JP2018076587A - Co系高強度アモルファス合金とその使用 - Google Patents

Co系高強度アモルファス合金とその使用 Download PDF

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Abstract

【課題】延性と強度の要件を満たすと同時に、高いガラス形成能を有するアモルファス合金を開発する。【解決手段】本発明は、式:CoaNibMoc(C1-xBx)dXeに相当するアモルファス合金であって、上式でXは、Cu、Si、Fe、P、Y、Er、Cr、Ga、Ta、Nb、V、およびWから成る群から選択される1種類または数種類の元素であり;上式でaからeおよびxの添え字は条件:・55≦a≦75at%・0≦b≦15at%・7≦c≦17at%・15≦d≦23at%・0.1≦x≦0.9at%・0≦e≦10at%で、前記群から選択される各元素の含有量が≦3at%、好ましくは≦2at%・不純物である残部を満たすアモルファス合金に関する。【選択図】図1

Description

本発明は、腕時計部品の製造、具体的には、機械的に動作する腕時計のばねの製造
に役立つ、高強度で延性特性を有するCo系アモルファス合金に関する。
ガラス状合金(MG)は、粒子、粒界または双晶境界、転位、積層欠陥といった微細構造欠陥がないため、耐食性が良好で、破断強度が4GPa超、あるいは5GPaもある高い機械的強度を備えている。その独特の特性は、高比強度および/または弾性貯蔵エネルギーが必要な数多くの構造応用にとって魅力的である。残念なことに、MGはたいていの場合本質的にもろく、引張荷重または曲げ荷重条件下で試験すると、巨視的塑性変形、すなわち延性を示さずに壊損する。MGの展性が限定的、または展性がないのは、大きなせん断帯と亀裂の急速な伝播を伴う非常に局部的な変形プロセスに起因する。この延性の欠如は、特に、腕時計のばねにおいて、構造部品の製造に室温変形工程が含まれる場合、機械的応用の可能性を妨げる。
最高の結晶性合金と競合しながらも、ばねとして使用するには、アモルファス合金はいくつかの要件を満たす必要がある。
・厚さが80μm超、好ましくは100μm超の薄帯として合成できるほどの高いガラス形成能
・3.75GPa超、好ましくは4GPa超の高い破断強度値
・室温で塑性変形できるほどの、曲げ荷重下および圧縮荷重下における延性の高さ
文献では、膨大な数のFe系および/またはCo系アモルファス合金組成について記述されている。その基本組成は、一般式(Fe,Co)−(P,C,B,Si)−Xに一致することが多く、このとき、Xは、例えばNb、Ta、Mo、Al、Ga、Cr、Mn、Cu、V、Zr、および希土類元素のうちの少なくとも1種の添加元素である。「構造用アモルファス鋼」という索引でも示されるFe系組成に関する広範な研究が、非特許文献1〜3で見られる。
4GPa超の強度を示す代表的な組成には、例えば以下がある。
・Co−(Fe)−Nb−B−(Er,Tb,Y,Dy),Co−(Ir)−Ta−BまたはCo−Fe−Ta−B−(Mo,Si)
・Fe−(Co,Cr,Mn)−Mo−C−B−(Er)またはCo−(Fe)−Cr−Mo−C−B−(Er)
・Fe−(Co,Ni)−B−Si−Nb−(V)またはCo−B−Si−Ta
特に、非特許文献4は、圧縮強度が4.5GPa超のアモルファス合金Co50Cr15Mo14xyを開示している。
こうした高強度合金の大半は、擬へき開破壊挙動を示し、そのため塑性成形性がかなり限定的であるという問題がある。
延性を改善したリン含有Fe系および/またはCo系アモルファス系のいくつかが、非特許文献5〜15から既知である。
しかしながら、これらの系の降伏強度または破断強度は、一般に3.5GPa未満であり、ゆえに我々の目的には適切でない。
数多くの特許文献が、Fe系および/またはCo系アモルファス合金を開示している。その多くが、磁気的応用に用いられるアモルファス組成を扱っており、機械的特性、すなわち強度や延性については詳細に記述されていない。ただし、特許文献1〜5は、延性高強度合金を保護することを目的としていることに鑑みて、例外と見なすことができる。しかしながら、薄帯としての曲げ加工性は、通常、Fe系および/またはCo系合金では最大厚さ86μmに限定されており、それより厚い薄帯を開発することを目的とする本発明とは異なる。
国際公開第2012/010940号 国際公開第2012/010941号 国際公開第2010/027813号 独国特許出願公開第102011001783号明細書 独国特許出願公開第102011001784号明細書
Z.Q.Liu,and Z.F.Zhang,"Mechanical properties of structural amorphous steels:Intrinsic correlations,conflicts,and optimizing strategies," J.Appl.Phys.,114(24),2013. C.Suryanarayana,and A.Inoue,"Iron−based bulk metallic glasses," Int.Mater.Rev.,58(3):131−166,2013. Z.Q.Liu,and Z.F.Zhang,"Strengthening and toughening metallic glasses:The elastic perspectives and opportunities," J.Appl.Phys.,115(16),2014. Cheng et al.(Y.Y.Cheng,et al.,"Synthesis of CoCrMoCB bulk metallic glasses with high strength and good plasticity via regulating the metalloid content," J.Non−Cryst.Solids,410:155−159,2015) T.Zhang,et al.,"Ductile Fe−based bulk metallic glass with good soft−magnetic properties," Mater.Trans.,48(5):1157−1160,2007. K.F.Yao,and C.Q.Zhang,"Fe−based bulk metallic glass with high plasticity," Appl.Phys.Lett.,90(6),2007. A.Inoue,et al.,"Mechanical properties of Fe−based bulk glassy alloys in Fe−B−Si−Nb and Fe−Ga−P−C−B−Si systems," J.Mater.Res.,18(6):1487−1492,2003. M.Stoica,et al.,"Mechanical behavior of Fe65.5Cr4Mo4Ga4P12C5B5.5 bulk metallic glass," Intermetallics,13(7):764−769,2005. A.Seifoddini,et al.,"New(Fe0.9Ni0.1)77Mo5P9C7.5B1.5 glassy alloys with enhanced glass−forming ability and large compressive strain," Mat.Sci.Eng.A,560:575−582,2013. S.F.Guo,et al.,"Enhanced plasticity of Fe−based bulk metallic glass by tailoring microstructure," T.Nonferr.Metal.Soc.,22(2):348−353,2012. S.F.Guo,and Y.Shen,"Design of high strength Fe−(P,C)−based bulk metallic glasses with Nb addition," T.Nonferr.Metal.Soc,21(11):2433−2437,2011. W.Chen,et al.,"Plasticity improvement of an Fe−based bulk metallic glass by geometric confinement," Mater.Lett.,65(8):1172−1175,2011. X.J.Gu,et al.,"Mechanical properties,glass transition temperature,and bond enthalpy trends of high metalloid Fe−based bulk metallic glasses," Appl.Phys.Lett.,92(16),2008. L.Y.Bie,et al.,"Preparation and properties of quaternary CoMoPB bulk metallic glasses," Intermetallics,71:7−11,2016. H.T.Miao,et al.,"Fabrication and properties of soft magnetic Fe−Co−Ni−P−C−B bulk metallic glasses with high glass−forming ability," J.Non−Cryst.Solids,421:24−29,2015. W.C.Oliver,and G.M.Pharr,"An improved technique for determining hardness and elastic−modulus using load and displacement sensing indentation experiments," J.Mater.Res.,7(6):1564−1583,1992 W.C.Oliver,and G.M.Pharr,"Measurement of hardness and elastic modulus by instrumented indentation:Advances in understanding and refinements to methodology," J.Mater.Res.,19(1):3−20,2004 ISO 14577−1:2015.Metallic materials − Instrumented indentation test for hardness and materials parameters Part 1:Test method,2015
本発明の目的は、厚い腕時計部品を製造するために、延性と強度の要件を満たすと同時に、高いガラス形成能を有するアモルファス合金を開発することである。より具体的には、本発明の目的は、上述した要件を満たすアモルファス合金を開発することである。
このため、請求項1に記載の組成を提案し、従属請求項には特定の実施形態を示す。
ナノインデンテーション(P=3mN)における、さまざまな合金の塑性変形エネルギーを、同等のビッカース硬度の関数として示す。
本発明はCo系アモルファス合金に関する。アモルファス合金とは、完全アモルファス合金またはアモルファス相の体積分率が50%超の一部アモルファス合金を意味する。このアモルファス合金は、以下の式に相当する。
CoaNibMoc(C1-xxde
上式でXは、Cu、Si、Fe、P、Y、Er、Cr、Ga、Ta、Nb、V、およびWから成る群から選択される1種類または数種類の元素であり、上式でaからeおよびxの添え字は以下の条件を満たす。
・55≦a≦75at%、好ましくは60≦a≦70at%
・0≦b≦15at%、好ましくは0≦b≦10at%
・7≦c≦17at%、好ましくは10≦c≦15at%
・15≦d≦23at%、好ましくは17≦d≦21at%
・0.1≦x≦0.9at%
・0≦e≦10at%、好ましくは0≦e≦5at%、より好ましくは0≦e≦3at%で、前記群から選択される各元素の含有量が3at%未満、好ましくは2at%未満
・不純物である残部が最大2at%。
不純物には少量(≦0.5at%)の酸素または窒素が含まれる。
このアモルファス合金は、最小厚さが80μm、好ましくは100μmの厚い薄帯、厚い箔、ワイヤーとして、またはより一般的には小バルク試料として合成することができる。
このアモルファス合金は、圧縮荷重下で3.75GPa超、好ましくは4GPa超の破断強度と、3%超の大きな塑性伸びを示す。また、厚さが80μm超の試料を用いた180度曲げ試験で高い延性も示す。
これらの特性は、冷間成形によって、ばねなどの腕時計部品を製造するのに特に適している。
アモルファス合金を製造するプロセスは、融解紡糸、双ロール鋳造、プレーナフロー鋳造、またはその他の急速冷却プロセスなど従来のプロセスであってよい。必須ではないが、プロセスはその後に熱処理工程を含んでもよい。この熱処理は、自由体積を緩和または変化させるためにTg未満、過冷却液体領域ではΔTx、またはTx1をわずかに超える温度で行うことができる。Tg超での合金の熱処理を実施して、α−Co沈殿のようなわずかなナノスケール沈殿の核を生成することができる。合金は、アモルファスマトリックスの若返りを実現するために、低温熱サイクルを施すこともできる。
以下に、実施例を示して、本発明をより詳細に説明する。
実験手順
サンプル作製
母合金は、アルミナまたは石英のるつぼで、純Co、Fe、Cr、Ni、Mo、黒鉛(99.9wt%)とCo8020のプレ合金(99.5wt%)の混合物を誘導溶解して作製した。必要に応じて、インゴットはアーク溶融して均質化した。次いで、シングルローラー溶融スピナーを用いてチルブロック溶融紡糸(CBMS)法で、母合金から厚さ55〜160μm、幅1〜5mmの薄帯を製造した。プロセス雰囲気は不活性ガスまたはCO2であった。一般に、薄帯の厚さt>100μmでは、ホイール速度≦13mm/sを適用する必要があった。
サンプルの特性決定
薄帯の熱的特性、構造特性、機械的特性を、20K/minの一定の加熱速度と精製アルゴン流下で示差走査熱量測定(DSC)によって、またX線回折分析、光学立体視法、機械的試験によって評価した。X線測定は、Co−Kα放射線を用いた反射形態で、2θ=20〜80度または10〜100度の範囲で実施した。
十分なガラス形成能を有する選択した種類の材料は、最終アスペクト比2:1で直径1mmの丸棒に鋳造し、電気機械式万能材料試験機を用いて、ASTM E9が推奨する、
Figure 2018076587
の準静的圧縮荷重下で機械的特性を決定した。選択した組成について、少なくとも3つの試料を試験した。
ガラス状薄帯の強度と破壊ひずみを評価するために、さらに2点曲げ試験を実施した。この試験は、もともと光グラスファイバーのために開発され、最終的に溶融紡糸した薄帯に適用された(例えば特許文献3参照)。この試験では、薄帯を「U」字型に曲げ、同一平面上にある研磨した2つの面板間で、破断するまで強制圧縮荷重をかけた(1つの面板は固定)。2点曲げ試験は、コンピューター制御の小型引張/圧縮装置を用いて、5μm/sの一定のトラバース速度で実施した。テープ破断によるモーター動作の停止は、規定の荷重降下基準(すなわち、最大荷重に対して10%の荷重低下)を調整することによって実現した。試料の破壊強度σb,fは、破断Dfでの表面分離からもたらされる外面の最大引張荷重Fmaxによって表される。
Figure 2018076587
上式で、Eはヤング率、tは厚さ、Iは薄帯の断面二次モーメント(I=bt3/12)である。実施例における破壊強度の計算には、荷重−変位曲線の弾性勾配から導き出される平均値を示す、Eav=155GPaのヤング率を使用している。
テープが破断するまで弾性変形するという想定に基づいて、破壊ひずみは以下の式から直接計算できる。
Figure 2018076587
塑性変形が生じた場合でも、この方法なら強度の相対的測定が可能である。各合金について、少なくとも3つの同じ厚さのサンプルを試験した。引張を受けたのは、薄帯の自由側、すなわち、ホイールの表面と接していない側である。
さらに、組成と厚さが異なる薄帯に、引張下で荷重をかけて外側繊維に高いひずみを誘起してから、原始的な180度曲げ試験を実施した。薄帯は、180度に曲げたときに破壊しなければ、延性があると見なされる。各試料について、薄帯の両側の屈曲性を試験した。
加えて、ナノインデンテーション測定を実施し、剛性、硬さ、実施した変形加工に関して薄帯を評価、区別した。三角錐のBerkovich型ダイヤモンドチップを備えたUNATナノインデンター(ASMEC laboratories)を用いて、荷重制御モードで、室温で、研磨した平らな試料上でナノインデンテーション実験を行った。最大荷重3mN、一定ひずみ速度0.046s-1を適用した。全サンプルで、各荷重につき、直線状に20μmの距離で、少なくとも10回の押し込みを行った。硬さと換算された弾性係数値は、OliverとPharrの原理(非特許文献16)に従って、熱ドリフト、接触面(溶融石英板を用いて校正)、機器コンプライアンス、初回侵入深さ(ゼロ点補正)、サンプル表面の横方向弾性変位(ラジアル変位補正)、接触剛性に関する補正を考慮し、荷重−変位曲線の除荷部から導き出した。したがって、換算弾性係数Erは次の式によって決定される。
Figure 2018076587
上式で、Sはサンプルの接触剛性、βは圧子形状に依存する定数、ACは、最大荷重Pmaxで最大変位hmaxを有する押し込み深さhc=hmax−εPmax/Sの投影接触面積である。βとεは、β=1.05(非特許文献17)とε=0.75(非特許文献18)から得られるチップ依存の定数である。相当するビッカース硬さ(HV)は、以下の項によって押し込み硬さHIT=Pmax/ACと相関する。
HV(GPa)=0.92671HIT
しかしながら、ナノインデンテーションによって計算される硬さは、荷重速度と最大印加荷重に依存し、また押し込みサイズ効果のために、マクロ硬さ測定とミクロ硬さ測定による硬さ値を反映していないことも多い。
ナノインデンテーションにおける変形エネルギーは、除荷曲線とx軸の間の面積(弾性変形エネルギー、Uel)と、荷重曲線とx軸の間の面積(総変形加工、Utot)から決定される。したがって、塑性変形エネルギーUpは、Ut−Uelの関係から得られる。
結果
以下の表1は、真空/アルゴン雰囲気(室圧300mbar)中で処理し、試験したCo−Mo−C−B−Xの鋳放しの薄帯の一覧である。合金組成は、比較例と、本発明による実施例を含む。比較合金のCr含有量は5〜15原子%であり、合金はさらに、5原子%のFeを含有してもよい。本発明による合金は、FeおよびCr含有量を減らし、さらに抑えて、延性を改善すると同時に、以下に示すように高い破断強度を維持する。
表1に、ガラス転移(Tg)と一次結晶化(Tx1)の開始温度、融点(Tm)、液相線温度(Tliq)、過冷却液体領域の幅(ΔTx)に関連するDSCデータを示す。
すべての薄帯で、微細構造は完全アモルファスまたは一部アモルファスであり、組成Co60Ni5Mo14183、Co60.6Ni9.15Mo10.1144Si1.9Cu0.17、Co61.4Ni5.2Mo14.3314.33Si1.7Cu0.07、Co69Mo10147については少なくともα−Co沈殿物を含む微結晶がいくらか存在し、(Co60Ni5Mo14156991では大部分が炭化物相およびホウ化物相である。本発明の合金の構造は、厚さが最低80μmのアモルファスである。
表2には、一部のサンプルについて、室温、準静的圧縮荷重下の機械的特性をまとめている。Cr含有量を減らすと、可塑性が大幅に向上し、それに伴い最終破断強度がわずかに低下する。総ポアソン比(つまり、合金の延性)をできるだけ高く維持するために、鉄含有量は5%未満に維持した。Co60Ni5Mo1415+x6-x合金の機械的応答性は、顕著な塑性変形を有し、最大応力レベルが3.75GPa超と非常に高いという特徴がある。完全アモルファスCo60Ni5Mo14156の丸棒を例にとると、σc,y=3959MPa、σc,f=4262MPa、εc,pl=6.3%の平均値が決定された。
鋳放しの薄帯で行った2点曲げ試験と180度曲げ試験の結果を、それぞれ表3および4に記載する。表3に示すように、本発明による合金では、4500MPaより高い破壊強度が得られる。表4からわかるように、本発明による合金は、厚さが80μm超、さらに100μm超の薄帯で曲げ加工性を示す。
Figure 2018076587
Figure 2018076587
Figure 2018076587
ナノインデンテーション試験を、組成Co50Cr10Ni5Mo141011、Co60Ni5Mo14165、Co60.44Ni5.1Mo14.0414.14Si1.96Cu0.36、Co61.4Ni5.2Mo14.3314.33Si1.7Cu0.07の鋳放しのまま研磨した薄帯で実施した。印加荷重Pに対する換算弾性係数Erと変形エネルギーの結果を表5に示す。図1に示すように、調査した材料の塑性変形エネルギーは、その硬さにほぼ間接的に比例する。したがって、参照Co50Cr10Ni5Mo141011(塗りつぶされていない印)と比べてCoNiMoCB(Si,Cu)薄帯(塗りつぶされている印)から得られるUp値が高いことは、展性と曲げ加工性が向上していることをさらに示している。
この結果は、本発明による新規アモルファス合金が、高ガラス形成能、高強度、高延性という3つの要件を満たせることを示している。本発明の実施例は、合金化元素XがSi、Vおよび/またはCuである組成を対象としている。しかしながら、合金の特性を大幅に変えることなく、他の元素の微量添加(≦2原子%)を検討することができる。それにより、本発明は、P、Y、Er(≦1原子%)、Ga、Ta、Nb、Wから成る群から選択されるX元素も対象とする。FeおよびCrの微量添加(≦3原子%、好ましくは≦2原子%)も、アモルファス合金の特性を大幅に変えることなく検討できる。
Figure 2018076587

Claims (15)

  1. 式:
    CoaNibMoc(C1-xxde
    に相当するアモルファス合金であって、
    上式でXは、Cu、Si、Fe、P、Y、Er、Cr、Ga、Ta、Nb、V、およびWから成る群から選択される1種類または数種類の元素であり;
    上式でaからeおよびxの添え字は条件:
    ・55≦a≦75at%
    ・0≦b≦15at%
    ・7≦c≦17at%
    ・15≦d≦23at%
    ・0.1≦x≦0.9at%
    ・0≦e≦10at%で、前記群から選択される各元素の含有量が≦3at%、好ましくは≦2at%
    ・不純物である残部
    を満たすアモルファス合金。
  2. 60≦a≦70at%である、請求項1に記載のアモルファス合金。
  3. 0≦b≦10at%である、請求項1または2に記載のアモルファス合金。
  4. 10≦c≦15at%である、請求項1〜3のうちいずれか一項に記載のアモルファス合金。
  5. 17≦d≦21at%である、請求項1〜4のうちいずれか一項に記載のアモルファス合金。
  6. 0≦e≦5at%、好ましくは0≦e≦3at%である、請求項1〜5のうちいずれか一項に記載のアモルファス合金。
  7. Cr含有量=0である、請求項1〜6のうちいずれか一項に記載のアモルファス合金。
  8. Fe含有量=0である、請求項1〜7のうちいずれか一項に記載のアモルファス合金。
  9. Cu含有量≦1at%である、請求項1〜8のうちいずれか一項に記載のアモルファス合金。
  10. 圧縮荷重下の破断強度が3750MPa超、好ましくは4000MPa超である、請求項1〜9のうちいずれか一項に記載のアモルファス合金。
  11. α−Co沈殿物を含む、請求項1〜10のうちいずれか一項に記載のアモルファス合金。
  12. 厚さまたは直径が80μm超、好ましくは100μm超である、請求項1〜11のうちいずれか一項に記載のアモルファス合金で作られた薄帯、ワイヤー、または箔。
  13. 180度曲げ試験で延性を示す、請求項12に記載の薄帯、ワイヤー、または箔。
  14. 請求項1〜11のうちいずれか一項に記載のアモルファス合金で作られた腕時計部品、特にばね。
  15. 請求項14に記載の腕時計部品を含む腕時計。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110400670B (zh) * 2019-04-18 2021-07-30 江西大有科技有限公司 高矩形比钴基非晶合金铁芯及其制备方法
CN112481558A (zh) * 2019-09-11 2021-03-12 天津大学 一种高硬度钴基金属玻璃及其制备方法
US20210230720A1 (en) * 2019-12-27 2021-07-29 Tdk Corporation Soft magnetic alloy powder, magnetic core, magnetic component and electronic device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4133682A (en) * 1978-01-03 1979-01-09 Allied Chemical Corporation Cobalt-refractory metal-boron glassy alloys
JPS62124262A (ja) * 1974-12-24 1987-06-05 Res Inst Iron Steel Tohoku Univ 高透磁率アモルフアス合金の磁気特性改質方法
JPS6475641A (en) * 1987-09-18 1989-03-22 Takeshi Masumoto Amorphous alloy containing carbon grain and its manufacture
JPH04305807A (ja) * 1991-04-01 1992-10-28 Hitachi Metals Ltd Co基軟磁性薄膜及びこれを用いた磁気ヘッド
JP2005187917A (ja) * 2003-12-26 2005-07-14 Hitachi Metals Ltd 軟磁性合金並びに磁性部品

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2861328D1 (en) * 1978-01-03 1982-01-14 Allied Corp Iron group transition metal-refractory metal-boron glassy alloys
US4365994A (en) * 1979-03-23 1982-12-28 Allied Corporation Complex boride particle containing alloys
US4484184A (en) * 1979-04-23 1984-11-20 Allied Corporation Amorphous antipilferage marker
JPS5779052A (en) 1980-10-16 1982-05-18 Takeshi Masumoto Production of amorphous metallic filament
US4606977A (en) * 1983-02-07 1986-08-19 Allied Corporation Amorphous metal hardfacing coatings
US4556607A (en) 1984-03-28 1985-12-03 Sastri Suri A Surface coatings and subcoats
US4806179A (en) * 1986-07-11 1989-02-21 Unitika Ltd. Fine amorphous metal wire
RU2009248C1 (ru) * 1992-05-07 1994-03-15 Научно-производственное предприятие "Гамма" Ленточный сердечник для работы в слабых магнитных полях и способ его производства
RU2009249C1 (ru) * 1992-05-12 1994-03-15 Научно-производственное предприятие "Гамма" Магнитный сплав на основе кобальта и способ производства ленты из него
RU2041513C1 (ru) * 1992-10-26 1995-08-09 Научно-производственное предприятие "Гамма" Трансформатор
JP4216918B2 (ja) 1997-03-25 2009-01-28 独立行政法人科学技術振興機構 Co基非晶質軟磁性合金
US20050237197A1 (en) * 2004-04-23 2005-10-27 Liebermann Howard H Detection of articles having substantially rectangular cross-sections
JP4742268B2 (ja) * 2006-06-13 2011-08-10 国立大学法人東北大学 加工性に優れる高強度Co系金属ガラス合金
KR101060091B1 (ko) * 2006-07-12 2011-08-29 바쿰슈멜체 게엠베하 운트 코. 카게 자심의 제조방법과, 자심 및 자심을 지닌 유도소자
CA2735450C (en) 2008-08-25 2018-02-13 The Nanosteel Company, Inc. Ductile metallic glasses in ribbon form
CN103052727B (zh) 2010-07-21 2016-01-20 劳力士有限公司 包含非晶态金属合金的制表或制钟的部件
JP6346440B2 (ja) 2010-07-21 2018-06-20 ロレックス・ソシエテ・アノニムRolex Sa アモルファス金属合金
DE102011001783B4 (de) 2011-04-04 2022-11-24 Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg Feder für ein mechanisches Uhrwerk, mechanisches Uhrwerk, Uhr mit einem mechanischen Uhrwerk und Verfahren zur Herstellung einer Feder
DE102011001784B4 (de) 2011-04-04 2018-03-22 Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung einer Feder für ein mechanisches Uhrwerk und Feder für ein mechanisches Uhrwerk
WO2014145747A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Glassimetal Technology, Inc. Methods for shaping high aspect ratio articles from metallic glass alloys using rapid capacitive discharge and metallic glass feedstock for use in such methods
CN104532169B (zh) * 2014-12-17 2017-01-11 北京科技大学 一种CrCo基块体非晶合金

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62124262A (ja) * 1974-12-24 1987-06-05 Res Inst Iron Steel Tohoku Univ 高透磁率アモルフアス合金の磁気特性改質方法
US4133682A (en) * 1978-01-03 1979-01-09 Allied Chemical Corporation Cobalt-refractory metal-boron glassy alloys
JPS6475641A (en) * 1987-09-18 1989-03-22 Takeshi Masumoto Amorphous alloy containing carbon grain and its manufacture
JPH04305807A (ja) * 1991-04-01 1992-10-28 Hitachi Metals Ltd Co基軟磁性薄膜及びこれを用いた磁気ヘッド
JP2005187917A (ja) * 2003-12-26 2005-07-14 Hitachi Metals Ltd 軟磁性合金並びに磁性部品

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