JPS61174355A - アモルフアス用母合金の製造方法 - Google Patents
アモルフアス用母合金の製造方法Info
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- JPS61174355A JPS61174355A JP60012489A JP1248985A JPS61174355A JP S61174355 A JPS61174355 A JP S61174355A JP 60012489 A JP60012489 A JP 60012489A JP 1248985 A JP1248985 A JP 1248985A JP S61174355 A JPS61174355 A JP S61174355A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
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- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
- C22C1/03—Making non-ferrous alloys by melting using master alloys
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
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］
本発明はアモルファス用母合金の製造方法に関する。
［従来技術１
アモルファス合金は磁気的性質などが優れているため、
テープレコーダーやビデオのヘッドなどに使用されてお
り、今後その使用量が増加すると予想される。一方、ア
モルファス金属には鉄損が少ないという性質があるため
、現在変圧器に使用されている珪素鋼板に代替されるこ
とが近い将来可能であると考えられ、その使用量は飛躍
的に伸びると予想される。さらに、この変圧器用のアモ
ルファス金属はおよそ３％のボロンと５％の珪素を含有
する比較的安価なＦｅ−Ｂ−３ｉ系合金が使用されると
考えられている。
テープレコーダーやビデオのヘッドなどに使用されてお
り、今後その使用量が増加すると予想される。一方、ア
モルファス金属には鉄損が少ないという性質があるため
、現在変圧器に使用されている珪素鋼板に代替されるこ
とが近い将来可能であると考えられ、その使用量は飛躍
的に伸びると予想される。さらに、この変圧器用のアモ
ルファス金属はおよそ３％のボロンと５％の珪素を含有
する比較的安価なＦｅ−Ｂ−３ｉ系合金が使用されると
考えられている。
従来アモルファス金属の製造は、通常、鉄源とＦｅ−Ｂ
やＦｅ−８ｉなどの合金材を所望組成となるように配合
して溶融したのち、急冷する方法で行なわれているため
、所望組成からのずれが大きく安定した品質を得ること
が難しい。
やＦｅ−８ｉなどの合金材を所望組成となるように配合
して溶融したのち、急冷する方法で行なわれているため
、所望組成からのずれが大きく安定した品質を得ること
が難しい。
また、珪素鋼板に代替するためにはアモルファス金属は
その１．５倍程度の価格で製造する必要があり、母合金
も安価でなければならない。しかし、コストの高い市販
のＦｅ−Ｂを使用すると製品価格が著しく高くなり、工
業化は困難と考えられる。
その１．５倍程度の価格で製造する必要があり、母合金
も安価でなければならない。しかし、コストの高い市販
のＦｅ−Ｂを使用すると製品価格が著しく高くなり、工
業化は困難と考えられる。
［発明が解決しようとする問題、α１
本発明は上記のような従来法の欠、αである所望組成か
らの大きなずれを少なくするとともに、安価に製造する
ために、鉄源とＦｅ−ＢやＦｅ−３ｉなどの合金材から
直接７モル７アス合金を製造するのではなく、安価なり
２０．鉱石を還元したのち、精度よく成分調整すること
により母合金を製造することを意図するものである。
らの大きなずれを少なくするとともに、安価に製造する
ために、鉄源とＦｅ−ＢやＦｅ−３ｉなどの合金材から
直接７モル７アス合金を製造するのではなく、安価なり
２０．鉱石を還元したのち、精度よく成分調整すること
により母合金を製造することを意図するものである。
［問題点を解決するための手段］
即ち本発明は、Ｆｅ−Ｂ−８ｉ系アモルファス用母合金
の製造方法において、鉄源とフェロシリコンなどを配合
して溶解した溶融金属にボロン酸化物を含有する鉱石を
添加し、還元剤として原料中に含有されるか或いは原料
と共に添加した炭素によって溶融金属中のボロン酸化物
を所定量還元してボロンとして溶融金属中に固溶させた
のち、減圧下で、酸化剤を供給して炭素を優先的に除去
した後、溶融金属中のボロンと珪素の含有量を調整して
所望組成とすることを特徴とするアモルファス用母合金
の製造方法（真空酸素脱炭方式）に存する。
の製造方法において、鉄源とフェロシリコンなどを配合
して溶解した溶融金属にボロン酸化物を含有する鉱石を
添加し、還元剤として原料中に含有されるか或いは原料
と共に添加した炭素によって溶融金属中のボロン酸化物
を所定量還元してボロンとして溶融金属中に固溶させた
のち、減圧下で、酸化剤を供給して炭素を優先的に除去
した後、溶融金属中のボロンと珪素の含有量を調整して
所望組成とすることを特徴とするアモルファス用母合金
の製造方法（真空酸素脱炭方式）に存する。
さらに本発明はＦｅ−Ｂ−３ｉ系アモルファス用母合金
の製造方法において、鉄源とフェロシリコンなどを配合
して溶解した溶融金属にボロン酸化物を含有する鉱石を
添加し、還元剤として金属中に含有されるか或いは鉱石
と共に添加した珪素またはアルミニウムによって溶融金
属中のボロン酸化物を所定量還元してボロンとして溶融
金属中に固溶させたのち、酸化鉄などの酸化剤を供給し
てアルミニウムを優先的に除去した後、溶融金属中のボ
ロンと珪素の含有量を調整して所望組成とすることを特
徴とするアモルファス用母合金の製造方法（取鍋脱Ａ１
方式）にも存する。
の製造方法において、鉄源とフェロシリコンなどを配合
して溶解した溶融金属にボロン酸化物を含有する鉱石を
添加し、還元剤として金属中に含有されるか或いは鉱石
と共に添加した珪素またはアルミニウムによって溶融金
属中のボロン酸化物を所定量還元してボロンとして溶融
金属中に固溶させたのち、酸化鉄などの酸化剤を供給し
てアルミニウムを優先的に除去した後、溶融金属中のボ
ロンと珪素の含有量を調整して所望組成とすることを特
徴とするアモルファス用母合金の製造方法（取鍋脱Ａ１
方式）にも存する。
［作 用１
本発明は予め所望組成の７モル７７ス合金の母材を製造
する方法に関し、この母材を再溶解したのち急冷するこ
とによって安定した品質のアモルファス金属を得ること
ができる。
する方法に関し、この母材を再溶解したのち急冷するこ
とによって安定した品質のアモルファス金属を得ること
ができる。
ボロンは酸素との結合力がかなり強いためＦｅ−Ｂは通
常硼酸をＡ１により還元して製造しているが、炭素や珪
素でもその濃度が十分に高いとボロンの活性が者しく増
大して反応性がよくなるため、還元が可能となると考え
られる。
常硼酸をＡ１により還元して製造しているが、炭素や珪
素でもその濃度が十分に高いとボロンの活性が者しく増
大して反応性がよくなるため、還元が可能となると考え
られる。
そこで、実験室的にＢ２０．鉱石がらのボロンの還元実
験を行った。即ち、高周波を使用してグラファイトある
いはアルミナルツボ中で炭素（Ｃ）、珪素（Ｓｉ）及び
アルミニウム（Ａ１）の各種還元剤を含有する３Ｋｇの
鋼を溶融して１５５０℃に保ち、１００％還元されると
４％となる量のＢ、Ｏ，あるいはフレマナイト鉱石（５
５Ｂ２０ｚ−３２ＣａＯ−６ＳｉＯ２）を表面に分割添
加したときに得られた溶融金属中のボロンの含有量を第
１表に示す。
験を行った。即ち、高周波を使用してグラファイトある
いはアルミナルツボ中で炭素（Ｃ）、珪素（Ｓｉ）及び
アルミニウム（Ａ１）の各種還元剤を含有する３Ｋｇの
鋼を溶融して１５５０℃に保ち、１００％還元されると
４％となる量のＢ、Ｏ，あるいはフレマナイト鉱石（５
５Ｂ２０ｚ−３２ＣａＯ−６ＳｉＯ２）を表面に分割添
加したときに得られた溶融金属中のボロンの含有量を第
１表に示す。
第１表
これらの結果より、いずれの場合にも５０％以上の還元
歩留りが得られた。鉱石はＦｅ Ｂよりも者しく安価
なため、本還元法が工業的に可能性があると判断される
。
歩留りが得られた。鉱石はＦｅ Ｂよりも者しく安価
なため、本還元法が工業的に可能性があると判断される
。
ここでｉｔとしているアモルファス合金は、製造上およ
び性能上からＡ１≦０．０１０％、ＣＳ２．１０％の含
有量が望ましいので、上記の方法で得た溶融金属からは
炭素やＡ１を酸化により優先的に除去する必要がある。
び性能上からＡ１≦０．０１０％、ＣＳ２．１０％の含
有量が望ましいので、上記の方法で得た溶融金属からは
炭素やＡ１を酸化により優先的に除去する必要がある。
溶融雰囲気中のＣＯ〃ス分圧Ｐｃｏが１気圧下では炭素
と珪素の酸素との結合力は同程度であるため、酸化剤を
添加しても炭素だけを優先酸化することはできない。従
って、減圧下で酸素源例えば酸素ブスを供給して脱炭す
る必要がある。一方、炭素を含有しない場合には溶融金
属に酸素源例えば酸化鉄等を供給すればＡ１は容易に優
先酸化すると考えられる。
と珪素の酸素との結合力は同程度であるため、酸化剤を
添加しても炭素だけを優先酸化することはできない。従
って、減圧下で酸素源例えば酸素ブスを供給して脱炭す
る必要がある。一方、炭素を含有しない場合には溶融金
属に酸素源例えば酸化鉄等を供給すればＡ１は容易に優
先酸化すると考えられる。
そこで、これらの可能性について実験し、それらの結果
を第１図とｔｊＳ２図に示す。第１図はアルミナルツボ
内で０．５％Ｃと３％Ｂおよび０．１％ＡＩを含有する
ＩＫｇの鋼をＡ「雰囲気下で溶融したのち、そのままあ
るいは所定の真空度（こお−１で表面に酸素〃スを吹き
付けたときの炭素とボロンの経時変化を示したものであ
る。図中、実線は炭素の含有量、破線はボロンの含有量
を示し○、Δ、・、×はそれぞれ１０）ル、５０トル、
１００）ル及び７６０トルの場合を示している。なお、
Ａ１は５分以内に０６０１％以下になったので省略した
。このように、Ａｒ雰囲気下では炭素とボロンが同時に
低下するが、真空度の向上とともに脱炭が優先的に起こ
り、１００ Ｔｏｒｒ（）ル）以下ではほとんどボロン
を酸化させることなく炭素を０．１％以下にすることが
できる。従って、還元剤として炭素を使用した場合は減
圧下で酸素がスを吹き込むことにより優先的に炭素を除
去できる。
を第１図とｔｊＳ２図に示す。第１図はアルミナルツボ
内で０．５％Ｃと３％Ｂおよび０．１％ＡＩを含有する
ＩＫｇの鋼をＡ「雰囲気下で溶融したのち、そのままあ
るいは所定の真空度（こお−１で表面に酸素〃スを吹き
付けたときの炭素とボロンの経時変化を示したものであ
る。図中、実線は炭素の含有量、破線はボロンの含有量
を示し○、Δ、・、×はそれぞれ１０）ル、５０トル、
１００）ル及び７６０トルの場合を示している。なお、
Ａ１は５分以内に０６０１％以下になったので省略した
。このように、Ａｒ雰囲気下では炭素とボロンが同時に
低下するが、真空度の向上とともに脱炭が優先的に起こ
り、１００ Ｔｏｒｒ（）ル）以下ではほとんどボロン
を酸化させることなく炭素を０．１％以下にすることが
できる。従って、還元剤として炭素を使用した場合は減
圧下で酸素がスを吹き込むことにより優先的に炭素を除
去できる。
第２図はＡ１□０３ルツボ中で３％Ｂと０．１％Ａ１を
含有する３Ｋｇの鋼を溶解したのち、酸化剤として酸化
鉄を連続的に溶鋼表面上に添加したときのＡＩとボロン
の経時変化を示したものである。
含有する３Ｋｇの鋼を溶解したのち、酸化剤として酸化
鉄を連続的に溶鋼表面上に添加したときのＡＩとボロン
の経時変化を示したものである。
図中、○はアルミニウムの量、・はボロンの量をそれぞ
れ示す。この図からボロンをほとんど酸化させることな
（ＡＩを０．０１％以下にすること力Ｃできる。従って
、還元剤としてアルミニウムを使用した場合は酸化鉄な
どの酸化剤を添加することにより優先的にアルミニウム
が除去できる。
れ示す。この図からボロンをほとんど酸化させることな
（ＡＩを０．０１％以下にすること力Ｃできる。従って
、還元剤としてアルミニウムを使用した場合は酸化鉄な
どの酸化剤を添加することにより優先的にアルミニウム
が除去できる。
［実施例］
実施例１ （真空酸素脱炭方式）
工業的規模で行った試験の結果を第２表に示す。
即ち、アルミナライニングした１０）ンのアーク式電気
炉に鉄源（スクラップ）とＦｅ Ｓｉとを配合して溶
解し、６トンのｔ５２表還還元の初期組成の溶鋼を造り
、これに１００％還元されると溶鋼に対し４％Ｂとなる
量の無水コレマナイトを溶鋼表面に添加し、溶鋼中に存
在する炭素によりコレマナイ） （Ｂ ２０ 、）を還
元してＢとして溶鋼中に固溶させ、第２表還元後の組成
とした。これを取鍋に受鋼して真空酸素脱炭方式により
５０トルの減圧下で酸素を吹込んで脱炭し、第２表真空
酸素脱炭後の組成とし、更に低ＡＩのＦｅ Ｓｉ及Ｖ
Ｆｅ−Ｂを添加して最終の所望組成にｒｊＲ整した。
炉に鉄源（スクラップ）とＦｅ Ｓｉとを配合して溶
解し、６トンのｔ５２表還還元の初期組成の溶鋼を造り
、これに１００％還元されると溶鋼に対し４％Ｂとなる
量の無水コレマナイトを溶鋼表面に添加し、溶鋼中に存
在する炭素によりコレマナイ） （Ｂ ２０ 、）を還
元してＢとして溶鋼中に固溶させ、第２表還元後の組成
とした。これを取鍋に受鋼して真空酸素脱炭方式により
５０トルの減圧下で酸素を吹込んで脱炭し、第２表真空
酸素脱炭後の組成とし、更に低ＡＩのＦｅ Ｓｉ及Ｖ
Ｆｅ−Ｂを添加して最終の所望組成にｒｊＲ整した。
第２表
実施例２ （取鍋脱Ａ１方式）
本実施例では６トンの第３表に示す還元溶鋼を造るまで
は実施例１と同様に操作した。次いでこの還元溶鋼を底
に酸化鉄１８０ＫＦｌを入れた取鍋に受銅したのち、Ａ
ｒＪ’スを底から流して攪拌しながらＡ１を除去し、低
Ａ１のＦｅ ＳｉとＦｅ−Ｂを添加して第３表に示す
最終の所望組成に調整した。
は実施例１と同様に操作した。次いでこの還元溶鋼を底
に酸化鉄１８０ＫＦｌを入れた取鍋に受銅したのち、Ａ
ｒＪ’スを底から流して攪拌しながらＡ１を除去し、低
Ａ１のＦｅ ＳｉとＦｅ−Ｂを添加して第３表に示す
最終の所望組成に調整した。
第３表
［発明の効果］
このように、本発明によりアモルファス用母合金を鉱石
から安価に製造することが可能となり、その工業的意義
は極めて大きいと考えることができる。
から安価に製造することが可能となり、その工業的意義
は極めて大きいと考えることができる。
第１図は本発明の実施例における減圧下でのＦｅ−Ｂ−
Ｃ溶鋼中の炭素及１ボロンの経時変化を示す図、ｔｊＳ
２図は本発明の実施例におけるＦｅ−Ｂ−Ｃ溶鋼中のア
ルミニウム及びボロンの経時変化を示す図である。 特許出願人 株式会社日本製鋼所 第１図 時間（分） 第２図 時間（分） 手続補正書（自発） 昭和６０年２月２１Ｅ
Ｃ溶鋼中の炭素及１ボロンの経時変化を示す図、ｔｊＳ
２図は本発明の実施例におけるＦｅ−Ｂ−Ｃ溶鋼中のア
ルミニウム及びボロンの経時変化を示す図である。 特許出願人 株式会社日本製鋼所 第１図 時間（分） 第２図 時間（分） 手続補正書（自発） 昭和６０年２月２１Ｅ
Claims (2)
- （１）Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ系アモルファス用母合金の製造方
法において、鉄源とフェロシリコンなどを配合して溶解
した溶融金属にボロン酸化物を含有する鉱石を添加し、
還元剤として原料中に含有されるか或いは原料と共に添
加した炭素によって溶融金属中のボロン酸化物を所定量
還元してボロンとして溶融金属中に固溶させたのち、減
圧下で、酸化剤を供給して炭素を優先的に除去した後、
溶融金属中のボロンと珪素の含有量を調整して所望組成
とすることを特徴とするアモルファス用母合金の製造方
法。 - （２）Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ系アモルファス用母合金の製造方
法において、鉄源とフェロシリコンなどを配合して溶解
した溶融金属にボロン酸化物を含有する鉱石を添加し、
還元剤として金属中に含有されるか或いは鉱石と共に添
加した珪素またはアルミニウムによって溶融金属中のボ
ロン酸化物を所定量還元してボロンとして溶融金属中に
固溶させたのち、酸化鉄などの酸化剤を供給してアルミ
ニウムを優先的に除去した後、溶融金属中のボロンと珪
素の含有量を調整して所望組成とすることを特徴とする
アモルファス用母合金の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60012489A JPS61174355A (ja) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | アモルフアス用母合金の製造方法 |
| DE19853530899 DE3530899A1 (de) | 1985-01-28 | 1985-08-29 | Verfahren zur herstellung einer ausgangslegierung fuer ein amorphes metall |
| CH3717/85A CH663963A5 (fr) | 1985-01-28 | 1985-08-29 | Procede de preparation d'un alliage de base pour la fabrication de metal amorphe. |
| US06/771,078 US4617052A (en) | 1985-01-28 | 1985-08-30 | Process for preparing a mother alloy for making amorphous metal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60012489A JPS61174355A (ja) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | アモルフアス用母合金の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61174355A true JPS61174355A (ja) | 1986-08-06 |
Family
ID=11806806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60012489A Pending JPS61174355A (ja) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | アモルフアス用母合金の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4617052A (ja) |
| JP (1) | JPS61174355A (ja) |
| CH (1) | CH663963A5 (ja) |
| DE (1) | DE3530899A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989009842A1 (en) * | 1988-04-05 | 1989-10-19 | Nkk Corporation | Process for producing iron-boron-silicon alloy |
| WO2007119806A1 (ja) * | 2006-04-11 | 2007-10-25 | Nippon Steel Corporation | 鉄系アモルファス素材の製造方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0559483A (ja) * | 1991-08-30 | 1993-03-09 | Kawasaki Steel Corp | 商用周波数帯トランス用非晶質合金薄帯の製造方法 |
| US20030183041A1 (en) * | 2002-03-28 | 2003-10-02 | Sunao Takeuchi | High-purity ferroboron, a mother alloy for iron-base amorphous alloy, an iron-base amorphous alloy, and methods for producing the same |
| CN113528983B (zh) * | 2021-01-15 | 2022-03-25 | 武汉科技大学 | 铁基非晶软磁合金及其制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5826025A (ja) * | 1981-08-06 | 1983-02-16 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | フエロボロンの製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4440568A (en) * | 1981-06-30 | 1984-04-03 | Foote Mineral Company | Boron alloying additive for continuously casting boron steel |
| US4486226A (en) * | 1983-11-30 | 1984-12-04 | Allied Corporation | Multistage process for preparing ferroboron |
| US4509976A (en) * | 1984-03-22 | 1985-04-09 | Owens-Corning Fiberglas Corporation | Production of ferroboron |
-
1985
- 1985-01-28 JP JP60012489A patent/JPS61174355A/ja active Pending
- 1985-08-29 DE DE19853530899 patent/DE3530899A1/de not_active Withdrawn
- 1985-08-29 CH CH3717/85A patent/CH663963A5/fr not_active IP Right Cessation
- 1985-08-30 US US06/771,078 patent/US4617052A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5826025A (ja) * | 1981-08-06 | 1983-02-16 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | フエロボロンの製造方法 |
Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| WO1989009842A1 (en) * | 1988-04-05 | 1989-10-19 | Nkk Corporation | Process for producing iron-boron-silicon alloy |
| US5049357A (en) * | 1988-04-05 | 1991-09-17 | Nkk Corporation | Method for manufacturing iron-boron-silicon alloy |
| WO2007119806A1 (ja) * | 2006-04-11 | 2007-10-25 | Nippon Steel Corporation | 鉄系アモルファス素材の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CH663963A5 (fr) | 1988-01-29 |
| US4617052B1 (ja) | 1989-10-17 |
| DE3530899A1 (de) | 1986-07-31 |
| US4617052A (en) | 1986-10-14 |
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