JPH07258728A - Production of iron-base fine crystal soft magnetic alloy - Google Patents

Production of iron-base fine crystal soft magnetic alloy

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JPH07258728A
JPH07258728A JP7018291A JP1829195A JPH07258728A JP H07258728 A JPH07258728 A JP H07258728A JP 7018291 A JP7018291 A JP 7018291A JP 1829195 A JP1829195 A JP 1829195A JP H07258728 A JPH07258728 A JP H07258728A
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JP
Japan
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heat treatment
temperature
alloy
atomic
soft magnetic
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Application number
JP7018291A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Odakawa
健 二 小田川
Kouji Tsuzukiyama
山 浩 二 続
Hiroshi Watanabe
辺 洋 渡
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Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Original Assignee
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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Publication date
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets 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
    • H01F1/14Magnets 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
    • H01F1/147Alloys characterised by their composition
    • H01F1/153Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
    • H01F1/15308Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals based on Fe/Ni

Abstract

PURPOSE:To produce the iron-base fine crystal soft magnetic alloy having high magnetic permeability and low magnetic core loss by heat treating iron-base amorphous alloy under the prescribed condition. CONSTITUTION:An iron-base amorphous alloy of about <=30% crystal phase content which is obtained by a melt quenching method of single roll method, etc., is heat treated. The alloy preferably contains 0.1-3 atomic % Cu, 1-10% at least one kind among Nb, Mo, W, Ta, Ti, Zr, Hf, 0-25% Si, 0-20% B, in particular, the general equation, Fe100-x-y-z-aCuxSiyBzMa (in the equation M is Nb, Mo, W, Ta, 0.5<=x<=2%, 5<=y<=20%, 5<=z<=11%, 14<=y+z<=25%, 0.5<=y/z<=3, 2<=a<=5%) is preferably satisfied. Further, the heat treatment conditions are as follows: 0.5<=GAMMAH<=300 deg.C/min (GAMMAH: temp. rising rate); 450 deg.C<=TAUA<=700 deg.C (TA: heat treatment temp.); 5min<=tA<=24hr (tA: heat treatment time); 0.5(-)GAMMAC(-)300 deg.C/min (GAMMAC: temp. lowering rate) and C02<=4% (C02: residual oxygen concentration in the atmosphere).

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の技術分野】本発明は、たとえば各種トランス、
チョークコイル、可飽和リアクトル、磁気ヘッドなどの
用途に好適に用いられる、優れた磁気特性を有するFe
基微細結晶軟磁性合金の製造方法に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to various transformers,
Fe, which has excellent magnetic properties and is suitable for use in choke coils, saturable reactors, magnetic heads, etc.
The present invention relates to a method for producing a base fine crystal soft magnetic alloy.

【0002】[0002]

【発明の技術的背景】近年、特に各種トランス、チョー
クコイル、可飽和リアクトル、磁気ヘッドなどの磁心材
料として、低磁心損失かつ低磁歪であるFe基軟磁性合
金が種々開発されている。
BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, various Fe-based soft magnetic alloys having low core loss and low magnetostriction have been developed as magnetic core materials for various transformers, choke coils, saturable reactors, magnetic heads, and the like.

【0003】このような軟磁性合金としては、たとえ
ば、特公平4−4393号公報には、 一般式:(Fe1-w w 100-X-Y-Z-a CuX SiY
Z ' a (ただし、MはCoおよび/またはNiであり、M'
Nb,W,Ta,Zr,Hf,Ti,Moからなる群か
ら選ばれた少なくとも1種の元素であり、w,x,y,
zおよびaは、それぞれ、0≦w≦0.5、0.1≦x
≦3、0≦y≦30、0≦z≦25、5≦y+z≦3
0、0.1≦a≦30を満たす。)で表される組成を有
し、組織の少なくとも50%が1000Å以下の平均粒
径を有する微細な結晶粒からなり、残部が実質的に非晶
質であるような合金は、低磁心損失かつ低磁歪の軟磁性
合金であることが示されている。
As such a soft magnetic alloy, for example, Japanese Patent Publication No. 4-4393 discloses a general formula: (Fe 1-w M w ) 100-XYZa Cu X Si Y B
Z M a (where M is Co and / or Ni, M is at least one element selected from the group consisting of Nb, W, Ta, Zr, Hf, Ti and Mo, w, x, y,
z and a are 0 ≦ w ≦ 0.5 and 0.1 ≦ x, respectively.
≦ 3, 0 ≦ y ≦ 30, 0 ≦ z ≦ 25, 5 ≦ y + z ≦ 3
0, 0.1 ≦ a ≦ 30 is satisfied. ), A composition in which at least 50% of the structure is composed of fine crystal grains having an average grain size of 1000Å or less, and the balance is substantially amorphous, has a low core loss and It has been shown to be a soft magnetic alloy with low magnetostriction.

【0004】また、上記のような組成を有する微細結晶
軟磁性合金のうち、M' がNb,W,Ta,Moからな
る群から選ばれた少なくとも1種の元素であり、w,
x,y,zおよびaが、w=0、0.5≦x≦2、5≦
y≦20、5≦z≦11、14≦y+z≦25、2≦a
≦5を満たす微細結晶軟磁性合金は、特に高い飽和磁束
密度を有し、低磁心損失かつ低磁歪の軟磁性合金である
ことが、特公平4−4393号公報、”吉沢,山内:日
本応用磁気学会誌,13,231(1989)”、”吉沢,山内:日
本金属学会誌,53,241(1989)”および”Y.Yoshizawa an
d K.Yamauchi:Matterial Science and Engineering,A13
3,176(1991)”に示された実験データにより明らかであ
る。
[0004] Among the microcrystalline soft magnetic alloy having the above composition, at least one element M 'is selected Nb, W, Ta, from the group consisting of Mo, w,
x, y, z and a are w = 0, 0.5 ≦ x ≦ 2, 5 ≦
y ≦ 20, 5 ≦ z ≦ 11, 14 ≦ y + z ≦ 25, 2 ≦ a
The fine crystalline soft magnetic alloy satisfying ≦ 5 is a soft magnetic alloy having a particularly high saturation magnetic flux density, low core loss and low magnetostriction, which is disclosed in Japanese Patent Publication No. 4-4393, “Yoshizawa, Yamauchi: Japanese application. The Magnetics Society of Japan, 13 , 231 (1989) "," Yoshizawa, Yamauchi: The Japan Institute of Metals, 53 , 241 (1989) "and" Y. Yoshizawa an
d K. Yamauchi: Matterial Science and Engineering , A13
3, 176 (1991) ”.

【0005】一方、上記のような組成を有する微細結晶
軟磁性合金の基本的な製造方法は、特開平3−2190
09号公報に開示されており、この微細結晶軟磁性合金
の製造方法は、上述した組成の溶湯を急冷することによ
り非晶質合金とする工程と、得られた非晶質合金に熱処
理を施し平均粒径が1000Å以下の微細な結晶粒を形
成する工程とからなっている。
On the other hand, the basic manufacturing method of the fine crystalline soft magnetic alloy having the above composition is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3190/1990.
The method for producing a fine crystalline soft magnetic alloy is disclosed in Japanese Patent Publication No. 09-09, in which a molten alloy having the above-described composition is rapidly cooled to form an amorphous alloy, and the obtained amorphous alloy is heat-treated. The process comprises forming fine crystal grains having an average grain size of 1000Å or less.

【0006】前記微細結晶軟磁性合金の製造方法におけ
る、溶湯を急冷して非晶質合金とする工程において、非
晶質合金の工業的な量産を容易にするために、 一般式 Fe100-x-y-z-aCuxSiyza (式中、Mは、Nb、Mo、W、Taからなる群より選
ばれる少なくとも1種の元素を示し、x、y、zおよび
aは、それぞれ0.5≦x≦2(原子%)、5≦y≦2
0(原子%)、5≦z≦11(原子%)、14≦y+z
≦25(原子%)、2≦a≦5(原子%)を満たす。)
で表される組成を有し、かつ上記組成におけるyとzの
比(y/z)が0.5≦y/z≦3の範囲にある合金を
用いることを、本出願人が特願平5−207677号に
おいて提案した。
In order to facilitate industrial mass production of the amorphous alloy in the step of rapidly cooling the molten metal into the amorphous alloy in the method for producing the fine crystalline soft magnetic alloy, the general formula Fe 100-xyza is used. during Cu x Si y B z M a ( wherein, M is Nb, Mo, W, represents at least one element selected from the group consisting of Ta, x, y, z and a are, respectively 0.5 ≦ x ≦ 2 (atomic%), 5 ≦ y ≦ 2
0 (atomic%), 5 ≦ z ≦ 11 (atomic%), 14 ≦ y + z
It satisfies ≦ 25 (atomic%) and 2 ≦ a ≦ 5 (atomic%). )
The present applicant proposes to use an alloy having a composition represented by the following formula and having a ratio of y and z (y / z) in the above composition in the range of 0.5 ≦ y / z ≦ 3. Proposed in No. 5-207677.

【0007】また前記特開平3−219009号公報に
は、微細な結晶粒を形成する工程における熱処理温度
(TA )および熱処理時間(tA )は、それぞれ、45
0≦T A ≦700(℃)、5分≦tA ≦24時間を満足
しなければならないことが示されている。
Further, in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-219090.
Is the heat treatment temperature in the process of forming fine crystal grains.
(TA) And heat treatment time (tA) Are 45
0 ≦ T A≤700 (° C), 5 minutes ≤tA<24 hours satisfied
It shows that you must do it.

【0008】Fe73.5Cu1 Nb3 Si13.59 で示さ
れる組成を有する非晶質合金から微細結晶軟磁性合金を
製造する際の、熱処理温度および熱処理時間に対する透
磁率および磁心損失の変化については、”吉沢、山内:
日本金属学会誌,55,588(1991)”において詳細に報告さ
れている。また、Fe73.5Cu1 Nb3 Si13.59
示される組成を有する非晶質合金を熱処理して微細な結
晶粒を形成した後に、250℃を超える温度で無磁場中
熱処理を行なうと、熱処理時間の増加にともない誘導異
方性が付与され、透磁率が減少することが、”吉沢,山
内:日本応用磁気学会誌,14,193(1990)”において報告
されている。上記の実験結果は、非晶質合金を結晶化さ
せるための熱処理工程の降温過程でも、誘導異方性が付
与され、透磁率が減少する可能性のあることを示唆して
いる。しかしながら、熱処理工程における降温速度と、
得られる微細結晶磁性合金の透磁率との関係については
開示されていない。
Regarding the changes in the magnetic permeability and the core loss with respect to the heat treatment temperature and the heat treatment time when the fine crystalline soft magnetic alloy is produced from the amorphous alloy having the composition represented by Fe 73.5 Cu 1 Nb 3 Si 13.5 B 9 , , "Yoshizawa, Yamauchi:
In the Journal of the Japan Institute of Metals, 55 , 588 (1991) ”, an amorphous alloy having a composition represented by Fe 73.5 Cu 1 Nb 3 Si 13.5 B 9 is heat-treated to obtain fine crystal grains. After the formation of heat treatment, heat treatment in a magnetic field at a temperature higher than 250 ° C gives induced anisotropy as the heat treatment time increases, and the magnetic permeability decreases. "Yoshizawa, Yamauchi: Japan Society for Applied Magnetics. Journal, 14 , 193 (1990) ”. The above experimental results show that induced anisotropy is imparted and magnetic permeability is reduced even in the temperature lowering process of the heat treatment process for crystallizing an amorphous alloy. However, the temperature decrease rate in the heat treatment step,
It does not disclose the relationship with the magnetic permeability of the obtained fine crystalline magnetic alloy.

【0009】さらに、微細な結晶を形成する工程におけ
る、熱処理雰囲気中の残留酸素濃度と、得られる微細結
晶軟磁性合金の透磁率との関係については、特開平2−
38520号公報に開示されている。この公報には、
Further, regarding the relationship between the residual oxygen concentration in the heat treatment atmosphere and the magnetic permeability of the obtained fine crystal soft magnetic alloy in the step of forming fine crystals, JP-A-2-
It is disclosed in Japanese Patent No. 38520. In this publication,

【0010】[0010]

【化1】 [Chemical 1]

【0011】(ただし、MはCo及び/又はNiであ
り、M’はNb、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種の元素であり、
M''はV、Cr、Mn、Al、Pt族、Se、Y、希土
元素、Au、Zn、Sn、Reからなる群から選ばれた
少なくとも1種の元素であり、XはC、Ge、P、G
a、Sb、In、Be、Asからなる群から選ばれた少
なくとも1種の元素であり、a、x、y、z、α、β及
びγはそれぞれ0≦a<0.5、0.1≦x<3、0≦
y<30、0≦z<24、0≦y+z≦35、0.1≦
α≦30、0≦β≦10及び0≦γ≦10を満たす。)
で表される組成を有する微細結晶軟磁性合金の透磁率
は、熱処理雰囲気中の残留酸素濃度の増加にともない減
少することが示されている。また、熱処理工程において
は、雰囲気中の残留酸素濃度が0.05%を超えると、
この合金の薄帯を用いて作製した巻磁心の表面は酸化さ
れることが示されている。しかし、熱処理雰囲気中の残
留酸素による磁心損失などへの影響については開示がな
く、熱処理雰囲気中の残留酸素濃度と得られる微細結晶
磁性合金の磁心損失との関係については不明な点が多
い。
(However, M is Co and / or Ni, and M'is Nb, W, Ta, Zr, Hf, Ti and Mo.
At least one element selected from the group consisting of
M ″ is at least one element selected from the group consisting of V, Cr, Mn, Al, Pt group, Se, Y, rare earth elements, Au, Zn, Sn, Re, and X is C, Ge. , P, G
It is at least one element selected from the group consisting of a, Sb, In, Be and As, and a, x, y, z, α, β and γ are 0 ≦ a <0.5 and 0.1, respectively. ≦ x <3, 0 ≦
y <30, 0 ≦ z <24, 0 ≦ y + z ≦ 35, 0.1 ≦
α ≦ 30, 0 ≦ β ≦ 10 and 0 ≦ γ ≦ 10 are satisfied. )
It has been shown that the magnetic permeability of the fine crystal soft magnetic alloy having the composition represented by the following formula decreases with an increase in the residual oxygen concentration in the heat treatment atmosphere. Further, in the heat treatment step, if the residual oxygen concentration in the atmosphere exceeds 0.05%,
It has been shown that the surface of a wound magnetic core produced using a ribbon of this alloy is oxidized. However, there is no disclosure about the influence of residual oxygen in the heat treatment atmosphere on the magnetic core loss, and there are many unclear points about the relationship between the residual oxygen concentration in the heat treatment atmosphere and the magnetic core loss of the obtained fine crystalline magnetic alloy.

【0012】なお、上記したような公知文献には、熱処
理工程における昇温速度と、得られる微細結晶軟磁性合
金の透磁率、磁心損失などの磁気特性との関係について
の開示は全く無い。
[0012] It should be noted that the above-mentioned known documents do not disclose the relationship between the temperature rising rate in the heat treatment step and the magnetic characteristics such as magnetic permeability and magnetic core loss of the obtained fine crystalline soft magnetic alloy.

【0013】本発明は、上記のような従来技術に鑑み、
鋭意検討した結果、Fe基非晶質合金を熱処理してFe
基微細結晶軟磁性合金を製造するに際して、熱処理温
度、熱処理時間、昇温速度、降温速度および残留酸素濃
度を特定の範囲にコントロールすると、透磁率が高く、
かつ磁心損失が低いFe基微細結晶軟磁性合金が得られ
ることを見出し本発明を完成するに至った。
The present invention has been made in view of the above prior art.
As a result of diligent study, Fe-based amorphous alloy was heat treated to produce Fe.
When producing a base fine crystal soft magnetic alloy, if the heat treatment temperature, heat treatment time, temperature rising rate, temperature lowering rate and residual oxygen concentration are controlled within a specific range, the magnetic permeability is high,
Further, they have found that an Fe-based fine crystalline soft magnetic alloy having a low magnetic core loss can be obtained, and completed the present invention.

【0014】[0014]

【発明の目的】本発明は、高い透磁率を有するととも
に、磁心損失が小さいFe基微細結晶軟磁性合金を工業
的に量産しうるようなFe基微細結晶軟磁性合金の製造
方法を提供することを目的としている。
It is an object of the present invention to provide a method for producing an Fe-based fine crystalline soft magnetic alloy which has a high magnetic permeability and is capable of industrially mass-producing an Fe-based fine crystalline soft magnetic alloy with a small magnetic core loss. It is an object.

【0015】[0015]

【発明の概要】本発明に係るFe基微細結晶軟磁性合金
の製造方法は、Fe基非晶質合金を熱処理してFe基微
細結晶軟磁性合金を製造するに際して、下記の条件で熱
処理を行うことを特徴としている; 昇温速度(ΓH ) :0.5≦ΓH ≦300℃/分 熱処理温度(TA ) :450≦TA ≦700℃ 熱処理時間(tA ) : 5分≦tA ≦24時間 降温速度(ΓC ) :0.5≦ΓC ≦300℃/分 雰囲気中の残留酸素濃度(CO2): CO2≦4% 本発明では、前記Fe基非晶質合金は、Cu、Nb、M
o、W、Ta、Ti、ZrおよびHfからなる群より選
ばれる少なくとも1種の元素を含むFe基非晶質合金で
あることが望ましい。なかでも、Cuを0.1ないし3
原子%、Nb、Mo、W、Ta、Ti、ZrおよびHf
からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素を1ない
し10原子%、Siを0ないし25原子%、およびBを
0ないし20原子%の量で含有するFe基非晶質合金で
あることが好ましく、 一般式:Fe100-x-y-z-a Cux Siy z a (式中、Mは、Nb,Mo,W,Taからなる群より選
ばれる少なくとも1種の元素を示し、x,y,zおよび
aは、それぞれ、0.5≦x≦2(原子%)、5≦y≦
20(原子%)、5≦z≦11(原子%)、14≦y+
z≦25(原子%)、0.5≦y/z≦3(原子比)、
2≦a≦5(原子%)を満たす)で表される組成を有す
るFe基非晶質合金であることが特に好ましい。
SUMMARY OF THE INVENTION In the method for producing an Fe-based fine crystalline soft magnetic alloy according to the present invention, when an Fe-based amorphous alloy is heat-treated to produce an Fe-based fine crystalline soft-magnetic alloy, heat treatment is performed under the following conditions. it is characterized in that; heating rate (Γ H): 0.5 ≦ Γ H ≦ 300 ℃ / min annealing temperature (T a): 450 ≦ T a ≦ 700 ℃ heat treatment time (t a): 5 min ≦ t A ≤ 24 hours Cooling rate (Γ C ): 0.5 ≤ Γ C ≤ 300 ° C / min Residual oxygen concentration in atmosphere ( CO2 ): CO2 ≤ 4% In the present invention, the Fe-based amorphous alloy is , Cu, Nb, M
It is desirable that the Fe-based amorphous alloy contains at least one element selected from the group consisting of o, W, Ta, Ti, Zr, and Hf. Among them, Cu is 0.1 to 3
Atomic%, Nb, Mo, W, Ta, Ti, Zr and Hf
It is preferable that the Fe-based amorphous alloy contains at least one element selected from the group consisting of 1 to 10 at%, Si at 0 to 25 at%, and B at 0 to 20 at%. general formula: Fe 100-xyza Cu x Si y B z M a ( wherein, M represents, Nb, Mo, W, represents at least one element selected from the group consisting of Ta, x, y, z and a is 0.5 ≦ x ≦ 2 (atomic%), 5 ≦ y ≦
20 (atomic%), 5 ≦ z ≦ 11 (atomic%), 14 ≦ y +
z ≦ 25 (atomic%), 0.5 ≦ y / z ≦ 3 (atomic ratio),
It is particularly preferable that the Fe-based amorphous alloy has a composition represented by 2 ≦ a ≦ 5 (atomic%).

【0016】本発明では、下記の条件で熱処理を行うこ
とが好ましい; 昇温速度(ΓH ) : 1≦ΓH ≦200℃/分 熱処理温度(TA ) :500≦TA ≦650℃ 熱処理時間(tA ) : 5分≦tA ≦6時間 降温速度(ΓC ) : 1≦ΓC ≦200℃/分 雰囲気中の残留酸素濃度(CO2): CO2≦4% さらに、本発明では、下記の条件で熱処理を行うことが
特に好ましい; 昇温速度(ΓH ) : 1≦ΓH ≦100℃/分 熱処理温度(TA ) :500≦TA ≦650℃ 熱処理時間(tA ) : 5分≦tA ≦6時間 降温速度(ΓC ) : 3≦ΓC ≦100℃/分 雰囲気中の残留酸素濃度(CO2): CO2≦0.5%
In the present invention, it is preferable to perform the heat treatment under the following conditions: Temperature rising rate (Γ H ): 1 ≦ Γ H ≦ 200 ° C./min Heat treatment temperature (T A ): 500 ≦ T A ≦ 650 ° C. Time (t A ): 5 minutes ≦ t A ≦ 6 hours Cooling rate (Γ C ): 1 ≦ Γ C ≦ 200 ° C./min Residual oxygen concentration in atmosphere (C O2 ): C O2 ≦ 4% Furthermore, the present invention So it is particularly preferable to perform the heat treatment under the following conditions: heating rate (Γ H): 1 ≦ Γ H ≦ 100 ℃ / min annealing temperature (T a): 500 ≦ T a ≦ 650 ℃ heat treatment time (t a ): 5 minutes ≤ t A ≤ 6 hours Cooling rate (Γ C ): 3 ≤ Γ C ≤ 100 ° C / minute Residual oxygen concentration in atmosphere ( CO2 ): CO2 ≤ 0.5%

【0017】[0017]

【発明の具体的な説明】以下、本発明に係るFe基微細
結晶軟磁性合金の製造方法について具体的に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The method for producing the Fe-based fine crystalline soft magnetic alloy according to the present invention will be specifically described below.

【0018】本発明では、特定の組成を有する非晶質合
金に、後述するような条件で加熱処理を行い、Fe基微
細結晶軟磁性合金を製造する。本発明で用いられる非晶
質合金は、Fe基非晶質合金であり、具体的には、C
u、Nb、Mo、W、Ta、Ti、ZrおよびHfから
なる群より選ばれる少なくとも1種の元素を含む合金で
ある。なかでも、得られる磁気特性(高透磁率、低磁心
損失)の面からCuを0.1ないし3原子%、Nb、M
o、W、Ta、Ti、ZrおよびHfからなる群より選
ばれる少なくとも1種の元素を1ないし10原子%、S
iを0ないし25原子%、およびBを0ないし20原子
%の量で含有するFe基非晶質合金であることが好まし
い。
In the present invention, an amorphous alloy having a specific composition is heat-treated under the conditions described below to produce a Fe-based fine crystal soft magnetic alloy. The amorphous alloy used in the present invention is a Fe-based amorphous alloy, specifically, C
It is an alloy containing at least one element selected from the group consisting of u, Nb, Mo, W, Ta, Ti, Zr and Hf. Among them, from the viewpoint of the obtained magnetic characteristics (high magnetic permeability and low core loss), Cu is 0.1 to 3 atomic%, Nb, M
1 to 10 atomic% of at least one element selected from the group consisting of o, W, Ta, Ti, Zr and Hf, S
A Fe-based amorphous alloy containing i in an amount of 0 to 25 atomic% and B in an amount of 0 to 20 atomic% is preferable.

【0019】本発明では、一般式:Fe100-x-y-z-a
x Siy z a (但し、上記一般式中、Mは、N
b,Mo,W,Taからなる群より選ばれる少なくとも
1種の元素を表わし、xは、0.5≦x≦2(原子%)
を満たし、yは、5≦y≦20(原子%)を満たし、z
は、5≦z≦11(原子%)を満たし、aは、2≦a≦
5(原子%)を満たす。また、xとyは、14≦y+z
≦25(原子%)を満たしており、かつ、yとzの比y
/z(原子比)は、0.5≦y/z≦3を満たしてい
る。)で表わされる組成を有するFe基非晶質合金であ
ることが磁気特性(高透磁率、低磁心損失)の優れた微
細結晶合金を得るために特に好ましい。
In the present invention, the general formula: Fe 100-xyza C
u x Si y B z M a ( where in the general formula, M is, N
represents at least one element selected from the group consisting of b, Mo, W and Ta, and x is 0.5 ≦ x ≦ 2 (atomic%)
And y satisfies 5 ≦ y ≦ 20 (atomic%), and z
Satisfies 5 ≦ z ≦ 11 (atomic%), and a is 2 ≦ a ≦
It satisfies 5 (atomic%). Also, x and y are 14 ≦ y + z
≦ 25 (atomic%) is satisfied, and the ratio y of y and z is y
/ Z (atomic ratio) satisfies 0.5 ≦ y / z ≦ 3. It is particularly preferable that the Fe-based amorphous alloy having the composition represented by the formula (1) is obtained in order to obtain a fine crystal alloy having excellent magnetic properties (high magnetic permeability and low magnetic core loss).

【0020】なお、本発明で用いられるFe基非晶質合
金は、必要により、上記一般式の組成に加えて、V,C
r,Mn,Co,Ni,Ti,Zr,Hf,C,Ge,
P,Ga,白金族元素,Auなどの元素を5原子%以下
の範囲で含んでいてもよい。また、O,N,Sなどの不
可避不純物は、得られるFe基微細結晶軟磁性合金の特
性が劣化しない程度であれば含有してもよい。
The Fe-based amorphous alloy used in the present invention may have V, C if necessary, in addition to the composition of the above general formula.
r, Mn, Co, Ni, Ti, Zr, Hf, C, Ge,
Elements such as P, Ga, platinum group elements, and Au may be contained in a range of 5 atomic% or less. Further, unavoidable impurities such as O, N and S may be contained as long as the characteristics of the obtained Fe-based fine crystal soft magnetic alloy are not deteriorated.

【0021】上記組成を有するFe基非晶質合金を製造
する方法としては、たとえば下記のような方法が挙げら
れる。まず上記のような組成の溶湯から、単ロール法、
双ロール法などの公知の液体急冷法により、リボン状、
線状、粉末状のFe基非晶質合金を形成する。単ロール
法などにより製造されるFe基非晶質合金リボンの板厚
は、通常5〜100μm程度であるが、板厚が25μm
以下のFe基非晶質合金リボンを加熱処理して得られる
Fe基微細結晶軟磁性合金は、高周波において使用され
る磁心材料として特に適している。
Examples of the method for producing the Fe-based amorphous alloy having the above composition include the following methods. First, from the molten metal of the above composition, single roll method,
By a known liquid quenching method such as the twin roll method, a ribbon shape,
A linear or powdery Fe-based amorphous alloy is formed. The plate thickness of the Fe-based amorphous alloy ribbon manufactured by the single roll method or the like is usually about 5 to 100 μm, but the plate thickness is 25 μm.
The Fe-based fine crystalline soft magnetic alloy obtained by heating the following Fe-based amorphous alloy ribbon is particularly suitable as a magnetic core material used at high frequencies.

【0022】本発明で用いられる熱処理に供せられるF
e基非晶質合金は、結晶相を含んでいてもよいが、Fe
基非晶質合金中の結晶含有率(xC )が30%以下であ
ると、熱処理により得られる微細結晶合金の微細組織が
均一となり優れた磁気特性を示すので、本発明ではFe
基非晶質合金の結晶含有率(xC )が30%以下である
ことが好ましい。ここで、本発明において結晶含有率
(xC )は、Fe基非晶質合金のX線回折パターンにお
いて、図2に示すように、結晶相からの回折ピークの面
積(SC )と非晶質相に起因したブロードな回折パター
ンの面積(SA )を用いて、 xC (%)=SC /(SC +SA )×100 として定義される。ただし、単ロール法で製造したFe
基非晶質合金薄帯の場合には、X線回折は、薄帯の自由
面側から測定するものとする。
F used for the heat treatment used in the present invention
The e-based amorphous alloy may contain a crystalline phase, but Fe
If the crystal content (x C ) in the base amorphous alloy is 30% or less, the fine structure of the fine crystalline alloy obtained by the heat treatment becomes uniform and excellent magnetic properties are exhibited.
The crystal content (x C ) of the base amorphous alloy is preferably 30% or less. Here, in the present invention, the crystal content (x C ) is the area of the diffraction peak from the crystalline phase (S C ) and the amorphous content as shown in FIG. 2 in the X-ray diffraction pattern of the Fe-based amorphous alloy. It is defined as x C (%) = S C / (S C + S A ) × 100 using the area (S A ) of the broad diffraction pattern due to the phase. However, Fe manufactured by the single roll method
In the case of the base amorphous alloy ribbon, the X-ray diffraction shall be measured from the free surface side of the ribbon.

【0023】単ロール法などで製造するFe基非晶質合
金薄帯の場合には、結晶含有率(x C )が30%を超え
ると、薄帯の機械的な強度が劣化するために、薄帯を自
動的に巻取ったり、薄帯をスリットしたりすることが困
難になり、各種トランスやチョークコイルなどに好適な
形状にFe基非晶質合金を加工するなどの熱処理の前工
程に不具合を生じる。
Fe-based amorphous compound produced by a single roll method or the like
In the case of a gold ribbon, the crystal content (x C) Is over 30%
Then, the mechanical strength of the ribbon will deteriorate, so
Difficult to dynamically wind or slit the ribbon
It becomes difficult and suitable for various transformers and choke coils.
Pretreatment of heat treatment such as processing Fe-based amorphous alloy into shape
It causes some trouble.

【0024】特に、工業的に安定したFe基微細結晶軟
磁性合金の量産を行うには、Fe基非晶質合金薄帯の結
晶含有率(xC )は、特に5%以下であることが好まし
く、0%であることが最も好ましい。上記組成を有する
Fe基非晶質合金を用い本発明の方法によりFe基微細
結晶軟磁性合金を製造すると、高い飽和磁束密度を有
し、低磁心損失かつ低磁歪であるFe基微細結晶軟磁性
合金の量産を可能にすることができる。また、上記のよ
うな組成を有する合金は、Fe基非晶質合金の工業的な
量産が容易である。
In particular, in order to mass-produce industrially stable Fe-based fine crystalline soft magnetic alloys, the crystal content (x C ) of the Fe-based amorphous alloy ribbons should be 5% or less. It is preferably 0%, and most preferably 0%. When the Fe-based fine crystalline soft magnetic alloy is produced by the method of the present invention using the Fe-based amorphous alloy having the above composition, the Fe-based fine crystalline soft magnetic material having high saturation magnetic flux density, low magnetic core loss and low magnetostriction is obtained. It enables mass production of alloys. Further, the alloy having the above composition is easy to industrially mass produce the Fe-based amorphous alloy.

【0025】Fe基非晶質合金のなかでも、Cuを0.
1ないし3原子%、Nb、Mo、W、Ta、Ti、Zr
およびHfからなる群より選ばれる少なくとも1種の元
素を1ないし10原子%、Siを0ないし25原子%、
およびBを0ないし20原子%の量で含有するFe基非
晶質合金、特に一般式:Fe100-x-y-z-a Cux Si y
z a で表わされる組成を有するFe基非晶質合金を
用い、本発明の方法により熱処理することにより、一段
と優れた高透磁率、低磁心損失のFe基微細結晶軟磁性
合金を得ることができるので、Cuを0.5ないし2重
量%含有するFe基非晶質合金、特に一般式:Fe
100-x-y-z-a Cux Siy z a (但し、上記一般式
中、Mは、Nb,Mo,W,Taからなる群より選ばれ
る少なくとも1種の元素を表わし、xは、0.5≦x≦
2(原子%)を満たし、yは、5≦y≦20(原子%)
を満たし、zは、5≦z≦11(原子%)を満たし、a
は、2≦a≦5(原子%)を満たす。また、xとyは、
14≦y+z≦25(原子%)を満たしており、かつ、
yとzの比y/z(原子比)は、0.5≦y/z≦3を
満たしている。)で表わされる組成を有するFe基非晶
質合金を用いることが好ましい。
Among the Fe-based amorphous alloys, Cu is 0.1%.
1 to 3 atomic%, Nb, Mo, W, Ta, Ti, Zr
And at least one element selected from the group consisting of Hf
1 to 10 atomic% of element, 0 to 25 atomic% of Si,
And a Fe group containing B in an amount of 0 to 20 atomic%
Amorphous alloy, especially the general formula: Fe100-xyzaCuxSi y
BzMaA Fe-based amorphous alloy having a composition represented by
By using the method of the present invention and heat treatment,
And excellent high permeability, low core loss Fe-based fine crystalline soft magnetism
Since an alloy can be obtained, Cu is added to 0.5 to 2 layers.
Fe-based amorphous alloys containing 0.5% by weight, especially the general formula: Fe
100-xyzaCuxSiyBzMa(However, the above general formula
Medium M is selected from the group consisting of Nb, Mo, W and Ta.
Represents at least one element, and x is 0.5 ≦ x ≦
2 (atomic%) is satisfied, and y is 5 ≦ y ≦ 20 (atomic%)
And z satisfies 5 ≦ z ≦ 11 (atomic%), and a
Satisfies 2 ≦ a ≦ 5 (atomic%). Also, x and y are
14 ≦ y + z ≦ 25 (atomic%) is satisfied, and
The ratio y / z (atomic ratio) of y and z is 0.5 ≦ y / z ≦ 3.
Meet ) Fe-based amorphous having a composition represented by
It is preferable to use a quality alloy.

【0026】本発明では、上記のような組成を有するF
e基非晶質合金を、下記のような昇温速度(ΓH )、熱
処理温度(TA )、熱処理時間(tA )、降温速度(Γ
C )および熱処理雰囲気の残留酸素濃度(CO2)の条件
で加熱処理してFe基微細結晶軟磁性合金を製造する。
Fe基非晶質合金の熱処理は、通常加熱炉により行われ
る。
In the present invention, F having the above composition is used.
For an e-based amorphous alloy, the following temperature rising rate (Γ H ), heat treatment temperature (T A ), heat treatment time (t A ), temperature decrease rate (Γ
C ) and the heat treatment atmosphere under the condition of residual oxygen concentration (C O2 ) to produce a Fe-based fine crystalline soft magnetic alloy.
The heat treatment of the Fe-based amorphous alloy is usually performed in a heating furnace.

【0027】ここで昇温速度(ΓH )とは、Fe基非晶
質合金の結晶化開始温度から目標とする熱処理温度に到
達するまでの平均昇温速度をいい、具体的には、Fe基
非晶質合金の結晶化開始温度(TC )と目標とする(設
定された)熱処理温度(TA C)との温度差を、結晶化開
始温度(TC )から目標とする(設定された)熱処理温
度(TA C)まで昇温するに要した時間(分)で割った値
である。ここで目標とする(設定された)熱処理温度
(TA C)とは、450〜700℃の範囲内で実際にFe
基非晶質合金を熱処理する温度であり、たとえば、昇温
後一定時間保持する場合は、その保持温度をいい、昇温
後経時的に変化させる場合は、その平均熱処理温度(平
均保持温度)である。
The heating rate (Γ H ) is the average heating rate from the crystallization start temperature of the Fe-based amorphous alloy to the target heat treatment temperature. the temperature difference between base amorphous alloy crystallization starting temperature (T C) and a target (set) the heat treatment temperature (T a C), the target from the crystallization starting temperature (T C) (setting been) divided by the heat treatment temperature (T a C) the amount of time spent in the temperature is raised to (min). Here the target (the set) heat treatment temperature (T A C) is actually Fe in the range of 450-700 ° C.
This is the temperature at which the base amorphous alloy is heat-treated. For example, when the temperature is raised and held for a certain period of time, it is the holding temperature, and when it is changed over time after the temperature is raised, the average heat treatment temperature (average holding temperature). Is.

【0028】熱処理温度(TA )とは、Fe基非晶質合
金からFe基微細結晶合金を得る(製造する)ためにF
e基非晶質合金を加熱処理する温度である。熱処理時間
(tA )とは、温度が前記熱処理温度(TA )の範囲に
ある時間(分)である。
The heat treatment temperature (T A ) means F to obtain (manufacture) an Fe-based microcrystalline alloy from an Fe-based amorphous alloy.
This is the temperature at which the e-based amorphous alloy is heat-treated. The heat treatment time (t A ) is the time (minutes) when the temperature is within the range of the heat treatment temperature (T A ).

【0029】降温速度(ΓC )とは、Fe基微細結晶軟
磁性合金を熱処理温度(TA )から250℃まで冷却す
る際の平均冷却速度を意味し、具体的には目標とする
(設定された)熱処理温度(TA C)と250℃との温度
差を、目標とする(設定された)熱処理温度(TA C)か
ら250℃まで降温するに要する時間(分)で割った値
である。
The temperature decrease rate (Γ C ) means the average cooling rate when the Fe-based fine crystalline soft magnetic alloy is cooled from the heat treatment temperature (T A ) to 250 ° C., and is specifically a target (setting). has been) a temperature difference between 250 ° C. and the heat treatment temperature (T a C), divided by the target (set) the heat treatment temperature (T a C) from required lowered to 250 ° C. time (min) value Is.

【0030】昇温速度(ΓH )は、0.5〜300℃/
分、好ましくは1〜200℃/分、さらに好ましくは1
〜100℃/分、最も好ましくは1〜9℃/分の範囲に
あることが望ましい。昇温速度(ΓH )が上記の範囲に
あると、透磁率が高く、磁心損失が小さいFe基微細結
晶軟磁性合金を得ることができる。また、昇温速度(Γ
H )が上記の範囲にあると、昇温時の温度調節が容易と
なり、大掛かりな熱処理装置を必要としない。
The heating rate (Γ H ) is 0.5 to 300 ° C. /
Min, preferably 1 to 200 ° C./min, more preferably 1
It is desirable to be in the range of -100 ° C / min, most preferably 1-9 ° C / min. When the temperature rising rate (Γ H ) is in the above range, it is possible to obtain an Fe-based fine crystal soft magnetic alloy having high magnetic permeability and small magnetic core loss. In addition, the heating rate (Γ
When H 2 ) is in the above range, temperature control during temperature increase becomes easy and a large-scale heat treatment apparatus is not required.

【0031】高透磁率、低磁心損失であるFe基微細結
晶軟磁性合金を得るためには、昇温速度(ΓH )を0.
5℃/分以上とすることが必要であり、1℃/分以上と
することがより望ましい。また、300℃/分を超える
昇温速度(ΓH )を得るには、大掛かりで特殊な熱処理
炉を用いなければならない。このため製造コストを低減
するという面から、昇温速度(ΓH )は300℃/分以
下であることが望ましい。
In order to obtain a Fe-based fine crystal soft magnetic alloy having a high magnetic permeability and a low magnetic core loss, the temperature rising rate (Γ H ) is set to 0.
It is necessary to set it to 5 ° C./minute or more, and more preferably 1 ° C./minute or more. Moreover, in order to obtain a temperature rising rate (Γ H ) exceeding 300 ° C./min, a large-scale special heat treatment furnace must be used. Therefore, from the viewpoint of reducing the manufacturing cost, it is desirable that the temperature rising rate (Γ H ) be 300 ° C./minute or less.

【0032】Fe基非晶質晶合金を加熱し、昇温する方
法としては、特に限定されないが、具体的には、(1)
所望の熱処理温度(TA )の温度に保った熱処理炉の中
へ、Fe基非晶質合金を挿入し、合金を加熱し昇温する
方法、(2)予め、Fe基非晶質合金を熱処理炉の中へ
入れておき、Fe基非晶質合金を熱処理炉とともに加熱
し昇温する方法などを挙げることができる。
The method for heating the Fe-based amorphous crystal alloy to raise the temperature is not particularly limited, but specifically, (1)
A method of inserting an Fe-based amorphous alloy into a heat treatment furnace kept at a desired heat treatment temperature (T A ) and heating the alloy to raise the temperature, (2) pre-heating the Fe-based amorphous alloy A method may be mentioned in which the Fe-based amorphous alloy is placed in a heat treatment furnace and heated together with the heat treatment furnace to raise the temperature.

【0033】熱処理温度(TA )は、通常450〜70
0℃、好ましくは500〜650℃の範囲にある。熱処
理温度(TA )が上記の範囲内にあると、短時間で微細
な結晶を形成するとができる。また、透磁率が高く、磁
心損失が小さいFe基微細結晶軟磁性合金を得ることが
できる。
The heat treatment temperature (T A ) is usually 450 to 70.
It is in the range of 0 ° C, preferably 500 to 650 ° C. When the heat treatment temperature (T A ) is within the above range, fine crystals can be formed in a short time. Further, it is possible to obtain an Fe-based fine crystal soft magnetic alloy having high magnetic permeability and low magnetic core loss.

【0034】熱処理時間(tA )は、通常5分ないし2
4時間、好ましくは5分ないし6時間の範囲にあること
が望ましい。熱処理時間(tA )が上記の範囲内にある
と、合金全体を均一な温度に加熱することができ、得ら
れるFe基微細結晶軟磁性合金の磁気特性のばらつきが
少ない。また、透磁率が高く、磁心損失が小さいFe基
微細結晶軟磁性合金を得ることができ、生産性にも優れ
ている。
The heat treatment time (t A ) is usually 5 minutes to 2 minutes.
It is desirable to be in the range of 4 hours, preferably 5 minutes to 6 hours. When the heat treatment time (t A ) is within the above range, the entire alloy can be heated to a uniform temperature, and the magnetic properties of the obtained Fe-based fine crystal soft magnetic alloy have less variation. Further, it is possible to obtain a Fe-based fine crystalline soft magnetic alloy having a high magnetic permeability and a low magnetic core loss, and it is also excellent in productivity.

【0035】本発明では、製造コストや熱処理時の温度
調節のしやすさを考慮すれば、熱処理温度(TA )は、
500〜650℃の範囲にあり、かつ熱処理時間
(tA )は、5分〜6時間の範囲にあることが好まし
い。
In the present invention, considering the manufacturing cost and the ease of temperature control during heat treatment, the heat treatment temperature (T A ) is
It is preferable that the temperature is in the range of 500 to 650 ° C. and the heat treatment time (t A ) is in the range of 5 minutes to 6 hours.

【0036】降温速度(ΓC )は、0.5〜300℃/
分、好ましくは1〜200℃/分、さらに好ましくは3
〜150℃/分の範囲にあることが望ましい。降温速度
(ΓC )が上記の範囲にあると、透磁率が高く、磁心損
失が小さいFe基微細結晶軟磁性合金を得ることができ
る。また、降温速度(ΓC )が上記の範囲にあると、降
温時の温度調節が容易となり、大掛かりな熱処理装置を
必要としない。
The temperature lowering rate (Γ C ) is 0.5 to 300 ° C. /
Min, preferably 1 to 200 ° C./min, more preferably 3
It is desirable to be in the range of up to 150 ° C / min. When the temperature lowering rate (Γ C ) is in the above range, it is possible to obtain a Fe-based fine crystal soft magnetic alloy having high magnetic permeability and small core loss. Further, when the temperature lowering rate (Γ C ) is within the above range, the temperature adjustment during the temperature lowering becomes easier, and a large-scale heat treatment apparatus is not required.

【0037】高透磁率、低磁心損失であるFe基微細結
晶軟磁性合金を得るためには、降温速度(ΓC )を速く
した方が良いが、300℃/分を超えるような降温速度
(Γ C )を得るには、熱処理炉に大がかりな強制冷却機
構を設けなければならない。このため製造コストを低減
するという面から、降温速度(ΓC )は300℃/分以
下であることが望ましい。
Fe-based fine grains having high magnetic permeability and low core loss
In order to obtain a crystalline soft magnetic alloy, the cooling rate (ΓC) Faster
It is better to do it, but the rate of temperature drop is over 300 ℃ / min.
C), A large-scale forced cooling machine is used in the heat treatment furnace.
You have to set up a structure. This reduces manufacturing costs
From the aspect ofC) Is less than 300 ℃ / min
It is desirable that it is below.

【0038】Fe基微細結晶軟磁性合金を冷却する方法
としては、特に限定されないが、炉冷、空冷などの方法
を採用することができる。具体的には、(1)熱処理炉
からFe基微細結晶軟磁性合金を取り出し、熱処理炉外
でFe基微細結晶軟磁性合金を自然冷却する方法、
(2)熱処理炉からFe基微細結晶軟磁性合金を取り出
し、Fe基微細結晶軟磁性合金に冷却用不活性ガスを吹
きつけ冷却する方法、(3)熱処理炉内でFe基微細結
晶軟磁性合金を自然冷却する方法、(4)熱処理炉内の
雰囲気ガスの流量を増加させて、熱処理炉内でFe基微
細結晶軟磁性合金を冷却する方法、(5)熱処理炉内で
Fe基微細結晶軟磁性合金に不活性ガスを直接吹き付け
て冷却する方法、(6)空冷や水冷などにより炉壁を外
部から強制冷却し、Fe基微細結晶軟磁性合金を熱処理
炉内で冷却する方法などを挙げることができる。
The method for cooling the Fe-based fine crystal soft magnetic alloy is not particularly limited, but methods such as furnace cooling and air cooling can be adopted. Specifically, (1) a method of taking out the Fe-based fine crystalline soft magnetic alloy from the heat treatment furnace and naturally cooling the Fe-based fine crystalline soft magnetic alloy outside the heat treatment furnace,
(2) A method of taking out the Fe-based fine crystalline soft magnetic alloy from the heat treatment furnace and cooling it by blowing an inert gas for cooling to the Fe-based fine crystalline soft magnetic alloy, (3) Fe-based fine crystal soft magnetic alloy in the heat treatment furnace Natural cooling, (4) a method of cooling the Fe-based fine crystal soft magnetic alloy in the heat treatment furnace by increasing the flow rate of the atmosphere gas in the heat treatment furnace, (5) a Fe-based fine crystal soft magnet in the heat treatment furnace A method of directly blowing an inert gas onto the magnetic alloy to cool it, (6) a method of forcibly cooling the furnace wall from the outside by air cooling or water cooling, and cooling the Fe-based microcrystalline soft magnetic alloy in a heat treatment furnace You can

【0039】熱処理雰囲気中の残留酸素濃度(CO2
は、4%以下、好ましくは0.5%以下であることが望
ましい。熱処理雰囲気の残留酸素濃度(CO2)が、上記
の範囲内にあると、高透磁率、低磁心損失であるFe基
微細結晶軟磁性合金を得ることができる。
Residual oxygen concentration (C O2 ) in heat treatment atmosphere
Is 4% or less, preferably 0.5% or less. When the residual oxygen concentration (C O2 ) in the heat treatment atmosphere is within the above range, it is possible to obtain a Fe-based fine crystal soft magnetic alloy having high permeability and low core loss.

【0040】熱処理は、真空中で行うこともできるが、
窒素、アルゴンなどの不活性雰囲気中で行うことが好ま
しい。大気などの残留酸素濃度が4%を超える酸化性の
雰囲気で熱処理を行うと、得られるFe基微細結晶軟磁
性合金の透磁率が著しく減少し、磁心損失も増加する。
The heat treatment can be performed in vacuum,
It is preferably carried out in an inert atmosphere such as nitrogen or argon. When the heat treatment is performed in an oxidizing atmosphere having a residual oxygen concentration of more than 4%, such as the air, the magnetic permeability of the obtained Fe-based fine crystalline soft magnetic alloy is remarkably reduced and the core loss is also increased.

【0041】図1に、本発明に係るFe基微細結晶軟磁
性合金の熱処理方法における好ましい熱処理パターンを
示す。図1に示す熱処理パターンは、初期温度(Ti
から熱処理温度(TA )まで昇温する工程、熱処理温度
(TA )で一定時間保持する工程および熱処理温度(T
A )から初期温度(Ti )付近の温度まで降温する工程
とからなっている。図1に示す熱処理パターンでは、昇
温速度(ΓH )は、太線(H)の傾きであり、降温速度
(ΓC )は、太線(C)の傾きの(−1)倍である。な
お、図1に示す熱処理パターンでは(設定された)熱処
理温度(TA C )は、熱処理温度(TA)範囲内のある一
定温度に保持する際の保持温度である。
FIG. 1 shows a preferable heat treatment pattern in the heat treatment method for the Fe-based fine crystal soft magnetic alloy according to the present invention. The heat treatment pattern shown in FIG. 1 has an initial temperature (T i ).
A step of raising the temperature to the heat treatment temperature (T A) from step holds a predetermined time at the heat treatment temperature (T A) and the heat treatment temperature (T
A ) to a temperature near the initial temperature (T i ). In the heat treatment pattern shown in FIG. 1, the temperature increase rate (Γ H ) is the slope of the thick line (H), and the temperature decrease rate (Γ C ) is (−1) times the slope of the thick line (C). In the heat treatment pattern shown in FIG. 1, the (set) heat treatment temperature (T A C ) is a holding temperature for holding at a certain constant temperature within the heat treatment temperature (T A ).

【0042】特に、図1に示す熱処理パターンによる熱
処理では、前記昇温速度(ΓH )、熱処理温度
(TA )、熱処理時間(tA )および降温速度(ΓC
を満足し、さらに、熱処理温度(TA )および熱処理時
間(tA )が次式で表される範囲を満足することが望ま
しい。
In particular, in the heat treatment according to the heat treatment pattern shown in FIG. 1, the temperature rising rate (Γ H ), the heat treatment temperature (T A ), the heat treatment time (t A ) and the temperature lowering rate (Γ C ).
It is desirable that the heat treatment temperature (T A ) and the heat treatment time (t A ) satisfy the following formula.

【0043】[0043]

【数1】 [Equation 1]

【0044】なお、上記式中の log10(tA )における
A の単位は、時間である。(たとえば、tA が1時間
のとき、 log10(tA )は0である。)本発明では、熱
処理温度(TA )および熱処理時間(tA )が前記範囲
を満足する範囲で熱処理温度(TA )を一定に保持する
ことが最も好ましい。
The unit of t A in log 10 (t A ) in the above formula is time. (For example, when t A is 1 hour, log 10 (t A ) is 0.) In the present invention, the heat treatment temperature (T A ) and the heat treatment time (t A ) are within the above ranges. Most preferably, (T A ) is held constant.

【0045】本発明では、上記のような昇温速度
(ΓH )、熱処理温度(TA )、熱処理時間(tA )、
降温速度(ΓC )および熱処理雰囲気の残留酸素濃度
(CO2)の条件でFe基非晶質合金を熱処理してFe基
微細結晶軟磁性合金を製造するが、下記のような条件で
Fe基非晶質合金を熱処理することが特に望ましい。
In the present invention, the temperature rising rate (Γ H ), heat treatment temperature (T A ), heat treatment time (t A ),
The Fe-based amorphous alloy is heat-treated under the conditions of the temperature lowering rate (Γ C ) and the residual oxygen concentration (C O2 ) of the heat treatment atmosphere to produce a Fe-based fine crystalline soft magnetic alloy. It is particularly desirable to heat treat the amorphous alloy.

【0046】 昇温速度(ΓH ) :0.5≦ΓH ≦300℃/分 熱処理温度(TA ) :450≦TA ≦700(℃) 熱処理時間(tA ) : 5分≦tA ≦24時間 降温速度(ΓC ) :0.5≦ΓC ≦300(℃/分) 雰囲気中の残留酸素濃度(CO2): CO2≦4(%) 昇温速度(ΓH ) : 1≦ΓH ≦200℃/分 熱処理温度(TA ) :450≦TA ≦700(℃) 熱処理時間(tA ) : 5分≦tA ≦24時間 降温速度(ΓC ) : 1≦ΓC ≦200(℃/分) 雰囲気中の残留酸素濃度(CO2): CO2≦4(%) 昇温速度(ΓH ) : 1≦ΓH ≦200℃/分 熱処理温度(TA ) :500≦TA ≦650(℃) 熱処理時間(tA ) : 5分≦tA ≦6時間 降温速度(ΓC ) : 1≦ΓC ≦200(℃/分) 雰囲気中の残留酸素濃度(CO2): CO2≦4(%) 昇温速度(ΓH ) : 1≦ΓH ≦200℃/分 熱処理温度(TA ) :500≦TA ≦650(℃) 熱処理時間(tA ) : 5分≦tA ≦6時間 降温速度(ΓC ) : 1≦ΓC ≦200(℃/分) 雰囲気中の残留酸素濃度(CO2): CO2≦0.5(%) 昇温速度(ΓH ) : 1≦ΓH ≦100℃/分 熱処理温度(TA ) :500≦TA ≦650(℃) 熱処理時間(tA ) : 5分≦tA ≦6時間 降温速度(ΓC ) : 3≦ΓC ≦150(℃/分) 雰囲気中の残留酸素濃度(CO2): CO2≦4(%) 昇温速度(ΓH ) : 1≦ΓH ≦ 9℃/分 熱処理温度(TA ) :500≦TA ≦650(℃) 熱処理時間(tA ) : 5分≦tA ≦6時間 降温速度(ΓC ) : 3≦ΓC ≦150(℃/分) 雰囲気中の残留酸素濃度(CO2): CO2≦4(%) 昇温速度(ΓH ) : 1≦ΓH ≦100℃/分 熱処理温度(TA ) :500≦TA ≦650(℃) 熱処理時間(tA ) : 5分≦tA ≦6時間 降温速度(ΓC ) : 3≦ΓC ≦150(℃/分) 雰囲気中の残留酸素濃度(CO2): CO2≦0.5(%) 昇温速度(ΓH ) : 1≦ΓH ≦100℃/分 熱処理温度(TA ) :−25log10(tA)+500≦TA ≦−25log10(tA)+630(℃) 熱処理時間(tA ) : 5分≦tA ≦24時間 降温速度(ΓC ) : 3≦ΓC ≦150(℃/分) 雰囲気中の残留酸素濃度(CO2): CO2≦0.5(%) 昇温速度(ΓH ) : 1≦ΓH ≦100℃/分 熱処理温度(TA ) :−25log10(tA)+500≦TA ≦−25log10(tA)+630(℃) 熱処理時間(tA ) : 5分≦tA ≦6時間 降温速度(ΓC ) : 3≦ΓC ≦150(℃/分) 雰囲気中の残留酸素濃度(CO2): CO2≦0.5(%) なお、本発明では、熱処理は磁場中、無磁場中のいずれ
もでも行うことができるが、好ましくは無磁場中で上記
の条件を使用するのが良い。
The heating rate (Γ H): 0.5 ≦ Γ H ≦ 300 ℃ / min annealing temperature (T A): 450 ≦ T A ≦ 700 (℃) heat treatment time (t A): 5 min ≦ t A ≦ 24 h cooling rate (Γ C): 0.5 ≦ Γ C ≦ 300 residual oxygen concentration (° C. / min) atmosphere (C O2): C O2 ≦ 4 (%) rate of temperature increase (gamma H): 1 ≦ Γ H ≦ 200 ℃ / min annealing temperature (T A): 450 ≦ T A ≦ 700 (℃) heat treatment time (t A): 5 min ≦ t A ≦ 24 h cooling rate (Γ C): 1 ≦ Γ C ≦ 200 (° C. / min) residual oxygen concentration in the atmosphere (C O2): C O2 ≦ 4 (%) rate of temperature increase (Γ H): 1 ≦ Γ H ≦ 200 ℃ / min annealing temperature (T a): 500 ≦ T A ≦ 650 (° C.) Heat treatment time (t A ): 5 min ≦ t A ≦ 6 h Temperature decrease rate (Γ C ): 1 ≦ Γ C ≦ 200 (° C./min) Residual oxygen concentration in atmosphere (C O2 ): C O2 ≦ 4 (% ) rate of temperature increase (Γ H): 1 ≦ Γ H ≦ 200 ℃ / min annealing temperature (T A): 500 ≦ T A ≦ 650 (℃) heat treatment time (t A): 5 Min ≤ t A ≤ 6 hours Temperature decrease rate (Γ C ): 1 ≤ Γ C ≤ 200 (° C / min) Residual oxygen concentration in atmosphere ( CO2 ): CO2 ≤ 0.5 (%) Temperature increase rate (Γ H): 1 ≦ Γ H ≦ 100 ℃ / min annealing temperature (T A): 500 ≦ T A ≦ 650 (℃) heat treatment time (t A): 5 min ≦ t A ≦ 6 h cooling rate (gamma C): 3 ≦ Γ C ≦ 150 (° C./min) Residual oxygen concentration in atmosphere (C O2 ): C O2 ≦ 4 (%) Temperature rising rate (Γ H ): 1 ≦ Γ H ≦ 9 ° C./min Heat treatment temperature (T A ): 500 ≤ T A ≤ 650 (° C) Heat treatment time (t A ): 5 minutes ≤ t A ≤ 6 hours Temperature decrease rate (Γ C ): 3 ≤ Γ C ≤ 150 (° C / min) Residual oxygen in the atmosphere concentration (C O2 : C O2 ≦ 4 (%) rate of temperature increase (Γ H): 1 ≦ Γ H ≦ 100 ℃ / min annealing temperature (T A): 500 ≦ T A ≦ 650 (℃) heat treatment time (t A): 5 minutes ≤ t A ≤ 6 hours Temperature decrease rate (Γ C ): 3 ≤ Γ C ≤ 150 (° C / min) Residual oxygen concentration in atmosphere ( CO2 ): CO2 ≤ 0.5 (%) Temperature increase rate (Γ H ): 1 ≦ Γ H ≦ 100 ℃ / min annealing temperature (T A): -25log 10 ( t A) + 500 ≦ T A ≦ -25log 10 (t A) +630 (℃) heat treatment time (t A): 5 minutes ≤t A ≤24 hours Temperature decrease rate (Γ C ): 3 ≤ Γ C ≤150 (° C / min) Residual oxygen concentration in atmosphere ( CO 2 ): CO 2 ≤0.5 (%) Temperature increase rate (Γ H ): 1 ≦ Γ H ≦ 100 ℃ / min annealing temperature (T A): -25log 10 ( t A) + 500 ≦ T A ≦ -25log 10 (t A) +630 (℃) heat treatment time (t A): 5 ≦ t A ≦ 6 h cooling rate (Γ C): 3 ≦ Γ C ≦ 150 (℃ / min) residual oxygen concentration in the atmosphere (C O2): C O2 ≦ 0.5 (%) In the present invention, The heat treatment can be performed either in a magnetic field or in a non-magnetic field, but it is preferable to use the above conditions in a non-magnetic field.

【0047】本発明に係るFe基微細結晶軟磁性合金の
製造方法は、上記の条件を満足すれば、バッチ式、連続
式のいずれの形式をとっても良い。量産性を考慮すれ
ば、熱処理装置は連続式の方が優れており、バッチ式熱
処理装置より上記の条件を比較的満足しやすい。
The method for producing the Fe-based fine crystal soft magnetic alloy according to the present invention may be of either batch type or continuous type as long as the above conditions are satisfied. Considering mass productivity, the continuous type heat treatment apparatus is superior, and the above conditions are relatively more easily satisfied than the batch type heat treatment apparatus.

【0048】本発明の方法により得られたFe基微細結
晶軟磁性合金は、Cuを0.5ないし2原子%含有する
ことが好ましく、Fe100-x-y-z-a Cux Siy z
a(式中、Mは、Nb,Mo,W,Taからなる群より
選ばれる少なくとも1種の元素を示し、x,y,zおよ
びaは、それぞれ、0.5≦x≦2(原子%)、5≦y
≦20(原子%)、5≦z≦11(原子%)、14≦y
+z≦25(原子%)、0.5≦y/z≦3(原子
比)、2≦a≦5(原子%)を満たす)で表される組成
を有することが特に好ましい。
The Fe-based fine crystalline soft magnetic alloy obtained by the method of the present invention preferably contains Cu in an amount of 0.5 to 2 atomic%, and Fe 100-xyza Cu x Si y B z M
a (In the formula, M represents at least one element selected from the group consisting of Nb, Mo, W, and Ta, and x, y, z, and a are each 0.5 ≦ x ≦ 2 (atomic% ) 5 ≦ y
≦ 20 (atomic%), 5 ≦ z ≦ 11 (atomic%), 14 ≦ y
It is particularly preferable to have a composition represented by + z ≦ 25 (atomic%), 0.5 ≦ y / z ≦ 3 (atomic ratio), and 2 ≦ a ≦ 5 (atomic%).

【0049】本発明において得られるこのようなFe基
微細結晶軟磁性合金は、bcc構造のFe固溶体からな
る微細な結晶粒の組織が、全体の50%以上を占めてお
り、Fe基微細結晶軟磁性合金の結晶含有率(xC
は、xC ≧50%である。
In such an Fe-based fine crystal soft magnetic alloy obtained in the present invention, the structure of fine crystal grains of an Fe solid solution having a bcc structure accounts for 50% or more of the whole. Crystal content of magnetic alloy (x C )
Is x C ≧ 50%.

【0050】また、Fe基微細結晶軟磁性合金中の微細
な結晶粒の平均粒径(D)は、500Å以下、好ましく
は50〜300Åの範囲にあることが好ましい。微細な
結晶粒の平均粒径(D)は、X線回折図形のbccピー
ク反射(110)を用い、シェラーの式(D=0.9λ
/βcos θ)によって導出したものである(カリティ
著、新版X線回折要論(Element of X-ray Diffraction
(Second Edition)、B.D.Culity)、91〜94頁)。本発
明において得られる前記組成を有するFe基微細結晶軟
磁性合金は、特に高透磁率であり、かつ低磁心損失であ
る。
The average grain size (D) of the fine crystal grains in the Fe-based fine crystal soft magnetic alloy is preferably 500 Å or less, more preferably 50 to 300 Å. For the average grain size (D) of fine crystal grains, the Bcc peak reflection (110) of the X-ray diffraction pattern is used, and the Scherrer equation (D = 0.9λ) is used.
/ Β cos θ) (Elementary X-ray Diffraction by Karity, New Edition of X-ray Diffraction)
(Second Edition), BDCulity), pp. 91-94). The Fe-based fine crystalline soft magnetic alloy having the above composition obtained in the present invention has particularly high magnetic permeability and low core loss.

【0051】[0051]

【発明の効果】本発明によれば、高透磁率かつ低磁心損
失であるFe基微細結晶軟磁性合金を工業的に量産する
ことができる。
According to the present invention, it is possible to industrially mass-produce an Fe-based fine crystal soft magnetic alloy having high magnetic permeability and low core loss.

【0052】[0052]

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体
的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるも
のではない。なお以下の実施例、比較例ではいずれも熱
処理は無磁場中で行った。
The present invention will be described in more detail based on the following examples, but the invention is not intended to be limited to these examples. In each of the following examples and comparative examples, the heat treatment was performed without a magnetic field.

【0053】[0053]

【実施例1〜3】Fe76Cu1 Nb3 Si119 (原子
%)で示される組成の合金を用いて、単ロール法によ
り、この組成を有しかつ厚みが約17μmの非晶質合金
薄帯(Xc=0%)を形成し、得られた非晶質合金薄帯
をトロイダル状に巻回して外径25mm、内径15m
m、幅10mmのトロイダル磁心を作製した。この磁心
を下記の条件で熱処理して、得られたFe基微細結晶軟
磁性合金からなる磁心に巻線を施し、磁心の透磁率
(μ)および磁心損失(PC )を測定した。結果を表1
に示す。
Examples 1 to 3 An amorphous alloy having a composition of Fe 76 Cu 1 Nb 3 Si 11 B 9 (atomic%) and having a composition of about 17 μm was obtained by a single roll method. An alloy ribbon (X c = 0%) is formed, and the obtained amorphous alloy ribbon is wound in a toroidal shape to have an outer diameter of 25 mm and an inner diameter of 15 m.
A toroidal magnetic core having a width of m and a width of 10 mm was produced. This magnetic core was heat-treated under the following conditions, the obtained magnetic core made of Fe-based fine crystal soft magnetic alloy was wound, and the magnetic permeability (μ) and magnetic core loss (P C ) of the magnetic core were measured. The results are shown in Table 1.
Shown in.

【0054】ここで、表1に記載した熱処理温度
(TA C)〔目標とする(設定された)熱処理温度〕は、
熱処理温度(TA)を種々変更して実験した結果、最も
高い透磁率(μ)を示した温度である。
The heat treatment temperature (T A C ) [target (set) heat treatment temperature] shown in Table 1 is
As a result of various experiments conducted by changing the heat treatment temperature (T A ), the temperature showed the highest magnetic permeability (μ).

【0055】なお、本発明では透磁率(μ)は、周波数
(f)=1kHz 、最大印加磁場(Hm )=5mOeの
条件で、磁心損失(PC )は、周波数(f)=100k
Hz、最大磁束密度(Bm )=0.1Tの条件で測定し
た。
In the present invention, the magnetic permeability (μ) is the frequency (f) = 1 kHz, the maximum applied magnetic field (H m ) is 5 mOe, and the magnetic core loss (P C ) is the frequency (f) = 100 k.
The measurement was performed under the conditions of Hz and maximum magnetic flux density (B m ) = 0.1T.

【0056】 昇温速度(ΓH ) : 5、10、60(℃/分) 熱処理温度(TA C) : 560、570、570
(℃) 熱処理時間(tA ) : 1時間 降温速度(ΓC ) : 100(℃/分) 熱処理雰囲気 : 窒素 雰囲気中の残留酸素濃度(CO2): 0.15(%) Fe基微細結晶軟磁性合金製磁心は、昇温速度(ΓH
が5〜60℃/分の範囲において、適切な熱処理温度
(TA C)を選ぶことにより47000〜51000程度
の高い透磁率(μ)が得られる。高い透磁率(μ)を得
ることのできる熱処理温度(TA C)は、昇温速度
(ΓH)の減少とともに、低温側に僅かにシフトしてい
ることがわかる。
[0056] heating rate (Γ H): 5,10,60 (℃ / min) Heat treatment temperature (T A C): 560,570,570
(℃) Heat treatment time (t A ): 1 hour Cooling rate (Γ C ): 100 (℃ / min) Heat treatment atmosphere : Residual oxygen concentration in nitrogen atmosphere (C O2 ): 0.15 (%) Fe-based fine crystal The magnetic core made of soft magnetic alloy has a heating rate (Γ H ).
There in a range of 5 to 60 ° C. / min, higher by selecting appropriate heat treatment temperature (T A C) of about 47,000 to 51,000 permeability (mu) is obtained. High permeability (mu) annealing temperature capable of obtaining a (T A C), together with a decrease in Atsushi Nobori rate (gamma H), it can be seen that slightly shifted to the low temperature side.

【0057】また、磁心損失(PC )についても、昇温
速度(ΓH )が5〜60℃/分の範囲において、適切な
熱処理温度(TA C)を選ぶことにより15mW/kg程
度の低い価が得られる。
[0057] As for the core loss (P C), in the range of heating rate (gamma H) is 5 to 60 ° C. / min, of about 15 mW / kg by choosing appropriate annealing temperature (T A C) A low price is obtained.

【0058】[0058]

【表1】 [Table 1]

【0059】[0059]

【実施例4〜6】実施例1〜3と同様にして作成した磁
心を下記の条件で熱処理して、得られたFe基微細結晶
軟磁性合金からなる磁心に巻線を施し、磁心の透磁率
(μ)および磁心損失(PC )を測定した。結果を表2
に示す。
[Examples 4 to 6] The magnetic cores prepared in the same manner as in Examples 1 to 3 were heat-treated under the following conditions, and the magnetic cores made of the obtained Fe-based fine crystalline soft magnetic alloy were wound to form magnetic cores. The magnetic susceptibility (μ) and the magnetic core loss (P C ) were measured. The results are shown in Table 2.
Shown in.

【0060】ここで、表2に記載した熱処理温度
(TA C)〔目標とする(設定された)熱処理温度〕は、
熱処理温度(TA)を種々変更して実験した結果、最も
高い透磁率(μ)を示した温度である。
Here, the heat treatment temperature (T A C ) [target (set) heat treatment temperature] shown in Table 2 is
As a result of various experiments conducted by changing the heat treatment temperature (T A ), the temperature showed the highest magnetic permeability (μ).

【0061】 昇温速度(ΓH ) : 60(℃/分) 熱処理温度(TA C) : 560、570、570
(℃) 熱処理時間(tA ) : 1時間 降温速度(ΓC ) : 3、10、100(℃/分) 熱処理雰囲気 : 窒素 雰囲気中の残留酸素濃度(CO2): 0.15(%) Fe基微細結晶軟磁性合金製磁心は、降温速度(ΓC
が3〜100℃/分の範囲において、適切な熱処理温度
(TA C)を選ぶことにより46000〜49000程度
の高い透磁率(μ)が得られる。高い透磁率(μ)を得
ることのできる熱処理温度(TA C)は、降温速度
(ΓC )の減少とともに、低温側に僅かにシフトしてい
ることがわかる。
[0061] heating rate (Γ H): 60 (℃ / min) Heat treatment temperature (T A C): 560,570,570
(℃) heat treatment time (t A): 1 hour cooling rate (Γ C): 3,10,100 (℃ / min) heat treatment atmosphere: the residual oxygen concentration in the nitrogen atmosphere (C O2): 0.15 (% ) The core made of Fe-based fine crystal soft magnetic alloy has a cooling rate (Γ C )
There in a range of 3 to 100 ° C. / min, higher by selecting appropriate heat treatment temperature (T A C) of about 46000 to 49000 permeability (mu) is obtained. High permeability (mu) annealing temperature capable of obtaining a (T A C), together with a decrease in cooling rate (gamma C), it can be seen that slightly shifted to the low temperature side.

【0062】また、磁心損失(PC )についても、降温
速度(ΓC )が3〜100℃/分の範囲において、適切
な熱処理温度(TA C)を選ぶことにより15mW/kg
程度の低い価が得られる。
[0062] As for the core loss (P C), in lowering rate (gamma C) of 3 to 100 ° C. / min range, 15 mW / kg by choosing appropriate annealing temperature (T A C)
A low price is obtained.

【0063】[0063]

【表2】 [Table 2]

【0064】[0064]

【実施例7〜10】実施例1〜3と同様にして作製した
磁心を下記の条件で熱処理して、得られたFe基微細結
晶軟磁性合金からなる磁心に巻線を施し、磁心の透磁率
(μ)および磁心損失(PC )を測定した。結果を表3
に示す。
[Examples 7 to 10] The magnetic cores produced in the same manner as in Examples 1 to 3 were heat-treated under the following conditions, and the obtained magnetic cores made of Fe-based fine crystal soft magnetic alloys were wound, and the magnetic cores were permeable. The magnetic susceptibility (μ) and the magnetic core loss (P C ) were measured. The results are shown in Table 3.
Shown in.

【0065】 昇温速度(ΓH ) : 60(℃/分) 熱処理温度(TA C) : 570(℃) 熱処理時間(tA ) : 1時間 降温速度(ΓC ) : 100(℃/分) 熱処理雰囲気 : 窒素 雰囲気中の残留酸素濃度(CO2): 0.1、0.1
5、0.3、4(%)
[0065] heating rate (Γ H): 60 (℃ / min) Heat treatment temperature (T A C): 570 ( ℃) heat treatment time (t A): 1 hour cooling rate (Γ C): 100 (℃ / min ) heat treatment atmosphere: the residual oxygen concentration in the nitrogen atmosphere (C O2): 0.1, 0.1
5, 0.3, 4 (%)

【0066】[0066]

【比較例1〜2】実施例1〜3と同様にして作製した磁
心を下記の条件で熱処理して、得られたFe基微細結晶
軟磁性合金からなる磁心に巻線を施し、磁心の透磁率
(μ)および磁心損失(PC )を測定した。結果を表3
に示す。
[Comparative Examples 1 and 2] Magnetic cores prepared in the same manner as in Examples 1 to 3 were heat-treated under the following conditions, and the obtained magnetic cores made of Fe-based fine crystal soft magnetic alloys were wound to form magnetic cores. The magnetic susceptibility (μ) and the magnetic core loss (P C ) were measured. The results are shown in Table 3.
Shown in.

【0067】昇温速度(ΓH ) : 60(℃/分) 熱処理温度(TA C) : 570(℃) 熱処理時間(tA ) : 1時間 降温速度(ΓC ) : 100(℃/分) 熱処理雰囲気 : 窒素 雰囲気中の残留酸素濃度(CO2): 16、20(%) 実施例7〜10および比較例1〜2から、雰囲気中の残
留酸素濃度(CO2)が0.1〜4%の範囲では、ほぼ l
og10(CO2)に比例して減少している。雰囲気中の残留
酸素濃度(CO2)が1桁増加するにともない、透磁率
(μ)は20%程度減少していることがわかる。これは
特開平2−38520公報で開示されている実験結果の
傾向と一致している。しかし、雰囲気中の残留酸素濃度
(CO2)が4%以上では、透磁率(μ)の劣化が著し
い。
[0067] heating rate (Γ H): 60 (℃ / min) Heat treatment temperature (T A C): 570 ( ℃) heat treatment time (t A): 1 hour cooling rate (Γ C): 100 (℃ / min ) Heat treatment atmosphere: Nitrogen Residual oxygen concentration ( CO2 ) in the atmosphere: 16, 20 (%) From Examples 7 to 10 and Comparative Examples 1 and 2, the residual oxygen concentration ( CO2 ) in the atmosphere was 0.1 to 0.1%. Almost l in the range of 4%
It decreases in proportion to og 10 (C O2 ). It can be seen that the magnetic permeability (μ) decreases by about 20% as the residual oxygen concentration (C O2 ) in the atmosphere increases by one digit. This agrees with the tendency of the experimental results disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-38520. However, when the residual oxygen concentration (C O2 ) in the atmosphere is 4% or more, the permeability (μ) is significantly deteriorated.

【0068】また、雰囲気中の残留酸素濃度(CO2)が
4%以下では、磁心損失(PC )は、ほぼ一定であるこ
とがわかる。
Further, it can be seen that the magnetic core loss (P C ) is almost constant when the residual oxygen concentration (C O2 ) in the atmosphere is 4% or less.

【0069】[0069]

【表3】 [Table 3]

【0070】[0070]

【実施例11〜14】実施例1〜3と同様にして作成し
た磁心を下記の条件で熱処理して、得られたFe基微細
結晶軟磁性合金からなる磁心に巻線を施し、磁心の透磁
率(μ)および磁心損失(PC )を測定した。結果を表
4に示す。
Examples 11 to 14 The magnetic cores prepared in the same manner as in Examples 1 to 3 are heat-treated under the following conditions, and the magnetic cores made of the obtained Fe-based fine crystalline soft magnetic alloy are wound to form magnetic cores. The magnetic susceptibility (μ) and the magnetic core loss (P C ) were measured. The results are shown in Table 4.

【0071】ここで、表4に記載した熱処理温度
(TA C)〔目標とする(設定された)熱処理温度〕は、
熱処理温度(TA)を種々変更して実験した結果、最も
高い透磁率(μ)を示した温度である。
Here, the heat treatment temperature (T A C ) [target (set) heat treatment temperature] shown in Table 4 is
As a result of various experiments conducted by changing the heat treatment temperature (T A ), the temperature showed the highest magnetic permeability (μ).

【0072】 昇温速度(ΓH ) : 60(℃/分) 熱処理温度(TA C) : 500〜600(℃) 熱処理時間(tA ) : 1、3、5、8時間 降温速度(ΓC ) : 100(℃/分) 熱処理雰囲気 : 窒素 雰囲気中の残留酸素濃度(CO2): 0.15(%) Fe基微細結晶軟磁性合金製磁心は、熱処理時間
(tA C)が1〜8時間の範囲において、透磁率(μ)お
よび磁心損失(PC )は、同程度の価を示す。また、熱
処理温度(TA C)が増加することもない。適切な熱処理
温度(TA C)は、低温側に僅かにシフトしている。その
変化の割合は、熱処理時間(tA C)が1桁増加で25℃
程度である。
[0072] heating rate (Γ H): 60 (℃ / min) Heat treatment temperature (T A C): 500~600 ( ℃) heat treatment time (t A): 1,3,5,8 h cooling rate (gamma C): 100 (° C. / min) heat treatment atmosphere: residual oxygen concentration (C O2 in nitrogen atmosphere): 0.15 (%) Fe based microcrystalline soft magnetic alloy core, the heat treatment time (t a C) is 1 In the range of up to 8 hours, the magnetic permeability (μ) and the core loss (P C ) show similar values. The heat treatment temperature (T A C) is not increased. Suitable heat treatment temperature (T A C) is slightly shifted to the low temperature side. The rate of change is, the heat treatment time (t A C) is 25 ° C. In one digit increase
It is a degree.

【0073】[0073]

【表4】 [Table 4]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るFe基微細結晶軟磁性合金の熱処
理方法における好ましい熱処理パターンを示す。
FIG. 1 shows a preferable heat treatment pattern in a heat treatment method for an Fe-based fine crystal soft magnetic alloy according to the present invention.

【図2】Fe基微細結晶軟磁性合金のX線回折パターン
を示す概略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing an X-ray diffraction pattern of a Fe-based fine crystal soft magnetic alloy.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01F 1/14 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location H01F 1/14

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 Fe基非晶質合金を熱処理してFe基微
細結晶軟磁性合金を製造するに際して、下記の条件で熱
処理を行うことを特徴とするFe基微細結晶軟磁性合金
の製造方法; 昇温速度(ΓH ) :0.5≦ΓH ≦300℃/分 熱処理温度(TA ) :450≦TA ≦700℃ 熱処理時間(tA ) : 5分≦tA ≦24時間 降温速度(ΓC ) :0.5≦ΓC ≦300℃/分 雰囲気中の残留酸素濃度(CO2): CO2≦4%
1. A method for producing an Fe-based fine crystalline soft magnetic alloy, characterized in that, when the Fe-based amorphous alloy is heat-treated to produce an Fe-based fine crystalline soft-magnetic alloy, the heat treatment is performed under the following conditions: heating rate (Γ H): 0.5 ≦ Γ H ≦ 300 ℃ / min annealing temperature (T A): 450 ≦ T A ≦ 700 ℃ heat treatment time (t A): 5 min ≦ t A ≦ 24 hours cooling rate (Γ C ): 0.5 ≦ Γ C ≦ 300 ° C./min Residual oxygen concentration in atmosphere (C O2 ): C O2 ≦ 4%
【請求項2】 前記Fe基非晶質合金が、 Cuを0.1ないし3原子%、 Nb、Mo、W、Ta、Ti、ZrおよびHfからなる
群より選ばれる少なくとも1種の元素を1ないし10原
子%、 Siを0ないし25原子%、およびBを0ないし20原
子%の量で含有するFe基非晶質合金である請求項1に
記載のFe基微細結晶軟磁性合金の製造方法。
2. The Fe-based amorphous alloy contains 0.1 to 3 atomic% of Cu, and 1 or more of at least one element selected from the group consisting of Nb, Mo, W, Ta, Ti, Zr and Hf. 2. The method for producing an Fe-based fine crystalline soft magnetic alloy according to claim 1, wherein the Fe-based amorphous alloy is an Fe-based amorphous alloy containing 1 to 10 atomic%, 0 to 25 atomic% Si, and 0 to 20 atomic% B. .
【請求項3】 前記Fe基非晶質合金が、 一般式:Fe100-x-y-z-a Cux Siy z a(式
中、Mは、Nb,Mo,W,Taからなる群より選ばれ
る少なくとも1種の元素を示し、x,y,zおよびa
は、それぞれ、0.5≦x≦2(原子%)、5≦y≦2
0(原子%)、5≦z≦11(原子%)、14≦y+z
≦25(原子%)、0.5≦y/z≦3(原子比)、2
≦a≦5(原子%)を満たす)で表される組成を有する
Fe基非晶質合金である請求項1に記載のFe基微細結
晶軟磁性合金の製造方法。
Wherein the Fe-based amorphous alloy has the general formula: Fe 100-xyza Cu x Si y B z M a ( where at least M has, Nb, Mo, W, is selected from the group consisting of Ta Indicates one element, x, y, z and a
Are 0.5 ≦ x ≦ 2 (atomic%) and 5 ≦ y ≦ 2, respectively.
0 (atomic%), 5 ≦ z ≦ 11 (atomic%), 14 ≦ y + z
≦ 25 (atomic%), 0.5 ≦ y / z ≦ 3 (atomic ratio), 2
The method for producing an Fe-based fine crystalline soft magnetic alloy according to claim 1, wherein the Fe-based amorphous alloy has a composition represented by ≦ a ≦ 5 (atom%).
【請求項4】 下記の条件で熱処理を行う請求項1ない
し3のいずれかに記載のFe基微細結晶軟磁性合金の製
造方法; 昇温速度(ΓH ) : 1≦ΓH ≦200℃/分 熱処理温度(TA ) :500≦TA ≦650(℃) 熱処理時間(tA ) : 5分≦tA ≦6時間 降温速度(ΓC ) : 1≦ΓC ≦200(℃/分) 雰囲気中の残留酸素濃度(CO2): CO2≦4(%)
4. The method for producing a Fe-based fine crystalline soft magnetic alloy according to claim 1, wherein the heat treatment is performed under the following conditions: Temperature rising rate (Γ H ): 1 ≦ Γ H ≦ 200 ° C. / Minute Heat treatment temperature (T A ): 500 ≦ T A ≦ 650 (° C.) Heat treatment time (t A ): 5 min ≦ t A ≦ 6 hours Temperature decrease rate (Γ C ): 1 ≦ Γ C ≦ 200 (° C./minute) Residual oxygen concentration in atmosphere (C O2 ): C O2 ≦ 4 (%)
【請求項5】 下記の条件で熱処理を行う請求項4に記
載のFe基微細結晶軟磁性合金の製造方法; 昇温速度(ΓH ) : 1≦ΓH ≦100℃/分 熱処理温度(TA ) :500≦TA ≦650(℃) 熱処理時間(tA ) : 5分≦tA ≦6時間 降温速度(ΓC ) : 3≦ΓC ≦100(℃/分) 雰囲気中の残留酸素濃度(CO2): CO2≦0.5(%)
5. The method for producing an Fe-based fine crystalline soft magnetic alloy according to claim 4, wherein the heat treatment is performed under the following conditions: Temperature rising rate (Γ H ): 1 ≦ Γ H ≦ 100 ° C./min Heat treatment temperature (T A ): 500 ≤ T A ≤ 650 (° C) Heat treatment time (t A ): 5 minutes ≤ t A ≤ 6 hours Temperature decrease rate (Γ C ): 3 ≤ Γ C ≤ 100 (° C / min) Residual oxygen in the atmosphere Concentration (C O2 ): C O2 ≦ 0.5 (%)
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