KR20170137957A

KR20170137957A - 철계 비정질 합금 박대

Info

Publication number: KR20170137957A
Application number: KR1020177035064A
Authority: KR
Inventors: 세이지 오카베; 노부오 시가; 타케시 이마무라
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2013-07-30
Filing date: 2014-07-28
Publication date: 2017-12-13
Also published as: US10519534B2; CN105358727A; TW201510242A; JPWO2015016161A1; WO2015016161A1; KR20160020500A; TWI522481B; US20160168674A1; JP6156661B2; KR101848725B1

Abstract

화학식: Fe_xB_ySi_z(여기에서, x: 78∼83at％, y: 8∼15at％, z: 6∼13at％)로 나타나고, 바람직하게는 추가로 Cr: 0.2∼1at％, Mn: 0.2∼2at％ 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종을, 보다 바람직하게는 추가로, C: 0.2∼2at％, P: 0.2∼2at％, Sn: 0.2∼1at％ 및 Sb: 0.2∼1at％ 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유하는 성분 조성으로 이루어지고, 냉각 롤과 접한 면에 있어서의 에어 포켓의 개수가 8개/㎟ 이하, 또한, 롤 둘레 방향 평균 길이가 0.5㎜ 이하인, 고자속밀도이고 저철손의 Fe-B-Si계 비정질 합금 박대이다.

Description

철계 비정질 합금 박대{IRON-BASED AMORPHOUS ALLOY THIN STRIP}

본 발명은, 권철심 변압기의 철심 재료에 이용하기에 적합한 철계 비정질 합금 박대(thin strip)에 관한 것으로, 구체적으로는, 고자속밀도이고 또한 저철손의 Fe-B-Si계 비정질 합금 박대에 관한 것이다.

배전용 변압기 등의 철심에는, Fe-B-Si계의 비정질 합금 박대를 이용한 권철심이 사용되는 경우가 있다. 이 권철심에 이용하는 재료로서는, 예를 들면, 특허문헌 1∼3에 개시된, Fe를 베이스로 하고, 이에 B나 Si 등을 첨가한 철계 합금의 용탕을 고속 회전하는 냉각 롤의 표면에 사출하여 급냉 응고시킨, 두께 수십 ㎛의 비정질 합금 박대가 있다.

이 Fe-B-Si계의 비정질 합금 박대는, 종래의 2차 재결정을 이용하여 제조하는 방향성 전자 강판에 비하여 철손이 낮다는 특장을 갖지만, 포화 자속밀도가 낮고, 설계 자속밀도를 작게 하지 않을 수 없기 때문에, 변압기가 대형화되거나, 코일의 구리선이 다량으로 필요해지거나 한다는 문제가 있다.

일본공개특허공보 소54-148122호 일본공개특허공보 소55-094460호 일본공개특허공보 소57-137451호

그래서, 비정질 합금의 Fe의 성분 비율을 높임으로써, 포화 자속밀도를 높이고, 설계 자속밀도를 크게 하는 기술 개발이 이루어져, 어느 정도의 개선 효과가 얻어지고 있다. 그러나, Fe의 성분 비율을 높인 합금은, 비정질의 안정성이 저하되기 때문에, 저철손을 안정적으로 얻는 것이 어렵다. 또한, 권철심으로 가공한 상태에서 측정한 철손이, 소재에서 측정한 철손보다도 증대되는, 소위 「빌딩 팩터」가 크다는 문제가 있다.

본 발명은, 종래 기술이 안고 있는 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 고자속밀도이고 또한 저철손의 권철심을 안정적으로 얻을 수 있는 Fe-B-Si계 비정질 합금 박대를 제공하는 것에 있다.

발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭했다. 그 결과, Fe-B-Si계의 철계 비정질 합금 박대에 있어서, 박대의 표면 성상을 적정화함으로써, 고자속밀도를 유지하면서 권철심으로 가공했을 때의 철손의 증대를 억제할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 개발하기에 이르렀다.

즉, 본 발명은, 화학식: Fe_xB_ySi_z(여기에서, x: 78∼83at％, y: 8∼15at％, z: 6∼13at％)로 나타나는 성분 조성으로 이루어지고, 냉각 롤과 접한 면에 있어서의 에어 포켓의 개수가 8개/㎟ 이하, 또한, 롤 둘레 방향 평균 길이가 0.5㎜ 이하인 철계 비정질 합금 박대이다.

본 발명의 철계 비정질 합금 박대는, 상기 성분 조성에 더하여 추가로, Cr: 0.2∼1at％, Mn: 0.2∼2at％ 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종을 함유하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 철계 비정질 합금 박대는, 상기 성분 조성에 더하여 추가로, C: 0.2∼2at％, P: 0.2∼2at％, Sn: 0.2∼1at％ 및 Sb: 0.2∼1at％ 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 철계 비정질 합금 박대는, 권철심 변압기용인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 고자속밀도이고 또한 권철심으로 가공했을 때의 철손 특성이 우수한 철계 비정질 합금 박대를 제공할 수 있기 때문에, 저철손의 변압기를 안정적으로 제조하는 것이 가능해진다.

도 1은 단롤식(single roll-type) 급냉 박대 제조 장치로, 용탕을 사출하여 비정질의 급냉 박대를 제조하는 방법을 설명하는 개략도이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

우선, 본 발명을 개발하는 계기가 된 실험에 대해서 설명한다.

Fe: 80at％, B: 10at％, Si: 9at％, C: 0.5at％로 이루어지는 성분 조성의 합금 용탕을, 고속 회전하고 있는 단롤식의 구리제 급냉 롤 외주면에 사출하고, 급냉 응고시켜 두께가 25㎛, 폭이 100㎜인 철계 비정질 합금 박대로 한 후, 코일에 권취했다. 이때, 급냉 롤의 표면 성상 및 용탕 사출시의 분위기를 여러 가지로 변화시켰다.

이어서, 상기와 같이 하여 얻은 합금 박대를, 직경 200㎜φ, 폭 105㎜의 석영 유리제 보빈에 감아, 중량 2㎏의 토로이달 코어를 제작했다. 동일 조건으로 제조한 합금 박대로부터는, 상기한 토로이달 코어를 각 3개씩 제작하고, 그들 코어에, 1600A/m의 자계(磁界)를 가한 상태인 질소 분위기 중에서, 각각 360℃, 380℃ 및 400℃의 온도에서 1시간의 어닐링을 행했다.

그 후, 상기 어닐링 후의 코어에 1차 코일 및 2차 코일을 감고, 1.3T, 50㎐의 조건으로 교류 자화(磁化)하여, 코어의 철손 W₁₃ _/50을 측정했다. 또한, 상기 철손의 측정에 있어서는, 어닐링에 의해 박대끼리가 밀착을 일으켜, 철손을 증대하고 있는 케이스가 있었기 때문에, 코어에 충격을 주어 밀착 상태를 없애는 「스티킹 제거」를 반복 실시하고, 철손값이 최저가 된 어닐링 온도의 철손값을, 그 합금의 철손값으로서 채용했다.

상기와 같이 하여 측정한 토로이달 코어의 철손값은, 동일한 성분, 두께, 폭의 합금 박대로부터 제작하고 있음에도 불구하고, 큰 편차가 발생하고 있었다. 그래서, 철손이 큰 박대와 작은 박대의 급냉 롤과 접한 측의 표면을 관찰한 결과, 철손이 큰 박대의 표면에는 많은 오목 부분이 존재하고 있고, 특히 주조 방향(롤 둘레 방향)으로 길게 연장된 오목 부분이 많이 관찰되었다. 이러한 오목 부분은, 박대를 형성할 때, 용탕과 급냉 롤 표면의 사이에 분위기 가스가 권입되어 형성되는 소위 「에어 포켓」이라고 불리는 것이며, 급냉 롤의 표면 성상이나 표면 온도, 분위기 등에 따라 발생 개수나 형상이 상이한 것이 알려져 있다.

그래서, 급냉 롤과 접하는 측의 박대의 표면을 광학 현미경으로 20배로 확대하고 사진 촬영하여, 에어 포켓의 단위 면적당의 발생 개수 및 롤 둘레 방향의 길이의 평균을 측정했다. 또한, 종래, 적합한 표면 성상을 나타내는 지표로 되어 있는 산술 평균 거칠기 Ra, 에어 포켓 면적률을 조사하여, 비교했다. 그 결과, Ra나 에어 포켓 면적률이 동일 정도라도, 발생하고 있는 에어 포켓의 단위 면적당의 개수가 많은 경우나, 롤 둘레 방향으로 긴 형상을 하고 있는 경우에는 철손 특성이 뒤떨어지는 것을 알 수 있었다.

본 발명은, 상기 인식에 기초하여 개발한 것이다.

다음으로, 발명자들은, 추가로, Fe, B 및 Si의 조성을 변화시킴과 함께, Cr, Mn이나 그 외 원소의 첨가 범위를 바꾼 여러 가지의 성분 조성의 합금 용탕을 용해하고, 상기와 동일한 실험을 행하여, 권철심의 자기 특성에 미치는 철계 비정질 합금의 성분 조성의 영향에 대해서 조사했다. 그 결과, 상기 표면 성상의 적정화에 더하여, Fe-B-Si계 비정질 합금의 성분 조성을, 이하의 설명하는 바와 같이 적정화함으로써, 고자속밀도이고 또한 권철심의 철손 특성이 우수한 철계 비정질 합금 박대를 얻을 수 있는 것을 발견했다.

우선, 본 발명의 철계 비정질 합금 박대는, 화학식: Fe_xB_ySi_z(여기에서, x: 78∼83at％, y: 8∼15at％, z: 6∼13at％)로 나타나는 성분 조성으로 이루어지는 것이 필요하다.

Fe: 78∼83at％

Fe는, 본 발명의 Fe-B-Si계 비정질 합금의 베이스 성분이다. 78at％ 미만에서는, 자속밀도가 지나치게 낮아지고, 한편, 83at％를 초과하면, 비정질의 안정성과 철손 특성의 저하를 초래한다. 따라서, Fe는 78∼83at％의 범위로 한다. 바람직하게 80∼82at％의 범위이다.

B: 8∼15at％

B는, 본 발명의 합금을 비정질화하기 위해 필요한 원소이며, 8at％ 미만에서는, 안정적으로 비정질화하는 것이 곤란해진다. 한편, 15at％를 초과하면, 자속밀도가 저하되는 것 외에, 원료 비용의 증대를 초래한다. 따라서, B는 8∼15at％의 범위로 한다. 바람직하게는 9∼13at％의 범위이다.

Si: 6∼13at％

Si는, 철손의 저감과 비정질화에 필요한 원소이며, 6at％ 미만에서는 철손이 증대되거나, 비정질화가 불안정해지거나 한다. 한편, 13at％를 초과하면, 자속밀도가 크게 저하된다. 따라서, Si는 6∼13at％의 범위로 한다. 바람직하게는 7∼11at％의 범위이다.

본 발명의 철계 비정질 합금 박대는, 철손 개선 효과를 보다 높이는 것을 목적으로 하고, 상기 기본 성분 조성에 더하여, 내수(in a total)로, 즉 합금 전체에 대하여, Cr: 0.2∼1at％ 및 Mn: 0.2∼2at％ 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종을 첨가할 수 있다.

Cr 및 Mn은, 권철심의 철손을 저감하는 효과가 있기 때문에, 각각 0.2at％ 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 에어 포켓이 적은 박대에서는, 코어에 감았을 때의 박대끼리의 접촉 면적이 커지기 때문에, 코어를 어닐링했을 때, 스티킹(밀착)이 발생하기 쉽다. 그러나, 발명자들의 연구 결과에서는, 이들 원소의 첨가에 의해, 스티킹이 경감되는 것을 알 수 있었다.

그 이유는, 아직 충분히 분명해지지 않았지만, 이들은 박대 표면의 산화 피막 중에 농화되는 원소이기 때문에, 산화 피막의 보호성을 높이는 효과가 있다. 그 결과, 스티킹이 억제되어, 철손을 열화시키는 밀착 부분의 개수가 감소했기 때문에, 또한, 스티킹을 제거하기 위한 충격 부여도 경도로 끝나, 충격에 의한 철손 열화가 억제되었기 때문이라고 추측하고 있다. 그러나, Cr은 1at％ 초과하고, Mn은 2at％ 초과하여 첨가하면, 자속밀도의 저하를 초래한다. 따라서, Cr은 0.2∼1at％, Mn은 0.2∼2at％의 범위에서 첨가하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, Cr은 0.2∼0.7at％, Mn은 0.2∼1at％의 범위이다.

또한, 본 발명의 철계 비정질 합금 박대는, 상기 성분 조성에 대하여, 내수로(합금 전체에 대하여) 하기의 성분을 1종 또는 2종 이상 함유할 수 있다.

C: 0.2∼2at％, P: 0.2∼2at％

C 및 P는, Fe의 비율이 큰 성분계에 있어서, 비정질을 안정화시키는 효과가 있다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, 각각 0.2at％ 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 한편, 2at％를 초과하는 첨가는, 자속밀도의 저하를 초래하기 때문에, 상한은 각각 2at％로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, C는 0.8∼2at％, P는 0.8∼2at％의 범위이다.

Sn: 0.2∼1at％, Sb: 0.2∼1at％

Sn 및 Sb는, Fe의 비율이 큰 성분에 있어서, 철손을 저감하는 효과가 있다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, 각각 0.2at％ 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 발명자들의 연구 결과에 의하면, 이들 원소는, 코어 제작 후의 어닐링시에 있어서의 박대의 급냉 롤과 접하는 면측의 비정질이 결정화하는 것을 억제하는 효과가 확인되어 있고, 이것이 코어 철손의 증대를 억제하는 효과를 초래하는 것으로 추측하고 있다. 그러나, Sn 및 Sb는, 1at％를 초과하여 첨가하면, 철손의 증가를 초래하게 되기 때문에, 상한은 각각 1at％로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, Sn은 0.2∼0.7at％, Sb는 0.2∼0.7at％의 범위이다.

상기 성분 이외의 잔부는, 불가피적 불순물이다. 단, Co 및 Ni는, 자속밀도를 근소하게 향상시키는 효과가 있고, 제조성이나 철손으로의 영향이 작기 때문에, 2at％ 이하이면 함유시키는 것도 가능하다.

다음으로, 본 발명의 철계 비정질 합금 박대의 표면 성상에 대해서 설명한다.

에어 포켓의 개수: 1㎟당 8개 이하

급냉 롤과 접하는 측의 박대 표면에 존재하는 에어 포켓은, 급냉 롤로의 열전달을 저해하기 때문에, 비정질화를 불안정화하여, 부분적으로 결정화한 부분을 발생시키거나, 에어 포켓은, 핀 고정 효과에 의해 자벽의 이동을 억제하거나 하여, 박대의 철손을 열화시킨다. 특히, 에어 포켓은, 자벽 이동을 핀 고정하는 효과가 크다. 또한, 권철심에 있어서는, 박대에 에어 포켓과 같은 표면 형상의 불균일이 있으면, 철심 외부로부터 응력이 가해졌을 때에, 굽힘 응력이 에어 포켓 부분에 집중하여 철손 증대를 초래한다.

따라서, 에어 포켓의 개수는 적을수록 바람직하고, 본 발명에서는, 박대의 급냉 롤과 접하는 측의 표면에 형성되는 에어 포켓을 8개/㎟ 이하로 저감함으로써, 권철심의 철손의 개선을 도모한다. 에어 포켓을 8개/㎟ 이하로 저감할 필요가 있는 이유는, 후술하는 실시예에 나타내는 바와 같이, 8개/㎟를 초과하면, 급격하게 철손이 증대되기 때문이다. 바람직하게는 5개/㎟ 이하이다.

에어 포켓의 평균 길이: 0.5㎜ 이하

에어 포켓은, 박대의 주조 방향(롤 둘레 방향)으로 긴 것일수록, 철손을 열화시키는 작용이 크다. 이것은, 길이 방향으로 연장되는 자벽의 이동에 대하여 핀 고정 효과가 크기 때문이라고 추정된다. 그래서, 본 발명은, 에어 포켓의 주조 방향(롤 회전 방향)의 평균 길이를 0.5㎜ 이하로 제한함으로써, 권철심의 철손 특성의 개선을 도모한다.

이것은, 후술하는 실시예에 나타내는 바와 같이, 에어 포켓의 롤 둘레 방향의 길이의 평균이 0.5㎜를 초과하면, 급격하게 철손이 증대되기 때문이다. 바람직하게는 0.3㎜ 이하이다.

또한, 본 발명에 있어서의 에어 포켓의 개수 및 평균 길이는, 이하와 같이 하여 측정한다. 우선, 급냉 롤과 접한 측의 박대 표면을 광학 현미경을 이용하여 20배 정도로 촬영한 사진으로부터, 박대 표면 10㎜ 사방당의 에어 포켓 개수와, 각각의 에어 포켓의 롤 둘레 방향의 길이를 측정하여 평균값을 구한다. 그리고, 이 측정을, 박대의 폭방향으로 20㎜ 간격으로 전체 폭에 걸쳐 실시하고, 그들 평균값을, 그 박대의 에어 포켓의 개수 및 평균 길이로 한다.

또한, 폭이 50㎜ 정도보다도 좁은 박대는, 그 제조를 진공 중에서 행하여 에어 포켓의 발생을 방지하는 경우도 있지만, 전력용의 변압기 등에 이용되는 100㎜ 이상의 광폭의 박대를 제조하는 경우에는, 큰 진공 설비가 필요해지기 때문에, 실용적이지 않다. 그래서, 불가피적으로 형성되는 에어 포켓의 개수 및 형상을 한정할 필요가 있다.

다음으로, 본 발명의 철계 비정질 합금 박대의 제조 방법에 대해서 설명한다.

본 발명의 철계 비정질 합금 박대는, 상기에 설명한 성분 조성으로 조정한 합금의 용탕을, 급속 냉각하여 응고시킴으로써 얻어진다. 예를 들면, 도 1에 나타나는 바와 같이, 고속으로 회전하고 있는 수냉된 구리제 혹은 구리 합금제의 냉각 롤(1)의 외주면에, 용탕 용기(2)에 형성된 슬릿 형상의 노즐(4)로부터 합금의 용탕(3)을 사출하여 급냉 응고시키고, 에어 슬릿 노즐(6)에 의해 냉각 롤(1)로부터 박리함으로써 비정질 박대(S)를 얻는 일반적인 박대 제조 방법을 이용할 수 있다.

또한, 합금의 용탕을 급냉 응고시키는 급냉 롤의 표면 거칠기는, 박대 표면의 에어 포켓의 개수와 크기를 저감하는 관점에서는, 작을수록 바람직하고, 구체적으로는, JIS B0601-2001에 규정되는 산술 평균 거칠기 Ra로 10㎛ 이하로 하는 것이 바람직하고, 1㎛ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 급냉 롤의 표면 온도는, 80∼200℃의 온도로 가열해 두는 것이, 박대 표면의 에어 포켓의 개수와 크기를 저감하는 관점에서는 바람직하다. 이것은, 표면 온도가 80℃ 미만에서는, 용탕의 젖음성이 저하되고, 한편, 200℃를 초과하는 온도에서는, 급냉 효과가 얻어지지 않게 되기 때문이다.

또한, 급냉 롤의 표면에 부착된 이물은, 박대 표면에 롤 둘레 방향으로 연장된 줄무늬 형상의 흠집을 발생하기 쉽고, 또한, 이 흠집은, 긴 에어 포켓을 생성하는 원인이 되기도 한다. 그래서, 박대를 제조할 때에는, 급냉 롤의 주위를 제진 하거나, 급냉 롤 표면의 온라인 연마 등을 채용하거나 하는 것이 바람직하다.

또한, 합금의 용탕을 급냉 응고할 때의 분위기는, CO₂ 가스나 연소시킨 CO 가스(CO＋CO₂) 등으로 하는 것이 바람직하다. 이것은, 대기 중에서는 에어 포켓의 발생 개수나 크기를 저감하는 것이 곤란하기 때문이다.

특히, 박대 표면의 에어 포켓의 개수 및 길이를 저감하는 관점에서는, CO₂ 가스나 연소시킨 CO 가스(CO＋CO₂)를, 도 1에 있어서, 용탕을 사출하는 노즐(4)의 배면(롤 회전의 상류측)에 예를 들면 주조 분위기 조정 노즐(5)을 형성하여 분사하는 것이 효과적이다. 그 이유는, 에어 포켓으로서 가스가 권입되는 패들과 롤의 경계에 닿기 쉽기 때문이다.

또한, 박대 표면의 에어 포켓을 저감하기 위해서는, 급냉 응고시킬 때, 급냉 롤의 표면에 800℃ 정도로 가열한 분위기 가스를 열풍으로서 분사하는 것도 유효하다. 이것은, 패들과 롤의 사이에 권입된 가스의 팽창이 작기 때문이다.

실시예 1

단롤식 급냉 박대 제조 장치를 이용하여, Fe: 81at％, B: 11at％, Si: 8at％의 성분 조성을 갖는 철합금의 용탕을, 고속 회전하는 구리제의 급냉 롤의 외주면에 사출하여, 두께가 25㎛, 폭이 100㎜인 비정질 합금 박대를 제작하고, 코일 형상으로 권취했다. 이때, 급냉 롤의 표면 온도를 90℃로 하고, 사출시의 분위기 및 급냉 롤의 표면 거칠기 Ra를 표 1과 같이 여러 가지로 변화시켰다.

이어서, 상기 합금의 박대를, 직경 200㎜φ, 폭 105㎜의 석영 유리제 보빈에 감아, 중량 2㎏의 토로이달 코어를 제작했다. 또한, 동일 조건으로 제조한 합금 박대로부터는, 3개의 토로이달 코어를 제작하고, 1600A/m의 자계를 가한 상태에서, 질소 분위기 중에 있어서, 각각 360℃, 380℃ 및 400℃의 온도로 1시간 보존유지하는 어닐링을 행했다.

그 후, 상기 코어에 1차 코일 및 2차 코일을 감고, 1.3T, 50㎐의 조건으로 교류 자화하여 철손 W₁₃ _/50을 측정했다. 또한, 철손 측정에 있어서는, 어닐링의 코어에 충격을 주어 스티킹 제거를 충분히 행하고, 그 결과, 철손값이 최저가 된 어닐링 온도의 철손값을, 그 합금의 철손값으로서 채용했다.

또한, 상기와 같이 하여 얻은 박대의, 급냉 롤과 접한 측의 표면을 광학 현미경을 이용하여 20배로 사진 촬영하고, 이 사진으로부터, 10㎜ 사방의 범위의 강대 표면에 발생한 에어 포켓의 개수와, 각각의 에어 포켓의 롤 둘레 방향의 길이를 측정하고, 추가로 이 측정을, 박대의 폭방향으로 20㎜ 간격으로(계 5개소) 실시하여, 그 5개소의 에어 포켓의 개수와 롤 둘레 방향의 길이의 평균값을 산출했다.

상기의 결과를 표 1에 병기했다. 이 결과로부터, 에어 포켓의 개수와 평균 길이가, 본 발명의 조건을 충족하는 No.1∼6의 합금은, 어닐링 후의 철손 특성이 우수한 것을 알 수 있다.

실시예 2

실시예 1과 동일한 급냉 박대 제조 장치를 이용하여, 표 2에 나타내는 각종 성분 조성의 철합금의 용탕을, 급냉 롤의 외주면에 사출하고 급냉 응고하여, 두께가 25㎛, 폭이 100㎜인 비정질 합금 박대를 제작하고, 코일 형상으로 권취했다. 또한, 상기 급냉 롤에는, 표면 거칠기가 Ra로 0.3㎛, 표면 온도를 90℃로 제어한 구리제 롤을 이용하고, 사출시의 분위기 가스는, CO₂: 60vol％ 및 잔부 대기로 했다.

또한, 상기와 같이 하여 얻은 박대의 표면 성상은, 급냉 롤과 접하는 면측의 표면 거칠기 Ra가 0.5㎛이고, 에어 포켓의 개수가 1㎟당 5∼6개, 에어 포켓의 평균 길이가 0.4∼0.5㎜의 범위에 있으며, 모두 본 발명의 범위 내였다.

이어서, 상기 합금 박대를 실시예 1과 동일한 조건으로 토로이달 코어를 제작하고, 어닐링한 후, 스티킹 제거를 행하기 전과 충분히 행한 후에 있어서의 철손 W_13/50을 측정했다.

또한, 제작한 합금 박대로부터 길이 280㎜×폭 100㎜의 시험편을 절출하고, 질소 분위기 중에 있어서, 길이 방향으로 1600A/m의 자계를 가한 상태에서, 토로이달 코어로 철손이 최소가 된 360℃, 380℃ 및 400℃의 어느 온도에서 1시간 보존유지하는 어닐링을 행한 후, 단판 자기 측정 장치로 자속밀도 B₈(자화력 800A/m에 있어서의 자속밀도)을 측정했다.

상기 측정의 결과를 표 2에 병기했다. 이 결과로부터, 성분 조성이 본 발명의 조건을 충족하는 No.1∼15의 발명예의 합금에서는, 자속밀도가 높을 뿐만 아니라, 스티킹 제거 후의 철손 특성이 우수한 것을 알 수 있다. 그 중에서도, Cr 또는 Mn을 첨가한 No.8∼13의 발명예의 합금은, 스티킹 전의 철손도 양호하고, 권철심 제조에 있어서의 스티킹 제거의 공정을 간략화할 수 있는 것을 알 수 있다.

1 : 냉각 롤
2 : 용탕 용기
3 : 용융 금속
4 : 노즐
5 : 주조 분위기 조정 노즐
6 : 에어 슬릿 노즐
S : 비정질 박대

Claims

화학식: Fe_xB_ySi_z(여기에서, x: 78∼83at％, y: 11∼15at％, z: 6∼13at％)로 나타나는 성분 조성으로 이루어지고, 냉각 롤과 접한 면에 있어서의 에어 포켓의 개수가 8개/㎟ 이하, 또한, 롤 둘레 방향 평균 길이가 0.5㎜ 이하인 철계 비정질 합금 박대.
제1항에 있어서,
상기 성분 조성에 더하여 추가로, 합금 전체에 대하여, Cr: 0.2∼1at％, Mn: 0.2∼2at％ 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종을 함유하는 것을 특징으로 하는 철계 비정질 합금 박대.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 성분 조성에 더하여 추가로, 합금 전체에 대하여, C: 0.2∼2at％, P: 0.2∼2at％, Sn: 0.2∼1at％ 및 Sb: 0.2∼1at％ 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 철계 비정질 합금 박대.
제1항 또는 제2항에 있어서,
권철심 변압기용인 것을 특징으로 하는 철계 비정질 합금 박대.
제3항에 있어서,
권철심 변압기용인 것을 특징으로 하는 철계 비정질 합금 박대.