JP3228427B2 - 超微結晶軟磁性合金 - Google Patents
超微結晶軟磁性合金Info
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- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
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- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/147—Alloys characterised by their composition
- H01F1/153—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
- H01F1/15333—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals containing nanocrystallites, e.g. obtained by annealing
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高周波トランス、チョー
クコイル、可飽和リアクトル等に用いられる磁心材に好
適な非対称性の小さいB-Hカーブ特性を有する超微結晶
軟磁性合金に関するものである。
クコイル、可飽和リアクトル等に用いられる磁心材に好
適な非対称性の小さいB-Hカーブ特性を有する超微結晶
軟磁性合金に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、高周波トランス、チョークコイ
ル、可飽和リアクトル等にはフェライト、ケイ素鋼、パ
ーマロイ等が用いられていた。フェライトは渦電流損が
小さい等の利点を活かし、主として高周波トランス、チ
ョークコイル等に使用されているが、飽和磁束密度が低
く、温度特性も悪い等の問題点がある。けい素鋼は飽和
磁束密度は高いが軟磁気特性、特に高周波における透磁
率、磁心損失が劣っている。パーマロイの高周波磁気特
性はケイ素鋼より優れているが、耐衝撃性が悪く衝撃に
より高周波特性が容易に劣化する。近年、従来の磁心材
料に比べ高周波磁気特性に優れる非晶質合金が注目され
一部実用化されている。非晶質合金は主としてFe系とCo
系に大別され、Fe系の非晶質合金は飽和磁束密度が高
く、材料コストがCo系に比べ安価であるという利点があ
るが、一般に高周波においてCo系非晶質合金より磁心損
失が大きく、透磁率も低い。また、磁歪が著しく大き
く、磁心として使用した場合うなりが生じたり、含浸や
コーティング等を行うと著しく特性が劣化する。これに
対してCo系非晶質合金は高周波における磁心損失が小さ
く、透磁率も高いが、磁心損失や透磁率の経時変化が大
きく、飽和磁束密度も十分でない。さらには高価なCoを
主原料とするため価格的な不利は免れない。このような
問題点を解決した合金を、本出願人は特開平１−７９３
４２号にて提案した。この合金は、一般式： （Fe1-aMa）100-x-y-z-α-βAxSiyBzM'αM''β（原子
％） （但し、MはCo及び／又はNi、AはCu及びAuからなる群か
ら選ばれた少なくとも１種の元素、M'はNb、V、W、Ta、
Zr、Hf、Ti及びMoからなる群から選ばれた少なくとも１
種の元素、M''はCr、Mn、Ru、Rh、Pd及びPtからなる群
から選ばれた少なくとも１種の元素、a、x、y、z、α及
びβはそれぞれ0≦a≦0.5、0.1≦x≦3、0≦y≦30、0≦z
≦25、5≦y＋z≦30、0.1≦α≦30、0≦β≦10）により
表される組成を有し、組織の少なくとも５０％が500オンク
゛ストローム以下の平均粒径を有する微細な結晶粒からな
り、飽和磁束密度が高く、高周波における透磁率、磁心
損失に優れる。
ル、可飽和リアクトル等にはフェライト、ケイ素鋼、パ
ーマロイ等が用いられていた。フェライトは渦電流損が
小さい等の利点を活かし、主として高周波トランス、チ
ョークコイル等に使用されているが、飽和磁束密度が低
く、温度特性も悪い等の問題点がある。けい素鋼は飽和
磁束密度は高いが軟磁気特性、特に高周波における透磁
率、磁心損失が劣っている。パーマロイの高周波磁気特
性はケイ素鋼より優れているが、耐衝撃性が悪く衝撃に
より高周波特性が容易に劣化する。近年、従来の磁心材
料に比べ高周波磁気特性に優れる非晶質合金が注目され
一部実用化されている。非晶質合金は主としてFe系とCo
系に大別され、Fe系の非晶質合金は飽和磁束密度が高
く、材料コストがCo系に比べ安価であるという利点があ
るが、一般に高周波においてCo系非晶質合金より磁心損
失が大きく、透磁率も低い。また、磁歪が著しく大き
く、磁心として使用した場合うなりが生じたり、含浸や
コーティング等を行うと著しく特性が劣化する。これに
対してCo系非晶質合金は高周波における磁心損失が小さ
く、透磁率も高いが、磁心損失や透磁率の経時変化が大
きく、飽和磁束密度も十分でない。さらには高価なCoを
主原料とするため価格的な不利は免れない。このような
問題点を解決した合金を、本出願人は特開平１−７９３
４２号にて提案した。この合金は、一般式： （Fe1-aMa）100-x-y-z-α-βAxSiyBzM'αM''β（原子
％） （但し、MはCo及び／又はNi、AはCu及びAuからなる群か
ら選ばれた少なくとも１種の元素、M'はNb、V、W、Ta、
Zr、Hf、Ti及びMoからなる群から選ばれた少なくとも１
種の元素、M''はCr、Mn、Ru、Rh、Pd及びPtからなる群
から選ばれた少なくとも１種の元素、a、x、y、z、α及
びβはそれぞれ0≦a≦0.5、0.1≦x≦3、0≦y≦30、0≦z
≦25、5≦y＋z≦30、0.1≦α≦30、0≦β≦10）により
表される組成を有し、組織の少なくとも５０％が500オンク
゛ストローム以下の平均粒径を有する微細な結晶粒からな
り、飽和磁束密度が高く、高周波における透磁率、磁心
損失に優れる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この特開平１
−７９３４２号にて提案した合金のB-Hカーブが、原点
からシフトし非対称になる場合があることを知るに至っ
た。このような非対称のB-Hカーブ特性を示す合金を高
周波トランス、チョークコイル、可飽和リアクトル等に
用いた場合、動作が不安定になり、電気機器に組み込ん
だとき信頼性が劣るという問題がある。特に、可飽和リ
アクトルに用いた場合は角形性の劣化や保磁力の増大が
起こり好ましくない。そこで、本発明は上記従来技術の
問題点を改良した高周波トランス、チョークコイル、可
飽和リアクトル等に用いられる磁心材に好適な非対称性
の小さいB-Hカーブ特性を有する超微結晶軟磁性合金を
提供することを課題とする。
−７９３４２号にて提案した合金のB-Hカーブが、原点
からシフトし非対称になる場合があることを知るに至っ
た。このような非対称のB-Hカーブ特性を示す合金を高
周波トランス、チョークコイル、可飽和リアクトル等に
用いた場合、動作が不安定になり、電気機器に組み込ん
だとき信頼性が劣るという問題がある。特に、可飽和リ
アクトルに用いた場合は角形性の劣化や保磁力の増大が
起こり好ましくない。そこで、本発明は上記従来技術の
問題点を改良した高周波トランス、チョークコイル、可
飽和リアクトル等に用いられる磁心材に好適な非対称性
の小さいB-Hカーブ特性を有する超微結晶軟磁性合金を
提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上記問題点
について鋭意研究を進めた結果、超微結晶軟磁性合金中
のC、P、S、Al、O、N含有量がB-Hカーブの非対称性に影
響を与えることを知見した。そしてさらに検討を進めた
結果、これらの元素を特定の量以下に規制することによ
り超微結晶軟磁性合金のB-Hカーブの非対称性を小さく
することができることを知見するにいたった。本発明は
以上の知見に基づきなされたものであり、 一般式： （Ｆｅ１−ａＭａ）100−ｘ−ｙ―ｚ―α―βＡｘＳｉ
ｙＢｚＭ’αＭ’’β（原子％） （但し、ＭはCo及び／又はNi、ＡはCu及びAuからなる郡
から選ばれた少なくとも一種の元素、Ｍ’はNb,V,W,Ta,
Zr,Hf,Ti及びMoからなる群から選ばれた少なくとも１種
の元素、Ｍ’’はCr,Mn,Ru,Rh,Pd及びPtからなる群から
選ばれた少なくとも１種の元素、a,x,y,z,α及びβはそ
れぞれ０≦ａ≦０．５、０．１≦ｘ≦３、０≦ｙ≦３
０、０≦ｚ≦２５、５≦ｙ＋ｚ≦３０、０．１≦α≦３
０、０≦β≦１０を満たす。）で示される組成からな
り、５００オングストローム以下の平均粒径を有する結
晶粒が組織の少なくとも５０％を占める超微結晶軟磁性
合金において、不可避的に含有するＣが０．０６ｗｔ％
以下、Ｐが０．０３ｗｔ％以下、Ｓが０．００３ｗｔ％
以下、Ａｌが０．０６ｗｔ％以下、Ｏが５００ｐｐｍ以
下、Ｎが７０ｐｐｍ以下となすことによって、原点から
のシフト量が１mＯｅ以下である非対称性の小さいＢ−
Ｈカーブ特性を有する超微結晶軟磁性合金である。以
下、本発明について詳細に説明する。本発明において、
合金中に不可避的に含まれるC、P、S、Al、O、N含有量
をそれぞれ上記のように規制することにより非対称性の
小さいＢ−Ｈカーブ特性が得られる。この理由は明確と
はなっていないが、C、P、S、Al、O、およびNの含有量
が多いと合金表面に磁気的にハードな結晶層が生成し、
この結果Ｂ−Ｈカーブが非対称になるものと推測され
る。本発明に係わる超微結晶軟磁性合金において、結晶
粒の平均粒径を５００オングストローム以下とするの
は、この範囲で特に優れた磁気特性が得られるからであ
る。特に、５０〜２００オングストロームの範囲が望ま
しい。また、平均粒径が５００オングストローム以下の
結晶粒は合金中の５０％以上を占めていればよく、非晶
質の部分が残存した組織であってもよい。本発明におい
て特に一般式、 （Ｆｅ1-aＭa）100-ｘ-ｙ-ｚ-α-βＡxＳｉyＢzＭ’α
Ｍ’’β（原子％） （但し、ＭはCo及び／又はNi、ＡはCu及びAuからなる群
から選ばれた少なくとも１種の元素、Ｍ’はNb、V、W、
Ta、Zr、Hf、Ti及びMoからなる群から選ばれた少なくと
も１種の元素、Ｍ’’はCr、Mn、Ru、Rh、Pd及びPtから
なる群から選ばれた少なくとも１種の元素、a、x、y、
z、α及びβはそれぞれ0≦ａ≦0.5、0.1≦x≦3、0≦y≦
30、0≦z≦25、5≦y＋z≦30、0.1≦α≦30、0≦β≦1
0）により表される組成を有する超微結晶軟磁性合金が
優れた軟磁気特性を示す。Ｆｅは0〜0.5の範囲でCo及び
／又はNiで置換することができる。高透磁率、低損失の
良好な磁気特性とするために添加量aは0〜0.5原子％に
限定される。ＡはCu及びAuからなる群から選ばれた少な
くとも１種の元素である。その含有量ｘは0.1〜3原子％
であり、0.1原子％より少ないと添加により磁心損失が
増加し、一方、3原子％より多いと磁心損失が未添加の
ものよりかえって大きくなる。また、Ａは結晶の核を形
成する効果や化合物相形成を抑制する効果もある。Ｍ’
はＡとの複合添加により析出する結晶粒を微細化する作
用を有するものであり、Nb、V、W、Ta、Zr、Hf、Ti及び
Moからなる群から選ばれた少なくとも１種の元素であ
る。M'の含有量αは0.1〜30原子％である。0.1原子％未
満だと結晶粒微細化の効果が不十分であり、30原子％を
越えると飽和磁束密度の著しい低下を招く。Ｍ’’はC
r、Mn、Ru、Rh、Pd及びPtからなる選ばれた少なくとも
１種の元素であり、耐食性を改善したり、磁気異方性や
磁歪を調整したりするために添加できるものであるが、
その含有量は10原子％以下である。含有量が10原子％を
越えると飽和磁束密度の著しい低下を招くからである。
Si及びBは、合金の微細化に特に有効な元素である。本
発明の超微結晶軟磁性合金は、好ましくは一旦Si及びB
の添加効果により非晶質合金とした後で熱処理により微
細結晶粒を形成させることにより得られる。Si及びBの
含有量y及びzの限定理由は、yが30原子％以下、zが25原
子％以下、y＋zが5〜30原子％でないと結晶粒の微細化
効果が十分でなく、また、飽和磁束密度の著しい減少が
あるからである。また、一般式、 Ｆｅ100−ｘ―α―βＢｘＭαＭ’β（原子％） （但し、ＭはNb,V,W,Ta,Zr,Hf,Ti及びMoからなる群から
選ばれた少なくとも１種の元素、Ｍ’はCr,Mn,Ru,Rh,Pd
及びPtからなる群から選ばれた少なくとも１種の元素、
x、α及びβはそれぞれ０．５≦ｘ≦２５、０．１≦α
≦３０、０≦β≦１０を満たす。）により表される組成
も高飽和磁束密度を有し、本発明合金にとって望まし
い。この組成の場合、Bの添加効果により一旦非晶質合
金とした後で熱処理により微細結晶粒を形成させる。X
が0.5原子％以下だと結晶粒の微細化効果が十分でな
く、25原子％を越えると飽和磁束密度の著しい減少があ
り好ましくない。Ｍ’は結晶粒を微細化する作用を有す
るものであり、Nb、V、W、Ta、Zr、Hf、Ti及びMoからな
る群から選ばれた少なくとも１種の元素である。Ｍ’の
含有量αは0.1〜30原子％である。0.1原子％未満だと結
晶粒微細化の効果が不十分であり、30原子％を越えると
飽和磁束密度の著しい低下を招く。Ｍ’’はCr、Mn、R
u、Rh、Pd及びPtからなる群から選ばれた少なくとも１
種の元素であり、耐食性を改善したり磁気異方性や磁歪
を調整したりするために添加できるものであるが、その
含有量は10原子％以下である。含有量が10原子％を越え
ると飽和磁束密度の著しい低下を招く。なお、本発明合
金は、前記特開平１−７９３４２号に記載される製造方
法に依って製造することができる。
について鋭意研究を進めた結果、超微結晶軟磁性合金中
のC、P、S、Al、O、N含有量がB-Hカーブの非対称性に影
響を与えることを知見した。そしてさらに検討を進めた
結果、これらの元素を特定の量以下に規制することによ
り超微結晶軟磁性合金のB-Hカーブの非対称性を小さく
することができることを知見するにいたった。本発明は
以上の知見に基づきなされたものであり、 一般式： （Ｆｅ１−ａＭａ）100−ｘ−ｙ―ｚ―α―βＡｘＳｉ
ｙＢｚＭ’αＭ’’β（原子％） （但し、ＭはCo及び／又はNi、ＡはCu及びAuからなる郡
から選ばれた少なくとも一種の元素、Ｍ’はNb,V,W,Ta,
Zr,Hf,Ti及びMoからなる群から選ばれた少なくとも１種
の元素、Ｍ’’はCr,Mn,Ru,Rh,Pd及びPtからなる群から
選ばれた少なくとも１種の元素、a,x,y,z,α及びβはそ
れぞれ０≦ａ≦０．５、０．１≦ｘ≦３、０≦ｙ≦３
０、０≦ｚ≦２５、５≦ｙ＋ｚ≦３０、０．１≦α≦３
０、０≦β≦１０を満たす。）で示される組成からな
り、５００オングストローム以下の平均粒径を有する結
晶粒が組織の少なくとも５０％を占める超微結晶軟磁性
合金において、不可避的に含有するＣが０．０６ｗｔ％
以下、Ｐが０．０３ｗｔ％以下、Ｓが０．００３ｗｔ％
以下、Ａｌが０．０６ｗｔ％以下、Ｏが５００ｐｐｍ以
下、Ｎが７０ｐｐｍ以下となすことによって、原点から
のシフト量が１mＯｅ以下である非対称性の小さいＢ−
Ｈカーブ特性を有する超微結晶軟磁性合金である。以
下、本発明について詳細に説明する。本発明において、
合金中に不可避的に含まれるC、P、S、Al、O、N含有量
をそれぞれ上記のように規制することにより非対称性の
小さいＢ−Ｈカーブ特性が得られる。この理由は明確と
はなっていないが、C、P、S、Al、O、およびNの含有量
が多いと合金表面に磁気的にハードな結晶層が生成し、
この結果Ｂ−Ｈカーブが非対称になるものと推測され
る。本発明に係わる超微結晶軟磁性合金において、結晶
粒の平均粒径を５００オングストローム以下とするの
は、この範囲で特に優れた磁気特性が得られるからであ
る。特に、５０〜２００オングストロームの範囲が望ま
しい。また、平均粒径が５００オングストローム以下の
結晶粒は合金中の５０％以上を占めていればよく、非晶
質の部分が残存した組織であってもよい。本発明におい
て特に一般式、 （Ｆｅ1-aＭa）100-ｘ-ｙ-ｚ-α-βＡxＳｉyＢzＭ’α
Ｍ’’β（原子％） （但し、ＭはCo及び／又はNi、ＡはCu及びAuからなる群
から選ばれた少なくとも１種の元素、Ｍ’はNb、V、W、
Ta、Zr、Hf、Ti及びMoからなる群から選ばれた少なくと
も１種の元素、Ｍ’’はCr、Mn、Ru、Rh、Pd及びPtから
なる群から選ばれた少なくとも１種の元素、a、x、y、
z、α及びβはそれぞれ0≦ａ≦0.5、0.1≦x≦3、0≦y≦
30、0≦z≦25、5≦y＋z≦30、0.1≦α≦30、0≦β≦1
0）により表される組成を有する超微結晶軟磁性合金が
優れた軟磁気特性を示す。Ｆｅは0〜0.5の範囲でCo及び
／又はNiで置換することができる。高透磁率、低損失の
良好な磁気特性とするために添加量aは0〜0.5原子％に
限定される。ＡはCu及びAuからなる群から選ばれた少な
くとも１種の元素である。その含有量ｘは0.1〜3原子％
であり、0.1原子％より少ないと添加により磁心損失が
増加し、一方、3原子％より多いと磁心損失が未添加の
ものよりかえって大きくなる。また、Ａは結晶の核を形
成する効果や化合物相形成を抑制する効果もある。Ｍ’
はＡとの複合添加により析出する結晶粒を微細化する作
用を有するものであり、Nb、V、W、Ta、Zr、Hf、Ti及び
Moからなる群から選ばれた少なくとも１種の元素であ
る。M'の含有量αは0.1〜30原子％である。0.1原子％未
満だと結晶粒微細化の効果が不十分であり、30原子％を
越えると飽和磁束密度の著しい低下を招く。Ｍ’’はC
r、Mn、Ru、Rh、Pd及びPtからなる選ばれた少なくとも
１種の元素であり、耐食性を改善したり、磁気異方性や
磁歪を調整したりするために添加できるものであるが、
その含有量は10原子％以下である。含有量が10原子％を
越えると飽和磁束密度の著しい低下を招くからである。
Si及びBは、合金の微細化に特に有効な元素である。本
発明の超微結晶軟磁性合金は、好ましくは一旦Si及びB
の添加効果により非晶質合金とした後で熱処理により微
細結晶粒を形成させることにより得られる。Si及びBの
含有量y及びzの限定理由は、yが30原子％以下、zが25原
子％以下、y＋zが5〜30原子％でないと結晶粒の微細化
効果が十分でなく、また、飽和磁束密度の著しい減少が
あるからである。また、一般式、 Ｆｅ100−ｘ―α―βＢｘＭαＭ’β（原子％） （但し、ＭはNb,V,W,Ta,Zr,Hf,Ti及びMoからなる群から
選ばれた少なくとも１種の元素、Ｍ’はCr,Mn,Ru,Rh,Pd
及びPtからなる群から選ばれた少なくとも１種の元素、
x、α及びβはそれぞれ０．５≦ｘ≦２５、０．１≦α
≦３０、０≦β≦１０を満たす。）により表される組成
も高飽和磁束密度を有し、本発明合金にとって望まし
い。この組成の場合、Bの添加効果により一旦非晶質合
金とした後で熱処理により微細結晶粒を形成させる。X
が0.5原子％以下だと結晶粒の微細化効果が十分でな
く、25原子％を越えると飽和磁束密度の著しい減少があ
り好ましくない。Ｍ’は結晶粒を微細化する作用を有す
るものであり、Nb、V、W、Ta、Zr、Hf、Ti及びMoからな
る群から選ばれた少なくとも１種の元素である。Ｍ’の
含有量αは0.1〜30原子％である。0.1原子％未満だと結
晶粒微細化の効果が不十分であり、30原子％を越えると
飽和磁束密度の著しい低下を招く。Ｍ’’はCr、Mn、R
u、Rh、Pd及びPtからなる群から選ばれた少なくとも１
種の元素であり、耐食性を改善したり磁気異方性や磁歪
を調整したりするために添加できるものであるが、その
含有量は10原子％以下である。含有量が10原子％を越え
ると飽和磁束密度の著しい低下を招く。なお、本発明合
金は、前記特開平１−７９３４２号に記載される製造方
法に依って製造することができる。
【０００５】
【実施例】以下本発明を実施例に従って説明するが、本
発明はこれら実施例の範囲に限定されるものではない。 （実施例１）原子％でCu1%、Nb3%、Si13.5%、B9%、残部
実質的にFeからなる組成の母合金を準備した。この合金
のC、P、S、Al、O、N含有量を分析した結果、C;0.0061w
t%、P;0.005wt%、S;0.0004wt%、Al;0.006wt%、O;113pp
m、N;65ppmであった。この母合金を用いて単ロール法に
より、幅5mm、厚さ19μmの非晶質合金薄帯を作製した。
次に、この本発明に係る非晶質合金薄帯を巻回してトロ
イダル巻磁心を作製し、窒素ガス雰囲気中で、1時間、
磁路方向に10 Oeの磁場を印加しながら結晶化熱処理を
施した。その後直流B-Hカーブを求めた。その結果を図
１に示す。比較例として、前記実施例と異なる原料から
なる原子％でCu1%、Nb3%、Si13.5%、B9%、残部実質的に
Feからなる組成の母合金を準備した。この合金のC、P、
S、Al、O、N含有量を分析した結果、C;0.09wt%、P;0.05
wt%、S;0.0046wt%、Al;0.08wt%、O;538ppm、N;75ppmで
あった。次に、前記実施例と同様な方法で巻磁心を作
製、熱処理を行い、直流B-Hカーブを求めた。その結果
を図２に示す。なお、熱処理後、透過電子顕微鏡による
組織観察の結果、本発明合金及び比較合金ともに平均粒
径200オングストロームの超微結晶粒が組織の大部分を
占めていた。次に、図１及び図２より非対称性の度合を
示すシフト量Hsf、および保磁力Hcを求めた。なお、シ
フト量Hsfは、図１および図２に示したHc1、Hc2を用い
次のように定義した。 Hsf=｜(Hc1＋Hc2)｜／2 また、保磁力Hcは、以下のように定義した。 Hc=(Hc1−Hc2)／2 図１に示した本発明合金のB-Hカーブのシフト量Hsfは0.
1mOeであるのに対し、図２に示した比較合金のHsfは5.5
mOeであり、本発明合金が非対称性の極めて小さいB-Hカ
ーブ特性を示すことが確認された。また、本発明合金の
保磁力Hcは8.9mOeHcであるのに対し、比較合金の保磁力
Hcは11.3mOeでり、比較合金の保磁力が本発明合金より
高くなっていることが確認された。 （実施例２）種々の原料を用いて溶解を行い、表１の本
発明例の欄に示す組成の母合金を作製した。
発明はこれら実施例の範囲に限定されるものではない。 （実施例１）原子％でCu1%、Nb3%、Si13.5%、B9%、残部
実質的にFeからなる組成の母合金を準備した。この合金
のC、P、S、Al、O、N含有量を分析した結果、C;0.0061w
t%、P;0.005wt%、S;0.0004wt%、Al;0.006wt%、O;113pp
m、N;65ppmであった。この母合金を用いて単ロール法に
より、幅5mm、厚さ19μmの非晶質合金薄帯を作製した。
次に、この本発明に係る非晶質合金薄帯を巻回してトロ
イダル巻磁心を作製し、窒素ガス雰囲気中で、1時間、
磁路方向に10 Oeの磁場を印加しながら結晶化熱処理を
施した。その後直流B-Hカーブを求めた。その結果を図
１に示す。比較例として、前記実施例と異なる原料から
なる原子％でCu1%、Nb3%、Si13.5%、B9%、残部実質的に
Feからなる組成の母合金を準備した。この合金のC、P、
S、Al、O、N含有量を分析した結果、C;0.09wt%、P;0.05
wt%、S;0.0046wt%、Al;0.08wt%、O;538ppm、N;75ppmで
あった。次に、前記実施例と同様な方法で巻磁心を作
製、熱処理を行い、直流B-Hカーブを求めた。その結果
を図２に示す。なお、熱処理後、透過電子顕微鏡による
組織観察の結果、本発明合金及び比較合金ともに平均粒
径200オングストロームの超微結晶粒が組織の大部分を
占めていた。次に、図１及び図２より非対称性の度合を
示すシフト量Hsf、および保磁力Hcを求めた。なお、シ
フト量Hsfは、図１および図２に示したHc1、Hc2を用い
次のように定義した。 Hsf=｜(Hc1＋Hc2)｜／2 また、保磁力Hcは、以下のように定義した。 Hc=(Hc1−Hc2)／2 図１に示した本発明合金のB-Hカーブのシフト量Hsfは0.
1mOeであるのに対し、図２に示した比較合金のHsfは5.5
mOeであり、本発明合金が非対称性の極めて小さいB-Hカ
ーブ特性を示すことが確認された。また、本発明合金の
保磁力Hcは8.9mOeHcであるのに対し、比較合金の保磁力
Hcは11.3mOeでり、比較合金の保磁力が本発明合金より
高くなっていることが確認された。 （実施例２）種々の原料を用いて溶解を行い、表１の本
発明例の欄に示す組成の母合金を作製した。
【表１】 これらの合金のC、P、S、Al、O、N含有量を分析した結
果、表１に示すようにC;0.06wt%以下、P;0.03wt%以下、
S;0.003wt%以下、Al;0.06wt%以下、O;500ppm以下、N;70
ppm以下であった。この母合金を用いて単ロール法によ
り、幅10mm、厚さ18μmの非晶質合金薄帯を作製した。
次に、この非晶質合金薄帯を巻回しトロイダル巻磁心を
作製し、窒素ガス雰囲気中で、1時間、磁路方向に10 Oe
の磁場を印加して熱処理した。比較例として表１の比較
例の欄に示す組成を有する母合金を作製し、上記と同一
の方法で巻磁心を作製し、熱処理を行った。尚、熱処理
後、透過電子顕微鏡による組織観察を行った結果、本発
明合金及び比較合金ともに平均粒径約200オングストロ
ームの超微結晶粒が組織の大部分を占めていた。表１か
らわかるように本発明合金はB-Hカーブのシフト量Hsfが
1mOe以下と著しく小さいが、本発明で規定したC、P、
S、Al、O、Nの含有量を越える比較合金はいずれもHsfが
1mOe以上でB-Hカーブの非対称性が大きい。
果、表１に示すようにC;0.06wt%以下、P;0.03wt%以下、
S;0.003wt%以下、Al;0.06wt%以下、O;500ppm以下、N;70
ppm以下であった。この母合金を用いて単ロール法によ
り、幅10mm、厚さ18μmの非晶質合金薄帯を作製した。
次に、この非晶質合金薄帯を巻回しトロイダル巻磁心を
作製し、窒素ガス雰囲気中で、1時間、磁路方向に10 Oe
の磁場を印加して熱処理した。比較例として表１の比較
例の欄に示す組成を有する母合金を作製し、上記と同一
の方法で巻磁心を作製し、熱処理を行った。尚、熱処理
後、透過電子顕微鏡による組織観察を行った結果、本発
明合金及び比較合金ともに平均粒径約200オングストロ
ームの超微結晶粒が組織の大部分を占めていた。表１か
らわかるように本発明合金はB-Hカーブのシフト量Hsfが
1mOe以下と著しく小さいが、本発明で規定したC、P、
S、Al、O、Nの含有量を越える比較合金はいずれもHsfが
1mOe以上でB-Hカーブの非対称性が大きい。
【０００６】
【発明の効果】本発明によれば、非対称性の小さいB-H
カーブ特性を有する超微結晶軟磁性合金を得ることがで
きるためその効果には著しいものがある。
カーブ特性を有する超微結晶軟磁性合金を得ることがで
きるためその効果には著しいものがある。
【図１】本発明合金の直流Ｂ−Ｈカーブを示す図であ
る。
る。
【図２】比較合金の直流Ｂ−Ｈカーブを示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22C 38/00 - 38/60 H01F 1/14
Claims (2)
- 【請求項１】 一般式： （Ｆｅ１−ａＭａ）100−ｘ−ｙ―ｚ―α―βＡｘＳｉ
ｙＢｚＭ’αＭ’’β（原子％） （但し、ＭはCo及び／又はNi、ＡはCu及びAuからなる郡
から選ばれた少なくとも一種の元素、Ｍ’はNb,V,W,Ta,
Zr,Hf,Ti及びMoからなる群から選ばれた少なくとも１種
の元素、Ｍ’’はCr,Mn,Ru,Rh,Pd及びPtからなる群から
選ばれた少なくとも１種の元素、a,x,y,z,α及びβはそ
れぞれ０≦ａ≦０．５、０．１≦ｘ≦３、０≦ｙ≦３
０、０≦ｚ≦２５、５≦ｙ＋ｚ≦３０、０．１≦α≦３
０、０≦β≦１０を満たす。）で示される組成からな
り、５００オングストローム以下の平均粒径を有する結
晶粒が組織の少なくとも５０％を占める超微結晶軟磁性
合金において、不可避的に含有するＣが０．０６ｗｔ％
以下、Ｐが０．０３ｗｔ％以下、Ｓが０．００３ｗｔ％
以下、Ａｌが０．０６ｗｔ％以下、Ｏが５００ｐｐｍ以
下、Ｎが７０ｐｐｍ以下となすことによって、原点から
のシフト量が１mＯｅ以下である非対称性の小さいＢ−
Ｈカーブ特性を有することを特徴とする超微結晶軟磁性
合金。 - 【請求項２】 一般式： Ｆｅ100−ｘ―α―βＢｘＭαＭ’β（原子％） （但し、ＭはNb,V,W,Ta,Zr,Hf,Ti及びMoからなる群から
選ばれた少なくとも１種の元素、Ｍ’はCr,Mn,Ru,Rh,Pd
及びPtからなる群から選ばれた少なくとも１種の元素、
x、α及びβはそれぞれ０．５≦ｘ≦２５、０．１≦α
≦３０、０≦β≦１０を満たす。）で示される組成から
なり、５００オングストローム以下の平均粒径を有する
結晶粒が組織の少なくとも５０％を占める超微結晶軟磁
性合金において、不可避的に含有するＣが０．０６ｗｔ
％以下、Ｐが０．０３ｗｔ％以下、Ｓが０．００３ｗｔ
％以下、Ａｌが０．０６ｗｔ％以下、Ｏが５００ｐｐｍ
以下、Ｎが７０ｐｐｍ以下となすことによって、原点か
らのシフト量が１mＯｅ以下である非対称性の小さいＢ
−Ｈカーブ特性を有することを特徴とする超微結晶軟磁
性合金。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27363791A JP3228427B2 (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 超微結晶軟磁性合金 |
| DE19924230986 DE4230986C2 (de) | 1991-09-16 | 1992-09-16 | Nanokristalline, weichmagnetische Legierung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27363791A JP3228427B2 (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 超微結晶軟磁性合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05117818A JPH05117818A (ja) | 1993-05-14 |
| JP3228427B2 true JP3228427B2 (ja) | 2001-11-12 |
Family
ID=17530472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27363791A Expired - Lifetime JP3228427B2 (ja) | 1991-09-16 | 1991-10-22 | 超微結晶軟磁性合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3228427B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107887097A (zh) * | 2016-09-29 | 2018-04-06 | 精工爱普生株式会社 | 软磁性粉末、压粉磁芯、磁性元件及电子设备 |
| CN107887093A (zh) * | 2016-09-29 | 2018-04-06 | 精工爱普生株式会社 | 软磁性粉末、压粉磁芯、磁性元件及电子设备 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3389972B2 (ja) * | 1993-06-18 | 2003-03-24 | 日立金属株式会社 | Ｂ−ｈループの非対称性を改善したナノ結晶合金薄帯ならびに磁心およびナノ結晶合金薄帯の製造方法 |
-
1991
- 1991-10-22 JP JP27363791A patent/JP3228427B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107887097A (zh) * | 2016-09-29 | 2018-04-06 | 精工爱普生株式会社 | 软磁性粉末、压粉磁芯、磁性元件及电子设备 |
| CN107887093A (zh) * | 2016-09-29 | 2018-04-06 | 精工爱普生株式会社 | 软磁性粉末、压粉磁芯、磁性元件及电子设备 |
| CN107887093B (zh) * | 2016-09-29 | 2022-05-10 | 精工爱普生株式会社 | 软磁性粉末、压粉磁芯、磁性元件及电子设备 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05117818A (ja) | 1993-05-14 |
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