JPS6164861A - 磁気損失が小さく高角形性を有するアモルフアス合金の製造方法 - Google Patents
磁気損失が小さく高角形性を有するアモルフアス合金の製造方法Info
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- JPS6164861A JPS6164861A JP59185326A JP18532684A JPS6164861A JP S6164861 A JPS6164861 A JP S6164861A JP 59185326 A JP59185326 A JP 59185326A JP 18532684 A JP18532684 A JP 18532684A JP S6164861 A JPS6164861 A JP S6164861A
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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〕
本発明は、磁気損失が小さく高角形性を有するアモルフ
ァス合金を得る磁、気持性改質方法に関するものである
。
ァス合金を得る磁、気持性改質方法に関するものである
。
従来、低磁気、損失で高角形性を持つ結晶質軟磁性材料
としては、７Ｊルタマツクス（５０％Ｎｉ合金）やスー
・ぐ−マロイ（７８％Ｎｉ合金）があり、それぞれの特
性に応じて磁気増幅器用鉄心に使用されている。
としては、７Ｊルタマツクス（５０％Ｎｉ合金）やスー
・ぐ−マロイ（７８％Ｎｉ合金）があり、それぞれの特
性に応じて磁気増幅器用鉄心に使用されている。
これら従来の磁性材料は薄板を製造するのに。
真空溶解、造塊、鍛造、熱間圧延、中間焼鈍、及び冷間
圧延等の幾多の工程を必要とするため、その製造には多
大の燃料及び電力を要する。そのため、終局的には原材
料費のわυに高価な製品となっている。
圧延等の幾多の工程を必要とするため、その製造には多
大の燃料及び電力を要する。そのため、終局的には原材
料費のわυに高価な製品となっている。
また、最近、電子機器の進歩によシ部品材としての磁性
材料の使用条件が１Ｏｅ〜数百ｋＨｚと高周波領域とな
って駆動も大振幅化しており、従来の結晶質軟磁性材料
では磁気損失、特に電力損失。
材料の使用条件が１Ｏｅ〜数百ｋＨｚと高周波領域とな
って駆動も大振幅化しており、従来の結晶質軟磁性材料
では磁気損失、特に電力損失。
角形性の点で対応が難しくなっている。
本発明の目的は、従来から用いられている磁性材料の前
記諸欠点のない、磁気損失が小さく高角形性を有するア
モルファス合金を得る磁気特性改質方法を提供すること
にある。
記諸欠点のない、磁気損失が小さく高角形性を有するア
モルファス合金を得る磁気特性改質方法を提供すること
にある。
本発明によれば、原子比率で、 Ｆｅ ３〜１２％。
Ｎｉ ４０％以下（０％を含まず）、Ｓｉ２０チ以下（
０チを含まず）、Ｂ５−２０チ、但しＳｉ＋Ｂ２０〜２
８チを含み、残部実質的にＣｏよりなるアモルファス合
金を、酸素分圧が２０チ以上の雰囲気下で、該合金の結
晶化温度以下で且つキュ−１ノ一温度以上の温度に保持
し、引き続き１Ｏｅ０以上の磁界を印加して５℃／分の
割合で冷却することを特徴とする磁気損失が小さく高角
形性を有するアモルファス合金の製造方法が得られる。
０チを含まず）、Ｂ５−２０チ、但しＳｉ＋Ｂ２０〜２
８チを含み、残部実質的にＣｏよりなるアモルファス合
金を、酸素分圧が２０チ以上の雰囲気下で、該合金の結
晶化温度以下で且つキュ−１ノ一温度以上の温度に保持
し、引き続き１Ｏｅ０以上の磁界を印加して５℃／分の
割合で冷却することを特徴とする磁気損失が小さく高角
形性を有するアモルファス合金の製造方法が得られる。
更に本発明によれば、原子比率で、 Ｆｅ ３〜１２チ
、 Ｎｉ ４０％以下（０％を含まず） 、 Ｓｉ ２
０チ以下（０％を含まず）、８５〜２０％、但しＳｉ十
Ｂ２０〜２８％とし、さらにＣｒ ＊ Ｍｎ ｐ Ｍｏ
、 Ｚｒ ｒＴｉ ＋Ｖ、Ｎｂ ｒＴｉ ＋Ｗおよび
Ｃｕのうちから選ばれた少なくとも１種を１０−以下含
み、残部実質的にＣｏよりなるアモルファス合金を、酸
素分圧が２０チ以上の雰囲気下で、該合金の結晶化温度
以下で且つキューリー温度以上の温度に保持し、引き続
き１Ｏｅ０以上の磁界を印加して５℃／分の割合で冷却
することを特徴とする磁気損失が小さく高角形性を有す
るアモルファス合金の製造方法が得られる。
、 Ｎｉ ４０％以下（０％を含まず） 、 Ｓｉ ２
０チ以下（０％を含まず）、８５〜２０％、但しＳｉ十
Ｂ２０〜２８％とし、さらにＣｒ ＊ Ｍｎ ｐ Ｍｏ
、 Ｚｒ ｒＴｉ ＋Ｖ、Ｎｂ ｒＴｉ ＋Ｗおよび
Ｃｕのうちから選ばれた少なくとも１種を１０−以下含
み、残部実質的にＣｏよりなるアモルファス合金を、酸
素分圧が２０チ以上の雰囲気下で、該合金の結晶化温度
以下で且つキューリー温度以上の温度に保持し、引き続
き１Ｏｅ０以上の磁界を印加して５℃／分の割合で冷却
することを特徴とする磁気損失が小さく高角形性を有す
るアモルファス合金の製造方法が得られる。
次に本発明の磁気特性改質方法において、アモルファス
合金について、各成分の含有量を限定する理由を述べる
。Ｂは、アモルファス化を助成する元素でおるが、５％
未満の場合と２０％をこえた場合にはアモルファス合金
薄板の製造が困難になシ、かつ１合金を脆化させるので
、５〜２０％の範囲内にする必要がある。Ｓｔは合金組
織のアモルファス化を助成し、かつ磁気損失を低下させ
る元素であるが、２０％をこえるとそれほど磁気損失は
減少せず１合金のキュリ一温度を著しく低下させるだけ
であるので２０チ以下にする必要がある。またＳｉ十Ｂ
の合計が２０ｇ３より少ない合金では本発明の熱処理効
果が有効に働かず、２８％よシ多いときは高角形性を有
する合金薄板が得られないので、２０〜２８％の範囲内
にする必要がある。Ｆｅは、３％、ｌ：！！ｌ）少ない
とき、および１２％よシ多いときは、磁歪が増し２本発
明による熱処理方法を用いても低い磁気損失が得られな
いので。
合金について、各成分の含有量を限定する理由を述べる
。Ｂは、アモルファス化を助成する元素でおるが、５％
未満の場合と２０％をこえた場合にはアモルファス合金
薄板の製造が困難になシ、かつ１合金を脆化させるので
、５〜２０％の範囲内にする必要がある。Ｓｔは合金組
織のアモルファス化を助成し、かつ磁気損失を低下させ
る元素であるが、２０％をこえるとそれほど磁気損失は
減少せず１合金のキュリ一温度を著しく低下させるだけ
であるので２０チ以下にする必要がある。またＳｉ十Ｂ
の合計が２０ｇ３より少ない合金では本発明の熱処理効
果が有効に働かず、２８％よシ多いときは高角形性を有
する合金薄板が得られないので、２０〜２８％の範囲内
にする必要がある。Ｆｅは、３％、ｌ：！！ｌ）少ない
とき、および１２％よシ多いときは、磁歪が増し２本発
明による熱処理方法を用いても低い磁気損失が得られな
いので。
３〜１２係の範囲内にする必要がある。Ｎｉは。
磁歪零の範囲を広げ、磁気損失を低下させる元素である
が、４０チをこえると飽和磁束密度を低下させると共に
合金のキーリ一温度が室温近くになシ、実用材料として
利用価値が半減するので４０チ以下とする必要がある。
が、４０チをこえると飽和磁束密度を低下させると共に
合金のキーリ一温度が室温近くになシ、実用材料として
利用価値が半減するので４０チ以下とする必要がある。
Ｃｒ ｒ Ｍｎ 、 Ｍｏ 、 Ｚｒ 。
Ｔｉ ＋Ｖ ＋Ｎｂ ｒＴｉ ＋ＷおよびＣｕは、ａ気
損失を低下させ熱的安定性を向上させる元素であるが。
損失を低下させ熱的安定性を向上させる元素であるが。
１０％をこえると飽和磁束密度を著しく低下させ実用材
料として経済的価値が半減するので１０％以下とする必
要がある。
料として経済的価値が半減するので１０％以下とする必
要がある。
以下、実施例にもとづき説明する。
まず、以下に示す特性の測定方法について説明する。結
晶化温度は示差熱分析器を用いて測定した。キーリ一温
度はｓ １ ｋＨｚ 、 １０ ｍ Ｏｅにおける実効
透磁率の温度変化よシ求めた。磁気損失は。
晶化温度は示差熱分析器を用いて測定した。キーリ一温
度はｓ １ ｋＨｚ 、 １０ ｍ Ｏｅにおける実効
透磁率の温度変化よシ求めた。磁気損失は。
Ｕ関数針を用い２周波数２Ｏｅ ｋＨｚ 、磁束密度５
ｋＧの条件にて測定し、測定コア寸法は高さ５Ｍ内径
１５ ｍｍ’外径１９ｍｍの巻コアとした。
ｋＧの条件にて測定し、測定コア寸法は高さ５Ｍ内径
１５ ｍｍ’外径１９ｍｍの巻コアとした。
第１表に本発明で用いたアモルファス合金の成分組成結
晶化温度及びキュリ一温度を示す。
晶化温度及びキュリ一温度を示す。
第１表
一般にアモルファス合金は、成分組成に応じて。
ある温度で結晶質に変化する。本発明で用いたアモルフ
ァス合金もそれらと同様で第１表で示した結晶化温度以
下の温度で熱処理しなければならない。
ァス合金もそれらと同様で第１表で示した結晶化温度以
下の温度で熱処理しなければならない。
またｐ先に出願されている実効透磁率の大きい非晶質合
金の製造方法（特願昭５１−１１６５７９号。
金の製造方法（特願昭５１−１１６５７９号。
即ち特開昭５３−４３０２８号）で示されているように
磁気損失を小さくするためには、前熱処理のいかんにか
かわらず、結晶化温度以下でキュＩＪ一温度以上の温度
からの冷却が必要である。よって。
磁気損失を小さくするためには、前熱処理のいかんにか
かわらず、結晶化温度以下でキュＩＪ一温度以上の温度
からの冷却が必要である。よって。
本発明においても、この条件下での焼鈍を行なっている
。
。
第２表は、第１表の成分組成を持つアモルファス合金を
大気、窒素、水素の各雰囲気中にて。
大気、窒素、水素の各雰囲気中にて。
４４０℃で２０分間加熱した後、 １Ｏｅｅ、 ５０
Ｈｚの交流磁界を印加しながら１分間５℃の割合で冷却
した合金の磁気損失及び角形比を示したものでちる。
Ｈｚの交流磁界を印加しながら１分間５℃の割合で冷却
した合金の磁気損失及び角形比を示したものでちる。
以下余白
この表から明らかな如く２本発明で用いたアモルファス
合金の磁気損失は、熱処理雰囲気に依存し酸化性雰囲気
中熱処理は、他の雰囲気中熱処理に比較し、磁気損失を
著しく改善することがわかる。
合金の磁気損失は、熱処理雰囲気に依存し酸化性雰囲気
中熱処理は、他の雰囲気中熱処理に比較し、磁気損失を
著しく改善することがわかる。
第３表に酸化性雰囲気の磁気損失への効果をさらに詳し
く示すため、窒素と酸素の混合比を変えた場合の磁気損
失の変化を示す。
く示すため、窒素と酸素の混合比を変えた場合の磁気損
失の変化を示す。
第３表
以下余白
この実験で用いたアモルファス合金の組成は第１表中Ｂ
である。また焼鈍条件は、上記条件と同様に４４０℃で
２０分間加熱した後、１０Ｑｅ。
である。また焼鈍条件は、上記条件と同様に４４０℃で
２０分間加熱した後、１０Ｑｅ。
５０ Ｈｚの交流磁界を印加しながら１分間５℃の割合
で冷却した。この表から明らかなように、酸素濃度が７
０％までの範囲では酸素量の増加に従い磁気損失は低下
し、純酸素中焼鈍では逆に大気中焼鈍よシ劣化している
。しかし全室素中焼鈍に比べ磁気損失はＡ程度に改善さ
れている。
で冷却した。この表から明らかなように、酸素濃度が７
０％までの範囲では酸素量の増加に従い磁気損失は低下
し、純酸素中焼鈍では逆に大気中焼鈍よシ劣化している
。しかし全室素中焼鈍に比べ磁気損失はＡ程度に改善さ
れている。
このことから大気中酸素濃度よシ酸素量の多い雰囲気中
での焼鈍は非酸化性雰囲気中焼鈍に比べ磁気損失が著し
く改善されることがわかる。
での焼鈍は非酸化性雰囲気中焼鈍に比べ磁気損失が著し
く改善されることがわかる。
次に、第１図に、リホン状試料に応力を加えることによ
って求めた相対磁歪と磁気損失の関係を示す。この図に
おいてＢｍ（σ嫉０）／Ｂｍ（σ＝Ｏ）（１は負の飽和
磁歪に対応し、Ｂｍ（σ（０）／Ｂｍ （（７＝Ｏ）
＞ １は正の飽和磁歪に対応する。この図から明らかな
ように窒素、水素等の非酸化性雰囲気中で熱処理を行な
った場合の磁気損失最小の組成はほぼ零磁歪の組成に対
応しているが、酸化性雰囲気中で熱処理を行なった場合
には、磁気損失最小の組成は負の飽和磁歪の側にずれて
おシ、かつ酸化性雰囲気中熱処理の方が低磁気損失とな
っていることがわかる。
って求めた相対磁歪と磁気損失の関係を示す。この図に
おいてＢｍ（σ嫉０）／Ｂｍ（σ＝Ｏ）（１は負の飽和
磁歪に対応し、Ｂｍ（σ（０）／Ｂｍ （（７＝Ｏ）
＞ １は正の飽和磁歪に対応する。この図から明らかな
ように窒素、水素等の非酸化性雰囲気中で熱処理を行な
った場合の磁気損失最小の組成はほぼ零磁歪の組成に対
応しているが、酸化性雰囲気中で熱処理を行なった場合
には、磁気損失最小の組成は負の飽和磁歪の側にずれて
おシ、かつ酸化性雰囲気中熱処理の方が低磁気損失とな
っていることがわかる。
次に本発明の焼鈍方法の効果を明示するだめ。
本発明以外の焼鈍による磁気特注と比較する。第４表に
大気中において、４４０℃で２０分間保持した後ｙ １
Ｏｅｅ ｒ ５０ Ｈｚの磁界を印加して１分間５℃の
割合で冷却した場合と磁界を印加せずに１分間５℃の割
合で冷却した場合の磁気特性の比較を示す。
大気中において、４４０℃で２０分間保持した後ｙ １
Ｏｅｅ ｒ ５０ Ｈｚの磁界を印加して１分間５℃の
割合で冷却した場合と磁界を印加せずに１分間５℃の割
合で冷却した場合の磁気特性の比較を示す。
第４表から明らかなように磁界を印加しない場合、磁気
損失は改善されるが角形比は劣化する。
損失は改善されるが角形比は劣化する。
よって磁気損失が小さく、高角形性を有するアモルファ
ス合金を得るには磁界を印加しなければならないことが
明らかである。
ス合金を得るには磁界を印加しなければならないことが
明らかである。
これらの結果から２本発明で用いたアモルファス合金に
おいて酸化性雰囲気中熱処理によシ磁気損失が著しく改
善される原因は、アモルファス合金表面に生ずる酸化膜
によって、超急冷凝固時に生ずる残留歪とは異なる表面
層の残留歪が生ずるためと推定できる。
おいて酸化性雰囲気中熱処理によシ磁気損失が著しく改
善される原因は、アモルファス合金表面に生ずる酸化膜
によって、超急冷凝固時に生ずる残留歪とは異なる表面
層の残留歪が生ずるためと推定できる。
以上説明したように本発明によれば、磁気損失が小さく
高角形性を有するアモルファス合金を得ることができる
という効果がある。
高角形性を有するアモルファス合金を得ることができる
という効果がある。
第１図は２本発明で用いたアモルファス合金を、大気。
窒素、水素の各雰囲気中にて熱処理したときの磁気損失
と応力印加により求めた相対磁歪との関係を示す図であ
る。 箆１図 Ｅｋ（（Ｊ’＝Ｏ）／ＢｒａＣ（ｆ−０）手 続
補 正 書（自発） 昭和４２年７７月７３日 特許庁長官 志 賀 学 殿 １、事件の表示 昭和５９年特許願第１８５．３２６号 ２発明の名称 磁気損失が小さく高角形性を有する アモルファス合金の製造方法 ３補正をする者 事件との関係
と応力印加により求めた相対磁歪との関係を示す図であ
る。 箆１図 Ｅｋ（（Ｊ’＝Ｏ）／ＢｒａＣ（ｆ−０）手 続
補 正 書（自発） 昭和４２年７７月７３日 特許庁長官 志 賀 学 殿 １、事件の表示 昭和５９年特許願第１８５．３２６号 ２発明の名称 磁気損失が小さく高角形性を有する アモルファス合金の製造方法 ３補正をする者 事件との関係
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、原子比率で、Ｆｅ３〜１２％、Ｎｉ４０％以下（０
％を含まず）、Ｓｉ２０％以下（０％を含まず）、Ｂ５
〜２０％、但しＳｉ＋Ｂ２０〜２８％を含み、残部実質
的にＣｏよりなるアモルファス合金を、酸素分圧が２０
％以上の雰囲気下で、該合金の結晶化温度以下で且つキ
ューリー温度以上の温度に保持し、引き続き１０Ｏｅ以
上の磁界を印加して５℃／分の割合で冷却することを特
徴とする磁気損失が小さく高角形性を有するアモルファ
ス合金の製造方法。 ２、原子比率でＦｅ３〜１２％、Ｎｉ４０％以下（０％
を含まず）、Ｓｉ２０％以下（０％を含まず）、Ｂ５〜
２０％、但しＳｉ＋Ｂ２０〜２８％とし、さらにＣｒ、
Ｍｎ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、ＷおよびＣ
ｕのうちから選ばれた少なくとも１種を１０％以下含み
、残部実質的にＣｏよりなるアモルファス合金を、酸素
分圧が２０％以上の雰囲気下で、該合金の結晶化温度以
下で且つキューリー温度以上の温度に保持し、引き続き
１０Ｏｅ以上の磁界を印加して５℃／分の割合で冷却す
ることを特徴とする磁気損失が小さく高角形性を有する
アモルファス合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59185326A JPS6164861A (ja) | 1984-09-06 | 1984-09-06 | 磁気損失が小さく高角形性を有するアモルフアス合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59185326A JPS6164861A (ja) | 1984-09-06 | 1984-09-06 | 磁気損失が小さく高角形性を有するアモルフアス合金の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6164861A true JPS6164861A (ja) | 1986-04-03 |
| JPH0526861B2 JPH0526861B2 (ja) | 1993-04-19 |
Family
ID=16168866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59185326A Granted JPS6164861A (ja) | 1984-09-06 | 1984-09-06 | 磁気損失が小さく高角形性を有するアモルフアス合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6164861A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5037494A (en) * | 1987-05-21 | 1991-08-06 | Vacuumschmelze Gmbh | Amorphous alloy for strip-shaped sensor elements |
| JP2011231351A (ja) * | 2010-04-26 | 2011-11-17 | Seiko Epson Corp | Ｃｏ基金属ガラス合金、磁心、電磁変換機および時計 |
| US10232438B2 (en) | 2009-10-15 | 2019-03-19 | Tenneco Inc | Iron-based sintered powder metal for wear resistant applications |
-
1984
- 1984-09-06 JP JP59185326A patent/JPS6164861A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5037494A (en) * | 1987-05-21 | 1991-08-06 | Vacuumschmelze Gmbh | Amorphous alloy for strip-shaped sensor elements |
| US10232438B2 (en) | 2009-10-15 | 2019-03-19 | Tenneco Inc | Iron-based sintered powder metal for wear resistant applications |
| JP2011231351A (ja) * | 2010-04-26 | 2011-11-17 | Seiko Epson Corp | Ｃｏ基金属ガラス合金、磁心、電磁変換機および時計 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0526861B2 (ja) | 1993-04-19 |
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