KR101905412B1 - Soft magnetic alloy, method for manufacturing thereof and magnetic materials comprising the same - Google Patents

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Abstract

연자성 합금이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 연자성 합금은 실험식 XaBbCcCud 로 표시되며, 상기 실험식에서 X는 Fe와 Co 및 Ni 중 1종 이상의 원소를 포함하고, a, b, c 및 d는 합금내 해당 원소의 at%(atomic percent)로써, 78.5≤a≤86.0, 13.5≤b+c≤21, 0.5≤d≤1.5이다. 이에 의하면, 높은 포화자속밀도, 우수한 고주파 특성 및 낮은 보자력을 가져서 고성능/고효율의 소형/경량화된 부품으로의 용도전개가 매우 용이한 동시에 자왜가 적고 고주파 특성이 우수하다. 또한, 본 발명은 제조단가가 비교적 낮고, 합금에 포함되는 성분이 합금의 제조과정에서 쉽게 컨트롤됨으로써 합금의 제조가 용이하여 대량생산이 가능함에 따라서 대출력 레이저, 고주파 전원, 고속펄스발생기, SMPS, 고주파 필터, 저손실 고주파 트랜스포머, 고속 스위치, 무선충전 등의 전기, 전자기기의 자성부품으로 널리 응용될 수 있다.A soft magnetic alloy is provided. The soft magnetic alloy according to one embodiment of the present invention is represented by the empirical formula X a B b C c Cu d where X is at least one element selected from Fe, Co, and Ni, and a, b, c, d is atomic percent of the element in the alloy, and 78.5? a? 86.0, 13.5? b + c? 21, and 0.5? d? 1.5. According to the present invention, it is very easy to develop into a compact / lightweight component having high saturation magnetic flux density, excellent high frequency characteristics and low coercive force, high performance / high efficiency, low magnetostriction and excellent high frequency characteristics. In addition, since the manufacturing cost is relatively low and the components contained in the alloy are easily controlled in the manufacturing process of the alloy, the production of the alloy is easy and mass production is possible. Therefore, the high power laser, high frequency power supply, high speed pulse generator, High frequency filter, low loss high frequency transformer, high speed switch, wireless charging, and the like.

Description

연자성 합금, 이의 제조방법 및 이를 통한 자성부품{Soft magnetic alloy, method for manufacturing thereof and magnetic materials comprising the same}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a soft magnetic alloy, a method of manufacturing the same, and a magnetic part using the soft magnetic alloy,

본 발명은 연자성 합금에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 높은 포화자속밀도를 가져 소형 및 경량화된 부품으로 구현이 적합하며, 자기손실이 적어 뛰어난 자기적 성능을 발현할 수 있는 동시에 자왜가 적고 고주파 특성이 개선된 연자성 합금, 이의 제조방법 및 이를 통한 자성부품에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a soft magnetic alloy which has a high saturation magnetic flux density and is suitable for implementation as a small and lightweight component, has a low magnetic loss and exhibits excellent magnetic performance, To an improved soft magnetic alloy, a method of manufacturing the same, and a magnetic component therefrom.

연자성 재료는 각종 트랜스, 초크 코일, 각종 센서, 가포화 리액터, 자기 스위치 등의 자심용 재료로써, 배전용 트랜스, 레이저 전원이나 가속기 등 전력의 공급이나 전력의 변환 등을 위한 다양한 전기, 전자기기에 널리 사용되고 있다. 이와 같은 전기, 전자기기에 대한 시장요구는 소형 경량화, 고성능/고효율화 및 낮은 제품단가에 있다. 이와 같은 시장요구를 만족시키기 위해 자심용 연자성 재료는 높은 포화자속밀도 및 낮은 자기손실을 가져야 한다. 구체적으로 자심의 출력은 식 전압(E)=자속밀도(Bm)×4.44주파수(f)×권선수(N)×자심단면적(S)으로 계산될 수 있고, 상기 전압(E)을 높이기 위해서는 각각의 인자가 높아져야 한다. 상기 인자 중 자심의 자성재료에 의존하는 것은 자속밀도(Bm) 및 주파수(f)인데, 상기 자속밀도를 높이기 위해서는 자성재료의 포화자속밀도가 높고, 동시에 낮은 자기손실을 갖는 재료가 요구된다. 상기 자기손실은 히스테리시스 손실, 와전류 손실 및 이상손실의 총합으로 계산되는데, 상기 와전류 손실 및 이상손실의 경우 자심 자성재료의 자구크기, 비저항, 자심의 두께에 의존하며, 자구의 크기가 낮고, 비저항이 높으며, 얇은 두께의 자심일수록 자기손실에서는 유리할 수 있다. 또한, 상기 주파수를 높이기 위해서는 자성재료의 고주파손실이 적어야 하나, 주파수(f)를 높이는 것은 회로적 접근이 요구됨에 따라서 재료적 접근으로는 한계가 있다. Soft magnetic materials are magnetic materials for various kinds of transformers, choke coils, various sensors, saturable reactors, magnetic switches and so on. They are used for various electric and electronic devices . Market demands for such electric and electronic devices are small and lightweight, high performance / high efficiency, and low product price. To meet this market demand, soft magnetic materials for magnetic cores should have high saturation flux density and low magnetic loss. Specifically, the output of the magnet core type voltage (E) = the magnetic flux density (B m) × 4.44 frequency (f) × number of turns (N) × may be calculated by the magnetic core cross-sectional area (S), in order to increase the voltage (E) Each factor should be high. Of these factors, magnetic flux density (Bm) and frequency (f) depend on the magnetic material of the magnetic core. To increase the magnetic flux density, a material having a high saturation magnetic flux density and a low magnetic loss is required. The magnetic loss is calculated as the sum of hysteresis loss, eddy current loss and anomaly loss. In the case of the eddy current loss and the anomaly loss, it depends on the size of the magnetic core of the magnetic core material, the resistivity and the thickness of the magnetic core, The higher the thickness of the magnetic core, the better the magnetic loss. Further, in order to increase the frequency, the high frequency loss of the magnetic material should be small. However, since a circuit approach is required to raise the frequency f, there is a limit to the material approach.

한편, 현재 상용화된 자성재료로 높은 포화자속밀도를 갖고 동시에 낮은 손실을 갖는 소재로 알려진 Fe 를 포함하는 비정질 합금은 결정립이 존재하지 않으므로, 결정 자기 이방성이 존재하지 않고, 저보자력으로 히스테리시스 손실이 작으며, 우수한 연자성을 나타냄에 따라서 Fe 를 포함하는 비정질 합금은 에너지 절약 재료로서 주목 받고 있다.On the other hand, an amorphous alloy containing Fe, which is known as a commercially available magnetic material having a high saturation magnetic flux density and a low loss at the same time, does not have crystal grains and therefore has no magnetocrystalline anisotropy and a low hysteresis loss And exhibits excellent soft magnetic properties, amorphous alloys containing Fe are attracting attention as energy saving materials.

상기 비정질 합금은 합금을 형성하는 원소로 Fe 등의 천이금속 이외에 비정질 형성능을 높이는 Si, B, P와 같은 원소나 핵생성 사이트 및/또는 확산방벽 역할을 하는 Cu, Nb, Zr 원소 등의 준금속(metalloid)을 포함시켜 개발 및 제조되고 있다. 다만, 상기와 같은 준금속의 함량이 증가할 경우 합금의 포화자속밀도가 저하되는 문제가 있고, 준금속의 함량이 감소될 경우 비정질로 형성되지 않거나 특성변화를 위한 후처리 공정(Ex. 열처리)에서 결정의 크기가 현저히 커져 보자력, 자기손실이 증가할 수 있다. 또한, 준금속 원소의 포함으로 다른 문제들이 발생하기도 하는데, 구체적으로 비정질 형성능을 향상시키는 것으로 알려진 원소 P를 포함하는 연자성 비정질 합금은 특성변화를 위한 후공정에서 쉽게 휘발됨에 따라서 취급이 어려워져 이를 억제하면서 후공정을 진행하기가 매우 곤란하고, 후공정에서 합금의 생산성이 현저히 저하되며, 대량생산에도 매우 불리할 수 있다. 또한, 비정질 형성능이 있다고 알려진 원소 B를 포함시킬 경우 제조된 합금의 1차 결정화 온도 및 2차 결정화온도 사이의 간극이 매우 좁아져 후처리시 α-Fe 등의 천이금속의 결정상 이외에 천이금속과 다른 원소간 화합물(Ex. Fe-B)이 생성되어 균질한 천이금속의 결정을 얻기 어려울 수 있는 문제가 있다. 또한, Nb 등의 희소금속을 포함시킬 경우 후공정에서의 결정입도 제어에 유리하나 상기 원소의 단가가 고가임에 따라서 생산원가가 현저히 증가하는 문제가 있다.The amorphous alloy is an element which forms an alloy. In addition to the transition metal such as Fe, a transition metal such as Si, B, and P which enhances the amorphous forming ability and a quasi- metal such as Cu, Nb, or Zr element serving as a diffusion barrier and / (metalloid). However, there is a problem that the saturation magnetic flux density of the alloy is lowered when the content of the metalloid is increased, and when the content of the metalloid is decreased, the amorphous state is not formed or the post- The magnitude of the crystal becomes remarkably large, and the coercive force and magnetic loss may increase. In addition, other problems may occur due to the inclusion of the metalloid element. Specifically, the soft amorphous alloy containing the element P, which is known to improve the amorphous forming ability, is difficult to handle as it is easily volatilized in the post- It is very difficult to carry out the post-treatment while suppressing the yield, and the productivity of the alloy is remarkably lowered in the post-process, which may be very disadvantageous to mass production. When the element B, which is known to have an amorphous forming ability, is included, the gap between the primary crystallization temperature and the secondary crystallization temperature of the produced alloy becomes very narrow, so that the post- There is a problem that the intermetallic compound (Ex. Fe-B) is generated and it is difficult to obtain crystals of a homogeneous transition metal. In addition, when a rare metal such as Nb is added, there is a problem that the production cost is remarkably increased as the unit price of the element is high, although it is advantageous in controlling the grain size control in the subsequent step.

KR 1988-0073499AKR 1988-0073499A

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 높은 포화자속밀도, 낮은 자왜, 우수한 고주파 특성 및 낮은 보자력을 가져서 고성능/고효율의 소형/경량화된 부품으로의 용도전개가 매우 용이한 연자성 합금을 제공하는 것을 목적으로 한다.Disclosure of the Invention The present invention has been made in view of the above circumstances and provides a soft magnetic alloy having a high saturation magnetic flux density, a low magnetostriction, an excellent high frequency characteristic and a low coercive force, And to provide the above objects.

또한, 본 발명은 희토류 원소 등의 단가가 높은 성분을 불포함에도 불구하고, 결정상이 제어됨에 따라서 높은 수준의 자기적 특성을 발현할 수 있는 연자성 합금을 제공하는 것에 다른 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a soft magnetic alloy capable of exhibiting a high level of magnetic properties as a crystal phase is controlled, even though it does not contain a high-priced component such as a rare earth element.

나아가, 본 발명은 합금의 성분이 제조과정에서 쉽게 컨트롤됨으로써 합금을 보다 쉽고, 대량으로 생산 가능함에도 불구하고 발현되는 자기적 특성은 종래에 비해 동등 또는 그 이상으로 발현되는 연자성 합금의 제조방법을 제공하는 것에 또 다른 목적이 있다.Further, the present invention provides a method for producing a soft magnetic alloy which can easily produce an alloy by easily controlling the components of the alloy in the manufacturing process, and can exhibit the same or higher magnetic properties to be exhibited in spite of being mass- There is another purpose in providing.

더불어, 본 발명은 에너지 공급 및 변환 기능을 우수하게 수행할 수 있는 본 발명에 따른 연자성 합금을 포함하는 각종 전기, 전자기기의 자성부품을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide magnetic parts of various electric and electronic devices including a soft magnetic alloy according to the present invention which can excellently perform energy supply and conversion functions.

상술한 과제를 해결하기 위하여 실험식 XaBbCcCud 로 표시되며, In order to solve the above-mentioned problem, it is represented by the empirical formula X a B b C c Cu d ,

상기 실험식에서 X는 Fe와 Co 및 Ni 중 1종 이상의 원소를 포함하고, a, b, c 및 d는 합금내 해당 원소의 at%(atomic percent)로써, 78.5≤a≤86.0, 13.5≤b+c≤21, 0.5≤d≤1.5인 연자성 합금을 제공한다.In the empirical formula, X includes at least one element selected from the group consisting of Fe, Co, and Ni, and a, b, c, and d are atomic percentages of the corresponding element in the alloy. 78.5? A? 86.0, c? 21, 0.5? d? 1.5.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 실험식에서 a는 82 내지 86at%이며, b와 c는 합이 13.5 내지 17.5at%이고, 하기의 수학식 1에 따른 값이 0.38 내지 28.5일 수 있다. 또한, 보다 바람직하게는 하기 수학식 1에 따른 값은 0.65 내지 16.1일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a is 82 to 86 at% in the empirical formula, b and c are in the range of 13.5 to 17.5 at%, and the value according to the following formula 1 may be 0.38 to 28.5. More preferably, the value according to the following formula (1) may be 0.65 to 16.1.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112017002163116-pat00001
Figure 112017002163116-pat00001

또한, 상기 실험식에서 a 및 d는 하기 수학식 2에 따른 값이 2.92 내지 3.70일 수 있다.In the empirical formula, a and d may have a value according to the following equation (2): 2.92 to 3.70.

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure 112017002163116-pat00002
Figure 112017002163116-pat00002

또한, 상기 실험식에서 c는 1.0 내지 4.0at%일 수 있다. In the empirical formula, c may be 1.0 to 4.0 at%.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 실험식에서 a는 78.5 내지 82.0at% 미만이며, b와 c는 합이 16.5at% 초과 내지 21at%이고, 하기 수학식 3의 값이 0.67 이상일 수 있고, 보다 바람직하게는 0.85 ~ 200일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, in the empirical formula, a is less than 78.5 to less than 82.0 at%, b and c are more than 16.5 at% to 21 at%, and the value of the following equation , And more preferably 0.85 to 200.

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure 112017002163116-pat00003
Figure 112017002163116-pat00003

또한, 상기 실험식에서 a 및 d는 하기 수학식 4의 값이 8.3 ~ 12.8일 수 있다.Also, in the empirical formula, the values of a and d may be 8.3 to 12.8.

[수학식 4]&Quot; (4) "

Figure 112017002163116-pat00004
Figure 112017002163116-pat00004

또한, 상기 X는 FemCon로 표시되고, m 및 n은 X내 해당원소의 at%(atomic percent)이며, 49≤m≤95, 5≤n≤51일 수 있고, 보다 바람직하게는 상기 m 및 n은 64≤m≤92, 8≤n≤36일 수 있다. 또한, 하기 관계식 1에 따른 결정화된 면적값이 50 내지 78%일 수 있다. Further, X may be represented by Fe m Co n , m and n may be at% (atomic percent) of the corresponding element in X, 49 m 95, and 5 n 51, m and n may be 64? m? 92 and 8? n? 36. Further, the crystallized area value according to the following relational expression 1 may be 50 to 78%.

[관계식 1][Relation 1]

Figure 112017002163116-pat00005
Figure 112017002163116-pat00005

이때, 상기 면적은 연자성 합금에 대한 0 내지 90° 앵글(2θ)로 X선 회절(XRD) 분석 시 측정된 결정질영역 또는 비정질영역에 대한 적분값을 의미한다.Here, the area refers to an integrated value of the crystalline region or the amorphous region measured by X-ray diffraction (XRD) analysis at 0 to 90 ° angle (2?) With respect to the soft magnetic alloy.

또는, 상기 X는 FepNiq로 표시되고, p 및 q는 X내 해당원소의 at%(atomic percent)이며, 70≤p≤99, 1≤q≤30일 수 있다. 보다 바람직하게는 상기 p 및 q는 78≤p≤99, 1≤q≤22일 수 있다. 또한, 상기 관계식 1에 따른 결정화된 면적값이 50 내지 70%일 수 있다.Alternatively, X may be represented by Fe p Ni q , p and q may be at% (atomic percent) of the corresponding element in X, and 70? P? 99 and 1? Q? More preferably, p and q may be 78? P? 99 and 1? Q? 22. In addition, the crystallized area value according to the relational expression 1 may be 50 to 70%.

또한, 본 발명은 실험식 XaBbCcCud로 표시되며, 상기 실험식에서 X는 Fe와 Co 및 Ni 중 1종 이상의 원소를 포함하고, 실험식에서 a, b, c 및 d는 합금내 해당 원소의 at%(atomic percent)로써, 78.5≤a≤86.0, 13.5≤b+c≤21, 0.5≤d≤1.5인 연자성 초기합금을 제조하는 단계; 및 상기 연자성 초기합금을 열처리 하는 단계;를 포함하는 연자성 합금 제조방법을 제공한다.Also, the present invention is represented by the empirical formula X a B b C c Cu d where X is at least one element selected from the group consisting of Fe, Co, and Ni, and a, b, c, The atomic percent of the element is 78.5? A? 86.0, 13.5? B + c? 21, and 0.5? D? 1.5. And heat treating the soft magnetic initial alloy. The present invention also provides a method of manufacturing a soft magnetic alloy.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 열처리는 200 ~ 410℃ 열처리온도로 40 ~ 100초간 수행될 수 있고, 보다 바람직하게는 280 ~ 410℃의 열처리온도로 수행될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the heat treatment may be performed at a heat treatment temperature of 200 to 410 캜 for 40 to 100 seconds, and more preferably at a heat treatment temperature of 280 to 410 캜.

또한, 소정의 상기 열처리온도까지 90℃/min 이하의 승온속도로 열처리 될 수 있고, 보다 바람직하게는 28 ~ 90℃/min의 승온속도로 열처리될 수 있다.Further, the heat treatment can be performed at a heating rate of 90 ° C / min or less up to the predetermined heat treatment temperature, and more preferably at a heating rate of 28 to 90 ° C / min.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 연자성 합금;을 포함하는 전자파 차폐부재를 제공한다.The present invention also provides an electromagnetic wave shielding member comprising the soft magnetic alloy according to the present invention.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 연자성 합금;을 포함하는 자심을 제공한다.The present invention also provides a magnetic core comprising the soft magnetic alloy according to the present invention.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 자심; 및 상기 자심의 외부를 권회하는 코일부품을 제공한다.The present invention also relates to a magnetic core according to the present invention; And a coil part wound around the outside of the magnetic core.

이하, 본 발명에서 사용한 용어에 대해 설명한다. Hereinafter, terms used in the present invention will be described.

본 발명에서 사용한 용어로써, "초기합금"은 제조된 합금의 특성변화 등을 위하여 별도의 처리, 예를 들어 열처리 등의 공정을 거치지 않은 상태의 합금을 의미한다.As used herein, the term "initial alloy" refers to an alloy in which a process such as heat treatment is not performed for the purpose of changing the properties of the alloy produced.

또한, 본 발명에서 사용한 용어로써, "고주파"는 수십 ㎑ ~ 수십 ㎒의 주파수대역을 의미한다.As used in the present invention, "high frequency" means a frequency band of several tens of kHz to several tens of MHz.

본 발명에 의하면, 연자성 합금은 높은 포화자속밀도, 우수한 고주파 특성, 낮은 자왜 및 낮은 보자력을 가져서 고성능/고효율의 소형/경량화된 부품으로의 용도전개가 매우 용이하다. 또한, 연자성 합금은 희토류 원소 등 고가의 원료를 사용하지 않음에 따라서 제조단가가 낮은 반면에 제조공정상 합금에 포함된 성분이 휘발되지 않도록 제어가 가능해서 대량생산할 수 있음에 따라서 대출력 레이저, 고주파 전원, 고속펄스발생기, SMPS, 고주파 필터, 저손실 고주파 트랜스포머, 고속 스위치, 무선충전 등의 전기, 전자기기의 자성부품으로 널리 응용될 수 있다.According to the present invention, the soft magnetic alloy has a high saturation magnetic flux density, excellent high-frequency characteristics, low magnetostriction and low coercive force and is very easy to develop into a compact / lightweight component with high performance / high efficiency. Since the soft magnetic alloy does not use the expensive raw materials such as the rare earth element, the manufacturing cost is low, but the components contained in the normal alloy can be controlled so as not to be volatilized, It can be widely applied as a magnetic part of electric and electronic devices such as a power supply, a high-speed pulse generator, an SMPS, a high-frequency filter, a low-loss high-frequency transformer, a high-speed switch and a wireless charging.

도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 여러 실시예에 따른 연자성 합금으로써, Fe과 Co의 함량을 달리하여 제조된 연자성 합금의 열처리 전 초기합금의 XRD 패턴,
도 2a 내지 도 2d는 도 1a 내지 1d의 초기합금에 대하여 열처리된 연자성 합금의 XRD 패턴,
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 여러 실시예에 따른 연자성 합금으로써, Fe과 Ni의 함량을 달리하여 제조된 연자성 합금의 열처리 전 초기합금의 XRD 패턴,
도 4a 내지 도 4c는 도 1a 내지 1c의 초기합금에 대하여 열처리된 연자성 합금의 XRD 패턴,
도 5a 내지 도 5d는 도 1a 내지 1d의 초기합금에 대한 VSM 그래프,
도 6a 내지 도 6d는 도 1a 내지 1d의 초기합금에 대하여 열처리된 연자성 합금의 VSM 그래프,
도 7a 내지 도 7d는 도 3a 내지 3d의 초기합금에 대한 VSM 그래프, 그리고
도 8a 내지 도 8c는 도 7a 내지 7c의 초기합금에 대하여 열처리된 연자성 합금의 VSM 그래프이다.
FIGS. 1A to 1D are graphs showing XRD patterns of an initial alloy before heat treatment of a soft magnetic alloy prepared by varying the contents of Fe and Co as soft magnetic alloys according to various embodiments of the present invention,
Figures 2a-2d show XRD patterns of the soft magnetic alloy heat treated for the initial alloys of Figures 1a-1d,
FIGS. 3A to 3D are graphs showing XRD patterns of initial alloys before heat treatment of soft magnetic alloys prepared by varying the contents of Fe and Ni as soft magnetic alloys according to various embodiments of the present invention,
Figs. 4A-4C show XRD patterns of the soft magnetic alloy heat treated for the initial alloys of Figs. 1A-1C,
Figures 5A-D are VSM graphs for the initial alloys of Figures 1A-1D,
6a-6d are VSM graphs of the soft magnetic alloy heat treated for the initial alloys of Figs. 1a-1d,
Figures 7a-7d are VSM graphs for the initial alloys of Figures 3a-3d, and
Figures 8A-8C are VSM graphs of the soft magnetic alloy heat treated for the initial alloys of Figures 7A-7C.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명에 따른 연자성 합금은 실험식 XaBbCcCud 로 표시되는 합금이며, 상기 a, b, c 및 d는 합금내 해당 원소의 at%(atomic percent)로써, 78.5≤a≤86.0, 13.5≤b+c≤21, 0.5≤d≤1.5이다. The soft magnetic alloy according to the present invention is an alloy represented by the following formula X a B b C c Cu d where a, b, c, and d are atomic percentages of the corresponding element in the alloy, , 13.5? B + c? 21, and 0.5? D? 1.5.

상기 X는 Co 및 Ni 중 1종 이상의 원소와 Fe를 포함한다. 이들 원소들은 자성을 발현시키는 합금의 주원소로써, 포화자속밀도의 향상을 위하여 상기 X는 78.5at% 이상으로 합금내에 포함된다. 만일 X가 78.5at% 미만일 경우 목적하는 수준의 포화자속밀도를 구현하지 못할 수 있다. 또한, X는 86at% 이하로 합금내 포함되는데, 만일 X가 합금내 86.0at%를 초과하여 포함될 경우 초기합금 제조를 위한 액체 급랭시 초기합금의 결정상을 비정질상으로 제조하기 어려울 수 있고, 초기합금에 생성된 결정은 특성변화를 위한 열처리 공정에서 균일한 결정성장을 방해하고, 생성된 결정의 크기가 과도하게 커짐에 따라서 보자력이 증가하는 등 자기손실이 증가할 수 있다.X includes one or more elements of Co and Ni and Fe. These elements are the main element of the alloy for expressing magnetism and X is contained in the alloy at 78.5at% or more for the purpose of improving the saturation magnetic flux density. If X is less than 78.5at%, the desired level of saturation flux density may not be achieved. Also, X is included in the alloy at 86at% or less, and if X is contained in excess of 86.0at% in the alloy, it may be difficult to prepare the crystalline phase of the initial alloy at the time of liquid quenching for the initial alloy, The generated crystals interfere with uniform crystal growth in a heat treatment process for changing characteristics, and the magnetic loss may increase due to an increase in the coercive force as the size of generated crystals excessively increases.

본 발명의 일 실시예에 따른 연자성 합금은 상기 X가 FemCon로 표시될 수 있고, 이때, m 및 n은 X내 해당원소의 at%(atomic percent)이며, 49≤m≤95, 5≤n≤51을 만족할 수 있고, 보다 바람직하게는 64≤m≤92, 8≤n≤36을 만족할 수 있다. 즉, Co 및 Ni 중에서 Co가 Fe와 함께 자성을 발현시키는 원소로 포함될 때, 제조되는 합금의 연자성 및 내식성을 동시에 향상시킬 수 있고, 100MHz 이하의 주파수대역에서 고주파특성이 향상될 수 있으며, 자기왜곡이 감소하여 기계적인 떨림이나 이로 인한 소음발생이 감소할 수 있고, 와전류 발생이 감소할 수 있는 이점이 있다. 또한, 원소 B, C, Cu와 함께 비정질 합금을 형성하고, 균일한 입경의 나노결정질의 합금을 제조하기 보다 용이할 수 있고, 목적하는 수준의 포화자속밀도를 구현하며 저보자력을 통한 철손을 줄일 수 있는 이점이 있다. 만일 상기 X내 m이 50at% 미만일 경우 목적하는 수준의 포화자속밀도를 구현할 수 없을 수 있고, Co의 함량 증가로 제조원가가 상승되거나 보자력이 증가될 수 있다. 또한, 상기 X내 m이 95at%를 초과할 경우 합금의 자왜가 증가하여 진동 및 이로 인한 소음이 증가할 수 있고, 고주파특성이 저하될 수 있으며, 와전류에 의한 발열의 문제가 있을 수 있다. In the soft magnetic alloy according to an embodiment of the present invention, X may be expressed as Fe m Co n , where m and n are at% (atomic percent) of the corresponding element in X, 5? N? 51, and more preferably 64? M? 92 and 8? N? 36. That is, when Co is included as an element for expressing magnetism together with Fe in Co and Ni, the softness and corrosion resistance of the alloy to be produced can be improved at the same time, high frequency characteristics can be improved in a frequency band of 100 MHz or less, Distortion can be reduced, mechanical vibration or noise caused thereby can be reduced, and eddy current generation can be reduced. Further, it is easier to form an amorphous alloy together with the elements B, C, and Cu to produce a nanocrystalline alloy having a uniform particle size, to realize a saturation magnetic flux density at a desired level, and to reduce iron loss through low coercive force There is an advantage to be able to. If the m in X is less than 50 at%, the desired level of saturation magnetic flux density may not be achieved, and the content of Co may increase the production cost or increase the coercive force. If the m in X is more than 95 at%, the magnetism of the alloy may increase to increase vibration and noise, and the high-frequency characteristics may be deteriorated, and heat generation due to eddy current may be a problem.

한편, 본 발명의 다른 실시예에서는 상기 X가 FepNiq로 표시되고, p 및 q는 X내 해당원소의 at%(atomic percent)이며, 70≤p≤99, 1≤q≤30일 수 있고, 보다 바람직하게는 78≤p≤99, 1≤q≤22일 수 있다. 즉, Ni이 Fe과 함께 자성을 발현시키는 원소로 포함되며, 이를 통해 연자성 합금의 보자력을 낮춰 자기손실을 감소시킴으로써 우수한 자기적 특성을 발현하도록 하며, Fe의 산화를 방지할 수 있는 이점이 있다.In another embodiment of the present invention, X is represented by Fe p Ni q , p and q are at% (atomic percent) of the corresponding element in X, and 70? P? 99 and 1? Q? More preferably 78? P? 99, and 1? Q? 22. That is, Ni is included as an element for expressing magnetic properties together with Fe, thereby lowering the coercive force of the soft magnetic alloy to thereby reduce the magnetic loss, thereby exhibiting excellent magnetic properties and preventing oxidation of Fe .

만일 X내 p가 72at% 미만일 경우 보자력은 낮아질 수 있으나 목적하는 수준의 포화자속밀도를 구현할 수 없을 수 있다. 또한, 상기 X내 p가 99at%를 초과할 경우 Ni을 통한 합금의 보자력 감소효과가 미미할 수 있다. If the p in X is less than 72 at%, the coercive force may be lowered, but the desired level of saturation magnetic flux density may not be realized. When the p in X is more than 99 at%, the effect of reducing the coercive force of the alloy through Ni may be insignificant.

다음으로 상기 실험식에서 B와 C는 비정질 형성능을 갖는 원소로써, 이들 원소를 통해 초기 합금을 비정질상으로 형성시킬 수 있다. 또한, C원소는 B원소와 조합됨으로써, B원소만 포함하는 경우에 비하여 생성되는 α-Fe, FeCo, FeNi 결정의 입도를 목적하는 수준으로 제어하기에 용이하게 하며, 초기합금의 열적 안정성을 향상시켜서 열처리시 균질한 α-Fe, FeCo, FeNi 결정을 수득하는데 유리한 이점이 있다. 만일 B원소와 C원소의 총합이 합금내 13.5at% 미만일 경우 제조된 초기합금이 결정질일 수 있고, 초기합금 내 결정은 자기적 특성변화를 위한 열처리 시 생성되는 결정들의 균일한 성장을 어렵게 하며, 조대화된 입경을 가진 결정들이 포함될 수 있고, 이로 인해 자기손실이 증가할 수 있다. 또한, 합금내 C원소 및 B원소의 총합이 21at%를 초과하여 포함될 경우 열처리 후 나노결정립의 합금으로 제조하기 위하여 후술하는 Cu원소의 함량을 더 증가시켜야 됨에 따라서 상대적으로 합금내 자성을 발현하는 X 원소의 함량이 더욱 저하될 수 있고, 이에 따라 목적하는 수준의 포화자속밀도를 구현하지 못할 수 있다. 또한, α-Fe, FeCo, FeNi 결정 이외에 X에 속하는 어느 한 원소와 B 및/또는 C와 화합물을 형성하기 용이해지고, 형성된 화합물의 양이 많아짐에 따라서 포화자속밀도 등 자성특성이 감소할 수 있다Next, in the above empirical formula, B and C are amorphous forming elements. Through these elements, the initial alloy can be formed into an amorphous phase. In addition, the element C is combined with the element B, so that the particle size of the produced α-Fe, FeCo, and FeNi crystals can be easily controlled to a desired level compared with the case where only the element B is included, thereby improving the thermal stability of the initial alloy FeCo and FeNi crystals at the time of heat treatment. If the sum of element B and element C is less than 13.5 at% in the alloy, the initial alloy produced may be crystalline, and the crystals in the initial alloy make it difficult to uniformly grow the crystals produced during the heat treatment for the change in magnetic properties, Crystals with coarse grain size may be included, which may lead to an increase in magnetic loss. Further, when the sum of the C element and the B element in the alloy is more than 21 at%, the content of Cu element to be described later must be further increased to prepare the alloy of nanocrystalline after the heat treatment, The content of the element may be further lowered and thus the desired level of saturation magnetic flux density may not be realized. Further, in addition to the α-Fe, FeCo and FeNi crystals, it is easy to form a compound with B and / or C with any element belonging to X, and magnetic properties such as saturation magnetic flux density can be decreased as the amount of the compound formed increases

다음으로, 상기 실험식에서 Cu는 합금에서 α-Fe, FeCo, FeNi 결정을 생성시킬 수 있는 핵생성 사이트로써의 역할을 담당하는 원소로써, 비정질상의 초기합금이 나노결정립 합금으로 용이하게 구현되도록 한다. 상기 Cu원소는 초기합금의 결정상이 비정질이면서도 열처리 후 생성된 결정이 나노결정립이 되도록 하며, 목적하는 물성의 현저한 발현을 위해 합금내 0.5 내지1.5at%로 포함되며, 바람직하게는 합금내 0.5 ~ 1.1at%로 포함될 수 있다. 만일 상기 Cu원소가 합금내 0.5at% 미만으로 포함되는 경우 제조되는 합금의 비저항이 크게 감소하여 와전류로 인한 자기손실이 커질 수 있고, 열처리된 합금에 목적하는 수준으로 α-Fe의 나노결정립이 생성되지 않고, 결정이 생성된 경우 생성된 결정의 입경제어가 용이하지 않을 수 있다. 또한, 만일 Cu원소가 합금내 1.5at%를 초과하여 포함될 경우 제조된 초기합금의 결정상이 결정질일 수 있고, 초기합금에서 이미 생성된 결정은 열처리 시 생성되는 결정의 입도를 불균일하도록 하고, 목적하는 수준 이상의 크기로 성장된 결정이 합금에 포함될 수 있으며, 이로 인해 자기손실이 증가하는 등 목적하는 수준의 자기적 특성을 발현하지 못할 수 있다. 또한, 상술한 X, B, C원소의 함량이 상대적으로 감소함에 따라서 해당원소로 인한 효과가 감소될 수 있다. Next, in the empirical formula, Cu is an element serving as a nucleation site capable of generating α-Fe, FeCo, and FeNi crystals in an alloy, so that an initial alloy of an amorphous phase is easily realized as a nanocrystalline alloy. The Cu element is an amorphous crystalline phase of the initial alloy, and the crystal produced after the heat treatment is a nanocrystalline grains. The Cu element is contained in an amount of 0.5 to 1.5 at% in the alloy for the purpose of remarkably expressing the desired physical properties, at%. If the Cu element is contained less than 0.5 at% in the alloy, the resistivity of the alloy to be produced may be greatly reduced, resulting in a large magnetic loss due to eddy currents, and the formation of α-Fe nanocrystals at the desired level in the heat- And the grain size control of the generated crystal may not be easy when crystals are generated. In addition, if the Cu element is contained in an amount exceeding 1.5 at% in the alloy, the crystalline phase of the prepared initial alloy may be crystalline, and crystals already produced in the initial alloy may cause the grain size of crystals produced during the heat treatment to be uneven, Crystals grown to a level greater than the level may be included in the alloy, which may result in an inability to exhibit the desired level of magnetic properties, such as increased magnetic loss. In addition, as the content of the above-mentioned X, B and C elements is relatively decreased, the effect due to the element can be reduced.

한편, 본 발명에 따른 연자성 합금의 조성에는 통상적인 연자성 합금에 대체로 포함되는 Si원소가 포함되지 않는다. 상기 Si원소는 연자성 합금의 비정질 형성능을 향상시키는 동시에 생성되는 α-Fe, FeCo, FeNi 결정의 입경 균일화에 도움을 준다. 다만, 상기 Si를 합금내 포함시킬 경우 준금속, 예를 들어 B, C, Cu의 함량을 감소시키거나 Fe을 포함한 X의 함량을 감소시켜야 하는 문제가 있고, X의 함량 감소는 고포화자속밀도의 연자성 합금 구현을 어렵게 한다. 이에 따라 본 발명의 연자성 합금은 Si원소를 포함하지 않는 대신에 Fe을 포함한 X 원소의 함량을 증가시켜 고포화밀도를 구현하나, Si원소가 불포함됨으로 인하여 합금내 결정의 입경제어가 매우 곤란하여 균일한 입경을 갖는 합금의 제조가 매우 용이하지 않는 불리함도 동시에 내재하고 있다. 이와 같은 불리함을 해결하기 위하여, 본 발명은 합금내 철의 함량에 따라서 B원소와 C원소를 적절히 조절하여 제조된 초기합금의 열처리시 Fe-C계 화합물이 적정한 수준으로 생성될 수 있고, 이를 통해 Si 원소가 불포함 됨에도 불구하고, α-Fe, FeCo, FeNi 결정의 입경제어를 목적하는 수준으로 달성할 수 있도록 한다.On the other hand, the composition of the soft magnetic alloy according to the present invention does not include Si elements generally included in conventional soft magnetic alloys. The Si element improves the amorphous forming ability of the soft magnetic alloy and also helps to equalize grain sizes of the produced? -Fe, FeCo and FeNi crystals. However, when the Si is contained in the alloy, there is a problem that the content of quasi metals, for example, B, C, and Cu, or the content of X, including Fe, must be reduced, and the decrease in the content of X is caused by a high saturation magnetic flux density Of the soft magnetic alloy. Accordingly, the soft magnetic alloy of the present invention does not contain Si but implements a high saturation density by increasing the content of X element including Fe. However, since the Si element is not included, it is very difficult to control the grain size of the crystal in the alloy The disadvantage that the production of an alloy having a uniform particle diameter is not very easy is also present at the same time. In order to solve such a disadvantage, the present invention can produce an Fe-C compound at an appropriate level during the heat treatment of an initial alloy produced by appropriately adjusting the element B and element C according to the content of iron in the alloy, The grain size control of? -Fe, FeCo and FeNi crystals can be achieved at a desired level even though Si elements are not included.

다만, 상기 실험식에서 합금내 Fe을 포함한 X의 함량인 a가 82at%를 경계로 b와 c의 함량 합과 이들 간이 관계가 달라질 수 있는데, a가 82at% 이상, 즉, a가 82 내지 86at%일 때, b와 c는 합이 13.5 내지 17.5at%이고, 하기의 수학식 1에 따른 값이 0.38 내지 28.5일 수 있다. 또한, 상기 실험식에서 a가 82at%미만, 즉 a가 78.5 내지 82.0at% 미만일 때, b와 c는 합이 16.5at% 초과 내지 21at%이고, 하기 수학식 3의 값이 0.67 이상일 수 있다.However, in the above empirical formula, the relationship between the sum of contents of b and c may be different from the sum of contents of b and c in the case where a is 82at%, that is, the content of X including Fe in the alloy. , The sum of b and c may be 13.5 to 17.5 at%, and the value according to the following equation (1) may be 0.38 to 28.5. In the empirical formula, when a is less than 82 at%, that is, a is less than 78.5 to 82.0 at%, the sum of b and c is more than 16.5 at% to 21 at%, and the value of the following formula 3 may be 0.67 or more.

먼저, 상기 실험식에서 a가 82 내지 86at%일 때에 대하여 설명하면, 만일 a가 82 내지 86at%일 때, b와 c의 합이 17.5at%를 초과하면 Cu의 함량인 d값이 상대적으로 적어져 제조된 초기합금이 비정질상으로 제조되더라도 제조된 초기합금을 열처리 시, 입경이 작고, 균일한 결정을 생성시키기 어려워지며, 이에 따라서 제조된 연자성 합금의 자기손실이 커질 수 있는 우려가 있다. First, in the above empirical formula, when a is 82 to 86at%, if a is 82 to 86at%, if the sum of b and c exceeds 17.5at%, the value of d, which is the content of Cu, Even if the prepared initial alloy is made into an amorphous phase, there is a fear that the produced initial alloy has a small particle diameter and hardly produces uniform crystals upon heat treatment, and thus the magnetic loss of the produced soft magnetic alloy may become large.

또한, a가 82 내지 86at%일 때, b와 c는 합이 13.5 내지 17.5at%인 동시에 하기 수학식 1에 따른 값이 0.38 내지 28.5일 수 있는데, 이를 통해 제조된 초기합금의 결정상이 비정질로 구현되기 유리하고, 열처리된 후 생성된 합금 내 결정 중 α-Fe, FeCo, FeNi 결정 및 X에 속하는 어느 한 원소와 B, C 및 Cu 중 적어도 하나의 원소간 형성되는 금속 간 화합물들의 함량이 적절히 조절됨에 따라서 큰 포화자속밀도를 발현하는 동시에 보자력 등 자기손실이 적어져 고효율의 자성특성을 발현할 수 있고, 고주파에서 우수한 자기적 특성을 발현할 수 있다. In addition, when a is 82 to 86 at%, b and c may have a sum of 13.5 to 17.5 at% and a value according to the following formula 1 may be 0.38 to 28.5, The content of intermetallic compounds formed between at least one of the elements belonging to? -Fe, FeCo and FeNi crystals and X in the crystal in the alloy produced after heat treatment and the element of at least one of B, C and Cu is suitably It is possible to exhibit a high saturation magnetic flux density and a low magnetic loss such as a coercive force to exhibit a high efficiency magnetic property and to exhibit an excellent magnetic property at a high frequency.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112017002163116-pat00006
Figure 112017002163116-pat00006

만일 상기 수학식 1에 따른 값이 0.38 미만인 경우 제조된 초기합금의 결정상이 결정질일 수 있고, 이 경우 열처리 시 조대한 결정이 쉽게 생성됨에 따라서 자기손실이 커질 수 있고, 특히 고주파에서 자기손실이 현저히 증가하는 우려가 있다. 또한, 초기합금이 결정질이 아니더라도 열처리 후 생성된 결정 중 X에 속하는 어느 한 원소와 C간 금속화합물의 양이 과도하게 많아짐에 따라서 자기특성의 저하를 초래할 수 있다. 또한, 만일 상기 수학식 1에 따른 값이 28.5를 초과하는 경우 합금내 B에 비하여 C의 함량이 상대적으로 크게 감소함에 따라서 초기합금의 열적안정성이 저하되어 열처리시 α-Fe, FeCo 및/또는 FeNi의 결정 이외에 X에 속하는 어느 한 원소와 B간 금속화합물의 생성이 현저히 증가할 수 있음에 따라서 열처리 공정의 제어가 매우 어려울 수 있고, 초기합금 또는 열처리 후 합금의 포화자속밀도가 감소하거나 자기손실이 증가할 수 있는 문제가 있으며, 생성되는 α-Fe, FeCo 및/또는 FeNi 결정의 입도를 목적하는 수준으로 제어하기에 어려울 수 있어서 균일한 입도를 갖는 결정을 포함한 자성재료를 제조할 수 없을 수 있다.If the value according to Equation (1) is less than 0.38, the crystalline phase of the prepared initial alloy may be crystalline, and in this case, a coarse crystal can easily be formed during the heat treatment, and the magnetic loss may become large. There is an increasing concern. Further, even if the initial alloy is not crystalline, the magnetic properties may be lowered as the amount of an element belonging to X and an intermetallic compound in C among the crystals produced after the heat treatment becomes excessively large. If the value according to Equation 1 exceeds 28.5, the thermal stability of the initial alloy is lowered as the content of C is relatively decreased as compared with the content of B in the alloy, and α-Fe, FeCo and / or FeNi The formation of an element belonging to X and an intermetallic compound of B may be remarkably increased, so that the control of the heat treatment process may be very difficult, and the saturation magnetic flux density of the initial alloy or the alloy after the heat treatment may decrease, And it may be difficult to control the particle size of the produced? -Fe, FeCo and / or FeNi crystals to a desired level, so that a magnetic material including crystals having a uniform particle size may not be produced .

한편, 상기 수학식 1에 따른 값은 보다 바람직하게는 0.65 내지 16.1일 수 있는데, 만일 수학식 1에 따른 값이 0.65 미만일 경우 비정질상의 형성이 불가능할 수 있으며 이로 인하여 연자성 재료의 특성을 잃을 우려가 있다.The value according to Equation 1 may be more preferably 0.65 to 16.1. If the value according to Equation 1 is less than 0.65, it may be impossible to form an amorphous phase, which may result in loss of characteristics of the soft magnetic material. have.

또한, 수학식 1에 따른 값이 16.1을 초과할 경우 초기합금을 비정질상으로 제조하기 어려울 수 있고, 초기합금이 비정질상으로 구현되는 경우에도 열처리 후 생성된 결정이 조대화될 수 있고, 연자성 재료의 특성을 잃을 수 있다.Also, when the value according to Equation 1 exceeds 16.1, it may be difficult to produce the initial alloy as an amorphous phase, and even when the initial alloy is realized as an amorphous phase, crystals produced after the heat treatment can be coarsened, You can lose traits.

또한, a가 82 내지 86at%일 때, C원소는 합금내 1 내지 4at%로 포함될 수 있다. 만일 C원소가 합금내 1at%이하로 포함될 경우 초기합금을 비정질상으로 제조하기 어려우며, 이를 위해 상술한 B원소를 증가시킬 경우 초기합금의 열적 안정성이 저하되는 2차문제를 유발할 수 있다. 또한, 제조된 초기합금의 열처리시에 생성되는 α-Fe결정의 입도제어가 곤란해져 균일한 입도를 갖는 α-Fe, FeCo 및/또는 FeNi 결정을 갖는 자성재료를 제조할 수 없을 수 있다. 또한, 만일 C원소가 합금내 4at%를 초과하여 포함될 경우 상대적으로 B의 함량이 감소하게 되어 초기합금에서 30㎚ 이상의 입경을 갖는 α-Fe, FeCo 및/또는 FeNi 결정이 생성될 수 있고, 이와 같은 초기합금의 결정은 열처리공정에서 α-Fe, FeCo 및/또는 FeNi 결정의 입도제어를 어렵게 하는 문제가 있다. 또한, 초기합금에서 X에 속하는 어느 한 원소와 C 간의 금속간 화합물이 생성될 수 있어서 열처리시 생성되는 α-Fe, FeCo 및/또는 FeNi 결정의 합금내 양이 목적하는 수준보다 적을 수 있다. 더불어 보자력이 증가하여 자기손실이 큼에 따라서 목적하는 수준의 자기적 특성이 발현되지 않아서 소형화된 자성재료로 응용이 어려울 수 있다. Further, when a is 82 to 86 at%, the C element may be contained in an amount of 1 to 4 at% in the alloy. If the C element is contained in an amount of 1 at% or less in the alloy, it is difficult to produce the initial alloy as an amorphous phase. If the element B is increased, the secondary stability of the initial alloy may be lowered. In addition, it is difficult to control the particle size of the? -Fe crystal produced during the heat treatment of the prepared initial alloy, and it may not be possible to produce a magnetic material having α-Fe, FeCo and / or FeNi crystals having a uniform particle size. Also, if the C element is contained in an amount exceeding 4 at%, the content of B relatively decreases, so that α-Fe, FeCo and / or FeNi crystals having a particle diameter of 30 nm or more in the initial alloy can be produced. The same initial alloy crystals have a problem that it is difficult to control the particle size of? -Fe, FeCo and / or FeNi crystals in a heat treatment process. In addition, an intermetallic compound between an element belonging to X and an element belonging to X in the initial alloy may be generated, so that the amount of the alloy of? -Fe, FeCo and / or FeNi crystals produced during the heat treatment may be smaller than the desired level. In addition, since the coercive force is increased and the magnetic loss is large, the desired level of magnetic properties can not be expressed, so that it may be difficult to apply the material as a miniaturized magnetic material.

또한, a가 82 내지 86at%일 때, 상기 실험식에서 a 및 d는 하기 수학식 2에 따른 값이 2.92 내지 3.70일 수 있으며, 이를 통해 초기합금이 비정질상일 수 있고, 초기합금의 열처리 후 생성된 결정이 나노결정립인 동시에 균일한 입도분포를 가지기에 유리하다. 만일 하기 수학식 2에 따른 값이 2.92 미만인 경우 초기합금에 결정이 생성되어 열처리 후 균일한 입도의 결정을 수득하기 어려워지며, 조대화된 결정이 생성될 수 있고, 이로 인하여 자기손실이 증가할 수 있는 등 목적하는 수준의 자기적 특성을 발현할 수 없을 수 있다. 또한, 하기 수학식 2에 따른 값이 3.70을 초과하는 경우 제조되는 합금의 비저항이 크게 감소하여 와전류로 인한 자기손실이 커질 수 있고, 열처리된 합금에 목적하는 수준으로 α-Fe, FeCo 및/또는 FeNi 결정의 나노결정립이 생성되지 않고, 결정이 생성된 경우 생성된 결정의 입경제어가 용이하지 않을 수 있다. Also, when a is 82 to 86 at%, the values a and d in the empirical formula may be 2.92 to 3.70 according to the following formula (2), whereby the initial alloy may be an amorphous phase, It is advantageous for the crystal to be a nanocrystal and to have a uniform particle size distribution. If the value according to the following formula (2) is less than 2.92, crystals are generated in the initial alloy, and it becomes difficult to obtain a uniform grain size determination after the heat treatment. Coarse crystals can be produced, And can not express the desired level of magnetic properties. If the value according to the following formula (2) is more than 3.70, the resistivity of the alloy to be produced may be greatly reduced and the magnetic loss due to the eddy current may become large, and the α-Fe, FeCo and / or The nanocrystal of the FeNi crystal is not produced, and when the crystal is generated, the control of the grain size of the generated crystal may not be easy.

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure 112017002163116-pat00007
Figure 112017002163116-pat00007

다음으로, 상기 실험식에서 a가 78.5 내지 82.0at% 미만일 때에 대하여 설명한다. a가 78.5 내지 82.0at% 미만일 때, b와 c의 합은 16.5at% 초과 내지 21at%일 수 있는데, 만일 b와 c의 합이 16.5at% 이하이면 초기합금이 결정질일 수 있으며, 초기합금에서 이미 생성된 결정은 열처리 시 생성되는 결정의 입도를 불균일 하도록 하고, 목적하는 수준 이상의 크기로 성장된 결정이 합금에 포함될 수 있으며, 이로 인해 자기손실이 증가하는 등 목적하는 수준의 자기적 특성을 발현하지 못할 수 있다. 또한, 상술한 X, B, C원소의 함량이 상대적으로 감소함에 따라서 해당원소로 인한 효과가 감소될 수 있다. Next, the case where a is less than 78.5 to 82.0 at% in the empirical formula will be described. When a is less than 78.5 to less than 82.0at%, the sum of b and c may be greater than 16.5at% to 21at%. If the sum of b and c is less than 16.5at%, the initial alloy may be crystalline, The crystals that have already been produced can cause the grain size of the crystals produced during the heat treatment to be uneven, and crystals grown to the desired level or larger can be included in the alloy, thereby exhibiting the desired level of magnetic properties I can not. In addition, as the content of the above-mentioned X, B and C elements is relatively decreased, the effect due to the element can be reduced.

또한, 하기 수학식 3의 값이 0.67 이상이며, 보다 바람직하게는 0.85 ~ 200일 수 있고, 이를 통해 제조된 초기합금이 비정질이 되기 유리하며, 열처리 후 생성되는 결정의 입도가 균일하고, α-Fe, FeCo 및/또는 FeNi 결정의 함량과 X에 속하는 어느 한 원소와 금속간 화합물의 함량이 적절히 유지될 수 있어서 X의 함량이 다소 낮더라도 낮은 보자력을 통해 우수한 자기적 특성을 발현할 수 있다.The value of the following equation (3) may be 0.67 or more, more preferably 0.85 to 200, and it may be advantageous for the initial alloy produced through the heat treatment to be amorphous, the grain size after the heat treatment to be uniform, The content of Fe, FeCo and / or FeNi crystals and the content of any element belonging to X and the content of the intermetallic compound can be appropriately maintained, so that it is possible to exhibit excellent magnetic properties through low coercive force even if the content of X is somewhat low.

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure 112017002163116-pat00008
Figure 112017002163116-pat00008

만일 상기 수학식 3의 값이 0.67 미만일 경우 초기합금 또는 열처리 후 합금 내 X에 속하는 어느 한 원소와 C간 화합물의 함량이 급증할 수 있고, 열처리 후 균일한 입도분포를 갖는 결정의 생성을 어렵게 할 수 있으며, 이로 인하여 포화자속밀도의 저하 및/또는 보자력의 상승을 유발하여 자기적 특성을 저해할 수 있다. 다만, 만일 상기 수학식 3의 값이 200을 초과하는 경우 초기합금의 열적안정성이 저하되어 열처리시 α-Fe, FeCo 및/또는 FeNi 결정 이외에 X에 속하는 어느 한 원소와 B간의 금속간 화합물의 생성이 현저히 증가할 수 있음에 따라서 열처리 공정의 제어가 매우 어려울 수 있고, 초기합금 또는 열처리 후 합금의 포화자속밀도가 감소하거나 자기손실이 증가할 수 있는 문제가 있으며, 생성되는 α-Fe 결정의 입도를 목적하는 수준으로 제어하기에 용이하지 않아서 균일한 입도를 갖는 α-Fe 결정을 생성시키기 어려울 수 있다.If the value of Equation (3) is less than 0.67, the content of an element belonging to X in the initial alloy or the alloy after the heat treatment may increase rapidly, and it may be difficult to produce a crystal having a uniform particle size distribution after the heat treatment Which may result in a decrease in the saturation magnetic flux density and / or an increase in the coercive force, thereby deteriorating the magnetic characteristics. However, if the value of Equation (3) exceeds 200, the thermal stability of the initial alloy is lowered so that the generation of an intermetallic compound between B and an element belonging to X other than? -Fe, FeCo and / There is a problem that the control of the heat treatment process may be very difficult and the saturation magnetic flux density of the initial alloy or the alloy after the heat treatment may be decreased or the magnetic loss may be increased. Is not easy to control to the desired level and thus it may be difficult to produce an? -Fe crystal having a uniform grain size.

또한, a가 78.5 내지 82.0at% 미만일 때, 상기 실험식에서 a 및 d는 하기 수학식 4의 값이 8.3 ~ 12.8일 수 있다. 이를 통해 초기합금이 비정질상일 수 있고, 초기합금의 열처리 후 생성된 결정이 나노결정립인 동시에 균일한 입도분포를 가지기에 유리하다. 만일 하기 수학식 4에 따른 값이 8.3 미만인 경우 초기합금에 결정이 생성될 우려가 있고, 열처리 후 균일한 입도의 결정을 수득하기 어려워지며, 조대화된 결정이 생성될 수 있고, 이로 인하여 자기손실이 증가할 수 있는 등 목적하는 수준의 자기적 특성을 발현할 수 없을 수 있다. 또한, 하기 수학식 4에 따른 값이 12.8을 초과하는 경우 제조된 초기합금이 비정질상으로 제조되더라도 제조되는 합금의 비저항이 크게 감소하여 와전류로 인한 자기손실이 커질 수 있고, 열처리된 합금에 목적하는 수준으로 α-Fe, FeCo 및/또는 FeNi의 나노결정립이 생성되지 않고, 결정이 생성된 경우 생성된 결정의 입경제어가 용이하지 않아서 입경이 작고 균일한 결정을 생성시키기 어려울 수 있으며, 이로 인하여 제조된 연자성 합금의 자기손실이 커질 수 있는 우려가 있다. Also, when a is less than 78.5 to 82.0 at%, the values of a and d in the empirical formula may be 8.3 to 12.8. As a result, the initial alloy may be an amorphous phase, and the crystals produced after the heat treatment of the initial alloy are advantageous to have nanocrystalline and uniform particle size distribution. If the value according to Equation (4) is less than 8.3, crystals may be generated in the initial alloy, and it is difficult to obtain a uniform grain size determination after the heat treatment, and coarsened crystals may be produced, May not be able to manifest the desired level of magnetic properties, for example, increase in thickness. Also, when the value according to Equation (4) is more than 12.8, even if the prepared initial alloy is made into an amorphous phase, the resistivity of the alloy to be produced may be greatly reduced, so that the magnetic loss due to the eddy current may become large. It is difficult to control the grain size of the produced crystals when the crystals are generated, and it is difficult to produce uniform crystals because the particle diameter is small. There is a concern that the magnetic loss of the soft magnetic alloy may become large.

[수학식 4]&Quot; (4) "

Figure 112017002163116-pat00009
Figure 112017002163116-pat00009

상술한 본 발명의 일 실시예에 의한 연자성 합금은 결정상이 비정질이거나 결정질일 수 있고, 또는 비정질 영역과 결정질 영역을 모두 포함하는 이형 원자배열구조일 수 있다. The soft magnetic alloy according to one embodiment of the present invention may be amorphous or crystalline in crystalline phase, or may have a heterogeneous atomic arrangement including both amorphous and crystalline regions.

이때, 상기 비정질상을 갖는 연자성 합금은 열처리되지 않은 초기합금일 수 있다. 또한, 상기 결정질상을 갖는 연자성 합금은 초기합금을 열처리한 후 합금일 수 있고, 상기 결정질상은 나노결정립일 수 있으며, 상기 나노결정립의 평균입경은 30㎚이하, 바람직하게는 27㎚이하, 보다 바람직하게는 18 내지 27㎚일 수 있다. 또한, 상기 이형 원자배열구조는 초기합금 또는 열처리한 후 합금에서의 구조일 수 있다. 이때, 이형 원자배열구조가 초기합금상태에서는 결정질의 화합물은 평균입경이 10㎚ 이하의 미세한 입경을 가질 수 있다. 또한, 상기 이형 원자배열구조가 열처리한 후 합금상태일 경우 결정질상은 나노결정립일 수 있고, 상기 나노결정립의 평균입경은 30㎚ 이하, 바람직하게는 27㎚이하, 보다 바람직하게는 18 내지 27㎚일 수 있다.At this time, the soft magnetic alloy having the amorphous phase may be an initial alloy which is not heat-treated. Further, the soft magnetic alloy having the crystalline phase may be an alloy after heat-treating the initial alloy, and the crystalline phase may be a nanocrystal, and the average grain size of the nanocrystalline grains is 30 nm or less, preferably 27 nm or less Preferably from 18 to 27 nm. In addition, the heterogeneous atomic arrangement may be an initial alloy or a structure of an alloy after heat treatment. At this time, when the hetero atom array structure is in the initial alloy state, the crystalline compound may have a fine particle size with an average particle diameter of 10 nm or less. When the heterogeneous atomic arrangement is annealed, the crystalline phase may be nanocrystalline. The average grain size of the nanocrystalline grains is 30 nm or less, preferably 27 nm or less, more preferably 18 to 27 nm .

상술한 연자성 합금은 열처리 전 상태에서의 형상이 분말, 스트립, 리본일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 최종 자성재료의 형상, 열처리 공정 등을 고려하여 적절히 변형될 수 있다. 또한, 상기 연자성 합금은 열처리 후의 형상이 리본 또는 로드형일 수 있고, 상기 로드형의 단면은 다각형, 원형, 타원형일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.The shape of the soft magnetic alloy may be powder, strip, or ribbon before heat treatment, but may be suitably modified in consideration of the shape of the final magnetic material, the heat treatment process, and the like. In addition, the soft magnetic alloy may have a shape after heat treatment, such as a ribbon or a rod, and the cross section of the rod may be polygonal, circular or elliptical, but is not limited thereto.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, X로써 Fe와 Co를 포함한 연자성 합금은 하기 관계식 1에 따른 결정화된 면적값이 50 ~ 78%일 수 있고, 보다 바람직하게는 58 ~ 78% 일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the soft magnetic alloy containing Fe and Co as X may have a crystallized area value of 50 to 78%, more preferably 58 to 78% have.

[관계식 1][Relation 1]

Figure 112017002163116-pat00010
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이때, 상기 면적은 연자성 합금에 대한 0 내지 90° 앵글(2θ)로 X선 회절(XRD) 분석 시 측정된 결정질영역 또는 비정질영역에 대한 적분값을 의미한다.Here, the area refers to an integrated value of the crystalline region or the amorphous region measured by X-ray diffraction (XRD) analysis at 0 to 90 ° angle (2?) With respect to the soft magnetic alloy.

상기 결정화된 면적값이 50 ~ 78%를 만족함을 통해 α-Fe, FeCo 및 Fe 또는 Co와 다른 금속간 화합물, 예를들어 Fe-C계 화합물의 결정이 적절한 비율로 생성됨에 따라서 목적하는 물성을 만족시키기에 보다 유리할 수 있다. 만일 결정화된 면적값이 50%미만일 경우 포화자속밀도가 낮거나 자왜특성의 개선이 미미할 수 있는 등 우수한 자기적 특성 발현이 어려울 수 있고, 합금을 이용한 자성부품 제작 시에 자기적 특성이 변동될 우려가 있다. 또한, 만일 결정화된 면적값이 78%를 초과할 경우 Fe-C계 화합물 등 Fe 또는 Co와 다른 금속간의 화합물 결정의 생성이 크게 증가하여 포화자속밀도가 낮아지고, 보자력 등 자기손실은 증가할 수 있어서 목적하는 수준의 물성을 발현하지 못할 수 있다.Since the crystallized area value satisfies 50 to 78%, crystals of? -Fe, FeCo, Fe or Co and other intermetallic compounds such as Fe-C based compound are produced at an appropriate ratio, It can be more advantageous to satisfy. If the crystallized area value is less than 50%, it may be difficult to exhibit excellent magnetic properties, such as a low saturation magnetic flux density or a slight improvement in magnetostrictive properties, and there is a fear that the magnetic properties may be changed during manufacturing of magnetic parts using alloys have. If the crystallized area value exceeds 78%, the formation of compound crystals between Fe or Co and other metals such as Fe-C based compounds is greatly increased, the saturation magnetic flux density is lowered, and the magnetic loss such as coercive force is increased So that the desired level of physical properties may not be exhibited.

한편, 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, X로써, Fe와 Ni을 포함한 연자성 합금은 상기 관계식 1에 따른 결정화된 면적값이 50 ~ 70%일 수 있고, 보다 바람직하게는 60 ~ 70% 일 수 있다. 만일 결정화된 면적값이 50% 미만일 경우 포화자속밀도가 저하되어 자기적 특성이 감소될 수 있고, 결정화된 면적값이 70%를 초과할 경우 보자력의 저하효과가 미미할 수 있는 우려가 있다.According to another embodiment of the present invention, as the X, the soft magnetic alloy containing Fe and Ni may have a crystallized area value of 50 to 70%, more preferably 60 to 70% Lt; / RTI > If the crystallized area value is less than 50%, the saturation magnetic flux density is lowered and the magnetic properties can be reduced. If the crystallized area value exceeds 70%, the effect of lowering the coercive force may be insignificant.

상술한 본 발명의 일실시예에 따른 연자성 합금은 초기합금 상태에서 포화자속밀도가 1.7T이상일 수 있고, 적절히 열처리된 후에는 1.8T 이상일 수 있으며, 보자력은 300 A/m 이하로써, 자기손실이 적어서 부품을 소형화시키기에 적합할 수 있다. The soft magnetic alloy according to one embodiment of the present invention may have a saturation magnetic flux density of 1.7 T or more in the initial alloy state and may be 1.8 T or more after suitably heat treatment and have a coercive force of 300 A / It is possible to reduce the size of the component.

상술한 본 발명의 일실시예에 포함되는 연자성 합금은 후술하는 제조방법으로 제조될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.The soft magnetic alloy included in one embodiment of the present invention may be manufactured by a manufacturing method described below, but is not limited thereto.

본 발명에 따른 연자성 합금은 1단계로써, 본 발명에 따른 실험식을 갖는 연자성 초기합금을 제조 후, 2단계로써, 제조된 연자성 초기합금에 대해 열처리를 수행하여 제조된다.The soft magnetic alloy according to the present invention is prepared in one step by preparing a soft magnetic initial alloy having an empirical formula according to the present invention and then performing heat treatment on the soft magnetic initial alloy produced in two steps.

먼저, 제1단계로, 연자성 초기합금은 실험식 FXaBbCcCud로 표시되고, 상기 실험식에서 X는 Fe과 Co 및 Ni 중 1종 이상의 원소를 포함하며, a, b, c 및 d는 합금내 해당 원소의 at%(atomic percent)로써, 78.5≤a≤86.0, 13.5≤b+c≤21, 0.5≤d≤1.5가 되도록 제조된다.First, as a first step, the soft magnetic initial alloy is represented by the empirical formula FX a B b C c Cu d , where X is at least one element of Fe, Co, and Ni, and a, b, c, d is an atomic percent of the corresponding element in the alloy, and is made such that 78.5? a? 86.0, 13.5? b + c? 21, and 0.5? d? 1.5.

본 발명의 일실시예에 포함되는 연자성 초기합금은 상술한 연자성 합금의 실험식 조성을 가지도록 각각의 원소를 포함하는 모재들이 칭량되어 혼합된 연자성 합금형성 조성물 또는 연자성 모합금을 용융 후 급냉응고시켜 제조할 수 있다. 상기 급냉응고시 사용되는 구체적인 방법에 따라 제조되는 연자성 초기합금의 형상이 달라질 수 있다. 상기 급냉응고에 사용되는 방법은 통상적인 공지된 방법을 채용할 수 있어서 본 발명은 이에 대해 특별히 한정하지 않는다. 다만, 이에 대한 비제한 적인 예로써, 상기 급냉응고는 용융된 모합금 또는 연자성 합금형성 조성물이 분사되는 고압가스(Ex. Ar, N2, He 등) 및/또는 고압수를 통해 분말상으로 제조되는 가스분사법(automizing법), 용융금속을 빠르게 회전하는 원판을 이용하여 분말상을 제조하는 원심분리법, 빠른속도로 회전하는 롤에 의해 리본이 제조되는 멜트스피닝법 등이 있다. 이러한 방법들을 통해 형성되는 연자성 초기합금의 형상의 형상은 분말, 스트립, 리본 일 수 있다. 또한, 상기 연자성 초기합금 내 원자배열은 비정질상일 수 있다. The soft magnetic initial alloy included in one embodiment of the present invention is a soft magnetic alloy forming composition or a soft magnetic master alloy in which raw materials containing respective elements are weighed and mixed so as to have an empirical formula of the above soft magnetic alloy, Followed by solidification. The shape of the soft magnetic initial alloy produced according to the specific method used in the quenching and solidifying step may vary. The method used for the quenching and solidifying can be carried out by a known method, so that the present invention is not particularly limited thereto. However, as a non-limiting example, the quenching and coagulation is performed in a powdery state through a high pressure gas (Ex. Ar, N 2 , He, etc.) and / or high pressure water through which molten parent alloy or soft magnetic alloy- A centrifugal separation method in which a powder phase is produced by using a disk rotating rapidly a molten metal, and a melt spinning method in which a ribbon is produced by a roll rotating at a high speed, and the like. The shape of the shape of the soft magnetic initial alloy formed through these methods may be powder, strip, or ribbon. In addition, the atomic arrangement in the soft magnetic initial alloy may be an amorphous phase.

한편, 상기 연자성 초기합금의 형상은 벌크일 수도 있다. 연자성 초기합금의 형상이 벌크일 경우 상술한 방법들에 의해 형성된 비정질 연자성 합금의 분말이 통상적으로 알려진 방법, 예를들어 합체법 및 응고법 등을 통해 벌크비정질 합금으로 제조될 수 있다. 상기 합체법에 대한 비제한적에 예로써, 충격합체(shock consolidation), 폭발성형(explosive forming), 분말소결(sintering), 열간압출 및 압연(hot extrusion and hot rolling) 등의 방법이 사용될 수 있다. 이들 중 충격합체법에 대해 설명하면, 충격합체법은 분말합금 중합체에 충격파를 가함으로써 파동이 입자 경계를 따라 전달되고 입자 계면에서 에너지 흡수가 일어나며, 이때 흡수된 에너지가 입자 표면에 미세한 용융층을 형성함으로써 벌크 비정질합금을 생산할 수 있다. 이때 생성된 용융층은 입자내부로의 열전달을 통해 비정질상태를 유지할 수 있도록 충분히 빠르게 냉각되어야 한다. 이 방법을 통해 비정질합금 본래 밀도의 99%까지의 충진밀도를 갖는 벌크 비정질합금을 제조할 수 있으며 충분한 기계적 특성을 얻을 수 있는 이점이 있다. 또한, 상기 열간 압출 및 압연법은 고온에서 비정질합금의 유동성을 이용한 것으로써 비정질합금 분말을 Tg 근처의 온도까지 가열하고 압연하고, 압연성형 후 급냉시킴으로써 충분한 밀도와 강도를 갖는 벌크 비정질합금을 제조할 수 있다. 한편, 상기 응고법에는 구리합금 몰드주조법(copper mold casting), 고압 다이캐스팅(high pressure die casting), 아크용해(arc melting), 일방향 용해(unidirectional melting), 스퀴즈 캐스팅(squeez casting), 스트립 캐스팅 등이 있을 수 있으며, 각각의 방법들은 공지된 방법 및 조건을 채용할 수 있음에 따라서 본 발명은 이에 대해 특별히 한정하지 않는다. 일예로 상기 구리합금 몰드주조법은 용탕을 높은 냉각능을 갖는 구리 금형에 상기 금형 내부와 외부와의 압력차를 이용하여 상기 금형의 내부에 용탕을 주입하는 흡입법 또는 일정한 압력을 외부에서 가해 용탕을 주입하는 가압법을 이용하는 방법으로써, 가압 또는 흡입에 의해 고속으로 구리금형에 주입되는 용탕이 금속응고됨으로써 일정한 벌크 형상의 비정질인 연자성 초기합금이 제조될 수 있다.On the other hand, the shape of the soft magnetic initial alloy may be bulk. When the shape of the soft magnetic initial alloy is bulk, the powder of the amorphous soft magnetic alloy formed by the above-described methods can be made into a bulk amorphous alloy through conventionally known methods, such as coalescence and solidification. Methods such as shock consolidation, explosive forming, powder sintering, hot extrusion and hot rolling may be used as a non-limiting example of the above coalescing method. In the impact-combining method, impact waves are transmitted along the particle boundary by applying shock waves to the powder alloy polymer, and energy absorption occurs at the particle interface. At this time, the absorbed energy forms a fine molten layer on the particle surface To produce a bulk amorphous alloy. The resulting molten layer should be cooled fast enough to maintain the amorphous state through heat transfer into the particles. With this method, a bulk amorphous alloy having a filling density of up to 99% of the original density of the amorphous alloy can be manufactured, and sufficient mechanical properties can be obtained. The hot extrusion and rolling method utilizes the fluidity of the amorphous alloy at a high temperature. The amorphous alloy powder is heated to a temperature near Tg, rolled, quenched after rolling, and thereby a bulk amorphous alloy having sufficient density and strength is manufactured . On the other hand, the above solidification method may include copper mold casting, high pressure die casting, arc melting, unidirectional melting, squeez casting, strip casting, and the like And the respective methods may employ known methods and conditions, and thus the present invention is not limited thereto. For example, the copper alloy mold casting method uses a suction method in which a molten metal is injected into a copper mold having high cooling ability by using a pressure difference between the inside and the outside of the mold, A molten metal which is injected into a copper mold at a high speed by pressurization or suction is solidified by metal so that an amorphous soft initial alloy having a certain bulk shape can be produced.

다음으로 본 발명에 따른 2단계로써, 제조된 연자성 초기합금에 대해 열처리를 수행한다.Next, as a two-step process according to the present invention, the produced soft magnetic initial alloy is subjected to heat treatment.

상기 2단계는 연자성 초기합금의 원자배열을 비정질에서 결정질로 변태시키는 단계로써, 상기 열처리를 통해 X에 속하는 원소를 포함하는 나노결정립을 생성시킬 수 있다. 다만, 2단계에서 열처리되는 온도, 승온속도 및/또는 처리시간 등에 따라서 생성되는 결정의 크기가 목적하는 수준 이상으로 성장될 수 있음에 따라서 열처리 조건의 조절이 결정입경 제어에 있어서 매우 중요하다. 특히 본 발명에 따른 연자성 초기합금의 조성은 결정의 크기 성장을 막을 수 있는 방벽의 기능을 담당하는 Nb 등의 원소를 포함하지 않으므로 통상의 열처리 조건으로는 목적하는 수준, 일예로 30㎚ 이하, 바람직하게는 27㎚ 이하가 되도록 나노결정립의 입경제어를 하기 매우 어려울 수 있고, 대량생산이 어려울 수 있다.The second step is a step of transforming the atomic arrangement of the soft magnetic initial alloy from amorphous to crystalline, and through the heat treatment, nanocrystals including elements belonging to X can be produced. However, since the size of crystals generated according to the temperature, temperature-raising rate, and / or treatment time in the second step can be increased to a desired level or more, the control of the heat treatment conditions is very important in controlling the grain size. In particular, the composition of the soft magnetic initial alloy according to the present invention does not contain elements such as Nb, which function as a barrier to prevent growth of crystal size, so that it can be used at a desired level for ordinary heat treatment conditions, It is very difficult to control the grain size of the nanocrystal to be 27 nm or less, and mass production may be difficult.

구체적으로 상기 열처리는 200 ~ 410℃ 열처리온도, 보다 바람직하게는 280 ~ 410℃의 열처리 온도로 40 ~ 100초간 수행될 수 있는데, 열처리 온도 조건은 조성에 따라서 상이할 수 있으나, 열처리 온도가 200℃ 미만일 경우 나노결정립이 생성되지 않거나 적게 생성될 수 있으며, 이 경우 자기적 특성이 낮은 연자성 합금이 제조될 수 있다. 또한, 만일 상기 열처리 온도가 410℃를 초과할 경우 합금내 생성되는 결정의 입경이 조대화될 수 있으며, 생성되는 결정의 입경분포가 매우 넓어져 입경의 균일성이 저하되고, α-Fe와 FeCo 또는 FeNi 결정 이외에 X에 속하는 원소와 다른 금속간 화합물의 결정이 과도하게 생성되어 α-Fe와 FeCo 또는 FeNi 결정의 함량이 적어지며, 생성된 결정이 균일한 나노결정질인 연자성 합금을 수득할 수 없을 수 있다.Specifically, the heat treatment may be performed at a heat treatment temperature of 200 to 410 ° C, more preferably, a heat treatment temperature of 280 to 410 ° C for 40 to 100 seconds. The heat treatment temperature may vary depending on the composition, , Nanocrystalline grains may not be produced or may be generated in a small amount. In this case, a soft magnetic alloy having a low magnetic property may be produced. If the annealing temperature is higher than 410 ° C, the grain size of crystals produced in the alloy can be increased and the grain size distribution of the produced crystals becomes very wide to decrease the uniformity of the grain size. Or the FeNi crystal, an excessive amount of crystals of an element belonging to X and an intermetallic compound other than X is excessively generated and the content of? -Fe and FeCo or FeNi crystals is decreased, and the resultant crystal is a uniform nanocrystalline soft magnetic alloy It may be absent.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 열처리온도까지의 승온속도도 생성되는 나노결정립의 입경제어에 큰 영향을 미치며, 일예로 상온에서 열처리온도까지의 승온속도는 90℃/min 이하, 보다 바람직하게는 28 ~ 80℃/min 이하일 수 있다. 통상적으로 비정질 합금에서 결정질 합금으로 변태시키기 위한 열처리 공정에서의 승온속도는 고속승온, 일예로 100℃/min이상일 경우에 작고 균일한 입경의 결정을 수득하기에 유리하다고 알려져 있으나, 본 발명에 따른 연자성 합금의 경우 통상적인 경향과는 다르게 90 ℃/min 이하의 승온속도로 천천히 승온시킨 후 목적하는 열처리 온도에서 열처리를 수행해야만 생성되는 결정의 입경이 평균입경에 가깝도록 균일하게 생성되기 유리할 수 있다. 만일 열처리 시 온도까지의 승온속도가 90℃/min를 초과할 경우 생성되는 결정의 입도분포를 목적하는 수준으로 제어하지 못할 수 있는 문제점이 있다. 다만, 승온속도가 너무 낮을 경우 열처리 공정에 소요되는 시간이 장기화되며, 결정 생성 및 성장의 시간이 길어짐에 따라 결정이 조대화될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the rate of temperature rise up to the heat treatment temperature also greatly influences the grain size control of the produced nanocrystalline grains. For example, the rate of temperature increase from room temperature to the heat treatment temperature is 90 ° C / min or less And preferably 28 to 80 ° C / min or less. It is generally known that the rate of temperature rise in a heat treatment process for transforming an amorphous alloy to a crystalline alloy is advantageous in obtaining a crystal having a small and uniform particle size at a high temperature elevation, for example, 100 ° C / min or more. The magnetic alloy may be advantageously produced uniformly in such a manner that the grain size of the produced crystal is close to the average grain size unless the temperature is slowly raised at a heating rate of 90 DEG C / min or less and then the annealing is performed at the desired annealing temperature . If the heating rate up to the temperature during the heat treatment exceeds 90 ° C / min, the particle size distribution of crystals produced may not be controlled to a desired level. However, when the heating rate is too low, the time required for the heat treatment process is prolonged, and crystals may be coarsened as the time for crystal formation and growth is prolonged.

한편, 고속승온에 대해 좀 더 설명하면, 승온속도가 높을 경우 균일한 입경의 결정생성에 도움이 될 수 있으나, 본 발명에 따른 연자성 합금은 조성에 Si원소 등 균일한 나노결정립 생성에 도움을 주는 원소나 결정성장의 방벽역할을 수행하는 Nb원소 등을 포함하고 있지 않아서 입경제어가 매우 용이하지 않을 수 있다. 이에 따라서 고온승온에 비해 90℃/min이하의 승온이 바람직할 수 있고, 이를 통해 적정한 함량으로 X에 속하는 원소와 C간 화합물이 생성 및 -Fe와 FeCo 또는 FeNi 결정의 결정크기를 제어함에 따라서 목적하는 균일한 입경의 -Fe와 FeCo 또는 FeNi 결정을 제조하는데 유리하다. 또한, 저온승온을 함에 따라서 대량생산에 보다 적합할 수 있고, 제조원가 절감에 이득이 있다. Meanwhile, when the temperature is raised to a high temperature, the soft magnetic alloy according to the present invention can contribute to the formation of uniform nano-grains such as Si elements in the composition. The grain size control may not be very easy because it does not contain Nb elements that act as barriers of elements or crystal growth. Accordingly, it may be preferable to raise the temperature to 90 [deg.] C / min or less as compared with the elevated temperature, and by controlling the crystal size of Fe and FeCo or FeNi crystals, -Fe and FeCo or FeNi crystals having a uniform particle size. In addition, as the temperature is raised at a low temperature, it can be more suitable for mass production, and the manufacturing cost is advantageously reduced.

또한, 상기 2단계에서 열처리온도로 유지된 상태에서 열처리되는 시간은 40 내지 100초 동안 수행될 수 있다. 상기 열처리 시간은 수행되는 열처리 온도에 따라 변경될 수 있으나, 만일 40초 미만으로 열처리될 경우 목적하는 수준으로 결정질로의 변태가 이루어지지 않을 수 있고, 만일 100초를 초과하여 열처리될 경우 생성되는 결정의 입경이 조대화 되는 문제가 있다.In addition, the heat treatment time in the state where the heat treatment temperature is maintained at the second step may be 40 to 100 seconds. The heat treatment time may be varied depending on the heat treatment temperature to be performed. However, if the heat treatment is performed for less than 40 seconds, the transformation into the crystalline state may not be achieved to the desired level. If the heat treatment is performed for more than 100 seconds, There is a problem that the particle size of the particles is coarsened.

한편, 상기 2단계는 열 이외에 압력 및/또는 자장을 더 부가하여 수행될 수도 있다. 이와 같은 부가적인 처리를 통해 특정 일방향으로의 자기적 이방성을 갖는 결정을 생성하도록 할 수 있다. 이때 가해지는 압력 또는 자장의 정도는 목적하는 물성의 정도에 따라 달라질 수 있어서 본 발명에서는 이를 특별히 한정하지 않으며, 공지된 조건을 채용하여 수행해도 무방하다. Meanwhile, the second step may be performed by adding a pressure and / or a magnetic field in addition to the heat. Through such additional processing, a crystal having magnetic anisotropy in a specific direction can be generated. The degree of the applied pressure or magnetic field may vary depending on the degree of desired physical properties, so that the present invention is not particularly limited thereto and may be carried out by employing known conditions.

상술한 본 발명의 일실시예에 따른 Fe계 연자성 합금은 권자심, 적층자심, 압분자심 등의 자심으로 구현되거나 전자파 차폐부재로 구현될 수 있다. The Fe-based soft magnetic alloy according to one embodiment of the present invention may be implemented as a magnetic core such as a lobed core, a laminated core, and a pressure-sensitive core, or may be implemented as an electromagnetic wave shielding member.

또한, 상기 자심은 자기코어 기능의 수행을 위해 자심의 외부에 권회되는 코일과 함께 코일부품으로 구현될 수 있고, 상기 코일부품은 레이져, 트랜스, 인덕터, 모터나 발전기 등의 부품으로 응용될 수 있다.In addition, the magnetic core may be implemented as a coil part together with a coil wound on the outside of the magnetic core to perform a magnetic core function, and the coil part may be applied to components such as a laser, a transformer, an inductor, a motor, .

하기의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하지만, 하기 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention will now be described more specifically with reference to the following examples. However, the following examples should not be construed as limiting the scope of the present invention, and should be construed to facilitate understanding of the present invention.

<실시예 1>&Lt; Example 1 >

실험식 (Fe80Co20)85. 3B13C1Cu0 .7로 표시되는 모합금이 제조되도록 Fe, Co, B, C 및 Cu의 원료를 칭량 후 아크 용해법을 이용하여 모합금을 제조하였다. 이후 제조된 모합금을 용융시킨 뒤 Ar 분위기에서 60m/s의 속도로 멜트스피닝을 통해 106 K/sec의 속도로 급속냉각 시켜 두께 약 20㎛, 폭이 약 2㎜ 리본 형상의 연자성 초기합금을 제조하였다. The raw materials of Fe, Co, B, C and Cu were weighed so as to produce the parent alloy represented by the empirical formula (Fe 80 Co 20 ) 85. 3 B 13 C 1 Cu 0 .7 and then the parent alloy was produced by arc melting . Then, the parent alloy was melted and rapidly cooled at a speed of 10 6 K / sec through melt spinning at a rate of 60 m / s in an Ar atmosphere to form a soft magnetic initial alloy having a thickness of about 20 μm and a width of about 2 mm .

이후 제조된 연자성 초기합금에 대하여 상온에서 80℃/min의 승온속도로 열처리하여 350℃에서 1분간 열처리를 통해 하기 표 1과 같은 연자성 합금을 제조하였다. The resulting soft magnetic initial alloy was heat-treated at a temperature elevation rate of 80 ° C / min at room temperature and then heat-treated at 350 ° C for 1 minute to produce a soft magnetic alloy as shown in Table 1 below.

<실시예 2 ~ 47>&Lt; Examples 2 to 47 >

실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하되, 실험식의 조성을 하기 표 1 내지 표 5와 같이 변경하여 하기 표 1 내지 표 5와 같은 연자성 초기합금 및 연자성 합금을 제조하였다.And the composition of the empirical formula was changed as shown in Tables 1 to 5 to prepare soft magnetic initial alloys and soft magnetic alloys as shown in Tables 1 to 5 below.

<비교예 1 ~ 10>&Lt; Comparative Examples 1 to 10 &

실시예1과 동일하게 실시하여 제조하되, 실험식의 조성을 하기 표 6과 같이 변경하여 하기 표 6과 같은 연자성 초기합금 및 연자성 합금을 제조하였다.And the composition of the empirical formula was changed as shown in Table 6 below to prepare soft magnetic initial alloys and soft magnetic alloys as shown in Table 6 below.

<실험예1><Experimental Example 1>

실시예1 내지 실시예47에서 제조된 초기합금 및 열처리된 후 합금의 조성에 대하여, X의 함량에 따라서 하기 수학식 1 및 수학식 2 또는 수학식 3 및 수학식 4를 계산하여 그 수치를 하기 표 1 내지 5에 기재하였다.With respect to the composition of the initial alloy and the post-annealed alloy prepared in Examples 1 to 47, the following expressions (1) and (2) or (3) and (4) were calculated according to the content of X, Are shown in Tables 1 to 5.

(1) 실험식에서 a는 82 내지 86at%일 때, 수학식 1 및 수학식 2(1) In the empirical formula, when a is from 82 to 86 atomic%, Equations 1 and 2

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112017002163116-pat00011
Figure 112017002163116-pat00011

[수학식 2]&Quot; (2) &quot;

Figure 112017002163116-pat00012
Figure 112017002163116-pat00012

(2) 실험식에서 a는 78.5 내지 82.0at% 미만일 때, 수학식 3 및 수학식 4(2) In the empirical formula, when a is less than 78.5 to 82.0 at%, equations (3) and

[수학식 3]&Quot; (3) &quot;

Figure 112017002163116-pat00013
Figure 112017002163116-pat00013

[수학식 4]&Quot; (4) &quot;

Figure 112017002163116-pat00014
Figure 112017002163116-pat00014

<실험예2><Experimental Example 2>

실시예1 내지 실시예47과 비교예1 내지 비교예10에서 제조된 초기합금 및 열처리된 후 합금에 대하여 하기의 물성을 각각 평가하여 하기 표 1 내지 표 6에 나타내었다.The following properties were evaluated for the initial alloys and the heat-treated alloys prepared in Examples 1 to 47 and Comparative Examples 1 to 10, respectively, and are shown in Tables 1 to 6 below.

1. 결정구조 분석1. Crystal structure analysis

제조된 초기합금 및 열처리된 후 합금에 대한 결정상과 생성된 결정의 평균입경 및 결정화된 면적값을 확인하기 위하여 XRD 패턴 및 TEM을 분석하였다.The XRD pattern and TEM were analyzed to determine the average grain size and the crystallized area value of the crystalline phase and the generated crystal for the prepared initial alloy and the alloy after the heat treatment.

분석된 결과 중 실시예1, 실시예37, 실시예38 및 실시예39에 대한 초기 합금의 XRD 패턴을 도 1a 내지 도 1d에 나타내었고, 이들 실시예에서 열처리된 연자성 합금의 XRD 패턴을 도 2a 내지 도 2d에 나타내었다. Among the analyzed results, the XRD patterns of the initial alloys for Examples 1, 37, 38 and 39 are shown in Figs. 1A to 1D. In these Examples, the XRD patterns of the heat- 2a to 2d.

또한, 실시예42, 실시예43, 실시예46 및 실시예47에 대한 초기합금의 XRD 패턴을 도 3a 내지 도 3d에 나타내었다. 또한, 실시예42, 실시예43 및 실시예46에서 열처리된 연자성 합금의 XRD 패턴을 도 4a 내지 도 4c에 나타내었다. The XRD patterns of the initial alloys for Examples 42, 43, 46 and 47 are shown in Figs. 3a to 3d. The XRD patterns of the soft magnetic alloys heat-treated in Examples 42, 43 and 46 are shown in Figs. 4A to 4C.

이때, 결정화된 면적값은 하기의 관계식 1로 계산하였다.At this time, the crystallized area value was calculated by the following relational expression 1.

[관계식1][Relation 1]

Figure 112017002163116-pat00015
Figure 112017002163116-pat00015

또한, 평균입경은 하기 관계식 2와 같은 셰러공식(Scherrer formular)을 통해 도출하였다.The average particle diameter was derived from the Scherrer formula as shown in the following equation (2).

[관계식 2][Relation 2]

Figure 112017002163116-pat00016
Figure 112017002163116-pat00016

여기서, D는 결정의 평균입경, β는 최대세기를 갖는 피크의 반치폭, θ는 최대세기의 피크를 갖는 각도를 의미한다.Where D is the average grain diameter of the crystal,? Is the half width of the peak having the maximum intensity, and? Is the angle having the peak of the maximum intensity.

도 1a 내지 도 1d를 통해 확인할 수 있듯이, 실시예1, 실시예37, 실시예38 및 실시예39는 비정질의 초기합금이 구현된 것을 확인할 수 있다. As can be seen from FIGS. 1A to 1D, it can be seen that Embodiments 1, 37, 38 and 39 implement an amorphous initial alloy.

또한, 도 3a 내지 도 3d를 통해 확인할 수 있듯이, 실시예42, 실시예43, 실시예46 및 실시예47에서 실시예47은 결정질과 비정질이 혼재된 초기합금이 제조된 것을 확인할 수 있다. As can be seen from FIGS. 3A to 3D, in Example 42, Example 43, Example 46, and Example 47, it can be seen that Example 47 is an initial alloy in which crystalline and amorphous materials are mixed.

2. 자기적 물성 평가2. Evaluation of magnetic property

보자력 및 포화자화값을 산출하기 위해 진동시료형 자력계(VSM)를 통해 800k A/m에서 평가하였다. The coercivity and saturation magnetization values were calculated at 800k A / m through a vibrating sample magnetometer (VSM).

이 중, 실시예1, 실시예37, 실시예38 및 실시예39의 초기합금에서 VSM 그래프를 각각 도 5a 내지 도 5d에 나타내었고, 이들의 열처리 후 연자성 합금에 대한 VSM 그래프를 각각 도 6a 내지 6d에 나타내었다. VSM graphs of the initial alloys of Examples 1, 37, 38 and 39 are shown in Figs. 5A to 5D, respectively. The VSM graphs of the soft magnetic alloys after the heat treatment are shown in Figs. 6A To 6d.

또한, 실시예42, 실시예43, 실시예46 및 실시예47의 초기합금에서 VSM 그래프를 각각 도 7a 내지 도 7d에 나타내었고, 이들 실시예들의 열처리 후 연자성 합금에 대한 VSM 그래프를 각각 도 8a 내지 8d에 나타내었다.The VSM graphs of the initial alloys of Examples 42, 43, 46 and 47 are shown in FIGS. 7a to 7d, respectively. The VSM graphs of the soft magnetic alloys after the heat treatment of these Examples are shown in the graphs 8a to 8d.

X가 Fe과 Co를 포함한 도 5a 내지 도 5d의 초기합금에서의 VSM 결과를 통해, 열처리 전인 초기합금에서도 포화자속밀도가 1.8T(도 5d) ~ 1.923T(도 5b) 인 우수한 자기적 특성을 발현하는 합금이 구현된 것을 확인할 수 있다. The VSM results of the initial alloys of FIGS. 5A to 5D with X containing Fe and Co indicate that the initial magnetic alloy before the heat treatment had excellent magnetic properties with a saturation magnetic flux density of 1.8T (FIG. 5D) to 1.923T (FIG. 5B) It is possible to confirm that an alloy which exhibits a high melting point is realized.

또한, 이들이 열처리된 합금에서의 도 6a 내지 도 6d의 VSM 결과를 통해, 열처리를 통해 포화자속밀도가 1.869T(도 6d) ~ 2.009T(도 6a)으로써, 초기합금 보다 향상된 자기적 특성을 발현하는 합금이 구현된 것을 확인할 수 있다. Also, through the VSM results of the alloys in which they were heat-treated, the results of the VSM of the alloys exhibit improved magnetic properties over the initial alloys, with a saturation magnetic flux density of 1.869T (FIG. 6d) to 2.009T (FIG. 6a) And the like.

또한, X가 Fe과 Ni을 포함한 도 7a 내지 도 7d의 초기합금에서의 VSM 결과를 통해, Fe과 Ni의 함량(at%) 비가 90:10 및 80:20인 실시예42, 실시예43의 경우 열처리 전인 초기합금에서도 포화자속밀도가 1.740T(도 7a) 및 1.734T(도 7b)이나 실시예46 및 실시예47의 경우 니켈의 함량이 과도하여 열처리 전인 초기합금에서 포화자속밀도가 1.489T(도 7c) 및 1.255T(도 7d)로 저하된 것을 확인할 수 있다. 또한, 열처리 후에도 실시예42, 실시예43의 경우 포화자속밀도가 각각 1.829T(도 8a), 1.753T(도 8b)로 포화자속밀도가 향상되었으나, 실시예 46의 경우 포화자속밀도가 1.416T(도 8c)로 오히려 초기합금보다 저하된 것을 확인할 수 있다.Further, the results of VSM in the initial alloys of Figs. 7A to 7D, in which X is Fe and Ni, show that in Example 42 and Example 43 in which the content (at%) ratio of Fe and Ni is 90:10 and 80:20 7A) and 1.734T (FIG. 7B) in the initial alloys before the heat treatment, but the nickel content in the case of Examples 46 and 47 was excessive, and the saturation magnetic flux density in the initial alloy before heat treatment was 1.489T (Fig. 7C) and 1.255T (Fig. 7D). The saturated magnetic flux density was improved to 1.829T (FIG. 8A) and 1.753T (FIG. 8B) in Examples 42 and 43, respectively, after the heat treatment, but in Example 46, the saturation magnetic flux density was 1.416T (FIG. 8c), which is lower than that of the initial alloy.

실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 실시예6Example 6 실시예7Example 7 실시예8Example 8 실시예9Example 9 실시예10Example 10 초기합금Initial alloy 실험식
XaBbCcCud
Empirical formula
X a B b C c Cu d
m/n
(FemCon)
m / n
(Fe m Co n )
80/2080/20
a(at%)a (at%) 85.385.3 85.385.3 85.385.3 85.385.3 85.385.3 79.379.3 79.379.3 79.379.3 79.379.3 79.379.3 b(at%)b (at%) 1313 1212 1111 1010 99 1414 1212 1010 88 6.676.67 c(at%)c (at%) 1One 22 33 44 55 66 88 1010 1212 13.3313.33 d(at%)d (at%) 0.70.7 0.70.7 0.70.7 0.70.7 0.70.7 0.70.7 0.70.7 0.70.7 0.70.7 0.70.7 b+c
(at%)
b + c
(at%)
1414 1414 1414 1414 1414 2020 2020 2020 2020 2020
수학식1Equation 1 1313 4.244.24 2.122.12 1.251.25 0.800.80 -- -- -- -- -- 수학식2Equation 2 3.323.32 3.323.32 3.323.32 3.323.32 3.323.32 -- -- -- -- -- 수학식3Equation 3 -- -- -- -- -- 4.764.76 2.652.65 1.851.85 0.960.96 0.680.68 수학식4Equation 4 -- -- -- -- -- 10.6410.64 10.6410.64 10.6410.64 10.6410.64 10.6410.64 결정상Crystalline phase 비정질Amorphous 비정질Amorphous 비정질Amorphous 비정질Amorphous 비정질Amorphous 비정질Amorphous 비정질Amorphous 비정질Amorphous 비정질Amorphous 비정질Amorphous Bs(T)Bs (T) 1.9231.923 1.9241.924 1.9191.919 1.9201.920 1.9041.904 1.7011.701 1.7131.713 1.7211.721 1.7081.708 1.7141.714 Hc(A/m)Hc (A / m) 146.3146.3 135.2135.2 132.3132.3 142.5142.5 137.4137.4 122.6122.6 126.8126.8 131.8131.8 129.4129.4 127.8127.8 열처리온도(℃)/열처리시간(초)/승온속도(℃/m)Heat treatment temperature (° C) / Heat treatment time (sec) / Heating rate (° C / m) 300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
열처리 후 합금Alloy after heat treatment 결정상Crystalline phase 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 결정 평균입경(㎚)Crystal average particle diameter (nm) 26.326.3 26.426.4 25.725.7 26.126.1 26.026.0 24.324.3 23.723.7 23.223.2 24.124.1 24.024.0 결정화 면적값(%)Crystallization area value (%) 59.459.4 60.460.4 59.859.8 61.261.2 60.260.2 62.362.3 62.462.4 61.961.9 62.062.0 62.262.2 Bs(T)Bs (T) 1.9921.992 2.0022.002 1.9721.972 1.9891.989 2.0142.014 1.8941.894 1.8821.882 1.9011.901 1.9041.904 1.9101.910 Hc(A/m)Hc (A / m) 83.183.1 85.285.2 84.784.7 85.085.0 84.784.7 82.482.4 82.982.9 82.582.5 82.482.4 82.682.6

실시예11Example 11 실시예12Example 12 실시예13Example 13 실시예14Example 14 실시예15Example 15 실시예16Example 16 실시예17Example 17 실시예18Example 18 실시예19Example 19 실시예20Example 20 \초기합금\ Initial Alloy 실험식
XaBbCcCud
Empirical formula
X a B b C c Cu d
m/n
(FemCon)
m / n
(Fe m Co n )
80/2080/20
a(at%)a (at%) 85.185.1 85.685.6 82.582.5 84.584.5 85.885.8 83.383.3 82.382.3 82.5182.51 82.0182.01 82.282.2 b(at%)b (at%) 7.17.1 6.66.6 99 88 88 1010 16.016.0 1616 1616 16.616.6 c(at%)c (at%) 7.17.1 7.17.1 88 77 5.55.5 66 1.01.0 0.990.99 0.990.99 0.70.7 d(at%)d (at%) 0.70.7 0.70.7 0.50.5 0.50.5 0.70.7 0.70.7 1.01.0 0.50.5 1.01.0 0.50.5 b+c
(at%)
b + c
(at%)
14.214.2 13.713.7 1717 1515 13.513.5 1616 1717 16.9916.99 16.9916.99 17.317.3
수학식1Equation 1 0.3750.375 0.3490.349 0.3970.397 0.4310.431 0.620.62 0.680.68 16.016.0 16.2416.24 16.2416.24 28.3428.34 수학식2Equation 2 3.323.32 3.333.33 3.583.58 3.613.61 3.323.32 3.303.30 3.293.29 3.583.58 3.003.00 3.583.58 수학식3Equation 3 -- -- -- -- -- -- 수학식4Equation 4 -- -- -- -- -- -- 결정상Crystalline phase 결정+비정질Crystal + amorphous 결정+비정질Crystal + amorphous 비정질Amorphous 비정질Amorphous 비정질Amorphous 비정질Amorphous 비정질Amorphous 비정질Amorphous 비정질Amorphous 비정질Amorphous Bs(T)Bs (T) 2.0472.047 2.0542.054 1.8691.869 1.8941.894 1.9211.921 1.8951.895 1.8871.887 1.8641.864 1.8621.862 1.8481.848 Hc(A/m)Hc (A / m) 225.1225.1 226.3226.3 146.3146.3 164.2164.2 130.1130.1 170.6170.6 154.2154.2 143.2143.2 144.4144.4 114.2114.2 열처리온도(℃)/열처리시간(초)/승온속도(℃/m)Heat treatment temperature (° C) / Heat treatment time (sec) / Heating rate (° C / m) 300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
열처리 후 합금Alloy after heat treatment 결정상Crystalline phase 결정질Crystalline 결정질Crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 결정 평균입경(㎚)Crystal average particle diameter (nm) 28.628.6 29.429.4 25.225.2 25.525.5 24.924.9 24.224.2 24.024.0 24.124.1 23.923.9 24.124.1 결정화면적값(%)Crystallization area value (%) 60.260.2 61.161.1 60.560.5 62.062.0 61.761.7 59.959.9 60.460.4 60.160.1 60.960.9 62.262.2 Bs(T)Bs (T) 2.122.12 2.122.12 1.921.92 1.941.94 2.082.08 1.931.93 1.911.91 1.921.92 1.911.91 1.921.92 Hc(A/m)Hc (A / m) 524.3524.3 562.2562.2 347.5347.5 327.1327.1 317.2317.2 268.2268.2 255.2255.2 300.1300.1 294.2294.2 299.3299.3

실시예21Example 21 실시예22Example 22 실시예23Example 23 실시예24Example 24 실시예25Example 25 실시예26Example 26 실시예27Example 27 실시예28Example 28 실시예29Example 29 실시예30Example 30 초기합금Initial alloy 실험식
XaBbCcCud
Empirical formula
X a B b C c Cu d
m/n
(FemCon)
m / n
(Fe m Co n )
80/2080/20
a(at%)a (at%) 82.082.0 83.883.8 82.982.9 85.5185.51 78.778.7 78.678.6 78.578.5 79.079.0 78.5178.51 81.981.9 b(at%)b (at%) 16.816.8 1414 1313 1313 6.86.8 77 7.87.8 88 20.320.3 17.117.1 c(at%)c (at%) 0.70.7 1One 33 0.990.99 1414 13.913.9 13.213.2 12.512.5 0.690.69 0.50.5 d(at%)d (at%) 0.50.5 1.21.2 1.11.1 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 b+c
(at%)
b + c
(at%)
17.517.5 1515 1616 13.9913.99 20.820.8 20.920.9 2121 20.520.5 20.9920.99 17.617.6
수학식1Equation 1 28.6928.69 1414 2.502.50 13.1913.19 -- -- -- -- -- -- 수학식2Equation 2 3.583.58 2.892.89 2.942.94 3.623.62 -- -- -- -- -- -- 수학식3Equation 3 -- -- -- -- 0.650.65 0.6750.675 0.8130.813 0.9050.905 177.09177.09 241.83241.83 수학식4Equation 4 -- -- -- -- 12.5512.55 12.5412.54 12.5312.53 12.5712.57 12.5312.53 12.7912.79 결정상Crystalline phase 비정질Amorphous 비정질Amorphous 비정질Amorphous 비정질Amorphous 비정질Amorphous 비정질Amorphous 비정질Amorphous 비정질Amorphous 비정질Amorphous 비정질Amorphous Bs(T)Bs (T) 1.8941.894 1.9071.907 1.9021.902 1.9271.927 1.7091.709 1.7041.704 1.7041.704 1.7141.714 1.7071.707 1.8441.844 Hc(A/m)Hc (A / m) 127.6127.6 119.2119.2 121.3121.3 127.4127.4 117.6117.6 118.0118.0 117.5117.5 119.4119.4 120.7120.7 121.9121.9 열처리온도(℃)/열처리시간(초)/승온속도(℃/m)Heat treatment temperature (° C) / Heat treatment time (sec) / Heating rate (° C / m) 300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
열처리 후 합금Alloy after heat treatment 결정상Crystalline phase 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 결정 평균입경(㎚)Crystal average particle diameter (nm) 29.229.2 23.323.3 23.623.6 24.424.4 24.324.3 24.424.4 24.424.4 24.224.2 24.124.1 24.824.8 결정화면적값(%)Crystallization area value (%) 62.462.4 61.561.5 63.363.3 67.767.7 59.259.2 60.660.6 62.262.2 61.161.1 64.264.2 66.366.3 Bs(T)Bs (T) 2.0122.012 2.0742.074 2.0682.068 2.1222.122 1.8421.842 1.8401.840 1.8401.840 1.8571.857 1.8411.841 1.9681.968 Hc(A/m)Hc (A / m) 343.1343.1 193.5193.5 134.3134.3 142.1142.1 140.9140.9 125.3125.3 126.7126.7 124.1124.1 125.5125.5 155.8155.8

실시예31Example 31 실시예32Example 32 실시예33Example 33 실시예34Example 34 실시예35Example 35 실시예36Example 36 실시예37Example 37 실시예38Example 38 실시예39Example 39 실시예40Example 40 초기합금Initial alloy 실험식
XaBbCcCud
Empirical formula
X a B b C c Cu d
m/n
(FemCon)
m / n
(Fe m Co n )
80/2080/20 97/
3
97 /
3
94/
6
94 /
6
90/
10
90 /
10
65/
35
65 /
35
50/
50
50 /
50
48/
52
48 /
52
a(at%)a (at%) 81.981.9 78.578.5 78.578.5 81.981.9 85.385.3 85.385.3 85.385.3 85.385.3 85.385.3 85.385.3 b(at%)b (at%) 88 7.47.4 19.419.4 1616 1313 1313 1313 1313 1313 1313 c(at%)c (at%) 8.98.9 1313 1One 1.61.6 1One 1One 1One 1One 1One 1One d(at%)d (at%) 1.21.2 1.11.1 1.11.1 0.50.5 0.70.7 0.70.7 0.70.7 0.70.7 0.70.7 0.70.7 b+c
(at%)
b + c
(at%)
20.420.4 20.420.4 20.420.4 17.617.6 1414 1414 1414 1414 1414 1414
수학식1Equation 1 -- -- -- -- 1313 1313 1313 1313 1313 1313 수학식2Equation 2 -- -- -- -- 3.323.32 3.323.32 3.323.32 3.323.32 3.323.32 3.323.32 수학식3Equation 3 1.511.51 0.790.79 9797 39.539.5 -- -- -- -- -- -- 수학식4Equation 4 8.268.26 8.458.45 8.458.45 12.7912.79 -- -- -- -- -- -- 결정상Crystalline phase 비정질Amorphous 비정질Amorphous 비정질Amorphous 비정질Amorphous 비정질Amorphous 비정질Amorphous 비정질Amorphous 비정질Amorphous 비정질Amorphous 비정질Amorphous Bs(T)Bs (T) 1.8421.842 1.8111.811 1.7921.792 1.8321.832 1.9011.901 1.8931.893 1.8711.871 1.8681.868 1.8001.800 1.7981.798 Hc(A/m)Hc (A / m) 62.162.1 64.264.2 64.364.3 68.268.2 72.672.6 80.680.6 83.083.0 64.264.2 66.766.7 76.276.2 열처리온도(℃)/열처리시간(초)/승온속도(℃/m)Heat treatment temperature (° C) / Heat treatment time (sec) / Heating rate (° C / m) 300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
열처리 후 합금Alloy after heat treatment 결정상Crystalline phase 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 결정 평균입경(㎚)Crystal average particle diameter (nm) 21.821.8 22.022.0 21.121.1 20.920.9 21.321.3 22.322.3 20.820.8 22.422.4 28.728.7 29.129.1 결정화면적값(%)Crystallization area value (%) 64.264.2 68.468.4 67.267.2 70.170.1 72.272.2 71.171.1 68.868.8 73.473.4 67.967.9 68.068.0 Bs(T)Bs (T) 1.9421.942 1.8921.892 1.8841.884 1.9211.921 2.0172.017 2.0132.013 2.0092.009 1.9591.959 1.8691.869 1.8571.857 Hc(A/m)Hc (A / m) 139.3139.3 102.6102.6 97.297.2 87.387.3 139.7139.7 104.2104.2 83.283.2 90.5
90.5
284.3284.3 388.6388.6

실시예41Example 41 실시예42Example 42 실시예43Example 43 실시예44Example 44 실시예45Example 45 실시예46Example 46 실시예47Example 47 초기합금Initial alloy 실험식
XaBbCcCud
Empirical formula
X a B b C c Cu d
p/q
(FepNiq)
p / q
(Fe p Ni q )
98/
2
98 /
2
90/
10
90 /
10
80/
20
80 /
20
76/
24
76 /
24
71/
29
71 /
29
65/
35
65 /
35
50/
50
50 /
50
a(at%)a (at%) 85.385.3 85.385.3 85.385.3 85.385.3 85.385.3 85.385.3 85.385.3 b(at%)b (at%) 1313 1313 1313 1313 1313 1313 1313 c(at%)c (at%) 1One 1One 1One 1One 1One 1One 1One d(at%)d (at%) 0.70.7 0.70.7 0.70.7 0.70.7 0.70.7 0.70.7 0.70.7 b+c
(at%)
b + c
(at%)
1414 1414 1414 1414 1414 1414 1414
수학식1Equation 1 1313 1313 1313 1313 1313 1313 1313 수학식2Equation 2 3.323.32 3.323.32 3.323.32 3.323.32 3.323.32 3.323.32 3.323.32 수학식3Equation 3 -- -- -- -- -- -- -- 수학식4Equation 4 -- -- -- -- -- -- -- 결정상Crystalline phase 비정질Amorphous 비정질Amorphous 비정질Amorphous 비정질Amorphous 비정질Amorphous 비정질Amorphous 비정질+결정Amorphous + crystal Bs(T)Bs (T) 1.6921.692 1.7401.740 1.7431.743 1.6241.624 1.5551.555 1.4891.489 1.2551.255 Hc(A/m)Hc (A / m) 42.242.2 41.241.2 43.243.2 45.645.6 48.248.2 56.256.2 53.153.1 열처리온도(℃)/열처리시간(초)/승온속도(℃/m)Heat treatment temperature (° C) / Heat treatment time (sec) / Heating rate (° C / m) 300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
열처리 후 합금Alloy after heat treatment 결정상Crystalline phase 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 결정 평균입경(㎚)Crystal average particle diameter (nm) 21.221.2 21.421.4 25.525.5 25.725.7 2626 29.229.2 29.429.4 결정화면적값(%)Crystallization area value (%) 63.363.3 61.361.3 58.058.0 60.460.4 62.762.7 68.968.9 70.270.2 Bs(T)Bs (T) 1.8171.817 1.8291.829 1.7531.753 1.7071.707 1.6241.624 1.4161.416 1.1891.189 Hc(A/m)Hc (A / m) 77.277.2 79.879.8 64.764.7 65.465.4 70.270.2 170.5170.5 188.2188.2

비교예1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 비교예 4Comparative Example 4 비교예 5Comparative Example 5 비교예 6Comparative Example 6 비교예 7Comparative Example 7 비교예 9Comparative Example 9 비교예
9
Comparative Example
9
비교예
10
Comparative Example
10
초기합금Initial alloy 실험식
XaBbCcCud
Empirical formula
X a B b C c Cu d
m/n
(FemCon)
m / n
(Fe m Co n )
80/
20
80 /
20
80/
20
80 /
20
80/
20
80 /
20
80/
20
80 /
20
80/
20
80 /
20
80/
20
80 /
20
80/
20
80 /
20
80/
20
80 /
20
80/
20
80 /
20
100/0100/0
a(at%)a (at%) 86.386.3 86.386.3 86.086.0 87.387.3 86.286.2 78.278.2 85.685.6 84.484.4 78.578.5 85.385.3 b(at%)b (at%) 11.011.0 12.012.0 10.010.0 1111 8.78.7 15.015.0 9.09.0 99 18.918.9 1313 c(at%)c (at%) 2.02.0 1.01.0 3.03.0 1.01.0 4.64.6 6.36.3 5.05.0 1515 1One 1One d(at%)d (at%) 0.70.7 0.70.7 1.01.0 0.70.7 0.50.5 0.50.5 0.40.4 1.61.6 1.61.6 0.70.7 b+c
(at%)
b + c
(at%)
1313 1313 1313 1212 13.313.3 21.321.3 1414 2424 19.919.9 1414
결정상Crystalline phase 결정질Crystalline 결정질Crystalline 결정질Crystalline 결정질Crystalline 결정질Crystalline 비정질Amorphous 비정질Amorphous 결정질Crystalline 결정질Crystalline 비정질Amorphous 열처리온도(℃)/열처리시간(초)/승온속도(℃/m)Heat treatment temperature (° C) / Heat treatment time (sec) / Heating rate (° C / m) 300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
300/60 /
80
300/60/
80
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80
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300/60/
80
300/60 /
80
열처리 후 합금Alloy after heat treatment 결정상Crystalline phase 결정질Crystalline 결정질Crystalline 결정질Crystalline 결정질Crystalline 결정질Crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 결정질Crystalline 결정질Crystalline 비정질+결정질Amorphous + crystalline 결정 평균입경(㎚)Crystal average particle diameter (nm) 29.329.3 27.127.1 30.630.6 29.429.4 32.432.4 21.221.2 26.826.8 35.235.2 30.330.3 1717 Bs(T)Bs (T) 2.1072.107 2.1182.118 2.1022.102 2.1222.122 2.1722.172 1.6971.697 2.0922.092 2.0822.082 1.8891.889 1.871.87 Hc(A/m)Hc (A / m) 442.1442.1 392.4392.4 471.6471.6 452.3452.3 501.2501.2 67.267.2 135.7135.7 543.2543.2 482.6482.6 64.2764.27

표 1 내지 표 6을 통하여, 실시예에 따른 연자성 합금이 비교예에 따른 연자성 합금에 비해 높은 포화자속밀도 및/또는 낮은 보자력을 발현함에 따라서 자기적 물성이 우수한 것을 확인할 수 있다. It can be seen from Tables 1 to 6 that the soft magnetic alloy according to the embodiments exhibits a higher magnetic flux density and / or a lower coercive force than the soft magnetic alloy according to the comparative example, and thus has excellent magnetic properties.

또한, 실험식에서 a가 82 내지 86at%에 속하는 실시예 11 내지 실시예 24를 살펴보면, 실시예 11 및 실시예 12의 경우 수학식 1의 값이 0.38 미만임에 따라서 초기합금에서 결정이 생성되었으며, 이로 인해 수학식 1을 만족하는 실시예 13 내지 실시예 20에 대비하여 보자력이 높아진 것을 확인할 수 있고, 특히 열처리 후 보자력이 현저히 증가한 것을 알 수 있다. 더불어 생성된 결정의 입경도 30㎚를 초과하여 조대해진 것을 확인할 수 있다. 또한, 수학식 1의 값이 28.5를 초과하는 실시예 21의 경우 초기합금에는 비정질의 합금이 구현되었으나, 열처리 후 보자력이 현저히 증가한 것을 확인할 수 있다. 이는 합금내 B의 함량이 과도할 시 입경제어가 용이하지 않음을 알 수 있다.In Examples 11 to 24 in which the value of a was in the range of 82 to 86 at% in the empirical formula, crystals were formed in the initial alloy due to the value of Equation 1 being less than 0.38 in Examples 11 and 12, As a result, it can be seen that the coercive force is increased in comparison with Examples 13 to 20, which satisfy Equation (1), and it can be seen that the coercive force is remarkably increased especially after the heat treatment. In addition, it can be confirmed that the grain size of the crystals produced is more than 30 nm and becomes coarse. In the case of Example 21 in which the value of Equation 1 exceeds 28.5, an amorphous alloy was realized in the initial alloy, but it can be confirmed that the coercive force after the heat treatment is remarkably increased. It can be seen that the grain size control is not easy when the content of B in the alloy is excessive.

또한, 수학식 2의 값이 2.92 미만인 실시예 22의 경우 실시예 23에 대비하여 보자력이 커서 자기손실이 증가할 것을 예상할 수 있다. In the case of Example 22 in which the value of Equation (2) is less than 2.92, it can be expected that the coercive force is large and the magnetic loss increases as compared with Example 23. [

또한, 실험식에서 a가 78.5 내지 82.0at% 미만에 속하는 실시예 25 내지 실시예 34를 살펴보면, 수학식 3의 값이 0.67 미만인 실시예 25의 경우 실시예 26에 대비하여 보자력이 큰 것을 확인할 수 있다.In Examples 25 to 34 in which the value of a is less than 78.5 to 82.0 at% in the empirical formula, it can be seen that the coercive force of Example 25 having a value of less than 0.67 is larger than that of Example 26 .

또한, 수학식 4의 값이 8.3 미만인 실시예 31의 경우 실시예 32 내지 34에 대비하여 초기합금에서 결정이 생성되었고, 열처리 후 보자력이 현저히 큰 것을 확인할 수 있다.In the case of Example 31 in which the value of the formula (4) was less than 8.3, crystals were generated in the initial alloy as compared with Examples 32 to 34, and it was confirmed that the coercive force was remarkably large after the heat treatment.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

Claims (20)

실험식 XaBbCcCud 로 표시되며, 상기 실험식에서 X는 Fe와 Co 및 Ni 중 1종 이상의 원소를 포함하고, a, b, c 및 d는 합금내 해당 원소의 at%(atomic percent)로서 하기의 조건(1) 또는 조건(2)를 만족하며, Si를 포함하지 않는 연자성 합금:
*조건 (1)
상기 실험식에서 82≤a≤86, 13.5≤b+c≤17.5, 0.5≤d≤1.5이고, 하기 수학식 1에 따른 값이 0.38 ~ 28.5임,
[수학식 1]
Figure 112018048183489-pat00053

*조건(2)
상기 실험식에서 78.5≤a<82.0, 16.5<b+c≤21, 0.5≤d≤1.5이고, 하기 수학식 3에 따른 값이 0.67 ~ 200임.
[수학식 3]
Figure 112018048183489-pat00054
In the above empirical formula, X represents at least one element selected from the group consisting of Fe, Co, and Ni, and a, b, c, and d are atomic percentages of the corresponding element in the alloy. ) Or the condition (2), and the soft magnetic alloy containing no Si:
* Condition (1)
B + c? 17.5, 0.5? D? 1.5, and a value according to the following equation (1) is 0.38 to 28.5:
[Equation 1]
Figure 112018048183489-pat00053

* Condition (2)
In the empirical formula, 78.5? A <82.0, 16.5 <b + c? 21, 0.5? D? 1.5, and a value according to Equation 3 is 0.67-200.
&Quot; (3) &quot;
Figure 112018048183489-pat00054
제1항에 있어서,
상기 X는 FemCon로 표시되고, m 및 n은 X내 해당원소의 at%(atomic percent)이며, 49≤m≤95, 5≤n≤51인 연자성 합금.
The method according to claim 1,
Wherein X is represented by Fe m Co n , m and n are at% (atomic percent) of the corresponding element in X, and 49? M? 95 and 5? N?
제1항에 있어서,
상기 X는 FepNiq로 표시되고, p 및 q는 X내 해당원소의 at%(atomic percent)이며, 70≤p≤99, 1≤q≤30인 연자성 합금.
The method according to claim 1,
Wherein X is represented by Fe p Ni q , p and q are at% (atomic percent) of the corresponding element in X, and 70? P? 99 and 1? Q?
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 조건 (1)에서 상기 실험식의 a 및 d는 하기 수학식 2에 따른 값이 2.92 내지 3.70인 연자성 합금.
[수학식 2]
Figure 112018048183489-pat00018
The method according to claim 1,
In the above condition (1), a and d of the empirical formula are values of 2.92 to 3.70 according to the following formula (2).
&Quot; (2) &quot;
Figure 112018048183489-pat00018
제1항에 있어서,
상기 수학식 1에 따른 값은 0.65 내지 16.1인 연자성 합금.
The method according to claim 1,
Wherein the value according to Equation (1) is 0.65 to 16.1.
제1항에 있어서,
상기 조건 (1)에서 상기 실험식의 c는 1.0 내지 4.0at%인 연자성 합금.
The method according to claim 1,
In the above condition (1), c of the empirical formula is 1.0 to 4.0 at%.
삭제delete 제1항에 있어서
상기 조건 (2)에서 상기 실험식의 a 및 d는 하기 수학식 4의 값이 8.3 내지 12.8인 연자성 합금.
[수학식 4]
Figure 112018048183489-pat00020
The method of claim 1, wherein
In the condition (2), a and d of the empirical formula are values of the following formula (4): 8.3 to 12.8.
&Quot; (4) &quot;
Figure 112018048183489-pat00020
제1항에 있어서,
상기 수학식 3의 값은 0.85 내지 200인 연자성 합금.
The method according to claim 1,
Wherein the value of the formula (3) is 0.85 to 200.
제2항에 있어서,
상기 m 및 n은 64≤m≤92, 8≤n≤36인 연자성 합금.
3. The method of claim 2,
Wherein m and n are 64? M? 92 and 8? N? 36, respectively.
제3항에 있어서,
상기 p 및 q는 78≤p≤99, 1≤q≤22인 연자성 합금.
The method of claim 3,
P and q satisfy 78? P? 99 and 1? Q? 22, respectively.
제2항에 있어서,
상기 연자성 합금은 하기 관계식 1에 따른 결정화된 면적값이 50 내지 78%인 연자성 합금:
[관계식 1]
Figure 112017002163116-pat00021

이때, 상기 면적은 연자성 합금에 대한 0 내지 90° 앵글(2θ)로 X선 회절(XRD) 분석 시 측정된 결정질영역 또는 비정질영역에 대한 적분값을 의미한다.
3. The method of claim 2,
Wherein the soft magnetic alloy is a soft magnetic alloy having a crystallized area value of 50 to 78% according to the following relational expression:
[Relation 1]
Figure 112017002163116-pat00021

Here, the area refers to an integrated value of the crystalline region or the amorphous region measured by X-ray diffraction (XRD) analysis at 0 to 90 ° angle (2?) With respect to the soft magnetic alloy.
제3항에 있어서,
상기 연자성 합금은 하기 관계식 1에 따른 결정화된 면적값이 50 내지 70%인 연자성 합금:
[관계식 1]
Figure 112017002163116-pat00022

이때, 상기 면적은 연자성 합금에 대한 0 내지 90° 앵글(2θ)로 X선 회절(XRD) 분석 시 측정된 결정질영역 또는 비정질영역에 대한 적분값을 의미한다.
The method of claim 3,
Wherein the soft magnetic alloy is a soft magnetic alloy having a crystallized area value of 50 to 70% according to the following relational expression 1:
[Relation 1]
Figure 112017002163116-pat00022

Here, the area refers to an integrated value of the crystalline region or the amorphous region measured by X-ray diffraction (XRD) analysis at 0 to 90 ° angle (2?) With respect to the soft magnetic alloy.
실험식 XaBbCcCud로 표시되며, 상기 실험식에서 X는 Fe와 Co 및 Ni 중 1종 이상의 원소를 포함하고, 실험식에서 a, b, c 및 d는 합금내 해당 원소의 at%(atomic percent)로서 하기의 조건(1) 또는 조건(2)를 만족하며, Si를 포함하지 않는 연자성 초기합금을 제조하는 단계; 및
상기 연자성 초기합금을 열처리 하는 단계;를 포함하는 연자성 합금 제조방법:
*조건 (1)
상기 실험식에서 82≤a≤86, 13.5≤b+c≤17.5, 0.5≤d≤1.5이고, 하기 수학식 1에 따른 값이 0.38 ~ 28.5임,
[수학식 1]
Figure 112018048183489-pat00055

*조건(2)
상기 실험식에서 78.5≤a<82.0, 16.5<b+c≤21, 0.5≤d≤1.5이고, 하기 수학식 3에 따른 값이 0.67 ~ 200임.
[수학식 3]
Figure 112018048183489-pat00056
In the empirical formula XaBbCcCud indicates that X includes at least one of Fe, Co, and Ni, and a, b, c, and d in the empirical formula are at% (atomic percent) Preparing a soft magnetic initial alloy that satisfies condition (1) or (2) and does not contain Si; And
And heat treating the soft magnetic initial alloy.
* Condition (1)
B + c? 17.5, 0.5? D? 1.5, and a value according to the following equation (1) is 0.38 to 28.5:
[Equation 1]
Figure 112018048183489-pat00055

* Condition (2)
In the empirical formula, 78.5? A <82.0, 16.5 <b + c? 21, 0.5? D? 1.5, and a value according to Equation 3 is 0.67-200.
&Quot; (3) &quot;
Figure 112018048183489-pat00056
제15항에 있어서,
상기 열처리는 200 ~ 410℃ 열처리온도로 40 ~ 100초간 수행되는 연자성 합금 제조방법.
16. The method of claim 15,
Wherein the heat treatment is performed at a heat treatment temperature of 200 to 410 캜 for 40 to 100 seconds.
제16항에 있어서,
소정의 상기 열처리온도까지 90℃/min 이하의 승온속도로 열처리되는 연자성 합금 제조방법.
17. The method of claim 16,
Treated at a heating rate of 90 DEG C / min or less up to the predetermined heat treatment temperature.
제1항 내지 제3항, 제5항 내지 제7항 및 제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 연자성 합금;을 포함하는 전자파 차폐부재.An electromagnetic wave shielding member comprising the soft magnetic alloy according to any one of claims 1 to 3, 5 to 7, and 9 to 14. 제1항 내지 제3항, 제5항 내지 제7항 및 제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 연자성 합금;을 포함하는 자심.A magnetic core comprising a soft magnetic alloy according to any one of claims 1 to 3, 5 to 7 and 9 to 14. 제19항에 따른 자심; 및
상기 자심의 외부를 권회하는 코일;을 포함하는 코일부품.
The core as claimed in claim 19; And
And a coil for winding the outside of the magnetic core.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000073150A (en) 1998-08-25 2000-03-07 Alps Electric Co Ltd Iron base soft magnetic alloy
JP2007107095A (en) * 2005-09-16 2007-04-26 Hitachi Metals Ltd Magnetic alloy, amorphous alloy thin band, and magnetic component
JP2008231462A (en) * 2007-03-16 2008-10-02 Hitachi Metals Ltd Magnetic alloy, amorphous alloy strip and magnetic component
JP2011149045A (en) 2010-01-20 2011-08-04 Hitachi Metals Ltd Thin strip of soft magnetic alloy, method for manufacturing the same, and magnetic component having thin strip of soft magnetic alloy

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102471856B (en) * 2009-08-24 2015-04-01 Nec东金株式会社 Alloy composition, fe-based nanocrystalline alloy and manufacturing method of the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000073150A (en) 1998-08-25 2000-03-07 Alps Electric Co Ltd Iron base soft magnetic alloy
JP2007107095A (en) * 2005-09-16 2007-04-26 Hitachi Metals Ltd Magnetic alloy, amorphous alloy thin band, and magnetic component
JP2008231462A (en) * 2007-03-16 2008-10-02 Hitachi Metals Ltd Magnetic alloy, amorphous alloy strip and magnetic component
JP2011149045A (en) 2010-01-20 2011-08-04 Hitachi Metals Ltd Thin strip of soft magnetic alloy, method for manufacturing the same, and magnetic component having thin strip of soft magnetic alloy

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