JPS6335688B2 - - Google Patents
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- JPS6335688B2 JPS6335688B2 JP13657381A JP13657381A JPS6335688B2 JP S6335688 B2 JPS6335688 B2 JP S6335688B2 JP 13657381 A JP13657381 A JP 13657381A JP 13657381 A JP13657381 A JP 13657381A JP S6335688 B2 JPS6335688 B2 JP S6335688B2
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Classifications
-
- 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
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
Description
本発明はFe−Si−Ｂ−Ｃ系アモルフアス合金
の熱処理方法に関する。 最近、結晶構造をもたない、いわゆる非晶質
（アモルフアス）の合金を、液体状態から104〜
106〓／secという高速で急冷することによつて、
連続したリボン状に製造することができるように
なつた。アモルフアスは構造がランダムなため原
理的に異方性がなく、結晶粒界などの欠陥がない
ので、すぐれた軟磁性を示す。さらに電気比抵抗
が高いため交流特性もよく、損失の少ない鉄心材
料として注目されている。なかでも、金属元素と
してFe又はFeを主成分とする金属と半金属の合
金で、その飽和磁束密度Bsが比較的高いので電
力用トランス材料として期待されている。 一般にBsは合金の組成でほとんど決まつてし
まう。表１にその例を示す。
の熱処理方法に関する。 最近、結晶構造をもたない、いわゆる非晶質
（アモルフアス）の合金を、液体状態から104〜
106〓／secという高速で急冷することによつて、
連続したリボン状に製造することができるように
なつた。アモルフアスは構造がランダムなため原
理的に異方性がなく、結晶粒界などの欠陥がない
ので、すぐれた軟磁性を示す。さらに電気比抵抗
が高いため交流特性もよく、損失の少ない鉄心材
料として注目されている。なかでも、金属元素と
してFe又はFeを主成分とする金属と半金属の合
金で、その飽和磁束密度Bsが比較的高いので電
力用トランス材料として期待されている。 一般にBsは合金の組成でほとんど決まつてし
まう。表１にその例を示す。
【表】
飽和磁束密度とならんで、鉄心材料に要求され
る重要な特性、鉄損は励磁電流によつて失なわれ
る電力損失で、これは小さいほど好ましいことは
説明を要すまでもない。 ところで鉄損は同じ組成でも材料の状態に大き
く依存する。たとえば、材料の表面状態、残留ひ
ずみ、不純物あるいは形状などいろいろの要因が
作用する。これらは本質的には磁区の配列あるい
は磁壁の運動などに関連している。 アモルフアス合金は鋳造したままでは一般に残
留ひずみが広く分布しているために、鉄損が大き
い。ひずみを解放して鉄損を低減するため、通常
結晶化温度以下で焼鈍がなされるが、磁区の配列
を適正にするためにこれを磁界中で行なうと効果
的であることも周知である。そしてこの焼鈍は真
空中またはar、N2など不活性ガス中で一般に行
なわれている。 しかしながら金属元素としてFe又はFeを主成
分とする金属と半金属のアモルフアス合金では、
Ar、N2など一般に行なわれている雰囲気中で熱
処理を行なうと良好な鉄損値を示さないことが実
験の結果明らかとなつた。10-3Torrより高い真
空中における焼鈍は充分に良好な鉄損値を示した
が、真空焼鈍は実用的には多くの困難を伴なう。 本発明はFe系非晶質合金におけるこのような
困難を打開して実用的に応用可能な熱処理方法を
提案するものである。即ち本発明は、Fe−Si−
Ｂ−Ｃ系アモルフアス合金の熱処理を、酸素含有
量20ppm以下、露点−30℃以下の水素雰囲気中ま
たは水素を体積比で５％以上含有する水素と不活
性ガス（N2、Arなど）中で行うことを特徴とす
る。 本発明の効果は第１図に示すように不活性ガス
中はもとより、真空中で行なう場合よりも鉄損値
が低いだけでなくバラツキも小さくすぐれている
ことがわかる。また酸素含有量、露点を規定した
理由は第２図および第３図に示すとおり、規定値
を越えると、充分な特性を示さないことがあるた
めである。 焼鈍雰囲気として、単なる高純度の不活性ガス
よりも水素の方が材料の鉄損を低減する効果が大
きい理由として次のように推測される。大気中で
鋳造されたリボンの表面には薄い酸化膜が形成さ
れていることが多い。とくにFe−Si−Ｂ−Ｃ系
の合金ではこの傾向が著るしい。この酸化膜が磁
気特性を劣化させることは、表面層を軽くエツチ
ングなどで取り除くことによつて磁気特性が向上
することから明らかである。一且形成された酸化
膜は、通常行なわれている、不活性ガス中や、真
空中の焼鈍ではほとんど除去されない。水素焼鈍
は単に焼鈍中に材料の表面の酸化を除くだけでな
く、積極的に焼鈍以前に形成された酸化膜などを
除去する効力を持ち合わせているものと推定され
る。水素が体積比で５％未満では酸化膜を除去す
る効果がない。 更に、本発明においては前述の熱処理時に材料
の長手方向に磁界を付与しながら熱処理すること
により、材料の長手方向に磁区を整えることが可
能となり、鉄損と磁束密度の向上が図れるもので
ある。 次に実施例をあげる。 実施例 １ Fe80.5Si7B12C0.5の組成を有する母合金を高周波
炉で溶解し、周速20ｍ／secで回転するスチール
製ロールの外周に合金の溶湯をスリツト状ノズル
を介して大気中で噴出させ幅25mm厚さ約30μｍの
アモルフアスリボンを作製した。このリボンを露
点−70℃以下純度99.9999％の高純水素気流中
（１／min）で350℃×30分焼鈍した後の単板測
定器で測定した磁気特性は表２のとおりであつ
た。比較として行なつた普通品位のボンベガス、
純度99.99％のArおよび純度99.99％のN2中の熱
処理に比べてすぐれた特性を示した。 実施例 ２ Fe80.5Si7B12C0.5の組成を有する母合金を実施例
１と同じ方法でリボン状にし、このリボンの長手
方向に30Oeの磁界をかけながら、露点−70℃以
下純度99.9999％の高純水素気流中（１／min）
で350℃×30分焼鈍した後の単板測定器で測定し
た磁気特性は表２のとおりであつた。比較として
行なつた普通品位のボンベガス、純度99.99％の
Arおよび純度99.99％のN2中の熱処理に比べてす
ぐれた特性を示した。 実施例 ３ Fe78.5Si7B13.5C1の組成を有する母合金を実施例
１と同じ方法でリボン状にし、このリボンを露点
−70℃、酸素含有量10ppmの体積比で90％Ar＋
10％H2混合ガス気流中で375℃×30分焼鈍した。
比較として行なつた普通品位のボンベガス、純度
99.99％のArおよび純度99.99％のN2中の熱処理
に比べてすぐれた特性を示した。その結果を表２
に示す。 実施例 ４ Fe78.5Si7B13.5C1の組成を有する母合金を実施例
１と同じ方法でリボン状にし、このリボンの長手
方向に30Oeの磁界をかけながら、露点−70℃、
酸素含有量10ppmの体積比で90％Ar＋10％H2混
合ガス気流中で375℃×30分焼鈍した。比較とし
て行なつた普通品位のボンベガス、純度99.99％
のArおよび純度99.99％のN2中の熱処理に比べて
すぐれた特性を示した。その結果を表２に示す。
る重要な特性、鉄損は励磁電流によつて失なわれ
る電力損失で、これは小さいほど好ましいことは
説明を要すまでもない。 ところで鉄損は同じ組成でも材料の状態に大き
く依存する。たとえば、材料の表面状態、残留ひ
ずみ、不純物あるいは形状などいろいろの要因が
作用する。これらは本質的には磁区の配列あるい
は磁壁の運動などに関連している。 アモルフアス合金は鋳造したままでは一般に残
留ひずみが広く分布しているために、鉄損が大き
い。ひずみを解放して鉄損を低減するため、通常
結晶化温度以下で焼鈍がなされるが、磁区の配列
を適正にするためにこれを磁界中で行なうと効果
的であることも周知である。そしてこの焼鈍は真
空中またはar、N2など不活性ガス中で一般に行
なわれている。 しかしながら金属元素としてFe又はFeを主成
分とする金属と半金属のアモルフアス合金では、
Ar、N2など一般に行なわれている雰囲気中で熱
処理を行なうと良好な鉄損値を示さないことが実
験の結果明らかとなつた。10-3Torrより高い真
空中における焼鈍は充分に良好な鉄損値を示した
が、真空焼鈍は実用的には多くの困難を伴なう。 本発明はFe系非晶質合金におけるこのような
困難を打開して実用的に応用可能な熱処理方法を
提案するものである。即ち本発明は、Fe−Si−
Ｂ−Ｃ系アモルフアス合金の熱処理を、酸素含有
量20ppm以下、露点−30℃以下の水素雰囲気中ま
たは水素を体積比で５％以上含有する水素と不活
性ガス（N2、Arなど）中で行うことを特徴とす
る。 本発明の効果は第１図に示すように不活性ガス
中はもとより、真空中で行なう場合よりも鉄損値
が低いだけでなくバラツキも小さくすぐれている
ことがわかる。また酸素含有量、露点を規定した
理由は第２図および第３図に示すとおり、規定値
を越えると、充分な特性を示さないことがあるた
めである。 焼鈍雰囲気として、単なる高純度の不活性ガス
よりも水素の方が材料の鉄損を低減する効果が大
きい理由として次のように推測される。大気中で
鋳造されたリボンの表面には薄い酸化膜が形成さ
れていることが多い。とくにFe−Si−Ｂ−Ｃ系
の合金ではこの傾向が著るしい。この酸化膜が磁
気特性を劣化させることは、表面層を軽くエツチ
ングなどで取り除くことによつて磁気特性が向上
することから明らかである。一且形成された酸化
膜は、通常行なわれている、不活性ガス中や、真
空中の焼鈍ではほとんど除去されない。水素焼鈍
は単に焼鈍中に材料の表面の酸化を除くだけでな
く、積極的に焼鈍以前に形成された酸化膜などを
除去する効力を持ち合わせているものと推定され
る。水素が体積比で５％未満では酸化膜を除去す
る効果がない。 更に、本発明においては前述の熱処理時に材料
の長手方向に磁界を付与しながら熱処理すること
により、材料の長手方向に磁区を整えることが可
能となり、鉄損と磁束密度の向上が図れるもので
ある。 次に実施例をあげる。 実施例 １ Fe80.5Si7B12C0.5の組成を有する母合金を高周波
炉で溶解し、周速20ｍ／secで回転するスチール
製ロールの外周に合金の溶湯をスリツト状ノズル
を介して大気中で噴出させ幅25mm厚さ約30μｍの
アモルフアスリボンを作製した。このリボンを露
点−70℃以下純度99.9999％の高純水素気流中
（１／min）で350℃×30分焼鈍した後の単板測
定器で測定した磁気特性は表２のとおりであつ
た。比較として行なつた普通品位のボンベガス、
純度99.99％のArおよび純度99.99％のN2中の熱
処理に比べてすぐれた特性を示した。 実施例 ２ Fe80.5Si7B12C0.5の組成を有する母合金を実施例
１と同じ方法でリボン状にし、このリボンの長手
方向に30Oeの磁界をかけながら、露点−70℃以
下純度99.9999％の高純水素気流中（１／min）
で350℃×30分焼鈍した後の単板測定器で測定し
た磁気特性は表２のとおりであつた。比較として
行なつた普通品位のボンベガス、純度99.99％の
Arおよび純度99.99％のN2中の熱処理に比べてす
ぐれた特性を示した。 実施例 ３ Fe78.5Si7B13.5C1の組成を有する母合金を実施例
１と同じ方法でリボン状にし、このリボンを露点
−70℃、酸素含有量10ppmの体積比で90％Ar＋
10％H2混合ガス気流中で375℃×30分焼鈍した。
比較として行なつた普通品位のボンベガス、純度
99.99％のArおよび純度99.99％のN2中の熱処理
に比べてすぐれた特性を示した。その結果を表２
に示す。 実施例 ４ Fe78.5Si7B13.5C1の組成を有する母合金を実施例
１と同じ方法でリボン状にし、このリボンの長手
方向に30Oeの磁界をかけながら、露点−70℃、
酸素含有量10ppmの体積比で90％Ar＋10％H2混
合ガス気流中で375℃×30分焼鈍した。比較とし
て行なつた普通品位のボンベガス、純度99.99％
のArおよび純度99.99％のN2中の熱処理に比べて
すぐれた特性を示した。その結果を表２に示す。
【表】
ここでW1.3/50、W1.4/50はそれぞれ動作磁束密度
が1.3および1.4Teslaにおける周波数50Hzの鉄損
（Watts／Kg）を示す。またB1は磁化力1Oeにお
ける磁束密度を示す。
が1.3および1.4Teslaにおける周波数50Hzの鉄損
（Watts／Kg）を示す。またB1は磁化力1Oeにお
ける磁束密度を示す。
第１図は鉄損におよぼす焼鈍雰囲気の影響を示
す図（Fe80.5Si7B12C0.5、350℃×30分、磁界
30Oe）、第２図は鉄損におよぼす雰囲気中酸素量
の影響を示す図（Fe78.5Si7B13.5C1、純水素、350
℃×30分、磁界30Oe）、第３図は鉄損におよぼす
焼鈍雰囲気露点の影響を示す図（Fe78.5Si7B13.5
C1、純水素、350℃×30分、磁界30Oe）である。
す図（Fe80.5Si7B12C0.5、350℃×30分、磁界
30Oe）、第２図は鉄損におよぼす雰囲気中酸素量
の影響を示す図（Fe78.5Si7B13.5C1、純水素、350
℃×30分、磁界30Oe）、第３図は鉄損におよぼす
焼鈍雰囲気露点の影響を示す図（Fe78.5Si7B13.5
C1、純水素、350℃×30分、磁界30Oe）である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Fe−Si−Ｂ−Ｃ系アモルフアス合金の磁気
特性を向上させるために行う熱処理を、酸素含有
量20ppm以下、露点−30℃以下の水素雰囲気中で
行うことを特徴とするFe−Si−Ｂ−Ｃ系アモル
フアス合金の熱処理方法。 ２ Fe−Si−Ｂ−Ｃ系アモルフアス合金の磁気
特性を向上させるために行う熱処理を、酸素含有
量20ppm以下、露点−30℃以下で水素を体積比で
５％以上含有する水素と不活性ガスとの混合ガス
雰囲気中で行うことを特徴とするFe−Si−Ｂ−
Ｃ系アモルフアス合金の熱処理方法。 ３ Fe−Si−Ｂ−Ｃ系アモルフアス合金の磁気
特性を向上させるために行う熱処理を、材料の長
手方向に磁界を付与しながら酸素含有量20ppm以
下、露点−30℃以下の水素雰囲気中で行うことを
特徴とするFe−Si−Ｂ−Ｃ系アモルフアス合金
の熱処理方法。 ４ Fe−Si−Ｂ−Ｃ系アモルフアス合金の磁気
特性を向上させるために行う熱処理を、材料の長
手方向に磁界を付与しながら酸素含有量20ppm以
下、露点−30℃以下で水素を体積比で５％以上含
有する水素と不活性ガスとの混合ガス雰囲気中で
行うことを特徴とするFe−Si−Ｂ−Ｃ系アモル
フアス合金の熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13657381A JPS5837127A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | Ｆｅ‐Ｓｉ‐Ｂ‐Ｃ系アモルファス合金の熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13657381A JPS5837127A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | Ｆｅ‐Ｓｉ‐Ｂ‐Ｃ系アモルファス合金の熱処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5837127A JPS5837127A (ja) | 1983-03-04 |
| JPS6335688B2 true JPS6335688B2 (ja) | 1988-07-15 |
Family
ID=15178416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13657381A Granted JPS5837127A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | Ｆｅ‐Ｓｉ‐Ｂ‐Ｃ系アモルファス合金の熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5837127A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01134592U (ja) * | 1988-03-10 | 1989-09-13 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6436726A (en) * | 1987-07-31 | 1989-02-07 | Kawasaki Steel Co | Annealing method for iron based amorphous alloy thin strip |
| JP2718948B2 (ja) * | 1987-07-31 | 1998-02-25 | 川崎製鉄株式会社 | 鉄基非晶質合金薄帯の製造方法 |
| EP0406004A3 (en) * | 1989-06-30 | 1991-11-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of introducing magnetic anisotropy into magnetic material |
| US5676767A (en) * | 1994-06-30 | 1997-10-14 | Sensormatic Electronics Corporation | Continuous process and reel-to-reel transport apparatus for transverse magnetic field annealing of amorphous material used in an EAS marker |
| US5786762A (en) * | 1994-06-30 | 1998-07-28 | Sensormatic Electronics Corporation | Magnetostrictive element for use in a magnetomechanical surveillance system |
| US5684459A (en) * | 1995-10-02 | 1997-11-04 | Sensormatic Electronics Corporation | Curvature-reduction annealing of amorphous metal alloy ribbon |
| CN112281060B (zh) * | 2020-10-21 | 2022-07-01 | 江苏大磁纳米材料有限公司 | 一种封管加氢热处理退火工艺 |
-
1981
- 1981-08-31 JP JP13657381A patent/JPS5837127A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01134592U (ja) * | 1988-03-10 | 1989-09-13 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5837127A (ja) | 1983-03-04 |
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