JPS596319A - 良好な磁気特性を有する非晶質磁性材料の製造方法 - Google Patents
良好な磁気特性を有する非晶質磁性材料の製造方法Info
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- JPS596319A JPS596319A JP11585782A JP11585782A JPS596319A JP S596319 A JPS596319 A JP S596319A JP 11585782 A JP11585782 A JP 11585782A JP 11585782 A JP11585782 A JP 11585782A JP S596319 A JPS596319 A JP S596319A
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/04—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering with simultaneous application of supersonic waves, magnetic or electric fields
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は主として電磁機器用の鉄心として用いられる非
晶質磁性材料の製造方法に関するもの、である。
晶質磁性材料の製造方法に関するもの、である。
変圧器や回転機などの電磁機器に使用される鉄心材料は
磁気特性として励磁特性が良く、鉄損の低いことが要求
され、励磁特性は特に磁束密度の高いことが必要である
。
磁気特性として励磁特性が良く、鉄損の低いことが要求
され、励磁特性は特に磁束密度の高いことが必要である
。
この様な条件を満たす材料として、従来からけい素鋼の
薄帯が用−られて来たが、近年、液体から超急冷するこ
とＫよシ、非晶質合金薄帯が製造される様になシ、これ
が変圧器等の鉄心材料として注目を浴びている。かかる
非晶質合金薄帯は電気抵抗が高く、かつ板厚も薄いため
鉄損特性が優れており、従来のけい素鋼板にくらべて１
４〜１ろに鉄損が低下する。しかし、非晶質合金薄帯の
鉄損は、理論的に求められる値に対して、なお高く、更
に鉄損を下げるべく、種々の努力が払われている。
薄帯が用−られて来たが、近年、液体から超急冷するこ
とＫよシ、非晶質合金薄帯が製造される様になシ、これ
が変圧器等の鉄心材料として注目を浴びている。かかる
非晶質合金薄帯は電気抵抗が高く、かつ板厚も薄いため
鉄損特性が優れており、従来のけい素鋼板にくらべて１
４〜１ろに鉄損が低下する。しかし、非晶質合金薄帯の
鉄損は、理論的に求められる値に対して、なお高く、更
に鉄損を下げるべく、種々の努力が払われている。
いうまでもなく、非晶質合金薄帯の磁気特性は成分組成
によシ、飽和磁束密度が決まシ、且適当な熱処理を施す
ことによシ鉄損値も決まってくる。
によシ、飽和磁束密度が決まシ、且適当な熱処理を施す
ことによシ鉄損値も決まってくる。
また鉄損はその他表面の状況によって影響を受けること
が知られておシ、鉄損をヒステリシス損、渦流損に分離
することによシ、表面の状況が磁気特性にどの様に効果
を与えるのかが議論をよんでいる。交流鉄損に関しては
、渦流損を低減するために、磁区細分化による方法が試
みられている。
が知られておシ、鉄損をヒステリシス損、渦流損に分離
することによシ、表面の状況が磁気特性にどの様に効果
を与えるのかが議論をよんでいる。交流鉄損に関しては
、渦流損を低減するために、磁区細分化による方法が試
みられている。
すなわち、非晶質合金薄帯表面にナイフやエメリー紙等
で疵を入れる方法あるいは斜磁界中で焼鈍を行う方法等
である。しかし、表面に疵を入れる方法は、高周波数域
の鉄損値を低減させるが、ひっかき疵によシヒステリシ
ス損の増大で商用周波数域での鉄損値の改善にはほとん
ど効果がないかむしろ劣化している。また斜磁界焼鈍法
は効果が認められるものの実用上難点がある。
で疵を入れる方法あるいは斜磁界中で焼鈍を行う方法等
である。しかし、表面に疵を入れる方法は、高周波数域
の鉄損値を低減させるが、ひっかき疵によシヒステリシ
ス損の増大で商用周波数域での鉄損値の改善にはほとん
ど効果がないかむしろ劣化している。また斜磁界焼鈍法
は効果が認められるものの実用上難点がある。
本発明の目的は、５０〜６０ Ｈｚの商用周波数域にお
いても、鉄損を効果的に低減せしめた非晶質磁性材料の
製造方法を提供することにある。
いても、鉄損を効果的に低減せしめた非晶質磁性材料の
製造方法を提供することにある。
本発明の要旨とするところは非晶質磁性材料の表面に、
その長さ方向に平行に一定の間隔で波を付与した後、該
材料に磁性焼鈍を施すことを特徴とする良好な磁気特性
を有する非晶質磁性材料の製造方法にある。
その長さ方向に平行に一定の間隔で波を付与した後、該
材料に磁性焼鈍を施すことを特徴とする良好な磁気特性
を有する非晶質磁性材料の製造方法にある。
以下本発明の詳細な説明する。
本発明は磁性鉄心に用いられる非晶質合金薄帯に適用さ
れる。磁性鉄心は、商用周波数で使用される変圧器、回
転機の鉄心、又高周波数域で用いられる変圧器、回転機
の鉄心を含む。
れる。磁性鉄心は、商用周波数で使用される変圧器、回
転機の鉄心、又高周波数域で用いられる変圧器、回転機
の鉄心を含む。
本発明の第１の特徴は非晶質合金薄帯表面に該薄帯の長
さ方向に平行に一定のピッチで付与された波が存在する
ことである。この波の付与は、たとえば２ｍ＋以下の小
さな径の球の回転子を適当なる硬さの台上で荷重をかけ
ながら移動させる方法によって達成できる。又回転する
一定ピッチの波付けを行った単数又は複数ロールに非晶
質合金薄帯を通しても達成できる。このような方法によ
れば非晶質合金薄帯表面にひっかき疵を残さないで達成
出来る。
さ方向に平行に一定のピッチで付与された波が存在する
ことである。この波の付与は、たとえば２ｍ＋以下の小
さな径の球の回転子を適当なる硬さの台上で荷重をかけ
ながら移動させる方法によって達成できる。又回転する
一定ピッチの波付けを行った単数又は複数ロールに非晶
質合金薄帯を通しても達成できる。このような方法によ
れば非晶質合金薄帯表面にひっかき疵を残さないで達成
出来る。
本発明では波っけを行うに“当って、表面に疵をつけな
いで行う必要がある。即ち表面にひりかき疵を・与え波
付けを行った場合かがる疵は磁性をがえって損い、商用
周波数域での鉄損を劣化させるのである。この鉄損の劣
化はヒステリシス損の増大によるものと考えられる。
いで行う必要がある。即ち表面にひりかき疵を・与え波
付けを行った場合かがる疵は磁性をがえって損い、商用
周波数域での鉄損を劣化させるのである。この鉄損の劣
化はヒステリシス損の増大によるものと考えられる。
本発明に従って付与される波のピッチに関しては２５＋
ｍ１１以下が必要である。第２図に鉄損と波のピッチの
関係を示すが、波のピッチが２５ｍ以上では点線の出発
材と同じ値になル磁性の改善効果はなくな石。従って波
のピッチは２５■以下とした。又１ｍ以下のピッチは、
波付けが困難で実用上は１簡以上で充分である。
ｍ１１以下が必要である。第２図に鉄損と波のピッチの
関係を示すが、波のピッチが２５ｍ以上では点線の出発
材と同じ値になル磁性の改善効果はなくな石。従って波
のピッチは２５■以下とした。又１ｍ以下のピッチは、
波付けが困難で実用上は１簡以上で充分である。
次に所定のピッチの波の高さが問題となる。第３図に示
すように、本発明の要件である波高さは、効果的に鉄損
を下げるためにある範囲になければカらない。波高さが
大きいと磁性鉄心として、占積率が低下するため、大き
すぎては実用的でない。
すように、本発明の要件である波高さは、効果的に鉄損
を下げるためにある範囲になければカらない。波高さが
大きいと磁性鉄心として、占積率が低下するため、大き
すぎては実用的でない。
波高さは表面プロフィルから測定出来るが、定量的には
カットオフ値の大きいＲａで表わすことが出来る。カッ
トオフ値の大きいＲＩＬは、いわゆる表面粗さではなく
波を拾うことが出来る。通常の粗さ計ではカットオフ値
は２．５ ｍが使用出来るが、２．５ｍ以上が望ましい
。２４ｍのカットオフ値でＲａが２．５μｍよシ大きく
なれば波高さは１０ｗ以上になシ、占積率の低下をきた
し、且鉄損、磁束密度ともに悪くなるためＲａは２．５
μｍ以下にする必要がある。又Ｒａが０．８μｍよシ小
さければ、通常にいう表面粗さに隠れてしまい出発材と
同じになって波としての磁性改善には寄与しない。従っ
て、波高さはカットオフ値２．５鱈でＵａは０．８〜２
．５μｍのの範囲とした。
カットオフ値の大きいＲａで表わすことが出来る。カッ
トオフ値の大きいＲＩＬは、いわゆる表面粗さではなく
波を拾うことが出来る。通常の粗さ計ではカットオフ値
は２．５ ｍが使用出来るが、２．５ｍ以上が望ましい
。２４ｍのカットオフ値でＲａが２．５μｍよシ大きく
なれば波高さは１０ｗ以上になシ、占積率の低下をきた
し、且鉄損、磁束密度ともに悪くなるためＲａは２．５
μｍ以下にする必要がある。又Ｒａが０．８μｍよシ小
さければ、通常にいう表面粗さに隠れてしまい出発材と
同じになって波としての磁性改善には寄与しない。従っ
て、波高さはカットオフ値２．５鱈でＵａは０．８〜２
．５μｍのの範囲とした。
なお、波のピッチと高さの関係はピッチが小さい時は、
高さが大きい範囲まで磁性の改善は可能である。ピッチ
中が大きい場合は、サイン波の様な波でなくノクルス状
の波でもよい。
高さが大きい範囲まで磁性の改善は可能である。ピッチ
中が大きい場合は、サイン波の様な波でなくノクルス状
の波でもよい。
次に、いわゆる表面粗さについて説明する。非晶質合金
薄帯は、双ロールで作られる場合は表面粗さは小さく、
単四−ルで製造される場合、表面唸粗くなる。表面が粗
くなると、磁束密度は低下し、鉄損は増加する。この表
面の粗さは、１８０゜磁区の形状を複雑にし、磁束密度
の低下をきたす。
薄帯は、双ロールで作られる場合は表面粗さは小さく、
単四−ルで製造される場合、表面唸粗くなる。表面が粗
くなると、磁束密度は低下し、鉄損は増加する。この表
面の粗さは、１８０゜磁区の形状を複雑にし、磁束密度
の低下をきたす。
しかし、通常エア４ケツトと呼ばれる波状の粗さに変わ
れば、鉄損は逆に粗さが大きく麦る程低下する傾向が見
られる。ただしこの場合、磁束密度の低下は著しく、磁
性鉄心用材料として好ましくない。
れば、鉄損は逆に粗さが大きく麦る程低下する傾向が見
られる。ただしこの場合、磁束密度の低下は著しく、磁
性鉄心用材料として好ましくない。
単ロール法のロール表面に疵を入れて磁区の細分化を計
る方法も提唱されているが、仁の場合も、ロール疵によ
シ、非晶質薄帯表面の性状が悪くなり、鉄損は小さく々
るが、磁束密度が低くなシ、鉄心用材料としては適した
ものとは言えない。
る方法も提唱されているが、仁の場合も、ロール疵によ
シ、非晶質薄帯表面の性状が悪くなり、鉄損は小さく々
るが、磁束密度が低くなシ、鉄心用材料としては適した
ものとは言えない。
本発明は、従って非晶質合金のいわゆる表面粗さが小さ
く、且つ波をもった非晶質合金薄帯であって鉄損、磁束
密度共に優れた鉄心用材料を提供するものである。波の
方向は、薄帯の長さ方向に平行にあるべきで、長さ方向
の軸に対して傾いた波は磁束密度を低下せしめ、鉄損を
増加せしめるため好ましくない。第４図に波の傾き角と
磁性の関係を示すが傾き角が大きくなれば、鉄損、磁束
密度共に劣化する。従って波の方向は薄帯の長さ方向に
平行になければならない。
く、且つ波をもった非晶質合金薄帯であって鉄損、磁束
密度共に優れた鉄心用材料を提供するものである。波の
方向は、薄帯の長さ方向に平行にあるべきで、長さ方向
の軸に対して傾いた波は磁束密度を低下せしめ、鉄損を
増加せしめるため好ましくない。第４図に波の傾き角と
磁性の関係を示すが傾き角が大きくなれば、鉄損、磁束
密度共に劣化する。従って波の方向は薄帯の長さ方向に
平行になければならない。
本発明の他の特色は上記の様にして得た波付非晶質合金
薄帯を焼鈍する工程を含むことである。
薄帯を焼鈍する工程を含むことである。
この焼鈍は波付工程の以降に行われ、その条件は該非晶
質合金自体の最適焼鈍条件を満足するもので良く、波付
による焼鈍条件への影響は無視出来る。この最適焼鈍条
件は材料の結晶化温度以下、歪を十分開放しうる温度以
上であって、例えばＦ＠−Ｂ−８１系非晶質材料の場合
は３５０〜４２０℃の範囲にある。焼鈍は磁場中焼鈍が
望ましい。
質合金自体の最適焼鈍条件を満足するもので良く、波付
による焼鈍条件への影響は無視出来る。この最適焼鈍条
件は材料の結晶化温度以下、歪を十分開放しうる温度以
上であって、例えばＦ＠−Ｂ−８１系非晶質材料の場合
は３５０〜４２０℃の範囲にある。焼鈍は磁場中焼鈍が
望ましい。
次に具体的な実施例を説明する。
実施例Ｉ
Ｆ＠６ｎ５Ｂ１□５ｉ７５の組成をもつ合金を、単ロー
ル法て超急冷し、厚さ３０μｍの非晶質合金薄帯を得た
。表面粗さ、Ｒａはカットオフ値０．２５ ａｍ テ０
．５μｍｓ２．５ｍｍで０．７μｍであった。次にこの
非晶質合金薄帯上をプラスチック台上で巾方向に０．５
ｍφの鋼製球を転がし表１に示す様にビ、チ、波高さ
を変えて波付けを行った。鋼球にょるひりかき疵は表面
に発生しなかった。
ル法て超急冷し、厚さ３０μｍの非晶質合金薄帯を得た
。表面粗さ、Ｒａはカットオフ値０．２５ ａｍ テ０
．５μｍｓ２．５ｍｍで０．７μｍであった。次にこの
非晶質合金薄帯上をプラスチック台上で巾方向に０．５
ｍφの鋼製球を転がし表１に示す様にビ、チ、波高さ
を変えて波付けを行った。鋼球にょるひりかき疵は表面
に発生しなかった。
しかる後、３７０℃４０分間の焼鈍を１５０ｇの磁場中
で行い、磁性を測定した。その結果を表１に示す。試料
ＡＡは出発材、Ｂ−Ｆは本発明によるもの、Ｇ−Ｉは比
較材を示す。
で行い、磁性を測定した。その結果を表１に示す。試料
ＡＡは出発材、Ｂ−Ｆは本発明によるもの、Ｇ−Ｉは比
較材を示す。
本発明によれば、磁束密度を低下させることなく非晶質
合金薄帯の鉄損を改善することが出来た。
合金薄帯の鉄損を改善することが出来た。
表１
傘Ｒａ （Ｃｕｔ ｏｆｆ ２．５ｍ）実施例２
実施例１で得た非晶質合金薄帯に第５図に示す如きｐ−
ル機構即ち、上部歯付鋼製ロール（１）、下部プラスチ
ックロール（２）でピッチ４ｍの波を高さを変えて付与
した。しかる後３７０℃×３０分の焼鈍を１０００磁界
中で行い、磁気特性を調査した６表２に磁気特性を示す
。波高さ１〜２．０μｍで磁束密度、鉄損共に優れた特
性が得られた。
ル機構即ち、上部歯付鋼製ロール（１）、下部プラスチ
ックロール（２）でピッチ４ｍの波を高さを変えて付与
した。しかる後３７０℃×３０分の焼鈍を１０００磁界
中で行い、磁気特性を調査した６表２に磁気特性を示す
。波高さ１〜２．０μｍで磁束密度、鉄損共に優れた特
性が得られた。
表２
なお比較のため、同一組成の非晶質合金薄帯を単ロール
法で、表面の周方向に直角に疵をつけたロールを用いて
鋳造し、磁界焼鈍をした後、磁気特性を測定した結果を
表２、ＪＶＡ６に示す。なお波のピッチは３簡にとシ、
疵の深さ、巾を変えて波の高さを変えカットオフ値２．
５ＷのＲａで１．０〜１．５μｍまでの波を得た。表２
から明らかなように波高さが大きくなるにつれ鉄損は改
善されるが、同時に磁束密度の低下も起る。変圧器鉄心
等に用いられる磁性材料は磁束密度の高いことが必須条
件であシ実用上この様な材料は好ましくない。
法で、表面の周方向に直角に疵をつけたロールを用いて
鋳造し、磁界焼鈍をした後、磁気特性を測定した結果を
表２、ＪＶＡ６に示す。なお波のピッチは３簡にとシ、
疵の深さ、巾を変えて波の高さを変えカットオフ値２．
５ＷのＲａで１．０〜１．５μｍまでの波を得た。表２
から明らかなように波高さが大きくなるにつれ鉄損は改
善されるが、同時に磁束密度の低下も起る。変圧器鉄心
等に用いられる磁性材料は磁束密度の高いことが必須条
件であシ実用上この様な材料は好ましくない。
実施例３
実施例１で得た非晶質合金薄帯に薄帯の巾方向から０’
、４５°、９０°方向に４ＩＩＩＩＩピ、チ、Ｒａ＝１
．５μｍ（カットオフ値２．５ ｍ ）の波を付与した
。しかる後３７５℃×３０分の磁界焼鈍を行い磁気特性
を測定した。その結果を表３に示す。
、４５°、９０°方向に４ＩＩＩＩＩピ、チ、Ｒａ＝１
．５μｍ（カットオフ値２．５ ｍ ）の波を付与した
。しかる後３７５℃×３０分の磁界焼鈍を行い磁気特性
を測定した。その結果を表３に示す。
表３
長さ方向に直角な巾方向の波は磁性を大巾改善するが、
傾き角が大きくなるにつれ磁性改善の効果はなくなるこ
とがわかる。
傾き角が大きくなるにつれ磁性改善の効果はなくなるこ
とがわかる。
第１図は、本発明による波の高さ、ピッチの範 囲を
示す図、第２図は、波ピッチと鉄損の関係を示す図、第
３図は波高さくカットオフ値２．５ｍｍのＲａ値）と磁
束密度、鉄損との関係を示す図、第４図は波の方向と磁
束密度、鉄損との関係を示す図（角度は薄帯長さ方向か
ら直角を００とし、長さ方向９０’としている）、第５
図は、波付与力法の一例を示す説明図である＠ 第１図 波−上ンｆ、 （ｍｍ） 第４図 第３面 第５ｒ ノへ ２
示す図、第２図は、波ピッチと鉄損の関係を示す図、第
３図は波高さくカットオフ値２．５ｍｍのＲａ値）と磁
束密度、鉄損との関係を示す図、第４図は波の方向と磁
束密度、鉄損との関係を示す図（角度は薄帯長さ方向か
ら直角を００とし、長さ方向９０’としている）、第５
図は、波付与力法の一例を示す説明図である＠ 第１図 波−上ンｆ、 （ｍｍ） 第４図 第３面 第５ｒ ノへ ２
Claims (4)
- （１）非晶質磁性材料の表面に、その長さ方向にて 平行に一定の間隔で波を付与した後、１該材料に磁性焼
鈍を施すことを特徴とする良好な磁気特性を有する非晶
質磁性材料の製造方法。 - （２）前記波は２５瓢以下のピッチで付与される特許請
求の範囲ｌ記載の非晶質磁性材料の製造方法。 - （３） 前記波はカットオフ値２．５＋ｍ以上の平均
粗さＲａ ＝ ０．８〜２．５μｍを有する特許請求の
範囲１記載の非晶質磁性材料の製造方法。 - （４）前記磁性焼鈍は磁場中焼鈍によシ施される特許請
求の範囲１記載の非晶質磁性材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11585782A JPS596319A (ja) | 1982-07-03 | 1982-07-03 | 良好な磁気特性を有する非晶質磁性材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11585782A JPS596319A (ja) | 1982-07-03 | 1982-07-03 | 良好な磁気特性を有する非晶質磁性材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS596319A true JPS596319A (ja) | 1984-01-13 |
Family
ID=14672854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11585782A Pending JPS596319A (ja) | 1982-07-03 | 1982-07-03 | 良好な磁気特性を有する非晶質磁性材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS596319A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100544640B1 (ko) * | 2001-12-24 | 2006-01-24 | 주식회사 포스코 | 자기적특성 개선을 위한 무방향성전기강판의자장열처리방법과 이에 이용되는 장치 |
-
1982
- 1982-07-03 JP JP11585782A patent/JPS596319A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100544640B1 (ko) * | 2001-12-24 | 2006-01-24 | 주식회사 포스코 | 자기적특성 개선을 위한 무방향성전기강판의자장열처리방법과 이에 이용되는 장치 |
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