JP2019106414A - Method for manufacturing soft magnetic powder-compact magnetic core and soft magnetic powder-compact magnetic core - Google Patents

Method for manufacturing soft magnetic powder-compact magnetic core and soft magnetic powder-compact magnetic core Download PDF

Info

Publication number
JP2019106414A
JP2019106414A JP2017236616A JP2017236616A JP2019106414A JP 2019106414 A JP2019106414 A JP 2019106414A JP 2017236616 A JP2017236616 A JP 2017236616A JP 2017236616 A JP2017236616 A JP 2017236616A JP 2019106414 A JP2019106414 A JP 2019106414A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
soft magnetic
content
magnetic powder
magnetic alloy
alloy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017236616A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7035494B2 (en
Inventor
廣瀬 修
Osamu Hirose
修 廣瀬
和宏 吉留
Kazuhiro Yoshitome
和宏 吉留
裕之 松元
Hiroyuki Matsumoto
裕之 松元
明洋 原田
Akihiro Harada
明洋 原田
賢治 堀野
Kenji Horino
賢治 堀野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP2017236616A priority Critical patent/JP7035494B2/en
Publication of JP2019106414A publication Critical patent/JP2019106414A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7035494B2 publication Critical patent/JP7035494B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Continuous Casting (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)

Abstract

To provide a method for manufacturing a soft magnetic powder-compact magnetic core which is low in coercive force and high in specific resistance, and the other.SOLUTION: A method for manufacturing a soft magnetic powder-compact magnetic core comprises the steps of: obtaining soft magnetic powder made of a soft magnetic alloy; and compacting the soft magnetic powder. In the step of compacting the magnetic powder, the compacting temperature is in a range of 400°C or above and 700°C or below, and the compacting pressure is in a range of 400 MPa or more and 2000 MPa or less. The soft magnetic alloy includes Fe as a primary component; when in a continuous measurement range, Fe contents (atom%) of 80000 or more grids of 1 nm×1 nm×1 nm of the soft magnetic alloy are taken for Y axis, and cumulative frequencies (%) of Fe contents of the grids, which are determined cumulatively from their higher sides, are taken for X axis, the soft magnetic alloy has an inclination of -0.1 to -0.4 for each approximate straight line in a range of 20-80% in cumulative frequency, and is amorphous, of which the rate X of amorphous is 85% or more.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、軟磁性圧粉磁心の製造方法および軟磁性圧粉磁心に関する。   The present invention relates to a method of manufacturing a soft magnetic dust core and a soft magnetic dust core.

近年、電子・情報・通信機器等において低消費電力化および高効率化が求められている。さらに、低炭素化社会へ向け、上記の要求が一層強くなっている。そのため、電子・情報・通信機器等の電源回路にも、エネルギー損失の低減や電源効率の向上が求められている。そして、電源回路に使用させる磁器素子の磁心には透磁率の向上およびコアロス(磁心損失)の低減が求められている。コアロスを低減すれば、電力エネルギーのロスが小さくなり、高効率化および省エネルギー化が図られる。   In recent years, lower power consumption and higher efficiency have been required in electronic, information, communication devices and the like. Furthermore, the above-mentioned requirements are becoming stronger toward a low carbon society. Therefore, reduction of energy loss and improvement of power supply efficiency are also required for power supply circuits of electronic, information, and communication devices. And the improvement of magnetic permeability and the reduction of core loss (magnetic core loss) are calculated | required by the magnetic core of the ceramic element used for a power supply circuit. By reducing the core loss, the loss of power energy is reduced, and high efficiency and energy saving can be achieved.

特許文献1には、粉末の粒子形状を変化させることにより、透磁率が大きく、コアロスが小さく、磁心に適した軟磁性合金粉末を得たことが記載されている。しかし、現在ではよりコアロスが小さい磁心が求められている。   Patent Document 1 describes that, by changing the particle shape of the powder, a soft magnetic alloy powder suitable for a magnetic core is obtained, which has a large magnetic permeability and a small core loss. However, magnetic cores with smaller core loss are now required.

特開2000−30924号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2000-30924

磁心のコアロスを低減する方法として、磁心を構成する磁性体の保磁力を低減することが考えられる。   As a method of reducing the core loss of the magnetic core, it is conceivable to reduce the coercivity of the magnetic material constituting the magnetic core.

本発明の目的は、保磁力が低く、かつ、比抵抗が高い軟磁性圧粉磁心の製造方法および軟磁性圧粉磁心を提供することである。   An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a soft magnetic powder magnetic core having a low coercive force and a high specific resistance, and a soft magnetic powder magnetic core.

上記の目的を達成するために、本発明に係る軟磁性圧粉磁心の製造方法は、
軟磁性合金からなる軟磁性粉末を得る工程および前記軟磁性粉末を成形する工程を有する軟磁性圧粉磁心の製造方法であって、
前記軟磁性粉末を成形する工程における成形温度が400℃以上700℃以下、成形圧力が400MPa以上2000MPa以下であり、
前記軟磁性合金はFeを主成分とし、
前記軟磁性合金の連続した測定範囲における1nm×1nm×1nmの80000個以上のグリッドのFe含有量(原子%)をy軸とし、各グリッドのFe含有量が高い順で求めた累計頻度(%)をx軸とした場合に、累計頻度20〜80%における近似直線の傾き−0.1〜−0.4を有し、
下記式(1)に示す非晶質化率Xが85%以上の非晶質であることを特徴とする。
X=100−(Ic/(Ic+Ia)×100)…(1)
Ic:結晶性散乱積分強度
Ia:非晶性散乱積分強度
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a soft magnetic powder core according to the present invention is:
A method of manufacturing a soft magnetic powder core comprising the steps of: obtaining a soft magnetic powder comprising a soft magnetic alloy; and forming the soft magnetic powder,
The molding temperature in the step of molding the soft magnetic powder is 400 ° C. or more and 700 ° C. or less, and the molding pressure is 400 MPa or more and 2000 MPa or less,
The soft magnetic alloy is mainly composed of Fe,
Cumulative frequency (%) determined with the Fe content (atomic%) of 80,000 or more grids of 1 nm × 1 nm × 1 nm in the continuous measurement range of the soft magnetic alloy as the y-axis and the Fe content of each grid in descending order When the x axis has an approximate straight line inclination of -0.1 to -0.4 at a cumulative frequency of 20 to 80%,
It is characterized in that the amorphization ratio X shown in the following formula (1) is amorphous with 85% or more.
X = 100− (Ic / (Ic + Ia) × 100) (1)
Ic: crystalline scattering integral intensity Ia: amorphous scattering integral intensity

本発明に係る軟磁性圧粉磁心の製造方法では、上記近似直線の傾きを上記範囲とし、非晶質化率Xを上記範囲とすることで、得られる軟磁性圧粉磁心の保磁力、比抵抗および相対密度が良好となる。   In the method of manufacturing a soft magnetic powder core according to the present invention, the coercivity and ratio of the soft magnetic powder core obtained by setting the inclination of the approximate line to the above range and setting the amorphization ratio X to the above range Good resistance and relative density.

前記近似直線の傾きが−0.1〜−0.2を有し、
前記式(1)に示す非晶質化率Xが95%以上であってもよい。
The slope of the approximate straight line has -0.1 to -0.2,
The amorphization ratio X shown in the formula (1) may be 95% or more.

前記軟磁性合金がCを有し、
前記軟磁性合金におけるCの含有量が0.1〜7.0原子%であってもよい。
The soft magnetic alloy has C;
The content of C in the soft magnetic alloy may be 0.1 to 7.0 atomic%.

前記軟磁性合金がBを有し、
Fe含有量についての累計頻度95%以上のグリッドにおけるB含有量のバラツキσBが2.8以上であってもよい。
The soft magnetic alloy has B,
The variation σB of the B content in the grid with a cumulative frequency of 95% or more of the Fe content may be 2.8 or more.

前記軟磁性合金がFe−Si−M1−B−Cu−C系の軟磁性合金であり、
M1がNb,Ti,Zr,Hf,V,Ta,MoおよびPからなる群から選択される1種以上であり、
Fe含有量についての累計頻度95%以上のグリッドにおけるM1含有量のバラツキσM1が2.8以上であってもよい。
The soft magnetic alloy is a Fe-Si-M1-B-Cu-C soft magnetic alloy,
M1 is one or more selected from the group consisting of Nb, Ti, Zr, Hf, V, Ta, Mo and P,
The variation σ M1 of the M1 content in the grid with the cumulative frequency of 95% or more of the Fe content may be 2.8 or more.

前記軟磁性合金がFe−M2−B−C系の軟磁性合金であり、
M2がNb,Cu,ZrおよびHfからなる群から選択される1種以上であり、
Fe含有量についての累計頻度95%以上のグリッドにおけるM2含有量のバラツキσM2が2.8以上であってもよい。
The soft magnetic alloy is a Fe-M2-B-C soft magnetic alloy,
M2 is one or more selected from the group consisting of Nb, Cu, Zr and Hf,
The variation σ M2 of the M2 content in the grid with the cumulative frequency of 95% or more of the Fe content may be 2.8 or more.

本発明に係る軟磁性圧粉磁心は、上記のいずれかに記載の製造方法によって得られる軟磁性圧粉磁心であって、相対密度が0.90以上であることを特徴とする。   The soft magnetic powder magnetic core according to the present invention is a soft magnetic powder magnetic core obtained by any of the above-described manufacturing methods, and is characterized by having a relative density of 0.90 or more.

図1は、本発明の実施形態における測定範囲およびグリッドを示す模式図である。FIG. 1 is a schematic view showing a measurement range and a grid in an embodiment of the present invention. 図2は、測定範囲におけるグリッドのFe含有量(原子%)をy軸とし、各グリッドのFe含有量が高い順で求めた累計頻度(%)をx軸としたときに得られるグラフの一例である。FIG. 2 is an example of a graph obtained when the Fe content (atomic%) of the grid in the measurement range is taken as the y-axis, and the cumulative frequency (%) found in descending order of the Fe content of each grid is taken as the x-axis It is. 図3は、X線結晶構造解析により得られるチャートの一例である。FIG. 3 is an example of a chart obtained by X-ray crystal structure analysis. 図4は、図3のチャートをプロファイルフィッティングすることにより得られるパターンの一例である。FIG. 4 is an example of a pattern obtained by profile fitting the chart of FIG. 図5は、単ロール法の模式図である。FIG. 5 is a schematic view of the single roll method.

以下、本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.

本実施形態に係る軟磁性合金は、Feを主成分とする軟磁性合金である。「Feを主成分とする」とは、具体的には、軟磁性合金全体に占めるFeの含有量が65原子%以上である軟磁性合金を指す。   The soft magnetic alloy according to the present embodiment is a soft magnetic alloy containing Fe as a main component. Specifically, “having Fe as a main component” refers to a soft magnetic alloy in which the content of Fe in the entire soft magnetic alloy is 65 atomic% or more.

本実施形態に係る軟磁性合金の組成は、Feを主成分とする点以外には特に制限はない。Fe−Si−M1−B−Cu−C系の軟磁性合金やFe−M2−B−C系の軟磁性合金が例示されるが、その他の軟磁性合金でもよい。   The composition of the soft magnetic alloy according to the present embodiment is not particularly limited except that it is mainly composed of Fe. Examples of Fe-Si-M1-B-Cu-C soft magnetic alloys and Fe-M2-B-C soft magnetic alloys may be mentioned, but other soft magnetic alloys may also be used.

なお、以下の記載では、軟磁性合金の各元素の含有率について、特に母数の記載が無い場合は、軟磁性合金全体を100原子%とする。   In the following description, the content ratio of each element of the soft magnetic alloy is 100 at.

Fe−Si−M1−B−Cu−C系の軟磁性合金を用いる場合には、Fe−Si−M1−B−Cu−C系の軟磁性合金の組成をFeCuM1Siと表す場合に、以下の式を満たすことが好ましい。以下の式を満たすことにより、保磁力が低減され、靭性に優れる軟磁性合金を得ることが容易になる傾向にある。また、下記組成からなる軟磁性合金は原材料が比較的安価となる。本願におけるFe−Si−M1−B−Cu−C系の軟磁性合金には、f=0、すなわち、Cを含有しない軟磁性合金も含まれるものとする。 When the Fe-Si-M1-B-Cu-C soft magnetic alloy is used, the composition of the Fe-Si-M1-B-Cu-C soft magnetic alloy is changed to Fe a Cu b M1 c Si d B When expressing as e C f , it is preferable to satisfy the following equation. By satisfying the following formula, the coercivity is reduced, and it tends to be easy to obtain a soft magnetic alloy excellent in toughness. In addition, the soft magnetic alloy having the following composition has a relatively inexpensive raw material. The soft magnetic alloy of the Fe-Si-M1-B-Cu-C system in the present application includes f = 0, that is, a soft magnetic alloy not containing C.

a+b+c+d+e+f=100
0.1≦b≦3.0
1.0≦c≦10.0
0.0≦d≦17.5
6.0≦e≦13.0
0.0≦f≦7.0
a + b + c + d + e + f = 100
0.1 ≦ b ≦ 3.0
1.0 ≦ c ≦ 10.0
0.0 ≦ d ≦ 17.5
6.0 ≦ e ≦ 13.0
0.0 ≦ f ≦ 7.0

Cuの含有量(b)は、0.1〜3.0原子%であることが好ましく、0.5〜1.5原子%であることがより好ましい。また、Cuの含有量が少ないほど、後述する単ロール法により軟磁性合金からなる薄帯を作製し易くなる傾向にある。   The Cu content (b) is preferably 0.1 to 3.0 atomic percent, and more preferably 0.5 to 1.5 atomic percent. In addition, as the content of Cu is smaller, it tends to be easier to produce a ribbon made of a soft magnetic alloy by a single roll method described later.

M1は遷移金属元素およびPから選択される1種以上である。好ましくは、Nb,Ti,Zr,Hf,V,Ta,Mo,PおよびCrからなる群から選択される1種以上である。また、さらに好ましくは、M1としてNbおよび/またはPを含有する。   M1 is at least one selected from transition metal elements and P. Preferably, it is at least one selected from the group consisting of Nb, Ti, Zr, Hf, V, Ta, Mo, P and Cr. Furthermore, more preferably, Nb and / or P is contained as M1.

M1の含有量(c)は、1.0〜10.0原子%であることが好ましく、3.0〜5.0原子%であることがより好ましい。M1を上記の範囲内で添加することで保磁力を低下させ、靭性を向上させることができる。   The content (c) of M1 is preferably 1.0 to 10.0 atomic percent, and more preferably 3.0 to 5.0 atomic percent. By adding M1 within the above range, the coercivity can be reduced and the toughness can be improved.

Siの含有量(d)は、好ましくは0.0〜17.5原子%であり、より好ましくは11.5〜17.5原子%であり、さらに好ましくは13.5〜15.5原子%である。Siを上記の範囲内で添加することで保磁力を低下させ、靭性を向上させることができる。   The content (d) of Si is preferably 0.0 to 17.5 atomic percent, more preferably 11.5 to 17.5 atomic percent, and still more preferably 13.5 to 15.5 atomic percent. It is. By adding Si within the above range, the coercive force can be reduced and the toughness can be improved.

Bの含有量(e)は、6.0〜13.0原子%であることが好ましく、9.0〜11.0原子%であることがより好ましい。Bを上記の範囲内で添加することで保磁力を低下させ、靭性を向上させることができる。   It is preferable that it is 6.0-13.0 atomic%, and, as for content (e) of B, it is more preferable that it is 9.0-11.0 atomic%. By adding B within the above range, the coercivity can be reduced and the toughness can be improved.

Cの含有量(f)は、好ましくは0.0〜7.0原子%であり、より好ましくは0.1〜7.0原子%であり、さらに好ましくは0.1〜5.0原子%である。Cを上記の範囲内で添加することで保磁力を低下させ、靭性を向上させることができる。   The content (f) of C is preferably 0.0 to 7.0 at%, more preferably 0.1 to 7.0 at%, still more preferably 0.1 to 5.0 at% It is. By adding C within the above range, the coercivity can be reduced and the toughness can be improved.

なお、Feは、いわば本実施形態にかかるFe−Si−M1−B−Cu−C系の軟磁性合金の残部である。   In addition, Fe is the remainder of the soft magnetic alloy of the Fe-Si-M1-B-Cu-C system according to the present embodiment.

また、Fe−M2−B−C系の軟磁性合金を用いる場合には、Fe−M2−B−C系の軟磁性合金の組成をFeαM2βγΩと表す場合に、以下の式を満たすことが好ましい。以下の式を満たすことにより、保磁力が低減され、靭性に優れる軟磁性合金を得ることが容易になる傾向にある。また、下記組成からなる軟磁性合金は原材料が比較的安価となる。本願におけるFe−M2−B−C系の軟磁性合金には、Ω=0、すなわち、Cを含有しない軟磁性合金も含まれるものとする。 Moreover, when using a soft magnetic alloy of the Fe-M2-B-C system, when the composition of the soft magnetic alloy of the Fe-M2-B-C system is expressed as Fe α M 2 β B γ C Ω , It is preferable to satisfy the formula. By satisfying the following formula, the coercivity is reduced, and it tends to be easy to obtain a soft magnetic alloy excellent in toughness. In addition, the soft magnetic alloy having the following composition has a relatively inexpensive raw material. The soft magnetic alloy of the Fe-M2-B-C system in the present application includes Ω = 0, that is, a soft magnetic alloy not containing C.

α+β+γ+Ω=100
1.0≦β≦14.1
2.0≦γ≦20.0
0.0≦Ω≦7.0
α + β + γ + Ω = 100
1.0 ≦ β ≦ 14.1
2.0 ≦ γ ≦ 20.0
0.0 ≦ Ω ≦ 7.0

M2は遷移金属元素である。好ましくは、Nb,Cu,Zr,Hfからなる群から選択される1種以上である。また、M2としてNb,Zr,Hfからなる群から選択される1種以上を含有することがさらに好ましい。   M2 is a transition metal element. Preferably, it is at least one selected from the group consisting of Nb, Cu, Zr, and Hf. More preferably, M 2 contains one or more selected from the group consisting of Nb, Zr, and Hf.

M2の含有量(β)は、1.0〜14.1原子%であることが好ましく、7.0〜10.1原子%であることがさらに好ましい。   The content (β) of M 2 is preferably 1.0 to 14.1 atomic percent, and more preferably 7.0 to 0.11 atomic percent.

Bの含有量(γ)は、2.0〜20.0原子%であることが好ましい。また、Bの含有量(γ)は、M2としてNbを含む場合には4.5〜18.0原子%であることが好ましく、M2としてZrおよび/またはHfを含む場合には2.0〜8.0原子%であることが好ましい。Bの含有量が小さいほど非晶質性が低下する傾向にある。そして、Bの含有量が所定の範囲内であることにより、保磁力Hcを低下させ、靭性を高めることができる。   It is preferable that content ((gamma)) of B is 2.0-20.0 atomic%. Further, the content (γ) of B is preferably 4.5 to 18.0 atomic% when Nb is contained as M2, and is preferably 2.0 to 2 when Zr and / or Hf are contained as M2. It is preferable that it is 8.0 atomic%. The lower the B content, the lower the amorphousness. And when content of B is in a predetermined | prescribed range, coercive force Hc can be reduced and toughness can be improved.

Cの含有量(Ω)は、好ましくは0.0〜7.0原子%であり、より好ましくは0.1〜7.0原子%であり、さらに好ましくは0.1〜5.0原子%である。Cを添加することにより非晶質性が向上する傾向にある。そして、Cの含有量が所定の範囲内であることにより、保磁力Hcを低下させ、靭性を高めることができる。   The content (Ω) of C is preferably 0.0 to 7.0 at%, more preferably 0.1 to 7.0 at%, still more preferably 0.1 to 5.0 at% It is. The addition of C tends to improve the amorphousness. When the C content is within the predetermined range, the coercivity Hc can be reduced and the toughness can be enhanced.

ここで、本実施形態に係る軟磁性合金におけるFe含有量についての累計頻度および近似直線の傾きについて説明する。   Here, the cumulative frequency of the Fe content in the soft magnetic alloy according to the present embodiment and the inclination of the approximate straight line will be described.

本実施形態に係る軟磁性合金では、連続した測定範囲における1nm×1nm×1nmの80000個以上のグリッドのFe含有量(原子%)をy軸とし、各グリッドのFe含有量が高い順で求めた累計頻度(%)をx軸とした場合に、累計頻度20〜80%における近似直線の傾き−0.1〜−0.4を有する。   In the soft magnetic alloy according to the present embodiment, the Fe content (atomic%) of 80,000 or more grids of 1 nm × 1 nm × 1 nm in the continuous measurement range is y-axis, and the Fe content of each grid is determined in descending order When the cumulative frequency (%) is the x-axis, the slope of the approximate straight line at the cumulative frequency of 20 to 80% has -0.1 to -0.4.

以下、本実施形態に係る軟磁性合金におけるFe含有量についての累計頻度および近似直線の傾きの求め方について説明する。   Hereinafter, how to obtain the cumulative frequency of the Fe content in the soft magnetic alloy according to the present embodiment and the inclination of the approximate straight line will be described.

まず、図1に示すように、軟磁性合金11において、各辺の長さが少なくとも40nm×40nm×50nmの直方体または立方体を測定範囲12とし、当該直方体または立方体の測定範囲12を1辺の長さが1nmの立方体形状のグリッド13に分割する。すなわち、一つの測定範囲にグリッドが40×40×50=80000個以上存在する。なお、本実施形態にかかる測定範囲について、測定範囲の形状には特に制限はなく、最終的に存在する80000個以上のグリッドが連続して存在していればよい。   First, as shown in FIG. 1, in the soft magnetic alloy 11, a rectangular parallelepiped or cube having a length of at least 40 nm × 40 nm × 50 nm is set as the measurement range 12 and the measurement range 12 of the rectangular parallelepiped or cube is one long Divided into 1 nm cube-shaped grids 13. That is, there are 40 × 40 × 50 = 80000 or more grids in one measurement range. In the measurement range according to the present embodiment, the shape of the measurement range is not particularly limited as long as 80,000 or more grids that are finally present exist continuously.

次に、各グリッド13に含まれるFe含有量(原子%)を3次元アトムプローブ(以下、3DAPと表記する場合がある)を用いて測定する。そして、80000個以上のグリッドにおけるFe含有量について累計頻度(%)を算出する。   Next, the Fe content (atomic%) contained in each grid 13 is measured using a three-dimensional atom probe (hereinafter sometimes referred to as 3DAP). Then, the cumulative frequency (%) is calculated for the Fe content in 80,000 or more grids.

ここで、Fe含有量についての累計頻度(%)は次のようにして求める。まず、上記グリッドをFe含有量ごとに区分し、Fe含有量が高い順に並べる。次に、各含有量におけるグリッド数の全体に占める割合(頻度)を算出する。そして、最初の含有量(最も高い含有量)から各含有量までの頻度の和(累積和)を百分率(%)で表示した値が累計頻度(%)である。上記グリッドについて、Fe含有量をy軸とし、各グリッドのFe含有量が高い順で求めた累計頻度(%)をx軸としてプロットすると、たとえば、図2のようなグラフが得られる。図2のグラフからは、Fe含有量が90原子%の累計頻度はおよそ20%であるので、Fe含有量が90原子%以上であるグリッドは、全体のおよそ20%であることがわかる。同様に、Fe含有量が80原子%の累計頻度はおよそ80%であるので、Fe含有量が80原子%以上であるグリッドは、全体のおよそ80%であることがわかる。このグラフにおいて、累計頻度が20〜80%の範囲における、プロットの近似直線の傾きを算出する。この傾きの絶対値が小さいほど、Fe含有量についてグリッド間でのバラツキが小さいことを意味する。そして、Fe含有量についてグリッド間でのバラツキを小さくすることで、保磁力が低減され、靭性に優れる軟磁性合金を得ることができる。   Here, the cumulative frequency (%) of the Fe content is determined as follows. First, the grid is divided according to Fe content, and arranged in descending order of Fe content. Next, the ratio (frequency) of the number of grids in each content to the whole is calculated. And the value which displayed the sum (cumulative sum) of the frequency from the first content (the highest content) to each content with percentage (%) is a cumulative frequency (%). For the above grid, plotting the Fe content on the y-axis and the cumulative frequency (%) determined in descending order of the Fe content on each grid on the x-axis yields, for example, a graph as shown in FIG. From the graph of FIG. 2, it can be seen that the grid having an Fe content of 90 at% or more is approximately 20% of the whole, since the cumulative frequency of an Fe content of 90 at% is approximately 20%. Similarly, since the cumulative frequency of the Fe content of 80 at% is approximately 80%, it can be seen that the grid having the Fe content of at least 80 at% is approximately 80% of the whole. In this graph, the slope of the approximate straight line of the plot in the range of 20 to 80% of the cumulative frequency is calculated. The smaller the absolute value of the slope, the smaller the variation in the Fe content among the grids. And by making the variation between grids small about Fe content, coercive force can be reduced and the soft-magnetic alloy which is excellent in toughness can be obtained.

なお、近似直線はFe含有量をy軸とし、各グリッドのFe含有量が高い順で求めた累計頻度(%)をx軸としFe含有量の累計頻度が20〜80%の範囲について最小二乗法を用いた線形近似で行う。   The approximate straight line has the Fe content on the y-axis, and the cumulative frequency (%) determined in descending order of the Fe content of each grid on the x-axis, and the cumulative frequency of the Fe content is at least two in the range of 20 to 80%. Perform linear approximation using multiplication.

本実施形態に係る軟磁性合金において、連続した測定範囲における1nm×1nm×1nmの80000個以上のグリッドのFe含有量(原子%)をy軸とし、各グリッドのFe含有量が高い順で求めた累計頻度(%)をx軸とした場合に、累計頻度20〜80%における近似直線の傾きは、−0.1〜−0.4であり、好ましくは−0.1〜−0.38であり、より好ましくは−0.1〜−0.35であり、さらに好ましくは−0.1〜−0.2である。上記近似直線の傾きを上記範囲とすることで、保磁力が低減され、靭性に優れる軟磁性合金を得ることができる。   In the soft magnetic alloy according to the present embodiment, the Fe content (atomic%) of 80,000 or more grids of 1 nm × 1 nm × 1 nm in the continuous measurement range is y-axis, and the Fe contents of each grid are determined in descending order When the cumulative frequency (%) is the x axis, the slope of the approximate straight line at the cumulative frequency of 20 to 80% is -0.1 to -0.4, preferably -0.1 to -0.38. More preferably, it is -0.1 to -0.35, more preferably -0.1 to -0.2. By making the inclination of the said approximate straight line into the said range, coercive force is reduced and the soft-magnetic alloy which is excellent in toughness can be obtained.

なお、累計頻度が20〜80%の範囲におけるプロットの近似直線としたのは、累積頻度が20%未満および80%超の範囲のプロットが、累計頻度が20〜80%の範囲におけるプロットの近似直線から大きく離れる傾向が強いため、その範囲を除く意図である。   The approximate straight line of the plot in the range of 20 to 80% of the cumulative frequency is the plot of the plot in the range of less than 20% and 80% of the cumulative frequency and the plot of the plot in the range of 20 to 80% of the cumulative frequency The intention is to exclude that range as it tends to be far from the straight line.

また、本実施形態に係る軟磁性合金において、上述のように80000個以上のグリッドにおけるFe含有量について累計頻度(%)を算出した場合に、累計頻度95%以上のグリッド、すなわち、図2のグラフにおいて累計頻度(%)が95〜100%の範囲にあるグリッドにおけるB含有量のバラツキσBは、好ましくは2.8以上、より好ましくは2.9以上、さらに好ましくは3.0以上である。上記B含有量のバラツキσBを上記範囲とすることで、保磁力が低減され、靭性に優れる軟磁性合金を得ることができる。なお、B含有量のバラツキσBは、3DAPを用いて測定したB含有量により算出する。   Further, in the soft magnetic alloy according to the present embodiment, when the cumulative frequency (%) is calculated for the Fe content in 80,000 or more grids as described above, the grid having a cumulative frequency of 95% or more, ie, FIG. The variation σB of the B content in the grid having a cumulative frequency (%) in the range of 95 to 100% in the graph is preferably 2.8 or more, more preferably 2.9 or more, still more preferably 3.0 or more . By setting the variation σB of the B content in the above range, the coercivity is reduced, and a soft magnetic alloy excellent in toughness can be obtained. In addition, variation (sigma) B of B content is calculated by B content measured using 3DAP.

同様に、本実施形態に係る軟磁性合金において、上述のように80000個以上のグリッドにおけるFe含有量について累計頻度(%)を算出した場合に、累計頻度95%以上のグリッドにおけるM1含有量のバラツキσM1またはM2含有量のバラツキσM2は、好ましくは2.8以上、より好ましくは2.9以上、さらに好ましくは3.0以上である。上記M1含有量のバラツキσM1または上記M2含有量のバラツキσM2を上記範囲とすることで、保磁力が低減され、靭性に優れる軟磁性合金を得ることができる。なお、M1含有量のバラツキσM1またはM2含有量のバラツキσM2は、3DAPを用いて測定したM1含有量またはM2含有量により算出する。   Similarly, in the soft magnetic alloy according to the present embodiment, when the cumulative frequency (%) is calculated for the Fe content in 80,000 or more grids as described above, the M1 content in the grid is 95% or more. Variation [sigma] M1 or variation in M2 content [sigma] M2 is preferably 2.8 or more, more preferably 2.9 or more, and still more preferably 3.0 or more. By setting the variation σM1 of the M1 content or the variation σM2 of the M2 content in the above range, the coercivity is reduced, and a soft magnetic alloy excellent in toughness can be obtained. The variation σM1 of the M1 content or the variation σM2 of the M2 content is calculated from the M1 content or the M2 content measured using 3DAP.

なお、上記80000個以上のグリッドにおけるFe含有量について累計頻度(%)を算出した場合の累計頻度95%以上のグリッドとは、図2において、累計頻度(%)が95〜100%の範囲にあるグリッドのことであり、Fe含有量の低いほうから5%の範囲にあるグリッドを意味する。たとえば、80000個のグリッドからFe含有量の低いほうから5%の範囲にあるグリッドを抽出すると、4000個のグリッドが抽出される。   The cumulative frequency (%) of the grid with 95% or more of cumulative frequency (%) in the case where the cumulative frequency (%) is calculated for the Fe content in the 80,000 or more grids is in the range of 95-100% in FIG. It refers to a grid and means a grid in the range of 5% to the lower of the Fe content. For example, when grids in the range from the lower of the Fe content to 5% are extracted from 80,000 grids, 4000 grids are extracted.

以上に示す測定は、それぞれ異なる測定範囲で数回行うことで、算出される結果の精度を十分に高いものとすることができる。好ましくは、それぞれ異なる測定範囲で3回以上、測定を行う。   The accuracy of the calculated result can be made sufficiently high by performing the measurement shown above several times in each different measurement range. Preferably, the measurement is performed three or more times in different measurement ranges.

本実施形態に係る軟磁性合金において、Fe含有量(原子%)をy軸とし、各グリッドのFe含有量が高い順で求めた累計頻度(%)をx軸とした場合に、累計頻度20〜80%における近似直線の傾き−0.1〜−0.4を有し、下記式(1)に示す非晶質化率Xは85%以上であり、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、さらに好ましくは96%以上、特に好ましくは98%以上である。非晶質化率Xを上記範囲とすることにより、保磁力が低減され、靭性に優れる軟磁性合金を得ることができる。
X=100−(Ic/(Ic+Ia)×100)…(1)
Ic:結晶性散乱積分強度
Ia:非晶性散乱積分強度
In the soft magnetic alloy according to the present embodiment, when the Fe content (atomic%) is the y axis, and the cumulative frequency (%) obtained in descending order of the Fe content of each grid is the x axis, the cumulative frequency 20 The slope of the approximate straight line at -80% has -0.1 to -0.4, and the amorphization ratio X shown in the following formula (1) is 85% or more, preferably 90% or more, more preferably It is 95% or more, more preferably 96% or more, and particularly preferably 98% or more. By setting the amorphization ratio X in the above range, the coercive force is reduced, and a soft magnetic alloy excellent in toughness can be obtained.
X = 100− (Ic / (Ic + Ia) × 100) (1)
Ic: crystalline scattering integral intensity Ia: amorphous scattering integral intensity

非晶質化率Xは、XRDによりX線結晶構造解析を実施し、相の同定を行い、結晶化したFe又は化合物のピーク(Ic:結晶性散乱積分強度、Ia:非晶性散乱積分強度)を読み取り、そのピーク強度から結晶化率を割り出し、上記式(1)により算出する。具体的には以下のとおりである。   The amorphization ratio X performs X-ray crystal structure analysis by XRD, performs phase identification, and peaks of crystallized Fe or compound (Ic: crystalline scattering integral intensity, Ia: noncrystalline scattering integral intensity The crystallization rate is determined from the peak intensity, and calculated according to the above equation (1). Specifically, it is as follows.

本実施形態に係る軟磁性合金についてXRDによりX線結晶構造解析を行い、図3に示すようなチャートを得る。これを、下記式(2)のローレンツ関数を用いて、プロファイルフィッティングを行い、図4に示すような、結晶性散乱積分強度を示す結晶成分パターンα、非晶性散乱積分強度を示す非晶成分パターンα、およびそれらを合わせたパターンαc+aを得る。得られたパターンの結晶性散乱積分強度および非晶性散乱積分強度から、上記式(1)により非晶質化率Xを求める。なお、測定範囲は、非晶質由来のハローが確認できる回析角2θ=30°〜60°の範囲とする。この範囲で、XRDによる実測の積分強度とローレンツ関数を用いて算出した積分強度との誤差が1%以内になるようにする。 The soft magnetic alloy according to the present embodiment is subjected to X-ray crystal structure analysis by XRD to obtain a chart as shown in FIG. This is subjected to profile fitting using the Lorentz function of the following formula (2), and a crystalline component pattern α c showing a crystalline scattering integral intensity as shown in FIG. 4 and an amorphous showing a noncrystalline scattering integral intensity A component pattern α a and a pattern α c + a combining them are obtained. From the crystalline scattering integral intensity and the amorphous scattering integral intensity of the obtained pattern, the amorphization ratio X is determined by the above equation (1). In addition, a measurement range is taken as the range of the diffraction angle 2 (theta) = 30 degrees-60 degrees in which the halo derived from amorphous can be confirmed. Within this range, the error between the actual integral intensity measured by XRD and the integral intensity calculated using the Lorentz function should be within 1%.

Figure 2019106414
Figure 2019106414

本実施形態において、軟磁性合金を後述する単ロール法による薄帯の形状で得る場合には、ロール面に接していた面における非晶質化率Xとロール面に接していない面における非晶質化率Xとの平均値を非晶質化率Xとする。 In the present embodiment, in the case of obtaining a soft magnetic alloy in the form of a ribbon by the single roll method described later, the amorphization ratio X A in the surface in contact with the roll surface and the non-contact in the surface not in contact with the roll surface The average value with the crystallization ratio X B is defined as the amorphization ratio X.

本実施形態に係る軟磁性合金では、上記近似直線の傾きを−0.1〜−0.4とし、上記式(1)に示す非晶質化率Xを85%以上とすること、すなわち、Fe含有量についてグリッド間でのバラツキが小さく、また軟磁性合金が高度に非晶質化していることにより、保磁力が低くなり、また靭性に優れる。   In the soft magnetic alloy according to the present embodiment, the inclination of the approximate straight line is −0.1 to −0.4, and the amorphization ratio X shown in the formula (1) is 85% or more, that is, The variation in the Fe content among the grids is small, and the coercivity is low and the toughness is excellent because the soft magnetic alloy is highly amorphous.

さらに、本実施形態に係る軟磁性合金では、上記近似直線の傾きを−0.1〜−0.2とし、上記式(1)に示す非晶質化率Xを95%以上とすることが好ましい。このような軟磁性合金は、後述する熱処理を行わない場合に得られやすい。上記近似直線の傾きおよび上記式(1)に示す非晶質化率Xを上記範囲とすることにより、保磁力Hcが低下し、靭性が向上する。   Furthermore, in the soft magnetic alloy according to the present embodiment, the inclination of the approximate straight line is set to −0.1 to −0.2, and the amorphization ratio X shown in the formula (1) is set to 95% or more. preferable. Such soft magnetic alloys are easily obtained when the heat treatment described later is not performed. By setting the inclination of the approximate straight line and the amorphization ratio X represented by the formula (1) in the above range, the coercive force Hc is reduced and the toughness is improved.

以下、本実施形態に係る軟磁性合金の製造方法について説明する。   Hereinafter, a method of manufacturing the soft magnetic alloy according to the present embodiment will be described.

本実施形態に係る軟磁性合金の製造方法について、特に限定されないが、たとえば単ロール法により軟磁性合金の薄帯を製造する方法が挙げられる。   Although it does not specifically limit about the manufacturing method of the soft-magnetic alloy which concerns on this embodiment, For example, the method of manufacturing the thin strip of a soft-magnetic alloy by a single roll method is mentioned.

単ロール法では、まず、最終的に得られる軟磁性合金に含まれる各金属元素の純金属を準備し、最終的に得られる軟磁性合金と同組成となるように秤量する。そして、各金属元素の純金属を溶解し、混合して母合金を作製する。なお、前記純金属の溶解方法には特に制限はないが、例えばチャンバー内で真空引きした後に高周波加熱にて溶解させる方法がある。なお、母合金と最終的に得られる軟磁性合金とは通常、同組成となる。   In the single roll method, first, pure metals of each metal element contained in the soft magnetic alloy finally obtained are prepared, and weighed so as to have the same composition as the soft magnetic alloy finally obtained. Then, pure metals of the respective metal elements are melted and mixed to prepare a mother alloy. The method of dissolving the pure metal is not particularly limited. For example, there is a method in which the pure metal is dissolved by high frequency heating after being evacuated in a chamber. The mother alloy and the soft magnetic alloy finally obtained generally have the same composition.

次に、作製した母合金を加熱して溶融させ、溶融金属(浴湯)を得る。溶融金属の温度には特に制限はないが、例えば1200〜1500℃とすることができる。   Next, the produced mother alloy is heated and melted to obtain a molten metal (bath water). The temperature of the molten metal is not particularly limited, but can be, for example, 1200 to 1500 ° C.

単ロール法に用いられる装置の模式図を図5に示す。本実施形態に係る単ロール法において、チャンバー25内部において、ノズル21から溶融金属22を矢印の方向に回転しているロール23へ噴射し供給することでロール23の回転方向へ薄帯24が製造される。なお、本実施形態ではロール23の材質には特に制限はない。例えばCuからなるロールが用いられる。   The schematic diagram of the apparatus used for a single roll method is shown in FIG. In the single roll method according to the present embodiment, the ribbon 24 is manufactured in the rotation direction of the roll 23 by injecting and supplying the molten metal 22 from the nozzle 21 to the roll 23 rotating in the direction of the arrow in the chamber 25. Be done. In the present embodiment, the material of the roll 23 is not particularly limited. For example, a roll made of Cu is used.

従来、単ロール法においては、冷却速度を向上させ、溶融金属22を急冷させることが好ましいと考えられており、溶融金属22とロール23との接触時間を長くすることで冷却速度を向上させることが好ましいと考えられていた。そこで本発明者らは、図8に示すとおり通常のロールの回転方向とは反対に回転させることにより、ロール23と薄帯24とが接している時間が長くなり、薄帯24をより急激に冷却することができるようにした。   Heretofore, in the single roll method, it has been considered preferable to improve the cooling rate and to rapidly quench the molten metal 22 and to improve the cooling rate by prolonging the contact time between the molten metal 22 and the roll 23 Was considered preferable. Therefore, as shown in FIG. 8, by rotating in the direction opposite to the normal roll rotation direction, the time for which the roll 23 and the thin strip 24 are in contact becomes longer, and the thin strip 24 is made more rapidly. I was able to cool.

さらに、ロール23を図5に示す方向に回転させるメリットとしては、図5に示す剥離ガス噴射装置26から噴射される剥離ガスのガス圧を制御することでロール23による冷却の強さを制御できることである。例えば、剥離ガスのガス圧を強くすることでロール23と薄帯24とが接している時間を短くし、冷却を弱くすることができる。逆に、剥離ガスのガス圧を弱くすることでロール23と薄帯24とが接している時間を長くし、冷却を強くすることができる。   Furthermore, as a merit of rotating the roll 23 in the direction shown in FIG. 5, the strength of the cooling by the roll 23 can be controlled by controlling the gas pressure of the peeling gas injected from the peeling gas injection device 26 shown in FIG. It is. For example, by increasing the gas pressure of the peeling gas, the time in which the roll 23 and the thin strip 24 are in contact can be shortened, and the cooling can be weakened. Conversely, by weakening the gas pressure of the peeling gas, the time for which the roll 23 and the ribbon 24 are in contact can be extended, and the cooling can be strengthened.

単ロール法においては、主にロール23の回転速度を調整することで得られる薄帯の厚さを調整することができるが、例えばノズル21とロール23との間隔や溶融金属の温度などを調整することでも得られる薄帯の厚さを調整することができる。薄帯の厚さには特に制限はないが、例えば15〜30μmとすることができる。   In the single roll method, the thickness of the thin ribbon obtained can be adjusted mainly by adjusting the rotational speed of the roll 23. For example, the distance between the nozzle 21 and the roll 23, the temperature of the molten metal, etc. are adjusted. The thickness of the ribbon obtained can also be adjusted. The thickness of the ribbon is not particularly limited, but may be, for example, 15 to 30 μm.

ロール23の温度やチャンバー25内部の蒸気圧には特に制限はない。ロール23の温度を50〜70℃とし、露点調整を行ったArガスを用いてチャンバー25内部の蒸気圧を11hPa以下としてもよい。   There is no particular limitation on the temperature of the roll 23 and the vapor pressure inside the chamber 25. The temperature of the roll 23 may be 50 to 70 ° C., and the vapor pressure in the chamber 25 may be 11 hPa or less using Ar gas whose dew point is adjusted.

従来、単ロール法においては、冷却速度を向上させ、溶融金属22を急冷させることが好ましいと考えられており、溶融金属22とロール23との温度差を広げることで冷却速度を向上させることが好ましいと考えられていた。そのため、ロール23の温度は通常、5〜30℃程度とすることが好ましいと考えられていた。しかし、本発明者らは、ロール23の温度を50〜70℃と従来の単ロール法より高温にし、さらにチャンバー25内部の蒸気圧を11hPa以下とすることで、溶融金属22が均等に冷却され、得られる軟磁性合金の熱処理前の薄帯を均一な非晶質にしやすくなることを見出した。なお、チャンバー内部の蒸気圧の下限は特に存在しない。露点調整したArガスを充填して蒸気圧を1hPa以下にしてもよく、真空に近い状態として蒸気圧を1hPa以下にしてもよい。   Conventionally, in the single roll method, it is considered preferable to improve the cooling rate and to rapidly quench the molten metal 22, and to increase the cooling rate by widening the temperature difference between the molten metal 22 and the roll 23. It was considered preferable. Therefore, it has been considered that the temperature of the roll 23 is usually preferably about 5 to 30 ° C. However, the inventors set the temperature of the roll 23 to 50 to 70 ° C., which is higher than that of the conventional single roll method, and set the vapor pressure in the chamber 25 to 11 hPa or less, whereby the molten metal 22 is uniformly cooled. It has been found that the ribbon of the resulting soft magnetic alloy before heat treatment can be easily made uniform amorphous. The lower limit of the vapor pressure inside the chamber does not particularly exist. The vapor pressure may be set to 1 hPa or less by filling an Ar gas whose dew point is adjusted, or the vapor pressure may be set to 1 hPa or less as a state close to vacuum.

このようにして得られた軟磁性合金は、熱処理をしてもよい。熱処理条件には特に制限はない。軟磁性合金の組成により好ましい熱処理条件は異なる。通常、好ましい熱処理温度は概ね550〜600℃、好ましい熱処理時間は概ね10分〜180分となる。しかし、組成によっては上記の範囲を外れたところに好ましい熱処理温度および熱処理時間が存在する場合もある。   The soft magnetic alloy thus obtained may be heat-treated. The heat treatment conditions are not particularly limited. Preferred heat treatment conditions differ depending on the composition of the soft magnetic alloy. Usually, the preferable heat treatment temperature is about 550 to 600 ° C., and the preferable heat treatment time is about 10 minutes to 180 minutes. However, depending on the composition, preferable heat treatment temperatures and heat treatment times may exist outside the above ranges.

次に、得られた軟磁性合金を粉砕して軟磁性粉末を得る粉砕工程について説明するが、粉砕工程は任意の方法にて行うことができる。   Next, although the pulverizing step of pulverizing the obtained soft magnetic alloy to obtain the soft magnetic powder will be described, the pulverizing step can be performed by any method.

粉砕工程は、例えば、粒径が数百μm〜数mm程度になるまで粉砕する粗粉砕工程と、粒径が数μm程度になるまで微粉砕する微粉砕工程との二段階で行うことができる。しかし、微粉砕工程の一段階で行ってもよい。   The pulverizing step can be performed in two steps, for example, a coarse pulverizing step of pulverizing to a particle diameter of several hundred μm to several mm and a pulverizing step of pulverizing to a particle diameter of several μm to about several μm . However, it may be performed in one step of the pulverizing process.

粗粉砕工程では、軟磁性合金を各々粒径が数百μm〜数mm程度になるまで粗粉砕する。これにより、軟磁性合金の粗粉砕粉末を得る。粗粉砕は任意の方法で行うことができる。例えば、軟磁性合金に水素を吸蔵させた後、異なる相間の水素吸蔵量の相違に基づいて水素を放出させ、脱水素を行なうことで自己崩壊的な粉砕を生じさせる(水素吸蔵粉砕)ことによって行うことができる。   In the coarse grinding process, the soft magnetic alloy is coarsely ground to a particle size of several hundred μm to several mm. Thereby, a coarsely pulverized powder of soft magnetic alloy is obtained. Coarse grinding can be performed by any method. For example, after allowing a soft magnetic alloy to occlude hydrogen, hydrogen is released based on the difference in hydrogen storage amount between different phases, and dehydrogenation is performed to cause self-disintegrating pulverization (hydrogen occlusion and pulverization). It can be carried out.

なお、粗粉砕工程は、上記のように水素吸蔵粉砕を用いる方法の他に、不活性ガス雰囲気中にて、スタンプミル、ジョークラッシャー、ブラウンミル等の粗粉砕機を用いて行う方法で行ってもよい。   In addition to the method using hydrogen storage and pulverization as described above, the coarse pulverizing step is carried out by a method using a coarse pulverizer such as a stamp mill, jaw crusher or brown mill in an inert gas atmosphere. It is also good.

軟磁性合金を粗粉砕した後、得られた軟磁性合金の粗粉砕粉末を平均粒径が数μm程度になるまで微粉砕する。これにより、軟磁性粉末を得る。粗粉砕した粉末を更に微粉砕することで、平均粒径が0.5μm以上300μm以下の微粉砕粉末を得てもよい。   After roughly grinding the soft magnetic alloy, the roughly ground powder of the obtained soft magnetic alloy is finely ground until the average particle size becomes about several μm. Thereby, soft magnetic powder is obtained. The pulverized powder may be further pulverized to obtain a pulverized powder having an average particle diameter of 0.5 μm to 300 μm.

微粉砕工程は、粉砕時間等の条件を適宜調整しながら、ジェットミル、ビーズミル等の微粉砕機を用いて実施される。ジェットミルは、高圧の不活性ガス(たとえば、N2 ガス)を狭いノズルより開放して高速のガス流を発生させ、この高速のガス流により軟磁性合金の粗粉砕粉末を加速して軟磁性合金の粗粉砕粉末同士の衝突やターゲットまたは容器壁との衝突を発生させて粉砕する乾式粉砕法である。 The pulverizing step is carried out using a pulverizer such as a jet mill or bead mill while appropriately adjusting the conditions such as the pulverizing time. The jet mill opens high-pressure inert gas (for example, N 2 gas) from a narrow nozzle to generate a high-speed gas flow, and accelerates the coarsely pulverized powder of soft magnetic alloy by the high-speed gas flow to generate soft magnetism. It is a dry grinding method in which collisions between coarsely crushed powders of the alloy and collisions with the target or the container wall are generated to grind.

特に、細かい粒径の軟磁性粉末をジェットミルを用いて得ようとする場合、粉砕された粉末表面が非常に活性であるため、粉砕された軟磁性粉末同士の再凝集や、容器壁への付着が起こりやすく、収率が低くなる傾向がある。そのため、軟磁性合金の粗粉砕粉末を微粉砕する際には、ステアリン酸亜鉛、オレイン酸アミド等の粉砕助剤を添加して、軟磁性粉末同士の再凝集や、容器壁への付着を防ぐことで、高い収率で軟磁性粉末を得ることができる。また、このように粉砕助剤を添加することにより、成形に使った時に配向しやすい微粉砕粉末を得ることも可能となる。粉砕助剤の添加量は、微粉砕粉末の粒径や添加する粉砕助剤の種類によっても変わるが、微粉砕粉末に対して質量%で0.1%〜1%程度としてもよい。   In particular, when it is intended to obtain soft magnetic powder with a fine particle size using a jet mill, the crushed powder surface is very active, so reagglomeration of the crushed soft magnetic powder with each other, to the container wall, Adhesion tends to occur and the yield tends to be low. Therefore, when finely pulverizing the coarsely pulverized powder of the soft magnetic alloy, a pulverization aid such as zinc stearate or oleic acid amide is added to prevent reaggregation of the soft magnetic powders and adhesion to the container wall. Thus, soft magnetic powder can be obtained in high yield. In addition, by adding a grinding aid in this manner, it becomes possible to obtain a finely ground powder which is easy to be oriented when used for molding. The addition amount of the grinding aid may vary depending on the particle size of the pulverized powder and the type of the grinding aid to be added, but may be about 0.1% to 1% by mass% with respect to the pulverized powder.

ジェットミルのような乾式粉砕法以外の手法として、湿式粉砕法がある。湿式粉砕法としては、例えば小径のビーズを用いて高速撹拌させるビーズミルを使用できる。また、ジェットミルで乾式粉砕したのち、さらにビーズミルで湿式粉砕を行う多段粉砕を行ってもよい。   As a method other than the dry pulverizing method such as the jet mill, there is a wet pulverizing method. As a wet grinding method, for example, a bead mill in which high speed stirring is performed using small diameter beads can be used. In addition, after dry grinding with a jet mill, multi-stage grinding may be performed in which wet grinding is further performed with a bead mill.

また、本実施形態に係る軟磁性粉末を得る方法として、上記した方法には限定されず、たとえば水アトマイズ法またはガスアトマイズ法により本実施形態に係る軟磁性粉末を得てもよい。   Further, the method of obtaining the soft magnetic powder according to the present embodiment is not limited to the above method, and the soft magnetic powder according to the present embodiment may be obtained by, for example, a water atomization method or a gas atomization method.

たとえば、ガスアトマイズ法では、上記した単ロール法と同様にして1200〜1500℃の溶融合金を得る。その後、前記溶融合金をチャンバー内で噴射させ、粉体を作製する。このとき、ガス噴射温度を50〜100℃、チャンバー内の蒸気圧を4hPa以下とすることが好ましい。   For example, in the gas atomization method, a molten alloy at 1200 to 1500 ° C. is obtained in the same manner as the single roll method described above. Thereafter, the molten alloy is sprayed in a chamber to produce a powder. At this time, the gas injection temperature is preferably 50 to 100 ° C., and the vapor pressure in the chamber is preferably 4 hPa or less.

ガスアトマイズ法で粉体を作製した後は、得られた粉体をそのまま軟磁性粉末としてもよい。必要に応じて、550〜600℃で10〜180分、熱処理をしてもよく、上記の方法で粗粉砕および/または微粉砕を行ってもよい。   After the powder is produced by the gas atomizing method, the obtained powder may be used as a soft magnetic powder as it is. If necessary, heat treatment may be performed at 550 to 600 ° C. for 10 to 180 minutes, and coarse grinding and / or fine grinding may be performed by the method described above.

特に、本実施形態に係る軟磁性合金は、靭性にも優れるため、高圧圧粉磁心にも好適に用いることができる。   In particular, since the soft magnetic alloy according to the present embodiment is excellent also in toughness, it can be suitably used also for a high pressure dust core.

以上の方法により軟磁性粉末を得ることができる。なお、粉砕前の軟磁性合金が上記の近似直線の傾きおよび非晶質化率Xを有する場合には、粉砕後の軟磁性粉末も粉砕前の軟磁性合金と同様の近似直線の傾きおよび非晶質化率Xを有する。   Soft magnetic powder can be obtained by the above method. When the soft magnetic alloy before grinding has the inclination of the above-mentioned approximate straight line and the amorphization ratio X, the soft magnetic powder after grinding also has the inclination and the non-appearance of the approximate straight line similar to the soft magnetic alloy before grinding. It has a crystallization ratio X.

以下、得られた軟磁性粉末を成形する工程について説明する。   Hereinafter, the process of shape | molding the obtained soft-magnetic powder is demonstrated.

上記の近似直線の傾きおよび非晶質化率Xを有する軟磁性粉末は、Feを含む相が比較的柔らかいため、変形しやすい。したがって、上記の近似直線の傾きおよび非晶質化率Xを有する軟磁性粉末を金型に充填した後に、加熱しながら高圧で成形する方法により、高密度かつ低保磁力な圧粉磁心を得ることができる。   The soft magnetic powder having the slope of the approximate straight line and the amorphization ratio X is easily deformed because the phase containing Fe is relatively soft. Therefore, a high density and low coercive force powder magnetic core can be obtained by a method in which a soft magnetic powder having the slope of the approximate straight line and the amorphization ratio X described above is filled in a mold and then molded at high pressure while heating. be able to.

まず、上記の近似直線の傾きおよび非晶質化率Xを有する軟磁性粉末を金型に充填する前に、バインダおよび添加剤を軟磁性粉末と混合する。   First, the binder and the additive are mixed with the soft magnetic powder before the soft magnetic powder having the slope of the approximate straight line and the amorphization ratio X is filled into the mold.

軟磁性粉末から磁心を得る方法としては、例えば、適宜バインダおよび添加剤と混合した後、金型を用いて成形する方法が挙げられる。また、バインダおよび添加剤と混合する前に、軟磁性粉末表面に酸化処理や絶縁被膜等を施してもよい。比抵抗が向上し、より高周波帯域に適合した軟磁性圧粉磁心を得ることができる。   As a method of obtaining a magnetic core from soft magnetic powder, for example, after mixing with a binder and an additive as appropriate, a method of molding using a mold may be mentioned. In addition, before mixing with the binder and the additive, the surface of the soft magnetic powder may be subjected to an oxidation treatment, an insulating coating or the like. The resistivity can be improved, and a soft magnetic powder magnetic core adapted to a higher frequency band can be obtained.

バインダの種類は任意である。例えばシリコーン樹脂を用いることができる。軟磁性粉末とバインダとの混合比率は任意である。例えば軟磁性粉末100質量%に対し、1〜10質量%のバインダを混合させる。   The type of binder is arbitrary. For example, silicone resin can be used. The mixing ratio of the soft magnetic powder to the binder is arbitrary. For example, a binder of 1 to 10% by mass is mixed with 100% by mass of the soft magnetic powder.

添加剤の種類は任意である。後述する成形中の加熱温度(成形温度)に応じて適切な軟化点である添加剤を用いることが好ましい。添加剤としては、例えばガラス、酸化物などを用いることができる。ガラスとしては、例えばリン酸系ガラス、ビスマス系ガラス、ホウケイ酸系ガラス、バナジン酸系ガラスなどを用いることができる。酸化物としては、例えば酸化ビスマス、酸化バナジウムなどを用いることができる。軟磁性粉末と添加剤との混合比率は任意である。例えば軟磁性粉末100質量%に対し、0.05〜20質量%の添加剤を混合させる。   The type of additive is optional. It is preferable to use an additive having an appropriate softening point according to the heating temperature (molding temperature) during molding described later. As an additive, glass, an oxide, etc. can be used, for example. As glass, for example, phosphate glass, bismuth glass, borosilicate glass, vanadic glass and the like can be used. As the oxide, for example, bismuth oxide, vanadium oxide or the like can be used. The mixing ratio of the soft magnetic powder to the additive is arbitrary. For example, an additive of 0.05 to 20% by mass is mixed with 100% by mass of the soft magnetic powder.

本実施形態に係る軟磁性圧粉磁心の製造方法では、成形時に所定の範囲内の高温および高圧で圧縮成形することが重要である。軟磁性粉末が前述の近似直線の傾きおよび非晶質化率Xを有する場合には、従来の軟磁性粉末と比較して変形し易い。そのため、前述の近似直線の傾きおよび非晶質化率Xを有する軟磁性粉末にバインダおよび添加剤を添加して高温および高圧で圧縮成形する場合には、従来の軟磁性圧粉磁心と比較して、より高密度かつ良好な磁気特性を有する軟磁性圧粉磁心を製造することができる。なお、ここでの高密度とは、具体的には相対密度0.90以上を指す。さらに好ましくは相対密度0.95以上である。また、相対密度は理論密度に対する実際の密度の割合であり、理論密度は軟磁性粉末に対してアルキメデス法を用いて算出される。   In the method of manufacturing a soft magnetic powder core according to the present embodiment, it is important to perform compression molding at a high temperature and a high pressure within a predetermined range at the time of molding. When the soft magnetic powder has the slope of the above-mentioned approximate straight line and the amorphization ratio X, it is easily deformed as compared with the conventional soft magnetic powder. Therefore, when adding a binder and additives to soft magnetic powder having the slope of the above-mentioned approximate straight line and the amorphization ratio X and performing compression molding at high temperature and high pressure, it is compared with a conventional soft magnetic powder core. Thus, a soft magnetic powder core having higher density and good magnetic properties can be manufactured. Specifically, the high density herein refers to a relative density of 0.90 or more. More preferably, the relative density is 0.95 or more. Further, the relative density is a ratio of the actual density to the theoretical density, and the theoretical density is calculated using the Archimedes method for the soft magnetic powder.

具体的には、成形温度を400℃以上700℃以下、成形圧力を400MPa以上2000MPa以下とする。成形温度が400℃未満である場合には低相対密度となる。成形温度が700℃超である場合には、高保磁力となる。また、成形圧力が400MPa未満である場合には低相対密度となる。成形圧力が2000MPa超である場合には高保磁力となる。   Specifically, the molding temperature is set to 400 ° C. to 700 ° C., and the molding pressure is set to 400 MPa to 2000 MPa. When the molding temperature is less than 400 ° C., the relative density is low. When the molding temperature is higher than 700 ° C., high coercivity is obtained. In addition, when the molding pressure is less than 400 MPa, the relative density is low. When the molding pressure is over 2000 MPa, a high coercive force is obtained.

また、成形温度は、前述した添加剤の軟化点より10℃以上100℃以下、高い温度とすることが好ましい。言いかえれば、成形温度より10℃から100℃低い軟化点を有する添加剤を選択することが好ましい。   Moreover, it is preferable to make shaping | molding temperature into 10 degreeC or more and 100 degrees C or less and high temperature from the softening point of the additive mentioned above. In other words, it is preferable to select an additive having a softening point 10 ° C. to 100 ° C. lower than the molding temperature.

軟磁性粉末を成形する工程と同時に、または成形後の軟磁性圧粉磁心に対して、磁界を印加することができる。印加する磁界の大きさは任意である。   A magnetic field can be applied simultaneously with the step of forming the soft magnetic powder or to the formed soft magnetic powder magnetic core. The magnitude of the applied magnetic field is arbitrary.

なお、本実施形態に係る軟磁性圧粉磁心は任意の形状とすることができる。例えば、図10に示すトロイダル形状とすることができる。また、軟磁性圧粉磁心の大きさにも特に制限はない。   In addition, the soft-magnetic powder magnetic core which concerns on this embodiment can be made into arbitrary shapes. For example, it can be made into the toroidal shape shown in FIG. Further, the size of the soft magnetic dust core is not particularly limited.

さらに、上記の軟磁性圧粉磁心に対し、歪取りのためにさらに熱処理を行ってもよい。歪取りを行うことで、コアロスが低下し、有用性が高まる。   Furthermore, the above-mentioned soft magnetic dust core may be further subjected to a heat treatment for distortion removal. By performing distortion removal, core loss is reduced and availability is enhanced.

また、上記の軟磁性圧粉磁心に巻線を施すことでインダクタンス部品が得られる。巻線の施し方およびインダクタンス部品の製造方法には特に制限はない。例えば、上記の方法で製造した磁心に巻線を少なくとも1ターン以上巻き回す方法が挙げられる。   In addition, an inductance component can be obtained by winding the above-mentioned soft magnetic dust core. There are no particular limitations on the method of forming the winding and the method of manufacturing the inductance component. For example, there is a method of winding a winding at least one turn or more around the magnetic core manufactured by the above method.

さらに、巻線コイルと軟磁性粉末とを金型に入れた状態で成形し一体化することでインダクタンス部品を製造してもよい。この場合には高周波かつ大電流に対応したインダクタンス部品を得やすい。   Furthermore, the inductance component may be manufactured by molding and integrating the winding coil and the soft magnetic powder in a state of being placed in a mold. In this case, it is easy to obtain an inductance component corresponding to a high frequency and a large current.

ここで、軟磁性粉末を用いてインダクタンス部品を製造する場合には、最大粒径が篩径で45μm以下、中心粒径(D50)が30μm以下の軟磁性粉末を用いることが、優れたQ特性を得る上で好ましい。最大粒径を篩径で45μm以下とするために、目開き45μmの篩を用い、篩を通過する軟磁性粉末のみを用いてもよい。   Here, in the case of manufacturing an inductance component using soft magnetic powder, it is an excellent Q characteristic that using soft magnetic powder having a maximum particle diameter of 45 μm or less in sieve diameter and a central particle diameter (D50) of 30 μm or less It is preferable to obtain In order to make the maximum particle size 45 μm or less in sieve diameter, a sieve of 45 μm mesh may be used, and only soft magnetic powder passing through the sieve may be used.

最大粒径が大きな軟磁性粉末を用いるほど高周波領域でのQ値が低下する傾向があり、特に最大粒径が篩径で45μmを超える軟磁性粉末を用いる場合には、高周波領域でのQ値が大きく低下する場合がある。ただし、高周波領域でのQ値を重視しない場合には、バラツキの大きな軟磁性粉末を使用可能である。バラツキの大きな軟磁性粉末は比較的安価で製造できるため、バラツキの大きな軟磁性粉末を用いる場合には、コストを低減することが可能である。   The Q value in the high frequency region tends to decrease as the soft magnetic powder with the largest particle diameter is larger, and especially when using a soft magnetic powder with a maximum particle diameter exceeding 45 μm, the Q value in the high frequency region May drop significantly. However, when not emphasizing the Q value in the high frequency region, it is possible to use a soft magnetic powder having a large variation. Since the soft magnetic powder with large variation can be manufactured at relatively low cost, the cost can be reduced when the soft magnetic powder with large variation is used.

本実施形態に係る圧粉磁心の用途には特に制限はない。例えば、インダクタ用、特にパワーインダクタ用の磁心として好適に用いることができる。   There are no particular limitations on the application of the dust core according to the present embodiment. For example, it can be suitably used as a core for inductors, in particular for power inductors.

以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples.

(実験1)
表1に示す各試料の組成の母合金が得られるように純金属材料をそれぞれ秤量した。そして、チャンバー内で真空引きした後、高周波加熱にて溶解し母合金を作製した。
(Experiment 1)
The pure metal materials were respectively weighed so as to obtain a master alloy of the composition of each sample shown in Table 1. And after vacuuming in a chamber, it melt | dissolved by high frequency heating and produced the mother alloy.

その後、作製した母合金50gを加熱して溶融させ、1300℃の溶融状態の金属とした後に、規定ロール温度および規定蒸気圧下で図5に示す単ロール法により前記金属をロールに噴射させ、薄帯を作成した。ロールの材質はCuとした。単ロール法はAr雰囲気下、ロールの回転速度25m/s、チャンバー内と噴射ノズル内との差圧105kPa、ノズル径5mmスリット、流化量50g、ロール径φ300mmとすることで得られる薄帯の厚さを20〜30μm、幅を4mm〜5mm、長さを数十mとした。   Thereafter, 50 g of the produced mother alloy is heated and melted to form a molten metal at 1300 ° C. Then, the metal is sprayed onto the roll by the single roll method shown in FIG. I made a band. The material of the roll was Cu. The single roll method is a thin strip obtained by setting the rotational speed of the roll 25 m / s under Ar atmosphere, differential pressure 105 kPa between the chamber and the jet nozzle, slit 5 mm nozzle diameter, 50 g fluidization amount, roll diameter φ 300 mm The thickness was 20 to 30 μm, the width 4 to 5 mm, and the length several tens of meters.

実験1では、ロールの温度を50℃、蒸気圧を4hPaとした上で、剥離噴射圧力(急冷能力)を変化させて下表1に示す各試料を作製した。なお、露点調整を行ったArガスを用いることで蒸気圧を調整した。   In Experiment 1, the temperature of the roll was 50 ° C., the vapor pressure was 4 hPa, and the peeling injection pressure (quenching ability) was changed to prepare each sample shown in Table 1 below. In addition, the vapor pressure was adjusted by using Ar gas which performed dew point adjustment.

得られた薄帯形状の試料について、以下の測定を行った。結果を表1に示す。   The following measurements were performed on the obtained strip-shaped sample. The results are shown in Table 1.

(近似直線の傾き)
得られた薄帯おいて、1辺の長さが40nm×40nm×50nmの直方体を測定範囲とし、連続した測定範囲における1nm×1nm×1nmの80000個のグリッドのFe含有量を3DAPにより測定し、Fe含有量(原子%)をy軸とし、各グリッドのFe含有量が高い順で求めた累計頻度(%)をx軸としたときの、累計頻度20〜80%における近似直線の傾きを算出した。
(Slope of approximate straight line)
In the obtained ribbon, using a rectangular parallelepiped with a side length of 40 nm × 40 nm × 50 nm as a measurement range, the Fe content of 10000 × 1 nm × 1 nm grid in a continuous measurement range is measured by 3DAP. The slope of the approximate straight line at a cumulative frequency of 20 to 80% when the cumulative frequency (%) obtained with the Fe content (atomic%) as y-axis and the Fe content in each grid in descending order as the x-axis Calculated.

(非晶質化率X)
得られた薄帯に対し、XRDによりX線結晶構造解析を実施し、相の同定を行った。具体的には、結晶化したFe又は化合物のピーク(Ic:結晶性散乱積分強度、Ia:非晶性散乱積分強度)を読み取り、そのピーク強度から結晶化率を割り出し、下記式(1)により非晶質化率Xを算出した。本実施例では、薄帯の、ロール面に接していた面と、接していない面との両方を測定し、その平均値を非晶質化率Xとした。
X=100−(Ic/(Ic+Ia)×100)…(1)
Ic:結晶性散乱積分強度
Ia:非晶性散乱積分強度
(Amorphization ratio X)
The obtained ribbon was subjected to X-ray crystal structure analysis by XRD to identify a phase. Specifically, the peak of crystallized Fe or compound (Ic: crystalline scattering integral intensity, Ia: non-crystalline scattering integral intensity) is read, and the crystallization rate is determined from the peak intensity, according to the following formula (1) The amorphization ratio X was calculated. In this example, both the surface of the thin ribbon in contact with the roll surface and the surface not in contact with the roll surface were measured, and the average value was defined as the amorphization ratio X.
X = 100− (Ic / (Ic + Ia) × 100) (1)
Ic: crystalline scattering integral intensity Ia: amorphous scattering integral intensity

次に、各薄帯を粉砕して軟磁性粉末を得た。各軟磁性合金薄帯に対して室温で1時間、水素ガスをフローさせて水素を吸蔵させた。次いで雰囲気をArガスに切り替え、400℃から600℃で1時間、脱水素処理を行い、原料合金を水素粉砕した。さらに、冷却後にふるいを用いて425μm以下の粒度の粉末とした。なお、水素粉砕から後述する成形工程までは、常に酸素濃度200ppm未満の低酸素雰囲気とした。   Next, each ribbon was crushed to obtain soft magnetic powder. Hydrogen gas was allowed to flow for 1 hour at room temperature for each soft magnetic alloy ribbon to occlude hydrogen. Next, the atmosphere was switched to Ar gas, dehydrogenation treatment was performed at 400 ° C. to 600 ° C. for 1 hour, and the raw material alloy was pulverized with hydrogen. Furthermore, after cooling, a sieve was used to make a powder of a particle size of 425 μm or less. In addition, it was always set as the low oxygen atmosphere of less than 200 ppm of oxygen concentration from hydrogen grinding to the formation process mentioned later.

次いで、水素粉砕後の粉末に対し、質量比で0.1%のオレイン酸アミドを粉砕助剤として添加し、混合した。   Next, 0.1% oleic acid amide by mass ratio was added to and mixed with the powder after hydrogen grinding as a grinding aid.

次いで、衝突板式のジェットミル装置を用いて窒素気流中で微粉砕し、平均粒径が20〜30μmである軟磁性粉末を得た。なお、前記平均粒径は、レーザ回折式の粒度分布計で測定した平均粒径D50である。   Next, the resultant was pulverized in a nitrogen stream using a collision plate type jet mill to obtain a soft magnetic powder having an average particle diameter of 20 to 30 μm. In addition, the said average particle diameter is average particle diameter D50 measured by the particle size distribution analyzer of laser diffraction type.

得られた軟磁性粉末とシリコーン樹脂および添加剤とを混合し、ニーダーを用いて混練した。シリコーン樹脂としては東レ製SR2414を用いた。添加剤としては軟化点550℃のホウケイ酸ガラスを用いた。また、軟磁性粉末、シリコーン樹脂および添加剤の合計を100wt%として、シリコーン樹脂の含有量は1.2wt%、添加剤の含有量は0.5wt%となるようにした。   The obtained soft magnetic powder, a silicone resin and an additive were mixed and kneaded using a kneader. As the silicone resin, SR2414 manufactured by Toray Industries, Inc. was used. Borosilicate glass having a softening point of 550 ° C. was used as the additive. The total content of the soft magnetic powder, the silicone resin and the additive was 100 wt%, and the content of the silicone resin was 1.2 wt% and the content of the additive was 0.5 wt%.

次に、上記の混練により得られた圧粉磁心前駆体に対して金型を用いて下表1に示す成形圧力および成形温度で成形を行い、ディスク形状(寸法=直径10.0mm×厚さ4.0mm)の圧粉磁心を作製した。そして、作製した圧粉磁心の保磁力Hc、比抵抗および相対密度を測定した。結果を下表1に示す。   Next, the powder magnetic core precursor obtained by the above-mentioned kneading is molded at a molding pressure and a molding temperature shown in the following Table 1 using a mold, and a disk shape (dimension = diameter 10.0 mm x thickness) A powder magnetic core of 4.0 mm) was produced. Then, the coercive force Hc, the specific resistance and the relative density of the produced dust core were measured. The results are shown in Table 1 below.

保磁力の測定は、圧粉磁心に対してHcメーター(東北特殊鋼株式会社製 K−Hc1000型)を用いて測定した。結果を下表1に示す。なお、保磁力は低いほど好ましく、本実施例では100kA/m以下を良好とした。   The coercive force was measured using a Hc meter (K-Hc 1000 type manufactured by Tohoku Special Steel Co., Ltd.) with respect to the dust core. The results are shown in Table 1 below. The lower the coercivity, the better. In this example, 100 kA / m or less was considered to be good.

比抵抗の測定は、圧粉磁心の両面に、In−Ga電極を塗り、直流抵抗値を測定することで行った(単位:Ωm)。測定は、IRメーター(TOA Electoronics社製SUPER MEGOHMMETER MODEL SM−5E)を用いて行った。本実施例では1000Ωm以上である場合を良好とした。下表1では、比抵抗が1000Ωm以上である場合を○、1000Ωm未満である場合を×とした。   The measurement of a specific resistance was performed by applying an In-Ga electrode on both surfaces of a dust core and measuring a direct current resistance value (unit: Ωm). The measurement was performed using an IR meter (SUPER MEGOHMMETER MODEL SM-5E manufactured by TOA Electoronics). In the present embodiment, the case of 1000 Ωm or more is considered to be good. In Table 1 below, the case where the specific resistance is 1000 Ωm or more is ○, and the case where it is less than 1000 Ωm is ×.

相対密度の測定は、圧粉磁心の寸法および重量から圧粉磁心の密度を算出し、理論密度に対する圧粉磁心の密度を相対密度とした。本実施例では、相対密度は0.90以上を良好とした。結果を下表1に示す。   In the measurement of relative density, the density of the dust core was calculated from the size and weight of the dust core, and the density of the dust core relative to the theoretical density was taken as the relative density. In the present embodiment, the relative density is good at 0.90 or more. The results are shown in Table 1 below.

Figure 2019106414
Figure 2019106414

表1より、近似直線の傾き、非晶質化率X、成形圧力および成形温度が全て所定の範囲内に制御された実施例の圧粉磁心は保磁力Hc、比抵抗および相対密度が全て良好であった。これに対し、近似直線の傾き、非晶質化率X、成形圧力および成形温度のいずれかが所定の範囲内に制御されていない比較例は保磁力Hc、比抵抗および/または相対密度が良好ではない結果となった。   From Table 1, the powder magnetic core of the example in which the inclination of the approximate straight line, the amorphization ratio X, the molding pressure and the molding temperature are all controlled within the predetermined ranges is all good in coercive force Hc, specific resistance and relative density. Met. On the other hand, in the comparative example in which any one of the inclination of the approximate line, the amorphization ratio X, the molding pressure and the molding temperature is not controlled within the predetermined range, the coercive force Hc, the specific resistance and / or the relative density are good. It was not a result.

(実験2)
実験1の試料No.9の組成を下表2に示す組成に変化させた点以外は同一の条件で試験を行った。結果を下表2に示す。
(Experiment 2)
Sample No. 1 of Experiment 1 The test was conducted under the same conditions except that the composition of No. 9 was changed to the compositions shown in Table 2 below. The results are shown in Table 2 below.

Figure 2019106414
Figure 2019106414

表2より、近似直線の傾き、非晶質化率X、成形圧力および成形温度が全て所定の範囲内に制御された実施例の圧粉磁心は保磁力Hc、比抵抗および相対密度が全て良好であった。   From Table 2, in the powder magnetic core of the example in which the inclination of the approximate line, the amorphization ratio X, the molding pressure and the molding temperature are all controlled within the predetermined range, the coercivity Hc, the specific resistance and the relative density are all good. Met.

(実験3)
実験1における軟磁性合金の組成を変化させ、添加剤を変化させ、剥離噴射圧力を0.3MPaとした点以外は同一の条件で試験を行った。リン酸系ガラスは軟化点350℃のものを用いた。ビスマス系ガラスは軟化点480℃のものを用いた。さらに、σBの測定およびσM1またはσM2の測定を行った。結果を下表3および下表4に示す。
(Experiment 3)
The test was conducted under the same conditions except that the composition of the soft magnetic alloy in Experiment 1 was changed, the additive was changed, and the peeling injection pressure was 0.3 MPa. The phosphate glass used had a softening point of 350 ° C. The bismuth-based glass used had a softening point of 480 ° C. Furthermore, measurements of σB and σM1 or σM2 were performed. The results are shown in Table 3 below and Table 4 below.

(σB)
得られた薄帯において、1辺の長さが40nm×40nm×50nmの直方体を測定範囲とし、連続した測定範囲における1nm×1nm×1nmの80000個のグリッドのFe含有量について累計頻度(%)を算出し、その累計頻度(%)が95%以上のグリッドにおけるB含有量を測定して、σBを算出した。Fe含有量およびB含有量は3DAPにより測定した。
(Σ B)
In the obtained ribbon, a rectangular parallelepiped having a side length of 40 nm × 40 nm × 50 nm is taken as a measurement range, and the cumulative frequency (%) of the Fe content of 10000 × 1 nm × 1 nm grid in a continuous measurement range Was calculated, and the B content in a grid having a cumulative frequency (%) of 95% or more was measured to calculate .sigma.B. Fe content and B content were measured by 3DAP.

(σM1またはσM2)
得られた薄帯において、1辺の長さが40nm×40nm×50nmの直方体を測定範囲とし、連続した測定範囲における1nm×1nm×1nmの80000個のグリッドのFe含有量について累計頻度(%)を算出し、その累計頻度(%)が95%以上のグリッドにおけるM1またはM2の含有量を測定して、σM1またはσM2を算出した。Fe含有量およびM1またはM2の含有量は3DAPにより測定した。
(Σ M 1 or σ M 2)
In the obtained ribbon, a rectangular parallelepiped having a side length of 40 nm × 40 nm × 50 nm is taken as a measurement range, and the cumulative frequency (%) of the Fe content of 10000 × 1 nm × 1 nm grid in a continuous measurement range Was calculated, and the content of M1 or M2 in a grid having a cumulative frequency (%) of 95% or more was measured to calculate σM1 or σM2. Fe content and M1 or M2 content were measured by 3DAP.

Figure 2019106414
Figure 2019106414

Figure 2019106414
Figure 2019106414

表3および表4より、近似直線の傾き、非晶質化率X、成形圧力および成形温度が全て所定の範囲内に制御された実施例の圧粉磁心は保磁力Hc、比抵抗および相対密度が全て良好であった。   From Table 3 and Table 4, the dust core of the example in which the inclination of the approximate straight line, the amorphization ratio X, the molding pressure and the molding temperature are all controlled within the predetermined ranges has a coercive force Hc, a specific resistance and a relative density. Were all good.

(実験4)
下表5に示す組成の母合金が得られるように純金属材料をそれぞれ秤量した。そして、チャンバー内で真空引きした後、高周波加熱にて溶解し母合金を作製した。
(Experiment 4)
The pure metal materials were respectively weighed so as to obtain a master alloy having the composition shown in Table 5 below. And after vacuuming in a chamber, it melt | dissolved by high frequency heating and produced the mother alloy.

その後、作製した母合金を加熱して溶融させ、1300℃の溶融状態の金属としたのちガスアトマイズ法により前記金属を噴射させ、粉体を作成した。ガス噴射温度を100℃とし、チャンバー内の蒸気圧を4hPaとした。蒸気圧調整は露点調整をおこなったArガスを用いることで行った。そして、当該粉体について近似曲線の傾き、非晶質化率X、σBおよびσM1またはσM2を測定した。   Thereafter, the produced mother alloy was heated and melted to form a molten metal at 1300 ° C., and then the metal was sprayed by a gas atomizing method to form a powder. The gas injection temperature was 100 ° C., and the vapor pressure in the chamber was 4 hPa. The vapor pressure was adjusted by using an Ar gas whose dew point was adjusted. Then, the slope of the approximate curve, the amorphization ratio X, σB, and σM1 or σM2 were measured for the powder.

そして、得られた各粉体(軟磁性粉末)とシリコーン樹脂および添加剤とを混合した後は実験3と同様件で成形し、保磁力Hc、比抵抗および相対密度を測定した。なお、添加剤の種類、成形圧力および成形温度は下表5に記載した。   And after mixing each obtained powder (soft-magnetic powder), a silicone resin, and an additive, it shape | molded on the same matter as Experiment 3, and measured coercive force Hc, specific resistance, and relative density. The types of additives, the molding pressure and the molding temperature are described in Table 5 below.

Figure 2019106414
Figure 2019106414

表5より、近似直線の傾き、非晶質化率X、成形圧力および成形温度が全て所定の範囲内に制御された実施例の圧粉磁心は保磁力Hc、比抵抗および相対密度が全て良好であった。   From Table 5, the dust core of the example in which the inclination of the approximate straight line, the amorphization ratio X, the molding pressure and the molding temperature are all controlled within the predetermined ranges is all good in coercive force Hc, specific resistance and relative density. Met.

11… 軟磁性合金
12… 測定範囲
13… グリッド
21… ノズル
22… 溶融金属
23… ロール
24… 薄帯
25… チャンバー
26… 剥離ガス噴射装置
11 ... Soft magnetic alloy 12 ... Measurement range 13 ... Grid 21 ... Nozzle 22 ... Molten metal 23 ... Roll 24 ... Strip 25 ... Chamber 26 ... Peeling gas injection device

Claims (7)

軟磁性合金からなる軟磁性粉末を得る工程および前記軟磁性粉末を成形する工程を有する軟磁性圧粉磁心の製造方法であって、
前記軟磁性粉末を成形する工程における成形温度が400℃以上700℃以下、成形圧力が400MPa以上2000MPa以下であり、
前記軟磁性合金はFeを主成分とし、
前記軟磁性合金の連続した測定範囲における1nm×1nm×1nmの80000個以上のグリッドのFe含有量(原子%)をy軸とし、各グリッドのFe含有量が高い順で求めた累計頻度(%)をx軸とした場合に、累計頻度20〜80%における近似直線の傾き−0.1〜−0.4を有し、
下記式(1)に示す非晶質化率Xが85%以上の非晶質である軟磁性圧粉磁心の製造方法。
X=100−(Ic/(Ic+Ia)×100)…(1)
Ic:結晶性散乱積分強度
Ia:非晶性散乱積分強度
A method of manufacturing a soft magnetic powder core comprising the steps of: obtaining a soft magnetic powder comprising a soft magnetic alloy; and forming the soft magnetic powder,
The molding temperature in the step of molding the soft magnetic powder is 400 ° C. or more and 700 ° C. or less, and the molding pressure is 400 MPa or more and 2000 MPa or less,
The soft magnetic alloy is mainly composed of Fe,
Cumulative frequency (%) determined with the Fe content (atomic%) of 80,000 or more grids of 1 nm × 1 nm × 1 nm in the continuous measurement range of the soft magnetic alloy as the y-axis and the Fe content of each grid in descending order When the x axis has an approximate straight line inclination of -0.1 to -0.4 at a cumulative frequency of 20 to 80%,
The manufacturing method of the soft-magnetic powder magnetic core which is amorphous which the amorphization ratio X shown to following formula (1) is 85% or more.
X = 100− (Ic / (Ic + Ia) × 100) (1)
Ic: crystalline scattering integral intensity Ia: amorphous scattering integral intensity
前記近似直線の傾きが−0.1〜−0.2を有し、
前記式(1)に示す非晶質化率Xが95%以上である請求項1に記載の軟磁性圧粉磁心の製造方法。
The slope of the approximate straight line has -0.1 to -0.2,
The method for producing a soft magnetic powder core according to claim 1, wherein the amorphization ratio X represented by the formula (1) is 95% or more.
前記軟磁性合金がCを有し、
前記軟磁性合金におけるCの含有量が0.1〜7.0原子%である請求項1または2に記載の軟磁性圧粉磁心の製造方法。
The soft magnetic alloy has C;
The method for producing a soft magnetic powder core according to claim 1 or 2, wherein the content of C in the soft magnetic alloy is 0.1 to 7.0 atomic%.
前記軟磁性合金がBを有し、
Fe含有量についての累計頻度95%以上のグリッドにおけるB含有量のバラツキσBが2.8以上である請求項1〜3のいずれかに記載の軟磁性圧粉磁心の製造方法。
The soft magnetic alloy has B,
The method for manufacturing a soft magnetic powder core according to any one of claims 1 to 3, wherein the variation σB of the B content in the grid with a cumulative frequency of 95% or more of the Fe content is 2.8 or more.
前記軟磁性合金がFe−Si−M1−B−Cu−C系の軟磁性合金であり、
M1がNb,Ti,Zr,Hf,V,Ta,MoおよびPからなる群から選択される1種以上であり、
Fe含有量についての累計頻度95%以上のグリッドにおけるM1含有量のバラツキσM1が2.8以上である請求項1〜4のいずれかに記載の軟磁性圧粉磁心の製造方法。
The soft magnetic alloy is a Fe-Si-M1-B-Cu-C soft magnetic alloy,
M1 is one or more selected from the group consisting of Nb, Ti, Zr, Hf, V, Ta, Mo and P,
The method of manufacturing a soft magnetic powder core according to any one of claims 1 to 4, wherein the variation σM1 of the M1 content in the grid with a cumulative frequency of 95% or more of the Fe content is 2.8 or more.
前記軟磁性合金がFe−M2−B−C系の軟磁性合金であり、
M2がNb,Cu,ZrおよびHfからなる群から選択される1種以上であり、
Fe含有量についての累計頻度95%以上のグリッドにおけるM2含有量のバラツキσM2が2.8以上である請求項1〜4のいずれかに記載の軟磁性圧粉磁心の製造方法。
The soft magnetic alloy is a Fe-M2-B-C soft magnetic alloy,
M2 is one or more selected from the group consisting of Nb, Cu, Zr and Hf,
The method for manufacturing a soft magnetic powder core according to any one of claims 1 to 4, wherein the variation? M2 of the M2 content in the grid with a cumulative frequency of 95% or more of the Fe content is 2.8 or more.
請求項1〜6のいずれかに記載の製造方法によって得られる軟磁性圧粉磁心であって、相対密度が0.90以上であることを特徴とする軟磁性圧粉磁心。   A soft magnetic dust core obtained by the method according to any one of claims 1 to 6, wherein the relative density is 0.90 or more.
JP2017236616A 2017-12-11 2017-12-11 Manufacturing method of soft magnetic powder magnetic core and soft magnetic powder magnetic core Active JP7035494B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017236616A JP7035494B2 (en) 2017-12-11 2017-12-11 Manufacturing method of soft magnetic powder magnetic core and soft magnetic powder magnetic core

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017236616A JP7035494B2 (en) 2017-12-11 2017-12-11 Manufacturing method of soft magnetic powder magnetic core and soft magnetic powder magnetic core

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019106414A true JP2019106414A (en) 2019-06-27
JP7035494B2 JP7035494B2 (en) 2022-03-15

Family

ID=67061567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017236616A Active JP7035494B2 (en) 2017-12-11 2017-12-11 Manufacturing method of soft magnetic powder magnetic core and soft magnetic powder magnetic core

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7035494B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021085050A (en) * 2019-11-26 2021-06-03 セイコーエプソン株式会社 Particle coating method
CN113053610A (en) * 2019-12-27 2021-06-29 Tdk株式会社 Soft magnetic alloy powder, magnetic core, magnetic component, and electronic device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3728100B1 (en) 2017-12-19 2023-09-06 3M Innovative Properties Company Confined-space davit

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07145442A (en) * 1993-03-15 1995-06-06 Alps Electric Co Ltd Soft magnetic alloy compact and its production
JPH10270226A (en) * 1997-03-26 1998-10-09 Masaaki Yagi Powder-molded magnetic core and manufacture therefor
US20090206975A1 (en) * 2006-06-19 2009-08-20 Dieter Nuetzel Magnet Core and Method for Its Production
JP2014005492A (en) * 2012-06-22 2014-01-16 Daido Steel Co Ltd Fe-BASED ALLOY COMPOSITION
JP2017034091A (en) * 2015-07-31 2017-02-09 Jfeスチール株式会社 Production method of soft magnetic dust core and soft magnetic dust core
JP2017185508A (en) * 2016-04-04 2017-10-12 Jfeスチール株式会社 Amorphous alloy ribbon
JP6237853B1 (en) * 2016-09-30 2017-11-29 Tdk株式会社 Soft magnetic alloy
JP2018142601A (en) * 2017-02-27 2018-09-13 Tdk株式会社 Soft magnetic alloy
JP2019094552A (en) * 2017-11-28 2019-06-20 Tdk株式会社 Manufacturing method of soft magnetic powder magnetic core, and soft magnetic powder magnetic core

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07145442A (en) * 1993-03-15 1995-06-06 Alps Electric Co Ltd Soft magnetic alloy compact and its production
JPH10270226A (en) * 1997-03-26 1998-10-09 Masaaki Yagi Powder-molded magnetic core and manufacture therefor
US20090206975A1 (en) * 2006-06-19 2009-08-20 Dieter Nuetzel Magnet Core and Method for Its Production
JP2009541986A (en) * 2006-06-19 2009-11-26 ファキュウムシュメルゼ ゲーエムベーハー ウント コンパニー カーゲー Magnet core and manufacturing method thereof
JP2014005492A (en) * 2012-06-22 2014-01-16 Daido Steel Co Ltd Fe-BASED ALLOY COMPOSITION
JP2017034091A (en) * 2015-07-31 2017-02-09 Jfeスチール株式会社 Production method of soft magnetic dust core and soft magnetic dust core
JP2017185508A (en) * 2016-04-04 2017-10-12 Jfeスチール株式会社 Amorphous alloy ribbon
JP6237853B1 (en) * 2016-09-30 2017-11-29 Tdk株式会社 Soft magnetic alloy
JP2018142601A (en) * 2017-02-27 2018-09-13 Tdk株式会社 Soft magnetic alloy
JP2019094552A (en) * 2017-11-28 2019-06-20 Tdk株式会社 Manufacturing method of soft magnetic powder magnetic core, and soft magnetic powder magnetic core

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021085050A (en) * 2019-11-26 2021-06-03 セイコーエプソン株式会社 Particle coating method
JP7388150B2 (en) 2019-11-26 2023-11-29 セイコーエプソン株式会社 Particle coating method
US11846020B2 (en) 2019-11-26 2023-12-19 Seiko Epson Corporation Particle coating method
CN113053610A (en) * 2019-12-27 2021-06-29 Tdk株式会社 Soft magnetic alloy powder, magnetic core, magnetic component, and electronic device

Also Published As

Publication number Publication date
JP7035494B2 (en) 2022-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6460276B1 (en) Soft magnetic alloys and magnetic parts
JP5537534B2 (en) Fe-based nanocrystalline alloy powder and manufacturing method thereof, and dust core and manufacturing method thereof
JP3771224B2 (en) Amorphous soft magnetic alloy powder and powder core and radio wave absorber using the same
CN104067358B (en) The manufacture method of compressed-core, coil component and compressed-core
US10991495B2 (en) Soft magnetic alloy and magnetic component
TWI626666B (en) Soft magnetic alloy and magnetic parts
US11817245B2 (en) Soft magnetic powder
JP6530164B2 (en) Nanocrystalline soft magnetic alloy powder and dust core using the same
JP5305126B2 (en) Soft magnetic powder, method of manufacturing a dust core, dust core, and magnetic component
JP2010209409A (en) Method for producing amorphous soft magnetic alloy powder, amorphous soft magnetic alloy powder, and formed body using the same
JP2019106414A (en) Method for manufacturing soft magnetic powder-compact magnetic core and soft magnetic powder-compact magnetic core
TW201817895A (en) Soft magnetic alloy and magnetic device
JP6245394B1 (en) Soft magnetic alloy
KR20200108402A (en) Soft magnetic alloy and magnetic device
JPWO2016140350A1 (en) Manufacturing method of magnetic refrigeration module
JP6245392B1 (en) Soft magnetic alloy
JP2003059710A (en) Dust core
JP6245393B1 (en) Soft magnetic alloy
JPH0294406A (en) Dust core
JP6926992B2 (en) Manufacturing method of soft magnetic dust core and soft magnetic dust core
JP6260667B1 (en) Soft magnetic alloy
TWI820323B (en) Amorphous alloy thin strip, amorphous alloy powder, nanocrystalline alloy dust core and method for manufacturing nanocrystalline alloy dust core
JP6237853B1 (en) Soft magnetic alloy
JP6972968B2 (en) Manufacturing method of soft magnetic powder magnetic core and soft magnetic powder magnetic core
US11037711B2 (en) Soft magnetic alloy powder, method for producing same, and dust core using soft magnetic alloy powder

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200827

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210614

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210629

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210827

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220201

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220214

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7035494

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150