KR20190115456A - Fe-기반 연 자성 합금 - Google Patents

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KR20190115456A
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친스 친나사미
사무엘 제이. 커니온
제임스 에프. 스칸론
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씨알에스 홀딩즈 인코포레이티드
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Abstract

Fe-기반 연 자성 합금이 개시된다. 합금은, 일반식 Fe100-a-b-c-d-x-yMaM'bM''cM'''dPxMny를 가지며, 여기서 M은 Co 및/또는 Ni이며, M'은 Zr, Nb, Cr, Mo, Hf, Sc, Ti, V, W, 및 Ta 중의 하나 이상이고, M''은 B, C, Si, 및 Al 중의 하나 이상이며, 그리고 M'''은, Cu, Pt, Ir, Zn, Au, 및 Ag로 구성되는 그룹으로부터 선택된다. 아래 첨자들, a, b, c, d, x, 및 y는, 원소들의 원자 비율을 나타내며, 그리고 이하의 원자 퍼센트 범위를 갖는다:
0 ≤ a ≤ 10,
0 ≤ b ≤ 7,
5 ≤ c ≤ 20,
0 ≤ d ≤ 5,
0.1 ≤ x ≤ 15, 그리고
0.1 ≤ y ≤ 5.
합금의 나머지는, 철 및 일반적인 불순물들이다. 자성 물품이 그로부터 이루어지는 합금 분말, 및 합금으로 이루어지는 비정질 금속 물품이, 또한 개시된다.

Description

FE-기반 연 자성 합금
본 발명은, 탁월한 자성 특성을 갖는 Fe-기반 합금에 관한 것으로, 더욱 구체적으로, 합금 분말 또는 얇은 스트립의 형태의 그리고 인덕터들, 액추에이터들, 변압기들, 초크 코일들 및 반응기들의 자기 코어들에 적합한 높은 포화 자화(saturation magnetization)를 갖는, Fe-기반 연 자성 합금에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 그러한 물품을 제조하는 방법에 관한 것이다.
공지의 비정질 및 나노결정질 연 자성 분말들 그리고 그러한 분말들로 이루어지는 자기 코어들은, 높은 포화 자화, 낮은 보자력, 및 높은 투과성을 포함하는, 매우 우수한 연 자성 특성을 제공한다. 페라이트들과 같은 통상적인 자성 재료들이, 그들의 높은 전기적 저항성 및 낮은 맴돌이 손실 때문에, 예를 들어, 1000 Hz 이상의, 높은 주파수에서 작동하는, 구성요소들의 자기 코어들 내에서 사용된다. 그러한 높은 여기 주파수들은, 높은 출력 밀도 및 낮은 $/kW 단위의 운전 비용으로 이어지지만, 재료 내에서의 증가된 맴돌이 전류 때문에, 더 높은 손실 및 더 낮은 효율을 또한 야기한다. 페라이트들은, 비교적 낮은 포화 자화 및 높은 전기적 저항성을 갖는다. 그에 따라, 높은 주파수의 변압기들, 인덕터들, 초크 코일들 및 다른 전력 전자 장치들을 위한 작은 페라이트 코어들을 생성하는 것 그리고 또한 용인 가능한 자성 특성 및 전기적 저항성을 갖는 것이, 어렵다. 얇은 Si-스틸 적층체로 이루어지는 자기 코어들은, 감소된 맴돌이 전류를 제공하지만, 그러한 얇은 적층체들은, 흔히, 열악한 측적 계수(stacking factor)를 갖는다. 이들은, 또한, 스틸 적층체가 스트립 또는 시트 재료로부터 성형하기 위해 펀칭되며 그리고 이어서 함께 적층되고 용접되기 때문에, 부가적인 제조 비용을 요구한다. 대조적으로, 비정질 자성 분말은, 금속 사출 성형과 같은 단일 성형 작업에서, 직접적으로 요구되는 형상으로 형성될 수 있다.
높은 여기 주파수에서, 연 자성 전기적 스틸 적층체로 형성되는 코어들은, 비정질 자성 분말로 이루어지는 코어들보다 더 많은 코어 손실을 갖는다. 비정질 분말 코어들에서, 맴돌이 손실은, 입자들을 전기적 절연 재료로 코팅함에 의해, 표면 적층된 전기적 스틸들과 비교하여 감소될 수 있다. 이는, 개별적인 분말 입자들에 대한 맴돌이 전류를 제한함에 의해, 맴돌이 손실을 최소화한다. 또한, 연 자성 분말 코어가, 다양한 형상으로 더욱 용이하게 형성될 수 있으며, 그리고 그에 따라 그러한 "압분 코어들(dust cores)"은, 자성 스틸 시트들 또는 페라이트들로 이루어지는 코어들과 비교하여, 더욱 용이하게 제조된다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 일반식 Fe100 -a-b-c-d-x- yMaM'bM''cM'''dPxMny를 갖는 Fe-기반 연 자성 합금이 제공된다. 본 발명의 합금에서, M은 Co 및 Ni 중의 하나 또는 양자 모두이며; M'은 Zr, Nb, Cr, Mo, Hf, Sc, Ti, V, W, 및 Ta로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 원소이고; M''은 B, C, Si, 및 Al로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 원소이며; 그리고 M'''은, 원소들 Cu, Pt, Ir, Zn, Au, 및 Ag로 구성되는 그룹으로부터 선택된다. 아래 첨자들, a, b, c, d, x, 및 y는, 합금 일반식에서의 개별적인 원소들의 원자 비율들을 나타내며, 그리고 원자 퍼센트로 이하의 넓고 바람직한 범위를 갖는다:
Figure pct00001
합금의 나머지는, 유사한 용도 또는 서비스를 위해 의도되는 상업적인 등급의 연 자성 합금들 및 합금 분말들에서 확인되는, 철 및 불가피한 불순물들이다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 이상에 설명된 연 자성 합금으로 이루어지는 분말, 그리고 합금 분말로 이루어지는 압축된 또는 통합된 물품이, 제공된다. 합금 분말은 바람직하게, 비정질 구조를 갖지만, 대안적으로 나노결정질 구조를 가질 수 있을 것이다. 본 발명의 다른 양태에 따르면, 이상에 설명된 합금으로 이루어진 리본, 포일, 스트립, 또는 시트와 같은, 세장형의 얇은 비정질 금속 물품이 제공된다.
상기한 표는, 편리한 개요로서 제공되며 그리고 서로 조합되는 사용을 위해 개별 아래 첨자의 범위의 하한값 및 상한값을 제한하거나, 또는 서로 조합되는 사용만을 위해 아래 첨자들의 범위를 제한하고자 하는 것이 아니다.
그에 따라, 하나 이상의 범위가, 나머지 아래 첨자들에 대한 하나 이상의 다른 범위와 함께 사용될 수 있다. 부가적으로, 하나의 합금 조성의 아래 첨자에 대한 최소 또는 최대가, 다른 조성에서의 동일한 아래 첨자에 대한 최소 또는 최대와 함께 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 합금 분말의 본성 및 속성들이, 도면을 참조함에 의해 더 양호하게 이해될 것이다:
도 1a는, 400×의 배율에서 취해진 예 J로부터의 -635 메시(-20 ㎛)의 체분석(sieve analysis)을 갖는, 본 발명에 따른 합금 분말의 배치의 현미경 사진이고;
도 1b는, 400×의 배율에서 취해진 예 J로부터의 -500+635 메시(-25+20 ㎛)의 체분석을 갖는, 본 발명에 따른 합금 분말의 배치의 현미경 사진이며;
도 1c는, 400×의 배율에서 취해진 예 J로부터의 -450+500 메시(-32+25 ㎛)의 체분석을 갖는, 본 발명에 따른 합금 분말의 배치의 현미경 사진이고;
도 2a는 도 1a에 도시된 합금 분말에 대한 x-선 회절 패턴이며;
도 2b는 도 1b에 도시된 합금 분말에 대한 x-선 회절 패턴이며; 그리고
도 2c는 도 1c에 도시된 합금 분말에 대한 x-선 회절 패턴이다.
본 발명에 따른 합금은 바람직하게, 합금 일반식 Fe100 -a-b-c-d-x-yMaM'bM''cM'''dPxMny을 갖는, 비정질 합금 분말로서 실시된다. 합금 분말은 또한, 부분적으로 나노결정질의 형태일 수도, 즉 비정질 분말 입자와 나노결정질 분말 입자의 혼합물일 수도, 있을 것이다. 여기에서 그리고 본 명세서 전체에 걸쳐, 용어 "비정질 분말"은, 개별적인 분말 입자들이 완전히 또는 적어도 실질적으로 모두 비정질의 형태 또는 구조인, 합금 분말을 의미한다. 용어 "나노결정질 분말"은, 개별적인 분말 입자들이 실질적으로 나노결정질의 구조인, 즉 100 nm 미만의 입경(grain size)을 갖는, 합금 분말을 의미한다. 용어 "퍼센트" 및 기호 "%"는, 달리 지시되지 않는 한, 원자 퍼센트를 의미한다. 더불어, 값 또는 범위와 관련하여 사용되는 용어 "약"은, 공지의 표준화된 측정 기법에 기초하여 당업자에 의해 예상되는 통상적인 분석적 허용공차 또는 실험적 오류를 의미한다.
본 발명의 합금은, Ni 및 Co 중의 하나 또는 양자 모두로 선택되는, 원소 M을 포함할 수 있을 것이다. Ni 및 Co는, 특히 합금으로 이루어지는 물품이 정상적인 주변 온도 위의 온도에서 사용될 때, 합금 분말로 이루어지는 자성 물품에 의해 제공되는 높은 포화 자화에 기여한다. 원소 M은, 합금 조성 최대 약 10%를 구성한다. 더 양호하게, 원소 M은, 합금 조성의 최대 약 7%, 그리고 바람직하게 최대 약 5%를 구성할 수 있을 것이다. 존재할 때, 합금은, 그러한 원소들에 기인한 이득을 획득하기 위해, 적어도 약 0.2%, 더 양호하게 적어도 약 1%, 그리고 바람직하게 적어도 약 2%의 원소 M을 함유한다.
본 발명에 따른 합금은 또한, Zr, Nb, Cr, Mo, Hf, Sc, Ti, V, W, Ta, 및 이들 중의 2 이상의 조합으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는, 원소 M'을 포함할 수 있을 것이다. 원소 M'은 바람직하게, Zr, Nb, Hf, 및 Ta 중의 하나 이상이다. 원소 M'은, 재료의 유리 성형 능력에 유리하도록 하기 위해 그리고 무화 이후의 응고 도중에 비정질 구조의 형성을 보장하기 위해, 합금 분말 조성의 최대 약 7%를 구성할 수 있을 것이다. 원소 M'은 또한, 분말 입자들 내의 나노결정질 구조의 형성을 촉진하는, 응고 도중의 입경 성장을 제한한다. 바람직하게 원소 M'은, 합금 분말 조성의 약 5% 이하 그리고 더 양호하게 약 4% 이하를 구성한다. 최상의 결과를 위해, 합금은, 약 3% 이하의 원소 M'을 함유한다. 존재할 때, 합금은, 그러한 원소들에 의해 촉진되는 이득을 획득하기 위해, 적어도 약 0.05%, 더 양호하게 적어도 약 0.1%, 그리고 바람직하게 적어도 약 0.15%의 원소 M'을 함유한다.
적어도 약 5% of 원소 M''이, 합금의 유리 성형 능력에 유리하도록 하기 위해 그리고 비정질 구조가 합금의 응고 도중에 형성되는 것을 보장하기 위해, 합금의 조성 내에 존재한다. 바람직하게, 합금은, 적어도 약 8%의 그리고 더 양호하게 적어도 약 10%의 M''을 함유한다. 원소 M''은, B, C, Si, Al 및 이들 중의 2 이상의 조합으로 구성되는 그룹으로부터 선택된다. 바람직하게, M''은, B, C, 및 Si 중의 하나 이상이다. 너무 많은 M''은, 합금에 의해 제공되는 자성 특성에 부정적으로 영향을 미치는, 하나 이상의 원치 않는 상(phase)의 형성을 야기할 수 있다. 그에 따라, 합금 분말은, 약 20% 이하의 원소 M''을 함유한다. 바람직하게, 합금은, 약 17% 이하의 그리고 더 양호하게 약 16% 이하의 원소 M''을 함유한다. 최상의 결과를 위해, 합금은, 약 15% 이하의 원소 M''을 함유한다.
본 발명에 따른 합금은 추가로, 합금 내에서 나노결정질 구조의 형성을 촉진하기 위한 그리고 합금 내에 나노결정질 구조를 제공하기 위한 핵 생성제로서 작용하는, 최대 약 5%의 원소 M'''을 포함할 수 있을 것이다. 원소 M'''은 또한, 응고 도중에 형성되는 결정 입자의 개수 밀도를 증가시킴에 의해, 입경을 제한하도록 돕는다. 바람직하게, 결정 입경은, 약 1 ㎛ 미만이다. M'''은, Cu, Pt, Ir, Au, Ag, 및 이들의 조합으로 구성되는 그룹으로부터 선택된다. 바람직하게, M'''은, Cu 및 Ag 중의 하나 또는 양자 모두이다. 합금은 바람직하게, 약 3% 이하의 그리고 더 양호하게 약 2% 이하의 원소 M'''을 함유한다. 최상의 결과를 위해, 합금은, 약 105% 이하의 원소 M'''을 함유한다. 존재할 때, 합금은, 그러한 원소들에 의해 제공되는 이득을 획득하기 위해, 적어도 약 0.05%, 더 양호하게 적어도 약 0.1%, 그리고 바람직하게 적어도 약 0.15%의 원소 M'''을 함유한다.
적어도 약 0.1%의 인 그리고 바람직하게 적어도 약 1%의 인이, 유리질 또는 비정질 구조의 형성을 촉진하기 위해 합금 조성 내에 존재한다. 합금은, 합금에 의해 제공되는 자성 특성에 부정적으로 영향으로 미치는 2차적 상의 형성을 제한하기 위해, 15% 이하의 인 그리고 바람직하게 약 10% 이하의 인을 함유한다.
합금은, 비정질 구조 및 나노결정질 구조를 형성하기 위한 합금의 능력에 유리하도록 하기 위해, 적어도 약 0.1% 망간을 함유한다. 망간은 또한, 고 주파수 작동 조건 하에서의 낮은 보자력 및 낮은 철 손실을 포함하는, 합금에 의해 제공되는 자기적 및 전기적 속성들에 유리한 것으로 생각된다. 합금은, 최대 약 5% 망간을 함유할 수 있을 것이다. 너무 많은 망간은, 합금의 포화 자화 및 퀴리 온도에 부정적으로 영향을 미친다. 그에 따라, 합금은, 약 4% 이하의 그리고 더 양호하게 약 3% 이하의 망간을 함유한다. 최상의 결과를 위해, 합금은, 약 2% 이하의 망간을 함유한다.
합금의 나머지는, Fe 및 일반적인 불순물들이다. 불순물 원소들 중에서, 황, 질소, 아르곤 및 산소는, 불가피하게 존재하지만, 이상에 설명된 바와 같은 합금에 의해 제공되는 기본적인 그리고 신규의 속성들에 부정적이지 않은 양으로 존재한다. 예를 들어, 본 발명에 따른 합금 분말은, 본 합금에 의해 제공되는 기본적인 그리고 신규의 속성들에 부정적으로 영향을 미치지 않는 가운데, 최대 약 0.15%의 언급된 불순물 원소들을 함유할 수 있을 것이다.
본 발명의 합금 분말은, 합금을 용융 및 무화시킴에 의해 제공된다. 바람직하게, 합금은, 진공 유도 용융되며 그리고 이어서 불활성 가스, 바람직하게 아르곤 또는 질소와 함께 무화된다. 인이 바람직하게, FeP, Fe2P, 및 Fe3P와 같은, 금속 인화물들 중의 하나 이상의 형태로, 용융된 합금에 부가된다. 무화는 바람직하게, 분말 입자들이 비정질 구조를 갖는 초미세 분말 제품을 생성하기 위해 충분히 빠른 응고를 제공하는 방식으로, 수행된다. 물 무화(water atomization), 원심 무화, 스피닝 물 무화, 기계적 합금, 및 초미세 분말 입자를 제공할 수 있는 다른 공지된 기술들을 포함하는, 대안적인 기술들이, 합금을 무화시키기 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 합금 분말은 바람직하게, 본질적으로 비정질 구조를 갖는 입자들로 구성되도록, 생성된다. 바람직하게, 비정질 분말의 평균 입경은, 100 ㎛ 미만이며, 그리고 분말 입자들은, 적어도 약 0.85의 구형도(sphericity)를 갖는다. 구형도는, 구형 입자의 체적이 비-구형 입자의 체적과 동일한 경우에, 구형 입자의 표면적 대 비-구형 입자의 표면적의 비로서 정의된다. 구형도에 대한 일반식은, Wadell, H.에 의한, 지질학의 저널 43(3), 250-280(1935)의 "석영 입자들의 체적, 형상 및 둥글기"에서 정의된다. 비정질 합금 분말은, 매우 소량의 나노결정질 상을 포함할 수 있을 것이다. 그러나, 자성 특성에 관한 부정적인 영향을 회피하기 위해, 핵 생성제(M''')가 나노결정질 상에 관한 요구되는 매우 작은 입경을 촉진하기 위해 포함되는 것이, 바람직하다. 대안적으로 또는 부가적으로, 더 높은 냉각 속도가, 비정질 상의 형성을 극대화하기 위해 무화 도중에 사용될 수 있다.
합금 분말은, 본질적으로 나노결정질 입자들로 구성되도록, 생성될 수 있을 것이다. 나노결정질 분말은 우선적으로, 이상에 설명된 바와 같은 핵 생성 원소(M''')를 포함함에 의해, 그리고 비정질 상 분말을 생성하기 위해 합금을 무화시킬 때보다 무화 도중에 더 낮은 냉각 속도를 사용함에 의해, 형성된다. 나노결정질 분말은, 비정질 상의 최대 약 5 체적 %만큼 함유될 수 있을 것이다.
합금은 또한, 리본, 포일, 스트립, 및 시트와 같은, 매우 얇은, 세장형의 제품 형태들로, 생성될 수 있을 것이다. 비정질 구조를 획득하기 위해, 이러한 합금의 얇은 제품 형태가, 평면형-유동 주조 또는 용융 스피닝과 같은, 신속한 응고 기술에 의해 생성된다. 본 발명에 따른 얇은 세장형 제품은 바람직하게, 약 100 ㎛ 미만의 두께를 갖는다.
본 발명에 따른 합금 분말 및 얇은 세장형 제품 형태의 합금은, 인덕터들, 액추에이터들(예를 들어, 솔레노이드들), 변압기들, 초크 코일들, 자기 반응기들을 위한, 자기 코어들을 제작하는데 적합하다. 합금 분말은, 전자 회로들 및 구성요소들에서 사용되는, 그러한 자기적 장치들의 소형화된 형태들을 제작하는데, 특히 유용하다. 이 점에 있어서, 본 발명의 합금 분말로 이루어지는 자기 코어가, 최소 약 150 emu/g의 포화 자화(MS) 및 15 Oe 이하의 보자력을 제공한다.
가공 예들
본 발명에 따른 합금 분말의 기본적인 그리고 신규의 속성들을 입증하기 위해, 열(10)개의 예시적 히트(heat)가, 진공 유도 용융되었으며, 그리고 이어서 원자 퍼센트로 아래의 표 1에 나타나는 조성들을 갖는 합금 분말들의 배치들을 제공하기 위해 무화되었다.
M M' M'' M''' P Mn Fe
예 Co Zr Nb V Ti C Si B Cu
A 6.1 1.6 4.3 8.2 0.32 79.4
B 0.67 6.0 1.0 4.5 8.5 0.31 79.0
C 0.36 0.45 0.74 0.27 6.0 1.4 4.3 6.9 0.40 79.0
D 0.34 0.44 0.79 0.27 6.0 1.4 4.2 6.7 0.41 79.3
E 0.50 0.50 0.75 6.1 1.5 4.3 6.8 0.32 79.3
F 4.0 0.15 3.81 7.2 3.9 0.17 2.4 0.15 78.1
G 4.0 0.15 3.8 7.2 3.9 0.17 2.4 0.15 78.1
H 1.8 1.96 0.9 0.04 5.1 0.79 7.9 0.85 80.6
I 0.50 5.7 1.1 4.5 8.5 0.29 79.5
J 0.50 5.7 1.1 4.5 8.5 0.29 79.5
응고된 분말들은, 입경 분포를 결정하기 위해, 체로 걸러졌다. 도 1a, 도 1b 및 도 1c에 도시된 것은, 분말 입자의 표면 형태(surface morphology)를 도시하는, 표 1의 예 J의 합금 분말 입자들의 부분들에 대한 현미경 사진들이다. 분말 입자들이, 실질적으로 모두 구형 형상이며 그리고 약 -635 메시(mesh)로부터 최대 약 -450 메시의 크기 범위에 놓인다는 것이, 도 1a, 도 1b 및 도 1c로부터 확인될 수 있다.
도 2a, 도 2b 및 도 2c는, 예시적 히트로부터 생성되는 합금 분말의 x-선 회절 패턴들이다. 패턴들은, 가장 미세한 분말 크기에 대해 대부분 넓은 피크를 보여주며, 그리고 더 큰 분말 크기들에 대해 일부 작은 피크들을 보여준다. 이러한 패턴들은, 더 큰 분말 크기들에서의 나노결정질 알갱이들의 존재와 함께, 모든 크기들에서의 실질적으로 비정질의 구조를 지시한다.
예 A 내지 예 J로부터 형성되는 분말의 배치들은, 그들의 미세구조를 결정하도록 분석되었다. 분석의 결과들이, 아래의 표 2에 나타낸다.
예 구조 MS
(emu/g)
A 제한된 나노결정질을 동반하는 비정질 170
B 비정질 157
C 제한된 나노결정질을 동반하는 비정질 147
D 비정질 155
E 비정질 155
F 약간의 비정질 상을 동반하는 대부분 나노결정질 177
G 약간의 비정질 상을 동반하는 대부분 나노결정질 179
H 약간의 비정질 상을 동반하는 대부분 나노결정질 165
I 비정질 155
J 비정질 160
각 배치에 대한 포화 자화 속성(MS)은, 17,000 Oe의 인덕션(induction)에서 측정되었다. 각 예에 대한 자성 테스트의 결과들 또한, 표 2에 나타난다. 예 C에 의해 제공되는 MS는, 예상되는 것보다 얼마간 더 낮으며, 그리고 너무 많은 원치 않는 나노결정질 상의 존재로부터 초래되는 것으로 생각된다.
본 명세서에 사용되는 용어들 및 표현들은, 설명의 용어로서 사용되며 그리고 제한의 용어로서 사용되는 것이 아니다. 그러한 용어들 및 표현의 사용에서, 도시된 그리고 설명된 특징부들의 임의의 균등물 또는 그의 부분들을 배제할 의도는 없다. 다양한 수정들이 본 명세서에서 설명되며 청구되는 본 발명 이내에서 가능하다는 것이, 인식된다.

Claims (27)

  1. 일반식 Fe100 -a-b-c-d-x- yMaM'bM''cM'''dPxMny을 갖는 Fe-기반 연 자성 합금으로서,
    M은, Co 및 Ni 중의 하나 또는 양자 모두이고;
    M'은, Zr, Nb, Cr, Mo, Hf, Sc, Ti, V, W, 및 Ta으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 원소이며;
    M''은, B, C, Si, 및 Al로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 원소이고;
    M'''은, 원소들 Cu, Pt, Ir, Zn, Au, 및 Ag로 구성되는 그룹으로부터 선택되며;
    여기서 a, b, c, d, x, 및 y는, 상기 일반식에서의 개별적인 원소들의 원자 비율들을 나타내며, 그리고 원자 퍼센트로 이하의 범위를 갖고,
    0 ≤ a ≤ 10,
    0 ≤ b ≤ 7,
    5 ≤ c ≤ 20,
    0 ≤ d ≤ 5,
    0.1 ≤ x ≤ 15, 그리고
    0.1 ≤ y ≤ 5,
    그리고 합금 조성의 나머지는, 철 및 불가피한 불순물들인 것인, Fe-기반 연 자성 합금.
  2. 제 1항에 있어서,
    0 ≤ a ≤ 7 인 것인, Fe-기반 연 자성 합금.
  3. 제 2항에 있어서,
    0.2 ≤ a ≤ 7 인 것인, Fe-기반 연 자성 합금.
  4. 제 1항에 있어서,
    0 ≤ b ≤ 5 인 것인, Fe-기반 연 자성 합금.
  5. 제 4항에 있어서,
    0.05 ≤ b ≤ 5 인 것인, Fe-기반 연 자성 합금.
  6. 제 1항에 있어서,
    5 ≤ c ≤ 17 인 것인, Fe-기반 연 자성 합금.
  7. 제 1항에 있어서,
    0.05 ≤ d ≤ 5 인 것인, Fe-기반 연 자성 합금.
  8. 제 7항에 있어서,
    0.05 ≤ d ≤ 3 인 것인, Fe-기반 연 자성 합금.
  9. 제 1항에 있어서,
    1 ≤ x ≤ 10 인 것인, Fe-기반 연 자성 합금.
  10. 제 1항에 있어서,
    0.1 ≤ y ≤ 4 인 것인, Fe-기반 연 자성 합금.
  11. 일반식 Fe100 -a-b-c-d-x- yMaM'bM''cM'''dPxMny을 갖는 Fe-기반 연 자성 합금으로서,
    M은, Co 및 Ni 중의 하나 또는 양자 모두이고;
    M'은, Zr, Nb, Cr, Mo, Hf, Sc, Ti, V, W, 및 Ta으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 원소이며;
    M''은, B, C, Si, 및 Al로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 원소이고;
    M'''은, 원소들 Cu, Pt, Ir, Zn, Au, 및 Ag로 구성되는 그룹으로부터 선택되며;
    여기서 a, b, c, d, x, 및 y는, 상기 일반식에서의 개별적인 원소들의 원자 비율들을 나타내며, 그리고 원자 퍼센트로 이하의 범위를 갖고,
    0 ≤ a ≤ 7
    0 ≤ b ≤ 5,
    5 ≤ c ≤ 17,
    0 ≤ d ≤ 3,
    1 ≤ x ≤ 10, 그리고
    0.1 ≤ y ≤ 4,
    그리고 합금 조성의 나머지는, 철 및 불가피한 불순물들인 것인, Fe-기반 연 자성 합금.
  12. 제 11항에 있어서,
    0.2 ≤ a ≤ 7 인 것인, Fe-기반 연 자성 합금.
  13. 제 12항에 있어서,
    0.2 ≤ a ≤ 5 인 것인, Fe-기반 연 자성 합금.
  14. 제 11항에 있어서,
    0.05 ≤ b ≤ 5 인 것인, Fe-기반 연 자성 합금.
  15. 제 14항에 있어서,
    0.05 ≤ b ≤ 4 인 것인, Fe-기반 연 자성 합금.
  16. 제 11항에 있어서,
    8 ≤ c ≤ 16 인 것인, Fe-기반 연 자성 합금.
  17. 제 11항에 있어서,
    0 ≤ d ≤ 2 인 것인, Fe-기반 연 자성 합금.
  18. 제 11항에 있어서,
    0.1 ≤ d ≤ 2 인 것인, Fe-기반 연 자성 합금.
  19. 제 11항에 있어서,
    0.1 ≤ y ≤ 3 인 것인, Fe-기반 연 자성 합금.
  20. 일반식 Fe100 -a-b-c-d-x- yMaM'bM''cM'''dPxMny을 갖는 Fe-기반 연 자성 합금으로서,
    M은, Co 및 Ni 중의 하나 또는 양자 모두이고;
    M'은, Zr, Nb, Cr, Mo, Hf, Sc, Ti, V, W, 및 Ta으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 원소이며;
    M''은, B, C, Si, 및 Al로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 원소이고;
    M'''은, 원소들 Cu, Pt, Ir, Zn, Au, 및 Ag로 구성되는 그룹으로부터 선택되며;
    여기서 a, b, c, d, x, 및 y는, 상기 일반식에서의 개별적인 원소들의 원자 비율들을 나타내며, 그리고 원자 퍼센트로 이하의 범위를 갖고,
    0 ≤ a ≤ 5
    0 ≤ b ≤ 4,
    8 ≤ c ≤ 16,
    0 ≤ d ≤ 2,
    1 ≤ x ≤ 10, 그리고
    0.1 ≤ y ≤ 3,
    그리고 합금 조성의 나머지는, 철 및 불가피한 불순물들인 것인, Fe-기반 연 자성 합금.
  21. 제 20항에 있어서,
    1 ≤ a ≤ 5 인 것인, Fe-기반 연 자성 합금.
  22. 제 20항에 있어서,
    1 ≤ a ≤ 3 인 것인, Fe-기반 연 자성 합금.
  23. 제 20항에 있어서,
    0.1 ≤ b ≤ 4 인 것인, Fe-기반 연 자성 합금.
  24. 제 23항에 있어서,
    0.1 ≤ b ≤ 3 인 것인, Fe-기반 연 자성 합금.
  25. 제 20항에 있어서,
    10 ≤ c ≤ 15 인 것인, Fe-기반 연 자성 합금.
  26. 제 20항에 있어서,
    0.1 ≤ d ≤ 2 인 것인, Fe-기반 연 자성 합금.
  27. 제 20항에 있어서,
    0.1 ≤ y ≤ 2 인 것인, Fe-기반 연 자성 합금.
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