JP4310480B2 - アモルファス合金組成物 - Google Patents
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Description
Fe、Si、B、Fe75P25、Cuの原料をそれぞれ下記の表1に記載の本発明の実施例1〜14、及び比較例1〜5の合金組成となるようそれぞれ秤量し、アルミナ坩堝の中に入れて高周波誘導加熱装置の真空チャンバー内に配置して真空引きを行い、その後減圧Ar雰囲気中で高周波誘導加熱により溶解して母合金を作製した。この母合金を単ロール液体急冷法にて処理し、種々の厚さを持つ幅約3mm、長さ約5mの連続薄帯を作製した。これらの薄帯の冷却速度が最も遅くなる急冷時に銅ロールと接触していない薄帯の面をX線回折法で評価することにより、それぞれの薄帯について最大厚さtmaxを測定した。最大厚さtmaxが大きくなることは遅い冷却速度でもアモルファス構造が得られ、高いアモルファス形成能を有することを意味している。また完全にアモルファス単相である厚さ20μmのときの薄帯について、振動試料型磁力計(VSM:Vibrating-Sample Magnetometer)により飽和磁束密度(Bs)を、直流BHトレーサーにより保磁力Hc評価した。熱処理は、Ar雰囲気中で行うこととし、熱処理条件は、ガラス遷移を有する組成についてはガラス遷移温度Tgより30℃低温で5分間、またガラス遷移が存在しない組成については400℃で30分間とした。本発明の実施例1〜14、及び比較例1〜5の組成におけるアモルファス合金組成物の飽和磁束密度Bs、保磁力Hc、最大厚さtmax及びその薄帯幅の測定結果をそれぞれ表1に示す。
Fe、Si、B、Fe75P25、Cuの原料をそれぞれ下記の表2に記載の本発明の実施例15〜42及び比較例6〜14の合金組成となるようそれぞれ秤量し、アルミナ坩堝の中に入れて高周波誘導加熱装置の真空チャンバー内に配置して真空引きを行い、その後減圧Ar雰囲気中で高周波誘導加熱により溶解して母合金を作製した。この母合金を単ロール液体急冷法にて処理し、種々の厚さを持つ幅約3mm、長さ約5mの連続薄帯を作製した。これらの薄帯の冷却速度が最も遅くなる急冷時に銅ロールと接触していない薄帯の面をX線回折法で評価することにより、それぞれの薄帯について最大厚さtmaxを測定した。また、それぞれの試料について30μmの薄帯も形成し、同様にして、X線回折法で評価することにより、アモルファス相であるか結晶相であるかの判定もした。加えて、作製した薄帯について飽和磁束密度Bsも測定した。但し、最大厚さtmaxが20μm未満でアモルファス単相の薄帯ができない試料については、アモルファスの特性を反映しないため、VSMによる測定は行わない。本発明の実施例15〜42、及び比較例6〜14の組成におけるアモルファス合金組成物薄帯の飽和磁束密度Bs、最大厚さtmax、薄帯幅及び30μm薄帯のX線回折の測定結果をそれぞれ表2に示す。
Fe、Si、B、Fe75P25、Cuの原料をそれぞれ下記の表3に記載した本発明の実施例43〜49及び比較例15、16の合金組成となるようそれぞれ秤量し、アルミナ坩堝の中に入れて高周波誘導加熱装置の真空チャンバー内に配置して真空引きを行い、その後減圧Ar雰囲気中で高周波誘導加熱により溶解して母合金を作製した。この母合金を単ロール液体急冷法にて処理し、厚さ約30μm、幅約3mm、長さ約5mの連続薄帯を作製した。これらの薄帯の冷却速度が最も遅くなる急冷時に銅ロールと接触していない薄帯の面をX線回折法で評価することにより、それぞれの薄帯について最大厚さtmaxを測定した。また、作製した薄帯について飽和磁束密度Bsも測定した。本発明の実施例43〜49、比較例15、16の組成におけるアモルファス合金組成物薄帯のX線回折、飽和磁束密度Bs、薄帯の厚さ及び密着曲げの評価結果をそれぞれ表3に示す。
Fe、Si、B、Fe75P25、Cu、Nb、Al、Ga、Fe80C20の原料をそれぞれ下記の表4に記載の本発明の実施例50〜52及び比較例17〜20の合金組成となるようそれぞれ秤量し、アルミナ坩堝の中に入れて高周波誘導加熱装置の真空チャンバー内に配置して真空引きを行い、その後減圧Ar雰囲気中で高周波誘導加熱により溶解して母合金を作製した。この母合金を銅鋳型鋳造法にて直径1〜3mmの円柱状の穴を持つ銅鋳型に鋳込み、種々の直径で長さ約15mmの棒状試料を作製した。これら棒状試料の断面をX線回折法にて評価することにより、それぞれの棒状試料について最大直径dmaxを測定した。加えて、完全にアモルファス単相からなる棒状試料を用いて、DSCによりガラス遷移温度Tg、結晶化温度Txの測定から過冷却液体領域ΔTxを算出する一方、VSMにより飽和磁束密度Bsを測定した。ただし1mm以上のアモルファス単相の棒状の試料が作製できない合金については厚さ20μmの薄帯にて飽和磁束密度Bsを測定した。本発明の実施例50〜52及び比較例17〜20の組成におけるアモルファス合金組成物の飽和磁束密度Bs、過冷却液体領域ΔTx及び最大直径dmaxの測定結果をそれぞれ表4に示す。
Fe、Co、Ni、Si、B、Fe75P25、Cu、Nbの原料をそれぞれ下記の表5に記載の本発明の実施例53〜62及び比較例21〜23の合金組成となるようそれぞれ秤量し、アルミナ坩堝の中に入れて高周波誘導加熱装置の真空チャンバー内に配置して真空引きを行い、その後減圧Ar雰囲気中で高周波誘導加熱により溶解して母合金を作製した。この母合金を銅鋳型鋳造法にて直径1mm、長さ15mmの円柱状の穴を持つ銅鋳型に鋳込み、棒状試料を作製した。これら棒状試料の断面をX線回折法にて評価することにより、アモルファス単相であるか結晶相であるかの判断をした。また完全にアモルファス単相からなる棒状試料を用いて、DSCによりガラス遷移温度Tg、結晶化温度Txの測定から過冷却液体領域ΔTxを算出する一方、VSMにより飽和磁束密度Bsを測定した。本発明の実施例53〜62及び比較例21〜23の組成におけるアモルファス合金組成物の飽和磁束密度Bs、過冷却液体領域ΔTx及び直径1mmの棒状試料の断面のX線回折の測定結果をそれぞれ表5に示す。
Fe、Si、B、Fe75P25、Cu、Nb、Fe80C20の原料をそれぞれ下記の表6に記載の本発明の実施例63〜66及び比較例24の合金組成となるようそれぞれ秤量し、アルミナ坩堝の中に入れて高周波誘導加熱装置の真空チャンバー内に配置して真空引きを行い、その後減圧Ar雰囲気中で高周波誘導加熱により溶解して母合金を作製した。この母合金を銅鋳型鋳造法にて直径1〜4mmの円柱状の穴を持つ銅鋳型に鋳込み、種々の直径で長さ約15mmの棒状試料を作製した。これら棒状試料の断面をX線回折法にて評価することにより、アモルファス単相であるか結晶相であるかの判断をした。加えて、完全にアモルファス単相からなる棒状試料を用いて、DSCによりガラス遷移温度Tg、結晶化温度Txの測定から過冷却液体領域ΔTxを算出する一方、VSMにより飽和磁束密度Bsを測定した。ただし1mm以上のアモルファス単相の棒状の試料が作製できない合金については厚さ20μmの薄帯にて飽和磁束密度Bsを測定した。本発明の実施例63〜66及び比較例24の組成におけるアモルファス合金組成物の飽和磁束密度Bs、過冷却液体領域ΔTx及び最大直径dmaxの測定結果をそれぞれ表6に示す。
Fe、Co、Si、B、Fe75P25、Cu、Nb、Fe80C20、V、Ti、Mn、Sn、Zn、Y、Zr、Hf、Nb、Ta、Mo、W、La、Nd、Sm、Gd、Dy、MM(ミッシュメタル)の原料をそれぞれ下記の表7に記載の本発明の実施例67〜98及び比較例25の合金組成となるようそれぞれ秤量し、アルミナ坩堝の中に入れて高周波誘導加熱装置の真空チャンバー内に配置して真空引きを行い、その後減圧Ar雰囲気中で高周波誘導加熱により溶解して母合金を作製した。この母合金を銅鋳型鋳造法にて直径1〜4mmの円柱状の穴を持つ銅鋳型に鋳込み、種々の直径で長さ約15mmの棒状試料を作製した。これら棒状試料の断面をX線回折法にて評価することにより、アモルファス単相であるか結晶相であるかの判断をした。加えて、完全にアモルファス単相からなる棒状試料を用いて、DSCによりガラス遷移温度Tg、結晶化温度Txの測定から過冷却液体領域ΔTxを算出する一方、VSMにより飽和磁束密度Bsを測定した。ただし1mm以上のアモルファス単相の棒状の試料が作製できない合金については厚さ20μmの薄帯にて飽和磁束密度Bsを測定した。本発明の実施例67〜98及び比較例25の組成におけるアモルファス合金組成物の飽和磁束密度Bs、過冷却液体領域ΔTx及び最大直径dmaxの測定結果をそれぞれ表7に示す。
工業的にはより幅の広い連続薄帯が有用となるので、さらに幅広の試料を作製した。一般に薄帯の幅が広くなると液急冷速度が減少するため最大厚さtmaxは小さくなる。Fe、Si、B、Fe75P25、Cu、Fe80C20、Nbの原料を表8に記載の本発明の実施例99〜106及び比較例26〜29の合金組成となるようそれぞれ秤量し、アルミナ坩堝の中に入れて高周波誘導加熱装置の真空チャンバー内に配置して真空引きを行い、その後減圧Ar雰囲気中で高周波誘導加熱により溶解して母合金を作製した。この母合金を単ロール液体急冷法にて種々の厚さを持つ幅約5〜10mm、長さ5mの連続薄帯を作製した。これらの薄帯の冷却速度が最も遅くなる急冷時に銅ロールと接触していない薄帯の面をX線回折法で評価することにより、それぞれの薄帯について最大厚さtmaxを測定した。また完全にアモルファス単相からなる薄帯を用いて、VSMにより飽和磁束密度Bsを測定した。本発明の実施例99〜106及び比較例26〜29の組成におけるアモルファス合金組成物の飽和磁束密度Bs、最大厚さtmax、薄帯幅の測定結果をそれぞれ表8に示す。
Fe、Si、B、Fe75P25、Cu、Fe80C20、Nb、Al、Gaの原料を表9に記載の本発明の実施例107及び108並びに比較例30〜32の合金組成となるようそれぞれ秤量し、アルミナ坩堝の中に入れて高周波誘導加熱装置の真空チャンバー内に配置して真空引きを行い、その後減圧Ar雰囲気中で高周波誘導加熱により溶解して母合金を作製した。この母合金を用いて通常、厚板の作製に用いられる双ロール急冷装置を用い、幅5mm、厚さ0.5mmの板状試料を作製した。これら板状試料の断面をX線回折法にて評価することにより、アモルファス単相であるか結晶相であるかの判断をした。また完全にアモルファス単相からなる板状試料を用いて、VSMにより飽和磁束密度Bsを測定した。ただしアモルファス単相の板状の試料が作製できない合金については厚さ20μmの薄帯にて飽和磁束密度Bsを測定した。本発明の実施例107及び108並びに比較例30〜32の組成におけるアモルファス合金組成物の飽和磁束密度Bsと板状試料の断面のX線回折の測定結果をそれぞれ表9に示す。
Fe、Si、B、Fe75P25、Cu、Fe80C20、Nb、Al、Gaの原料を表10に記載の本発明の実施例109及び110並びに比較例33〜35の合金組成となるようそれぞれ秤量し、アルミナ坩堝の中に入れて高周波誘導加熱装置の真空チャンバー内に配置して真空引きを行い、その後減圧Ar雰囲気中で高周波誘導加熱により溶解して母合金を作製した。この母合金を用いて図7に示すような外形2mmの板の中心に外形1mm、長さ5mmの棒が垂直に配置されてなる形状を有するように一体に形成された試料と、図8に示すような外径10mm、内径6mm、厚さ1mmのリング形状の試料を銅鋳型鋳造法にて作製した。これらの試料については、それぞれをメノウ乳鉢で粉砕した粉末をX線回折法にて評価することにより、アモルファス単相であるか結晶相であるかの判断をした。また完全にアモルファス単相からなる図8形状の試料を用いて、VSMにより飽和磁束密度Bsを測定した。ただしアモルファス単相の試料が作製できない合金については厚さ20μmの薄帯にて飽和磁束密度Bsを測定した。本発明の実施例109及び110並びに比較例33〜35の組成におけるアモルファス合金組成物の飽和磁束密度Bsと図7、8に示す形状の試料のX線回折の測定結果をそれぞれ表10に示す。
2 小孔
3 石英ノズル
4 高周波コイル
5 棒形状の型
6 銅製金型
Claims (4)
- アモルファス合金組成物FeaBbSicPxCuyであって、73≦a≦85at%、9.65≦b≦22at%、9.65≦b+c≦24.75at%、0.25≦x≦5at%、0≦y≦0.35at%、及び0≦y/x≦0.5であり、厚さが30μm以上300μm以下の薄帯形状を有するアモルファス合金組成物。
- アモルファス合金組成物FeaBbSicPxCuyであって、73≦a≦85at%、9.65≦b≦22at%、9.65≦b+c≦24.75at%、0.25≦x≦5at%、0≦y≦0.35at%、及び0≦y/x≦0.5であり、厚さ0.5mm以上の板状又は外形1mm以上の棒状の形状を有するアモルファス合金組成物。
- アモルファス合金組成物FeaBbSicPxCuyであって、73≦a≦85at%、9.65≦b≦22at%、9.65≦b+c≦24.75at%、0.25≦x≦5at%、0≦y≦0.35at%、及び0≦y/x≦0.5であり、厚さ1mm以上の板状又は棒状の部位を一部に有する所定形状のアモルファス合金組成物。
- 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のアモルファス合金組成物であって、Bの2at%以下をCで置換してなるアモルファス合金組成物。
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