JPS61136660A - 鉄損が低くかつ絶縁被膜処理性にすぐれた鉄基非晶質合金 - Google Patents
鉄損が低くかつ絶縁被膜処理性にすぐれた鉄基非晶質合金Info
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- JPS61136660A JPS61136660A JP59255811A JP25581184A JPS61136660A JP S61136660 A JPS61136660 A JP S61136660A JP 59255811 A JP59255811 A JP 59255811A JP 25581184 A JP25581184 A JP 25581184A JP S61136660 A JPS61136660 A JP S61136660A
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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】
（産業上の利用分野）
この発明は、鉄基非晶質合金に関し、とくに軟磁性、鉄
損特性および絶縁被膜処理特性にすぐれ、檀みまたは巻
きトランス用の鉄心材料に使用してとりわけ好適なもの
である。
損特性および絶縁被膜処理特性にすぐれ、檀みまたは巻
きトランス用の鉄心材料に使用してとりわけ好適なもの
である。
（従来の技術）
７ｅ −Ｂ系およびＦｅ−Ｂ−８ｉ系などの溶融合金を
、単ｐ−ル法や双ロール法などにより、１０ 〜１０６
’Ｃ／ Ｓ程変の冷却速ばて急冷凝固させると、板厚２
０〜５０μｍ程変で無秩序な原子配列をもついわゆる非
晶質合金薄帯が得られる。
、単ｐ−ル法や双ロール法などにより、１０ 〜１０６
’Ｃ／ Ｓ程変の冷却速ばて急冷凝固させると、板厚２
０〜５０μｍ程変で無秩序な原子配列をもついわゆる非
晶質合金薄帯が得られる。
かかる非晶質合金薄帯は、現在、トランスやモーターな
どの鉄心材料として主に使用されているけい素鋼板の有
用な競合材料として注目を浴びている。
どの鉄心材料として主に使用されているけい素鋼板の有
用な競合材料として注目を浴びている。
ことに電カドランス用としてアライド社から市販すｒｔ
てイルＲ２６０５Ｓ ２ Ｆｅ、８Ｂ、Ｓｉ、合金は
その代表的なものであり１すぐれた低鉄損が報告されて
いる。しかしながらボロンは高価な元素であることから
、これに起因したＦｅ −Ｂ −Ｓｉ合金の高価格が、
その商業化を妨げていた。
てイルＲ２６０５Ｓ ２ Ｆｅ、８Ｂ、Ｓｉ、合金は
その代表的なものであり１すぐれた低鉄損が報告されて
いる。しかしながらボロンは高価な元素であることから
、これに起因したＦｅ −Ｂ −Ｓｉ合金の高価格が、
その商業化を妨げていた。
従って上掲したＦｅ７８Ｂ□８ｓ土、非晶１合金と同程
変の磁気特性および熱安定性を維持しながら１しかもボ
ロン■を抑えることができれば、コスト低減による工業
的意義は極めて大きいわけである。
変の磁気特性および熱安定性を維持しながら１しかもボ
ロン■を抑えることができれば、コスト低減による工業
的意義は極めて大きいわけである。
かかる考え方のもとに、特開昭５８−２１０１５０号公
報ではｐｅ Ｂ ５ｉ７８〜８０４〜１０１
４〜１７組成の ものが、また特開昭５９−６８５４号公報ではＦｅ７５
〜７９Ｂ８−１０ｓ１１１〜１７組成のもノｂｉ ＋
ｎ −Ｆ し提案された。
報ではｐｅ Ｂ ５ｉ７８〜８０４〜１０１
４〜１７組成の ものが、また特開昭５９−６８５４号公報ではＦｅ７５
〜７９Ｂ８−１０ｓ１１１〜１７組成のもノｂｉ ＋
ｎ −Ｆ し提案された。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら上掲した各組成になるＦｅ−Ｂ−Ｓｉ合金
においては、鉄損は極めて低く、熱安定性においても擾
れた性能Ｐ示すものの、後述するように絶縁被膜処理性
に関して問題を残していた。
においては、鉄損は極めて低く、熱安定性においても擾
れた性能Ｐ示すものの、後述するように絶縁被膜処理性
に関して問題を残していた。
近時、非晶質合金薄帯製造技術の向上に伴い、表面粗度
などの表面性状が改善され、古漬率は著しく同上したが
、一方で層間抵抗の低下を招く結果となった。
などの表面性状が改善され、古漬率は著しく同上したが
、一方で層間抵抗の低下を招く結果となった。
従来の非晶質合金薄帯では、合金自身の高い電気抵抗に
加え表面粗度が大きかったため、比較的高い層間抵抗の
維持が容易であり、従って＃間絶縁のための被膜は不要
とされていた。しかしながら最近の表面性状改善による
層間抵抗の低下に伴い、層間絶縁被膜の付与が必要にな
ってきた。
加え表面粗度が大きかったため、比較的高い層間抵抗の
維持が容易であり、従って＃間絶縁のための被膜は不要
とされていた。しかしながら最近の表面性状改善による
層間抵抗の低下に伴い、層間絶縁被膜の付与が必要にな
ってきた。
かかる絶縁被膜の付与手段としては、湿式法や電解法が
考えられが、超急冷法による薄帯製造においては、表面
層の酸化が不可避であって表面には酸化膜が形成される
ため、湿式法によってクロム酸塩やりんｌ！１！塩の絶
縁被膜を彼我しようとしてもしばしば液はじきが発生し
たり、他方電解法においては均一な電解が行ない難く極
めて不均一な絶縁被膜しか形成できない、というところ
に問題を残していたのである。
考えられが、超急冷法による薄帯製造においては、表面
層の酸化が不可避であって表面には酸化膜が形成される
ため、湿式法によってクロム酸塩やりんｌ！１！塩の絶
縁被膜を彼我しようとしてもしばしば液はじきが発生し
たり、他方電解法においては均一な電解が行ない難く極
めて不均一な絶縁被膜しか形成できない、というところ
に問題を残していたのである。
この発明は、上記諸問題を有利に解決するもので、超低
鉄損および良好な熱安定性を維持しつつ、Ｂｋを効果的
に低減させて低コスト化を実現し、加えて絶縁被膜処理
性も併せて改善した非晶質合金を提案することを目的と
する。
鉄損および良好な熱安定性を維持しつつ、Ｂｋを効果的
に低減させて低コスト化を実現し、加えて絶縁被膜処理
性も併せて改善した非晶質合金を提案することを目的と
する。
（問題点乙解決するための手段）
すなわちこの発明は、トランス用鉄心材料としての鉄基
非晶質合金であって、 化学式： ＦｅｘＫｎａＢｙＳｉ２ ここでｘ２７５〜８０ａｔ％ ｙ： ７〜１３ ａｔ％ ｚ ： ９〜１ ５ ａｔ ％ａ ： ０．５
〜 ａ ａｔ％ で示される組成、また 化学式： ＦｅｘＭｎａＮｉ６ＢｙＳｉｚここでｘニア
５〜ｓ ｏ ａｔ％ ｙニア〜１３ａｔ％ ｚ： ９〜１５ ａｔ蔦 ａ ： Ｑ、５〜 ａ ａｔ％ ｂ：０．５〜ａａｔ％ で示さｎる組成からなる鉄損が低くかつ絶縁被膜処理性
にすぐｎた鉄基非晶質合金である。
非晶質合金であって、 化学式： ＦｅｘＫｎａＢｙＳｉ２ ここでｘ２７５〜８０ａｔ％ ｙ： ７〜１３ ａｔ％ ｚ ： ９〜１ ５ ａｔ ％ａ ： ０．５
〜 ａ ａｔ％ で示される組成、また 化学式： ＦｅｘＭｎａＮｉ６ＢｙＳｉｚここでｘニア
５〜ｓ ｏ ａｔ％ ｙニア〜１３ａｔ％ ｚ： ９〜１５ ａｔ蔦 ａ ： Ｑ、５〜 ａ ａｔ％ ｂ：０．５〜ａａｔ％ で示さｎる組成からなる鉄損が低くかつ絶縁被膜処理性
にすぐｎた鉄基非晶質合金である。
以下この発明を由来するに至った実験結果に基づき、こ
の発明を具体的に説明する。
の発明を具体的に説明する。
さて発明者らは、Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ三元系とくにこの三元
系の低Ｂ側における鉄損と成分組成との関係を究明すべ
く為鉄損の組成依存性に関する綿密な実＠を行ったとこ
ろ、第１図に示す結果を得た。
系の低Ｂ側における鉄損と成分組成との関係を究明すべ
く為鉄損の組成依存性に関する綿密な実＠を行ったとこ
ろ、第１図に示す結果を得た。
同図から明らかなように、Ｆｅ 雪７ Ｓ〜７８ ａｔ
第の範囲においては５Ｂｆｌ＠ｓ〜Ｉ Ｏａｔ％に低減
したとしても、鉄損の劣化はほとんどないか、またあっ
ても極＜頷かであることが判明した。ここに８層の低減
は、鉄損の若干の劣化をもたらすとはいえ、そのコスト
低下を考慮すれば、工業的にはむしろメリットと言える
。
第の範囲においては５Ｂｆｌ＠ｓ〜Ｉ Ｏａｔ％に低減
したとしても、鉄損の劣化はほとんどないか、またあっ
ても極＜頷かであることが判明した。ここに８層の低減
は、鉄損の若干の劣化をもたらすとはいえ、そのコスト
低下を考慮すれば、工業的にはむしろメリットと言える
。
次に、熱安定性と組成との関係を明らかにすべく 、Ｆ
ｅｘＢｏＳｌｅｘ−エ組成合金のＦｅ含含有管種々に変
化させて結晶化温麿との関係について調べた。
ｅｘＢｏＳｌｅｘ−エ組成合金のＦｅ含含有管種々に変
化させて結晶化温麿との関係について調べた。
その結果、第２図に示したように、鉄損の低い組成域は
好都合なことに結晶化温変の高い領域と重複することが
見出された。
好都合なことに結晶化温変の高い領域と重複することが
見出された。
しかしながら単なるＦｅ −Ｂ −Ｓｉ系では、組成を
いかように調整しても非晶質合金薄帯Ｉｉ！造時に、強
固なり −Ｓｉ −０を基本とする酸化膜が形成される
ため、絶縁被膜処理時における液はじきや不均一電解を
回避できず、それ故良質の絶縁被膜の形成は望み得ない
。
いかように調整しても非晶質合金薄帯Ｉｉ！造時に、強
固なり −Ｓｉ −０を基本とする酸化膜が形成される
ため、絶縁被膜処理時における液はじきや不均一電解を
回避できず、それ故良質の絶縁被膜の形成は望み得ない
。
そこで酸化膜の改質を目的として、合金中に各種元素の
添加を試みたところ、ｌ（ｎの添加がとりわけ有効であ
ることが究明されたのである。
添加を試みたところ、ｌ（ｎの添加がとりわけ有効であ
ることが究明されたのである。
第８図に、第４成分としてｌ ａｔ％のＩｎを加えたｒ
ｅ、 、Ｉｎ１ｎ、Ｓｉ□３組成の溶湯を、高速で回転
する水冷銅合金ロール表面に射出し、急冷凝固させて得
た非晶質合金薄帯につき、イオンマイクロアナライザー
を用いて、表面近傍での各元素の深さ方向分布について
調べた結果を示す。
ｅ、 、Ｉｎ１ｎ、Ｓｉ□３組成の溶湯を、高速で回転
する水冷銅合金ロール表面に射出し、急冷凝固させて得
た非晶質合金薄帯につき、イオンマイクロアナライザー
を用いて、表面近傍での各元素の深さ方向分布について
調べた結果を示す。
同図より明らかなように、表面酢化膜中に著しいＨｎの
濃縮が認められたが、かかる）（ｎの濃縮によって酸化
膜が改質され、その結果絶縁被膜の形成処理液を塗布し
た際の液はじきが抑制され、また電解処理時における不
均一な電流の流れが抑えられて、均質な絶縁被膜の形成
がもたらされるものと考えられる。
濃縮が認められたが、かかる）（ｎの濃縮によって酸化
膜が改質され、その結果絶縁被膜の形成処理液を塗布し
た際の液はじきが抑制され、また電解処理時における不
均一な電流の流れが抑えられて、均質な絶縁被膜の形成
がもたらされるものと考えられる。
かような酸化膜の教養による良質の絶縁被膜の形成とい
う観点からは、少なくともＱ、５ａｔ％のＩｎ ｊｉを
必要とする。一方１（ｎ量が３ ａｔ％を超えると、飽
和磁束密度の低下が無視できなくなるので、Ｍｎ１ｌｌ
は０．５〜ａａｔ％ヨり好ましくは０．５〜２ ａｔ％
の範囲にする必要がある。またかかる）（ｎ添加によっ
て、結晶化温度も約５〜１５°Ｃ上昇することも判明し
た。
う観点からは、少なくともＱ、５ａｔ％のＩｎ ｊｉを
必要とする。一方１（ｎ量が３ ａｔ％を超えると、飽
和磁束密度の低下が無視できなくなるので、Ｍｎ１ｌｌ
は０．５〜ａａｔ％ヨり好ましくは０．５〜２ ａｔ％
の範囲にする必要がある。またかかる）（ｎ添加によっ
て、結晶化温度も約５〜１５°Ｃ上昇することも判明し
た。
ここに基本成分であるＦｅ 、 ＢおよびＳｌについて
は１前掲第１図に示したように、Ｆｅ−Ｂ−８ｉ系にお
ける鉄損の低い領域が、ｌ’ｅ５ ： ７５〜ｓ ｏ
ａｔ％、Ｂ：）〜１４ａｔ％およびＳｉ：９〜１５ａｔ
第であるので、ＦｅおよびＳｌについては上記の範囲で
、一方Ｂについては低含有量の方がコストの上で有利で
あるので、Ｂ量は７〜１３ ａｔ％より好ましくは８〜
ｌ Ｏａｔ％の範囲でそれぞれ含有させることにした。
は１前掲第１図に示したように、Ｆｅ−Ｂ−８ｉ系にお
ける鉄損の低い領域が、ｌ’ｅ５ ： ７５〜ｓ ｏ
ａｔ％、Ｂ：）〜１４ａｔ％およびＳｉ：９〜１５ａｔ
第であるので、ＦｅおよびＳｌについては上記の範囲で
、一方Ｂについては低含有量の方がコストの上で有利で
あるので、Ｂ量は７〜１３ ａｔ％より好ましくは８〜
ｌ Ｏａｔ％の範囲でそれぞれ含有させることにした。
なおかかる組成域における結晶化温間は、周辺の組成域
のそれよりも高く、従って熱安定性に関しても好ましい
ことが確認されている。
のそれよりも高く、従って熱安定性に関しても好ましい
ことが確認されている。
ところで発明者らはさらに、ｆ１１ｖＬ特性を損うこと
なしに熱安定性の一層の同上を図るべく、効果的な添加
元素を模索したところ、Ｎ１の共存が極めて有効である
ことの知見を得た。すなわち１ ａｔ％程纜のＮ１添加
により、約２０″Ｃの結晶化温度の上昇が見らｎたので
ある。
なしに熱安定性の一層の同上を図るべく、効果的な添加
元素を模索したところ、Ｎ１の共存が極めて有効である
ことの知見を得た。すなわち１ ａｔ％程纜のＮ１添加
により、約２０″Ｃの結晶化温度の上昇が見らｎたので
ある。
ここにＨｉの添加層は、熱安定性の上からは少なくとも
ｏ、ｓ ａｔ％以上が必要である。しかしながらこの発
明の非晶質合金は、トランスを主用途とすることから、
高い飽和磁束密度が要求されるところ、Ｎ１の多量添加
は磁束密度の低下をもたらすので、上限を８ ａｔ％に
限定した。
ｏ、ｓ ａｔ％以上が必要である。しかしながらこの発
明の非晶質合金は、トランスを主用途とすることから、
高い飽和磁束密度が要求されるところ、Ｎ１の多量添加
は磁束密度の低下をもたらすので、上限を８ ａｔ％に
限定した。
（実施例）
表１に示した種々の成分組成に溶製した合金溶湯を、高
速で回転する水冷式のｃｕ−Ｂｅ合金ロール表面に射出
して、厚み２５ｐｍ、幅２０１１１１の非晶質合金薄帯
を作成した。ついで湿式法によって厚ミ約０．５μｍの
クロム！！塩−コロイド状シリカ系の絶縁被膜の被成を
施して、液はじき性を判定したのち、３８０°Ｃ，１時
間の磁場中焼鈍を行ってから、磁気特性を測定した。
速で回転する水冷式のｃｕ−Ｂｅ合金ロール表面に射出
して、厚み２５ｐｍ、幅２０１１１１の非晶質合金薄帯
を作成した。ついで湿式法によって厚ミ約０．５μｍの
クロム！！塩−コロイド状シリカ系の絶縁被膜の被成を
施して、液はじき性を判定したのち、３８０°Ｃ，１時
間の磁場中焼鈍を行ってから、磁気特性を測定した。
得らｎた結果を表１に示す。
なお一部の試料については結晶化温度Ｔｘも測定し、そ
の結果を表１に併記した。
の結果を表１に併記した。
表 １
※ Ｑ・・・液はじき な し
Δ・・・液はじき 少しあり
Ｘ・・・液はじき 大
表１に示した結果からも明らかなように、この発明に従
い成分＃整を行った非晶質合金はいずれも、鉄損が低く
、熱安定性にもチれ、しかも絶縁被膜処理性も良好であ
った。
い成分＃整を行った非晶質合金はいずれも、鉄損が低く
、熱安定性にもチれ、しかも絶縁被膜処理性も良好であ
った。
（発明の効果）
かくしてこの発明によれば、Ｆｅ−Ｂ−３ｉ三元系非晶
質合金の超低鉄損を維持しつつ、Ｂｊｌを効果的に低減
して低コスト化を実現できるのみならず、熱安定性およ
び絶縁被膜処理性の大幅な向上も併せて達成できる。
質合金の超低鉄損を維持しつつ、Ｂｊｌを効果的に低減
して低コスト化を実現できるのみならず、熱安定性およ
び絶縁被膜処理性の大幅な向上も併せて達成できる。
第１図はｙｅ −Ｂ −ｓｉ三元系における鉄損の組成
依存性を示した図、 第２ｖ！Ｊは、Ｆｅ−Ｂ−８ｉ三元系における結晶化温
實および鉄損のＦｅ ６度依存性を示したグラフ、第３
図は、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｂ−８ｉ系非晶質合金薄帯の表面近
傍における各元素の深さ方向分布状況を示した図である
。
依存性を示した図、 第２ｖ！Ｊは、Ｆｅ−Ｂ−８ｉ三元系における結晶化温
實および鉄損のＦｅ ６度依存性を示したグラフ、第３
図は、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｂ−８ｉ系非晶質合金薄帯の表面近
傍における各元素の深さ方向分布状況を示した図である
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、トランス用鉄心材料としての鉄基非晶質合金であつ
て、 化学式：Ｆｅ＿ｘＭｎ＿ａＢ＿ｙＳｉ＿ｚ ここでｘ：７５〜８０ａｔ％ ｙ：７〜１３ａｔ％ ｚ：９〜１５ａｔ％ ａ：０．５〜３ａｔ％ で示される組成になることを特徴とする鉄損が低くかつ
絶縁被膜処理性にすぐれた鉄基非晶質合金。 ２、トランス用鉄心材料としての鉄基非晶質合金であつ
て、 化学式：Ｆｅ＿ｘＭｎ＿ａＮｉ＿ｂＢ＿ｙＳｉ＿ｚここ
でｘ：７５〜８０ａｔ％ ｙ：７〜１３ａｔ％ ｚ：９〜１５ａｔ％ ａ：０．５〜３ａｔ％ ｂ：０．５〜３ａｔ％ で示される組成になることを特徴とする鉄損が低くかつ
絶縁被膜処理性にすぐれた鉄基非晶質合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59255811A JPS61136660A (ja) | 1984-12-05 | 1984-12-05 | 鉄損が低くかつ絶縁被膜処理性にすぐれた鉄基非晶質合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59255811A JPS61136660A (ja) | 1984-12-05 | 1984-12-05 | 鉄損が低くかつ絶縁被膜処理性にすぐれた鉄基非晶質合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61136660A true JPS61136660A (ja) | 1986-06-24 |
| JPH0154422B2 JPH0154422B2 (ja) | 1989-11-17 |
Family
ID=17283951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59255811A Granted JPS61136660A (ja) | 1984-12-05 | 1984-12-05 | 鉄損が低くかつ絶縁被膜処理性にすぐれた鉄基非晶質合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61136660A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06124818A (ja) * | 1992-10-01 | 1994-05-06 | Sensormatic Electron Corp | 半硬磁気要素及び製造方法 |
| EP0787814A1 (en) | 1996-01-31 | 1997-08-06 | Kawasaki Steel Corporation | Low boron amorphous alloy and process for producing same |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5357119A (en) * | 1976-11-05 | 1978-05-24 | Tohoku Daigaku Kinzoku Zairyo | Amorphous alloy excellent in heat resistance and strength |
| JPS5933183A (ja) * | 1982-08-19 | 1984-02-22 | Ricoh Co Ltd | ２色感熱記録材料 |
| JPS618903A (ja) * | 1984-06-25 | 1986-01-16 | Kawasaki Steel Corp | 非晶質合金薄帯の特性および打抜性改善方法 |
| JPS6113606A (ja) * | 1984-06-29 | 1986-01-21 | Kawasaki Steel Corp | 非晶質合金薄帯の特性改善方法 |
-
1984
- 1984-12-05 JP JP59255811A patent/JPS61136660A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5357119A (en) * | 1976-11-05 | 1978-05-24 | Tohoku Daigaku Kinzoku Zairyo | Amorphous alloy excellent in heat resistance and strength |
| JPS5933183A (ja) * | 1982-08-19 | 1984-02-22 | Ricoh Co Ltd | ２色感熱記録材料 |
| JPS618903A (ja) * | 1984-06-25 | 1986-01-16 | Kawasaki Steel Corp | 非晶質合金薄帯の特性および打抜性改善方法 |
| JPS6113606A (ja) * | 1984-06-29 | 1986-01-21 | Kawasaki Steel Corp | 非晶質合金薄帯の特性改善方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06124818A (ja) * | 1992-10-01 | 1994-05-06 | Sensormatic Electron Corp | 半硬磁気要素及び製造方法 |
| EP0787814A1 (en) | 1996-01-31 | 1997-08-06 | Kawasaki Steel Corporation | Low boron amorphous alloy and process for producing same |
| US6273967B1 (en) | 1996-01-31 | 2001-08-14 | Kawasaki Steel Corporation | Low boron amorphous alloy and process for producing same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0154422B2 (ja) | 1989-11-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |