JPH07268566A - Production of fe-base soft-magnetic alloy and laminated magnetic core using the same - Google Patents

Production of fe-base soft-magnetic alloy and laminated magnetic core using the same

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JPH07268566A
JPH07268566A JP6057889A JP5788994A JPH07268566A JP H07268566 A JPH07268566 A JP H07268566A JP 6057889 A JP6057889 A JP 6057889A JP 5788994 A JP5788994 A JP 5788994A JP H07268566 A JPH07268566 A JP H07268566A
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soft magnetic
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magnetic alloy
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Teruhiro Makino
彰宏 牧野
Katsuaki Hanya
勝章 半谷
Takeshi Masumoto
健 増本
Akihisa Inoue
明久 井上
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Alps Electric Co Ltd
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    • H01F1/153Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
    • H01F1/15308Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals based on Fe/Ni

Abstract

PURPOSE:To produce an alloy having high saturation density and magnetic permeability and excellent in strength and thermal stability by specifying a composition and a crystalline structure, respectively, and also to obtain a laminated magnetic core having low core loss by using this alloy. CONSTITUTION:This alloy has a composition containing Fe as an essential component and also containing one or >=2 elements selected from the group consisting of Ti, Za, Hf, V, Nb, Ta, Mo, and W and B. Simultaneously, in this alloy, at least 50% or more of crystalline structure consists of fine crystalline grains of <=30nm average crystalline grain size, having body-centered cubic structure and the maximum strain is 1 at least at a heating of <=300 deg.C. Further, it is preferable that the composition of this alloy is the one to be represented by the formula. The laminated magnetic core can be produced by forming a molten metal of this alloy into a foil by rapid cooling, cutting this foil in a prescribed size, laminating the cut pieces of foil, heat-treating the resulting laminated foil at 400-700 deg.C to form fine crystalline phases in the inner part of the foil, coating the foil with resin, and then coiling it.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、トランス、チョークコ
イル、磁気ヘッド等に用いられる軟磁性合金とそれを用
いた積層磁心の製造方法に関するものであり、特に、熱
に強く、高飽和磁束密度で軟磁気特性に優れたものに関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a soft magnetic alloy used for a transformer, a choke coil, a magnetic head and the like and a method of manufacturing a laminated magnetic core using the soft magnetic alloy. And excellent soft magnetic properties.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気ヘッド、トランス 、チョークコイ
ル等に用いられる軟磁性合金において一般的に要求され
る諸特性は以下の通りである 飽和磁束密度が高いこと。 透磁率が
高いこと。 低保磁力であること。 低磁歪で
あること。 薄い形状が得やすいこと。 また、磁気ヘッドに対しては、前記〜に記載の特性
の他に耐摩耗性の観点から以下の特性が要求される。 硬度が高いこと。 従って軟磁性合金あるいは磁気ヘッドを製造する場合、
これらの観点から種々の合金系において材料研究がなさ
れている。従来、前述の用途に対しては、センダスト、
パーマロイ、けい素鋼等の結晶質合金が用いられ、最近
ではFe基およびCo基の非晶質合金も使用されるよう
になってきている。
2. Description of the Related Art The characteristics generally required for soft magnetic alloys used for magnetic heads, transformers, choke coils, etc. are as follows: High saturation magnetic flux density. High magnetic permeability. Must have low coercive force. Must have low magnetostriction. It is easy to obtain a thin shape. Further, the magnetic head is required to have the following characteristics from the viewpoint of wear resistance in addition to the characteristics described above. High hardness. Therefore, when manufacturing a soft magnetic alloy or magnetic head,
From these viewpoints, material research has been conducted in various alloy systems. Conventionally, Sendust,
Crystalline alloys such as permalloy and silicon steel are used, and recently Fe-based and Co-based amorphous alloys have also been used.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかるに、トランス、
チョークコイルの場合、電子機器の小型化に伴い、より
一層の小型化が必要であるため、より高性能の磁性材料
が望まれている。また、磁気ヘッドの場合、高記録密度
化に伴う磁気記録媒体の高保磁力化に対応するため、よ
り好適な高性能磁気ヘッド用の磁性材料が望まれてい
る。ところが、前記のセンダストは、軟磁気特性には優
れるものの、飽和磁束密度が約11KG(1.1T:テ
スラ)と低い欠点があり、パーマロイも同様に、軟磁気
特性に優れる合金組成においては、飽和磁束密度が約8
KG(0.8T)と低い欠点があり、けい素鋼(Fe-S
i系合金)は飽和磁束密度は高いものの軟磁気特性に劣
る欠点がある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
In the case of a choke coil, further miniaturization is required with the miniaturization of electronic devices, so that a magnetic material with higher performance is desired. Further, in the case of a magnetic head, a more suitable magnetic material for a high-performance magnetic head is desired in order to cope with a high coercive force of a magnetic recording medium accompanying a high recording density. However, although the sendust is excellent in soft magnetic properties, it has a drawback that the saturation magnetic flux density is as low as about 11 KG (1.1 T: Tesla), and permalloy is also saturated in an alloy composition having excellent soft magnetic properties. Magnetic flux density is about 8
It has a low defect of KG (0.8T), and is made of silicon steel (Fe-S).
Although the i-based alloy) has a high saturation magnetic flux density, it has the drawback of being inferior in soft magnetic properties.

【0004】一方、非晶質合金において、Co基合金は
軟磁気特性に優れるものの飽和磁束密度が10KG(1
T)程度と不十分である。また、Fe基合金は飽和磁束
密度が高く、15KG(1.5T)あるいはそれ以上の
ものが得られるが、軟磁気特性が不十分である。また、
非晶質合金の熱安定性は十分ではなく、未だ未解決の面
がある。従って前述の如く高飽和磁束密度と優れた軟磁
気特性を兼備することは難しい。
On the other hand, among amorphous alloys, Co-based alloys are excellent in soft magnetic characteristics, but their saturation magnetic flux density is 10 KG (1
T), which is insufficient. Further, the Fe-based alloy has a high saturation magnetic flux density and can obtain 15 KG (1.5 T) or more, but the soft magnetic characteristics are insufficient. Also,
The thermal stability of amorphous alloys is not sufficient, and there are still unsolved aspects. Therefore, as described above, it is difficult to combine the high saturation magnetic flux density with the excellent soft magnetic characteristics.

【0005】また、従来、高飽和磁束密度を有し、低鉄
損のトランス用合金として、特開平1ー242757号
公報に開示されているように、 一般式(Fe 1-a1 a100-k-l-m-n Cu k Si l
m 2 n (ただし、M1はCoおよび/またはNiであり、M2
Nb,W,Ta,Mo,Zr,HfおよびTiからなる
群から選ばれた少なくとも1種の元素であ
り、aklmn はそれぞれ原子%で、0≦a≦0.
3、0.1≦k≦3、0≦l≦17、4≦m≦17、10≦
l+m≦28、0.1≦n≦5を満たす。) なる組成を示し、組織の少なくとも50%が微細な結晶
粒からなり、前記結晶粒の最大寸法で測定した粒径の平
均が1000オングストローム以下の平均粒径を有する
合金が知られている。
Further, as a transformer alloy having a high saturation magnetic flux density and a low iron loss, as disclosed in JP-A-1-242757, a general formula (Fe 1-a M 1 a ) has been used. 100-klmn Cu k Si l
B m M 2 n (where M 1 is Co and / or Ni, M 2 is at least one element selected from the group consisting of Nb, W, Ta, Mo, Zr, Hf and Ti, a , k , l , m , and n are each atomic%, and 0 ≦ a ≦ 0.
3, 0.1 ≦ k ≦ 3, 0 ≦ l ≦ 17, 4 ≦ m ≦ 17, 10 ≦
l + m ≦ 28 and 0.1 ≦ n ≦ 5 are satisfied. ), An alloy having at least 50% of the structure of fine crystal grains, and having an average grain size of 1000 angstroms or less measured on the basis of the maximum size of the crystal grains is known.

【0006】前述の微細結晶合金は、特公平4ー439
3号公報(U.S.P. No. 5,160,379)に開示
されているような、Fe-Si-B系の非晶質合金を出発
材料として開発されたものである。Fe-Si-B系合金
において、組織を非晶質化する元素はSiとBであり、
実用上十分な熱安定性を備えた合金のFe含有量は70
〜80原子%である。この非晶質合金は、従来のFe-
Si系合金よりも優れた軟磁気特性を有しているもので
あった。前記の特許出願に係る微細結晶合金は、Fe-
Si-B合金にCuと元素Mを添加したFe-M1-Cu-
Si-B-M3系のものであり、ここで元素M3 はNb,
W,Ta,Zr,Hf,Ti,Moから選択される少な
くとも1種の元素である。この系の合金において、Cu
を含有させることは必須の条件であり、Cuの添加によ
り、非晶質中に揺らぎを生じさせて微細結晶粒を生成さ
せ、組織を微細化することができるとされている。ま
た、Cuを含有させない場合は、結晶粒を微細化するこ
とは難しく、化合物相が生成され易くなって磁気特性が
劣化することが前述の特許公報に記載されている。
The above-mentioned fine crystal alloy is disclosed in Japanese Patent Publication No. 4-439.
It was developed using a Fe-Si-B type amorphous alloy as a starting material as disclosed in Japanese Patent Publication No. 3 (U.S.P. No. 5,160,379). In the Fe-Si-B system alloy, the elements that amorphize the structure are Si and B,
The Fe content of the alloy having practically sufficient thermal stability is 70
~ 80 atomic%. This amorphous alloy is a conventional Fe-
It had a soft magnetic property superior to that of the Si-based alloy. The microcrystalline alloy according to the above patent application is Fe-
Fe-M 1 -Cu- where Cu and element M are added to Si-B alloy
Si—B—M 3 system, where the element M 3 is Nb,
It is at least one element selected from W, Ta, Zr, Hf, Ti, and Mo. In this system alloy, Cu
It is said that the addition of Cu is an essential condition, and that the addition of Cu causes fluctuations in the amorphous material to generate fine crystal grains, thereby making the structure fine. Further, in the case of not containing Cu, it is difficult to reduce the size of crystal grains, a compound phase is easily generated, and the magnetic properties are deteriorated, which is described in the above-mentioned patent publication.

【0007】更にこの系の合金においては、CuとNb
との相互作用により結晶粒の成長を抑えることができ
る。従ってNbもしくはCuの単独添加のみでは、結晶
粒の成長は抑えられないことから、NbとCuの複合添
加は必須であるとされている。このことは、日本金属学
会誌第53巻第2号(1989年)の第241頁〜第2
48頁において、先に記載した特許出願の発明者らが発
表した内容において述べられている。なお、前記特公平
4ー4393号公報の第20図の組成図から、この系の
合金においてSi=0であれば、低磁歪が得られないこ
とがわかり、Siは磁歪を小さくする効果があるので、
磁歪を小さくするためにはSiの添加は必須である。
Further, in this type of alloy, Cu and Nb
The growth of crystal grains can be suppressed by the interaction with the. Therefore, since the growth of crystal grains cannot be suppressed only by adding Nb or Cu alone, it is said that the composite addition of Nb and Cu is essential. This is from p. 241 to p. 2 of the Japan Institute of Metals, Vol. 53, No. 2 (1989).
On page 48, it is described in the content published by the inventors of the above-mentioned patent application. From the composition diagram of FIG. 20 of Japanese Patent Publication No. 4-4393, it can be seen that low magnetostriction cannot be obtained when Si = 0 in the alloy of this system, and Si has an effect of reducing magnetostriction. So
The addition of Si is essential to reduce the magnetostriction.

【0008】このような従来技術に対し本願発明者ら
は、全く異なる観点から、全く異なる成分系の材料を用
いて軟磁性材料の開発を進めており、その中に、前記セ
ンダスト、パーマロイ、けい素鋼などの従来技術に鑑み
て先に特許出願している特公昭60ー30734号公報
に見られるFe(Co,Ni)-Zr系合金がある。こ
のFe(Co,Ni)-Zr系の合金は、非晶質形成能
力の大きいZrを添加しているので、Zrの添加量を少
なくしても非晶質化を図ることができ、Feの濃度を9
0%以上とすることが可能である。更にZrと同様な非
晶質形成元素としてHfを用いることができるものであ
った。ところがこの系においてFe濃度が高い合金のキ
ュリー点は、室温付近であるがために、磁心材料として
は実用的な合金ではなかった。
The inventors of the present invention are developing soft magnetic materials by using materials having completely different components from the viewpoint of completely different from the above-mentioned conventional techniques. Among them, the above-mentioned sendust, permalloy, and silica are included. There is an Fe (Co, Ni) -Zr-based alloy found in Japanese Patent Publication No. 60-30734, which has been applied for a patent in view of conventional techniques such as raw steel. Since this Fe (Co, Ni) -Zr alloy is added with Zr, which has a large amorphous forming ability, even if the added amount of Zr is reduced, it can be made amorphous. Concentration 9
It can be 0% or more. Further, Hf can be used as an amorphous forming element similar to Zr. However, in this system, the Curie point of the alloy having a high Fe concentration is around room temperature, so that it was not a practical alloy as a magnetic core material.

【0009】次に本願発明者らは、Fe-Hf系の非晶
質合金を特殊な方法で一部結晶化させることで、平均結
晶粒径10〜20nm程度の微細結晶組織を得ることが
できることを知見し、1980年に、「CONFERENCE ON
METALLIC SCIENCE ANDTECHNOLGY BUDAPEST 」の第21
7頁〜第221頁において発表している。この発表時の
技術から鑑みると、Fe-Hf系合金においてはCu等
の元素を添加しなくとも組織の微細化が起こり得ること
が示唆される。このメカニズムについては明らかではな
いが、非晶質合金を作成する場合の急冷状態で既に組織
のゆらぎが存在し、このゆらぎが不均一核生成のサイト
となって均一かつ微細な核が多数生成するものと考えら
れる。
Next, the inventors of the present invention can obtain a fine crystal structure having an average crystal grain size of about 10 to 20 nm by partially crystallizing the Fe-Hf type amorphous alloy by a special method. In 1980, he discovered "CONFERENCE ON
21 of "METALLIC SCIENCE AND TECHNOLGY BUDAPEST"
It is presented on pages 7 to 221. In view of the technology at the time of this announcement, it is suggested that in the Fe—Hf alloy, the structure may be refined without adding an element such as Cu. Although this mechanism is not clear, there are already structural fluctuations in the quenched state when forming an amorphous alloy, and these fluctuations act as sites for heterogeneous nucleation, and many uniform and fine nuclei are generated. It is considered to be a thing.

【0010】前述の通り、Fe-Hf系の合金は、非晶
質状態では良好な磁気特性を示さない。しかしこの合金
が、非磁性添加元素を必要とせずに微細化することを考
慮すると、Fe-Hf系非晶質合金を出発材料とするこ
とで、従来にない高いFe濃度の微細結晶合金が得ら
れ、従って先のFe-Si-B系の微細結晶合金よりもさ
らに高い飽和磁束密度を持つ新合金の出現が期待され
る。そこで本発明者らが更に研究を進めた結果、粒成長
を抑えるためには、Fe-M系微微結晶合金の熱的安定
性を高める必要があり、更に、粒成長の障壁となり得る
熱的に安定な非晶質相を粒界に残存させることが必要で
あり、そのような観点から非晶質合金の熱的安定性を高
める元素であるBに着目して研究を進めた結果、Fe-
M-B系の合金を開発するに至っている。
As described above, the Fe-Hf alloy does not show good magnetic characteristics in the amorphous state. However, considering that this alloy is refined without the need for non-magnetic additive elements, by using Fe-Hf type amorphous alloy as a starting material, a fine crystal alloy with a high Fe concentration which has never been obtained can be obtained. Therefore, it is expected that a new alloy having a higher saturation magnetic flux density than that of the Fe-Si-B-based fine crystal alloy will appear. Therefore, as a result of further research conducted by the present inventors, in order to suppress grain growth, it is necessary to enhance the thermal stability of the Fe-M-based microcrystalline alloy, and further, to prevent grain growth, the thermal stability that may become a barrier to grain growth is high. It is necessary to leave a stable amorphous phase at the grain boundaries. From such a point of view, as a result of research focused on B, which is an element that enhances the thermal stability of the amorphous alloy, Fe-
We have developed an M-B alloy.

【0011】更に本発明者らは、この系の合金の研究を
重ねることにより、先に説明した特公平4ー4393号
公報(U.S.P. No. 5,160,379)に開示され
ている、Fe-M1-Cu-Si-B-M3系の合金では得ら
れない優れた特性を得られることを知見している。即
ち、前記Fe-M1-Cu-Si-B-M3系の合金は150
〜200℃の加熱処理によって急激に脆くなる性質があ
り、製品になるまでの間に加熱処理を伴うもの、あるい
は、特に熱処理は受けなくとも機械加工に伴って部分的
に前記温度に加熱される工程を伴うもの、例えば、薄帯
を適当な幅と長さに切断してからコイル状に巻回し、熱
処理されて製造されるトランス、ガラス溶着工程を経て
製造される接合型磁気ヘッド、あるいは、薄帯をプレス
打ち抜き加工してから積層し構成される積層型磁気ヘッ
ドなどには適用できない欠点があった。更に、レーザに
よる加工により積層コアを作製する場合、前記合金は1
50〜200℃の低い温度で脆くなるためにレーザ加工
による積層コアの作製にもこの合金を適用できない問題
があり、更に前記温度以上で行う温間プレス加工にも適
さない問題がある。
Further, the inventors of the present invention have made repeated studies on alloys of this system and disclosed them in the above-mentioned Japanese Patent Publication No. 4393/1993 (USP No. 5,160,379). It has been found that excellent properties that cannot be obtained by the Fe-M 1 -Cu-Si-B-M 3 alloy are obtained. That is, the Fe-M 1 -Cu-Si-B-M 3 based alloy is 150
There is a property that it becomes brittle rapidly by heat treatment at ~ 200 ° C, and it is accompanied by heat treatment until it becomes a product, or it is partially heated to the above temperature with machining even if it is not subjected to heat treatment in particular Those involving steps, for example, a transformer manufactured by cutting a thin strip into an appropriate width and length, then winding it into a coil, and heat-treating it, a bonded magnetic head manufactured through a glass welding step, or It has a drawback that it cannot be applied to a laminated magnetic head or the like configured by laminating thin strips by press punching. Further, when a laminated core is produced by laser processing, the alloy is 1
There is a problem that this alloy cannot be applied to the production of a laminated core by laser processing because it becomes brittle at a low temperature of 50 to 200 ° C., and further there is a problem that it is not suitable for warm press processing performed at the above temperature or higher.

【0012】本発明の目的は、高飽和磁束密度と高透磁
率を兼備し、かつ、高い機械強度と高い熱安定性を併せ
持ち、ガラス溶着時の熱やレーザ加工の熱、あるいは、
切断あるいはプレス加工などの機械加工の熱に耐えて加
工後も優れた軟磁気特性を発揮できる優れたFe基軟磁
性合金を製造する方法を提供することである。
The object of the present invention is to have both a high saturation magnetic flux density and a high magnetic permeability, a high mechanical strength and a high thermal stability, and heat at the time of glass welding or heat of laser processing, or
It is an object of the present invention to provide a method for producing an excellent Fe-based soft magnetic alloy capable of withstanding heat of mechanical processing such as cutting or pressing and exhibiting excellent soft magnetic properties even after processing.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は前
記課題を解決するために、Feを主成分とし、Ti,Z
r,Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wからなる群から選
ばれた1種または2種以上の元素MとBを含み、結晶組
織の少なくとも50%以上が平均結晶粒径30nm以下
の体心立方構造の微細結晶粒からなり、少なくとも30
0℃以下の熱では最大歪が1のものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention as set forth in claim 1 contains Fe as a main component and Ti, Z
A body containing one or more elements M and B selected from the group consisting of r, Hf, V, Nb, Ta, Mo and W, and having at least 50% or more of the crystal structure having an average crystal grain size of 30 nm or less. It is composed of fine crystal grains with a centered cubic structure, and at least 30
The maximum strain is 1 at heat of 0 ° C. or lower.

【0014】請求項2記載の発明は前記課題を解決する
ために、請求項1記載のFe基軟磁性合金が、次式で示
される組成からなるものである。 Fe b x y
し、Mは、Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,
Wからなる群から選ばれた1種または2種以上の元素で
あり、かつ、Zr,Hf,Nbのいずれかを含み、組成
比b,x,yは、b=75〜93原子%、x=0.5〜12原
子%、y=4〜9原子%なる関係を満足するものとす
る。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 2 is such that the Fe-based soft magnetic alloy according to claim 1 has a composition represented by the following formula. Fe b B x M y where, M is, Ti, Zr, Hf, V , Nb, Ta, Mo,
It is one or more elements selected from the group consisting of W and contains any of Zr, Hf and Nb, and the composition ratios b, x and y are b = 75 to 93 atom%, x = 0.5 to 12 atom%, y = 4 to 9 atom%.

【0015】請求項3記載の発明は前記課題を解決する
ために、請求項1記載のFe基軟磁性合金が、次式で示
される組成からなるものである。 (Fe 1-a ab x y ただし、Zは、Co,Niのうち1種または2種、Mは
Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wからなる
群から選ばれた1種または2種以上の元素であり、か
つ、Zr,Hf,Nbのうちいずれかを含み、組成比
a,b,x,yは、a≦0.2、b=75〜93原子%、x=
0.5〜12原子%、y=4〜9原子%なる関係を満足す
るものとする。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 3 is such that the Fe-based soft magnetic alloy according to claim 1 has a composition represented by the following formula. (Fe 1-a Z a) b B x M y However, Z is, Co, 1 kind or two kinds of Ni, M is Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo, from the group consisting of W The composition ratio is one or more selected elements and contains any one of Zr, Hf, and Nb.
a, b, x, y are a ≦ 0.2, b = 75 to 93 atom%, x =
The relations of 0.5 to 12 atom% and y = 4 to 9 atom% are satisfied.

【0016】請求項4記載の発明は前記課題を解決する
ために、請求項1記載のFe基軟磁性合金が、次式で示
される組成からなるものである。Fe b x y
zただし、MはTi,Zr,Hf,V,Nb,Ta,M
o,Wからなる群から選ばれた1種または2種以上の元
素であり、かつ、Zr,Hf,Nbのうちいずれかを含
み、XはCr,Ru,Rh,Irのうち1種または2種
以上であり、組成比b,x,y,zは、b=75〜93原子
%、x=0.5〜12原子%、y=4〜9原子%、z≦5原
子%なる関係を満足するものとする。
In order to solve the above problems, the invention according to claim 4 is such that the Fe-based soft magnetic alloy according to claim 1 has a composition represented by the following formula. Fe b B x M y X
z However, M is Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, M
one or more elements selected from the group consisting of o and W, and contains any one of Zr, Hf, and Nb, and X is one or two of Cr, Ru, Rh, and Ir. More than one kind, and the composition ratios b, x, y, z are such that b = 75 to 93 atom%, x = 0.5 to 12 atom%, y = 4 to 9 atom%, and z ≦ 5 atom%. Satisfied.

【0017】請求項5記載の発明は前記課題を解決する
ために、請求項1記載のFe基軟磁性合金が、次式で示
される組成からなるものである。 (Fe 1-a ab x y z ただし、ZはCo,Niのうち1種または2種、MはT
i,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wからなる群
から選ばれた1種または2種以上の元素であり、かつ、
Zr,Hf,Nbのうちいずれかを含み、XはCr,R
u,Rh,Irのうち1種または2種以上の元素であ
り、組成比a,b,x,yは、a≦0.1、b=75〜93原
子%、x=0.5〜12原子%、y=4〜9原子%、z≦5
原子%なる関係を満足するものとする。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 5 is such that the Fe-based soft magnetic alloy of claim 1 has a composition represented by the following formula. (Fe 1-a Z a) b B x M y X z however, Z is Co, 1 kind or two kinds of Ni, M is T
i, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo and W, which are one or more elements selected from the group consisting of:
Contains any one of Zr, Hf, and Nb, and X is Cr, R
u, Rh, Ir is one or more elements, and the composition ratios a, b, x, y are a ≦ 0.1, b = 75 to 93 atom%, x = 0.5 to 12 Atomic%, y = 4 to 9 atomic%, z ≦ 5
Satisfy the relationship of atomic%.

【0018】請求項6記載の発明は前記課題を解決する
ために、請求項1記載のFe基軟磁性合金が、次式で示
される組成からなるものである。Fe b x y X'
tただしMはTi,Zr,Hf,V,Nb,Ta,M
o,Wからなる群から選ばれた1種または2種以上の元
素であり、かつ、Zr,Hf,Nbのいずれかを含み、
X’はSi,Al,Ge,Gaのうち1種または2種以
上であり、組成比b,x,y,tは、b=75〜93原子
%、x=0.5〜12原子%、y=4〜9原子%、t≦4原
子%なる関係を満足するものとする。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 6 is such that the Fe-based soft magnetic alloy according to claim 1 has a composition represented by the following formula. Fe b B x M y X '
t where M is Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, M
one or more elements selected from the group consisting of o and W, and containing any of Zr, Hf, and Nb,
X ′ is one or more of Si, Al, Ge and Ga, and the composition ratios b, x, y and t are b = 75 to 93 atom%, x = 0.5 to 12 atom%, The relations of y = 4 to 9 atom% and t ≦ 4 atom% are satisfied.

【0019】請求項7記載の発明は前記課題を解決する
ために、請求項1記載のFe基軟磁性合金が、次式で示
される組成からなるものである。 (Fe 1-a ab x y X' t ただしZは、Ni,Coのうち1種または2種、Mは、
Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wからなる
群から選ばれた1種または2種以上の元素であり、か
つ、Zr,Hf,Nbのいずれかを含み、X’はSi,
Al,Ge,Gaのうち1種または2種以上であり、組
成比a,b,x,y,tは、a≦0.2、b=75〜93原子
%、x=0.5〜12原子%、y=4〜9原子%、t≦4原
子%なる関係を満足するものとする。
In order to solve the above problems, the invention according to claim 7 is such that the Fe-based soft magnetic alloy according to claim 1 has a composition represented by the following formula. (Fe 1-a Z a) b B x M y X 't however Z is Ni, 1 kind or two kinds of Co, M is
Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo, W is one or more elements selected from the group consisting of Zr, Hf, Nb, and X'is Si. ,
One or more of Al, Ge, and Ga, and the composition ratios a, b, x, y, and t are a ≦ 0.2, b = 75 to 93 atomic%, x = 0.5 to 12 The relations of atomic%, y = 4 to 9 atomic% and t ≦ 4 atomic% are satisfied.

【0020】請求項8記載の発明は前記課題を解決する
ために、請求項1記載のFe基軟磁性合金が、次式で示
される組成からなるものである。 Fe b x y z X' t ただしMは、Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,M
o,Wからなる群から選ばれた1種または2種以上の元
素であり、かつ、Zr,Hf,Nbのいずれかを含み、
XはCr,Ru,Irのうち1種または2種以上、X’
はSi,Al,Ge,Gaのうち1種または2種以上で
あり、組成比b,x,y,z,tは、b=75〜93原子%、
x=0.5〜18原子%、y=4〜9原子%、z≦5原子
%、t=≦4原子%なる関係を満足するものとする。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 8 is such that the Fe-based soft magnetic alloy according to claim 1 has a composition represented by the following formula. Fe b B x M y X z X 't M ; however, Ti, Zr, Hf, V , Nb, Ta, M
one or more elements selected from the group consisting of o and W, and containing any of Zr, Hf, and Nb,
X is one or more of Cr, Ru, and Ir, and X ′.
Is one or more of Si, Al, Ge, and Ga, and the composition ratio b, x, y, z, t is b = 75 to 93 atom%,
It is assumed that the relations of x = 0.5 to 18 atomic%, y = 4 to 9 atomic%, z ≦ 5 atomic%, and t = ≦ 4 atomic%.

【0021】請求項9記載の発明は前記課題を解決する
ために、請求項1記載のFe基軟磁性合金が、次式で示
される組成からなるものである。 (Fe 1-a ab x y z X' t ただしZは、Ni,Coのうち1種または2種、MはT
i,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wからなる群
から選ばれた1種または2種以上の元素であり、かつ、
Zr,Hf,Nbのいずれかを含み、XはCr,Ru,
Irのうち1種または2種以上、X’はSi,Al,G
e,Gaのうち1種または2種以上であり、組成比a,
b,x,y,z,tは、a≦0.2、b=75〜93原子%、x
=0.5〜18原子%、y=4〜9原子%、z≦5原子
%、t=≦4原子%である。
In order to solve the above problems, the invention of claim 9 is such that the Fe-based soft magnetic alloy of claim 1 has a composition represented by the following formula. (Fe 1-a Z a) b B x M y X z X 't however Z may, Ni, 1 kind or two kinds of Co, M is T
i, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo and W, which are one or more elements selected from the group consisting of:
Zr, Hf, or Nb is included, and X is Cr, Ru,
One or more of Ir, X'is Si, Al, G
e, Ga is one or more, and has a composition ratio a,
b, x, y, z, t are a ≦ 0.2, b = 75 to 93 atom%, x
= 0.5 to 18 atomic%, y = 4 to 9 atomic%, z ≦ 5 atomic%, and t = ≦ 4 atomic%.

【0022】請求項10記載の発明は前記課題を解決す
るために、請求項1〜9のいずれかに記載のFe基軟磁
性合金の薄帯を合金溶湯から急冷して作製し、この薄帯
を所定の大きさに切断加工し、更に積層してから熱処理
することで、薄帯の内部に微細結晶相を生成させ、この
後に樹脂被覆を施してから巻線するものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 10 is produced by rapidly cooling the ribbon of the Fe-based soft magnetic alloy according to any one of claims 1 to 9 from molten alloy. Is cut into a predetermined size, further laminated, and then heat-treated to generate a fine crystal phase inside the ribbon, which is then coated with a resin and then wound.

【0023】請求項11記載の発明は前記課題を解決す
るために、前記熱処理を400〜700℃で行うもので
ある。
In order to solve the above-mentioned problems, the heat treatment is performed at 400 to 700 ° C.

【0024】[0024]

【作用】本発明に係る組成のFe基軟磁性合金は、最大
歪の値が組成に応じて300〜500℃の温度領域まで
低下しない。このことは、本発明に係る合金を部分的に
300〜500℃の温度に加熱する加工を施した場合で
あっても合金自体が脆くならないことを意味する。従っ
てプレス加工などの機械加工あるいはレーザ加工や切断
加工などにより本発明合金を全体的または部分的に加熱
する処理を行っても本発明合金が脆くならないので、こ
れらの加工を必要とするトロイダルコアやトランスある
いは積層型磁気ヘッドに本発明合金を適用できる。ま
た、本発明のFe基軟磁性合金は飽和磁束密度が高く、
透磁率が高い優れた軟磁気特性を発揮する。
In the Fe-based soft magnetic alloy having the composition according to the present invention, the maximum strain value does not decrease to a temperature range of 300 to 500 ° C. depending on the composition. This means that even if the alloy according to the present invention is partially heated to a temperature of 300 to 500 ° C., the alloy itself does not become brittle. Therefore, the alloy of the present invention does not become brittle even if the alloy of the present invention is heated wholly or partially by mechanical processing such as press working or laser processing or cutting processing. The alloy of the present invention can be applied to a transformer or a laminated magnetic head. Further, the Fe-based soft magnetic alloy of the present invention has a high saturation magnetic flux density,
Exhibits excellent soft magnetic properties with high magnetic permeability.

【0025】以下本発明について更に詳細に説明する。
本発明合金の第1の例として、Fe b x yの組成
式で示され、Mは、Ti,Zr,Hf,V,Nb,T
a,Mo,Wからなる群から選ばれた1種または2種以
上の元素であり、かつ、Zr,Hf,Nbのうちいずれ
かを含み、組成比b,x,yは、b=75〜93原子%、x
=0.5〜12原子%、y=4〜9原子%の関係を満足す
るものを用いることができる。本発明合金の第2の例と
して、(Fe 1-a ab x yの組成式で示さ
れ、Zは、Ni,Coのうち1種または2種を示し、組
成比a,b,x,yは、a≦0.2、b=75〜93原子%、x
=0.5〜12原子%、y=4〜9原子%の関係を満足す
るものを用いることができる。
The present invention will be described in more detail below.
As a first example of the present invention alloy, represented by the composition formula Fe b B x M y, M is, Ti, Zr, Hf, V , Nb, T
a, Mo, W is one or more elements selected from the group consisting of a, Mo, W, and contains any one of Zr, Hf, Nb, the composition ratio b, x, y, b = 75 ~ 93 atom%, x
It is possible to use those satisfying the relations of 0.5 to 12 atom% and y = 4 to 9 atom%. As a second example of the present invention alloy, represented by the composition formula (Fe 1-a Z a) b B x M y, Z is, Ni, represents one or two of Co, the composition ratio a, b, x, y are a ≦ 0.2, b = 75 to 93 atom%, x
It is possible to use those satisfying the relations of 0.5 to 12 atom% and y = 4 to 9 atom%.

【0026】本発明合金の第3の例として、Fe b
x y zの組成式で示され、XはCr,Ru,R
h,Irのうち1種または2種以上であり、組成比b,
x,y,zは、b=75〜93原子%、x=0.5〜12原子
%、y=4〜9原子%、z≦5原子%の関係を満足するも
のを用いることができる。本発明合金の第4の例とし
て、(Fe 1-a ab x y zの組成式で示
され、組成比a,b,x,y,zは、a≦0.1、b=75〜9
3原子%、x=0.5〜12原子%、y=4〜9原子%、z
≦5原子%の関係を満足するものを用いることができ
る。
As a third example of the alloy of the present invention, Fe b B
It is represented by a composition formula of x M y X z , and X is Cr, Ru, R
One or more of h and Ir, and a composition ratio b,
As x, y, and z, those satisfying the relations of b = 75 to 93 atom%, x = 0.5 to 12 atom%, y = 4 to 9 atom%, and z ≦ 5 atom% can be used. As a fourth example of the present invention alloy, (Fe 1-a Z a ) is indicated by b B x M compositional formula of y X z, the composition ratio a, b, x, y, z is, a ≦ 0.1 , B = 75-9
3 atom%, x = 0.5 to 12 atom%, y = 4 to 9 atom%, z
It is possible to use those satisfying the relation of ≦ 5 atomic%.

【0027】本発明合金の第5の例として、Fe b
x y X' tなる組成式で示され、X’はSi,A
l,Ge,Gaのうち1種または2種以上であり、組成
比b,x,y,tは、b=75〜93原子%、x=0.5〜1
8原子%、y=4〜9原子%、t≦4原子%の関係を満足
するものを用いることができる。本発明合金の第6の例
として、(Fe 1-a ab x yX' tの組成式
で示され、組成比a,b,x,y,tは、a≦0.2、b=75
〜93原子%、x=0.5〜12原子%、y=4〜9原子
%、t≦4原子%の関係を満足するものを用いることが
できる。
As a fifth example of the alloy of the present invention, Fe b B
x M y X 'shown at t a composition formula, X' is Si, A
1 or 2 or more of 1, Ge, and Ga, and the composition ratios b, x, y, and t are b = 75 to 93 atom%, x = 0.5 to 1
It is possible to use those satisfying the relations of 8 atomic%, y = 4 to 9 atomic%, and t ≦ 4 atomic%. As a sixth embodiment of the present invention alloy, (Fe 1-a Z a ) b B x M y X ' is represented by a composition formula of t, the composition ratio a, b, x, y, t is, a ≦ 0. 2, b = 75
It is possible to use those satisfying the relations of .about.93 atom%, x = 0.5-12 atom%, y = 4-9 atom%, and t ≦ 4 atom%.

【0028】本発明合金の第7の例として、Fe b
x y z X' tの組成式で示され、組成比b,x,y,
z,tは、b=75〜93原子%、x=0.5〜12原子
%、y=4〜9原子%、z≦5原子%、t≦4原子%の関
係を満足するものを用いることができる。本発明合金の
第8の例として、(Fe 1-a ab x y z
X' tの組成式で示され、組成比a,b,x,y,z,tは、a
≦0.2、b=75〜93原子%、x=0.5〜12原子
%、y=4〜9原子%、z≦5原子%、t=≦4原子%の
関係を満足するものを用いることができる。
As a seventh example of the alloy of the present invention, Fe b B
x M y X z X 'is represented by a composition formula of t, the composition ratio b, x, y,
As z and t, those satisfying the relations of b = 75 to 93 atom%, x = 0.5 to 12 atom%, y = 4 to 9 atom%, z ≦ 5 atom%, t ≦ 4 atom% are used. be able to. An eighth embodiment of the present invention alloy, (Fe 1-a Z a ) b B x M y X z
Is represented by a composition formula of X 't, the composition ratio a, b, x, y, z, t is, a
≦ 0.2, b = 75 to 93 atomic%, x = 0.5 to 12 atomic%, y = 4 to 9 atomic%, z ≦ 5 atomic%, and t = ≦ 4 atomic%. Can be used.

【0029】次に、前記各組成の軟磁性合金において、
前記の組成とすることが好ましい理由を説明する。前記
組成の合金にはBが必ず添加されている。Bには、軟磁
性合金の非晶質形成能を高める効果、および熱処理工程
において磁気特性に悪影響を及ぼす化合物相の生成を抑
制する効果があると考えられ、このためB添加は必須で
ある。本来、α-Feに対してZr、Hfはほとんど固
溶しないが、前記組成の合金の全体を急冷して非晶質化
することで、ZrとHfを過飽和に固溶させ、この後に
施す熱処理によりこれら元素の固溶量を調節して一部結
晶化し、微細結晶相として析出させることで、得られる
軟磁性合金の軟磁気特性を向上させ、薄帯の磁歪を小さ
くできる。また、微結晶相を析出させ、その微結晶相の
結晶粒の粗大化を抑制するには、結晶粒成長の障害とな
り得る非晶質相を粒界に残存させることが必要であると
考えられる。更に、この粒界非晶質相は、熱処理温度の
上昇によってα-Feから排出されるZr,Hf,Nb
等のM元素を固溶することで、軟磁性を劣化させるFe
-M系化合物の生成を抑制すると考えられる。よってF
e-Zr(Hf)系の合金にBを添加することが重要と
なる。
Next, in the soft magnetic alloys of the above respective compositions,
The reason why the above composition is preferable will be described. B is inevitably added to the alloy having the above composition. It is considered that B has the effect of increasing the amorphous-forming ability of the soft magnetic alloy and the effect of suppressing the formation of the compound phase that adversely affects the magnetic properties in the heat treatment step, and therefore B addition is essential. Originally, Zr and Hf hardly form a solid solution with α-Fe, but by rapidly cooling the entire alloy having the above composition to amorphize it, Zr and Hf are supersaturated as a solid solution, and a heat treatment to be performed thereafter. By adjusting the solid solution amount of these elements to partially crystallize and precipitate as a fine crystalline phase, the soft magnetic characteristics of the obtained soft magnetic alloy can be improved and the magnetostriction of the ribbon can be reduced. Further, in order to precipitate the microcrystalline phase and suppress the coarsening of the crystal grains of the microcrystalline phase, it is considered necessary to leave the amorphous phase, which may hinder the crystal grain growth, at the grain boundary. . Furthermore, this grain boundary amorphous phase is the Zr, Hf, Nb discharged from α-Fe due to the rise of the heat treatment temperature.
Fe that deteriorates soft magnetism by forming a solid solution with M elements such as Fe
-It is considered that the production of M compounds is suppressed. Therefore F
It is important to add B to the e-Zr (Hf) -based alloy.

【0030】B量のXが、0.5原子%より小さい場合、
粒界の非晶質相が不安定となるため、十分な添加効果が
得られない。また、Xが12原子%を超えるとB-M系お
よびFe-B系のほう化物の生成傾向が強くなり、この
結果、微細結晶組織を得るための熱処理条件が制約さ
れ、良好な軟磁気特性が得られなくなる。このBの含有
量は、1.5T以上の高飽和磁束密度を得るためには1
0原子%以下であることが好ましいが、B量を10〜1
8原子%の範囲とすると合金の電気抵抗を増加させるこ
とができ、高周波での渦電流損失を低減できるので、1
0〜18原子%の範囲としても良い。このように適切な
量のBを添加することで析出する微細結晶相の平均結晶
粒径が30nm以下になる。
When the B content X is smaller than 0.5 at%,
Since the amorphous phase at the grain boundary becomes unstable, a sufficient addition effect cannot be obtained. Further, when X exceeds 12 atomic%, the tendency of BM-type and Fe-B-type borides to be generated becomes strong, and as a result, heat treatment conditions for obtaining a fine crystal structure are restricted, and good soft magnetic properties are obtained. Will not be obtained. The content of B is 1 in order to obtain a high saturation magnetic flux density of 1.5 T or more.
It is preferably 0 atomic% or less, but the amount of B is 10 to 1
If it is in the range of 8 atomic%, the electrical resistance of the alloy can be increased and the eddy current loss at high frequencies can be reduced.
It may be in the range of 0 to 18 atomic%. Thus, by adding an appropriate amount of B, the average crystal grain size of the fine crystal phase to be precipitated becomes 30 nm or less.

【0031】前記第1〜第8の例の軟磁性合金の組成式
において、非晶質相を得やすくするためには、非晶質形
成能の特に高いZr、Hf、Nbのいずれかを含む必要
がある。また、Zr、Hf、Nbはそれらの一部を他の
4A〜6A族元素のうち、Ti、V、Ta、Mo、Wと
置換することができる。本発明の合金において、M元素
は、比較的遅い拡散種であり、M元素の添加は微細結晶
核の成長速度を小さくする効果を持つと考えられ、組織
の微細化に不可欠である。しかし、M元素の添加量Yが
4原子%より小さくになると、核成長速度を小さくする
効果が失われ、この結果、結晶粒径が粗大化し良好な軟
磁性が得られない。Fe-Hf-B系合金の場合、Hf=
5原子%での平均結晶粒径は13nmであるのに対して
Hf=3原子%では39nmと粗大化する。Y量が9原
子%を超えると、M-B系またはFe-M系の化合物の生
成傾向が大きくなり、良好な特性が得られないほか、液
体急冷後のテープ状合金が脆化し、所定のコア形状に加
工することが困難となる。よって、Yの範囲を4〜9原
子%とした。
In the composition formulas of the soft magnetic alloys of the first to eighth examples, in order to easily obtain the amorphous phase, any one of Zr, Hf, and Nb having a particularly high amorphous forming ability is contained. There is a need. Further, Zr, Hf, and Nb can partially replace them with Ti, V, Ta, Mo, and W of the other 4A to 6A elements. In the alloy of the present invention, the M element is a relatively slow diffusion species, and the addition of the M element is considered to have the effect of reducing the growth rate of fine crystal nuclei, and is essential for the refinement of the structure. However, if the added amount Y of the M element is smaller than 4 atomic%, the effect of reducing the nucleus growth rate is lost, and as a result, the crystal grain size becomes coarse and good soft magnetism cannot be obtained. In the case of Fe-Hf-B type alloy, Hf =
The average crystal grain size at 5 atomic% is 13 nm, whereas when Hf = 3 atomic%, it becomes coarse at 39 nm. If the amount of Y exceeds 9 atomic%, the tendency of formation of MB-based or Fe-M-based compounds increases, good characteristics cannot be obtained, and the tape-like alloy after liquid quenching becomes brittle, and It becomes difficult to process it into a core shape. Therefore, the range of Y is set to 4 to 9 atom%.

【0032】前記第2、4、6、8の例の軟磁性合金の
組成式において、Fe、Co、Ni量のbは、93原子
%以下である。これは、bが93原子%を超えると液体
急冷法によって非晶質単相を得ることが困難になり、こ
の結果、熱処理してから得られる合金の組織が不均一に
なるため高い透磁率が得られないためである。また、飽
和磁束密度10kG以上を得るためには、bが75原子
%以上であることがより好ましいのでbを75〜93原
子%とした。
In the composition formulas of the soft magnetic alloys of the second, fourth, sixth and eighth examples, b of Fe, Co and Ni contents is 93 atomic% or less. This is because when b exceeds 93 atom%, it becomes difficult to obtain an amorphous single phase by the liquid quenching method, and as a result, the structure of the alloy obtained after the heat treatment becomes non-uniform, resulting in high magnetic permeability. This is because it cannot be obtained. Further, in order to obtain the saturation magnetic flux density of 10 kG or more, it is more preferable that b is 75 atom% or more, so b is set to 75 to 93 atom%.

【0033】前記添加元素の中でもNbとMoは、酸化
物の生成自由エネルギーの絶対値が小さく、熱的に安定
であり、製造時に酸化しずらいものである。よってこれ
らの元素を添加している場合は、製造条件が容易で安価
に製造することができ、また、コストの面でも有利であ
る。これらの元素を添加して前記軟磁性合金を製造する
場合に、具体的には、溶湯を急冷する際に使用するるつ
ぼのノズルの先端部に、不活性ガスを部分的に供給しつ
つ大気中で製造もしくは大気中の雰囲気で製造すること
ができる。
Among the above-mentioned additional elements, Nb and Mo have a small absolute value of free energy of oxide formation, are thermally stable, and are hard to oxidize during production. Therefore, when these elements are added, the manufacturing conditions are easy and the manufacturing cost is low, and the cost is also advantageous. When manufacturing the soft magnetic alloy by adding these elements, specifically, in the atmosphere while partially supplying an inert gas to the tip of the nozzle of the crucible used when quenching the melt. Can be manufactured in an atmosphere of air.

【0034】以上、本発明に係る合金元素の限定理由を
説明したが、これらの元素以外でも耐食性を改善するた
めに、Cr、Ru、Rh、Irなどの白金族元素を添加
することも可能である。これらの元素は5原子%よりも
多く添加すると、飽和磁束密度の劣化が著しくなるた
め、添加量は5原子%以下に抑える必要がある。また、
必要に応じて、Y、希土類元素、Zn、Cd、Ga、I
n、Ge、Sn、Pb、As、Sb、Bi、Se、T
e、Li、Be、Mg、Ca、Sr、Ba等の元素を添
加することで合金の磁歪を調整することもできる。その
他、前記合金において、H、N、O、S等の不可避的不
純物については所望の特性が劣化しない程度に含有して
いても本発明で用いる軟磁性合金の組成と同一とみなす
ことができるのは勿論である。
Although the reasons for limiting the alloying elements according to the present invention have been described above, platinum group elements such as Cr, Ru, Rh and Ir can be added to improve corrosion resistance other than these elements. is there. If these elements are added in an amount of more than 5 atom%, the saturation magnetic flux density is significantly deteriorated, so the addition amount must be suppressed to 5 atom% or less. Also,
If necessary, Y, rare earth element, Zn, Cd, Ga, I
n, Ge, Sn, Pb, As, Sb, Bi, Se, T
It is also possible to adjust the magnetostriction of the alloy by adding elements such as e, Li, Be, Mg, Ca, Sr and Ba. In addition, in the above alloy, inevitable impurities such as H, N, O, and S can be regarded as the same as the composition of the soft magnetic alloy used in the present invention even if they are contained to the extent that desired characteristics are not deteriorated. Of course.

【0035】前記合金を製造するには、前記組成になる
ように合金原料を混合して溶解し合金溶湯を得た後、回
転している銅製などの金属ロールに溶湯を噴出して急冷
する液体急冷法を実施する。この液体急冷法により非晶
質状態のリボン状の薄帯を得ることができる。この薄帯
を得たならば、これを必要な長さや幅に切断するか、所
望の形状に打ち抜き加工してトランス用、磁気ヘッド用
などとして使用することができる。
In order to produce the above alloy, a liquid in which alloy raw materials are mixed so as to have the above composition and melted to obtain an alloy melt, and then the melt is jetted onto a rotating metal roll such as copper and rapidly cooled. Implement the quenching method. By this liquid quenching method, a ribbon-shaped ribbon in an amorphous state can be obtained. Once this thin strip is obtained, it can be cut into a required length or width or punched into a desired shape to be used for a transformer, a magnetic head, or the like.

【0036】そして、加工を施した薄帯に対し、500
〜700℃で加熱した後に冷却する熱処理を施すことが
好ましい。この熱処理により非晶質相の中に微細結晶相
が析出して磁気特性が向上する。
Then, with respect to the processed ribbon, 500
It is preferable to perform a heat treatment of cooling after heating at ˜700 ° C. By this heat treatment, a fine crystalline phase is precipitated in the amorphous phase and magnetic characteristics are improved.

【0037】次に前記組成の合金の薄帯を用いてトラン
スのコアを製造する場合の例について説明する。前記組
成の合金の薄帯を用意したならば、この薄帯を図1
(a)に示すような巻枠1に巻き付けておき、この巻枠
1から薄帯2を繰り出しつつローラ状のカッターなどの
切断装置3で所定の幅の複数の薄帯4に切断し、他の巻
枠5に巻き取る。この例では1つの薄帯2から3本の薄
帯4に切断するので、図1(b)に示すような状態とな
る。この工程において、長尺の薄帯2を連続切断する
と、切断装置3のカッター部分は加熱状態となり、薄帯
2の切断部分では部分的に200〜300℃程度の温度
に加熱されるが、前記組成の合金は200〜300℃の
温度域では脆くならないので切断の際に薄帯を傷めるこ
とはない。
Next, an example of manufacturing a transformer core using a ribbon of the alloy having the above composition will be described. If an alloy ribbon of the above composition is prepared, this ribbon is shown in FIG.
It is wound around a reel 1 as shown in (a), and while the ribbon 2 is unwound from the reel 1, it is cut into a plurality of ribbons 4 having a predetermined width by a cutting device 3 such as a roller-shaped cutter. It is wound on the reel 5. In this example, one thin strip 2 is cut into three thin strips 4, so that the state shown in FIG. In this step, when the long ribbon 2 is continuously cut, the cutter portion of the cutting device 3 is in a heated state, and the cutting portion of the ribbon 2 is partially heated to a temperature of about 200 to 300 ° C. Since the alloy having the composition does not become brittle in the temperature range of 200 to 300 ° C., the ribbon is not damaged during cutting.

【0038】次に、前記薄帯4を図2(a)あるいは図
2(b)に示すように巻枠5から取り出して絶縁テープ
とともにロール状に巻き付けて磁心本体(トロイダルコ
ア本体)6を形成する。ここで用いる絶縁テープは、高
電圧駆動時の層間における絶縁破壊を防止し、また、渦
電流損失を小さくして発熱を抑えるなどの目的で設けら
れ、樹脂系皮膜や樹脂テープ、無機質系材料皮膜や無機
質材料製テープあるいは水ガラス中にアルミナやマグネ
シア、窒化ほう素、珪砂、石英などの無機質系粒子を分
散させたもの、あるいは、これらの無機質系粒子を樹脂
テープにコーティングしたり、コーティング後に必要に
応じて焼き付けたたものなどが適宜用いられる。絶縁テ
ープを構成する樹脂材料として、アルキド樹脂を有機溶
剤に溶解した溶剤型ワニステープ、スチレンモノマと不
飽和ポリエステル樹脂からなる無溶剤型ワニスのテー
プ、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシエ
ステル系樹脂などを例示することができる。なお、前記
薄帯4と絶縁テープを同時に巻き付ける代わりに、絶縁
層を薄帯4に被覆してから巻き付け加工しても良い。前
記絶縁層を薄帯4に被覆するには、例えば薄帯4の表面
に、電気泳動法で無機質粒子を付着させる方法、あるい
は、溶射により被覆する方法、スパッタや真空蒸着によ
り無機質層を被覆する方法などを適宜用いることができ
る。また、珪砂、石英などを単独であるいは混合して樹
脂中に注入して絶縁層2を製造することもできる。
Next, as shown in FIG. 2 (a) or 2 (b), the thin strip 4 is taken out from the winding frame 5 and wound in a roll with an insulating tape to form a magnetic core body (toroidal core body) 6. To do. The insulating tape used here is provided for the purpose of preventing dielectric breakdown between layers during high voltage driving, and also for reducing heat generation by reducing eddy current loss. Resin film, resin tape, inorganic material film Or inorganic material tape or water glass with inorganic particles such as alumina, magnesia, boron nitride, silica sand, or quartz dispersed, or a resin tape coated with these inorganic particles or required after coating A product that is baked according to the above is appropriately used. As a resin material that constitutes the insulating tape, a solvent-type varnish tape in which an alkyd resin is dissolved in an organic solvent, a tape of a solvent-free varnish consisting of styrene monomer and unsaturated polyester resin, an acrylic resin, a polyester resin, an epoxy ester resin And the like. Instead of winding the ribbon 4 and the insulating tape at the same time, the ribbon 4 may be covered with an insulating layer and then wound. To cover the insulating layer on the ribbon 4, for example, the surface of the ribbon 4 is coated with inorganic particles by an electrophoretic method, by spraying, or by sputtering or vacuum deposition. A method or the like can be appropriately used. The insulating layer 2 can also be manufactured by injecting silica sand, quartz, etc., alone or in mixture, into the resin.

【0039】磁心本体6を形成したならば、この磁心本
体6を図3に示すような加熱炉7に挿入して500〜7
00℃に温度に加熱し、薄帯4の内部に微細結晶相を生
成させる。この熱処理により薄帯を構成する軟磁性合金
の軟磁気特性が向上するとともに、硬度が高くなる。
After the magnetic core body 6 is formed, the magnetic core body 6 is inserted into the heating furnace 7 as shown in FIG.
By heating to a temperature of 00 ° C., a fine crystalline phase is generated inside the ribbon 4. This heat treatment improves the soft magnetic properties of the soft magnetic alloy forming the ribbon and increases the hardness.

【0040】次いで磁心本体6を図4(a)に示すよう
に樹脂液9に浸漬させて樹脂被覆10を形成し、図5に
示すように巻線11を巻き付けることで図5に示すトロ
イダルコア(積層磁心)12を得ることができる。ま
た、前記の工程において、樹脂被覆を行う代わりに、図
4(b)に示すように磁心本体6を収納容器14と蓋体
15からなる収納ケースに挿入し、その後に巻線加工を
施してトロイダルコアを製造しても良い。
Next, the magnetic core body 6 is dipped in a resin liquid 9 as shown in FIG. 4 (a) to form a resin coating 10, and a winding 11 is wound as shown in FIG. 5 to wind the toroidal core shown in FIG. (Laminated magnetic core) 12 can be obtained. Further, in the above process, instead of coating with resin, the magnetic core body 6 is inserted into a storage case composed of the storage container 14 and the lid 15 as shown in FIG. A toroidal core may be manufactured.

【0041】以上説明したような工程を経てトロイダル
コア12を製造する場合、製造途中の工程において切断
加工のように薄帯2に部分的に熱が加わる工程があった
としても前記組成の合金薄帯であるならば、脆化により
薄帯を損傷させることなくトロイダルコア12を製造で
きる。このように得られたトロイダルコア12は、前記
組成の軟磁性合金を主体として構成されているので、
1.3〜1.64T(テスラ)程度の極めて優れた飽和磁
束密度を発揮し、100kHz程度の高周波域における
コアロスが少なくなり、発熱が少なく特性劣化を生じな
いものとなる。よって、トロイダルコア12の小型軽量
化に寄与する。
When the toroidal core 12 is manufactured through the steps described above, even if there is a step in which heat is partially applied to the ribbon 2 such as a cutting process during the manufacturing process, the alloy thin film having the above composition is used. If it is a band, the toroidal core 12 can be manufactured without damaging the ribbon due to embrittlement. Since the toroidal core 12 thus obtained is mainly composed of the soft magnetic alloy having the above composition,
An extremely excellent saturation magnetic flux density of about 1.3 to 1.64 T (tesla) is exhibited, core loss in a high frequency region of about 100 kHz is reduced, heat generation is small, and characteristic deterioration does not occur. Therefore, it contributes to downsizing and weight saving of the toroidal core 12.

【0042】なお、先の例では薄帯4を巻き付けること
によりトロイダルコア12を製造したが、薄帯4からリ
ングを打ち抜き加工により製造し、このリングを積層し
て積層磁心を形成しても良い。即ち、薄帯4から打ち抜
き加工によりリングを複数枚形成し、これらのリングの
間に絶縁層を介在させた状態で積層することで積層磁心
を形成することができる。ここでの絶縁層を構成する材
料は先に説明した絶縁層を構成するものと同等のものを
用いることができる。この例の構造の積層磁心にあって
も優れた軟磁気特性を示すリングを積層して構成されて
いるので、優れた軟磁気特性と少ないコアロスを示し、
磁心の小型軽量化に寄与する。
In the above example, the toroidal core 12 is manufactured by winding the ribbon 4. However, a ring may be manufactured by punching the ribbon 4 and the rings may be laminated to form a laminated magnetic core. . That is, a laminated magnetic core can be formed by forming a plurality of rings from the ribbon 4 by punching and laminating the rings with an insulating layer interposed therebetween. The material forming the insulating layer here may be the same as the material forming the insulating layer described above. Even in the laminated core of the structure of this example, since it is configured by laminating rings exhibiting excellent soft magnetic characteristics, it exhibits excellent soft magnetic characteristics and a small core loss,
Contributes to the reduction in size and weight of the magnetic core.

【0043】[0043]

【実施例】回転している銅製のロール上に配置されたノ
ズルから種々の組成の合金溶湯をArガスの圧力により
ロール表面に噴出させ、急冷して厚さ20〜23μmの
合金薄帯を複数得た。得られた合金薄帯試料は、Fe90
Zr73なる組成(厚さ20μm)と、Fe94Nb79
なる組成(厚さ22μm)と、Fe73.5Si13.59
3Cu1なる組成(厚さ21μm)のものである。続い
て各試料において、薄帯を種々の温度でアニール処理
し、その後、曲げ試験を行い、最大歪を測定した。折り
曲げ加工は、2本のロッドと薄帯試料を用い、2本のロ
ッドの先端部の間にロッドと平行に配置した薄帯を挟
み、2本のロッドを徐々に接近させて薄帯を山状に折り
曲げるものとし、このように山状に折り曲げていった場
合に薄帯が折れて切れたときのロッドの端面間の幅をL
とし、薄帯の厚さをtとした場合に、t/(L−t)の
値を最大歪(λf)と定義することにした。その結果を
図6に示す。
[Examples] Molten alloy melts of various compositions were jetted onto the roll surface by Ar gas pressure from a nozzle arranged on a rotating copper roll, and rapidly cooled to form a plurality of alloy ribbons having a thickness of 20 to 23 μm. Obtained. The obtained alloy ribbon sample was Fe 90
Zr 7 B 3 composition (thickness 20 μm) and Fe 94 Nb 7 B 9
Composition (thickness 22 μm) and Fe 73.5 Si 13.5 B 9 N
The composition is b 3 Cu 1 (thickness: 21 μm). Subsequently, in each sample, the ribbon was annealed at various temperatures, and then a bending test was performed to measure the maximum strain. In the bending process, two rods and a ribbon sample are used, and a ribbon arranged in parallel with the rod is sandwiched between the tips of the two rods, and the two rods are gradually brought close to each other to form the ribbon. The width between the end faces of the rod when the ribbon is broken and cut when bent in a mountain shape in this way is L
Then, the value of t / (L−t) is defined as the maximum strain (λf), where t is the thickness of the ribbon. The result is shown in FIG.

【0044】図6において最大歪(λf)が1の試料
は、2本のロッドが折り曲げられた薄帯を介して接触す
るまで薄帯が切れずに折れ曲がったことを意味し、それ
より値が低下した場合は、山状に折り曲げている途中で
薄帯が折れて切れたことを意味する。図6に示す結果か
ら、本発明に係るFe90Zr73とFe84Nb79なる
組成の軟磁性合金試料は、最大歪の低下し始める温度が
380〜500℃の温度であるので、400〜500℃
のアニール処理後でも脆くなりにくいことを意味し、F
73.5Si13.59Nb3Cu1なる組成の比較例合金試
料は100〜200℃のアニール処理で極めて脆くなる
ことが明らかになった。
In FIG. 6, the sample having the maximum strain (λf) of 1 means that the two ribbons are bent without being cut until they come into contact with each other through the folded ribbons, and the value is larger than that. When it is lowered, it means that the ribbon is broken and cut in the middle of bending in a mountain shape. From the results shown in FIG. 6, the soft magnetic alloy sample having the composition of Fe 90 Zr 7 B 3 and Fe 84 Nb 7 B 9 according to the present invention has a temperature at which the maximum strain starts to decrease from 380 to 500 ° C. , 400-500 ℃
Means that it is less likely to become brittle even after annealing of
It was revealed that the comparative alloy sample having a composition of e 73.5 Si 13.5 B 9 Nb 3 Cu 1 became extremely brittle by the annealing treatment at 100 to 200 ° C.

【0045】図7はFe90Zr73なる組成の試料の最
大歪と硬度(Hv)と比抵抗(ρ)のアニール温度依存
性を測定した結果を示すものである。図7に示す結果か
ら、この組成の合金試料は約450℃以上の熱処理を行
うことで硬度が向上し始め、最大歪が低下し始めるの
で、製造工程の途中において、450℃以下の温度で加
工されることがあっても脆くならないことが明らかであ
る。
FIG. 7 shows the results of measuring the annealing temperature dependence of the maximum strain, hardness (Hv), and specific resistance (ρ) of a sample having a composition of Fe 90 Zr 7 B 3 . From the results shown in FIG. 7, the alloy samples of this composition begin to improve in hardness and decrease in maximum strain when heat-treated at about 450 ° C. or higher. Therefore, during the manufacturing process, the alloy sample was processed at a temperature of 450 ° C. or lower. It is clear that even if something happens, it does not become brittle.

【0046】図8は図7で用いた試料の結晶化開始温度
を示すものである。この図に示す結果から、As-Quenche
d(急冷後未熱処理)状態の試料と450℃で1時間熱
処理した試料と470℃で1時間熱処理した試料のいず
れの試料であっても約550℃の温度に加熱することで
bcc構造のFeの析出による熱放出が見られ、これに
より微細結晶組織に変わることが明らかである。
FIG. 8 shows the crystallization start temperature of the sample used in FIG. From the results shown in this figure, As-Quenche
Fe of the bcc structure can be obtained by heating to a temperature of about 550 ° C., regardless of whether the sample was d (unheated after quenching), heat-treated at 450 ° C. for 1 hour, or heat-treated at 470 ° C. for 1 hour. It is clear that heat is released due to the precipitation of Cu, which causes a change to a fine crystal structure.

【0047】図9はFe84Nb79なる組成の試料(厚
さ22μm)の最大歪と硬度と比抵抗のアニール温度依
存性を測定した結果を示すものである。図9に示す結果
から、この組成の合金試料は350℃以上の熱処理を行
うことで硬度が向上し始め、最大歪が低下し始めるの
で、製造工程の途中において350℃以下の温度で加工
されることがあっても脆くならないことが明らかであ
る。
FIG. 9 shows the results obtained by measuring the annealing temperature dependence of the maximum strain, hardness, and specific resistance of a sample (thickness 22 μm) having a composition of Fe 84 Nb 7 B 9 . From the results shown in FIG. 9, the hardness of the alloy sample of this composition starts to be improved by the heat treatment at 350 ° C. or higher, and the maximum strain starts to decrease. Therefore, the alloy sample is processed at a temperature of 350 ° C. or lower during the manufacturing process. It is clear that things do not become brittle.

【0048】図10はFe73.5Si13.59Nb3Cu1
なる組成の試料(厚さ21μm)の最大歪と硬度と比抵
抗のアニール温度依存性を測定した結果を示すものであ
る。図10に示す結果から、この組成の合金試料は約1
50℃以上の熱処理を行うことで硬度が向上し始め、最
大歪が低下し始めるので、製造工程の途中において15
0〜250℃以下の温度で加工されることがあると脆く
なることが明らかである。この系の合金がこのような温
度で脆化するのは、Feに対する固溶度が著しく低く、
相分離傾向があるSiを含んでいるためであると思われ
る。即ち、FeとCuを含む合金の場合、非晶質相が不
均一となる傾向がより顕著であるため脆化するものと推
定している。
FIG. 10 shows Fe 73.5 Si 13.5 B 9 Nb 3 Cu 1
It shows the results of measuring the maximum strain, hardness, and annealing temperature dependence of the specific resistance of a sample (thickness 21 μm) having the following composition. From the results shown in FIG. 10, the alloy sample of this composition has about 1
Hardness begins to improve and maximum strain begins to decrease by performing heat treatment at 50 ° C or higher.
It is clear that when it is processed at a temperature of 0 to 250 ° C. or less, it becomes brittle. This type of alloy becomes brittle at such temperatures because its solid solubility in Fe is extremely low.
It is considered that this is because it contains Si which tends to phase separate. That is, in the case of an alloy containing Fe and Cu, it is presumed that the tendency that the amorphous phase becomes non-uniform is more remarkable and thus embrittles.

【0049】以下の表1に示すような組成になるように
材料を調製し、これをノズル付きのるつぼ内で高周波溶
解して合金溶湯を得、これを高速回転している銅ロール
にノズルから吹き出させて急冷する液体急冷法を実施
し、厚さ15〜20μmの合金薄帯を得た。得られた薄
帯を外径10mm、内径6mmの円環状に打ち抜き加工
したものを)600〜650℃で1時間加熱する熱処理
を施し、次いで絶縁紙を貼り付けて絶縁処理した。この
絶縁処理済みの円盤体を20枚重ねて磁心を形成し、巻
線を施し、凌和電子(株)製の交流磁化試験装置(MM
S0375)を用いてコアロスを測定した。その結果を
表1に示す。
Materials were prepared so as to have the compositions shown in Table 1 below, and this was melted at high frequency in a crucible with a nozzle to obtain a molten alloy, which was then transferred from a nozzle to a copper roll rotating at a high speed. A liquid quenching method of blowing out and quenching was performed to obtain an alloy ribbon having a thickness of 15 to 20 μm. The obtained ribbon was punched into an annular shape having an outer diameter of 10 mm and an inner diameter of 6 mm, and was subjected to a heat treatment of heating at 600 to 650 ° C. for 1 hour, and then insulating paper was attached to perform insulation treatment. A magnetic core is formed by stacking 20 disc bodies that have been subjected to this insulation treatment, winding is performed, and an AC magnetization test device (MM manufactured by Ryowa Electronics Co., Ltd.)
The core loss was measured using S0375). The results are shown in Table 1.

【0050】[0050]

【表1】 [Table 1]

【0051】表1に示す結果から明らかなように、本発
明に係る磁心は、1.4〜1.64テスラ(T)の範囲の
優れた飽和磁束密度を示し、100kHzにおけるコア
ロスも少なく極めて優秀な特性を発揮した。
As is clear from the results shown in Table 1, the magnetic core according to the present invention exhibits an excellent saturation magnetic flux density in the range of 1.4 to 1.64 Tesla (T) and has a very small core loss at 100 kHz. Exhibited excellent characteristics.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、特別な組
成の軟磁性合金であり、少なくとも300℃以下では最
大歪が1であるので、100〜300℃程度の熱が作用
する処理がなされても脆化することがないので、温間プ
レスや打ち抜き加工などの機械加工、切断加工が可能で
あり、加工後も高い飽和磁束密度と低いコアロスを示す
特徴がある。
As described above, the present invention is a soft magnetic alloy having a special composition, and since the maximum strain is 1 at least at 300 ° C. or lower, it is subjected to heat treatment at about 100 to 300 ° C. Even if it is not embrittled, it can be machined and cut such as warm press and punching, and has a characteristic that it shows a high saturation magnetic flux density and a low core loss even after the processing.

【0053】更に、前記特別な組成の軟磁性合金を用い
て積層磁心とするならば、積層磁心を製造する途中の工
程において300℃以下に加熱されることがあっても、
脆化することがないので、温間プレスや打ち抜き加工な
どの機械加工、切断加工などの処理を経てから巻き付け
加工を施して得られる積層磁心を製造しても脆化するこ
となく目的の高い飽和磁束密度と低いコアロスが得られ
る。また、特に、優れた軟磁気特性を示すことで知られ
るFe-Si-B系の非晶質合金を用いた磁心と比較した
場合でも、本発明に係る積層磁心は、同等の優れた飽和
磁束密度を示す上に、Fe-Si-B系の非晶質合金のコ
アロスよりも低いコアロスを示す。よって、本発明によ
り、高周波域における損失の少ない飽和磁束密度の高い
小型化軽量化した積層磁心を提供できる。
Further, if a laminated magnetic core is formed by using the soft magnetic alloy having the above-mentioned special composition, even if the laminated magnetic core may be heated to 300 ° C. or lower in the process of manufacturing the laminated magnetic core,
Since it does not become brittle, it does not become brittle even if a laminated magnetic core is manufactured, which is obtained by mechanical processing such as warm pressing or punching, cutting, etc., and then winding. Magnetic flux density and low core loss are obtained. Further, even when compared with a magnetic core using an Fe-Si-B type amorphous alloy known to exhibit excellent soft magnetic characteristics, the laminated magnetic core according to the present invention has an equivalent excellent saturation magnetic flux. In addition to showing the density, the core loss is lower than the core loss of the Fe-Si-B based amorphous alloy. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a miniaturized and lightweight laminated magnetic core having a high saturation magnetic flux density with less loss in a high frequency range.

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

【図1】図1(a)は本発明に係る合金の薄帯を切断装
置を用いて切断している状態を示す斜視図、図1(b)
は同切断状態の薄帯を示す平面図である。
FIG. 1 (a) is a perspective view showing a state where an alloy ribbon according to the present invention is being cut by a cutting device, FIG. 1 (b).
[Fig. 3] is a plan view showing a ribbon in the cut state.

【図2】図2(a)は切断後の薄帯を巻き付け加工して
トロイダルコア本体を製造している状態を示す側面図、
図2(b)は同状態を示す説明図である。
FIG. 2 (a) is a side view showing a state in which a toroidal core body is manufactured by winding a thin strip after cutting,
FIG. 2B is an explanatory diagram showing the same state.

【図3】前記トロイダルコア本体を熱処理している状態
を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state where the toroidal core body is heat-treated.

【図4】図4(a)は熱処理後のトロイダルコア本体を
樹脂被覆している状態を説明するための断面図、図4
(b)は熱処理後のトロイダルコア本体をケースに収納
している状態を示す分解斜視図である。
FIG. 4 (a) is a sectional view for explaining a state in which the toroidal core body after heat treatment is resin-coated, FIG.
(B) is an exploded perspective view showing a state in which the toroidal core main body after heat treatment is housed in a case.

【図5】完成したトロイダルコアの一例を示す斜視図で
ある。
FIG. 5 is a perspective view showing an example of a completed toroidal core.

【図6】本発明に係る合金試料の最大歪とアニール温度
の関係を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between maximum strain and annealing temperature of an alloy sample according to the present invention.

【図7】本発明に係る合金試料の最大歪と硬度と比抵抗
とアニール温度の関係を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship among maximum strain, hardness, specific resistance, and annealing temperature of an alloy sample according to the present invention.

【図8】本発明に係る合金試料の結晶化温度を示す図で
ある。
FIG. 8 is a diagram showing a crystallization temperature of an alloy sample according to the present invention.

【図9】本発明に係る他の合金試料の最大歪みと硬度と
比抵抗とアニール温度の関係を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing the relationship among maximum strain, hardness, specific resistance and annealing temperature of another alloy sample according to the present invention.

【図10】比較例の合金試料の最大歪みと硬度と比抵抗
とアニール温度の関係を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a relationship among maximum strain, hardness, specific resistance and annealing temperature of an alloy sample of a comparative example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 薄帯 3 切断装置 4 薄帯 6 磁心本体(トロイダルコア本体) 11 巻線 12 トロイダルコア 2 ribbon 3 cutting device 4 ribbon 6 core body (toroidal core body) 11 winding 12 toroidal core

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 半谷 勝章 東京都大田区雪谷大塚町1番7号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 増本 健 宮城県仙台市青葉区上杉3丁目8−22 (72)発明者 井上 明久 宮城県仙台市青葉区川内無番地 川内住宅 11−806 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Katsuaki Hanya 1-7 Yukiya Otsuka-cho, Ota-ku, Tokyo Alps Electric Co., Ltd. (72) Inventor Ken Masumoto 3-8-Uesugi, Aoba-ku, Sendai-shi, Miyagi Prefecture 22 (72) Inventor Akihisa Inoue Kawauchi Muzenchi, Aoba Ward, Sendai City, Miyagi Prefecture Kawauchi Housing 11-806

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 Feを主成分とし、Ti,Zr,Hf,
V,Nb,Ta,Mo,Wからなる群から選ばれた1種
または2種以上の元素MとBを含み、結晶組織の少なく
とも50%以上が平均結晶粒径30nm以下の体心立方
構造の微細結晶粒からなり、少なくとも300℃以下の
熱では最大歪が1であることを特徴とするFe基軟磁性
合金。
1. Fe, as a main component, Ti, Zr, Hf,
V, Nb, Ta, Mo, W containing one or more elements M and B selected from the group consisting of V, Nb, Ta, Mo, W, and at least 50% or more of the crystal structure is a body-centered cubic structure having an average crystal grain size of 30 nm or less. An Fe-based soft magnetic alloy comprising fine crystal grains and having a maximum strain of 1 at a temperature of at least 300 ° C.
【請求項2】 前記Fe基軟磁性合金が、次式で示され
る組成からなることを特徴とする請求項1に記載のFe
基軟磁性合金。 Fe b x y 但し、Mは、Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,M
o,Wからなる群から選ばれた1種または2種以上の元
素であり、かつ、Zr,Hf,Nbのいずれかを含み、
組成比b,x,yは、b=75〜93原子%、x=0.5〜1
2原子%、y=4〜9原子%なる関係を満足するものと
する。
2. The Fe-based soft magnetic alloy according to claim 1, wherein the Fe-based soft magnetic alloy has a composition represented by the following formula.
Base soft magnetic alloy. Fe b B x M y where, M is, Ti, Zr, Hf, V , Nb, Ta, M
one or more elements selected from the group consisting of o and W, and containing any of Zr, Hf, and Nb,
The composition ratios b, x and y are b = 75 to 93 atom%, x = 0.5 to 1
The relations of 2 atomic% and y = 4 to 9 atomic% are satisfied.
【請求項3】 前記Fe基軟磁性合金が、次式で示され
る組成からなることを特徴とする請求項1に記載のFe
基軟磁性合金。 (Fe 1-a ab x y ただし、Zは、Co,Niのうち1種または2種、Mは
Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wからなる
群から選ばれた1種または2種以上の元素であり、か
つ、Zr,Hf,Nbのうちいずれかを含み、組成比
a,b,x,yは、a≦0.2、b=75〜93原子%、x=
0.5〜12原子%、y=4〜9原子%なる関係を満足す
るものとする。
3. The Fe according to claim 1, wherein the Fe-based soft magnetic alloy has a composition represented by the following formula.
Base soft magnetic alloy. (Fe 1-a Z a) b B x M y However, Z is, Co, 1 kind or two kinds of Ni, M is Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo, from the group consisting of W The composition ratio is one or more selected elements and contains any one of Zr, Hf, and Nb.
a, b, x, y are a ≦ 0.2, b = 75 to 93 atom%, x =
The relations of 0.5 to 12 atom% and y = 4 to 9 atom% are satisfied.
【請求項4】 前記Fe基軟磁性合金が、次式で示され
る組成からなることを特徴とする請求項1に記載のFe
基軟磁性合金。 Fe b x y z ただし、MはTi,Zr,Hf,V,Nb,Ta,M
o,Wからなる群から選ばれた1種または2種以上の元
素であり、かつ、Zr,Hf,Nbのうちいずれかを含
み、XはCr,Ru,Rh,Irのうち1種または2種
以上であり、組成比b,x,y,zは、b=75〜93原子
%、x=0.5〜12原子%、y=4〜9原子%、z≦5原
子%なる関係を満足するものとする。
4. The Fe according to claim 1, wherein the Fe-based soft magnetic alloy has a composition represented by the following formula.
Base soft magnetic alloy. Fe b B x M y X z however, M is Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, M
one or more elements selected from the group consisting of o and W, and contains any one of Zr, Hf, and Nb, and X is one or two of Cr, Ru, Rh, and Ir. More than one kind, and the composition ratios b, x, y, z are such that b = 75 to 93 atom%, x = 0.5 to 12 atom%, y = 4 to 9 atom%, and z ≦ 5 atom%. Satisfied.
【請求項5】 前記Fe基軟磁性合金が、次式で示され
る組成からなることを特徴とする請求項1に記載のFe
基軟磁性合金。 (Fe 1-a ab x y z ただし、ZはCo,Niのうち1種または2種、MはT
i,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wからなる群
から選ばれた1種または2種以上の元素であり、かつ、
Zr,Hf,Nbのうちいずれかを含み、XはCr,R
u,Rh,Irのうち1種または2種以上の元素であ
り、組成比a,b,x,y,zは、a≦0.1、b=75〜93
原子%、x=0.5〜12原子%、y=4〜9原子%、z≦
5原子%なる関係を満足ずるものとする。
5. The Fe-based soft magnetic alloy according to claim 1, wherein the Fe-based soft magnetic alloy has a composition represented by the following formula.
Base soft magnetic alloy. (Fe 1-a Z a) b B x M y X z however, Z is Co, 1 kind or two kinds of Ni, M is T
i, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo and W, which are one or more elements selected from the group consisting of:
Contains any one of Zr, Hf, and Nb, and X is Cr, R
u, Rh, Ir is one or more elements, and the composition ratio a, b, x, y, z is a ≦ 0.1, b = 75 to 93.
Atomic%, x = 0.5 to 12 atomic%, y = 4 to 9 atomic%, z ≦
The relation of 5 atom% is satisfied.
【請求項6】 前記Fe基軟磁性合金が、次式で示され
る組成からなることを特徴とする請求項1に記載のFe
基軟磁性合金。 Fe b x y X' t ただしMは、Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,M
o,Wからなる群から選ばれた1種または2種以上の元
素であり、かつ、Zr,Hf,Nbのいずれかを含み、
X’はSi,Al,Ge,Gaのうち1種または2種以
上であり、組成比b,x,y,tは、b=75〜93原子
%、x=0.5〜12原子%、y=4〜9原子%、t≦4原
子%なる関係を満足するものとする。
6. The Fe according to claim 1, wherein the Fe-based soft magnetic alloy has a composition represented by the following formula.
Base soft magnetic alloy. Fe b B x M y X ' t where M is, Ti, Zr, Hf, V , Nb, Ta, M
one or more elements selected from the group consisting of o and W, and containing any of Zr, Hf, and Nb,
X ′ is one or more of Si, Al, Ge and Ga, and the composition ratios b, x, y and t are b = 75 to 93 atom%, x = 0.5 to 12 atom%, The relations of y = 4 to 9 atom% and t ≦ 4 atom% are satisfied.
【請求項7】 前記Fe基軟磁性合金が、次式で示され
る組成からなることを特徴とする請求項1に記載のFe
基軟磁性合金。 (Fe 1-a ab x y X' t ただしZは、Ni,Coのうち1種または2種、Mは、
Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wからなる
群から選ばれた1種または2種以上の元素であり、か
つ、Zr,Hf,Nbのいずれかを含み、X’はSi,
Al,Ge,Gaのうち1種または2種以上であり、組
成比a,b,x,y,tは、a≦0.2、b=75〜93原子
%、x=0.5〜12原子%、y=4〜9原子%、t≦4原
子%なる関係を満足ずるものとする。
7. The Fe-based soft magnetic alloy according to claim 1, wherein the Fe-based soft magnetic alloy has a composition represented by the following formula.
Base soft magnetic alloy. (Fe 1-a Z a) b B x M y X 't however Z is Ni, 1 kind or two kinds of Co, M is
Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo, W is one or more elements selected from the group consisting of Zr, Hf, Nb, and X'is Si. ,
One or more of Al, Ge, and Ga, and the composition ratios a, b, x, y, and t are a ≦ 0.2, b = 75 to 93 atomic%, x = 0.5 to 12 The relations of atomic%, y = 4 to 9 atomic% and t ≦ 4 atomic% are satisfied.
【請求項8】 前記Fe基軟磁性合金が、次式で示され
る組成からなることを特徴とする請求項1に記載のFe
基軟磁性合金。 Fe b x y z X' t ただしMは、Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,M
o,Wからなる群から選ばれた1種または2種以上の元
素であり、かつ、Zr,Hf,Nbのいずれかを含み、
XはCr,Ru,Irのうち1種または2種以上、X’
はSi,Al,Ge,Gaのうち1種または2種以上で
あり、組成比b,x,y,z,tは、b=75〜93原子%、
x=0.5〜18原子%、y=4〜9原子%、z≦5原子
%、t=≦4原子%なる関係を満足するものとする。
8. The Fe according to claim 1, wherein the Fe-based soft magnetic alloy has a composition represented by the following formula.
Base soft magnetic alloy. Fe b B x M y X z X 't M ; however, Ti, Zr, Hf, V , Nb, Ta, M
one or more elements selected from the group consisting of o and W, and containing any of Zr, Hf, and Nb,
X is one or more of Cr, Ru, and Ir, and X ′.
Is one or more of Si, Al, Ge, and Ga, and the composition ratio b, x, y, z, t is b = 75 to 93 atom%,
It is assumed that the relations of x = 0.5 to 18 atomic%, y = 4 to 9 atomic%, z ≦ 5 atomic%, and t = ≦ 4 atomic%.
【請求項9】 前記Fe基軟磁性合金が、次式で示され
る組成からなることを特徴とする請求項1に記載のFe
基軟磁性合金。 (Fe 1-a ab x y z X' t ただしZは、Ni,Coのうち1種または2種、MはT
i,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wからなる群
から選ばれた1種または2種以上の元素であり、かつ、
Zr,Hf,Nbのいずれかを含み、XはCr,Ru,
Irのうち1種または2種以上、X’はSi,Al,G
e,Gaのうち1種または2種以上であり、組成比a,
b,x,y,z,tは、a≦0.2、b=75〜93原子%、x
=0.5〜18原子%、y=4〜9原子%、z≦5原子
%、t=≦4原子%なる関係を満足するものとする。
9. The Fe according to claim 1, wherein the Fe-based soft magnetic alloy has a composition represented by the following formula.
Base soft magnetic alloy. (Fe 1-a Z a) b B x M y X z X 't however Z may, Ni, 1 kind or two kinds of Co, M is T
i, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo and W, which are one or more elements selected from the group consisting of:
Zr, Hf, or Nb is included, and X is Cr, Ru,
One or more of Ir, X'is Si, Al, G
e, Ga is one or more, and has a composition ratio a,
b, x, y, z, t are a ≦ 0.2, b = 75 to 93 atom%, x
= 0.5 to 18 atomic%, y = 4 to 9 atomic%, z ≦ 5 atomic%, and t = ≦ 4 atomic%.
【請求項10】 請求項1〜9のいずれかに記載のFe
基軟磁性合金の薄帯を合金溶湯から急冷して作製し、こ
の薄帯を所定の大きさに切断加工し、更に積層してから
熱処理することで薄帯の内部に微細結晶相を生成させ、
この後に樹脂被覆を施してから巻線することを特徴とす
る積層磁心の製造方法。
10. Fe according to claim 1.
A ribbon of the base soft magnetic alloy is produced by rapidly cooling it from a molten alloy, cutting this ribbon into a predetermined size, further laminating it, and then heat-treating it to generate a fine crystalline phase inside the ribbon. ,
A method of manufacturing a laminated magnetic core, characterized in that this is followed by resin coating and winding.
【請求項11】 前記熱処理を400〜700℃で行う
ことを特徴とする積層磁心の製造方法。
11. A method of manufacturing a laminated magnetic core, wherein the heat treatment is performed at 400 to 700 ° C.
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