JPS642658B2 - - Google Patents
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- JPS642658B2 JPS642658B2 JP55030253A JP3025380A JPS642658B2 JP S642658 B2 JPS642658 B2 JP S642658B2 JP 55030253 A JP55030253 A JP 55030253A JP 3025380 A JP3025380 A JP 3025380A JP S642658 B2 JPS642658 B2 JP S642658B2
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Landscapes
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
本発明は熱的に安定な鉄基非晶質合金薄帯に関
する。 最近、特殊な組成の合金を溶融状態から
106K／sec程度の冷却速度で超急冷することによ
つて原子配列が液体と同じようなランダム（非周
期）構造をもつ非晶質体を製造する方法が開発さ
れた。非晶質になりやすい合金組成は、遷移金属
と半金属（Ｐ，Ｂ，Ｃ，Si，Geなど）が、原子
数比で約４：１の合金であるといわれている。具
体的には特開昭49−91014号公報に示されている
ようなものがある。 このような非晶質合金は結晶質とは違つた特異
な性質を示すため、多くの分野での応用が期待れ
ている。たとえば軟磁性，耐食性，高硬度，高抗
張力，触媒作用など優れた性質を示す。 しかしながら結晶体では考えられない問題点も
有している。その最大の欠点は熱的不安定性であ
る。非晶質は液体構造を凍結したものと考えてよ
いから準安定状態にある。このため温度をあげて
いくと原子の移動が容易になり、安定な結晶状態
に変わり（結晶化）、非晶質の特徴は失われてし
まう。熱的安定性を測る一つの目安である結晶化
温度は通常一定の加熱速度に対して結晶化にとも
なう発熱現象を示す温度で定義される。 鉄―半金属の合金を構成する半金属の組合せは
数多く考えられるが液体急冷法によつて非晶質が
形成されやすい組合せの例として、前記特開昭49
−91014号公報に提示されているものがある。そ
れによれば、非晶質が得られる組成は化学式
MaYbZcで表示される合金で、記号の内容は下
記の通りである。 Ｍ：遷移金属 Fe，Ni，Cr，Co，Ｖ又はその
混合物 Ｙ：Ｐ，Ｃ，Ｂ又はその混合物 Ｚ：Al，Si，Sn，Sb，，Ge，In，Ge又はその混
合物 ａ＋ｂ＋ｃ＝100なる条件で ａ 60〜90；ｂ 10〜30；ｃ 0.1〜15（原子数
％）とされている。 本発明者等は前記発明について種々の検討を加
えたところ上記化学式で表示される合金は確かに
非晶質の形成が容易で、熱的に安定な組成を含ん
でいるが、圧延法（双ロール法）、単ロール法、
遠心急冷法で代表される通常の回転ドラム方式で
薄帯化したとき、50％程度以下にしか非晶質とは
ならない組成も広範囲に含まれていることが実験
の結果明らかとなつた。 非晶質材料が実用に供されるためには用途に応
じて、充分な寸法（巾，長さ）および材質形状の
均一性が要求されるが、それらに影響を与える大
きな因子は、組成固有の非晶質になりやすさ（非
晶質形成能）にあると考えられる。 そこで我々は、とくにFe−Si−Ｂの三元素に
ついて、詳細に非晶質化しやすさ（形成能）と非
晶質化した後の熱的安定性の組成依存性を調べた
結果以下に示すような有用な組成域を新たに見い
出した。すなわち本発明は 化学式Fea-xB100-a-xSi2x ここで82ａ86 90−ａｘ9.5（原子数百分率） で表示される組成の非晶質合金薄帯で、非晶質形
成能にすぐれるとともに高い熱的安定性を特徴と
する。 Fe―Si―Ｂ系での非晶質形成組成範囲につい
ては従来から研究があるが、非晶質の形成は製造
条件、すなわちロールの回転数、材料の供給量、
試料巾、溶解温度などに依存するものであり、材
料に固有なものではない。したがつて非晶質形成
範囲の中でもとくに非晶質化しやすい条件を見出
すことが、実際の工業的な観点で重要なことであ
る。本発明はかかる観点から実用的に重要な非晶
質化の容易な条件を見出したものである。 以下に本発明の組成を規定した理由を述べる。 第１図は、Fe―Si―Ｂ三元素について非晶質
化しやすさの指標である非晶質化最大厚みの組成
依存性を示す。ここで非晶質化最大厚みとは製造
パラメータ（溶湯の噴出圧、ノズル口径、ロール
回転数など）を変えて成品板厚を変動させたと
き、非晶質化する最大の板厚をいう。第１図の斜
線で示した帯状の領域がとくに非晶化しやすい組
成域でそれをはさむ境界組成は近似的に Fe82-xB18-xSi2x（ａ＝82の系列に対応）および
Fe86-xB14-xSi2x（ａ＝86）で表示できることを見
い出したのである。 実用的に有用か否かは、さらに非晶質の安定性
にも依存する。第１表は本発明合金と比較例合金
のそれぞれ代表的なものについてｘと結晶化温度
との関係を示すものであるが、本発明の組成域90
−ａｘ9.5（第１図の交差する斜線で示す領
域）において、特に結晶化温度の高いこと、すな
わち熱的に安定なことが明らかである。
する。 最近、特殊な組成の合金を溶融状態から
106K／sec程度の冷却速度で超急冷することによ
つて原子配列が液体と同じようなランダム（非周
期）構造をもつ非晶質体を製造する方法が開発さ
れた。非晶質になりやすい合金組成は、遷移金属
と半金属（Ｐ，Ｂ，Ｃ，Si，Geなど）が、原子
数比で約４：１の合金であるといわれている。具
体的には特開昭49−91014号公報に示されている
ようなものがある。 このような非晶質合金は結晶質とは違つた特異
な性質を示すため、多くの分野での応用が期待れ
ている。たとえば軟磁性，耐食性，高硬度，高抗
張力，触媒作用など優れた性質を示す。 しかしながら結晶体では考えられない問題点も
有している。その最大の欠点は熱的不安定性であ
る。非晶質は液体構造を凍結したものと考えてよ
いから準安定状態にある。このため温度をあげて
いくと原子の移動が容易になり、安定な結晶状態
に変わり（結晶化）、非晶質の特徴は失われてし
まう。熱的安定性を測る一つの目安である結晶化
温度は通常一定の加熱速度に対して結晶化にとも
なう発熱現象を示す温度で定義される。 鉄―半金属の合金を構成する半金属の組合せは
数多く考えられるが液体急冷法によつて非晶質が
形成されやすい組合せの例として、前記特開昭49
−91014号公報に提示されているものがある。そ
れによれば、非晶質が得られる組成は化学式
MaYbZcで表示される合金で、記号の内容は下
記の通りである。 Ｍ：遷移金属 Fe，Ni，Cr，Co，Ｖ又はその
混合物 Ｙ：Ｐ，Ｃ，Ｂ又はその混合物 Ｚ：Al，Si，Sn，Sb，，Ge，In，Ge又はその混
合物 ａ＋ｂ＋ｃ＝100なる条件で ａ 60〜90；ｂ 10〜30；ｃ 0.1〜15（原子数
％）とされている。 本発明者等は前記発明について種々の検討を加
えたところ上記化学式で表示される合金は確かに
非晶質の形成が容易で、熱的に安定な組成を含ん
でいるが、圧延法（双ロール法）、単ロール法、
遠心急冷法で代表される通常の回転ドラム方式で
薄帯化したとき、50％程度以下にしか非晶質とは
ならない組成も広範囲に含まれていることが実験
の結果明らかとなつた。 非晶質材料が実用に供されるためには用途に応
じて、充分な寸法（巾，長さ）および材質形状の
均一性が要求されるが、それらに影響を与える大
きな因子は、組成固有の非晶質になりやすさ（非
晶質形成能）にあると考えられる。 そこで我々は、とくにFe−Si−Ｂの三元素に
ついて、詳細に非晶質化しやすさ（形成能）と非
晶質化した後の熱的安定性の組成依存性を調べた
結果以下に示すような有用な組成域を新たに見い
出した。すなわち本発明は 化学式Fea-xB100-a-xSi2x ここで82ａ86 90−ａｘ9.5（原子数百分率） で表示される組成の非晶質合金薄帯で、非晶質形
成能にすぐれるとともに高い熱的安定性を特徴と
する。 Fe―Si―Ｂ系での非晶質形成組成範囲につい
ては従来から研究があるが、非晶質の形成は製造
条件、すなわちロールの回転数、材料の供給量、
試料巾、溶解温度などに依存するものであり、材
料に固有なものではない。したがつて非晶質形成
範囲の中でもとくに非晶質化しやすい条件を見出
すことが、実際の工業的な観点で重要なことであ
る。本発明はかかる観点から実用的に重要な非晶
質化の容易な条件を見出したものである。 以下に本発明の組成を規定した理由を述べる。 第１図は、Fe―Si―Ｂ三元素について非晶質
化しやすさの指標である非晶質化最大厚みの組成
依存性を示す。ここで非晶質化最大厚みとは製造
パラメータ（溶湯の噴出圧、ノズル口径、ロール
回転数など）を変えて成品板厚を変動させたと
き、非晶質化する最大の板厚をいう。第１図の斜
線で示した帯状の領域がとくに非晶化しやすい組
成域でそれをはさむ境界組成は近似的に Fe82-xB18-xSi2x（ａ＝82の系列に対応）および
Fe86-xB14-xSi2x（ａ＝86）で表示できることを見
い出したのである。 実用的に有用か否かは、さらに非晶質の安定性
にも依存する。第１表は本発明合金と比較例合金
のそれぞれ代表的なものについてｘと結晶化温度
との関係を示すものであるが、本発明の組成域90
−ａｘ9.5（第１図の交差する斜線で示す領
域）において、特に結晶化温度の高いこと、すな
わち熱的に安定なことが明らかである。
【表】
本発明組成の合金薄帯はいずれも結晶化温度
500℃以上を示し、通常の環境において充分使用
に耐えるものと考えられる。 さらに本発明の合金薄帯は第２図に示すように
キユーリー点が高いため磁気特性（例えば飽和磁
化）の温度変化が小さい。特にＢ＜10at％（ｘ
90−ａ）で著しい。すなわち飽和磁化の温度変化
が小さい材料はトランスなどの鉄心として用いる
場合、きわめて有利であるが、本発明合金薄帯を
トランス用鉄心として使用したときには、その実
用温度域（例えば100℃付近）での飽和磁化の低
下は少なく優れた特性を有している。 また本発明合金薄帯は比較的低いＢ濃度（＜
10at％）であるにもかかわらず高い非晶質形成能
を示すので、比較的高価なＢ量を節約することが
でき、経済的にも有利である。 本発明の合金は目的に応じて基本成分である
Feの5at％以下を他の遷移金属元素でおき換える
ことができる。たとえば耐食性を向上させるため
にCrなどで、あるいは磁気特性の改善のために
Co，Niなどで置換することができる。またＢの
2at％以下をＣで置換してもよい。Ｃの添加は融
点を下げ、湯流れをよくするので、るつぼやノズ
ルの消耗が小さく、多量生産に有利である。 以下に実施例をあげて説明する。 実施例 １ Fe76B8Si16なる組成を有する合金を前もつてア
ルゴン雰囲気中で高周波溶解し、石英管にて吸上
げ凝固させたものを母合金とした。この母合金を
スチール製単ロール法によつて急冷し薄帯とし
た。薄帯の板厚は40μmでＸ線回折の結果100％非
晶質であることがみとめられた。また180゜密着曲
げによつて破壊しなかつた。つぎに10℃／minの
昇温速度で示差熱分析計を用いて測定した結晶化
温度は531℃と高い値を示した。さらに350℃で30
分間焼鈍したのちの飽和磁束密度は166emu／ｇ、
保磁力は0.02Oeを示した。 実施例 ２ Fe76B6Si18なる組成の合金を実施例と同じ方法
にて薄帯とした。板厚は35μm、Ｘ線回折の結果
100％非晶質とみとめられた。また180゜密着曲げ
によつて破壊しなかつた。 実施例１と同じ条件下で、測定した結晶化温度
は509℃であつた。同様に350℃で30分間の焼鈍後
の飽和磁束密度は163emu／ｇ保磁力は0.04Oeを
示した。
500℃以上を示し、通常の環境において充分使用
に耐えるものと考えられる。 さらに本発明の合金薄帯は第２図に示すように
キユーリー点が高いため磁気特性（例えば飽和磁
化）の温度変化が小さい。特にＢ＜10at％（ｘ
90−ａ）で著しい。すなわち飽和磁化の温度変化
が小さい材料はトランスなどの鉄心として用いる
場合、きわめて有利であるが、本発明合金薄帯を
トランス用鉄心として使用したときには、その実
用温度域（例えば100℃付近）での飽和磁化の低
下は少なく優れた特性を有している。 また本発明合金薄帯は比較的低いＢ濃度（＜
10at％）であるにもかかわらず高い非晶質形成能
を示すので、比較的高価なＢ量を節約することが
でき、経済的にも有利である。 本発明の合金は目的に応じて基本成分である
Feの5at％以下を他の遷移金属元素でおき換える
ことができる。たとえば耐食性を向上させるため
にCrなどで、あるいは磁気特性の改善のために
Co，Niなどで置換することができる。またＢの
2at％以下をＣで置換してもよい。Ｃの添加は融
点を下げ、湯流れをよくするので、るつぼやノズ
ルの消耗が小さく、多量生産に有利である。 以下に実施例をあげて説明する。 実施例 １ Fe76B8Si16なる組成を有する合金を前もつてア
ルゴン雰囲気中で高周波溶解し、石英管にて吸上
げ凝固させたものを母合金とした。この母合金を
スチール製単ロール法によつて急冷し薄帯とし
た。薄帯の板厚は40μmでＸ線回折の結果100％非
晶質であることがみとめられた。また180゜密着曲
げによつて破壊しなかつた。つぎに10℃／minの
昇温速度で示差熱分析計を用いて測定した結晶化
温度は531℃と高い値を示した。さらに350℃で30
分間焼鈍したのちの飽和磁束密度は166emu／ｇ、
保磁力は0.02Oeを示した。 実施例 ２ Fe76B6Si18なる組成の合金を実施例と同じ方法
にて薄帯とした。板厚は35μm、Ｘ線回折の結果
100％非晶質とみとめられた。また180゜密着曲げ
によつて破壊しなかつた。 実施例１と同じ条件下で、測定した結晶化温度
は509℃であつた。同様に350℃で30分間の焼鈍後
の飽和磁束密度は163emu／ｇ保磁力は0.04Oeを
示した。
第１図はFe―Si―Ｂ三元素について非晶質化
性を示す状態図、第２図は本発明におけるキユー
リー点の組成依存性の実例を示す図である。
性を示す状態図、第２図は本発明におけるキユー
リー点の組成依存性の実例を示す図である。
Claims (1)
- １ Fea-xB100-a-xSi2xで表示される組成の非晶質
合金薄帯。ここで82ａ86，90−ａｘ9.5
（原子数百分率）。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3025380A JPS56127749A (en) | 1980-03-12 | 1980-03-12 | Amorphous thin alloy strip |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3025380A JPS56127749A (en) | 1980-03-12 | 1980-03-12 | Amorphous thin alloy strip |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56127749A JPS56127749A (en) | 1981-10-06 |
| JPS642658B2 true JPS642658B2 (ja) | 1989-01-18 |
Family
ID=12298540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3025380A Granted JPS56127749A (en) | 1980-03-12 | 1980-03-12 | Amorphous thin alloy strip |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56127749A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01174268U (ja) * | 1988-05-31 | 1989-12-11 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6296948B1 (en) | 1981-02-17 | 2001-10-02 | Ati Properties, Inc. | Amorphous metal alloy strip and method of making such strip |
| AU9179282A (en) * | 1982-05-27 | 1983-12-01 | Allegheny Ludlum Steel Corp. | Amorphous, magnetic iron base - boron silicon alloy |
| JPS596354A (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-13 | Nippon Steel Corp | 加工性のすぐれた低鉄損アモルフアス合金 |
| JPH0611007B2 (ja) * | 1982-10-05 | 1994-02-09 | ティーディーケイ株式会社 | 磁気スイツチ用磁心 |
| EP1043072A1 (fr) * | 1999-04-09 | 2000-10-11 | Jean-Denis Rochat | Dispositif de centrifugation et utilisation de ce dispositif |
| CN109666855A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-04-23 | 国网上海市电力公司 | 回收非晶变压器铁芯重熔冶炼的工艺方法 |
-
1980
- 1980-03-12 JP JP3025380A patent/JPS56127749A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01174268U (ja) * | 1988-05-31 | 1989-12-11 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56127749A (en) | 1981-10-06 |
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