JP2003041354A

JP2003041354A - 軟磁性合金及びその製造方法とそれを用いた磁心

Info

Publication number: JP2003041354A
Application number: JP2001228652A
Authority: JP
Inventors: Akinobu Kojima; 章伸小島; Satoru Ito; 知伊藤; Takamitsu Shibuya; 隆光渋谷
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2001-07-27
Filing date: 2001-07-27
Publication date: 2003-02-13

Abstract

(57)【要約】【課題】作業性良く、しかも溶湯ノズル詰まりを生じ
ることなく、大気雰囲気中で合金溶湯を急冷して製造で
き、製造コストを低減できる軟磁性合金及びその製造方
法とそれを用いた磁心の提供。【解決手段】大気雰囲気中にて下記組成式を示す合金
溶湯を急冷して得られた非晶質を主体とする合金に熱処
理により微細な結晶粒を析出させてなる軟磁性合金。Ｔ_100-a-b-cＭ_aＸ_bＮｂ_c 但し、ＴはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうち少なくとも１種以上
の元素を表し、ＭはＶ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒの
うち少なくとも１種以上の元素を表し、ＸはＢ、Ｐ、Ｃ
のうちの少なくとも１種以上の元素を表し、組成比を示
すａ、ｂ、ｃは原子％で、０≦ａ≦３、２≦ｂ≦１８、
４≦ｃ≦８である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軟磁性合金及びそ
の製造方法とそれを用いた磁心に関するものであり、特
に、柱状トランス、磁気センサなどに備えられる磁心材
料として好適に用ることができる軟磁性合金及びその製
造方法とそれを用いた磁心に関する。

【０００２】

【従来の技術】トランスやチョークコイルなどに用いる
軟磁性合金を製造する方法として、単一の冷却ロールを
用いる単ロール法が現在最も普及している。単ロール法
は、図１８に示すような合金薄帯製造装置を用い、真空
排気後、不活性ガス雰囲気とされたチャンバ１００内に
配置された冷却ロール１０１を高速で回転させつつ溶融
金属１０３が満たされたるつぼ１０２の上記冷却ロール
１０１の冷却面頂部に近接した溶湯ノズル１０２ａから
溶融金属１０３を噴出することにより、溶融金属１０３
を冷却ロール１０１の冷却面で急冷凝固させつつ、冷却
ロール１０１の回転方向（矢印Ａ方向）に引き出す方法
である。なお、図１８中符号１１５は一端部が真空排気
装置に接続され、他端部がチャンバ１００に接続された
排気管であり、１３２は一端部がアルゴンガスなどの不
活性ガス供給源と接続され、他端部がチャンバ１００に
接続された接続管であり、１１６は一端部がアルゴンガ
スなどの不活性ガス供給源と接続され、他端部がるつぼ
１０２に接続された供給管である。

【０００３】溶湯ノズル１０２ａから噴出した溶融金属
１０３は、溶湯ノズル１０２ａの先端と冷却ロール１０
１の冷却面との間で溜まり、金属溜まりを形成し、冷却
ロール１０１の回転に伴ってこの金属溜まりから、逐次
溶融金属１０３が引き出され、冷却ロール１０１の表面
上で急冷凝固し、合金薄帯１０５が連続的に形成され
る。このような従来の軟磁性合金の製造方法において、
チャンバ１００内を不活性ガス雰囲気とするのは、単ロ
ール法に供される材料の組成によっては材料の酸化によ
り溶湯ノズル１０２が詰まり、これにより溶融金属の噴
出が滞るため、上記のように冷却ロール１０１の周囲の
雰囲気を不活性ガス雰囲気とすることにより、溶湯ノズ
ル１０２近傍の酸素濃度を低減して材料の酸化を防止し
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、チャン
バ１００内を不活性ガス雰囲気とする従来の製造方法
は、溶湯ノズル詰まりを防止する上では極めて有効な手
段であるが、不活性ガス雰囲気とされたチャンバ１００
内にるつぼ１０２や冷却ロール１０１を配置して合金薄
帯を製造しているので、作業性の点で課題があった。例
えば、従来の単ロール法では、１チャージ毎にチャンバ
１００を開放して溶融母材を溶解炉またはるつぼ１０２
に装填し、再度チャンバ１００を密閉した後に不活性ガ
ス雰囲気に置換するという煩雑な作業が必要であり、量
産に不向きであった。また、チャンバ１００内を不活性
ガス雰囲気に保持するための付帯設備のコストが大きく
なり、軟磁性合金の製造コストがかかってしまうという
課題もあった。

【０００５】本発明は、上述の課題を解決するためにな
されたものであり、作業性良く、しかも溶湯ノズル詰ま
りを生じることなく、大気雰囲気中で合金溶湯を急冷し
て製造でき、製造コストを低減できる軟磁性合金及びそ
の製造方法とそれを用いた磁心を提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下の構成を採用した。本発明に係わる
軟磁性合金は、大気雰囲気中にて下記組成式を示す合金
溶湯を急冷して得られた非晶質を主体とする合金に熱処
理により微細な結晶粒を析出させてなることを特徴とす
る。Ｔ_100-a-b-cＭ_aＸ_bＮｂ_c 但し、ＴはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうち少なくとも１種以上
の元素を表し、ＭはＶ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒの
うち少なくとも１種以上の元素を表し、ＸはＢ、Ｐ、Ｃ
のうちの少なくとも１種以上の元素を表し、組成比を示
すａ、ｂ、ｃは原子％で、０≦ａ≦３、２≦ｂ≦１８、
４≦ｃ≦８である。

【０００７】本発明の軟磁性合金は、合金溶湯の組成
を、磁性を担う元素としてＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうち少な
くとも１種以上の元素Ｔと、非晶質形成能を高める作用
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
制する効果がある元素としてＢ、Ｐ、Ｃのうちの少なく
とも１種以上の元素Ｘと、非晶質形成能および軟磁気特
性を向上させる効果が高く、酸化しにくい元素としてＮ
ｂとを必須として含み、さらにこれらの元素の含有量を
上記組成比の範囲内に限定し、さらにまた、必要に応じ
て、微細結晶核の成長速度を小さくする効果と非晶質形
成能を有し、かつ酸化しにくい元素としてＶ、Ｍｎ、Ｍ
ｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒのうち少なくとも１種以上の元素Ｍ
を上記組成比の範囲内で含むようにしたものとすること
により、この合金溶湯を大気雰囲気中で単ロール法など
を用いて急冷しても材料が酸化することがなく、材料が
酸化することに起因する溶融ノズル詰まりを防止でき
る。上述したように上記Ｔ_100-a-b-cＭ_aＸ_bＮｂ_cなる組
成の合金溶湯は大気雰囲気中で急冷しても材料が酸化せ
ず、溶融ノズル詰まりを生じないので、冷却ロールや合
金溶湯が満たされたるつぼが配置されたチャンバ内を不
活性ガス雰囲気にする必要がなく、チャンバ内を不活性
ガス雰囲気に保持するための付帯設備を設けなくても済
み、製造コストを低減できる。

【０００８】また、上述したように上記Ｔ_100-a-b-cＭ_a
Ｘ_bＮｂ_cなる組成の合金溶湯は大気雰囲気中で急冷して
も材料が酸化しないので、冷却ロールやるつぼが配置さ
れたチャンバを大気雰囲気に開放したままの状態で、あ
るいは冷却ロールやるつぼをチャンバ内に配置すること
なく、上記合金溶湯を急冷して非晶質合金を主体とする
合金を連続的に製造することが可能で、不活性ガス雰囲
気とされたチャンバ内で合金溶湯を急冷する場合のよう
な１チャージ毎に不活性ガス雰囲気とされていたチャン
バを開放したり、再度密閉して不活性ガス雰囲気に置換
するという煩雑な作業を行わなくても済み、作業性が向
上し、大量生産し易い。従って本発明の軟磁性合金は、
作業性良く、しかも溶湯ノズル詰まりを生じることな
く、大気雰囲気中で合金溶湯を急冷して製造できる。

【０００９】また、本発明に係わる他の軟磁性合金は、
大気雰囲気中にて下記組成式を示す合金溶湯を急冷して
得られた非晶質を主体とする合金に熱処理により微細な
結晶粒を析出させてなることを特徴とする。Ｔ_100-a-b-c-dＭ_aＸ_bＮｂ_cＺ_d 但し、ＴはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうち少なくとも１種以上
の元素を表し、ＭはＶ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒの
うち少なくとも１種以上の元素を表し、ＸはＢ、Ｐ、Ｃ
のうちの少なくとも１種以上の元素を表し、ＺはＺｒ、
Ｔｉ、Ｈｆ、Ａｌ、Ｙ及び希土類元素のうちの少なくと
も１種以上の元素を表し、組成比を示すａ、ｂ、ｃ、ｄ
は原子％で、０≦ａ≦３、２≦ｂ≦１８、４≦ｃ≦８、
０＜ｄ≦１である。この軟磁性合金は、合金溶湯の組成
を、上記のＴ_100-a-b-cＭ_aＸ_bＮｂ_cなる組成の合金に、
Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ａｌ、Ｙ及び希土類元素のうちの少
なくとも１種以上の元素Ｚを上記の組成比の範囲内で添
加したものとすることにより、合金溶湯の組成をＴ
_100-a-b-cＭ_aＸ_bＮｂ_cなる組成にしたものより、非晶質
形成能を向上させることができる。

【００１０】また、上記のいずれかの構成の本発明の軟
磁性合金において、上記組成式中の組成比を示すａ、
ｂ、ｃが原子％で、０≦ａ≦１、８≦ｂ≦１３、５≦ｃ
≦７とされることが、上記合金溶湯の急冷直後に磁気特
性に悪影響を及ぼすＦｅ₃Ｂ等のＦｅとＢの化合物が発
生しにくくなり、また、軟磁性合金の軟磁性が優れる点
で好ましい。さらに、上記のいずれかの構成の本発明の
軟磁性合金において、上記組成式中の組成比を示すａが
原子％で、０．１≦ａ≦１とされることが、良好な磁気
特性を維持し、大気雰囲気中で溶湯ノズルから上記合金
溶湯を冷却ロールに射出し易く、この冷却ロールで急冷
直後に均一な非晶質相を形成し易い点で好ましい。

【００１１】さらにまた、上記のいずれかの構成の本発
明の軟磁性合金において、上記組成式中の元素ＺがＹ及
び希土類元素のうちの少なくとも１種以上の元素であ
り、組成比を示すｄが原子％で、０＜ｄ≦０．５とされ
ることが、少量の添加で実効透磁率等の軟磁気特性を向
上でき、高価な上記元素Ｍ、ＮｂまたはＢの添加量を減
らすことができるので、コストダウンが可能である点で
好ましい。また、上記のいずれかの構成の本発明の軟磁
性合金において、上記組成式中の元素ＭがＭｏであり、
元素ＸがＢであることが、大気雰囲気中で上記合金溶湯
を急冷するときに材料が酸化するのを防止する効果と軟
磁性を向上できる効果をより向上できる点で好ましい。

【００１２】さらに、上記のいずれかの構成の本発明の
軟磁性合金は、上記微細な結晶粒の平均結晶粒径が１０
０ｎｍ以下とすることができる。この軟磁性合金は、平
均結晶粒径が１００ｎｍ以下の微細なｂｃｃ構造（体心
立方構造）の結晶粒（主にＦｅの結晶粒）からなる微結
晶質相を主体とし、該微結晶質相とその粒界に存在する
粒界非晶質相とからなる組織から構成されており、優れ
た軟磁気特性を発揮する。それは、析出したｂｃｃ構造
の結晶粒が１００ｎｍ以下と微細なために、結晶磁気異
方性がｂｃｃ構造の結晶粒子間の磁気相互作用により平
均化され、みかけの結晶磁気異方性が小さくなるためで
あると考えられる。

【００１３】さらにまた、上記のいずれかの構成の本発
明の軟磁性合金は、上記のいずれかの組成の合金溶湯を
大気雰囲気中で急冷して得られた非晶質を主体とする合
金に熱処理により微細な結晶粒を析出させて得られたも
のであるので、１６Ａ／ｍ以下の保磁力、１．５Ｔ以上
の飽和磁束密度と、１ｋＨｚの実効透磁率が１００００
以上の値を示すことができる。

【００１４】本発明に係わる磁心は、大気雰囲気中にて
下記組成式を示す合金溶湯を急冷して得られた非晶質を
主体とする合金を巻回、打ち抜き、カッティングもしく
は積層し、熱処理により微細な結晶粒を析出させてコア
として用いたことを特徴とする。Ｔ_100-a-b-c-dＭ_aＸ_bＮｂ_cＺ_d 但し、ＴはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうち少なくとも１種以上
の元素を表し、ＭはＶ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒの
うち少なくとも１種以上の元素を表し、ＸはＢ、Ｐ、Ｃ
のうちの少なくとも１種以上の元素を表し、ＺはＺｒ、
Ｔｉ、Ｈｆ、Ａｌ、Ｙ及び希土類元素のうちの少なくと
も１種以上の元素を表し、組成比を示すａ、ｂ、ｃ、ｄ
は原子％で、０≦ａ≦３、２≦ｂ≦１８、４≦ｃ≦８、
０≦ｄ≦１である。この磁心は、大気雰囲気中で上記Ｔ
_100-a-b-c-dＭ_aＸ_bＮｂ_cＺ_dなる組成の合金溶湯を急冷
後、熱処理することにより得られた軟磁性合金薄帯を用
いているので、合金溶湯を急冷するための冷却ロール等
が配置されたチャンバ内を不活性ガス雰囲気にしておら
ず、また、不活性ガス雰囲気とするための付帯設備も用
いないので、作業性良く製造でき、低コストとすること
ができる。

【００１５】本発明に係わる軟磁性合金の製造方法は、
大気雰囲気中にて、下記組成式を示す合金溶湯を上記溶
湯射出用ノズルから冷却ロールに射出して急冷し、非晶
質を主体とする合金を得た後に、熱処理により微細な結
晶粒を主体とする組織とすることを特徴とする。Ｔ_100-a-b-c-dＭ_aＸ_bＮｂ_cＺ_d 但し、ＴはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうち少なくとも１種以上
の元素を表し、ＭはＶ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒの
うち少なくとも１種以上の元素を表し、ＸはＢ、Ｐ、Ｃ
のうちの少なくとも１種以上の元素を表し、ＺはＺｒ、
Ｔｉ、Ｈｆ、Ａｌ、Ｙ及び希土類元素のうちの少なくと
も１種以上の元素を表し、組成比を示すａ、ｂ、ｃ、ｄ
は原子％で、０≦ａ≦３、２≦ｂ≦１８、４≦ｃ≦８、
０≦ｄ≦１である。

【００１６】このような軟磁性合金の製造方法によれ
ば、上記Ｔ_100-a-b-cＭ_aＸ_bＮｂ_cＺ_dなる組成の合金溶
湯を用いているので、この合金溶湯を大気雰囲気中で単
ロール法などを用いて急冷しても材料が酸化することが
なく、材料が酸化することに起因する溶融ノズル詰まり
を防止でき、また、溶融ノズル詰まりを生じないので、
冷却ロールや合金溶湯が満たされたるつぼが配置された
チャンバ内を不活性ガス雰囲気にする必要がなく、チャ
ンバ内を不活性ガス雰囲気に保持するための付帯設備を
設けなくても済み、軟磁性合金の製造コストを低減でき
る。また、上述したように上記Ｔ_100-a-b-cＭ_aＸ_bＮｂ_c
Ｚ_dなる組成の合金溶湯は大気雰囲気中で急冷しても材
料が酸化しないので、冷却ロールやるつぼが配置された
チャンバを大気雰囲気に開放したままの状態で、あるい
は冷却ロールやるつぼをチャンバ内に配置することな
く、上記合金溶湯を急冷して非晶質合金を主体とする合
金を連続的に製造することが可能で、不活性ガス雰囲気
とされたチャンバ内で合金溶湯を急冷する場合のような
１チャージ毎に不活性ガス雰囲気とされていたチャンバ
を開放したり、再度密閉して不活性ガス雰囲気に置換す
るという煩雑な作業を行わなくても済み、作業性を向上
でき、軟磁性合金を大量生産できる。従って本発明の軟
磁性合金の製造方法によれば、作業性良く、しかも溶湯
ノズル詰まりを生じることなく、大気雰囲気中で合金溶
湯を急冷でき、この後熱処理を施すことにより、軟磁性
が良好な軟磁性合金を低コストで製造できる。また、上
記の構成の本発明の軟磁性合金の製造方法において、必
要に応じて、上記溶湯射出用ノズルの少なくとも先端部
に不活性ガスをフローしつつ上記合金溶湯を冷却ロール
へ射出するようにしても良い。また、上記の構成の本発
明の軟磁性合金の製造方法において、上記組成式中の組
成比を示すａ、ｂ、ｃを原子％で、０≦ａ≦１、８≦ｂ
≦１３、５≦ｃ≦７とすることが、上記合金溶湯の急冷
直後に磁気特性に悪影響を及ぼすＦｅ₃Ｂ等のＦｅとＢ
の化合物が発生しにくくなり、また、軟磁性合金の軟磁
性が優れる点で好ましい。さらに、上記組成式中の組成
比を示すａを原子％で、０．１≦ａ≦１とすることが、
良好な磁気特性を維持し、大気雰囲気中で溶湯ノズルか
ら上記合金溶湯を冷却ロールに射出し易く、この冷却ロ
ールで急冷直後に均一な非晶質相を形成し易い点で好ま
しい。さらにまた、上記組成式中の元素ＺをＹ及び希土
類元素のうちの少なくとも１種以上の元素とし、組成比
を示すｄを原子％で、０＜ｄ≦０．５とすることが、少
量の添加で実効透磁率等の軟磁気特性を向上でき、高価
な上記元素Ｍ、ＮｂまたはＢの添加量を減らすことがで
きるので、コストダウンが可能である点で好ましい。ま
た、上記組成式中の元素ＭをＭｏとし、元素ＸをＢとす
ることが、大気雰囲気中で上記合金溶湯を急冷するとき
に材料が酸化するのを防止する効果と軟磁性を向上でき
る効果をより向上できる点で好ましい。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の軟磁性合金及びそ
の製造方法とそれを用いた磁心について説明する。ま
ず、本発明の軟磁性合金について説明する。本発明の軟
磁性合金は、大気雰囲気中にて下記組成式を示す合金溶
湯を急冷して得られた非晶質を主体とする合金に熱処理
により微細な結晶粒を析出させてなるものである。Ｔ_100-a-b-cＭ_aＸ_bＮｂ_c 但し、ＴはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうち少なくとも１種以上
の元素を表し、ＭはＶ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒの
うち少なくとも１種以上の元素を表し、ＸはＢ、Ｐ、Ｃ
のうちの少なくとも１種以上の元素を表し、組成比を示
すａ、ｂ、ｃは原子％で、０≦ａ≦３、２≦ｂ≦１８、
４≦ｃ≦８である。

【００１８】また、本発明の軟磁性合金は、上記のＴ
_100-a-b-cＭ_aＸ_bＮｂ_cなる組成の合金溶湯に、非晶質形
成能を向上させるために、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ａｌ、Ｙ
及び希土類元素のうちの少なくとも１種以上の元素Ｚを
添加した下記組成式で示す合金溶湯を大気雰囲気中にて
急冷して得られた非晶質を主体とする合金に熱処理によ
り微細な結晶粒を析出させたものであってもよい。Ｔ_100-a-b-c-dＭ_aＸ_bＮｂ_cＺ_d 但し、ＴはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうち少なくとも１種以上
の元素を表し、ＭはＶ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒの
うち少なくとも１種以上の元素を表し、ＸはＢ、Ｐ、Ｃ
のうちの少なくとも１種以上の元素を表し、ＺはＺｒ、
Ｔｉ、Ｈｆ、Ａｌ、Ｙ及び希土類元素のうちの少なくと
も１種以上の元素を表し、組成比を示すａ、ｂ、ｃ、ｄ
は原子％で、０≦ａ≦３、２≦ｂ≦１８、４≦ｃ≦８、
０＜ｄ≦１である。

【００１９】また、上記のいずれかの組成式中の組成比
を示すａ、ｂ、ｃが原子％で、０≦ａ≦１、８≦ｂ≦１
３、５≦ｃ≦７とされることが好ましい。さらに、上記
のいずれかの組成式中の組成比を示すａが原子％で、
０．１≦ａ≦１とされることが好ましい。さらにまた、
上記のいずれかの組成式中の元素ＺがＹ及び希土類元素
のうちの少なくとも１種以上の元素であり、組成比を示
すｄが原子％で、０＜ｄ≦０．５とされることが好まし
い。また、上記のいずれかの組成式中の元素ＭがＭｏで
あり、元素ＸがＢであることが好ましい。

【００２０】本発明の軟磁性合金は、上記のいずれかの
組成式で示される合金溶湯を大気雰囲気中にて急冷して
得られた非晶質を主体とする合金に熱処理により微細な
結晶粒を析出させたものであるので、下記組成式で示さ
れる組成を有している。Ｔ_100-a-b-c-dＭ_aＸ_bＮｂ_cＺ_d 但し、ＴはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうち少なくとも１種以上
の元素を表し、ＭはＶ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒの
うち少なくとも１種以上の元素を表し、ＸはＢ、Ｐ、Ｃ
のうちの少なくとも１種以上の元素を表し、ＺはＺｒ、
Ｔｉ、Ｈｆ、Ａｌ、Ｙ及び希土類元素のうちの少なくと
も１種以上の元素を表し、組成比を示すａ、ｂ、ｃ、ｄ
は原子％で、０≦ａ≦３、２≦ｂ≦１８、４≦ｃ≦８、
０≦ｄ≦１である。また、上記のいずれかの組成式中の
組成比を示すａ、ｂ、ｃが原子％で、０≦ａ≦１、８≦
ｂ≦１３、５≦ｃ≦７とされることが好ましい。さら
に、上記のいずれかの組成式中の組成比を示すａが原子
％で、０．１≦ａ≦１とされることが好ましい。さらに
また、上記のいずれかの組成式中の元素ＺがＹ及び希土
類元素のうちの少なくとも１種以上の元素であり、組成
比を示すｄが原子％で、０＜ｄ≦０．５とされることが
好ましい。また、上記のいずれかの組成式中の元素Ｍが
Ｍｏであり、元素ＸがＢであることが好ましい。

【００２１】本発明の軟磁性合金は、平均結晶粒径が１
００ｎｍ以下、好ましくは３０ｎｍ以下の微細なｂｃｃ
構造（体心立方構造）の結晶粒（主にＦｅの結晶粒）か
らなる微結晶質相を主体とし、該微結晶質相とその粒界
に存在する粒界非晶質相とからなる組織から構成されて
おり、高い飽和磁束密度と優れた透磁率を示す。それ
は、析出したｂｃｃ構造の結晶粒が１００ｎｍ以下と微
細なために、結晶磁気異方性がｂｃｃ構造の結晶粒子間
の磁気相互作用により平均化され、みかけの結晶磁気異
方性が小さくなるためであると考えられる。

【００２２】また、本発明の軟磁性合金は、上記のいず
れかの組成の合金溶湯を大気雰囲気中で急冷して得られ
た非晶質を主体とする合金に熱処理により微細な結晶粒
を析出させて得られたものであるので、１６Ａ／ｍ以下
の保磁力、１．５Ｔ以上の飽和磁束密度と、１ｋＨｚの
実効透磁率が１００００以上の値を示すことができる。

【００２３】本発明に用いられる合金溶湯の組成系にお
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。上記組成の合金溶湯においては、磁
性を担う元素Ｔの添加量（組成比）を示す１００−ａ−
ｂ−ｃの値は９４原子％以下であり、また、上記元素Ｚ
を含む場合、磁性を担う元素Ｔの添加量（組成比）を示
す１００−ａ−ｂ−ｃ−ｄの値は９４原子％より小さ
い。上記の磁性を担う元素Ｔの添加量が９４原子％を超
えると単ロール法等の液体急冷法によって非晶質単相の
薄帯を得ることが困難になり、この結果、熱処理してか
ら得られる軟磁性合金の組織が不均一になって高い透磁
率が得られないので好ましくない。

【００２４】上記元素Ｚが添加されていない場合の上記
の磁性を担う元素Ｔの添加量は７１原子％以上であり、
上記元素Ｚが添加されている場合の元素Ｔの添加量は７
０原子％以上である。また、上記元素Ｔの添加量は７５
原子％以上とすることが好ましい。この磁性を担う元素
Ｔが７５原子％未満では、飽和磁束密度（Ｂs）が１．
５Ｔ以上を示すことが困難となり好ましくない。従っ
て、合金中に上記元素Ｚを添加しない場合の元素Ｔの範
囲を７５原子％≦（１００−ｘ−ｙ−ｚ−ｔ）≦９４原
子％とし、上記元素Ｚを添加する場合の元素Ｔの範囲を
７５原子％≦（１００−ｘ−ｙ−ｚ−ｔ）＜９４原子％
とした。

【００２５】また、大気雰囲気中にて容易に液体急冷法
によって非晶質単相の薄帯を得ることができ、なおか
つ、高い飽和磁束密度を得るためには、元素Ｔの範囲を
８０原子％以上９０原子％以下とすることがさらに好ま
しい。また、Ｆｅの一部は、磁歪等の調整のためにＣ
ｏ，Ｎｉのうち１種または２種以上の元素で置換しても
よく、この場合、好ましくはＦｅの２５％以下とするの
がよい。この範囲外であると透磁率が劣化する。上記組
成式中の元素Ｔとしては、少なくともＦｅを選択するの
が、低コストとできる点、飽和磁束密度を高くできる点
で好ましい。

【００２６】上記組成式中の元素ＸのうちのＢには、軟
磁性合金の非晶質形成能を高める効果、結晶組織の粗大
化を防ぐ効果、および熱処理工程において磁気特性に悪
影響を及ぼす化合物相の生成を抑制する効果があると考
えられる。また、上記元素ＸのうちのＰやＣは、Ｎｂや
上記元素ＺのうちＺｒ、Ｔｉ、Ｈｆとの親和力、特に、
Ｚｒとの親和力が強いため、Ｆｅを主成分とするｂｃｃ
相（体心立方の相）に固溶せず、非晶質相に残留し、Ｂ
と同様の役目をし、飽和磁束密度の減少を少なくでき、
なおかつ、比抵抗を上げることができ、透磁率等の軟磁
気特性の向上が可能である。ＰやＣは安価であり、これ
らＰ及び／又はＣを添加することにより、ＢやＮｂや元
素Ｚの添加量を少なくしても、飽和磁束密度や磁歪が劣
化させることなく、透磁率等の軟磁気特性を上げること
ができるので、コストを低く抑えることができる。元素
ＸとしてＢを必須として含むようにすると、軟磁性を向
上できる点で好ましい。

【００２７】元素Ｘの添加量を示すｂが、２原子％未満
では、粒界の非晶質相が不安定となるため、十分な添加
効果が得られない。また、ｂが１８原子％を越えると、
Ｂ−Ｎｂ系、Ｂ−Ｍ（Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ）系およびＦｅ
−Ｂ系において、ホウ化物の生成傾向が強くなり、微細
結晶組織を得るための熱処理条件が制約され、良好な軟
磁気特性が得られなくなる。このように元素Ｘの添加量
を適切にすることで、析出する微細結晶相の平均結晶粒
径を１００ｎｍ以下、好ましくは３０ｎｍ以下に調整す
ることができる。従って、上記元素Ｘの添加量を示すｂ
は、２原子％〜１８原子％とされる。また、元素Ｘの添
加量を示すｂは、８原子％〜１３原子％とすることが好
ましい。元素Ｘの添加量を示すｂが１３原子％を越える
と上記合金溶湯の急冷直後に磁気特性に悪影響を及ぼす
Ｆｅ₃Ｂ等のＦｅとＢの化合物が発生し易くなり、軟磁
性が低下し始める。

【００２８】上記組成式中のＮｂは、α-Ｆｅに対して
ほとんど固溶しないとされるが、合金を急冷して非晶
質化することで、Ｎｂを過飽和に固溶させ、この後に施
す熱処理によりＮｂの固溶量を調節して一部結晶化し、
微細結晶相として析出させることで、得られる軟磁性合
金の軟磁気特性を向上させる作用がある。また、微細結
晶相を析出させ、その微細結晶相の結晶粒の粗大化を抑
制するには、結晶粒成長の障害となり得る非晶質相を粒
界に残存させることが必要であると考えられる。さら
に、この粒界非晶質相は、熱処理温度の上昇によってα
−Ｆｅから排出されるＮｂを固溶することで軟磁気特性
を劣化させるＦｅ−Ｎｂ系化合物の生成を抑制すると考
えられる。よって、Ｆｅ−Ｎｂ系の合金に元素Ｘとして
Ｂを添加することが好ましい。また、大気雰囲気中で材
料を酸化させることなく、非晶質相を得やすくするため
には、酸化しにくく、かつ非晶質形成能の特に高いＮｂ
を必須として含むようにしている。Ｎｂは、比較的遅い
拡散種であり、Ｎｂの添加は、微細結晶核の成長速度を
小さくする効果、非晶質形成能を持つと考えられ、組織
の微細化に有効である。また、Ｎｂは、酸化物の生成自
由エネルギーの絶対値が小さく、熱的に安定であり、酸
化物を生成しにくいため、大気雰囲気中で合金溶湯を急
冷する際に材料の酸化を防止するものとして有効であ
る。

【００２９】Ｎｂの添加量を示すｃが４原子％未満で
は、核成長速度を小さくする効果が小さくなり、結晶粒
径が粗大化して軟磁性が低下する。Ｎｂの添加量を示す
ｃが８原子％を越えると、Ｎｂ−Ｂ系またはＦｅ−Ｎｂ
系の化合物の生成傾向が大きくなり、特性が低下してし
まう。従って、Ｎｂの添加量としては、４原子％以上８
原子％以下とすることが好ましい。よって、上記の元素
Ｔと元素ＸにＮｂ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、目的とする軟磁性合金
を安価に製造することができる。また、Ｎｂの添加量を
示すｃは、５原子％以上７原子％以下とすることが、得
られる軟磁性合金の磁気的特性を最も好ましい範囲にす
ることができる点で好ましい。

【００３０】また、本発明で用いられる合金溶湯には、
微細結晶核の成長速度を小さくする効果と、非晶質形成
能を有し、かつ酸化しにくい元素Ｍとして、Ｖ、Ｍｎ、
Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒのいずれか１種または２種以上が
添加されていてもよい。こららの中でも特にＭｏは、酸
化物の生成自由エネルギーの絶対値が小さく、熱的に安
定であり、酸化物を生成しにくい。元素Ｍの添加量を示
すａは、０原子％以上３原子％以下、好ましくは０原子
％以上１原子％以下とされる。元素Ｍの添加量を示すａ
が３原子％を越えると、合金溶湯を急冷直後に均一な非
晶質相ができにくくなり、得られる軟磁性合金の軟磁性
が低くなってしまう。また、元素Ｍの添加量を示すａ
は、０．１原子％以上１原子％以下とすることが、大気
雰囲気中で溶湯ノズルから上記合金溶湯を冷却ロールに
射出し易く、この冷却ロールで急冷直後に均一な非晶質
相を形成し易い点でより好ましい。

【００３１】また、本発明で用いられる合金溶湯には、
非晶質形成能を向上させるために元素Ｚとして、Ｚｒ、
Ｔｉ、Ｈｆ、Ａｌ、Ｙ及び希土類元素のうちの少なくと
も１種以上の元素が添加されていてもよい。上記元素Ｚ
のうちＺｒ、Ｈｆは非晶質形成能が特に高く、Ｚｒ、Ｈ
ｆの一部はＴｉと置換することができる。上記元素Ｚの
うちのＺｒ、Ｈｆは、α-Ｆｅに対してほとんど固溶し
ないとされるが、合金を急冷して非晶質化すること
で、ＺｒとＨｆを過飽和に固溶させ、この後に施す熱
処理によりこれら元素の固溶量を調節して一部結晶化
し、微細結晶相として析出させることで、得られる軟磁
性合金の軟磁気特性を向上させる作用がある。また、微
細結晶相を析出させ、その微細結晶相の結晶粒の粗大化
を抑制するには、結晶粒成長の障害となり得る非晶質相
を粒界に残存させることが必要であると考えられる。さ
らに、この粒界非晶質相は、熱処理温度の上昇によって
α−Ｆｅから排出されるＺｒ、Ｈｆ等の元素Ｍを固溶す
ることで軟磁気特性を劣化させるＦｅ−Ｚ系化合物の生
成を抑制すると考えられる。また、Ｚｒ、Ｈｆのうち、
Ｈｆは非常に高価な元素であるため、原料コストを考慮
すると、Ｚｒを含むことがより好ましい。こうした元素
Ｚは、比較的遅い拡散種であり、元素Ｚの添加は、微細
結晶核の成長速度を小さくする効果、非晶質形成能を持
つと考えられ、組織の微細化に有効である。

【００３２】上記元素ＺのうちＡｌは半金属元素として
知られており、Ｆｅを主成分とする体心立方晶の相に固
溶する。また、Ａｌには、軟磁性合金の電気抵抗を上昇
させ、鉄損を低下させる効果があるが、Ａｌはその効果
が特に大きい。上記元素ＺのうちＹ、希土類元素（Ｌ
ａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔ
ｂ、Ｄｙ、Ｈo、Ｅr、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ)は非晶質形成
能を有する元素であり、また、選択する元素の種類は添
加量を調整することにより、軟磁性合金中の非晶質相の
体積分率をコントロールできる。それは、Ｙや上記希土
類元素は、Ｆｅを主成分とするｂｃｃ相（体心立方の
相）に固溶せず、非晶質相に残留し、また、用いる元素
を変更することにより、磁歪を制御して、磁気特性を向
上させることができる。

【００３３】元素Ｚの添加量を示すｄが１原子％を越え
ると、これらの元素は酸化しやすいために、大気雰囲気
中で上記合金溶湯を急冷するときに材料が酸化し易く、
均一な非晶質相を形成するのが困難となってしまう。ま
た、元素ＺとしてＹ、希土類元素のうち少なくとも１種
以上の元素が添加される場合、元素Ｚの添加量を示すｄ
は、０．５原子％以下とすることが、少量の添加で実効
透磁率等の軟磁気特性を向上でき、高価な上記元素Ｍ、
ＮｂまたはＢの添加量を減らすことができる点で好まし
い。

【００３４】尚、上記の元素以外に必要に応じてＺｎ、
Ｓｉ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓ
ｅ、Ｔｅ、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等の元
素を添加することで軟磁性合金の磁歪を調整することも
できる。その他、上記組成系の軟磁性合金において、
Ｈ、Ｎ、Ｏ、Ｓ等の不可避的不純物については所望の
特性が劣化しない程度に含有していても本発明で用いる
軟磁性合金の組成と同一とみなすことができるのは勿論
である。

【００３５】本発明の軟磁性合金は、合金溶湯の組成
を、磁性を担う元素としてＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうち少な
くとも１種以上の元素Ｔと、非晶質形成能を高める作用
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
制する効果がある元素としてＢ、Ｐ、Ｃのうちの少なく
とも１種以上の元素Ｘと、非晶質形成能および軟磁気特
性を向上させる効果が高く、酸化しにくい元素としてＮ
ｂとを必須として含み、さらにこれらの元素の含有量を
上記組成比の範囲内に限定し、さらにまた、必要に応じ
て、微細結晶核の成長速度を小さくする効果と非晶質形
成能を有し、かつ酸化しにくい元素としてＶ、Ｍｎ、Ｍ
ｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒのうち少なくとも１種以上の元素Ｍ
を上記組成比の範囲内で含むようにしたものとすること
により、この合金溶湯を大気雰囲気中で単ロール法など
を用いて急冷しても材料が酸化することがなく、材料が
酸化することに起因する溶融ノズル詰まりを防止でき
る。また、上述したように上記Ｔ_100-a-b-cＭ_aＸ_bＮｂ_c
なる組成の合金溶湯は大気雰囲気中で急冷しても材料が
酸化せず、溶融ノズル詰まりを生じないので、口述する
冷却ロール１や合金溶湯が満たされたるつぼ３を不活性
ガス雰囲気にされたチャンバ内に配置する必要がなく、
また、チャンバ内を不活性ガス雰囲気に保持するための
付帯設備を設けなくても済み、製造コストを低減でき
る。

【００３６】また、上述したように上記Ｔ_100-a-b-cＭ_a
Ｘ_bＮｂ_cなる組成の合金溶湯は大気雰囲気中で急冷して
も材料が酸化しないので、冷却ロール１やるつぼ３が配
置されたチャンバを大気雰囲気に開放したままの状態
で、あるいは冷却ロール１やるつぼ３をチャンバ内に配
置することなく、上記合金溶湯を急冷して非晶質合金を
主体とする合金を連続的に製造することが可能で、不活
性ガス雰囲気とされたチャンバ内で合金溶湯を急冷する
場合のような１チャージ毎に不活性ガス雰囲気とされて
いたチャンバを開放したり、再度密閉して不活性ガス雰
囲気に置換するという煩雑な作業を行わなくても済み、
作業性が向上し、大量生産し易い。従って本発明の軟磁
性合金は、作業性良く、しかも溶湯ノズル詰まりを生じ
ることなく、大気雰囲気中で合金溶湯を急冷して製造で
きる。

【００３７】また、Ｔ_100-a-b-cＭ_aＸ_bＮｂ_cなる組成の
合金に、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ａｌ、Ｙ及び希土類元素の
うちの少なくとも１種以上の元素Ｚを上記の組成比の範
囲内で添加してＴ_100-a-b-cＭ_aＸ_bＮｂ_cＺ_dなる組成の
合金としたものにあっては、合金溶湯の組成をＴ
_100-a-b-cＭ_aＸ_bＮｂ_cなる組成にしたものより、非晶質
形成能を向上させることができる。

【００３８】本発明に係わる磁心は、大気雰囲気中にて
上記のＴ_100-a-b-c-dＭ_aＸ_bＮｂ_cなる組成あるいはＴ
_100-a-b-c-dＭ_aＸ_bＮｂ_cＺ_dなる組成の合金溶湯を急冷
して得られた非晶質を主体とする合金を巻回、打ち抜
き、カッティングもしくは積層した後、熱処理により微
細な結晶粒を析出させてコアとして用いたものである。
この磁心は、大気雰囲気中で上記Ｔ_100-a-b-c-dＭ_aＸ_b
Ｎｂ_cなる組成あるいはＴ_100-a-b-c-dＭ_aＸ_bＮｂ_cＺ_dな
る組成の合金溶湯を急冷後、熱処理することにより得ら
れた軟磁性合金薄帯を用いているので、合金溶湯を急冷
するための冷却ロール１等を不活性ガス雰囲気とされた
チャンバに配置しなくても製造でき、また、不活性ガス
雰囲気とするための付帯設備も用いないので、作業性良
く製造でき、低コストとすることができる。

【００３９】次に、上述の本発明の軟磁性合金の製造方
法について説明する。図１は、本発明の軟磁性合金の製
造方法の実施に好適に用いられる合金薄帯製造装置の例
を示す概略構成図である。この合金薄帯製造装置は、大
気雰囲気中で回転する冷却ロール１の冷却面１ａに上記
のＴ_100-a-b-c-dＭ_aＸ_bＮｂ_cなる組成またはＴ
_100-a-b-c-dＭ_aＸ_bＮｂ_cＺ_d なる組成の合金溶湯を噴出
させ、この合金溶湯を冷却面１ａで冷却して合金薄帯を
得るものである。この合金薄帯製造装置は、冷却ロール
１と、合金を保持するるつぼ３の下端部に連接される溶
湯ノズル２と、溶湯ノズル２及びるつぼ３の外周に捲回
・配置された加熱コイル４と、不活性ガスを溶湯ノズル
２の少なくとも先端部にフローするための第１ガスフロ
ー供給手段である第１〜第３のガスフローノズル５１、
５２、５３、５４と、冷却ロール１の冷却面１ａに向け
て不活性ガスをフローする第２ガスフロー供給手段であ
る第５のガスフローノズル５５から基本的に構成されて
いる。

【００４０】冷却ロール１は、図示しないモータにより
矢印（反時計）方向へ回転駆動される。冷却ロール１の
冷却面１ａは、炭素鋼、例えばＪＩＳＳ４５Ｃなどの
Ｆｅ基合金、または真鍮（Ｃｕ−Ｚｎ合金）、あるいは
純Ｃｕで構成することが望ましい。冷却ロール１の冷却
面１ａが真鍮あるいは純Ｃｕであると、熱伝導性が高い
ことから、冷却効果が高く、溶湯の急冷に適している。
冷却効果を向上させるためには、内部に水冷構造を設け
ることが望ましい。

【００４１】図１において、るつぼ３内で溶解された合
金溶湯は、下端部の溶湯ノズル２から冷却ロール１の冷
却面１ａに向けて噴出される。るつぼ３の上部は、供給
管７を介してＡｒガスなどのガス供給源８に接続される
と共に、供給管７には、圧力調整弁９と電磁弁１０とが
組み込まれ、供給管７において圧力調整弁９と電磁弁１
０との間には圧力計１１が組み込まれている。また、供
給管７には補助管１２が並列的に接続され、補助管１２
には圧力調整弁１３、流量調整弁１４、流量計１５が組
み込まれている。したがって、ガス供給源８からるつぼ
３内にＡｒガスなどのガスを供給して溶湯ノズル２から
溶湯を冷却ロール１に向けて噴出できるようになってい
る。

【００４２】合金薄帯の製造時には、大気雰囲気中にて
冷却ロール１を高速で回転させつつ、その頂部付近、も
しくは、頂部よりやや前方に近接配置した溶湯ノズル２
から上記のいずれかの組成の合金溶湯を噴出することに
より、冷却ロール１の表面で急速冷却して固化させつつ
冷却ロール１の回転方向に帯状となして引き出す。溶湯
ノズル２の溶湯吹き出し口は矩形状を有するが、吹出し
幅（冷却ロール１の回転方向の幅）は、０．１〜０．８
mm程度であることが望ましい。０．８mmを超えると十分
な冷却が困難な場合があるからである。

【００４３】合金薄帯製造時の冷却ロール１と溶湯ノズ
ル２との間隔は、０．１〜０．８mmの範囲で選択すれば
よい。０．１mm未満では溶湯の噴出が困難となり、溶湯
ノズル２の破損を引き起こすおそれがあるからであり、
また、０．８mmを超えると良好な性状の薄帯製造が困難
となるからである。冷却ロール１と溶湯ノズル２との間
隔が調整できるように、るつぼ３は、図示しない昇降手
段により昇降可能である。冷却ロール１は、合金薄帯製
造開始後から、温度上昇により表面が熱膨張して径が拡
大するため、冷却ロール１と溶湯ノズル２との間隔を製
造開始後に徐々に大きくしていくことが板厚精度の高い
薄帯を製造するためには望ましい。

【００４４】また、図１に示すように、冷却ロール１の
回転方向前下方には、薄帯誘導板７０とスクレイパー７
２とが備えられている。冷却面１ａにおいて溶湯が冷却
されて形成された合金薄帯は、スクレイパー７２により
冷却ロール１から剥離されて薄帯誘導板７０に案内され
る。従って、スクレイパー７２の近傍が、冷却面１ａか
ら合金薄帯が剥離する位置１ｂとなる。

【００４５】第１ガスフロー供給手段による不活性ガス
の供給は、溶湯ノズル２を基準として後方側に設置され
る第１および第２のガスフローノズル５１、５２、前方
側に設置される第３のガスフローノズル５３、溶湯ノズ
ル２の先端を囲むように設置される第４のガスフローノ
ズル５４からのガスフローによって供給することが望ま
しい。

【００４６】図１において、第１のガスフローノズル５
１は、溶湯ノズル２を基準として後方側に設置されるガ
スフロー供給を行うための手段のうちの１つである。こ
の第１のガスフローノズル５１は、冷却ロール１の後方
のほぼ接線方向から溶湯ノズル２の先端近傍（以下、パ
ドル生成部）にガスをフローするためのものである。そ
して、第１のガスフローノズル５１は、幅５mmの比較的
細いスリットを有し、ある程度速い流速でガスをフロー
する。第２のガスフローノズル５２は、後方側に設置さ
れるガスフロー供給を行うための手段のうちのもう１つ
である。この第２のガスフローノズル５２は、第１のガ
スフローノズル５１からのガスフロー上にガスフロー
し、第１のガスフローノズル５１から供給されたガスフ
ローを大気と遮断して、大気が巻き込まれるのを防止す
るガスフローを供給するために、溶湯ノズル２と第１の
ガスフローノズル５１との間に設置されている。そし
て、第２のガスフローノズル５２は、第１のガスフロー
ノズル５１より広い２０mmのスリットを有し、第１のガ
スフローより遅い流速でガスフローを行う。また、図１
に示すように、第１および第２のガスフローノズル５
１、５２を溶湯ノズル２に近傍に設置しているので、パ
ドル生成部付近に不活性ガスフローが供給されることに
なり、パドル生成部付近の酸素濃度低減効果を向上させ
る。

【００４７】第３のガスフローノズル５３は、溶湯ノズ
ル２を基準として前方側に設置されるガスフロー供給を
行うための手段のうちの１つである。この第３のガスフ
ローノズル５３は、冷却ロール１の回転方向前方からの
大気の巻き込みを防止することを目的とするものであ
る。第３のガスフローノズル５３の形状は、第２のガス
フローノズル５２と同様であるが、スリットの幅を
２．５mmと狭くしている。第４のガスフローノズル５４
は、溶湯ノズル２の先端を囲むように設置されるガスフ
ロー供給を行うための手段である。この第４のガスフロ
ーノズル５４は、溶湯ノズル２の先端を囲むようにガス
をフローするためのものである。そして、第４のガスフ
ローノズル５４は、外径６ｍｍのパイプを外径５７ｍｍ
内径４５ｍｍの環状に形成してなる環状パイプからなる
ものである。第４のガスフローノズル５４には、その外
周位置と内周位置との中心の位置よりも若干内側の位置
に、外径１．５ｍｍの多数の孔が３．５ｍｍのピッチで
環状に設けられている。

【００４８】以上の第１〜第４のガスフローノズル５
１、５２、５３、５４は、単独で用いることは勿論、複
数を組み合わせて使用することができる。パドル生成部
付近の酸素低減効果は、第１および第２のガスフローノ
ズルが最も大きい。第１〜第４のガスフローノズル５
１、５２、５３、５４には、第１のガスフローノズル５
１について例示するように、圧力調整弁１６が接続され
た接続管１７を介してガス供給源１８に接続される。

【００４９】また、第２ガスフロー供給手段による不活
性ガスの供給は、図１に示すように、冷却ロール１の
冷却面１ａに向けてなされるものであって、好ましくは
冷却面１ａから合金薄帯が剥離する位置１ｂから溶湯ノ
ズル２の近傍に設けられた第１のガスフローノズル５１
が設けられている位置までの間で行うことが望ましい。
図１において、第２ガスフロー供給手段である第５のガ
スフローノズル５５は、冷却面１ａと離間して冷却ロー
ル１のほぼ真下に位置しており、冷却面１ａを望むよう
に設けられて、冷却面１ａに向けてガスをフローできる
ようになっている。第５のガスフローノズル５５は、幅
２．５mmの比較的細いスリットを有し、ある程度大きな
流量でガスをフローする。

【００５０】第５のガスフローノズルから供給された不
活性ガスは、冷却ロール１の回転により冷却面１ａ上を
冷却ロール１の回転方向に沿って流れ、第１のガスフロ
ーノズルの近傍に達し、さらに溶湯ノズル２の近傍に流
れ込み、パドル生成部付近の酸素濃度を低減することが
可能となる。このように、冷却ロール１のほぼ真下に
第５のガスフローノズル５５を設置し、更に溶湯ノズル
２の周囲に、第１〜第４のガスフローノズル５１、５
２、５３、５４を設置することにより、パドル生成部付
近における酸素濃度の低減を行うことが可能になる。

【００５１】また、第５のガスフローノズルを設置する
位置は、冷却ロール１の真下に限られず、合金薄帯が冷
却面１ａから剥離する位置１ｂの近傍から第１のガスフ
ローノズル５１が設けられている位置の間にあればよ
い。また、第４のガスフローノズル５４は、その外周位
置と内周位置との中心の位置よりも若干内側の位置に、
複数の孔を環状に設けてなるものとすることができる
が、外周位置と内周位置との中心の位置に複数の孔を環
状に設けてなる第４のガスフローノズルとすることや、
上記複数の孔に代えて、環状スリットを設けてなる第４
のガスフローノズルとすることもできる。また、渦巻状
に形成してなる第４のガスフローノズルとし、溶湯ノズ
ル２の先端を２重に取り囲むようにしてもよい。

【００５２】図１に示した合金薄帯製造装置を用いて薄
帯を製造するにあたっては、冷却ロール１を回転させる
前から、第１〜第５のガスフローノズル５１〜５５によ
り不活性ガスを供給することが望ましい。これは、冷却
ロール１回転後に不活性ガスを供給する場合に比べて、
冷却ロール１回転前からガスフローを行った方が、酸素
濃度の低下が速くなるからである。したがって、溶湯ノ
ズル２近傍雰囲気の酸素濃度を測定し、所定の酸素濃度
に達した後に冷却ロール１の回転を行うようにすれば生
産効率上望ましい。

【００５３】本発明の製造方法において、第１ガスフロ
ー供給手段による不活性ガスの供給条件としては、流量
２００〜１８００l/min.、より好ましくは１７６０l/mi
n.の条件下で行えばよい。それは、流量が２００l/min
未満では、溶湯ノズル２近傍雰囲気の酸素量低減に効
果がなく、一方、１８００l/minを超えても、ガスフロ
ーによる周囲からの大気の巻き込みが原因となり、酸
素濃度低減効果が減じてしまい、供給量に見合う効果が
望めないからである。

【００５４】その場合、第１のガスフローノズル５１か
らのガスフローである第１のガスフローは、流量３３０
〜５３０l/min、第２のガスフローノズル５２からのガ
スフローである第２のガスフローは、流量１８０〜３８
０l/min、第３のガスフローノズル５３からのガスフロ
ーである第３のガスフローは、流量１５０〜３５０l/mi
n、第４のガスフローノズル５４からのガスフローであ
る第４のガスフローは、流量２００〜４００l/minとす
ることが望ましい。第１〜第４のガスフローのより望ま
しい範囲は、各々、第１のガスフロー；流量３８０〜４
８０l/min、最も好ましくは４３０l/min、第２のガスフ
ロー；流量２３０〜３３０l/min、最も好ましくは２８
０l/min、第３のガスフロー；流量１５０〜３５０l/mi
n、最も好ましくは２５０l/min、第４のガスフロー；流
量２００〜４００l/min流速である。

【００５５】本発明の製造方法において、第２ガスフロ
ー供給手段による不活性ガスの供給条件としては、流量
２５０〜７５０l/min.、より好ましくは５００l/min.の
条件下で行えばよい。それは、流量が２５０l/min未満
では、やはり溶湯ノズル近傍雰囲気の酸素量低減に効
果がなく、一方、７５０l/minを超えても供給量に見合
う効果が望めないからである。従って、第５のガスフロ
ーノズル５５からのガスフローである第５のガスフロー
は、流量２５０〜７５０l/minとすることが望ましい。
第５のガスフローのより望ましい範囲は、流量４００
〜６００l/min、最も好ましくは５００l/minである。

【００５６】本発明の軟磁性合金の製造方法に用いる不
活性ガスとしては、Ｎ₂、Ｈｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ、Ｒ
ｎから選ばれる少なくとも２種類の不活性ガスを使用す
ることができ、Ｎ₂とＡｒであることが望ましい。ま
た、不活性ガスは、第１のガスフローには、第２〜第５
のガスフローよりも重い不活性ガスを使用することが望
ましい。より望ましくは、第１のガスフローとして、空
気よりも重い不活性ガスを使用する。

【００５７】なお、各ガスフローノズル５１、５２、５
３、５４、５５は、組成により必要に応じてガスフロー
を行えば、足りるものであり、ガスフローなしでも本発
明における軟磁性合金の薄帯は、十分に製造できる。こ
のようにした場合は、さらなる工数とコストの削減が可
能となる。また、図１に示すように、ノズル取り付け板
６２は、溶湯ノズル２の位置を基準にして、冷却ロール
１の回転方向の前方から後方に向けて延在するように設
けられている。このノズル取り付け板６２には、ノズル
取り付け孔６２１が設けられている。溶湯ノズル２は、
このノズル取り付け孔６２１を貫通して、溶湯ノズル２
の溶湯吹き出し部先端部分２１が冷却ロール１の冷却面
１ａを望むように配置される。るつぼ３は、筒３ａに収
納されている。この筒３ａは、ノズル取り付け孔６２１
を塞いで大気の流入を防止している。更に、ノズル取り
付け板６２には、第３のガスフローノズル５３が貫通す
るための孔６２２が設けられている。第３のガスフロー
ノズル５３は、この孔６２２を貫通してノズルの先端が
冷却ロール１の冷却面を望むように配置される。この第
３のガスフローノズル５３により、不活性ガスフローを
ロール回転方向前方からパドル生成部付近に向けて供給
する。

【００５８】ノズル取り付け板６２が、冷却ロール１の
冷却面１ａに接近するように設けられるので、パドル生
成部付近の空間が狭くなる。このような狭い空間に向け
て、第１〜４のガスフローノズル５１、５２、５３、５
４によって、常に多量の不活性ガスが供給されるので、
パドル生成部付近における不活性ガスの濃度が非常に高
くなり、逆に酸素濃度は著しく低減される。図１に示す
ように、ノズル取り付け板６２は、冷却ロール１の回転
方向前方から上記冷却面に向けて平坦に延びているが、
これに限られず、冷却ロール１の回転方向前方から冷却
面１ａに向けて湾曲しつつ延びるノズル取り付け板であ
っても良い。

【００５９】図１に示した合金薄帯製造装置を用いて本
発明の軟磁性合金からなるコアを備えた磁心を製造する
には、この合金薄帯製造装置を室温程度の大気雰囲気中
に設置し、溶湯ノズル（溶湯射出用ノズル）２の少なく
とも溶湯吹き出し部先端部分２１に第１〜第４のガスフ
ローノズル５１〜５４からそれぞれ不活性ガスをフロー
するとともに冷却ロール１の冷却面１ａに向けて第５の
ガスフローノズル５５から不活性ガスをフローしつつ、
上記のいずれかで示される組成式を示す合金溶湯を溶湯
ノズル２から冷却ロール１の冷却面１ａに射出して急冷
し、非晶質を主体とする合金薄帯を得る。ついで、作製
した合金薄帯を巻回、打ち抜き、カッティングあるいは
積層し、熱処理することにより、上記合金薄帯の非晶質
相の中の一部が結晶化し、非晶質相と、平均粒径１００
ｎｍ以下の微細なｂｃｃ構造の結晶粒（主にＦｅ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
的とする軟磁性合金からなるコアが備えられた磁心が得
られる。

【００６０】熱処理により平均結晶粒径１００ｎｍ以下
の微細なｂｃｃ構造の結晶粒からなる微細結晶相が組織
の少なくとも５０％以上析出したのは、急冷状態の非晶
質合金薄帯は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１０
０ｎｍ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℃（７５
３Ｋ〜８２３Ｋ）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、Ｆｅ₃Ｂ、ある
いは合金にＺｒが含まれる場合にはＦｅ₃Ｚｒ等の軟磁
気特性を悪化させる化合物相が析出する。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℃（１０１３Ｋ〜１０８３Ｋ）程度である。

【００６１】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（熱処理温度）は４８
０℃〜８１０℃（７５３Ｋ〜１０８３Ｋ）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上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。上記の
熱処理温度まで昇温するときの昇温速度は、２０〜２０
０℃／分（２０〜２００Ｋ／分）の範囲が好ましく、４
０〜２００℃／分（４０〜２００Ｋ／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。また、非晶質合
金薄帯等を上記保持温度に保持する時間は、０〜１８０
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
１８０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。

【００６２】本実施形態の軟磁性合金の製造方法によれ
ば、上記のＴ_100-a-b-cＭ_aＸ_bＮｂ_cなる組成あるいはＴ
_100-a-b-cＭ_aＸ_bＮｂ_cＺ_dなる組成の合金溶湯を用いて
いるので、この合金溶湯を大気雰囲気中で単ロール法な
どを用いて急冷しても材料が酸化することがなく、材料
が酸化することに起因する溶融ノズル詰まりを防止で
き、また、溶融ノズル詰まりを生じないので、冷却ロー
ル１やるつぼ３を不活性ガス雰囲気としたチャンバ内に
配置にする必要がなく、チャンバ内を不活性ガス雰囲気
に保持するための付帯設備を設けなくても済み、軟磁性
合金の製造コストを低減できる。また、上述したように
上記Ｔ_100-a-b-cＭ_aＸ_bＮｂ_cなる組成あるいはＴ_100-a-
_b-cＭ_aＸ_bＮｂ_cＺ_dなる組成の合金溶湯は大気雰囲気中
で急冷しても材料が酸化しないので、冷却ロール１やる
つぼ３が配置されたチャンバを大気雰囲気に開放したま
まの状態で、あるいは冷却ロール１やるつぼ３をチャン
バ内に配置することなく、上記合金溶湯を急冷して非晶
質合金を主体とする合金を連続的に製造することが可能
で、不活性ガス雰囲気とされたチャンバ内で合金溶湯を
急冷する場合のような１チャージ毎に不活性ガス雰囲気
とされていたチャンバを開放したり、再度密閉して不活
性ガス雰囲気に置換するという煩雑な作業を行わなくて
も済み、作業性を向上でき、軟磁性合金を大量生産でき
る。従って本実施形態の軟磁性合金の製造方法によれ
ば、作業性良く、しかも溶湯ノズル詰まりを生じること
なく、大気雰囲気中で合金溶湯を急冷でき、この後熱処
理を施すことにより、軟磁性が良好な軟磁性合金を低コ
ストで製造できる。

【００６３】なお、上記の実施形態においては、本発明
の軟磁性合金を図１に示す合金薄帯製造装置を用いて製
造する場合について説明したが、本発明の軟磁性合金は
図１８に示した合金薄帯製造装置を用いて製造すること
も可能で、その場合、図１８のチャンバ１００は不活性
ガス雰囲気とする必要がなく、あるいは、るつぼ１０２
や冷却ロール１０１等はチャンバ１００内に配置されて
いなくてもよい。

【００６４】

【実施例】以下、実施例により更に具体的に説明する。（実験例１）（合金薄帯試料の作製）Ｆｅを８２．５〜８３原子％
と、Ｎｂを５．５〜６．５原子％と、元素ＸとしてＢを
９．５〜１０．５原子％とＰを０〜０．５原子％とＣを
０〜０．５原子％の範囲で添加した下記表１に示す原料
を調整し、それをＮ₂ガス雰囲気中で高周波溶解し、溶
けた原料を鋳型に流し込み母合金を得た。室温で、１．
０１３２５×１０⁵パスカルの大気雰囲気中において、
図１に示す合金薄帯製造装置の溶湯ノズル２内で上記母
合金を高周波溶解した合金溶湯を溶湯吹き出し部先端部
分２１より高速回転している銅ロール１の冷却面１ａに
吹き出させて急冷する液体急冷法を用いて、各種の非晶
質合金薄帯を得た。なお、第１〜第４のガスフローノズ
ル５１、５２、５３、５４は、本実験例において作動さ
せず、ガスフローなしで合金薄帯の作製を行った。次に
得られた各種の非晶質合金薄帯に、昇温速度１８０゜Ｃ
／分（１８０Ｋ／分）、熱処理温度６５０゜Ｃ（９２３
Ｋ）、この熱処理温度での保持時間は５分で結晶化熱処
理を行い、厚さ２０μｍ、幅１ｍｍ、平均結晶粒径３０
ｎｍ以下のｂｃｃ構造のＦｅの結晶粒（ｂｃｃＦｅ結晶
粒）を主体とする各種の合金薄帯試料（サンプルＮｏ．
１〜Ｎｏ．７）を得た。また、上記方法と同様にして表
２に示す各種の合金薄帯（サンプルＮｏ．８〜１０）を
得た。

【００６５】

【表１】

【００６６】

【表２】

【００６７】（測定）得られた各種の合金薄帯試料（サ
ンプルＮｏ．１〜１０）の１ｋＨｚにおける実効透磁率
（μ’）、保磁力（Ｈｃ）、飽和磁束密度（Ｂｓ）につ
いて測定したその結果を表１、表２にあわせて示す。ま
た、サンプルＮｏ．８〜１０の合金薄帯試料について
は、周波数５０Ｈｚ、励起磁場１．３３Ｔでのコアロス
（Ｗ_1.33 _/50）についても測定した。その結果を表２に
合わせて示す。ここでの実効透磁率の測定は、インピー
ダンスアナライザーを用い、測定条件は５ｍＯｅ（４０
０ｍＡ／ｍ）、１ｋＨｚとした。保磁力及び飽和磁束密
度は、直流Ｂ−Ｈループトレーサを用いて測定した。表
１に示した結果からＦｅを８２．５〜８３原子％と、Ｎ
ｂを５．５〜６．５原子％と、元素ＸとしてＢを９．５
〜１０．５原子％とＰを０〜０．５原子％とＣを０〜
０．５原子％の範囲で含まれる合金溶湯を大気雰囲気中
で冷却ロールに射出して急冷後、熱処理して得られたサ
ンプルＮｏ．１〜７の合金薄帯は、いずれも１ｋＨｚに
おける実効透磁率が１８５００以上、保磁力が８Ａ／ｍ
以下、飽和磁束密度が１．５１Ｔ以上得られており、軟
磁性合金として優れた磁気特性を有していることがわか
る。また、特に、サンプルＮｏ．５、Ｎｏ．７のもの
は、１ｋＨｚにおける実効透磁率が２８０００以上、保
磁力が５．８４Ａ／ｍ以下、飽和磁束密度が１．５１Ｔ
以上得られており、優れた特性が得られていることがわ
かる。また、表２に示したサンプルＮｏ．８〜１０の合
金薄帯（Ｆｅ₈₄Ｎｂ₆Ｂ₁₀なる組成、Ｆｅ_83.5Ｎｂ₆Ｍｏ
_0.5Ｂ₁₀なる組成、Ｆｅ_83.5Ｎｂ_6.5Ｂ₁₀なる組成）にお
いても、１ｋＨｚにおける実効透磁率が２８３００以
上、保磁力が６．４２Ａ／ｍ以下、飽和磁束密度が１．
５４Ｔ以上、コアロス（Ｗ_1.33/50）が１．６８×１０
^-1Ｗｋｇ^-1 以下の値が得られた。中でもサンプルＮ
ｏ．１０のＦｅ₈₃ _.5Ｎｂ_6.5Ｂ₁₀なる組成の合金薄帯に
関しては、１ｋＨｚにおける実効透磁率（μ’）が３５
９００、保磁力（Ｈｃ）が５．３６Ａ／ｍ、コアロス
（Ｗ_1.33/50）が１．１３×１０^-1Ｗｋｇ^-1と優れた特
性が得られていることがわかる。

【００６８】（実験例２）ＦｅとＭｏとＢとＮｂの添加
量を変更した原料を調整し、それをＮ₂ガス雰囲気中で
高周波溶解し、溶けた原料を鋳型に流し込み母合金を得
た。室温で、大気雰囲気中において、図１に示す合金薄
帯製造装置の溶湯ノズル２内で上記母合金を高周波溶解
した合金溶湯を溶湯吹き出し部先端部分２１より高速回
転している銅ロール１の冷却面１ａに吹き出させて急冷
する液体急冷法を用いて、各種の合金薄帯を得た。な
お、実験例１と同様、第１〜第４のガスフローノズル５
１、５２、５３、５４からは、ガスフローを行わずに本
実験例も非晶質合金薄帯を作製した。次に得られた各種
の非晶質合金薄帯に、昇温速度１８０゜Ｃ／分（１８０
Ｋ／分）、熱処理温度６５０゜Ｃ（９２３Ｋ）、この熱
処理温度での保持時間は５分で結晶化熱処理を行い、厚
さ２０μｍ、幅１ｍｍ、平均結晶粒径３０ｎｍ以下のｂ
ｃｃ構造のＦｅの結晶粒（ｂｃｃＦｅ結晶粒）を主体と
する各種の合金薄帯試料を得た。

【００６９】（測定）得られた各種の合金薄帯試料の１
ｋＨｚにおける実効透磁率（μ’）、保磁力（Ｈｃ）、
飽和磁束密度（Ｂｓ）について上記実験例１と同様にし
て測定した。また、得られた各種の合金薄帯試料の磁歪
定数（λｓ）を測定した。これらの結果を図２乃至図１
５に示す。図２〜図５は、Ｎｂの添加量が５原子％であ
る軟磁性合金薄帯の諸特性を示す三角組成図である。図
６〜図９は、Ｎｂの添加量が５．５原子％である軟磁性
合金薄帯の諸特性を示す三角組成図である。図１０〜図
１３は、Ｎｂの添加量が６．０原子％である軟磁性合金
薄帯の諸特性を示す三角組成図である。図１４〜図１５
はＮｂの添加量が６．５原子％である軟磁性合金薄帯の
諸特性を示す三角組成図である。なお、図２、図６、図
１０、図１４に示した三角組成図中の数値は、μ’／１
０００の値であり、図５、図９、図１３は、λｓ×１０
^-6の値である。

【００７０】図２は、Ｎｂの添加量を５原子％と固定し
たＦｅ−Ｍｏ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄帯試料の実効透
磁率を示す三角組成図であるが、Ｍｏの添加量が１原子
％のの場合の方がＭｏの添加量が０．５原子％や、２原
子％の場合よりも高い実効透磁率が得られていることが
わかる。図３は、Ｎｂの添加量を５原子％と固定したＦ
ｅ−Ｍｏ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄帯試料の飽和磁束密
度を示す三角組成図であるが、Ｍｏの添加量が１原子％
と、０．５原子％の場合の方がＭｏの添加量が２原子％
の場合よりも高い飽和磁束密度が得られていることがわ
かる。図４は、Ｎｂの添加量を５原子％と固定したＦｅ
−Ｍｏ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄帯試料の保磁力を示す
三角組成図であるが、Ｍｏの添加量が１原子％のとき保
磁力が低いことがわかる。図５は、Ｎｂの添加量を５原
子％と固定したＦｅ−Ｍｏ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄帯
試料の磁歪定数を示す三角組成図であるが、１×１０^-6
以下の小さい値であることがわかる。

【００７１】図６は、Ｎｂの添加量を５．５原子％と固
定したＦｅ−Ｍｏ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄帯試料の実
効透磁率を示す三角組成図であるが、Ｍｏの添加量が
０．５原子％や、１原子％とした場合の方が、Ｍｏを添
加しない場合よりも高い実効透磁率が得られている。ま
た、Ｍｏの添加量が０．５原子％や、１原子％とした場
合は実効透磁率が１００００を越えるものが得られてお
り、また、Ｍｏの添加量が０．５原子％の場合の方が１
原子％の場合よりも高い実効透磁率が得られており、２
１８００を越えるものが得られている。図７は、Ｎｂの
添加量を５．５原子％と固定したＦｅ−Ｍｏ−Ｂ−Ｎｂ
系軟磁性合金薄帯試料の飽和磁束密度を示す三角組成図
であるが、Ｍｏを添加量した場合の方がＭｏを添加しな
い場合よりも飽和磁束密度がわずかであるが下がる傾向
があるが、Ｍｏの添加量が０．５原子％や、１原子％Ｍ
ｏを添加量した場合はいずれも飽和磁束密度が１．５Ｔ
以上を示していることがわかる。図８は、Ｎｂの添加量
を５．５原子％と固定したＦｅ−Ｍｏ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁
性合金薄帯試料の保磁力を示す三角組成図であるが、Ｍ
ｏを添加した場合の方がＭｏを添加しない場合に比べて
保磁力を低くできることがわかる。図９は、Ｎｂの添加
量を５．５原子％と固定したＦｅ−Ｍｏ−Ｂ−Ｎｂ系軟
磁性合金薄帯試料の磁歪定数を示す三角組成図である
が、Ｂ濃度が１１原子％以下で１０原子％以上の組成範
囲で１×１０^-6 以下であることがわかる。

【００７２】図１０は、Ｎｂの添加量を６原子％と固定
したＦｅ−Ｍｏ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄帯試料の実効
透磁率を示す三角組成図であるが、Ｍｏの添加量が０．
５原子％のときに高い実効透磁率が得られていることが
わかる。図１１は、Ｎｂの添加量を６原子％と固定した
Ｆｅ−Ｍｏ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄帯試料の飽和磁束
密度を示す三角組成図であるが、Ｍｏの添加量が０．５
原子％の場合や、Ｍｏの添加量が１原子％の場合は、い
ずれも飽和磁束密度が１．５Ｔ以上を示していることが
わかる。図１２は、Ｎｂの添加量を６原子％と固定した
Ｆｅ−Ｍｏ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄帯試料の保磁力を
示す三角組成図であるが、Ｍｏを添加したものは、Ｍｏ
の添加量が０原子％のものに比べて保磁力が低くなって
いることから、Ｍｏの添加は保磁力を下げるのに有効で
あることがわかる。図１３は、Ｎｂの添加量を６原子％
と固定したＦｅ−Ｍｏ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄帯試料
の磁歪定数を示す三角組成図であるが、Ｂが１０原子％
程度では１×１０^-6以下の値であることがわかる。図１
４は、Ｎｂの添加量を６．５原子％と固定したＦｅ−Ｍ
ｏ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄帯試料の実効透磁率を示す
三角組成図であるが、Ｍｏを添加しても高い実効透磁率
が得られていることがわかる。図１５は、Ｎｂの添加量
を６．５原子％と固定したＦｅ−Ｍｏ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁
性合金薄帯試料の保磁力を示す三角組成図であるが、Ｍ
ｏを添加したものは、良好な値を示しており、特に、Ｂ
が９原子％の試料についてはＭｏを添加した方が低い保
磁力を示していることがわかる。図２〜図１５から、Ｎ
ｂが低濃度、特にＮｂが５．５原子％以下になると、軟
磁気特性（保磁力、実効透磁率）に対するＭｏの添加効
果が大きくなることがわかる。

【００７３】（実験例３）Ｆｅ₈₄Ｎｂ₇Ｂ₉なる組成にな
るように原料を調整した以外は、実験例１と同様にして
Ｆｅ₈₄Ｎｂ₇Ｂ₉なる組成の軟磁性合金薄帯試料を２ロッ
ト得た。また、Ｆｅ₈₃Ｎｂ₆Ｍｏ_0.5Ｂ_10.5なる組成にな
るように原料を調整した以外は、実験例１と同様にして
Ｆｅ₈₃Ｎｂ₆Ｍｏ_0.5Ｂ_10.5なる組成の軟磁性合金薄帯試
料を２ロット得た。得られたＦｅ₈₄Ｎｂ₇Ｂ₉なる組成の
軟磁性合金薄帯試料と、Ｆｅ₈₃Ｎｂ₆Ｍｏ₀ _.5Ｂ_10.5なる
組成の軟磁性合金薄帯試料のそれぞれのロットの５０Ｈ
ｚにおけるコアロスを凌和電子株式会社製の交流磁化試
験装置（ＭＭＳ０３７５９を用いて測定した。ここでの
測定条件は、磁場（Ｂｍ）は、１乃至１．５Ｔの範囲と
した。その結果を図１６に示す。図１６に示した結果か
らＭｏが添加された合金薄帯試料（Ｆｅ₈₃Ｎｂ₆Ｍｏ_0.5
Ｂ_10.5なる組成）と、Ｍｏが添加されていない合金薄帯
試料（Ｆｅ₈₄Ｎｂ₇Ｂ₉なる組成）とは、各ロットの平均
値はほぼ同等の値が得られていることがわかる。

【００７４】また、Ｆｅ₈₄Ｎｂ₆Ｂ₁₀なる組成になるよ
うに原料を調整した以外は、実験例１と同様にしてＦｅ
₈₄Ｎｂ₆Ｂ₁₀なる組成の軟磁性合金薄帯試料を２ロット
得た。また、Ｆｅ_83.5Ｎｂ₆Ｍｏ_0.5Ｂ₁₀なる組成になる
ように原料を調整した以外は、実験例１と同様にしてＦ
ｅ_83.5Ｎｂ₆Ｍｏ_0.5Ｂ₁₀なる組成の軟磁性合金薄帯試料
を２ロット得た。また、Ｆｅ_83.5Ｎｂ_6.5Ｂ₁₀なる組成
になるように原料を調整した以外は、実験例１と同様に
してＦｅ_83.5Ｎｂ_6.5Ｂ₁₀なる組成の軟磁性合金薄帯試
料を２ロット得た。得られた各種の組成の軟磁性合金薄
帯試料のそれぞれのロットの５０Ｈｚにおけるコアロス
を凌和電子株式会社製の交流磁化試験装置（ＭＭＳ０３
７５９）を用いて測定した。ここでの測定条件は、磁場
（Ｂｍ）は、１乃至１．５Ｔの範囲とした。その結果を
図１７に示す。図１７に示した結果からＭｏが添加され
た合金薄帯試料（Ｆｅ_83.5Ｎｂ₆Ｍｏ₀ _.5Ｂ₁₀なる組成）
は、他のものに比べて若干コアロスが大きいものの、実
用上十分に小さな値となっていることがわかる。

【００７５】（実験例４）ＦｅとＢとＮｂの添加量を変
更した原料を調整し、それをＮ₂ガス雰囲気中で高周波
溶解し、溶けた原料を鋳型に流し込み母合金を得た。室
温で、大気雰囲気中において、図１に示す合金薄帯製造
装置の溶湯ノズル２内で上記母合金を高周波溶解した合
金溶湯を溶湯吹き出し部先端部分２１より高速回転して
いる銅ロール１の冷却面１ａに吹き出させて急冷する液
体急冷法を用いて、各種の非晶質合金薄帯を得た。な
お、実験例１と同様、第１〜第４のガスフローノズル５
１、５２、５３、５４からは、ガスフローを行わずに本
実験例も非晶質合金薄帯を作製した。次に得られた各種
の非晶質合金薄帯に、昇温速度１８０゜Ｃ／分（１８０
Ｋ／分）、熱処理温度６５０゜Ｃ（９２３Ｋ）〜６７０
℃（９４３Ｋ）、この熱処理温度での保持時間は５分で
結晶化熱処理を行い、厚さ２０μｍ、幅１ｍｍ、平均結
晶粒径３０ｎｍ以下のｂｃｃ構造のＦｅの結晶粒（ｂｃ
ｃＦｅ結晶粒）を主体とする各種の合金薄帯試料を得
た。

【００７６】（測定）得られた各種の合金薄帯試料の１
ｋＨｚにおける実効透磁率（μ’）、保磁力（Ｈｃ）、
飽和磁束密度（Ｂｓ）、残留磁束密度（Ｂｒ）について
上記実験例１と同様にして測定した。また、得られた各
種の合金薄帯試料の磁歪定数（λｓ）を測定した。ま
た、得られた各種の合金薄帯試料の５０Ｈｚにおけるコ
アロス（Ｗ_1.33/50）を凌和電子株式会社製の交流磁化
試験装置（ＭＭＳ０３７５９）を用いて測定した。ここ
での測定条件は、磁場（Ｂｍ）は、１．３３Ｔとした。
これらの結果を図１９乃至図２４に示す。図１９〜図２
４は、Ｆｅ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄帯の諸特性を示す
三角組成図である。なお、図１９に示した三角組成図中
の数値は、μ’／１０００の値であり、図２４は、λｓ
×１０^-6の値である。

【００７７】図１９は、Ｆｅ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄
帯試料の実効透磁率を示す三角組成図であるが、大気雰
囲気中でＦｅ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄帯を製造する場
合、Ｎｂの添加量が７ａｔ％付近であっても高い実効透
磁率が得られており、また、Ｎｂの添加量が５．５ａｔ
％になると実効透磁率が低下する傾向があることがわか
る。また、Ｂの添加量が多くなると、非晶質化（アモル
ファス化）し易い傾向がある。また、Ｎｂの添加量が６
ａｔ％以上になると、１ｋＨｚにおける実効透磁率が３
００００を越えるものが多く得られており、特に、Ｂの
添加量が９．０ａｔ％〜１０．０ａｔ％のときに、Ｎｂ
の添加量が６．５ａｔ％〜６．７ａｔ％であると１ｋＨ
ｚにおける実効透磁率が３１７００〜３９９００の範囲
のものが得られており、軟磁性が優れた合金薄帯とでき
ることがわかる。

【００７８】図２０は、Ｆｅ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄
帯試料の保磁力を示す三角組成図であるが、Ｎｂの添加
量が少なくなると保磁力が増加する傾向があることがわ
かる。また、Ｂの添加量が多くなると、非晶質化（アモ
ルファス化）し易い傾向がある。また、Ｎｂの添加量が
６．５ａｔ％〜６．７ａｔ％で、Ｂの添加量が９．３ａ
ｔ％〜９．５ａｔ％の範囲では保磁力が４．９３Ａ／ｍ
〜５．８１Ａ／ｍであり、軟磁性が優れた合金薄帯が得
られることがわかる。

【００７９】図２１は、Ｆｅ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄
帯試料の飽和磁束密度を示す三角組成図であり、図２２
は、Ｆｅ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄帯試料の残留磁束密
度を示す三角組成図である。図２１からＮｂの添加量が
少なくなると飽和磁束密度が高くなるが、図１９の説明
で述べたようにＮｂの添加量が５．５ａｔ％になると実
効透磁率が低下してしまうことがわかる。また、Ｂの添
加量が多くなると、飽和磁束密度が低下してしまうこと
がわかる。図１９と図２１からＮｂの添加量が６．５ａ
ｔ％〜６．７ａｔ％で、Ｂの添加量が９．３ａｔ％〜
９．５ａｔ％の範囲では、１．５５Ｔ以上の飽和磁束密
度が得られ、１ｋＨｚにおける実効透磁率が３１７００
〜３９９００の範囲のものが得られており、軟磁性が優
れた合金薄帯とできることがわかる。

【００８０】図２３は、Ｆｅ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄
帯試料のコアロスを示す三角組成図であるが、Ｎｂの添
加量が少なくなるとコアロスが低下する傾向があること
がわかる。また、Ｂの添加量が多くなると、非晶質化
（アモルファス化）し易い傾向がある。また、Ｂの添加
量が９．３ａｔ％〜９．５ａｔ％のときに、Ｎｂの添加
量が６．５ａｔ％〜６．７ａｔ％であると、コアロスが
０．１０１〜０．１２９Ｗ／ｋｇの範囲のものが得られ
ていることがわかる。

【００８１】図２４は、Ｆｅ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄
帯試料の磁歪定数を示す三角組成図であるが、Ｎｂの添
加量が一定である場合、Ｂの添加量が増加すると、磁歪
が増加する傾向にあることがわかる。また、Ｂの添加量
が８．５ａｔ％〜９．５ａｔ％のときに、Ｎｂの添加量
が６．０ａｔ％〜７．０ａｔ％であると磁歪が０．３１
×１０^-6以下の小さい値を示すことがわかる。図１９〜
図２４からＶ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒのうち少な
くとも１種以上の元素を添加していないＦｅ−Ｂ−Ｎｂ
系軟磁性合金薄帯を大気雰囲気中で製造しても、高い飽
和磁束密度と優れた軟磁気特性を有する軟磁性合金を提
供できることがわかる。

【００８２】次に、ＦｅＭＢ系の合金にＰを添加して製
造した母合金の溶湯とＰを含まない母合金の溶湯から急
冷法によりＦｅＭＢＰ系の合金薄帯を複数製造し、Ｐ添
加量の変化に伴う磁気特性の変化を測定した例について
説明する。（実験例５）（合金薄帯試料の作製）Ｆｅを８３〜８４．５原子％
と、Ｎｂを６〜６．５原子％と、元素ＸとしてＢを６〜
１０．５原子％とＰを０〜２原子％（Ｐを添加したもの
はＢに対し４．８％（サンプルＮｏ．１５）〜２１％
（サンプルＮｏ．２４）置換して添加）の範囲で添加し
た下記表３に示す原料を調整し、それをＡｒガス雰囲気
中で高周波溶解し、溶けた原料を鋳型に流し込み母合金
を得た。室温で、１.０１３２５×１０⁵Ｐａの大気雰囲
気中において、図１に示す合金薄帯製造装置を用いて、
各種の合金薄帯を得た。なお、第１〜第４のガスフロー
ノズル５１、５２、５３、５４は、本実験例において作
動させず、ガスフローなしで合金薄帯の作製を行った。
次に得られた各種の合金薄帯に、昇温速度１８０℃／分
（１８０Ｋ／分）、熱処理温度９２３Ｋ（６５０℃）〜
９７３Ｋ（６７５℃）、この熱処理温度での保持時間を
５分として熱処理を行い、厚さ２０μｍ、幅１５ｍｍの
各種の合金薄帯試料（サンプルＮｏ．１１〜Ｎｏ．２
７）を得た。

【００８３】（試料の説明）試料１１、１４、１７、２
０、２５はＰが無添加の合金薄帯である。また、これら
の試料１５、１６は、ＢとＰの合計（ｂ＋ｃ）が１０.
５原子％である合金薄帯である。

【００８４】（測定）得られた各種の合金薄帯試料
（サンプルＮｏ．１１〜Ｎｏ．２７）の１ｋＨｚにおけ
る実効透磁率（μ’）、保磁力（Ｈｃ）、飽和磁束密度
（Ｂｓ）及び周波数５０Ｈｚ、励起磁場１．３３Ｔでの
コアロス（Ｗ_1.33/50）について測定した。その結果を
表３に示す。尚、実効透磁率の測定は、インピーダンス
アナライザーを用い、測定条件は５ｍＯｅ（４００ｍＡ
／ｍ）、１ｋＨｚとした。保磁力及び飽和磁束密度は、
直流Ｂ−Ｈループトレーサを用いて測定した。コアロス
（鉄損）は、周波数５０Ｈｚ、励起磁界１．３３Ｔの条
件で測定した。

【００８５】

【表３】

【００８６】表３から明らかなように、飽和磁束密度は
どの試料でも１.５５Ｔ以上を示している。特に、サン
プルＮｏ．２６及び２７は、１.６Ｔ以上の高い飽和磁
束密度を示した。サンプルＮｏ．２６、２７はＦｅを８
４.５原子％含むために飽和磁束密度が向上したものと
考えられる。次に透磁率については、サンプル１９、２
１、２３、２４、２６、２７の透磁率が４００００を越
えており、極めて高い透磁率を示している。また、上記
以外のサンプルについても、透磁率が３００００以上を
示しており、優れた軟磁気特性を示すことがわかる。

【００８７】次に保磁力については、どのサンプルでも
８Ａ／ｍ（０.１Ｏｅ）以下を示し、軟磁気特性が優れ
ていることがわかる。そして、コアロスについては、サ
ンプルＮｏ．１４〜１７で０.１Ｗ／ｋｇを越えてい
る。試料１４及び１７はＰが無添加であり、コアロスが
高くなったものと考えられる。上記以外のサンプルにつ
いては、多くのものがコアロスにおいて０.１Ｗ／ｋｇ
以下を示しており、極めて低いコアロスを示すことがわ
かる。更に表３に示す結果から見て、ＦｅＮｂＢ系の合
金組成に対しＰを規定量添加するならば、磁気特性を向
上させることができ、コアロスを減少させることができ
る効果を得られることを確認した。具体的にはサンプル
Ｎｏ．１２〜１３は、Ｆｅ₈₄Ｎｂ₆Ｂ₁₀なる組成系（サ
ンプルＮｏ．１１）のＢの一部をそれぞれ５％、１０％
Ｐに置換したＦｅＮｂＢＰなる組成系のものであるが、
Ｂの一部をＰに置換してもサンプルＮｏ．１１と同等以
上の飽和磁束密度を示すことができ、また、サンプルＮ
ｏ．１１と同等のコアロスを示すことができるうえ、透
磁率についてはサンプルＮｏ．１１よりも優れた値を示
すことができる。また、Ｐは安価であるので、Ｂの添加
量を少なくしても、飽和磁束密度やコアロスを劣化させ
ることなく、透磁率等の軟磁気特性を上げることがで
き、しかもコストを低く抑えることができる。

【００８８】また、サンプルＮｏ．１５〜１６は、Ｆｅ
₈₃Ｎｂ_6.5Ｂ_10.5なる組成系（サンプルＮｏ．１４）の
Ｂの一部をそれぞれ４．８％、９．５％Ｐに置換したＦ
ｅＮｂＢＰなる組成系のものであるが、Ｂの一部をＰに
置換してもサンプルＮｏ．１４と同等の飽和磁束密度を
示すことができ、また、サンプルＮｏ．１４より低いコ
アロスを示すことができるうえ、透磁率についてはサン
プルＮｏ．１４よりも優れた値を示すことができ、しか
もコストを低く抑えることができる。また、サンプルＮ
ｏ．１８〜１９は、Ｆｅ_83.5Ｎｂ_6.5Ｂ₁₀なる組成系
（サンプルＮｏ．１７）のＢの一部をそれぞれ５％、１
０％Ｐに置換したＦｅＮｂＢＰなる組成系のものである
が、Ｂの一部をＰに置換してもサンプルＮｏ．１７と同
等の飽和磁束密度を示すことができ、また、サンプルＮ
ｏ．１７より低いコアロスを示すことができるうえ、透
磁率についてはサンプルＮｏ．１７よりも優れた値を示
すことができ、しかもコストを低く抑えることができ
る。また、サンプルＮｏ．２１〜２４は、Ｆｅ₈₄Ｎｂ
_6.5Ｂ_9.5なる組成系（サンプルＮｏ．２０）のＢの一部
をそれぞれ５％、１０．１％、１６％、２１％Ｐに置換
したＦｅＮｂＢＰなる組成系のものであるが、Ｂの一部
をＰに置換してもサンプルＮｏ．２０よりも優れた飽和
磁束密度を示すことができ、また、サンプルＮｏ．２０
より低いコアロスを示すことができるうえ、透磁率につ
いてはサンプルＮｏ．２０よりも優れた値を示すことが
でき、しかもコストを低く抑えることができる。また、
サンプルＮｏ．２６〜２７は、Ｆｅ_84.5Ｎｂ_6.5Ｂ₉なる
組成系（サンプルＮｏ．２５）のＢの一部をそれぞれ
５．６％、１１％Ｐに置換したＦｅＮｂＢＰなる組成系
のものであるが、Ｂの一部をＰに置換してもサンプルＮ
ｏ．２５よりも優れた飽和磁束密度を示すことができ、
また、サンプルＮｏ．２５より低いコアロスを示すこと
ができるうえ、透磁率についてはサンプルＮｏ．２５よ
りも優れた値を示すことができ、しかもコストを低く抑
えることができる。

【００８９】上記の結果からＦｅＮｂＢ系の組成系にお
いてＢの一部をＰに置換して添加する場合、置換量を
４．８％〜２１％とすることで優れた磁気特性が得られ
ることが確認できた。次に、これらの表３に示すＦｅＮ
ｂＢなる組成系に対しＰに加えて希土類元素を規定量添
加した組成系（Ｆｅ、Ｎｂ、Ｂ、Ｐ、希土類元素の添加
量はいずれも本発明の範囲内である）の磁気特性試験を
行ったところ磁気特性が劣化しないことを確認した。次
に、先の表３に示すＦｅＮｂＢなる組成系のＮｂの一部
をＺｒにて置換したＦｅＮｂＺｒＢ（Ｆｅ、Ｎｂ、Ｚ
ｒ、Ｂの添加量はいずれも本発明の範囲内である。）な
る組成系に対し、Ｐを添加した組成系の磁気特性試験を
行ったところ、ＦｅＺｒＮｂＢ系の合金組成に対しＰを
規定量添加（Ｐの添加量は本発明の範囲内）するなら
ば、磁気特性を向上させることができ、コアロスを減少
させることができることがわかった。

【００９０】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、上記Ｔ
_100-a-b-cＭ_aＸ_bＮｂ_cなる組成あるいはＴ_100-a-b-cＭ_a
Ｘ_bＮｂ_cＺ_dなる組成の合金溶湯を用いるので、大気雰
囲気中で急冷しても材料が酸化せず、溶融ノズル詰まり
を生じないので、冷却ロールや合金溶湯が満たされたる
つぼが配置されたチャンバ内を不活性ガス雰囲気にする
必要がなく、チャンバ内を不活性ガス雰囲気に保持する
ための付帯設備を設けなくても済み、製造コストを低減
できる。また、上述したように上記Ｔ_100-a-b-cＭ_aＸ_b
Ｎｂ_cなる組成あるいはＴ_100-a- _b-cＭ_aＸ_bＮｂ_cＺ_dなる
組成の合金溶湯は大気雰囲気中で急冷しても材料が酸化
しないので、冷却ロールやるつぼが配置されたチャンバ
を大気雰囲気に開放したままの状態で、あるいは冷却ロ
ールやるつぼをチャンバ内に配置することなく、上記合
金溶湯を急冷して非晶質合金を主体とする合金を連続的
に製造することが可能で、不活性ガス雰囲気とされたチ
ャンバ内で合金溶湯を急冷する場合のような１チャージ
毎に不活性ガス雰囲気とされていたチャンバを開放した
り、再度密閉して不活性ガス雰囲気に置換するという煩
雑な作業を行わなくても済み、作業性が向上し、大量生
産し易い。従って本発明によれば、作業性良く、しかも
溶湯ノズル詰まりを生じることなく、大気雰囲気中で合
金溶湯を急冷して、特性が優れた軟磁性合金を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の軟磁性合金の製造方法の実施に好適
に用いられる合金薄帯製造装置の例を示す概略構成図。

【図２】Ｎｂの添加量を５原子％と固定したＦｅ−Ｍ
ｏ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄帯試料の１ｋＨｚにおける
実効透磁率を示す三角組成図。

【図３】Ｎｂの添加量を５原子％と固定したＦｅ−Ｍ
ｏ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄帯試料の飽和磁束密度を示
す三角組成図。

【図４】Ｎｂの添加量を５原子％と固定したＦｅ−Ｍ
ｏ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄帯試料の保磁力を示す三角
組成図。

【図５】Ｎｂの添加量を５原子％と固定したＦｅ−Ｍ
ｏ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄帯試料の磁歪定数を示す三
角組成図。

【図６】Ｎｂの添加量を５．５原子％と固定したＦｅ
−Ｍｏ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄帯試料の１ｋＨｚにお
ける実効透磁率を示す三角組成図。

【図７】Ｎｂの添加量を５．５原子％と固定したＦｅ
−Ｍｏ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄帯試料の飽和磁束密度
を示す三角組成図。

【図８】Ｎｂの添加量を５．５原子％と固定したＦｅ
−Ｍｏ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄帯試料の保磁力を示す
三角組成図。

【図９】Ｎｂの添加量を５．５原子％と固定したＦｅ
−Ｍｏ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄帯試料の磁歪定数を示
す三角組成図。

【図１０】Ｎｂの添加量を６原子％と固定したＦｅ−
Ｍｏ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄帯試料の１ｋＨｚにおけ
る実効透磁率を示す三角組成図。

【図１１】Ｎｂの添加量を６原子％と固定したＦｅ−
Ｍｏ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄帯試料の飽和磁束密度を
示す三角組成図。

【図１２】Ｎｂの添加量を６原子％と固定したＦｅ−
Ｍｏ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄帯試料の保磁力を示す三
角組成図。

【図１３】Ｎｂの添加量を６原子％と固定したＦｅ−
Ｍｏ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄帯試料の磁歪定数を示す
三角組成図。

【図１４】Ｎｂの添加量を６．５原子％と固定したＦ
ｅ−Ｍｏ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄帯試料の１ｋＨｚに
おける実効透磁率を示す三角組成図。

【図１５】Ｎｂの添加量を６．５原子％と固定したＦ
ｅ−Ｍｏ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄帯試料の保磁力を示
す三角組成図。

【図１６】Ｆｅ₈₄Ｎｂ₇Ｂ₉なる組成の合金薄帯試料
と、Ｆｅ₈₃Ｎｂ₆Ｍｏ₀ _.5Ｂ_10.5なる組成の合金薄帯試料
のコアロスを示す図。

【図１７】Ｆｅ₈₄Ｎｂ₆Ｂ₁₀なる組成の合金薄帯試料
と、Ｆｅ_83.5Ｎｂ₆Ｍｏ_0.5Ｂ₁₀なる組成の合金薄帯試料
と、Ｆｅ_83.5Ｎｂ_6.5Ｂ₁₀なる組成の合金薄帯試料のコ
アロスを示す図。

【図１８】単ロール法を用いる従来の軟磁性合金の製
造に用いられる合金薄帯製造装置の要部を示す図。

【図１９】Ｆｅ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄帯試料の実
効透磁率を示す三角組成図。

【図２０】Ｆｅ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄帯試料の保
磁力を示す三角組成図。

【図２１】Ｆｅ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄帯試料の飽
和磁束密度を示す三角組成図。

【図２２】Ｆｅ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄帯試料の残
留磁束密度を示す三角組成図。

【図２３】Ｆｅ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄帯試料のコ
アロスを示す三角組成図。

【図２４】Ｆｅ−Ｂ−Ｎｂ系軟磁性合金薄帯試料の磁
歪定数を示す三角組成図。

【符号の説明】

１・・・冷却ロール、２・・・溶湯ノズル（溶湯射出用ノズ
ル）、３・・・るつぼ、２１・・・溶湯吹き出し部先端部分、
５１・・・第１のガスフローノズル、５２・・・第２のガスフ
ローノズル、５３・・・第３のガスフローノズル、５４・・・
第４のガスフローノズル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渋谷隆光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 AA05 AA06 AA07 BD03 CA01 CA02 CA05 HB11 HB15 NN01 NN12 NN13 NN14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】大気雰囲気中にて下記組成式を示す合金
溶湯を急冷して得られた非晶質を主体とする合金に熱処
理により微細な結晶粒を析出させてなることを特徴とす
る軟磁性合金。Ｔ_100-a-b-cＭ_aＸ_bＮｂ_c 但し、ＴはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうち少なくとも１種以上
の元素を表し、ＭはＶ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒの
うち少なくとも１種以上の元素を表し、ＸはＢ、Ｐ、Ｃ
のうちの少なくとも１種以上の元素を表し、組成比を示
すａ、ｂ、ｃは原子％で、０≦ａ≦３、２≦ｂ≦１８、
４≦ｃ≦８である。
【請求項２】大気雰囲気中にて下記組成式を示す合金
溶湯を急冷して得られた非晶質を主体とする合金に熱処
理により微細な結晶粒を析出させてなることを特徴とす
る軟磁性合金。Ｔ_100-a-b-c-dＭ_aＸ_bＮｂ_cＺ_d 但し、ＴはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうち少なくとも１種以上
の元素を表し、ＭはＶ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒの
うち少なくとも１種以上の元素を表し、ＸはＢ、Ｐ、Ｃ
のうちの少なくとも１種以上の元素を表し、ＺはＺｒ、
Ｔｉ、Ｈｆ、Ａｌ、Ｙ及び希土類元素のうちの少なくと
も１種以上の元素を表し、組成比を示すａ、ｂ、ｃ、ｄ
は原子％で、０≦ａ≦３、２≦ｂ≦１８、４≦ｃ≦８、
０＜ｄ≦１である。
【請求項３】前記組成式中の組成比を示すａ、ｂ、ｃ
は原子％で、０≦ａ≦１、８≦ｂ≦１３、５≦ｃ≦７で
あることを特徴とする請求項１又は２に記載の軟磁性合
金。
【請求項４】前記組成式中の組成比を示すａは原子％
で、０．１≦ａ≦１であることを特徴とする請求項１乃
至３のいずれかに記載の軟磁性合金。
【請求項５】前記組成式中の元素ＺがＹ及び希土類元
素のうちの少なくとも１種以上の元素であり、組成比を
示すｄは原子％で、０＜ｄ≦０．５であることを特徴と
する請求項１乃至４のいずれかに記載の軟磁性合金。
【請求項６】前記組成式中の元素ＭがＭｏであり、元
素ＸがＢであることを特徴とする請求項１乃至５のいず
れかに記載の軟磁性合金。
【請求項７】前記微細な結晶粒の平均結晶粒径が１０
０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至６のい
ずれかに記載の軟磁性合金。
【請求項８】前記軟磁性合金は１６Ａ／ｍ以下の保磁
力、１．５Ｔ以上の飽和磁束密度と、１ｋＨｚの実効透
磁率が１００００以上の値を示すことを特徴とする請求
項１乃至７のいずれかに記載の軟磁性合金。
【請求項９】大気雰囲気中にて下記組成式を示す合金
溶湯を急冷して得られた非晶質を主体とする合金を巻回
もしくは積層し、熱処理により微細な結晶粒を析出させ
てコアとして用いたことを特徴とする磁心。Ｔ_100-a-b-c-dＭ_aＸ_bＮｂ_cＺ_d 但し、ＴはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうち少なくとも１種以上
の元素を表し、ＭはＶ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒの
うち少なくとも１種以上の元素を表し、ＸはＢ、Ｐ、Ｃ
のうちの少なくとも１種以上の元素を表し、ＺはＺｒ、
Ｔｉ、Ｈｆ、Ａｌ、Ｙ及び希土類元素のうちの少なくと
も１種以上の元素を表し、組成比を示すａ、ｂ、ｃ、ｄ
は原子％で、０≦ａ≦３、２≦ｂ≦１８、４≦ｃ≦８、
０≦ｄ≦１である。
【請求項１０】大気雰囲気中にて、下記組成式を示す
合金溶湯を前記溶湯射出用ノズルから冷却ロールに射出
して急冷し、非晶質を主体とする合金を得た後に、熱処
理により微細な結晶粒を主体とする組織とすることを特
徴とする軟磁性合金の製造方法。Ｔ_100-a-b-c-dＭ_aＸ_bＮｂ_cＺ_d 但し、ＴはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうち少なくとも１種以上
の元素を表し、ＭはＶ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒの
うち少なくとも１種以上の元素を表し、ＸはＢ、Ｐ、Ｃ
のうちの少なくとも１種以上の元素を表し、ＺはＺｒ、
Ｔｉ、Ｈｆ、Ａｌ、Ｙ及び希土類元素のうちの少なくと
も１種以上の元素を表し、組成比を示すａ、ｂ、ｃ、ｄ
は原子％で、０≦ａ≦３、２≦ｂ≦１８、４≦ｃ≦８、
０≦ｄ≦１である。
【請求項１１】前記合金溶湯の冷却ロールへの射出
は、溶湯射出用ノズルの少なくとも先端部に不活性ガス
をフローしつつ行うことを特徴とする請求項１０に記載
の軟磁性合金の製造方法。
【請求項１２】前記組成式中の組成比を示すａ、ｂ、
ｃは原子％で、０≦ａ≦１、８≦ｂ≦１３、５≦ｃ≦７
であることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の軟
磁性合金の製造方法。
【請求項１３】前記組成式中の組成比を示すａは原子
％で、０．１≦ａ≦１であることを特徴とする請求項１
０乃至１２のいずれかに記載の軟磁性合金の製造方法。
【請求項１４】前記組成式中の元素ＺがＹ及び希土類
元素のうちの少なくとも１種以上の元素であり、組成比
を示すｄは原子％で、０＜ｄ≦０．５であることを特徴
とする請求項１０乃至１３のいずれかに記載の軟磁性合
金の製造方法。