0.2, 75<=b<=93, 0.5<=x<=18, 4<=y<=9, and 0<z<=0.5, and where in the second composition formula, t indicates the component ratio and is in a range of 0<t<=5, by atom.%, beside satisfying the above composition ratios.

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用いられる高透磁率のFe基
軟磁性合金に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high permeability Fe-based soft magnetic alloy used for magnetic heads, transformers, choke coils and the like.

【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(Fe-Si-Al合金)、パーマロイ(Fe-Ni合
金)、けい素鋼等の結晶質合金が用いられ、最近ではF
e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 In soft magnetic alloys used for magnetic heads, transformers, choke coils, etc., various characteristics generally required are as follows. High saturation magnetic flux density. High magnetic permeability. Must have low coercive force. Therefore, when manufacturing soft magnetic alloys or magnetic heads, various alloy systems have been studied from these viewpoints. Conventionally, crystalline alloys such as sendust (Fe-Si-Al alloy), permalloy (Fe-Ni alloy), and silicon steel have been used for the above-mentioned applications.
Amorphous e- and Co-based alloys are also being used.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかるに、磁気ヘッド
の場合、高記録密度化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
材料が望まれている。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、小型化が必要であ
るため、高性能の磁性材料が望まれている。ところが、
前述のセンダストは、軟磁気特性には優れているもの
の、飽和磁束密度が約11kG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8kG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。
However, in the case of a magnetic head, a more suitable magnetic material for a high-performance magnetic head is desired in order to cope with a high coercive force of a magnetic recording medium accompanying a high recording density. . Further, in the case of transformers and choke coils, miniaturization is required as electronic devices are miniaturized. Therefore, high-performance magnetic materials are desired. However,
Although the above-mentioned sendust has excellent soft magnetic characteristics, it has a drawback that the saturation magnetic flux density is as low as about 11 kG. Similarly, permalloy also has a low saturation magnetic flux density of about 8 kG in an alloy composition having excellent soft magnetic characteristics. Silicon steel has a drawback that it has a high saturation magnetic flux density but a poor soft magnetic property.

【0004】更に、前述の非晶質合金において、Co基
合金は軟磁気特性に優れているものの、飽和磁束密度が
10kG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、15kG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。また、非晶質合
金の熱安定性は充分でなく、未だ未解決の面がある。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。
Further, among the above-mentioned amorphous alloys, the Co-based alloy is excellent in soft magnetic characteristics, but the saturation magnetic flux density is insufficient at about 10 kG. Further, the Fe-based alloy has a high saturation magnetic flux density and can have a magnetic flux density of 15 kG or more, but the soft magnetic characteristics are insufficient. Further, the thermal stability of the amorphous alloy is not sufficient, and there are still unsolved aspects. As mentioned above, it is difficult to combine high saturation magnetic flux density with excellent soft magnetic characteristics.

【0005】そこで本発明者らは、前記の問題を解決し
た高飽和磁束密度Fe系軟磁性合金を特開平5−932
49号(特願平2−108308号)において特許出願
している。この特許出願に係る合金の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F
e系軟磁性合金であった。 (Fe1-fCofg h 1i 2j 但しT1は、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、M
o、Wからなる群から選ばれた1種又は2種以上の元素
であり、且つ、Zr、Hfのいずれか、または両方を含
み、T2は、Cu、Ag、Au、Ni、Pd、Ptから
なる群から選ばれた1種又は2種以上の元素であり、f
≦0.05、g≦92原子%、 h=0.5〜16原子%、i
=4〜10原子%、j=0.2〜4.5原子%である。ま
た、前記特許出願に係る合金の他の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。 Feg h 1i 2j 但しT1は、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、M
o、Wからなる群から選ばれた1種又は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、T2は、Cu、Ag、Au、Ni、Pd、Ptから
なる群から選ばれた1種又は2種以上の元素であり、g
≦92原子%、h=0.5〜16原子%、i=4〜10原
子%、j=0.2〜4.5原子%である。
Therefore, the inventors of the present invention have proposed a high saturation magnetic flux density Fe-based soft magnetic alloy which solves the above-mentioned problems.
A patent application has been filed in Japanese Patent No. 49 (Japanese Patent Application No. 2-108308). One of the alloys according to this patent application is characterized by having a composition represented by the following formula: high saturation magnetic flux density F
It was an e-based soft magnetic alloy. (Fe 1-f Co f ) g B h T 1i T 2j where T 1 is Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, M
One or two or more elements selected from the group consisting of o and W, and contains one or both of Zr and Hf, and T 2 is Cu, Ag, Au, Ni, Pd, Pt. F is one or more elements selected from the group consisting of
≦ 0.05, g ≦ 92 atomic%, h = 0.5 to 16 atomic%, i
= 4 to 10 atom%, j = 0.2 to 4.5 atom%. Further, another one of the alloys according to the above patent application is a high saturation magnetic flux density alloy characterized by having a composition represented by the following formula. Fe g B h T 1i T 2j where T 1 is Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, M
One or two or more elements selected from the group consisting of o and W, and contains either or both of Zr and Hf, and T 2 is Cu, Ag, Au, Ni, Pd, Pt. 1 or 2 or more elements selected from the group consisting of
≦ 92 atomic%, h = 0.5 to 16 atomic%, i = 4 to 10 atomic%, and j = 0.2 to 4.5 atomic%.

【0006】次に、本発明者らは、前記合金の発展型の
合金として、特開平4−333546号(特願平2−2
30135号)において以下に示す組成の合金について
特許出願を行なっている。この特許出願に係る合金の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
飽和磁束密度の合金であった。 (Fe1-aab x y 但し、QはCo、Niのいずれか又は両方であり、T
は、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、Wから
なる群から選ばれた1種又は2種以上の元素であり、且
つ、Zr、Hfのいずれか、または両方を含み、a≦
0.05、b≦93原子%、x=0.5〜8原子%、y=
4〜9原子%である。また、前記特許出願に係る合金の
他の1つは、次式で示される組成からなることを特徴と
するものである。 Feb x y 但しTは、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、
Wからなる群から選ばれた1種又は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、b
≦93原子%、x=0.5〜8原子%、y=4〜9原子
%である。
Next, the inventors of the present invention have proposed, as an advanced alloy of the above-mentioned alloy, JP-A-4-333546 (Japanese Patent Application No. 2-2).
No. 30135), a patent application has been filed for an alloy having the following composition. One of the alloys in this patent application
The second was an alloy having a high saturation magnetic flux density, which was characterized by having a composition represented by the following formula. (Fe 1-a Q a ) b B x T y where, Q is Co, where any or both of Ni, T
Is one or more elements selected from the group consisting of Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo and W, and contains either or both of Zr and Hf, and a ≤
0.05, b ≦ 93 at%, x = 0.5-8 at%, y =
It is 4 to 9 atom%. Another one of the alloys according to the above patent application is characterized by having a composition represented by the following formula. Fe b B x T y However, T is Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo,
One or more elements selected from the group consisting of W, and containing either or both of Zr and Hf, b
≦ 93 at%, x = 0.5 to 8 at%, y = 4 to 9 at%.

【0007】ところで、軟磁性合金を磁気ヘッドやトラ
ンス等のコア材として用いる場合には、液体急冷法等に
より作製した軟磁性合金薄帯をリング状に巻回あるいは
積層し、これを樹脂で被覆する絶縁加工等の種々の加工
が施された後用いられる。しかしながら特開平5−93
249号の(Fe1-fCofg h 1i 2jなる組成
の軟磁性合金、Feg h 1i 2jなる組成の軟磁性
合金、特開平4−333546号に記載の(Fe
1-aab x yなる組成の軟磁性合金、Feb x
yなる組成の軟磁性合金からなる薄帯を用いる場合にお
いては、前記絶縁のための樹脂の硬化収縮時に前記軟磁
性合金からなるコアに圧縮応力がかかり磁歪が生じ、こ
れにより磁気特性が変化し、目的とする磁気特性を有す
るものが得られにくいという問題があった。
By the way, a soft magnetic alloy is used for a magnetic head or a transformer.
When using it as a core material for a sensor, etc., use a liquid quenching method etc.
The soft magnetic alloy ribbon manufactured by
Various processing such as insulation processing that stacks and coats this with resin
It is used after being applied. However, JP-A-5-93
No. 249 (Fe1-fCof)g Bh T1i T2jComposition
Soft magnetic alloy, Feg Bh T1i T2jSoft magnetism of composition
Alloy, (Fe described in JP-A-4-333546)
1-aQa)b Bx TyFe, a soft magnetic alloy of the following compositionb Bx T
yWhen using a ribbon made of soft magnetic alloy of
In addition, when the resin for insulation is cured and contracted, the soft magnetic
A compressive stress is applied to the core made of a magnetic alloy, causing magnetostriction.
As a result, the magnetic properties change and the target magnetic properties are obtained.
There was a problem that it was difficult to obtain things.

【0008】そこで、本発明者らは、先に出願した特開
平5−93249号に記載の軟磁性合金について更に研
究を進め、これらの系に添加する元素の中でもSi、A
l、Ge、Gaのうちから選ばれる元素をFeを主成分
とするbcc相中に固溶させることにより、磁歪を調整
できるようにしたFe基軟磁性合金を特開平9−360
8号(特願平7−147838号)に特許出願してい
る。しかしながら特開平9−3608号に記載のFe基
軟磁性合金においては、Feを主成分とするbcc相
(体心立方の結晶相)中にSi、Al、Ge、Gaのう
ちから選ばれる元素を固溶させたものであるので、体心
立方の結晶相中に不純物が混在したものとなり、しかも
軟磁性合金中のFeやNiやCoの濃度の減少が大きく
なり、飽和磁束密度や透磁率が低下してしまうという問
題があった。
Therefore, the inventors of the present invention further researched the soft magnetic alloy described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-93249 filed previously, and among the elements added to these systems, Si and A
An Fe-based soft magnetic alloy whose magnetostriction can be adjusted by solid-solving an element selected from l, Ge, and Ga in a bcc phase containing Fe as a main component is disclosed in JP-A-9-360.
A patent application has been filed in No. 8 (Japanese Patent Application No. 7-147838). However, in the Fe-based soft magnetic alloy described in JP-A-9-3608, an element selected from Si, Al, Ge, and Ga is contained in the bcc phase (body-centered cubic crystal phase) containing Fe as a main component. Since it is a solid solution, impurities are mixed in the body-centered cubic crystal phase, and the concentration of Fe, Ni, and Co in the soft magnetic alloy decreases greatly, and the saturation magnetic flux density and magnetic permeability are There was a problem that it would decrease.

【0009】次に、先に本発明者らが出願したFeとB
と元素Tを主体とする成分系のFe基軟磁性合金を製造
するには、目的の組成の合金溶湯を作成してるつぼの内
部に収容し、非酸化性の雰囲気で回転している金属ロー
ルにるつぼの噴出口から溶湯を吹き出してリボン状に急
冷する超急冷法を採用して製造する必要がある。これ
は、FeBM系の合金溶湯を大気中で超急冷法で製造し
ようとしてもリボンが酸化しやすく、均一なものが得ら
れ難いことに起因している。また、溶湯を吹き出す際の
温度を低くすると溶湯の粘性が低下し、この種のFe基
軟磁性合金を吹き出す際に用いる石英製の高価な噴出ノ
ズルを詰まらせてノズルの破壊につながるおそれを有し
ていた。よってこの種のFe基軟磁性合金の吹き出しの
際の溶湯温度を出来る限り高くして吹き出すことが好ま
しいが、吹き出し温度を高くすると、得られたリボンに
化合物相が析出し易くなり、非晶質の均一なものを得る
ことができなくなるので、非晶質のリボンを熱処理して
も化合物相が残り、軟磁気特性が劣化する問題がある。
Next, Fe and B, which were previously filed by the present inventors, were applied.
In order to produce a component-based Fe-based soft magnetic alloy mainly composed of the element T and the element T, an alloy melt having a desired composition is prepared, housed in a crucible, and rotated in a non-oxidizing atmosphere. It is necessary to employ a super-quenching method in which molten metal is blown out from the ejection port of the crucible and rapidly cooled into a ribbon shape. This is because even if an attempt is made to produce a molten FeBM alloy in the atmosphere by the ultra-quenching method, the ribbon is easily oxidized and it is difficult to obtain a uniform ribbon. Further, if the temperature at which the molten metal is blown out is lowered, the viscosity of the molten metal is reduced, and the expensive quartz jet nozzle used for blowing out this type of Fe-based soft magnetic alloy may be clogged, leading to the destruction of the nozzle. Was. Therefore, it is preferable to blow out the molten metal at the time of blowing this kind of Fe-based soft magnetic alloy as high as possible, but if the blowing temperature is raised, the compound phase is likely to precipitate on the obtained ribbon, and the amorphous However, even if the amorphous ribbon is heat-treated, the compound phase remains and the soft magnetic characteristics deteriorate.

【0010】本発明は、前記事情に鑑みてなされたもの
で、高飽和磁束密度を維持したまま透磁率を得ることが
可能であり、溶湯吹き出し時の温度を高くすることがで
き、製造時のノズルに負荷をかけないようにして吹き出
しができ、良質の非晶質合金薄帯を得ることができ、こ
れを基に結晶化することで軟磁気特性の良好なFe基軟
磁性合金を提供することができる技術の提供を目的とす
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to obtain a magnetic permeability while maintaining a high saturation magnetic flux density, and it is possible to raise the temperature when the molten metal is blown out, and It is possible to blow out without applying a load to the nozzle, and it is possible to obtain a high-quality amorphous alloy ribbon, and by crystallizing on this basis, an Fe-based soft magnetic alloy with good soft magnetic properties is provided. The purpose is to provide the technology that can.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は下記組成式により示されるFe基軟磁性
合金とした。 (Fe1-aabxyz ただし、ZはNi、Coのうち1種または2種の元素、
MはTi、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、Wから
選ばれた1種または2種以上の元素であり、QはYを含
む希土類元素のうちの1種又は2種以上の元素であり、
組成比を示すa、b、x、y、zは、0≦a≦0.2、
75原子%≦b≦93原子%、0.5原子%≦x≦18
原子%、4原子%≦y≦9原子%、0<z≦0.5原子
%である。
In order to achieve the above object, the present invention provides an Fe-based soft magnetic alloy represented by the following composition formula. (Fe 1-a Z a) b B x M y Q z , however, Z is Ni, 1 kind or two elements of Co,
M is one or more elements selected from Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo and W, and Q is one or more elements of rare earth elements including Y. And
The composition ratios a, b, x, y, and z are 0 ≦ a ≦ 0.2,
75 atom% ≦ b ≦ 93 atom%, 0.5 atom% ≦ x ≦ 18
Atomic%, 4 atomic% ≦ y ≦ 9 atomic% and 0 <z ≦ 0.5 atomic%.

【0012】更に本発明は前記の目的を達成するため
に、下記組成式により示されるFe基軟磁性合金とし
た。 (Fe1-aabxyzt ただし、ZはNi、Coのうち1種または2種の元素、
MはTi、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、Wから
選ばれた1種または2種以上の元素、QはYを含む希土
類元素のうちの1種または2種以上の元素であり、Xは
Si、Al、Ge、Ga、P、C、Cuのうちの1種ま
たは2種以上の元素であり、組成比を示すa、b、x、
y、z、tは、0≦a≦0.2、75原子%≦b≦93
原子%、0.5原子%≦x≦18原子%、4原子%≦y
≦9原子%、0<z≦0.5原子%、0<t≦5原子%
である。
Further, in order to achieve the above object, the present invention provides a Fe-based soft magnetic alloy represented by the following composition formula. (Fe 1-a Z a) b B x M y Q z X t However, Z is Ni, 1 kind or two elements of Co,
M is one or more elements selected from Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo and W, and Q is one or more elements of rare earth elements including Y. , X is one or more elements selected from Si, Al, Ge, Ga, P, C and Cu, and a, b, x, which indicate the composition ratio,
y, z and t are 0 ≦ a ≦ 0.2 and 75 atomic% ≦ b ≦ 93
Atomic%, 0.5 atomic% ≦ x ≦ 18 atomic%, 4 atomic% ≦ y
≦ 9 atomic%, 0 <z ≦ 0.5 atomic%, 0 <t ≦ 5 atomic%
Is.

【0013】結晶相と非晶質相の体積分率をコントロー
ルする手段としては、Yを含む希土類元素のうちから選
ばれる1種または2種以上の元素Qは非晶質形成能を有
する元素であるため、前記元素Qの添加により、微細結
晶組織となる結晶核の生成力が促進され、微量添加によ
り、軟磁気特性の向上が引き起こされる。
As means for controlling the volume fraction of the crystalline phase and the amorphous phase, one or more elements Q selected from rare earth elements including Y are elements having an amorphous forming ability. Therefore, the addition of the element Q promotes the ability to generate crystal nuclei having a fine crystal structure, and the addition of a small amount causes an improvement in soft magnetic characteristics.

【0014】また、前記元素Qは、(Fe又はFe−
Z)−B−M系の合金または(Fe又はFe−Z)−B
−M−T系の合金に少量添加するだけで、軟磁気特性を
向上させることができるので、軟磁性合金中のFeやC
oやNiの濃度の減少が少なくて済むので、飽和磁束密
度は高いまま維持できる。また、前記元素Qは高い非晶
質形成能を有するものであるので、この元素Qを添加す
ることにより、Bや元素Mの添加量を少なくしても、非
晶質相が形成できる。例えば、元素Mの添加量が4原子
%をわずかに超える程度とすることができるので、相対
的にFe、Co、Ni濃度が高くなり、高飽和磁束密度
化が可能である。これは、前記元素Qは、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
に残留するので、不純物とならず、また、BやMと同様
の非晶質形成能を有するので、その分、BやMの添加量
を減らすことができるからである。さらに、元素Qの添
加により残留する非晶質相のキュリー温度が上がるた
め、軟磁気特性を向上させることが可能となる。
The element Q is (Fe or Fe-
Z) -BM system alloy or (Fe or Fe-Z) -B
The soft magnetic properties can be improved by adding a small amount to the -MT alloy, so Fe and C in the soft magnetic alloy can be improved.
Since the decrease in the concentrations of o and Ni is small, the saturation magnetic flux density can be kept high. Further, since the element Q has a high ability to form an amorphous phase, the addition of the element Q allows the amorphous phase to be formed even if the amount of B or the element M added is reduced. For example, the addition amount of the element M can be set to slightly exceed 4 atom%, so that the Fe, Co, and Ni concentrations are relatively high, and high saturation magnetic flux density can be achieved. This is because the element Q does not form a solid solution in the bcc phase (body-centered cubic phase) containing Fe as a main component and remains in the amorphous phase, so that it does not become an impurity and is similar to B and M. Since it has the ability to form an amorphous material, the amount of B or M added can be reduced accordingly. Furthermore, the addition of the element Q raises the Curie temperature of the remaining amorphous phase, so that the soft magnetic characteristics can be improved.

【0015】また、本発明のFe基軟磁性合金において
は、前記組成式中の元素Mは、Nbを含むことが好まし
い。前記組成式中のMに、Nbが含まれていると、微細
結晶核の成長速度を小さくする効果、非晶質形成能を維
持したままで、コストを低く抑えることができる。ま
た、NbはZrやHfに比べて酸化しにくいので、酸化
し難くすることができ、Fe基軟磁性合金の製造が容易
となる。
In the Fe-based soft magnetic alloy of the present invention, the element M in the composition formula preferably contains Nb. When Mb in the composition formula contains Nb, the cost can be kept low while maintaining the effect of reducing the growth rate of fine crystal nuclei and the amorphous forming ability. Further, since Nb is less likely to be oxidized than Zr or Hf, it can be made less likely to be oxidized, and the Fe-based soft magnetic alloy can be easily manufactured.

【0016】本発明のFe基軟磁性合金において、前記
組成式中の元素Qは、Y、La、Ce、Pr、Nd、D
y、Tbのうちの少なくとも1種または2種以上を含ん
でいることが好ましい。また、本発明のFe基軟磁性合
金において、前記組成式中の元素Qは、LaとCeのう
ちの少なくとも1種を含んでいることが好ましい。La
やCeはY、Pr、Nd、Dy、Tb等に比べて安価で
あるので、前記組成式中の元素QとしてLa及び/また
はCeを用いることにより、上記した元素Qの添加効果
を有するうえ低コストとできる。また、本発明のFe基
軟磁性合金において、前記組成式中の元素Qはミッシュ
メタルとするか、もしくはミッシュメタルを含んでいる
ことが好ましい。ミッシュメタルは、Laおよび/また
はCeが主に含まれており、Nd等の他の希土類元素は
微量に含まれているもので、希土類元素の原料として用
いられるものであり、この原料(ミッシュメタル)を精
製することにより各希土類元素を製造している。このミ
ッシュメタルは安価であるので、元素Qとしてミッシュ
メタルを用いることにより、あるいは元素Qとしてミッ
シュメタルを含むようにすることにより、上記した元素
Qの添加効果を有するうえ低コストとできる。また、本
発明のFe基軟磁性合金にあっては、前記組成式中の組
成比を示すzは、0<z≦0.5原子%である。Qの添
加量が0.01原子%以上0.5原子%以下の範囲である
と高い飽和磁束密度が得られる。また、本発明のFe基
軟磁性合金にあっては、前記組成式中の組成比を示すy
は4原子%≦y≦9原子%であることが非晶質形成能が
向上する点で好ましい。
In the Fe-based soft magnetic alloy of the present invention, the element Q in the above composition formula is Y, La, Ce, Pr, Nd, D.
It is preferable that at least one or more of y and Tb are contained. In addition, in the Fe-based soft magnetic alloy of the present invention, it is preferable that the element Q in the composition formula contains at least one of La and Ce. La
Since Ce and Ce are cheaper than Y, Pr, Nd, Dy, Tb, etc., by using La and / or Ce as the element Q in the above composition formula, the addition effect of the above-mentioned element Q can be obtained and low. Can be a cost. In addition, in the Fe-based soft magnetic alloy of the present invention, it is preferable that the element Q in the composition formula is misch metal or contains misch metal. The misch metal mainly contains La and / or Ce, and contains a small amount of other rare earth elements such as Nd, and is used as a raw material for the rare earth element. ) Is purified to produce each rare earth element. Since this misch metal is inexpensive, by using misch metal as the element Q or by including misch metal as the element Q, the above-described effect of adding the element Q can be obtained and the cost can be reduced. Further, in the Fe-based soft magnetic alloy of the present invention, z representing the composition ratio in the composition formula is 0 <z ≦ 0.5 atom%. A high saturation magnetic flux density can be obtained when the addition amount of Q is in the range of 0.01 atom% or more and 0.5 atom% or less. Further, in the Fe-based soft magnetic alloy of the present invention, y indicating the composition ratio in the above composition formula
Is preferably 4 atom% ≦ y ≦ 9 atom% from the viewpoint of improving the amorphous forming ability.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明のFe基軟磁性合金
の実施の形態を説明する。本発明のFe基軟磁性合金は
下記のいずれかの組成式で示されるものである。 (Fe1-aabxyz (Fe1-aabxyzt
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the Fe-based soft magnetic alloy of the present invention will be described below. The Fe-based soft magnetic alloy of the present invention is represented by any of the following composition formulas. (Fe 1-a Z a) b B x M y Q z (Fe 1-a Z a) b B x M y Q z X t

【0018】但し、ZはNi、Coのうち1種または2
種の元素、MはTi、Zr、Hf、V、Nb、Ta、M
o、Wのうちの1種または2種以上の元素、Qは、Yを
含む希土類元素(Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、
Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Y
b、Lu)のうちの1種または2種以上の元素であり、
組成比を示すa、b、x、y、zは、0≦a≦0.2、
75原子%≦b≦93原子%、0.5原子%≦x≦18
原子%、4原子%≦y≦9原子%、0<z≦0.5原子
%である。また、本発明のFe基軟磁性合金において、
前記Fe又はFe−Zと、Bと、Mと、QにTが添加さ
れていてもよく、その場合のTはSi、Al、Ge、G
aから選ばれた1種または2種以上の元素であり、組成
比を示すtは0≦t≦5原子%である。
However, Z is one or two of Ni and Co.
Species element, M is Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, M
One or more of O and W, Q is a rare earth element containing Y (Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm,
Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Y
b, Lu), one or more elements selected from the group consisting of
The composition ratios a, b, x, y, and z are 0 ≦ a ≦ 0.2,
75 atom% ≦ b ≦ 93 atom%, 0.5 atom% ≦ x ≦ 18
Atomic%, 4 atomic% ≦ y ≦ 9 atomic% and 0 <z ≦ 0.5 atomic%. Further, in the Fe-based soft magnetic alloy of the present invention,
T may be added to the aforementioned Fe or Fe-Z, B, M, and Q, in which case T is Si, Al, Ge, G.
It is one or more elements selected from a, and t representing the composition ratio is 0 ≦ t ≦ 5 atomic%.

【0019】前記の組成の本発明のFe基軟磁性合金
は、平均結晶粒径30nm以下の体心立方構造(bcc
構造)のFeの結晶粒からなる微結晶質相を主体とし、
該微結晶質相と非晶質相とから構成される組織からなる
ものであるので、高飽和磁束密度及び高透磁率を維持す
ることができ、磁気ヘッド、トランス、チョークコイル
等に用いられるコア材として好適である。また、本発明
のFe基軟磁性合金は、元素Qの種類や添加量等を調整
することにより、軟磁気特性を向上させることができ
る。
The Fe-based soft magnetic alloy of the present invention having the above composition has a body-centered cubic structure (bcc) with an average crystal grain size of 30 nm or less.
(Structure) mainly composed of a microcrystalline phase composed of Fe crystal grains,
Since it has a structure composed of the microcrystalline phase and the amorphous phase, it can maintain a high saturation magnetic flux density and a high magnetic permeability, and is used in a magnetic head, a transformer, a choke coil or the like. It is suitable as a material. In addition, the Fe-based soft magnetic alloy of the present invention can improve the soft magnetic characteristics by adjusting the type and the addition amount of the element Q.

【0020】本発明に用いられるFe基軟磁性合金の組
成系において、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。これらの組成の軟磁性合金
においては、Feの添加量を示すbの値、あるいはFe
と、Coおよび/またはNiの添加量の合計を示すbの
値は、93原子%以下である。Feが93原子%を超え
ると液体急冷法によって非晶質単相を得ることが困難に
なり、この結果、熱処理してから得られる合金の組織が
不均一になって高い透磁率が得られ難くなるので好まし
くない。また、Feが75原子%未満では、飽和磁束密
度(Bs)1T(テスラ)以上を得ることができず、好
ましくない。従って、Feの範囲を75原子%≦b≦9
3原子%とした。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種の元素Zで置換
してもよく、この場合、好ましくはFeの20%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。
従って前記組成式においてZの組成比aは、0.2%以
下の範囲が好ましい。
In the composition system of the Fe-based soft magnetic alloy used in the present invention, the main components Fe, Co, and Ni are elements that play a role in magnetism, and in order to obtain a high saturation magnetic flux density and excellent soft magnetic characteristics. is important. In soft magnetic alloys of these compositions, the value of b indicating the amount of addition of Fe, or Fe
And the value of b indicating the total amount of Co and / or Ni added is 93 atomic% or less. When Fe exceeds 93 atom%, it becomes difficult to obtain an amorphous single phase by the liquid quenching method, and as a result, the structure of the alloy obtained after the heat treatment becomes nonuniform, and it is difficult to obtain high magnetic permeability. Therefore, it is not preferable. On the other hand, if Fe is less than 75 atomic%, a saturation magnetic flux density (Bs) of 1 T (tesla) or more cannot be obtained, which is not preferable. Therefore, the range of Fe is 75 atomic% ≤ b ≤ 9
It was 3 atomic%. Further, a part of Fe may be replaced with one or two elements Z of Co and Ni for adjusting magnetostriction and the like, and in this case, it is preferably 20% or less of Fe. . If it is out of this range, the magnetic permeability deteriorates.
Therefore, in the above composition formula, the composition ratio a of Z is preferably 0.2% or less.

【0021】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、Zr、Hf、
Nbは、α-Feに対してほとんど固溶しないとされて
いるが 、合金を急冷して非晶質化することで、Zrと
HfまたはNbをα-Feに過飽和に固溶させ、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。
B has the effect of increasing the amorphous forming ability of the soft magnetic alloy, the effect of preventing the coarsening of the crystal structure, and the effect of suppressing the formation of the compound phase that adversely affects the magnetic properties in the heat treatment process. Conceivable. In addition, Zr, Hf,
It is said that Nb hardly forms a solid solution with α-Fe, but by rapidly cooling the alloy to make it amorphous, Zr and Hf or Nb are dissolved in α-Fe in a supersaturated state. The amount of solid solution of these elements is adjusted by the heat treatment to be partially crystallized and precipitated as a fine crystalline phase, which has the effect of improving the soft magnetic properties of the obtained soft magnetic alloy.

【0022】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、H
f、Nb等の元素Mを固溶することで軟磁気特性を劣化
させるFe−M系化合物の生成を抑制すると考えられ
る。よって、Fe−Zr(Hf、Nb)系の合金にBを
添加することが重要となる。
Further, in order to precipitate the fine crystal phase and suppress the coarsening of the crystal grains of the fine crystal phase, it is necessary to leave the amorphous phase, which may hinder the crystal grain growth, at the grain boundary. it is conceivable that. Further, this grain boundary amorphous phase is the Zr and H which are discharged from α-Fe due to the rise of the heat treatment temperature.
It is considered that the solid solution of the element M such as f and Nb suppresses the generation of the Fe-M compound that deteriorates the soft magnetic characteristics. Therefore, it is important to add B to the Fe-Zr (Hf, Nb) alloy.

【0023】Bの添加量を示すxが、0.5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、xが18原子%を越えると、
B−M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B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30nm以下に調整することができ
る。
If x, which indicates the amount of B added, is less than 0.5 atomic%, the amorphous phase at the grain boundaries becomes unstable, and a sufficient effect cannot be obtained. When x exceeds 18 atomic%,
In the B-M system and the Fe-B system, the boride formation tendency becomes strong, the heat treatment conditions for obtaining a fine crystal structure are restricted, and good soft magnetic properties cannot be obtained. In this way, by adjusting the amount of B added appropriately, the average crystal grain size of the precipitated fine crystal phase can be adjusted to 30 nm or less.

【0024】また、非晶質相を得やすくするためには、
非晶質形成能の特に高いZr、Hf、Nbのいずれかを
含むことが好ましく、Zr、Hf、Nbの一部は他の4
A〜7A族元素のうち、Ti、V、Ta、Mo、Wのい
ずれかと置換することができる。また、Zr、Hf、N
b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、Nbを含むことがより好ましい。こ
うした元素Mは、比較的遅い拡散種であり、元素Mの添
加は、微細結晶核の成長速度を小さくするという効果、
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 order to easily obtain the amorphous phase,
It is preferable to contain any one of Zr, Hf, and Nb, which has a particularly high amorphous forming ability, and a part of Zr, Hf, and Nb may be contained in other 4
It can be replaced with any one of Ti, V, Ta, Mo and W among the elements of the A to 7A groups. In addition, Zr, Hf, N
Among b, Hf is an extremely expensive element, so it is more preferable to include Nb in consideration of the raw material cost. The element M is a relatively slow diffusion species, and the addition of the element M has the effect of reducing the growth rate of fine crystal nuclei.
It is considered to have the ability to form an amorphous substance, and is effective for making the structure fine.

【0025】元素Mの添加量を示すyが4原子%以下で
は、核成長速度を小さくする効果が失われ、結晶粒径が
粗大化して良好な軟磁性が得られ難くなる。また、Fe
−Hf−B系合金の場合、Hf=5原子%での平均結晶
粒径は13nmであるのに対してHf=3原子%では3
9nmと粗大化する。元素Mの添加量を示すyが9原子
%を越えると、M−B系またはFe−M系の化合物の生
成傾向が大きくなり、良好な特性が得られない。
When y, which indicates the amount of addition of the element M, is 4 atomic% or less, the effect of reducing the nucleus growth rate is lost, and the crystal grain size becomes coarse, making it difficult to obtain good soft magnetism. Also, Fe
In the case of the —Hf—B system alloy, the average crystal grain size at Hf = 5 atomic% is 13 nm, whereas it is 3 at Hf = 3 atomic%.
Coarsening to 9 nm. When y, which indicates the amount of addition of the element M, exceeds 9 atomic%, the formation tendency of the MB-type or Fe-M-type compound increases, and good characteristics cannot be obtained.

【0026】中でもNb、Mo、W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。よって、これらの元素を添加して
軟磁性合金を製造する場合には、製造時の雰囲気全体を
不活性ガス雰囲気ではなく大気中の雰囲気で、もしくは
溶湯を急冷する際に使用するるつぼのノズルの先端部に
不活性ガスを供給しつつ大気中で製造することができる
ので、製造条件が容易となり、上述のような用途に用い
る磁性コア材等を安価に製造することができるようにな
る。元素Mの添加量としては、4原子%以上、9原子%
以下とすることが非晶質形成能が向上する点で好まし
い。
Among them, Nb, Mo, and W have a small absolute value of free energy for forming an oxide, are thermally stable, and hardly form an oxide. Therefore, when manufacturing a soft magnetic alloy by adding these elements, the entire atmosphere at the time of manufacturing is not an inert gas atmosphere but an atmosphere of the atmosphere, or of a crucible nozzle used when quenching the molten metal. Since the tip can be manufactured in the atmosphere while supplying an inert gas, the manufacturing conditions are facilitated, and the magnetic core material and the like used for the above-described applications can be manufactured at low cost. The addition amount of the element M is 4 atomic% or more, 9 atomic%
The following is preferable in that the amorphous forming ability is improved.

【0027】また、本発明組成において、高飽和磁束密
度を維持したまま高透磁率、低保磁力を実現するため
に、Yを含む希土類元素のうちの1種または2種以上の
元素Qが含まれている。ここで用いる元素Qとしては、
Y、La、Ce、Pr、Nd、Dy、Tb、Pm、S
m、Eu、Gd、Ho、Er、Tm、Yb、Luのうち
の少なくとも1種または2種以上を含んでいることが好
ましい。
Further, in the composition of the present invention, in order to realize a high magnetic permeability and a low coercive force while maintaining a high saturation magnetic flux density, one or more elements Q of rare earth elements including Y are contained. Has been. As the element Q used here,
Y, La, Ce, Pr, Nd, Dy, Tb, Pm, S
It is preferable to contain at least one or two or more of m, Eu, Gd, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu.

【0028】その理由は、前記元素Qを添加することに
より、微細結晶の核が生成し易くなり、熱処理後の透磁
率の増加と低保磁力の減少を引き起こすことができるか
らである。このように元素Qの添加により、軟磁気特性
が向上する。
The reason is that, by adding the element Q, nuclei of fine crystals are easily generated, and it is possible to increase the magnetic permeability after heat treatment and decrease the low coercive force. Thus, the addition of the element Q improves the soft magnetic characteristics.

【0029】また、前記元素Qは、(Fe又はFe−
Z)−B−M系の合金または(Fe又はFe−Z)−B
−M−T系の合金に少量添加するだけで、軟磁気特性の
向上が引き起こされるため、軟磁性合金中のFeやCo
やNiの濃度の減少が少なくて済むので、飽和磁束密度
は高いまま維持できる。また、前記元素Qは非晶質形成
能を有するので、この元素Qを添加することにより、B
やMの添加量を少なくすることができるので、相対的に
Fe濃度を高くすることが可能となり、飽和磁束密度を
高くすることができる。それは、前記元素Qは、Feを
主成分とするbcc相(体心立方の相)に固溶せず、非
晶質相に残留するので、不純物とならず、また、BやM
と同様の役目をするので、その分、BやMの添加量を減
らすことができるからである。さらに、元素Qは、残留
非晶質相のキュリー温度を上昇させる作用があり、これ
により軟磁気特性を向上させることができる。本発明の
組成において上記元素Qとしては、LaとCeのうちの
少なくとも1種を含んでいることが好ましい。LaやC
eはY、Pr、Nd、Dy、Tb等に比べて安価である
ので、上記組成式中の元素QとしてLa及び/またはC
eを用いることにより、上記した元素Qの添加効果を有
するうえ低コストとできる。また、本発明の組成におい
て前記組成式中の元素Qとしてはミッシュメタルとする
か、もしくはミッシュメタルを含んでいることが好まし
い。ミッシュメタル(MN)は、Laおよび/またはC
eが主に含まれており、Nd等の他の希土類元素は微量
に含まれているもので、希土類元素の原料として用いら
れるものであり、この原料(ミッシュメタル)を精製す
ることにより各希土類元素を製造している。このミッシ
ュメタルは安価であるので、元素Qとしてミッシュメタ
ル(MN)を用いることにより、あるいは元素Qとして
ミッシュメタルを含むようにすることにより、上記した
元素Qの添加効果が得られるうえ低コストとできる。
The element Q is (Fe or Fe-
Z) -BM system alloy or (Fe or Fe-Z) -B
Since the improvement of the soft magnetic properties is caused by adding a small amount to the -MT alloy, Fe and Co in the soft magnetic alloy are added.
Since the decrease in the concentration of Ni and Ni is small, the saturation magnetic flux density can be kept high. Further, since the element Q has an amorphous forming ability, the addition of the element Q causes B
Since the amount of addition of M and M can be reduced, the Fe concentration can be relatively increased and the saturation magnetic flux density can be increased. Since the element Q does not form a solid solution in the bcc phase (body-centered cubic phase) containing Fe as a main component and remains in the amorphous phase, it does not become an impurity, and B or M
This is because it plays the same role as, and the amount of B or M added can be reduced accordingly. Further, the element Q has a function of increasing the Curie temperature of the residual amorphous phase, and thereby the soft magnetic characteristics can be improved. In the composition of the present invention, the element Q preferably contains at least one of La and Ce. La and C
Since e is cheaper than Y, Pr, Nd, Dy, Tb, etc., La and / or C is used as the element Q in the above composition formula.
By using e, the effect of adding the above-mentioned element Q can be obtained and the cost can be reduced. Further, in the composition of the present invention, the element Q in the composition formula is preferably misch metal or contains misch metal. Misch metal (MN) is La and / or C
e is mainly contained, and other rare earth elements such as Nd are contained in a trace amount, which is used as a raw material of the rare earth element, and each rare earth element is refined by refining this raw material (Misch metal). Manufactures elements. Since this misch metal is inexpensive, by using misch metal (MN) as the element Q or by including misch metal as the element Q, the above-described effect of adding the element Q is obtained and the cost is low. it can.

【0030】元素Qの添加量を示すzは、0<z≦0.
5原子%、好ましくは0.05原子%≦z≦0.4原子%
である。Qの添加量が0.05原子%以上0.4原子%以
下の範囲であると高い飽和磁束密度と優れた軟磁気特性
を兼ね備えることができるからである。また、本発明の
軟磁性合金には、Si、Al、Ge、Gaのうちの1種
または2種以上の元素Tを、0以上5原子%以下含有し
ていてもよい。これら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に固溶する。こ
れらの元素の含有量が5原子%を越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。
Z, which indicates the added amount of the element Q, is 0 <z ≦ 0.
5 atom%, preferably 0.05 atom% ≦ z ≦ 0.4 atom%
Is. This is because when the addition amount of Q is in the range of 0.05 atom% or more and 0.4 atom% or less, both high saturation magnetic flux density and excellent soft magnetic properties can be provided. The soft magnetic alloy of the present invention may contain 0 or more and 5 at% or less of the element T of one or more of Si, Al, Ge, and Ga. These are known as metalloid elements and are solid-solved in a body-centered cubic phase containing Fe as a main component. If the content of these elements exceeds 5 atomic%, the magnetostriction increases, the saturation magnetic flux density decreases, or the magnetic permeability decreases, which is not preferable.

【0031】また、元素T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
の効果が大きい。またGe、Gaは結晶粒の径を微細化
させる効果がある。従ってSi、Al、Ge、Gaのう
ち、Al、Ge、Gaは添加した効果が特に大きく、A
l、Ge、Gaの単独添加もしくはAlとGe、Alと
Ga、GeとGa、AlとGeとGaの複合添加とする
ことがより好ましい。
The element T has the effect of increasing the electric resistance of the soft magnetic alloy and decreasing the iron loss, but Al has a large effect. Further, Ge and Ga have the effect of making the diameter of the crystal grains smaller. Therefore, among Si, Al, Ge, and Ga, the effect of adding Al, Ge, and Ga is particularly large.
More preferably, 1, 1, Ge, and Ga are added individually, or Al and Ge, Al and Ga, Ge and Ga, and Al and Ge and Ga are added together.

【0032】また、前記組成系の軟磁性合金において、
必要に応じてZn、Cd、In、Sn、Pb、As、S
b、Bi、Se、Te、Li、Be、Mg、Ca、S
r、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。前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Fe基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 the soft magnetic alloy having the above composition,
Zn, Cd, In, Sn, Pb, As, S as required
b, Bi, Se, Te, Li, Be, Mg, Ca, S
It is also possible to adjust the magnetostriction of the soft magnetic alloy by adding an element such as r or Ba. In the soft magnetic alloy having the above composition, even if the unavoidable impurities such as H, N, O, and S are contained to the extent that the desired characteristics are not deteriorated, the composition is the same as that of the Fe-based soft magnetic alloy used in the present invention. Of course, it can be considered.

【0033】本発明のFe基軟磁性合金を製造するに
は、例えば、(Fe又はFe−Z)−B−M系、又は
(Fe又はFe−Z)−B−M−T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、ZはNi、C
oのうち1種または2種以上の元素、MはTi、Zr、
Hf、V、Nb、Ta、Mo、Wから選ばれた1種また
は2種以上の元素、TはSi、Al、Ge、Gaから選
ばれた1種または2種以上の元素である。)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急冷
し、非晶質相を非晶質相を主体とする薄帯を作製するに
際して、前記合金溶湯に、さらにYを含む希土類元素の
うちから選ばれる1種または2種以上の元素Qを添加
し、このとき添加する元素Qの種類と添加量を調整す
る。ここで薄帯を作製する具体的方法としては、特開平
4−323351号公報に記載されているような液中紡
糸法や、単ロールを用いた急冷法等を採用することがで
きる。これらの方法により非晶質相単相あるいは非晶質
相を主体とするリボン状の薄帯を得ることができる。
To produce the Fe-based soft magnetic alloy of the present invention, for example, a (Fe or Fe-Z) -BM system or a (Fe or Fe-Z) -B-M-T system amorphous is prepared. Alloy or crystalline alloy containing amorphous phase (where Z is Ni, C
one or more elements out of o, M is Ti, Zr,
One or two or more elements selected from Hf, V, Nb, Ta, Mo, and W, and T is one or more elements selected from Si, Al, Ge, and Ga. ) Is melted by means of arc melting, high frequency induction melting, etc. to rapidly cool the alloy melt to prepare a ribbon having an amorphous phase as a main component, and a rare earth containing Y in the alloy melt. One or more elements Q selected from the elements are added, and the type and the amount of the element Q added at this time are adjusted. Here, as a specific method for producing the ribbon, a submerged spinning method as described in JP-A-4-323351 or a quenching method using a single roll can be adopted. By these methods, a ribbon-shaped ribbon having an amorphous phase as a single phase or an amorphous phase as a main component can be obtained.

【0034】ついで、作製した薄帯を熱処理することに
より、前記薄帯の非晶質相の中の一部が結晶化し、非晶
質相と、平均粒径30nm以下の微細なbcc構造のF
e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。
Then, by heat-treating the produced ribbon, a part of the amorphous phase of the ribbon is crystallized, and the amorphous phase and F of the fine bcc structure having an average grain size of 30 nm or less are obtained.
A structure in which a fine crystal phase composed of crystal grains of e is mixed is obtained, and the target Fe-based soft magnetic alloy is obtained.

【0035】熱処理により平均結晶粒径30nm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、急冷状態の非晶質合金薄帯等が非晶質
相を主体とする組織となっており、これを加熱すると、
ある温度以上で平均結晶粒径が30nm以下のFeを主
成分とする体心立方構造の結晶粒からなる微細結晶相が
析出するからである。このbcc構造を有するFeの結
晶粒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480〜550℃程度である。またこのFeの
微細結晶相が析出する温度よりも高い温度では、Fe3
B等、あるいは合金にZrが含まれる場合にはFe3
r等の軟磁気特性を悪化させる化合物相が析出する。こ
のような化合物相が析出する温度は、合金の組成による
が740〜810℃程度である。ただし、前記Fe3
等は析出していても磁気特性に優れた状態を得ることも
可能であるので、Fe3B等の化合物相が一部析出して
いても差し支えない。
The fine crystal structure composed of fine Fe crystal grains having a bcc structure with an average crystal grain size of 30 nm or less was precipitated by the heat treatment because the amorphous alloy ribbon in the rapidly cooled state was mainly composed of the amorphous phase. It is a tissue that does, and when this is heated,
This is because a fine crystal phase composed of crystal grains having a body-centered cubic structure containing Fe as a main component and having an average crystal grain size of 30 nm or less at a certain temperature or higher is precipitated. The temperature at which the fine crystalline phase composed of Fe crystal grains having the bcc structure is deposited is about 480 to 550 ° C., depending on the composition of the alloy. Further, at a temperature higher than the temperature at which the fine crystal phase of Fe is precipitated, Fe 3
B etc., or Fe 3 Z when the alloy contains Zr
A compound phase such as r that deteriorates the soft magnetic characteristics is deposited. The temperature at which such a compound phase is precipitated depends on the composition of the alloy, but is about 740 to 810 ° C. However, the above Fe 3 B
Etc., it is possible to obtain a state in which the magnetic properties are excellent even if they are precipitated. Therefore, it is possible to partially precipitate a compound phase such as Fe 3 B.

【0036】したがって、本発明において、非晶質合金
薄帯等を熱処理する際の保持温度は480℃〜810℃
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前記化合物相が
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。
Therefore, in the present invention, the holding temperature when heat-treating the amorphous alloy ribbon or the like is 480 ° C to 810 ° C.
Within the range, it is preferably set in accordance with the composition of the alloy so that the fine crystal phase mainly composed of Fe crystal grains having a body-centered cubic structure is preferably precipitated and the compound phase is not precipitated.

【0037】前記の熱処理温度まで昇温するときの昇温
速度は、20〜200℃/分の範囲が好ましく、40〜
200℃/分の範囲とするのがより好ましい。昇温速度
が遅いと製造時間が長くなるので昇温速度は速い方が好
ましいが、加熱装置の性能上、200℃/分程度が上限
とされる。
The temperature rising rate when the temperature is raised to the heat treatment temperature is preferably 20 to 200 ° C./min, and 40 to
The range of 200 ° C./minute is more preferable. Since the manufacturing time becomes long when the heating rate is slow, it is preferable that the heating rate is fast, but in view of the performance of the heating device, the upper limit is about 200 ° C./minute.

【0038】また、非晶質合金薄帯等を前記保持温度に
保持する時間は、0〜60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。また、特にSiを含まない組成の場合
には、10分以下の保持時間としても目的とする効果を
得ることができる。これは、Siを添加した場合に、F
eにSiを充分に固溶させる必要があり、保持時間を長
くする必要があるからである。
The holding time of the amorphous alloy ribbon or the like at the holding temperature can be set to 0 to 60 minutes, and depending on the composition of the alloy, it is 0 minutes, that is, the temperature is lowered immediately after the temperature is raised and the holding time is kept. Even without it, the desired effect can be obtained. Further, even if the holding time is longer than 60 minutes, the magnetic characteristics are not improved, the manufacturing time becomes long, and the productivity deteriorates, which is not preferable. Further, particularly in the case of a composition not containing Si, the desired effect can be obtained even if the holding time is 10 minutes or less. This is because when Si is added, F
This is because it is necessary to sufficiently dissolve Si in e and elongate the holding time.

【0039】[0039]

【実施例】以下、実施例、比較例により更に具体的に本
発明を説明する。 (試料の作製)Fe84Nb6.95Nd0.059なる組成、
Fe83Nb6.9Nd0.19なる組成、Fe84Nb6.8Nd
0.29なる組成、Fe84Nb6.6Nd0.49なる組成、
Fe83Nb6.9MN0.19なる組成(MNはミッシュメ
タル)、Fe84Nb6.8MN0.29なる組成(MNはミ
ッシュメタル)になるようにそれぞれ原料を調整し、そ
れらをArガス雰囲気中で個々に高周波溶解し、溶けた
原料をそれぞれ鋳型に流し込み各組成の母合金を得る。
それらの母合金から、Arガス雰囲気中においてノズル
内で高周波溶解し、溶湯をノズルから、高速回転してい
る銅ロールに吹き出させて急冷する液体急冷法を用い
て、厚さ約20μm、幅約15mmの複数の合金薄帯試
料を得た。次にこれらの薄帯を、外径10mm、内径6
mmの円環状に機械的に打ち抜き、熱処理を行い試料
(実施例の試料)を得た。熱処理条件は、昇温速度18
0゜C/分、熱処理温度625゜C(898K)から7
25゜C(998K)、この熱処理温度での保持時間を
5分、降温速度(冷却速度)を180゜C/分とした。 [比較例]また、比較のためにFe84Nb79なる組成
になるように調整した原料を用いる以外は、先に述べた
方法と同様にして試料(比較例の試料)を得た。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. (Preparation of sample) Fe 84 Nb 6.95 Nd 0.05 B 9 composition,
Fe 83 Nb 6.9 Nd 0.1 B 9 composition, Fe 84 Nb 6.8 Nd
0.2 B 9 composition, Fe 84 Nb 6.6 Nd 0.4 B 9 composition,
The raw materials were adjusted so as to have a composition of Fe 83 Nb 6.9 MN 0.1 B 9 (MN is Misch metal) and a composition of Fe 84 Nb 6.8 MN 0.2 B 9 (MN is Misch metal), and they are arranged in an Ar gas atmosphere. They are individually high-frequency melted, and the melted raw materials are respectively poured into a mold to obtain a master alloy of each composition.
About 20 μm thick and about 20 μm wide by using a liquid quenching method in which the master alloy is subjected to high-frequency melting in a nozzle in an Ar gas atmosphere, and the molten metal is blown out from the nozzle onto a copper roll rotating at high speed to quench the melt. Multiple alloy ribbon samples of 15 mm were obtained. Next, these thin ribbons were cut into an outer diameter of 10 mm and an inner diameter of 6
A sample (sample of the example) was obtained by mechanically punching into a circular ring of mm and heat treatment. The heat treatment condition is a heating rate of 18
0 ° C / min, heat treatment temperature 625 ° C (898K) to 7
The temperature was maintained at 25 ° C. (998 K) for 5 minutes, and the temperature decreasing rate (cooling rate) was 180 ° C./minute. [Comparative Example] Further, a sample (Comparative Example sample) was obtained in the same manner as described above, except that a raw material adjusted to have a composition of Fe 84 Nb 7 B 9 was used for comparison.

【0040】[測定]前記の比較例と実施例で得られた
各試料の10kHz、400A/m(5mOe)におけ
る透磁率(μ’)と飽和磁束密度(B10)と飽和磁界
(Br)と保磁力(Hc)の熱処理温度依存性について
測定した。その結果を表1〜表7に示す。
[Measurement] The magnetic permeability (μ ′), the saturation magnetic flux density (B 10 ) and the saturation magnetic field (Br) at 10 kHz and 400 A / m (5 mOe) of each of the samples obtained in the comparative example and the example were measured. The heat treatment temperature dependence of the coercive force (Hc) was measured. The results are shown in Tables 1 to 7.

【0041】[0041]

【表1】 [Table 1]

【0042】[0042]

【表2】 [Table 2]

【0043】[0043]

【表3】 [Table 3]

【0044】[0044]

【表4】 [Table 4]

【0045】[0045]

【表5】 [Table 5]

【0046】[0046]

【表6】 [Table 6]

【0047】[0047]

【表7】 [Table 7]

【0048】表1の比較例と表2〜表7の実施例試料に
示した結果から明らかなように、Fe84Nb79なる組
成の試料に微量(0.05原子%)のNdを添加し、適
正な650℃〜700℃でアニールした試料は、飽和磁
束密度を低下させることなく保磁力を高めることができ
た。また、Ndの添加量が0.4原子%に至るまで飽和
磁束密度の低下を引き起こす事なく透磁率を向上させる
ことができる効果を得ることができる。また、Fe84
79なる組成の試料に微量(0.1原子%〜0.2原
子%)のミッシュメタル(MN)を添加し、適正な65
0℃〜700℃でアニールした試料は、飽和磁束密度を
低下させることなく保磁力を高めることができた。ま
た、ミッシュメタルの添加量が0.2原子%に至るまで
飽和磁束密度の低下を引き起こす事なく透磁率を向上さ
せることができる効果を得ることができる。また、Fe
84Nb79なる組成の試料に微量(0.1原子%〜0.
2原子%)のミッシュメタル(MN)を添加したもの
は、安価なミッシュメタルが用いられているので、Fe
84Nb79なる組成の試料に希土類元素としてNdを添
加したものに比べて低コストとすることができる。次
に、Fe84Nb79なる組成の比較例試料において溶湯
の吹き出し温度を1180℃にすることで非晶質合金を
得ることができるのに対し、表2〜表5に示すNd添加
組成の試料や表6〜表7に示すミッシュメタル添加組成
の試料では、1210℃、1210℃、1190℃、1
220℃(1190℃〜1220℃)といずれも高い温
度で射出しても非晶質合金を得ることができた。一般的
に射出温度(吹き出し温度)が高いとリボン中へ結晶相
が析出しやすくなるが、Ndあるいはミッシュメタルの
添加により比較的に安定して非晶質相となる。これは、
Ndあるいはミッシュメタルの添加により非晶質形成能
が向上したためと思われる。
As is clear from the results shown in the comparative examples of Table 1 and the example samples of Tables 2 to 7, a trace amount (0.05 atomic%) of Nd was added to the sample having the composition of Fe 84 Nb 7 B 9. The sample added and annealed at an appropriate temperature of 650 ° C. to 700 ° C. was able to enhance the coercive force without lowering the saturation magnetic flux density. Further, it is possible to obtain the effect that the magnetic permeability can be improved without causing a decrease in the saturation magnetic flux density until the added amount of Nd reaches 0.4 atomic%. In addition, Fe 84 N
b 7 was added to the sample of B 9 having a composition of trace misch metal (0.1 atomic% to 0.2 atomic%) (MN), proper 65
The sample annealed at 0 ° C. to 700 ° C. could increase the coercive force without decreasing the saturation magnetic flux density. Further, it is possible to obtain the effect that the magnetic permeability can be improved without causing a decrease in the saturation magnetic flux density until the amount of misch metal added reaches 0.2 atomic%. Also, Fe
A sample having a composition of 84 Nb 7 B 9 has a trace amount (0.1 atom% to 0.1%).
In the case of adding 2 atom% of misch metal (MN), since inexpensive misch metal is used, Fe
The cost can be lower than that of a sample having a composition of 84 Nb 7 B 9 to which Nd is added as a rare earth element. Next, in a comparative sample having a composition of Fe 84 Nb 7 B 9 , an amorphous alloy can be obtained by setting the temperature of the molten metal to 1180 ° C., while the Nd-added compositions shown in Tables 2 to 5 are obtained. In the samples of No. 1 and the samples having the misch metal addition composition shown in Tables 6 to 7, 1210 ° C., 1210 ° C.
An amorphous alloy could be obtained even if injection was performed at a high temperature of 220 ° C. (1190 ° C. to 1220 ° C.). Generally, if the injection temperature (blowing temperature) is high, the crystalline phase is likely to precipitate in the ribbon, but the addition of Nd or misch metal relatively stabilizes the amorphous phase. this is,
It is considered that the amorphous forming ability was improved by adding Nd or misch metal.

【0049】次に、先の組成の合金薄帯からなる試料の
1kHzの実効透磁率(μ)と、保磁力(Hc)と、磁
歪(λs)に対する、Nd添加量依存性について調べた
結果を図1に示す。図1に示した結果から、透磁率につ
いては、Ndの添加により向上することが明らかであ
り、保磁力についてはNdの添加により低下しているこ
とがわかる。また、磁歪については、Ndの添加により
0より低い−側に若干調整できることが明らかであり、
被覆する樹脂の硬化の際の圧縮応力を打ち消す方向に調
整できることが明らかである。
Next, the results of examining the dependence of the amount of Nd addition on the effective magnetic permeability (μ) at 1 kHz, the coercive force (Hc), and the magnetostriction (λs) of the sample composed of the alloy ribbon having the above composition are shown. As shown in FIG. From the results shown in FIG. 1, it is clear that the magnetic permeability is improved by the addition of Nd, and the coercive force is decreased by the addition of Nd. Further, it is clear that the magnetostriction can be slightly adjusted to the negative side, which is lower than 0, by adding Nd,
It is apparent that the compressive stress at the time of curing the resin to be coated can be adjusted to cancel it.

【0050】図2に、先の組成の試料をアニール処理す
る場合にbccFeが析出し始める開始温度であるTx1
と他の結晶相が析出し始める開始温度であるTx2とをD
TA(Differential Thermal Analyzer)により測定し
た結果を示す。Nd添加量0の場合にTx1−Tx2=28
3℃であるのに対し、Nd添加量0.2原子%において
x1−Tx2=288℃、Nd添加量0.4原子%におい
てTx1−Tx2=294℃であり、Ndの添加により少な
くとも288℃以上のTx1−T x2を得られることが明ら
かになった。Nd添加量を増やすとこの温度差は更に広
がる傾向にある。このように、bccFeが析出し始め
てから、他の化合物相(軟磁気特性に悪影響を及ぼすF
3B等の化合物)が析出し始める温度の差異が大きい
と、化合物相の析出割合が少なく、bccFeの析出割
合が大きくなるので軟磁気特性向上の面においては好ま
しい。合金中のNb、B濃度を変化させてもTx1−Tx2
の値は変化する。比較的良好な軟磁気特性を実現するた
めにはTx1−Tx2≧250℃であることが好ましく、前
記で示したようにNdを添加するとTx1−Tx2の値が広
がる傾向を示すので、この条件を満足しやすくなる。
In FIG. 2, the sample having the above composition is annealed.
Is the starting temperature at which bccFe begins to precipitate whenx1
And T, which is the starting temperature at which other crystalline phases begin to precipitatex2And D
Measured by TA (Differential Thermal Analyzer)
The results are shown below. When the amount of Nd added is 0, Tx1-Tx2= 28
While the temperature is 3 ° C, the amount of Nd added is 0.2 atom%.
Tx1-Tx2= 288 ℃, Nd addition amount 0.4 atom% smell
Tx1-Tx2= 294 ° C, which is low due to the addition of Nd.
T of at least 288 ° Cx1-T x2Revealed that
Or it becomes. This temperature difference becomes wider as the amount of Nd added increases.
I tend to go up. In this way, bccFe begins to precipitate
Then, other compound phases (F that adversely affects the soft magnetic properties
e3There is a large difference in the temperature at which compounds such as B) start to precipitate.
And the precipitation ratio of the compound phase is small, the precipitation ratio of bccFe
Therefore, it is preferable in terms of improving soft magnetic characteristics.
Good Even if the Nb and B concentrations in the alloy are changed, Tx1-Tx2
The value of changes. To achieve relatively good soft magnetic characteristics
To Tx1-Tx2≧ 250 ° C., preferably before
As shown in the above, when Nd is added, Tx1-Tx2Has a wide value
This condition tends to be satisfied because it tends to increase.

【0051】次に、図3に先の各組成の試料の自由面
(銅ロールに接触していない側の面)の熱処理前の構造
をX線回析法により調べた結果を示し、図4に、同合金
薄帯の自由面(銅ロールに接触していない側の面)の熱
処理後の構造をX線回析法により調べた結果を示す。図
3より、急冷状態では非晶質に特有のハローな回析図形
が認められ、熱処理後には体心立方晶に独特の回析図形
が認められ、図4より本合金の構造が熱処理により、非
晶質から非晶質相中にFeを主成分とするbcc相(b
cc−Fe)が析出したものに変化したことがわかる。
また、熱処理後の試料にはNd化合物の結晶の析出は認
められず、NdはbccFeに固溶しずらいことから、
Ndは非晶質相に残留しているものと考えられる。図5
に表1で示したFe84Nb7-xNdx9なる組成の合金
薄帯試料の飽和磁束密度(B10)と10kHz、400
A/m(5mOe)における透磁率(μ’)と、保磁力
(Hc)におけるNdの添加量依存性について調べた結
果を示す。図5に示した結果からこの試料組成において
は、軟磁気特性の面から見ると、Ndを0.1〜0.2原
子%添加した試料が優れ、最適な熱処理温度は625〜
700℃、より好ましくは675〜700℃の範囲であ
ることが明らかである。図6はFe84Nb6-xNdx11
なる組成の合金薄帯試料の飽和磁束密度(B10)と10
kHz、400A/m(5mOe)における透磁率
(μ’)と、保磁力(Hc)におけるNdの添加量依存
性について調べた結果を示す。図6に示した結果からこ
の試料組成においては、軟磁気特性の面から見ると、N
dを0.05〜0.1原子%添加した試料が優れ、最適な
熱処理温度は550〜650℃の範囲、より好ましくは
600〜625℃の範囲であることが明らかである。
Next, FIG. 3 shows the results of examining the structure of the free surface (the surface not in contact with the copper roll) before heat treatment of the samples having the respective compositions by the X-ray diffraction method, and FIG. The results obtained by investigating the structure of the free surface of the alloy ribbon (the surface not in contact with the copper roll) after the heat treatment by the X-ray diffraction method are shown in FIG. From FIG. 3, a halo diffraction pattern peculiar to amorphous is observed in the quenched state, and a unique diffraction pattern is observed in body-centered cubic crystal after the heat treatment. From FIG. 4, the structure of the alloy is From the amorphous phase to the amorphous phase, the bcc phase (b
It can be seen that cc-Fe) has changed to a precipitated one.
In addition, no precipitation of Nd compound crystals was observed in the sample after the heat treatment, and Nd is unlikely to form a solid solution in bccFe.
It is considered that Nd remains in the amorphous phase. Figure 5
The saturation magnetic flux density (B 10 ) of the alloy ribbon sample having the composition of Fe 84 Nb 7-x Nd x B 9 shown in Table 1 and 10 kHz, 400
The results of examining the magnetic permeability (μ ') at A / m (5 mOe) and the dependency of coercive force (Hc) on the amount of Nd added are shown below. From the results shown in FIG. 5, in this sample composition, from the viewpoint of soft magnetic characteristics, the sample containing 0.1 to 0.2 atomic% of Nd is excellent, and the optimum heat treatment temperature is 625 to 625.
It is clear that it is in the range of 700 ° C, more preferably 675 to 700 ° C. FIG. 6 shows Fe 84 Nb 6-x Nd x B 11
Saturation magnetic flux density (B 10 ) of alloy ribbon samples of the following composition and 10
The results obtained by examining the magnetic permeability (μ ') at 400 A / m (5 mOe) and the coercive force (Hc) dependency on the amount of Nd added are shown below. From the results shown in FIG. 6, in this sample composition, N
It is clear that the sample to which d is added in an amount of 0.05 to 0.1 atomic% is excellent, and the optimum heat treatment temperature is in the range of 550 to 650 ° C, more preferably in the range of 600 to 625 ° C.

【0052】次に、Fe84Nb7-xNdx9なる組成の
合金試料につき、xを0.05〜0.8原子%まで変化さ
せたときの液体急冷直後の薄帯の状態を調べた結果を以
下の表8に示す。
Next, with respect to the alloy sample having the composition of Fe 84 Nb 7-x Nd x B 9 , the state of the ribbon immediately after the liquid was rapidly cooled was examined when x was changed to 0.05 to 0.8 at%. The results are shown in Table 8 below.

【0053】[0053]

【表8】 [Table 8]

【0054】表8より、Ndの添加量が0.05〜0.5
原子%では非晶質単相が得られているが、0.6原子%
を越えると液体急冷直後の組織に化合物相が析出し、非
晶質相と化合物相の混相となることがわかる。化合物相
が液体急冷直後に析出すると熱処理後に均一な結晶組織
を得ることが困難となり、軟磁気特性が劣化し、100
00以上の熱処理後の1kHzの実効透磁率を得ること
が困難となる。従って本発明においては、元素Qの添加
量を0.5原子%以下とすることが好ましいことがわか
る。
From Table 8, the amount of Nd added is 0.05 to 0.5.
Amorphous single phase is obtained in atomic%, but 0.6 atomic%
It can be seen that, when the temperature exceeds 1.0, the compound phase is precipitated in the structure immediately after the liquid is rapidly cooled, and becomes a mixed phase of the amorphous phase and the compound phase. If the compound phase precipitates immediately after the liquid is rapidly cooled, it becomes difficult to obtain a uniform crystal structure after heat treatment, and the soft magnetic properties deteriorate, resulting in 100
It becomes difficult to obtain an effective magnetic permeability of 1 kHz after heat treatment of 00 or more. Therefore, in the present invention, it is understood that the addition amount of the element Q is preferably 0.5 atomic% or less.

【0055】次に、図7にFe84Nb7-xNdx9(X
は0、0.2、0.4、0.5のいずれか)なる各組成合
金試料の自由面(銅ロールに接触していない側の面)の
急冷直後の構造をX線回析法により調べた結果につい
て、測定器の分解能を向上させて図3に示す状態より更
に精細に測定し直した結果を示す。図3および図7か
ら、急冷直後の状態では非晶質に特有のハローな回析図
形がX=0、0.2、0.4のいずれかの場合の試料で明
瞭に認められた。また、X=0.2、0.4、0.5のい
ずれの場合の試料においてもFe3Bと思われるピーク
が、2θ=52°近傍において現れるハローな回折図形
の一部に包含される形で認められ、一部Fe3Bが析出
していることが判明した。また、X=0.4、0.5のい
ずれの試料においてもbccFe(200)と思われる
小さなピークが2θ=76〜78°近傍に見られた。更
に、X=0.5の試料にあっては、2θ=52°近傍に
bccFe(110)ピークも見られた。
Next, referring to FIG. 7, Fe 84 Nb 7-x Nd x B 9 (X
Is 0, 0.2, 0.4, or 0.5) of each composition alloy sample, the structure immediately after rapid cooling of the free surface (the surface not in contact with the copper roll) was analyzed by X-ray diffraction method. Regarding the results of the examination, the results obtained by improving the resolution of the measuring device and measuring again more finely than the state shown in FIG. 3 are shown. From FIGS. 3 and 7, the halo diffraction pattern peculiar to the amorphous material was clearly recognized in the sample at any of X = 0, 0.2 and 0.4 immediately after the rapid cooling. Further, in any of the samples with X = 0.2, 0.4, and 0.5, a peak that is considered to be Fe 3 B is included in a part of the halo diffraction pattern that appears near 2θ = 52 °. It was found that the Fe 3 B was partially precipitated. In addition, a small peak, which is considered to be bccFe (200), was observed in the vicinity of 2θ = 76 to 78 ° in both samples of X = 0.4 and 0.5. Further, in the sample of X = 0.5, a bccFe (110) peak was also observed near 2θ = 52 °.

【0056】図8は、Fe84Nb79なる比較例の組成
合金と、Fe84Nb7-XNdX9(Xは0.1、0.2、
0.3、0.4、0.5のいずれか)なる実施例の組成合
金のDSC曲線を示す図である。図8に示すDSC曲線
は、結晶化温度を正確に測定できるものとして知られる
もので、図2に示したDTAによる結果よりも正確に結
晶化温度を測定できるものである。図8に示す結果か
ら、いずれの組成においても結晶化温度Txが発現して
いることが明らかであり、希土類元素としてのNdの添
加量を0.1〜0.5原子%の範囲で増加することで結晶
化温度Txが若干低下することがわかる。このTxの低
下は結晶核の生成が低い温度から引き起こされることを
示唆しており、微結晶化が促進すると予想される。
FIG. 8 shows a composition alloy of Fe 84 Nb 7 B 9 as a comparative example and Fe 84 Nb 7-X Nd X B 9 (X is 0.1, 0.2,
It is a figure which shows the DSC curve of the composition alloy of the Example which is any of 0.3, 0.4, and 0.5. The DSC curve shown in FIG. 8 is known to be capable of accurately measuring the crystallization temperature, and the crystallization temperature can be measured more accurately than the result by the DTA shown in FIG. From the results shown in FIG. 8, it is clear that the crystallization temperature Tx is exhibited in any composition, and the addition amount of Nd as a rare earth element is increased in the range of 0.1 to 0.5 atomic%. As a result, it can be seen that the crystallization temperature Tx is slightly lowered. This decrease in Tx suggests that the formation of crystal nuclei is caused from a low temperature, and it is expected that microcrystallization is accelerated.

【0057】図9は、Fe84Nb79なる比較例の組成
合金と、Fe84Nb7-XNdX9(Xは0.05、0.
1、0.2、0.4、0.5のいずれか)なる組成の合金
の飽和磁束密度(Bs:T)と透磁率(μ:1KHz:
×104)と保磁力(Hc:A/m)の測定結果を示す
図である。測定条件は図1に示す試料の場合と同等であ
る。図9の測定結果において、透磁率μと保磁力Hcの
一部の測定結果は、図1に示す測定結果と同じものであ
るが、図9では透磁率と保磁力においてNdを0.5原
子%とした場合の測定結果を加えたものである。なお、
0.5原子%を超えてNdを0.6原子%含有させた試料
を複数作成してみたが、溶湯からの急冷時に薄帯試料の
いくつかが破壊されてしまい、製造不可能な場合があっ
た。以上のことから、0.5原子%を超えてNdを含有
させた場合に薄帯製造の歩留まりが低下する可能性が高
いことがわかった。
FIG. 9 shows a composition alloy of Fe 84 Nb 7 B 9 as a comparative example and Fe 84 Nb 7-X Nd X B 9 (X is 0.05, 0.02).
Saturation magnetic flux density (Bs: T) and magnetic permeability (μ: 1 KHz: of an alloy having a composition of 1, 0.2, 0.4, or 0.5)
It is a figure which shows the measurement result of x10 < 4 >) and coercive force (Hc: A / m). The measurement conditions are the same as in the case of the sample shown in FIG. In the measurement results of FIG. 9, a part of the measurement results of the magnetic permeability μ and the coercive force Hc is the same as the measurement result shown in FIG. 1, but in FIG. 9, Nd is 0.5 atom in the magnetic permeability and the coercive force. It is the result of adding the measurement result when it is set to%. In addition,
I tried to make multiple samples containing Nd in an amount of more than 0.5 atomic% and 0.6 atomic%. However, some of the thin ribbon samples were destroyed during quenching from the molten metal, making it impossible to manufacture. there were. From the above, it was found that when Nd is contained in excess of 0.5 atomic%, the yield of ribbon production is likely to decrease.

【0058】図9に示す測定結果から見て、希土類元素
としてのNdをFeNbB系に添加する場合、0.05
〜0.5原子%の範囲で添加しても飽和磁束密度は全く
変化せず良好な値を維持するとともに、0.05〜0.4
原子%の範囲で添加しても軟磁気特性の面では全く問題
を生じないが、0.5原子%添加した場合は透磁率が低
下し、保磁力も上昇するすることが明らかである。ま
た、保磁力の面から見るとNdを0.05原子%含有す
る試料よりも、0.1原子%含有する試料の方が若干保
磁力が低くなっている。以上のことから鑑みると、希土
類元素の含有量は0.1原子%以上、0.4原子%以下の
範囲が最も好ましい範囲であると思われる。
From the measurement results shown in FIG. 9, when Nd as a rare earth element is added to the FeNbB system, 0.05
The saturation magnetic flux density does not change at all even if it is added in the range of 0.5 to 0.5 atomic%, and maintains a good value, and the saturation magnetic flux density is 0.05 to 0.4.
Addition in the range of atomic% does not cause any problem in terms of soft magnetic properties, but it is clear that the addition of 0.5 atomic% lowers the magnetic permeability and increases the coercive force. From the viewpoint of coercive force, the coercive force of the sample containing 0.1 atom% is slightly lower than that of the sample containing 0.05 atom% of Nd. In view of the above, the most preferable range of the rare earth element content is 0.1 atom% or more and 0.4 atom% or less.

【0059】次に、希土類元素を添加していないFe84
Nb79なる比較例の組成と、この比較例の組成にNb
に置換する形でNdを0.03原子%、0.05原子%、
0.1原子%、0.2原子%、0.4原子%添加したFe
84Nb7-XNdX9なる組成の合金溶湯からそれぞれ液
体急冷法により合金薄帯を作成し、これらの非晶質合金
薄帯の急冷直後のキュリー温度を測定した結果を図10
に示す。図10においてRQ6と表記したものの測定値
はAr雰囲気中において高周波溶解で母合金を作成し、
この母合金から液体急冷して合金薄帯を製造した試料の
測定結果を示し、RQ8と表記したものの測定値は大気
圧中においてアーク溶解で母合金を作成し、この母合金
から液体急冷して合金薄帯を製造した試料の測定結果を
示す。なお、上記測定においては、コアに温度をかける
ために素線に使用する導線を長くしたため正確な透磁率
が測定できていない。図10のX=0.05原子%の試
料とX=0.2原子%の試料の透磁率に大きな差がある
のは導線の長さがこれらの試料間で異なっているためで
ある。また、図10のRQ6とRQ8と表記した各試料
の測定値において縦軸のμの値はキュリー温度を見るた
めに薄帯をコイル状に巻いてから巻線して測定した値で
あり、巻線の長さに応じて透磁率は変化するので図10
に示す透磁率は材料固有の本質的な透磁率ではない。
Next, Fe 84 containing no rare earth element added
The composition of the comparative example Nb 7 B 9 and the composition of this comparative example are Nb 7
Nd in the form of substitution with 0.03 atomic%, 0.05 atomic%,
Fe added with 0.1 atom%, 0.2 atom%, 0.4 atom%
FIG. 10 shows the results obtained by measuring the Curie temperature immediately after rapid cooling of these amorphous alloy ribbons by making alloy ribbons from the molten alloy having the composition of 84 Nb 7-X Nd X B 9 by the liquid quenching method.
Shown in. In FIG. 10, the measured value represented by RQ6 is a master alloy prepared by high frequency melting in an Ar atmosphere.
The measurement result of the sample which manufactured the alloy ribbon by liquid quenching from this mother alloy is shown, and the measured value of what is denoted as RQ8 is the mother alloy prepared by arc melting in the atmospheric pressure, and liquid quenching from this mother alloy. The measurement result of the sample which manufactured the alloy ribbon is shown. In the above measurement, the magnetic permeability could not be accurately measured because the conductor wire used for the strand was long in order to heat the core. There is a large difference in the magnetic permeability between the sample of X = 0.05 atomic% and the sample of X = 0.2 atomic% in FIG. 10 because the length of the conductive wire is different between these samples. In addition, in the measured values of each sample represented by RQ6 and RQ8 in FIG. 10, the value of μ on the vertical axis is a value measured by winding the thin ribbon in a coil shape and then winding to see the Curie temperature. Since the magnetic permeability changes according to the length of the line,
The magnetic permeability shown in is not the intrinsic magnetic permeability inherent to the material.

【0060】図10のRQ8に示す結果から、比較例の
Fe84Nb79なる組成の非晶質合金薄帯のキュリー温
度は12℃であり、希土類元素としてのNdを添加した
Fe 84Nb6.9Nd0.19なる組成の非晶質合金薄帯の
キュリー温度は21℃であることが判明し、Ndを添加
した試料のキュリー温度は比較例組成のキュリー温度を
大きく上回っていることがわかる。このように、液体急
冷直後の非晶質相のキュリー温度が上昇することから、
熱処理後の残留非晶質相のキュリー温度も上昇すること
が予測される。この残留非晶質相のキュリー温度が上昇
することにより、残留非晶質相の磁化も上昇することが
考えられ、結晶相であるbccFeの微結晶粒同士の磁
気的な結合がより強固となり、合金そのものの軟磁気特
性が向上した結果、図1またに図9に示すように透磁率
が向上したものと考えられる。なお、添加する希土類元
素としてのNd量を0.03原子%、0.05原子%、
0.1原子%、0.2原子%、0.4原子%のように変化
させた場合、添加量に応じてキュリー温度は変化すると
ともに、母合金を製造する条件においてもRQ6とRQ
8の試料のように微妙に異なることが明らかになった。
From the result shown in RQ8 of FIG.
Fe84Nb7B9Curie temperature of amorphous alloy ribbons of different composition
The temperature was 12 ° C, and Nd as a rare earth element was added.
Fe 84Nb6.9Nd0.1B9Amorphous alloy ribbon of composition
Curie temperature was found to be 21 ° C and Nd was added
The Curie temperature of the prepared sample is the Curie temperature of the composition of the comparative example.
You can see that it is much higher. In this way, the liquid
Since the Curie temperature of the amorphous phase immediately after cooling rises,
Curie temperature of residual amorphous phase after heat treatment should also rise
Is predicted. The Curie temperature of this residual amorphous phase rises
By doing so, the magnetization of the residual amorphous phase may also increase.
It is conceivable that the magnetism of bccFe, which is the crystalline phase, between the fine crystal grains
The mechanical bond becomes stronger, and the soft magnetic characteristics of the alloy itself
As a result of the improved magnetic properties, as shown in FIG. 1 and FIG.
Is considered to have improved. The rare earth element to be added
The amount of Nd as a base is 0.03 atomic%, 0.05 atomic%,
Change like 0.1 atom%, 0.2 atom%, 0.4 atom%
The Curie temperature changes depending on the amount added.
Both, RQ6 and RQ even under the conditions for producing the master alloy
It was revealed that the sample No. 8 was slightly different.

【0061】上述のようにNb置換でNdを添加するこ
とによりキュリー温度が変化する。Ndの添加効果の1
つとして、このようにキュリー温度を上げられることが
挙げられるが、非晶質状態のキュリー温度としては、0
℃〜100℃の範囲(0℃以上、100℃以下の範囲)
であることが望ましい。0℃未満であると、熱処理後の
残留非晶質相のキュリー温度も低く、十分な軟磁気特性
が得られない。また、100℃以上であるとFeの濃度
が低いことを意味し、十分な飽和磁化が得られない。高
い飽和磁化と、透磁率を高いレベルでバランスさせるた
めには、キュリー温度は15〜50℃とすることがより
好ましい。この要求から見ると、図10の下段の測定結
果に示したようにRQ6とRQ8の試料のキュリー温度
におけるNd濃度依存性を見ると、Ndの添加量を増や
した方が、キュリー温度が上昇する傾向にあることが明
らかになった。
As described above, the Curie temperature is changed by adding Nd by Nb substitution. Nd addition effect 1
One example is that the Curie temperature can be raised in this way, but the Curie temperature in the amorphous state is 0.
℃ ~ 100 ℃ range (0 ℃ or more, 100 ℃ or less range)
Is desirable. If it is less than 0 ° C, the Curie temperature of the residual amorphous phase after heat treatment is also low, and sufficient soft magnetic characteristics cannot be obtained. Further, when the temperature is 100 ° C. or higher, the Fe concentration is low, and sufficient saturation magnetization cannot be obtained. In order to balance high saturation magnetization and magnetic permeability at a high level, the Curie temperature is more preferably 15 to 50 ° C. From this requirement, as shown in the measurement results in the lower part of FIG. 10, when the Nd concentration dependence of the Curie temperature of the samples of RQ6 and RQ8 is seen, the Curie temperature rises when the amount of Nd added is increased. It became clear that there was a tendency.

【0062】図11は、Fe84Nb79なる比較例の組
成合金と、Fe84Nb7-XNdX9(Xは0.1、0.
4、0.5のいずれか)なる組成の合金の最適アニール
後のX線回折ピークの測定結果を示す図である。図11
に示す結果から、2θ=52°近傍のbccFeのピー
ク、2θ=76〜78°のbccFeのピーク、2θ=
95〜100°のbccFeのピークが見られる外に、
Nd添加量0.5原子%の試料において2θ=85〜9
0°の付近に不明なピークが発生しており、この結果か
ら見て希土類添加量0.5原子%あたりで何らかの化合
物相が析出し始め、磁気特性が劣化し始める兆候である
と推定できる。
FIG. 11 shows a composition alloy of Fe 84 Nb 7 B 9 as a comparative example and Fe 84 Nb 7-X Nd X B 9 (X is 0.1, 0.1).
It is a figure which shows the measurement result of the X-ray-diffraction peak after the optimal annealing of the alloy of the composition of either 4 or 0.5). Figure 11
From the results shown in, the peak of bccFe near 2θ = 52 °, the peak of bccFe at 2θ = 76 to 78 °, 2θ =
In addition to the bccFe peak at 95 to 100 °,
2θ = 85-9 in a sample with Nd addition amount of 0.5 atomic%
An unknown peak occurs near 0 °, and from this result, it can be presumed that it is a sign that some compound phase begins to precipitate and the magnetic properties start to deteriorate at a rare earth addition amount of 0.5 atom%.

【0063】図12は、Fe84Nb79なる比較例の組
成合金と、Fe84Nb7-XNdX9(Xは0.05、0.
1、0.2、0.4、0.5のいずれか)なる組成の合金
の最適アニール後の結晶粒径(D/nm)と磁歪(λs
/10-6)の関係を示す図である。 結晶粒径から見れ
ば、0.1原子%の試料が最も小さいが、0.05原子%
の試料であっても小さい結晶粒径となっている。結晶粒
径からみれば、希土類元素の含有量として0.05原子
%以上で好ましいと思われる。
FIG. 12 shows a composition alloy of Fe 84 Nb 7 B 9 as a comparative example and Fe 84 Nb 7-X Nd X B 9 (X is 0.05, 0.0.
Crystal grain size (D / nm) and magnetostriction (λs) after optimal annealing of an alloy having a composition of 1, 0.2, 0.4, or 0.5)
It is a figure which shows the relationship of / 10 <-6 >. Judging from the crystal grain size, the sample with 0.1 atom% is the smallest, but 0.05 atom%
The sample has a small crystal grain size. From the viewpoint of crystal grain size, it seems that the content of the rare earth element is preferably 0.05 atomic% or more.

【0064】図13は、FeNbB系に対して添加する
希土類元素としてNdとそれ以外のものを試験したもの
で、Fe84Nb6.90.19(RはY、La、Ce、P
r、Nd、Smのいずれか)なる組成の合金の急冷直後
(asQ)のリボンのX線回折図形を示す図である。図1
3に示す結果から、2θ=52°近傍にブロードな曲線
に加えてFe3Bの析出を示すピークが認められたもの
があり(RはY、La、Ce、Ndのいずれか)、これ
らの試料は急冷直後にFe3Bと思われる化合物相が析
出しているが磁気特性は良好なものとなると推定でき
る。
FIG. 13 shows a test of Nd and other elements as rare earth elements added to the FeNbB system. Fe 84 Nb 6.9 R 0.1 B 9 (R is Y, La, Ce, P
It is a figure which shows the X-ray-diffraction pattern of the ribbon just after rapid cooling (asQ) of the alloy of composition which is any of r, Nd, and Sm. Figure 1
From the results shown in 3, there is a peak near 2θ = 52 ° which shows precipitation of Fe 3 B in addition to a broad curve (R is any of Y, La, Ce, and Nd). It can be presumed that the sample has a compound phase, which is considered to be Fe 3 B, immediately after being rapidly cooled, but has good magnetic properties.

【0065】図14は、FeNbB系に対して添加する
希土類元素としてNd以外のものを試験したもので、F
84Nb6.90.19(RはGd、Tb、Dy、Ho、
Er、Tm、Luのいずれか)なる組成の合金の急冷直
後(asQ)のリボンのX線回折図形を示す図である。図
14に示す結果から、2θ=52°近傍にブロードな曲
線に加えてFe3Bの析出を示すピークが認められたも
のがあるが(RはDy、Er、Tmのいずれか)、これ
らの試料は急冷直後にFe3Bと思われる化合物相が析
出し易いが磁気特性は良好なものとなると推定できる。
FIG. 14 shows a test of the rare earth elements added to the FeNbB system other than Nd.
e 84 Nb 6.9 R 0.1 B 9 (R is Gd, Tb, Dy, Ho,
It is a figure which shows the X-ray-diffraction pattern of the ribbon immediately after rapid cooling (asQ) of the alloy of composition which is Er, Tm, or Lu. From the results shown in FIG. 14, there are some peaks showing precipitation of Fe 3 B in addition to a broad curve near 2θ = 52 ° (R is any of Dy, Er, and Tm). It is presumed that the sample is likely to have a good magnetic property although the compound phase, which is considered to be Fe 3 B, is likely to precipitate immediately after the rapid cooling.

【0066】図15は、Fe84Nb7-XX9(Rは
Y、La、Ce、Pr、Nd、Smのいずれか)なる組
成の合金の透磁率(μ:1KHz)と保磁力(Hc)と
結晶化温度(Tx)を示す図である。図15において含
有させた希土類元素を示すY、La、Ce、Pr、N
d、Sm等の元素記号の上に記載した数値の0.1は含
有させた希土類元素の量が0.1原子%であることを示
し、数値の0.2は含有させた希土類元素の量が0.2原
子%であることを示す。また、図15に横鎖線で示した
値が希土類を添加していないFe84Nb79の組成の試
料の特性を示す。図16は、Fe84Nb7-XX9(R
はGd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Luのいずれ
か)なる組成の合金の透磁率(μ:1KHz)と保磁力
(Hc)と結晶化温度(Tx)を示す図である。また、
図16に横鎖線で示した値が希土類を添加していないF
84Nb79の組成の試料の特性を示す。
FIG. 15 shows the magnetic permeability (μ: 1 KHz) and coercive force of an alloy having a composition of Fe 84 Nb 7-X R X B 9 (R is Y, La, Ce, Pr, Nd, or Sm). It is a figure which shows (Hc) and crystallization temperature (Tx). Y, La, Ce, Pr, N showing the rare earth elements contained in FIG.
The numerical value 0.1 above the element symbols such as d and Sm indicates that the amount of the contained rare earth element is 0.1 atom%, and the numerical value 0.2 indicates the amount of the contained rare earth element. Is 0.2 at%. Further, FIG. 15 shows the characteristics of the sample having the composition of Fe 84 Nb 7 B 9 in which the value indicated by the horizontal chain line does not include the rare earth element. FIG. 16 shows that Fe 84 Nb 7-X R X B 9 (R
FIG. 3 is a diagram showing magnetic permeability (μ: 1 KHz), coercive force (Hc), and crystallization temperature (Tx) of an alloy having a composition of Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, or Lu). Also,
The value indicated by the horizontal chain line in FIG. 16 is F to which rare earth is not added.
The characteristics of the sample having the composition of e 84 Nb 7 B 9 are shown.

【0067】図15と図16に示す結果から、希土類元
素としてYを含めてLa、Ce、Pr、Sm、Gd、T
b、Dy、Ho、Er、Tm、Luのいずれを含有させ
た場合であっても、Fe84Nb79の組成の試料よりも
先に説明したNdの場合と同様に優れた透磁率と低い保
磁力を得られることが明らかになった。また、希土類元
素を添加する場合に0.1原子%含有させるよりも0.2
原子%含有させた方が結晶化温度を下げることができる
傾向を有することが明らかになった。
From the results shown in FIG. 15 and FIG. 16, La, Ce, Pr, Sm, Gd, T including Y as a rare earth element are included.
Even if any of b, Dy, Ho, Er, Tm, and Lu is contained, it has the same excellent magnetic permeability as the case of Nd described above for the sample having the composition of Fe 84 Nb 7 B 9. It was revealed that a low coercive force can be obtained. In addition, when the rare earth element is added, it is more than 0.2 at 0.1 atom%.
It was revealed that the inclusion of atomic% tends to lower the crystallization temperature.

【0068】図17は、Fe84Nb6.5-XLaX
9.5(Xは0.1、0.2、0.3、0.4のいずれか)な
る組成の合金の透磁率(μ:1KHz)と保磁力(H
c)と磁化(Br)のアニール温度依存性を示す図であ
る。これらの組成の軟磁性合金薄帯を製造する場合は、
大気中で液体急冷を行うことで試料を製造している。図
17に示す組成系では大気中で液体急冷するにもかかわ
らず、Laを0.2原子%添加した試料において650
℃〜675℃の範囲で熱処理するならば30000を超
える透磁率を確実に得られることが明らかになった。ま
た、保磁力と磁化の特性から650〜675℃の範囲が
好ましいアニール温度と思われる。
FIG. 17 shows Fe 84 Nb 6.5-X La X B
The magnetic permeability (μ: 1 KHz) and coercive force (H) of an alloy having a composition of 9.5 (X is 0.1, 0.2, 0.3, or 0.4)
It is a figure which shows the annealing temperature dependence of c) and magnetization (Br). When manufacturing a soft magnetic alloy ribbon of these compositions,
The sample is manufactured by liquid quenching in the atmosphere. In the composition system shown in FIG. 17, although the liquid was rapidly cooled in the atmosphere, 650 was obtained in the sample containing 0.2 atomic% of La.
It has been clarified that if the heat treatment is carried out in the range of ° C to 675 ° C, the magnetic permeability of more than 30,000 can be surely obtained. Further, from the characteristics of coercive force and magnetization, the range of 650 to 675 ° C. seems to be the preferable annealing temperature.

【0069】図18は、Fe83.5Nb6.5-XLaX
10(Xは0.1、0.2のいずれか)なる組成の合金の透
磁率(μ:1KHz)と保磁力(Hc)と磁化(Br)
のアニール温度依存性を示す図である。図18に示す測
定結果は図17に示す測定結果と同様になった。図19
は、Fe84-XLaXNb6.59.5(Xは0.2、0.4の
いずれか)なる組成の合金の透磁率(μ:1KHz)と
保磁力(Hc)と磁化(Br)のアニール温度依存性を
示す図である。図19に示す測定結果は図17および図
18に示す測定結果と同様になった。
FIG. 18 shows Fe 83.5 Nb 6.5-X La X B
Permeability (μ: 1 KHz), coercive force (Hc), and magnetization (Br) of an alloy having a composition of 10 (X is either 0.1 or 0.2)
FIG. 5 is a diagram showing the annealing temperature dependency of FIG. The measurement result shown in FIG. 18 was similar to the measurement result shown in FIG. FIG. 19
Is the magnetic permeability (μ: 1 KHz), coercive force (Hc) and magnetization (Br) of an alloy having a composition of Fe 84-X La X Nb 6.5 B 9.5 (X is 0.2 or 0.4). It is a figure which shows annealing temperature dependence. The measurement results shown in FIG. 19 were similar to the measurement results shown in FIGS. 17 and 18.

【0070】図20は、Fe84Nb79なる比較例の組
成合金薄帯の自由面(回転する冷却ロールに接触しない
側の薄帯表面で測定)急冷直後のX線回折図形と、Fe
84Nb6.9La0.19なる組成の合金薄帯の(回転する
冷却ロールに接触しない側の薄帯表面で測定)急冷直後
のX線回折図形を各々製造雰囲気を変えて求めた結果を
示す図である。Fe84Nb79なる比較例組成の合金薄
帯試料においては、Ar大気圧の雰囲気からAr減圧雰
囲気とすると、bcc(200)のピークが強くでるの
に対して、Fe84Nb6.9La0.19なる組成の合金薄
帯試料においては、Ar大気圧の雰囲気、Ar減圧雰囲
気いずれにおいてもbcc(200)の強いピークは見
られない。Arの大気圧雰囲気からArの減圧雰囲気と
すると、雰囲気に存在するガスが少ないために急冷凝固
時の熱伝導が円滑になされ難くなり、製造条件としては
急冷し難くなる方向となる。
FIG. 20 shows the free surface of the composition alloy ribbon of Fe 84 Nb 7 B 9 of the comparative example (measured on the surface of the ribbon which is not in contact with the rotating cooling roll), the X-ray diffraction pattern immediately after the rapid cooling, and Fe.
A diagram showing the results of the X-ray diffraction patterns immediately after rapid cooling (measured on the surface of the ribbon that does not come into contact with the rotating cooling roll) of the alloy ribbon having the composition of 84 Nb 6.9 La 0.1 B 9 after changing the production atmosphere. Is. In the alloy ribbon sample of the composition of the comparative example of Fe 84 Nb 7 B 9, when the atmosphere of Ar atmospheric pressure is changed to the Ar depressurized atmosphere, the peak of bcc (200) becomes strong, whereas the Fe 84 Nb 6.9 La 0.1 In the alloy ribbon sample having the composition B 9, a strong peak of bcc (200) is not observed in both the atmosphere of Ar atmospheric pressure and the reduced pressure atmosphere of Ar. When the atmospheric pressure atmosphere of Ar is changed to the depressurized atmosphere of Ar, it is difficult to smoothly conduct heat during rapid solidification because the amount of gas existing in the atmosphere is small, and as a manufacturing condition, rapid cooling tends to be difficult.

【0071】図21は、Fe84Nb79なる比較例の組
成の合金薄帯と、Fe84Nb6.9La0.19なる組成の
合金薄帯の透磁率と保磁力について、急冷時のAr雰囲
気圧力依存性を示す図である。図21の横軸のRQ雰囲
気圧力とはArガス圧力を示し、0の場合がArガス大
気圧雰囲気を示し、−(マイナス)の値が大きくなるに
つれてより減圧された雰囲気となることを示す。ここで
Arガス圧が低下するということは、急冷する雰囲気中
に存在するガス量が少なくなることを意味するので、溶
湯を回転中の冷却ロールに噴出して急冷法で薄帯を製造
する場合に薄帯から熱伝導で熱を奪うこと、即ち冷却能
が低下することを意味する。従って−40cmHgのよ
うな減圧雰囲気において製造されたFe84Nb79なる
比較例の組成の合金薄帯の磁気特性よりもFe84Nb
6.9La0.19なる組成の合金薄帯の磁気特性の方が優
れていることから見ると、希土類を含有させた組成系の
合金は減圧雰囲気においても製造に有利であると思われ
る。
FIG. 21 shows the magnetic permeability and coercive force of the alloy ribbon of the composition of Fe 84 Nb 7 B 9 of the comparative example and the alloy ribbon of the composition of Fe 84 Nb 6.9 La 0.1 B 9 of Ar during rapid cooling. It is a figure which shows atmospheric pressure dependence. The RQ atmosphere pressure on the horizontal axis of FIG. 21 represents Ar gas pressure, and the case of 0 represents Ar gas atmospheric pressure atmosphere, and shows that the atmosphere becomes more decompressed as the value of − (minus) increases. The decrease in Ar gas pressure means that the amount of gas present in the quenching atmosphere decreases, so when the molten metal is jetted onto a rotating cooling roll to produce a ribbon by the quenching method. It means that heat is taken from the ribbon by heat conduction, that is, the cooling capacity is lowered. Thus Fe 84 than the magnetic properties of the prepared Fe 84 Nb 7 alloy ribbon of the composition of B 9 becomes Comparative Example in a reduced pressure atmosphere such as -40CmHg Nb
From the fact that the alloy ribbon having the composition of 6.9 La 0.1 B 9 is superior in the magnetic properties, it is considered that the alloy of the composition system containing the rare earth is advantageous for the production even in the reduced pressure atmosphere.

【0072】[0072]

【発明の効果】以上説明したように本発明にあっては、
(Fe又はFe−Z)−B−M系の合金または(Fe又
はFe−Z)−B−M−T系の合金に、Yを含む希土類
元素のうちの1種または2種以上の元素Qを添加するこ
とにより、高飽和磁束密度を維持したまま高透磁率を実
現できる。それは、元素Qは非晶質形成能を有する元素
であり、Feに非固溶の元素であるために、微細結晶の
核を生成し易く、熱処理後の結晶粒径を微細化させる効
果をもつ。また、液体急冷法により製造する場合、元素
Qを添加した方が溶湯の吹き出し温度を高くすることが
可能となるため、吹き出し時の溶湯の粘性を下げること
ができ、ノズルを詰まらせることなく、化合物相の析出
していない良質の非晶質合金薄帯を得ることができ、こ
れを基に良好な軟磁気特性のFe基軟磁性合金を得るこ
とができる。
As described above, according to the present invention,
(Fe or Fe-Z) -BM alloy or (Fe or Fe-Z) -BMMT alloy with one or more elements Q of rare earth elements including Y. By adding, it is possible to realize high magnetic permeability while maintaining high saturation magnetic flux density. Since the element Q is an element having an amorphous forming ability and is an element which is not solid-dissolved in Fe, it easily produces nuclei of fine crystals and has an effect of reducing the crystal grain size after heat treatment. . Further, in the case of manufacturing by the liquid quenching method, since it is possible to increase the temperature of the molten metal blown out by adding the element Q, it is possible to reduce the viscosity of the molten metal at the time of blowing out, without clogging the nozzle, It is possible to obtain a high-quality amorphous alloy ribbon without precipitation of a compound phase, and on the basis of this, an Fe-based soft magnetic alloy having excellent soft magnetic properties can be obtained.

【0073】また、前記元素Qは、(Fe又はFe−
Z)−B−M系の合金または(Fe又はFe−Z)−B
−M−T系の合金に少量添加するだけで、軟磁気特性の
向上が引き起こされるため、軟磁性合金中のFeやCo
やNiの濃度の減少が少なくて済むので、飽和磁束密度
は高いまま維持できる。また、前記元素Qは非晶質形成
能を有する元素であるので、この元素Qを添加すること
により、BやMの添加量を少なくできるので、相対的に
Fe濃度が高くなるので高い飽和磁束密度が可能であ
る。それは、前記元素Qは、Feを主成分とするbcc
相(体心立方の相)に固溶せず、非晶質相に残留するの
で、不純物とならず、また、BやMと同様の役目をする
ので、その分、BやMの添加量を減らすことができるか
らである。さらに元素Qは残留非晶質相のキュリー温度
を上昇させることができるため、軟磁気特性を向上させ
ることができるからである。また、本発明のFe基軟磁
性合金において、前記組成式中のMに、Nbが含まれる
ようにしたものにあっては、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維持したままで、比較的
に酸化を防ぐことが可能であり、コストを低く抑えるこ
とができる。
The element Q is (Fe or Fe-
Z) -BM system alloy or (Fe or Fe-Z) -B
Since the improvement of the soft magnetic properties is caused by adding a small amount to the -MT alloy, Fe and Co in the soft magnetic alloy are added.
Since the decrease in the concentration of Ni and Ni is small, the saturation magnetic flux density can be kept high. Further, since the element Q is an element having an amorphous forming ability, the addition amount of B and M can be reduced by adding the element Q, so that the Fe concentration becomes relatively high, so that a high saturation magnetic flux is obtained. Density is possible. It is because the element Q is bcc containing Fe as a main component.
Since it does not form a solid solution in the phase (body-centered cubic phase) and remains in the amorphous phase, it does not become an impurity, and also serves the same function as B or M. Therefore, the amount of B or M added Because it can be reduced. Further, since the element Q can raise the Curie temperature of the residual amorphous phase, the soft magnetic characteristics can be improved. Further, in the Fe-based soft magnetic alloy of the present invention, in which Mb in the composition formula contains Nb, the effect of reducing the growth rate of fine crystal nuclei and the ability to form an amorphous state are obtained. While keeping it, it is possible to prevent oxidation relatively, and the cost can be kept low.

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

【図1】 図1は、Fe84Nb7-xNdx9の組成の合
金試料の実効透磁率(μ)と保磁力と磁歪(λs)の熱
処理温度依存性を調べた結果を示すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing the results of examining the heat treatment temperature dependence of effective magnetic permeability (μ), coercive force, and magnetostriction (λs) of an alloy sample having a composition of Fe 84 Nb 7-x Nd x B 9. Is.

【図2】 図2は、Fe84Nb7-xNdx9の組成の合
金薄帯試料のbccFeの析出温度と他の化合物相析出
温度を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing precipitation temperatures of bccFe and other compound phase precipitation temperatures of alloy ribbon samples having a composition of Fe 84 Nb 7-x Nd x B 9 .

【図3】 図3は、Fe84Nb7-xNdx9なる組成の
合金薄帯の自由面(銅ロールに接触していない側の面)
の熱処理前の構造のX線回析図形を示すグラフである。
FIG. 3 is a free surface of an alloy ribbon having a composition of Fe 84 Nb 7-x Nd x B 9 (a surface not in contact with a copper roll).
3 is a graph showing an X-ray diffraction pattern of the structure before the heat treatment of FIG.

【図4】 図4は、Fe84Nb7-xNdx9なる組成の
合金薄帯の自由面(銅ロールに接触していない側の面)
の熱処理後の構造のX線回析図形を示すグラフである。
FIG. 4 is a free surface of an alloy ribbon having a composition of Fe 84 Nb 7-x Nd x B 9 (a surface not in contact with a copper roll).
4 is a graph showing an X-ray diffraction pattern of the structure after the heat treatment of FIG.

【図5】 図5は、Fe84Nb7-xNdx9なる組成の
合金薄帯試料の飽和磁束密度(B10)、実効透磁率
(μ')と、保磁力(Hc)に対するアニール温度依存
性とNb添加量依存性を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the saturation magnetic flux density (B 10 ), the effective magnetic permeability (μ ′) and the coercive force (Hc) of an alloy ribbon sample having a composition of Fe 84 Nb 7-x Nd x B 9. It is a graph which shows temperature dependence and Nb addition amount dependence.

【図6】 図6は、Fe84Nb7-xNdx11なる組成の
合金薄帯試料の飽和磁束密度(B10)、実効透磁率
(μ')と、保磁力(Hc)に対するアニール温度依存
性とNb添加量依存性を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the saturation magnetic flux density (B 10 ), the effective magnetic permeability (μ ′) and the coercive force (Hc) of an alloy ribbon sample having a composition of Fe 84 Nb 7-x Nd x B 11. It is a graph which shows temperature dependence and Nb addition amount dependence.

【図7】 図3は、Fe84Nb7-xNdx9(Xは0、
0.2、0.4、0.5のいずれか)なる組成の合金薄帯
の自由面の急冷直後のX線回析図形を測定器の解像度を
向上させて再度計測した結果を示すグラフである。
FIG. 3 shows that Fe 84 Nb 7-x Nd x B 9 (X is 0,
A graph showing the result of re-measurement of the X-ray diffraction pattern immediately after rapid cooling of the free surface of the alloy ribbon having a composition of 0.2, 0.4, or 0.5) while improving the resolution of the measuring instrument. is there.

【図8】 図8は、Fe84Nb79なる比較例の組成合
金と、Fe84Nb7- XNdX9(Xは0.1、0.2、0.
3、0.4、0.5のいずれか)なる実施例の組成合金の
DSC曲線を示す図である。
FIG. 8 is a compositional alloy of Fe 84 Nb 7 B 9 as a comparative example and Fe 84 Nb 7- X Nd X B 9 (X is 0.1, 0.2, 0.2).
It is a figure which shows the DSC curve of the composition alloy of the Example which is any of 3, 0.4, and 0.5).

【図9】 図9は、Fe84Nb79なる比較例の組成合
金と、Fe84Nb7- XNdX9(Xは0.05、0.1、
0.2、0.4、0.5のいずれか)なる実施例の組成合
金の飽和磁束密度(Bs)と透磁率(μ:1KHz)と
保磁力(Hc)の測定結果を示す図である。
9 is a compositional alloy of Fe 84 Nb 7 B 9 of a comparative example, and Fe 84 Nb 7- X Nd X B 9 (X is 0.05, 0.1,
It is a figure which shows the measurement result of saturation magnetic flux density (Bs), magnetic permeability ((mu): 1kHz), and coercive force (Hc) of the composition alloy of the Example which is any of 0.2, 0.4, and 0.5. .

【図10】 図10は、Fe84Nb79なる比較例の組
成合金と、Fe84Nb7-XNdX9(Xは0.03、0.
05、0.1、0.2、0.4のいずれか)なる組成の合
金からそれぞれ液体急冷法により非晶質合金薄帯を作成
し、これらの非晶質合金薄帯のキュリー温度をコイルの
巻数を変えて測定した結果と、合金組成とキュリー温度
の関係を示すものである。
FIG. 10 is a compositional alloy of Fe 84 Nb 7 B 9 as a comparative example and Fe 84 Nb 7-X Nd X B 9 (X is 0.03, 0.02).
05, 0.1, 0.2, or 0.4) alloys having a composition of each of which is formed by a liquid quenching method, and the Curie temperature of these amorphous alloy ribbons is determined by a coil. The results obtained by changing the number of turns of the alloy and the relationship between the alloy composition and the Curie temperature are shown.

【図11】 図11は、Fe84Nb79なる比較例の組
成合金と、Fe84Nb7-XNdX9(Xは0.1、0.
4、0.5のいずれか)なる組成の合金の最適アニール
後のX線回折ピークの測定結果を示す図である。
FIG. 11 is a compositional alloy of Fe 84 Nb 7 B 9 and Fe 84 Nb 7-X Nd X B 9 (X is 0.1, 0.1).
It is a figure which shows the measurement result of the X-ray-diffraction peak after the optimal annealing of the alloy of the composition of either 4 or 0.5).

【図12】 図12は、Fe84Nb79なる比較例の組
成合金と、Fe84Nb7-XNdX9(Xは0.05、0.
1、0.2、0.4、0.5のいずれか)なる組成の合金
の最適アニール後の結晶粒径と磁歪の関係を示す図であ
る。
FIG. 12 is a composition alloy of Fe 84 Nb 7 B 9 as a comparative example and Fe 84 Nb 7-X Nd X B 9 (X is 0.05, 0.02).
It is a figure which shows the crystal grain size and the magnetostriction after optimal annealing of the alloy of the composition which is 1, 0.2, 0.4, or 0.5).

【図13】 図13は、Fe84Nb6.90.19(Rは
Y、La、Ce、Pr、Nd、Smのいずれか)なる組
成の合金の急冷直後(asQ)のリボンのX線回折図形を
示す図である。
FIG. 13 is an X-ray diffraction pattern of a ribbon immediately after quenching (asQ) of an alloy having a composition of Fe 84 Nb 6.9 R 0.1 B 9 (R is Y, La, Ce, Pr, Nd, or Sm). It is a figure which shows a figure.

【図14】 図14は、Fe84Nb6.90.19(Rは
Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Luのいずれ
か)なる組成の合金の急冷直後(asQ)のリボンのX線
回折図形を示す図である。
FIG. 14 shows X of ribbons immediately after quenching (asQ) of an alloy having a composition of Fe 84 Nb 6.9 R 0.1 B 9 (R is any of Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Lu). It is a figure which shows a line diffraction pattern.

【図15】 図15は、Fe84Nb7-XX9(Rは
Y、La、Ce、Pr、Nd、Smのいずれか)なる組
成の合金の透磁率(μ:1KHz)と保磁力(Hc)と
結晶化温度(Tx)を示す図である。
FIG. 15 is a graph showing the magnetic permeability (μ: 1 KHz) and retention of an alloy having a composition of Fe 84 Nb 7-X R X B 9 (R is any of Y, La, Ce, Pr, Nd, and Sm). It is a figure which shows magnetic force (Hc) and crystallization temperature (Tx).

【図16】 図16は、Fe84Nb7-XX9(RはG
d、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Luのいずれか)
なる組成の合金の透磁率(μ:1KHz)と保磁力(H
c)と結晶化温度(Tx)を示す図である。
FIG. 16 shows that Fe 84 Nb 7-X R X B 9 (R is G
d, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, or Lu)
Permeability (μ: 1KHz) and coercive force (H
It is a figure which shows c) and crystallization temperature (Tx).

【図17】 図17は、Fe84Nb6.5-XLaX
9.5(Xは0.1、0.2、0.3、0.4のいずれか)な
る組成の合金の透磁率(μ:1KHz)と保磁力(H
c)と磁化(Br)のアニール温度依存性を示す図であ
る。
FIG. 17 shows that Fe 84 Nb 6.5-X La X B
The magnetic permeability (μ: 1 KHz) and coercive force (H) of an alloy having a composition of 9.5 (X is 0.1, 0.2, 0.3, or 0.4)
It is a figure which shows the annealing temperature dependence of c) and magnetization (Br).

【図18】 図18は、Fe83.5Nb6.5-XLaX
10(Xは0.1、0.2のいずれか)なる組成の合金の透
磁率(μ:1KHz)と保磁力(Hc)と磁化(Br)
のアニール温度依存性を示す図である。
FIG. 18 shows Fe 83.5 Nb 6.5-X La X B
Permeability (μ: 1 KHz), coercive force (Hc), and magnetization (Br) of an alloy having a composition of 10 (X is either 0.1 or 0.2)
FIG. 5 is a diagram showing the annealing temperature dependency of FIG.

【図19】 図19は、Fe84-XLaXNb6.5
9.5(Xは0.2、0.4のいずれか)なる組成の合金の
透磁率(μ:1KHz)と保磁力(Hc)と磁化(B
r)のアニール温度依存性を示す図である。
FIG. 19 shows Fe 84-X La X Nb 6.5 B
The magnetic permeability (μ: 1 KHz), coercive force (Hc), and magnetization (B) of an alloy having a composition of 9.5 (X is 0.2 or 0.4)
It is a figure which shows the annealing temperature dependence of r).

【図20】 図20は、Fe84Nb79なる比較例組成
合金薄帯の急冷直後のX線回折図形と、Fe84Nb6.9
La0.19なる組成の合金薄帯の急冷直後のX線回折図
形を各々製造雰囲気を変えて求めた結果を示す図であ
る。
FIG. 20 is an X-ray diffraction pattern immediately after rapid cooling of a comparative composition alloy ribbon of Fe 84 Nb 7 B 9 and Fe 84 Nb 6.9.
The X-ray diffraction pattern immediately after quenching of the alloy strip la 0.1 B 9 having a composition by changing the respective production atmosphere is a graph showing the results obtained.

【図21】 図21は、Fe84Nb79なる比較例の組
成合金と、Fe84Nb6.9La0.19なる組成の合金の
透磁率と保磁力について、急冷時のAr雰囲気圧力依存
性を示す図である。
FIG. 21 is a graph showing the magnetic permeability and coercive force of Fe 84 Nb 7 B 9 as a comparative alloy and Fe 84 Nb 6.9 La 0.1 B 9 as a function of Ar atmosphere pressure during quenching. FIG.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 豊 東京都大田区雪谷大塚町1番7号 アルプ ス電気株式会社内 Fターム(参考) 5E041 AA11 CA01 CA02 CA05 NN01 NN14 NN18    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Yutaka Yamamoto             1-7 Aki, Otsuka-cho, Yukiya, Ota-ku, Tokyo             Su Electric Co., Ltd. F term (reference) 5E041 AA11 CA01 CA02 CA05 NN01                       NN14 NN18

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記組成式により示されることを特徴と
するFe基軟磁性合金。 (Fe1-aabxyz ただしZはNi、Coのうち1種または2種の元素、M
はTi、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、Wから選
ばれた1種または2種以上の元素であり、QはYを含む
希土類元素のうちの1種または2種以上の元素であり、
組成比を示すa、b、x、y、zは、0≦a≦0.2、
75原子%≦b≦93原子%、0.5原子%≦x≦18
原子%、4原子%≦y≦9原子%、0<z≦0.5原子
%である。
1. An Fe-based soft magnetic alloy represented by the following composition formula. (Fe 1-a Z a) b B x M y Q z however Z is Ni, 1 kind or two elements of Co, M
Is one or more elements selected from Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo and W, and Q is one or more elements selected from rare earth elements including Y. Yes,
The composition ratios a, b, x, y, and z are 0 ≦ a ≦ 0.2,
75 atom% ≦ b ≦ 93 atom%, 0.5 atom% ≦ x ≦ 18
Atomic%, 4 atomic% ≦ y ≦ 9 atomic% and 0 <z ≦ 0.5 atomic%.
【請求項2】 下記組成式により示されることを特徴と
するFe基軟磁性合金。 (Fe1-aabxyzt ただし、ZはNi、Coのうち1種または2種の元素、
MはTi、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、Wから
選ばれた1種または2種以上の元素、QはYを含む希土
類元素のうちの1種または2種以上の元素であり、Xは
Si、Al、Ge、Ga、P、C、Cuのうちの1種ま
たは2種以上の元素であり、組成比を示すa、b、x、
y、z、tは、0≦a≦0.2、75原子%≦b≦93
原子%、0.5原子%≦x≦18原子%、4原子%≦y
≦9原子%、0<z≦0.5原子%、0<t≦5原子%
である。
2. An Fe-based soft magnetic alloy represented by the following composition formula. (Fe 1-a Z a) b B x M y Q z X t However, Z is Ni, 1 kind or two elements of Co,
M is one or more elements selected from Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo and W, and Q is one or more elements of rare earth elements including Y. , X is one or more elements selected from Si, Al, Ge, Ga, P, C and Cu, and a, b, x, which indicate the composition ratio,
y, z and t are 0 ≦ a ≦ 0.2 and 75 atomic% ≦ b ≦ 93
Atomic%, 0.5 atomic% ≦ x ≦ 18 atomic%, 4 atomic% ≦ y
≦ 9 atomic%, 0 <z ≦ 0.5 atomic%, 0 <t ≦ 5 atomic%
Is.
【請求項3】 前記Mは、Nb、V、Mo、Wのうちの
少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項1または
2に記載のFe基軟磁性合金。
3. The Fe-based soft magnetic alloy according to claim 1, wherein the M contains at least one of Nb, V, Mo, and W.
【請求項4】 前記組成式中のMは、Nbを含むことを
特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のFe基軟磁
性合金。
4. The Fe-based soft magnetic alloy according to claim 1, wherein M in the composition formula contains Nb.
【請求項5】 前記組成式中のQは、Y、La、Ce、
Pr、Nd、Dy、Tbのうちの少なくとも1種を含ん
でいることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載
のFe基軟磁性合金。
5. Q in the composition formula is Y, La, Ce,
The Fe-based soft magnetic alloy according to any one of claims 1 to 4, which contains at least one of Pr, Nd, Dy, and Tb.
【請求項6】 前記組成式中のQは、Pr、Nd、D
y、Tbのうちの少なくとも1種を含んでいることを特
徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のFe基軟磁性
合金。
6. Q in the composition formula is Pr, Nd, D
The Fe-based soft magnetic alloy according to claim 1, containing at least one of y and Tb.
【請求項7】 前記組成式中のQは、LaとCeのうち
の少なくとも1種を含んでいることを特徴とする請求項
1〜4のいずれかに記載のFe基軟磁性合金。
7. The Fe-based soft magnetic alloy according to claim 1, wherein Q in the composition formula contains at least one of La and Ce.
【請求項8】 前記組成式中のQは、ミッシュメタルと
するか、もしくはミッシュメタルを含んでいることを特
徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のFe基軟磁性
合金。
8. The Fe-based soft magnetic alloy according to claim 1, wherein Q in the composition formula is misch metal or contains misch metal.
【請求項9】 前記Fe基軟磁性合金は、全組織の50
%以上を占め、平均結晶30nm以下の微細結晶粒から
なるbccFeを主体とし、残部が非晶質相であり、b
ccFe結晶相が析出する開始温度Tx1とbccFe結
晶粒以外の結晶相が析出する開始温度Tx2の温度差が2
50℃以上であることを特徴とする請求項1〜8のいず
れかに記載のFe基軟磁性合金。
9. The Fe-based soft magnetic alloy has a total structure of 50
%, And bccFe mainly composed of fine crystal grains having an average crystal size of 30 nm or less, the remainder being an amorphous phase, and b
The temperature difference between the start temperature T x1 at which the ccFe crystal phase is precipitated and the start temperature T x2 at which the crystal phase other than the bccFe crystal grains is precipitated is 2
It is 50 degreeC or more, Fe-based soft magnetic alloy in any one of Claims 1-8 characterized by the above-mentioned.
【請求項10】 前記温度Tx1とbccFe結晶粒以外
の結晶相が析出する温度Tx2の温度差が285℃以上で
あることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の
Fe基軟磁性合金。
10. The Fe group according to claim 1, wherein a temperature difference between the temperature T x1 and a temperature T x2 at which a crystal phase other than the bccFe crystal grains is precipitated is 285 ° C. or more. Soft magnetic alloy.
【請求項11】 前記元素Xの組成比を示すtが0.1
原子%≦t≦5原子%の範囲とされたことを特徴とする
請求項1〜9のいずれかに記載のFe基軟磁性合金。
11. The t indicating the composition ratio of the element X is 0.1.
The Fe-based soft magnetic alloy according to any one of claims 1 to 9, wherein the range is atomic% ≤ t ≤ 5 atomic%.
【請求項12】 前記元素Xの組成比を示すtが、0.
1原子%≦t≦1原子%の範囲とされたことを特徴とす
る請求項1〜10のいずれかに記載のFe基軟磁性合
金。
12. The t indicating the composition ratio of the element X is not more than 0.1.
The Fe-based soft magnetic alloy according to any one of claims 1 to 10, wherein 1 atomic% ≤ t ≤ 1 atomic% is set.
【請求項13】 前記元素Qの組成比を示すzが、0.
01原子%≦t≦0.4原子%の範囲とされたことを特
徴とする請求項1〜12のいずれかに記載のFe基軟磁
性合金。
13. The z indicating the composition ratio of the element Q is 0.1.
The Fe-based soft magnetic alloy according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the content is in the range of 01 atom% ≤ t ≤ 0.4 atom%.
【請求項14】 前記元素Qの組成比を原子%で示すz
が、0.05原子%≦t≦0.1原子%の範囲とされたこ
とを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載のFe
基軟磁性合金。
14. The z showing the composition ratio of the element Q in atomic%.
Is in the range of 0.05 atomic% ≤ t ≤ 0.1 atomic%, Fe according to any one of claims 1 to 12,
Base soft magnetic alloy.
【請求項15】 前記Fe基軟磁性合金が熱処理された
ものであり、熱処理前のキュリー温度が0〜100℃の
範囲であることを特徴とする請求項1〜14のいずれか
に記載のFe基軟磁性合金。
15. The Fe according to claim 1, wherein the Fe-based soft magnetic alloy is heat-treated, and the Curie temperature before the heat-treatment is in the range of 0 to 100 ° C. Base soft magnetic alloy.
【請求項16】 前記Fe基軟磁性合金の1kHzにお
ける実効透磁率が30000以上であることを特徴とす
る請求項1〜15のいずれかに記載のFe基軟磁性合
金。
16. The Fe-based soft magnetic alloy according to claim 1, wherein the effective magnetic permeability of the Fe-based soft magnetic alloy at 1 kHz is 30,000 or more.
【請求項17】 前記Fe基軟磁性合金の飽和磁化が
1.5T以上であることを特徴とする請求項1〜16の
いずれかに記載のFe基軟磁性合金。
17. The Fe-based soft magnetic alloy according to claim 1, wherein the saturation magnetization of the Fe-based soft magnetic alloy is 1.5 T or more.
【請求項18】 平均結晶粒径30nm以下の微細結晶
粒からなるbccFeを主体とし、残部が非晶質相であ
り、bccFe結晶相が析出する温度Tx1とbccFe
結晶粒以外の結晶相が析出する温度Tx2の温度差が25
0℃とされてなることを特徴とするFe基軟磁性合金。
18. BccFe mainly composed of fine crystal grains having an average crystal grain size of 30 nm or less, the balance being an amorphous phase, and a temperature T x1 at which the bccFe crystal phase is precipitated and bccFe.
The temperature difference of the temperature T x2 at which the crystal phase other than the crystal grains precipitates is 25
An Fe-based soft magnetic alloy characterized by being set at 0 ° C.
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