JP7020119B2 - 軟磁気特性に優れたFe系非晶質合金及びFe系非晶質合金薄帯 - Google Patents
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一方、特許文献3では、Fe、Coからの少なくとも1種で70~90%、残部がB、C、Pからの少なくとも1種及び不可避的不純物からなり、さらに、Fe、Coの含有量を、Niでその3/4まで、V、Cr、Mn、Cu、Mo、Nb、Ta、Wでその1/4まで代替でき、又、B、C、Pの含有量を、Siでその3/5まで、Alでその1/3まで代替できる合金成分が提案されている。
(1) 本発明は、原子%で、Feを76.00%以上、Bを10.0%以上14.0%以下、Siを4.0%以上8.0%以下、Cを1.0%以上4.0%以下、Mnを0.05%以上2.00%以下、Moを0.005%以上3.000%以下含有し、残部が不可避的不純物からなり、磁束密度1.3T、周波数50Hzにおける鉄損(鉄損W 13/50 )が0.085W/kg以下、かつ、飽和磁束密度が1.50T以上であることを特徴とする軟磁気特性に優れたFe系非晶質合金に関する。
(2) 本発明は、原子%で、Feを76.00%以上、Bを10.0%以上14.0%以下、Siを4.0%以上8.0%以下、Cを1.0%以上4.0%以下、Mnを0.05%以上2.00%以下、Moを0.005%以上3.000%以下含有し、かつ、前記B、Si、C、Mn、Moの合計含有量が18.20%以上22.50%以下であり、残部が不可避的不純物からなり、磁束密度1.3T、周波数50Hzにおける鉄損(鉄損W 13/50 )が0.085W/kg以下、かつ、飽和磁束密度が1.50T以上であることを特徴とする軟磁気特性に優れたFe系非晶質合金に関する。
(3)本発明は、Ni、Cr、Coのうち少なくとも1種以上で、(1)または(2)に記載のFe系非晶質合金のFeを10.0原子%以下の範囲で、代替することを特徴とする軟磁気特性に優れたFe系非晶質合金に関する。
(4) 本発明は、(1)~(3)のいずれか一項に記載のFe系非晶質合金からなることを特徴とする軟磁気特性に優れたFe系非晶質合金薄帯に関する。
本実施形態のFe系非晶質合金の特徴は、Fe、B、Si、C合金において、これら構成元素の含有量を最適化することで鉄損が極めて低くなる成分範囲を見出し、さらに、最適量のMnおよびMoを含有することによって、鉄損(鉄損W13/50)が安定して0.085W/kg以下となることを実現したことにある。また、本実施形態のFe系非晶質合金は、ベースであるFeの一部をNi、Cr、Coで代替することで、更なる軟磁気特性の改善を実現したことにある。なお、ここでいう鉄損W13/50とは、単板での鉄損測定において磁束密度1.3T、周波数50Hzにおける鉄損である。
上述の方法により、Fe系非晶質合金粉末を得ることができる。
(実施例1)
以下の表1に示す各種成分の合金をアルゴン雰囲気中で溶解し、単ロ-ル装置で鋳造して薄帯を作製した。鋳造雰囲気は大気中であった。そして、得られた薄帯について軟磁気特性を調査した。なお、使用した単ロ-ル装置は、直径300mmの銅合金製冷却ロ-ル、試料溶解用の高周波電源、先端にスロットノズルが付いている石英ルツボ等から構成される。
鉄損および飽和磁束密度の測定結果は6箇所でのデ-タの最大値を、表1に示した。
試料No.24はC含有量が下限の1.0原子%を下回り鉄損が増加した例であり、試料No.25はC含有量が上限の4.0原子%を上回り鉄損が増加した例である。
試料No.26はMn含有量が望ましい範囲の下限0.05原子%を下回り鉄損が増加した例であり、試料No.27はMn含有量が望ましい範囲の上限2.00原子%を上回り鉄損が増加した例である。
試料No.28はMo含有量が望ましい範囲の下限0.005原子%を下回り鉄損が増加した例であり、試料No.29はMo含有量が望ましい範囲の上限3.000原子%を上回り鉄損が増加した例である。
表1のNo.1に示す合金について、Feの一部をNi、Cr、Coの少なくとも1種で代替した各種成分の合金を用いて、実施例1と同様の装置、条件により薄帯を作製した。なお、用いた合金の具体的な成分については、Ni、Cr、Coについてのみを表2に示した。結果として、得られた薄帯の板厚、板幅、および長さはそれぞれ、約25μm、20mm、およそ50mであった。得られた薄帯の飽和磁束密度及び鉄損について評価した。これらの特性評価に用いた試料の採取方法及び測定条件は、実施例1と同じであった。その測定結果を表2に示す。なお、表2での表示要領は、表1の場合と同様である。
また、試料No.30~36は、X線回折測定において明確な回折ピークが観察されず、非晶質であることが確認された。
表1のNo.7に示す合金について、Feの一部をNi、Cr,Coの少なくとも1種で代替した各種成分の合金を用いて、実施例1と同様の装置、条件により薄帯を作製した。なお、用いた合金の具体的な成分については、Ni、Cr、Coについてのみを表3に示した。結果として、得られた薄帯の板厚、板幅、長さはそれぞれ、約25μm、20mm、およそ50mであった。得られた薄帯の飽和磁束密度及び鉄損について評価した。これらの特性評価に用いた試料の採取方法及び測定条件は、実施例1と同じであった。その測定結果を、表3に示す。なお、表3での表示要領は、表1の場合と同様である。
また、試料No.37~43は、X線回折測定において明確な回折ピークが観察されず、非晶質であることが確認された。
Claims (4)
- 原子%で、Feを76.00%以上、Bを10.0%以上14.0%以下、Siを4.0%以上8.0%以下、Cを1.0%以上4.0%以下、Mnを0.05%以上2.00%以下、Moを0.005%以上3.000%以下含有し、残部が不可避的不純物からなり、
磁束密度1.3T、周波数50Hzにおける鉄損(鉄損W 13/50 )が0.085W/kg以下、かつ、飽和磁束密度が1.50T以上であることを特徴とする軟磁気特性に優れたFe系非晶質合金。 - 原子%で、Feを76.00%以上、Bを10.0%以上14.0%以下、Siを4.0%以上8.0%以下、Cを1.0%以上4.0%以下、Mnを0.05%以上2.00%以下、Moを0.005%以上3.000%以下含有し、かつ、前記B、Si、C、Mn、Moの合計含有量が18.20%以上22.50%以下であり、残部が不可避的不純物からなり、
磁束密度1.3T、周波数50Hzにおける鉄損(鉄損W 13/50 )が0.085W/kg以下、かつ、飽和磁束密度が1.50T以上であることを特徴とする軟磁気特性に優れたFe系非晶質合金。 - Ni、Cr、Coのうち少なくとも1種以上で、請求項1または請求項2に記載のFe系非晶質合金のFeを10.0原子%以下の範囲で、代替することを特徴とする軟磁気特性に優れたFe系非晶質合金。
- 請求項1~請求項3のいずれか一項に記載のFe系非晶質合金からなることを特徴とする軟磁気特性に優れたFe系非晶質合金薄帯。
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