NO830120L - AMORPH ALLOYS - Google Patents
AMORPH ALLOYSInfo
- Publication number
- NO830120L NO830120L NO830120A NO830120A NO830120L NO 830120 L NO830120 L NO 830120L NO 830120 A NO830120 A NO 830120A NO 830120 A NO830120 A NO 830120A NO 830120 L NO830120 L NO 830120L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- atomic
- alloy
- boron
- iron
- casting
- Prior art date
Links
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 66
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims description 66
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 20
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 18
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 229910000808 amorphous metal alloy Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 4
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 2
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 claims description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 claims 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 5
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 4
- NFCWKPUNMWPHLM-UHFFFAOYSA-N [Si].[B].[Fe] Chemical compound [Si].[B].[Fe] NFCWKPUNMWPHLM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 4
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 4
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 238000007712 rapid solidification Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical group [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical group [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000006679 Mentha X verticillata Nutrition 0.000 description 1
- 235000002899 Mentha suaveolens Nutrition 0.000 description 1
- 235000001636 Mentha x rotundifolia Nutrition 0.000 description 1
- 101100400378 Mus musculus Marveld2 gene Proteins 0.000 description 1
- 229910003271 Ni-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000979 O alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical group [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000212342 Sium Species 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Chemical group 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Chemical group 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical group [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000374 eutectic mixture Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGKDIUIOSMUOAW-UHFFFAOYSA-N iron nickel Chemical compound [Fe].[Ni] UGKDIUIOSMUOAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001004 magnetic alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000005300 metallic glass Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical group [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C45/00—Amorphous alloys
- C22C45/02—Amorphous alloys with iron as the major constituent
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører amorfé metall-legeringer. Spesielt vedrører oppfinnelsen jerri-bor-silisium amorfe metaller og gjenstander laget derav med forbedrede magne- The present invention relates to amorphous metal alloys. In particular, the invention relates to jerry-boron-silicon amorphous metals and objects made from them with improved magnetic
i in
tiske egenskaper og fysikalske egenskaper. tical properties and physical properties.
Amorfe metaller kan fremstilles ved rask størkning av legeringer fra smeltet tilstand til fast tilstand. Forskjellige metoder som er kjent innenfor hurtigstørkningsteknologien er 'l spinnstøping og trekkestøping blant annet. Damp- og aemlioerktfre omlyettaislk learv. sAemtnoirnfg e mkean taolglesr å bfrruemkests iflot r veå d freen masv tidllee Amorphous metals can be produced by rapid solidification of alloys from the molten state to the solid state. Different methods that are known within rapid solidification technology are spin casting and stretch casting, among others. Steam and aemlioerktfre omlyettaislk learv. sAemtnoirnfg e mkean taolglesr å bfrruemkests iflot r veå d freen masv tidllee
ovennevnte metoder har spesielle egenskaper som er forbundet méid deres ikke krystallinske struktur. Slike materialer er f.eks. kjent å tilveiebringe forbedrede mekaniske, élek- The above methods have special properties associated with their non-crystalline structure. Such materials are e.g. known to provide improved mechanical, electrical
i in
triske, magnetiske og akustiske egenskaper sammenlignet med tilsvarende metall-legeringer med krystallinsk struktur. Generelt kan metall-legeringens amorfe struktur bestemmes tric, magnetic and acoustic properties compared to corresponding metal alloys with a crystalline structure. In general, the amorphous structure of the metal alloy can be determined
ved metallografiske teknikker eller røntgendiffraksjon. Her ansees en legering som "amorf" hvis legeringen hovedsakelig ér amorf, dvs. mint 7 5% amorf. De beste egenskaper oppnåe med jen (200) røntgendiffraksjonstopp på mindre enn en tomme over i jrø.ntgenbakgrunnsnivået. Denne topp opptrer ved legeme sentrert kubisk ferritt (hypoeutektisk krystallinsk fast løsning} by metallographic techniques or X-ray diffraction. Here, an alloy is considered "amorphous" if the alloy is mainly amorphous, i.e. mint 7 5% amorphous. The best properties are obtained with the (200) x-ray diffraction peak less than one inch above the x-ray background level. This peak occurs at body centered cubic ferrite (hypoeutectic crystalline solid solution}
ved en diffraksjonsvinkel på 106° ved bruk av Cr^^stråling. at a diffraction angle of 106° using Cr^^radiation.
Med mindre annet er angitt er alle sammensetninger som her er angitt atomprosent. Unless otherwise stated, all compositions given here are atomic percentages.
joet foreligger forskjellige kjente legeringssammensetninger jav Fe-B-Si. F.eks. beskrives i US patent 3.856.513 en legering og folier, stenger og pulvere laget fra denne med i iden generelle formel Mb rn U-ynU nY1-, 0^ ~jonU zn (J,± i —I-i dc hvor M er jern, nikkel, krom, kobolt, vanadium eller blandinger derav, Y er fosfor, karbon, bor eller blandinger derav og Z er aluminium, There are various known alloy compositions such as Fe-B-Si. E.g. is described in US patent 3,856,513 an alloy and foils, bars and powders made from it with the general formula Mb rn U-ynU nY1-, 0^ ~jonU zn (J,± i —I-i dc where M is iron, nickel , chromium, cobalt, vanadium or mixtures thereof, Y is phosphorus, carbon, boron or mixtures thereof and Z is aluminium,
I I I I
silisium, tinn, antimon, germanium, indium, beryllium eller jblandinger derav som kan gjøres hovedsakelig amorfe. Det !er også kjent blandingslegeringer av Fe-B-Si som har visr silicon, tin, antimony, germanium, indium, beryllium or mixtures thereof which can be made essentially amorphous. There are also known mixed alloys of Fe-B-Si which have vis
lovende magnetiske egenskaper og andre egenskaper for bedre promising magnetic properties and other properties for better
.virkning.-i...elektr-isk--appara-tur_såsom-motor-er_og—transforlia-^_ .effect.-in...electrical--apparatus_such-as-motor-er_and-transforlia-^_
tloergeerri. nUg S mped ateknryt st4a.l2l19is.e3r55 inbgestskemrpiverear tuer n j(derenn -btoemrp-esrialtiusr iuvned hvilken det amorfe metall vender tilbake til sin krystalline tloergeerri. nUg S mped ateknryt st4a.l2l19is.e3r55 inbgestskemrpiverear tuer n j(derenne -btoemrp-esrialtiusr iuvned which the amorphous metal returns to its crystalline
øptIr:iV:ols. tss0tee0ad n0 nt dGog j) ) e. prenGå n e, mmneei1rnt0 nest leint lgl3si2emr n0°naCgfehnl, oeer teldn iaeskr etoromleiprnergg soeivrpseå iinntmgt et eir bnopst r 8å 0 mo1g ei7n4 ldlirkeemr ke ue /femg nln eer r (c0aae,tn0.no3m- . öptIr:iV:ols. tss0tee0ad n0 nt dGog j) ) e. prenGå n e, mmneei1rnt0 nest leint lgl3si2emr n0°naCgfehnl, oeer teldn iaeskr etoromleiprnergg soeivrpseå iinntmgt et eir bnopst r 8å 0 mo1g ei7n4 ldlirkeemr ke ue /femg nln eer r (c0aaem,tn0.no3
ca. 6 atomprosent silisium. En amorf metall-legeringsstr:Lramel bredere.enn 2,54 cm og mindre enn 0,00762 cm tykk med spesifikke magnetiske egenskaper og fremstilt fra en legering hovedsakelig bestående av 77 til 80% jern,. 12-16% bor og 5 til 10% silisium, alt atomprosent, er beskrevet i US patent-søknad nr. 2 35.0 64. about. 6 atomic percent silicon. An amorphous metal alloy str:Lramel wider.than 2.54 cm and less than 0.00762 cm thick with specific magnetic properties and made from an alloy consisting mainly of 77 to 80% iron,. 12-16% boron and 5 to 10% silicon, all atomic percentages, are described in US patent application no. 2 35.0 64.
Dét er foretatt forsøk på å modifisere slike amorfe materialer ved tilsetning av andre elementer for å optimalisere bland-Tngslegeringene for elektriske anvendelsesformål. US patent 4lji.217.135 beskriver en jern-bor-silisium legering med 1,3 Attempts have been made to modify such amorphous materials by adding other elements in order to optimize the mixed alloys for electrical applications. US patent 4lji.217.135 describes an iron-boron-silicon alloy with 1.3
til 2,5 atomprosent karbon for å forsterke de magnetiske"egenskaper. US patent 4.19 0.438 beskriver en jern-bor-sili- to 2.5 atomic percent carbon to enhance the magnetic properties. US patent 4.19 0.438 describes an iron-boron-silicon
I IN
sium magnetisk legering inneholdende 2-20 atomprosent rutenium. sium magnetic alloy containing 2-20 atomic percent ruthenium.
Selv om slike blandingslegeringer har frembragt relativt g<bde magnetiske egenskaper, er de ikke uten svakheter. Aile de ovenfor nevnte legeringer er dyre fordi de inneholder Although such mixed alloys have produced relatively good magnetic properties, they are not without weaknesses. All the alloys mentioned above are expensive because they contain
i • . Iin • . IN
en relativt stor mengde bor. En lavere borversjon er meget sterkt ønsket. Også høyere krystallisasjonstemperatur er ønskelig for at legeringene skal ha mindre tendens til å "vende tilbake til den krystallinske tilstand. Blandingene bør-også ligge nær en eutektisk blanding for å gjøre støp-ingen i amorf tilstand lettere. Videre bør den eutektisk= temperatur være så lav som mulig for å gjøre støtbarhetei bedre. Det er også ønskelig at den magnetiske metning skal være høy,av størrelsesorden minst 14000 G. Et mål for foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en slik legering soi m kan konkurrere med kjente konvensjonelle nikkel-jernrI a relatively large amount of boron. A lower drilling version is very strongly desired. A higher crystallization temperature is also desirable so that the alloys have less tendency to return to the crystalline state. The mixtures should also be close to a eutectic mixture to make casting in the amorphous state easier. Furthermore, the eutectic temperature should be low as possible to improve impactability. It is also desirable that the magnetic saturation should be high, of the order of at least 14000 G. An aim of the present invention is to provide such an alloy that can compete with known conventional nickel-iron alloys
legeringer i handelen, såsom Al 4750 som tallmessig består „.av_48_ vekt.%__N.i pg._52.vekt% Fe. I _ alloys in the trade, such as Al 4750, which numerically consists of 48 wt.% N in pg. 52 wt.% Fe. I _
ifølge foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en amorf lege-"-ring og gjenstand som overvinner disse problemer hos de kjente<Ij>j.ern-bor-silisium amorfe metaller. En amorf metall-legering<j>itilveiebrin<g>e<s>som hovedsakelig består av 73-80% jern, 4-10% bj oIr og 14-17% silisium, (atomprosent) og ubetydelige forur-en'sninger. Denne legeringen er billigere enn noen av de andre kjente amorfe légeringer, eller de i handelen til-gjengelige Fe-legeringer som den her beskrevne legering skal erstatte. according to the present invention, an amorphous alloy ring and article is provided which overcomes these problems with the known iron-boron-silicon amorphous metals. An amorphous metal alloy which consists mainly of 73-80% iron, 4-10% bj oIr and 14-17% silicon, (atomic percent) and negligible impurities This alloy is cheaper than any of the other known amorphous alloys, or those in the trade available Fe alloys that the alloy described here is to replace.
i in
Dejt tilveiebringes en gjenstand fremstilt fra den amorfe metall-legering ifølge foreliggende oppfinnelse som er minst sijngulær duktil (som heri definert), og med et kjernetap som kan konkurrere med Ni-Fe legeringer i handelen såsom AL 4750 og spesielt et kjernetap pa mindre enn 0,163 wattl There is provided an article made from the amorphous metal alloy according to the present invention which is at least singularly ductile (as defined herein), and with a core loss that can compete with commercial Ni-Fe alloys such as AL 4750 and in particular a core loss of less than 0.163 watts
pr. pund (WPP). ved 12,6 kilogauss (1,26 tesla), ved 60 Hertz. Gjenstanden av legeringen har en metningsmagnetisering målt ved 75 ørste<d>(<B>^^^) på minst 14,0 kilogauss (1,40 tesla) ol g en koersiv kraft (H c) på mindre enn 0,045 ørsted, og kan foreligge i form av en tynn strimmel eller som ribbematerial-produkt. Legeringen og det resulterende produkt har forbedret t! e! rmisk stabilitetkarakterisert veden Okrystalliserings-temperatur (Tx> på ikke mindre enn 49.0 C. per pounds (WPP). at 12.6 kilogauss (1.26 tesla), at 60 Hertz. The object of the alloy has a saturation magnetization measured at 75 ørsted<d>(<B>^^^) of at least 14.0 kilogauss (1.40 tesla) and a coercive force (H c ) of less than 0.045 ørsted, and can available in the form of a thin strip or as a rib material product. The alloy and the resulting product have improved t! e! rmical stability characterized the wood Ocrystallization temperature (Tx> of not less than 49.0 C.
i in
Fi ig. 1 viser et . ternært diagram som viser den eutektiske linje 6ig sammensetningsområdene for foreliggende oppfinnelse. Fig. 1 shows a . ternary diagram showing the eutectic line 6ig the composition ranges of the present invention.
Generelt består en amorf legering ifølge foreliggende oppfinnelse hovedsakelig av 73-80% jern, 4-10% bor og 14-17% silisium. I fig. 1 er blandingene som ligger innefor det bokstav--be/tegnede området som avgrenser forholdene uttrykt ved punk-I I E I In general, an amorphous alloy according to the present invention mainly consists of 73-80% iron, 4-10% boron and 14-17% silicon. In fig. 1 are the mixtures that lie within the letter--be/drawn area that delimits the conditions expressed by point-I I E I
tene A,B,C,D og E innenfor det brede området av foreliggendetene A,B,C,D and E within the broad range of the present
I IN
oppfinnelse. Punktene A,F,G og H uttrykker forholdene for bljandingene som ligger innenfor et foretrukket område av invention. The points A, F, G and H express the conditions for the blinds that lie within a preferred range of
fsoom relskigjægrenedr e gojpepnnfoim nnoeg lsest. rLekiknejr en smeg elulotm enpfuor nkbtelnane diI ngog somJrad-fqrholdene som her defineres, representerer det geometriske st'ed for eutektiske punkter (laveste smeltetemperaturer) |for dejn eutektiske dal i dette området av interes se i det Fe-|B-S:. .Fteer-nBæ-rSe i<d>b<i>la<ag>nd<ra>i<m>ng<.>sområdene i oppfinnelsen som vises i fig. 1 jer nær nok den eutektiske linje eller muldet til å. være hovedsakelig amorft ved støt. Borinnholdet er kritisk for legeringens amorfe egenskaper. Jo høyere borinnholdet er, jo større er legeringens tendens til å bli amorf. Med øket xrinnhold blir imidlertid legeringene dypere. Det fore-trukne borområdet ligger fra 4% til mindre enn 10% og fortrinnsvis er dét 7% mindre enn 10%. Billigere legeringer"ned mindre enn 7% bor inngår i oppfinnelsen, men er vanske-lige å støpe med gode egenskaper. •Silisium i legeringen påvirker primært legeringens termiske stabilitet og påvirker i en liten grad de amorfe egenskaper. Silisium har langt mindre virkning på de amorfe egenskaper i legeringen enn bor. Fortrinnsvis kan silisium variere fra mer enn 15% til 17%.. fsoom relskigjægrenedr e gojpepnnfoim nnoeg lsest. RLekiknejr a smeg elulotm enpfuor nkbtelnan diNg asJrad fqrholds as defined here, represents the geometric location of eutectic points (lowest melting temperatures) |for the eutectic valley in this area of interest see in the Fe-|B-S:. Referring to the areas of the invention shown in fig. 1 are close enough to the eutectic line or the mold to be essentially amorphous upon impact. The boron content is critical for the alloy's amorphous properties. The higher the boron content, the greater the alloy's tendency to become amorphous. With increased xr content, however, the alloys become deeper. The preferred boron area is from 4% to less than 10% and preferably it is 7% less than 10%. Cheaper alloys with less than 7% boron are part of the invention, but are difficult to cast with good properties. •Silicon in the alloy primarily affects the alloy's thermal stability and to a small extent affects the amorphous properties. Silicon has far less effect on the amorphous properties in the alloy than boron Preferably silicon can vary from more than 15% to 17%..
Legeringen ifølge foreliggende oppfinnelse er rik på jern. jJejrnet bidrar til generell magnetisk metning i legeringen og □erninnholdet varierer fortrinnsvis fra 73 til 78%. The alloy according to the present invention is rich in iron. The iron contributes to general magnetic saturation in the alloy and the iron content preferably varies from 73 to 78%.
L! ejjgeringsblandingen ifølge foreliggende oppfinnelse tilveie-briinger en optimalisering av de nødvendige egenskapene til Fej-B-Si legeringer for bestemte elektriske anvendelser. Man må gi avkall på noen egenskaper, men blandingen ifølge fioreliggende oppfinnelse er.funnet å være en ideell balanse mellom disse egenskaper. Det er funnet at jerninnholdet ikke måj overskride 8 0% for å gi den nødvendige magnetiske metrjing. Ved å holde jerninnholdet under 8 0%, kan andre viktige be-standdeler, nemlig bor og spesielt silisium brukes iøkede mengder. For å oppnå en gjenstand laget av legeringene ifjølge fojreliggende oppfinnelse med øket termisk stabilitet, maksi-maliseres silisiummengden. Større mengder silisium hever jcrjystallisasjonstemperaturen, muliggjør varmebehandling av tl rimmede materialer med høyere temperaturer ut■en å forårsake krystallisering. Varmebehandling ved høyere temperaturer^er nyttig -f or-- å-reduser-e- de -innvendige-spenninger—i—den—frem L! the alloying mixture according to the present invention provides an optimization of the necessary properties of Fej-B-Si alloys for specific electrical applications. One has to give up some properties, but the mixture according to the present invention has been found to be an ideal balance between these properties. It has been found that the iron content must not exceed 80% to give the required magnetic measurement. By keeping the iron content below 80%, other important constituents, namely boron and especially silicon, can be used in increased amounts. In order to obtain an object made from the alloys according to the above invention with increased thermal stability, the amount of silicon is maximized. Larger amounts of silicon raise the crystallisation temperature, enabling heat treatment of tl rimmed materials at higher temperatures without causing crystallization. Heat treatment at higher temperatures is useful -for-- to-reduce-the-internal-stresses-in-the-forward
I stI ilte gjenstand, hvilket forbedrer de magnetiske egenskaper.I I lH■ øi,gye erte emkpryersattaulrloimsraåsdjoet nsgtejmepnnerom atuhvreir lkuet tvoidpter imaogle så mdaget neatnivskenede-' In stI ilte object, which improves the magnetic properties.
sgenskaper opprettholdes for gjenstander laget fra legeringene. characteristics are maintained for objects made from the alloys.
I legeringen i foreliggende oppfinnelse kan visse ubetydelige; forurensninger eller rester være tilstede. Slike ubetydelige forurensninger bør tilsammen ikke overskride 0,83 atomprosent: av legeringen. I det følgende gis en tabularisk oppstilling av typiske rester som kan tolereres i legeringene ifølge foreliggende oppfinnelse. In the alloy of the present invention, certain insignificant; contaminants or residues be present. Such minor impurities should not in aggregate exceed 0.83 atomic percent: of the alloy. In the following, a tabular list of typical residues that can be tolerated in the alloys according to the present invention is given.
_FI orskjellige kjente fremgangsmåter for hurtigstørkning kan brukes for å støpe den amorfe metall-legering ifølge foreliggende oppfinnelse. Spesielt kan legeringen støpes vecl bruk av trekkstøpeteknikker. En trekkstøpéteknikk kan gjerne innebefatte kontinuerlig avgivelse av en smeltet strøm eller forråd av metall gjennom en slisset dyse som be-i finner seg mindre enn 0,035 cm fra en støpeflate som kan __beveges med en hastighet på ca. 60-3000 m/minutt forbi dysen for å gi et amorft båndmateriale. Støpeflaten er gjerne den ytre kantflate av et vannkjølt metallhjul fremstilt av f.eks. kobber. Hurtig bevegelse av støpeflaten trekker et kontinuerlig tynt sjikt av metallet fra forrådet eller stammen. Dette sjikt størkner raskt ved en kjølehastighet av størrelsesorden 1 x 10^°C pr. sekund til båndmateriai.et. legeringene ifølge foreliggende oppfinnelse støpes gjerne ved en temperatur over ca. 1315°C på en støpeoverflate ned ~'ln begynnelsestemperatur som kan variere fra ca. 1,6 ti;. 32°C. BIåndet avkjøles til under størkningstemperaturen og til under krystallisasjonstemperaturen og etter størkning på ""'støpeoverflaten adskilles det fra denne. Et slikt bånd kan gjerne ha en bredde på 2,54 cm eller mer og en tykkelse på mindre enn 0,00762 cm og et bredde-til-tykkelses forhold på minst 10:1 og fortrinnsvis minst 250:1. Fra legeringene ifølge foreliggende oppfinnelse ble tynne båndmaterialer fremstilt ved å bruke en slik trekkstøpé-teknikk for legeringen som er vist i den følgende tabel!. I. L Hver t bånd ble__utg 1ø_de.t _..jL_e,t_JLCL_ø_r_st.ed_DjC_^AgjlJBjLis.k_f_eli OFFSF.T ASM ■ 1982 1 4 timer ved 350°C. Den amorfe karakter for hvert ble bekreftet ved røntgendiffraksjonsmålinger. Videre ble hvert ::unnet å ha. i det minste singulær duktilitet gjennom bestem-melse ved en enkelt bøyningsprøve. Duktilitet bestemt ved bøyningsprøver innebefatter bøyning av båndet på tvers av seg selv i en 18 0°'s bøy i hver re:ning for å bestemme sprøheten. Hvis båndet kan bøyes på seg ;3ely Langs en bøyningslinje som går på tvers av båndet (dvs. loddrett på støperetningen). - i en ikke-gjenvinnbar permanent bøy uten sprekkdannelse, viser båndet duktilitet. Båndet er dobbelt duktilt hvis det kan bøyes 180° i begge retninger uten å sprekke og enkelt eller singulært duktilt hvis det oøyes 18 0° bare i en retning uten å sprekke. Singulær duktilitet er et minimumskrav til en gjenstand laget av Legeringene ifølge foréliggende oppfinnelse. Dobbel duxtili-"~tet er en optimal tilstand for en gjenstand, fremstilt av legeringen ifølge foreliggende oppfinnelse. ""Dataene i tabell II (vist nedenfor1 viser at kjernetapet s1/om bør være så lavt som mulig hos legeringene ifølge foreliggende oppfinnelse stadig er mindre enn kjernetapet på 0,163 WPP ved 12,6 KG (1,26 T) for en kommersiell legering AL 4750 som nominelt består av 48% Ni-52% Fe. AL '475.O legeringen som ble undersøkt var 0,015 cm tykk og Jble Jfremstilt ifølge anerkjent fremstillingspraksis for legeringen. Båndene av legeringen ifølge foreliggende oppfinnelse var ca. 0,0033 cm tykke. Various known methods for rapid solidification can be used to cast the amorphous metal alloy according to the present invention. In particular, the alloy can be cast using pull casting techniques. A pull casting technique may well involve the continuous delivery of a molten stream or supply of metal through a slotted nozzle located less than 0.035 cm from a casting surface which can be __moved at a speed of approx. 60-3000 m/minute past the nozzle to give an amorphous strip material. The casting surface is usually the outer edge surface of a water-cooled metal wheel produced by e.g. copper. Rapid movement of the casting surface draws a continuous thin layer of the metal from the stock or stem. This layer solidifies quickly at a cooling rate of the order of 1 x 10^°C per second to tape materiai.et. the alloys according to the present invention are preferably cast at a temperature above approx. 1315°C on a casting surface down to ~'ln initial temperature which can vary from approx. 1.6 ten;. 32°C. The BI spirit is cooled to below the solidification temperature and to below the crystallization temperature and after solidification on the ""'casting surface it is separated from this. Such a band may preferably have a width of 2.54 cm or more and a thickness of less than 0.00762 cm and a width-to-thickness ratio of at least 10:1 and preferably at least 250:1. From the alloys according to the present invention, thin strip materials were produced using such a tensile casting technique for the alloy as shown in the following table!. I. L Each t tape was__utg 1ø_de.t _..jL_e,t_JLCL_ø_r_st.ed_DjC_^AgjlJBjLis.k_f_eli OFFSF.T ASM ■ 1982 1 4 hours at 350°C. The amorphous nature of each was confirmed by X-ray diffraction measurements. Further was each ::loved to have. at least singular ductility as determined by a single bending test. Ductility determined by bending tests involves bending the tape across itself in an 180° bend in each direction to determine brittleness. If the band can be bent on itself ;3ely Along a bending line that runs across the band (ie perpendicular to the casting direction). - in a non-recoverable permanent bend without cracking, the tape exhibits ductility. The tape is doubly ductile if it can be bent 180° in both directions without cracking and simple or singularly ductile if it is bent 18 0° only in one direction without cracking. Singular ductility is a minimum requirement for an object made from the alloys according to the present invention. Double ductility is an optimal condition for an object made from the alloy according to the present invention. ""The data in Table II (shown below1) show that the core loss s1/om should be as low as possible in the alloys according to the present invention is still less than the core loss of 0.163 WPP at 12.6 KG (1.26 T) for a commercial alloy AL 4750 which nominally consists of 48% Ni-52% Fe . The AL'475.0 alloy examined was 0.015 cm thick and was manufactured according to recognized manufacturing practices for the alloy. The bands of the alloy according to the present invention were approx. 0.0033 cm thick.
11 De magnetiske data for sats nr. 158 er i overrensstemmelse med-de andre legeringsdata av den grunn at (200). røntgendif-fraksjonstoppen er litt større enn 2,54 cm over bakgrunns-nivået som er oppstilt for beste egenskaper. Sats 671 av samme blanding ble støpt en senere dag da støpeteknikken var bi.itt bedre hvilket muliggjorde hovedsakelig amorf substans p.g.a. den bedrede støpekjølehastigheten. Egenskapene t:.l sats 158 viser imidlertid legeringens evne til tilveiebring^else av-magnetisk metning på det nødvendige nivå og anvendelige gjenstander fremstilt av denne. Til sammenligning er eii legering som ligger utenfor foreliggende oppfinnelse, Fe^^B^Sj.2q, sats 621, med et ekstremt høyt silisiuminnhold, fo2~t-sått i stor grad krystallinsk og sprø selv når denne støpes under de beste avkjølingsbetingelser. Fordi legeringen ikke eij i det vesentlige amorf, utvikler den ikke de ønskede magnetiske egenskaper. 11 The magnetic data for batch no. 158 are in agreement with the other alloy data for the reason that (200). the X-ray diffraction peak is slightly larger than the 2.54 cm above background level set for best properties. Batch 671 of the same mixture was cast a later day when the casting technique was a bit better, which enabled mainly amorphous substance due to the improved casting cooling rate. The properties of batch 158, however, show the alloy's ability to provide magnetic saturation at the required level and useful objects made from it. In comparison, an alloy that lies outside the present invention, Fe^^B^Sj.2q, batch 621, with an extremely high silicon content, fo2~t is largely crystalline and brittle even when it is cast under the best cooling conditions. Because the alloy is not essentially amorphous, it does not develop the desired magnetic properties.
Alle satsene bortsett fra ALR 621 er legeringer ifølge foreliggende oppfinnelse. De data som er vist i tabell II vis;er atj. legeringene ifølge foreliggende oppfinnelse har magnetiske metningsegenskaper, koersiv kraft, kjernetap (i WPP) og tilsynelatende kjernetap (i voltampær pr. pund, VAPP) sammen*- All the batches except ALR 621 are alloys according to the present invention. The data shown in table II are atj. the alloys of the present invention have magnetic saturation properties, coercive force, core loss (in WPP) and apparent core loss (in volt-ampere per pound, VAPP) together*-
I IN
lignbart med eller bedre enn AL 4750 legeringen.comparable to or better than the AL 4750 alloy.
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer anvendelige legeringer fdr elektriske formål og gjenstander fremstilt fra disse legeringer med gode magnetiske egenskaper. Legeringene ke.n gjøres mindre kostbare p.g.a. de lavere råmaterialomkostningene vid bor. Legeringene er amorfe og duktile og har en termj.sk stjabilitet som er. større enn for jern-bor-silisiumlegeringer med mer enn 10 atomprosent bor og mindre enn 14 atomprosent silisium. The present invention provides usable alloys for electrical purposes and objects made from these alloys with good magnetic properties. The alloys ke.n are made less expensive due to the lower raw material costs at Bor. The alloys are amorphous and ductile and have a thermal stability which is greater than for iron-boron-silicon alloys with more than 10 atomic percent boron and less than 14 atomic percent silicon.
Selv om flere utførélsesformer av oppfinnelsen ér vist oc tbaes skmroevdeitfi, kvaisjl odneet r viænrnee nkfolr arrt amfmoer n en av fafgomraenln iggat enddee t opkpan f irf.onrele-se. Even though several embodiments of the invention are shown and tbaes skmroevdeitfi, as if the device is viærnnee nkfolr arrt amfmo n one of the skilled workers iggtdee t opkpan f irf.onrele-se.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US38282482A | 1982-05-27 | 1982-05-27 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO830120L true NO830120L (en) | 1983-11-28 |
Family
ID=23510548
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO830120A NO830120L (en) | 1982-05-27 | 1983-01-14 | AMORPH ALLOYS |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0095831A3 (en) |
JP (1) | JPS58210150A (en) |
KR (1) | KR840003296A (en) |
AU (1) | AU9179282A (en) |
BR (1) | BR8207585A (en) |
CA (1) | CA1195863A (en) |
ES (1) | ES520109A0 (en) |
NO (1) | NO830120L (en) |
PL (1) | PL242230A1 (en) |
RO (1) | RO86181B (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0177669B1 (en) * | 1984-05-23 | 1992-03-04 | AlliedSignal Inc. | Amorphous metal alloys having enhanced ac magnetic properties at elevated temperatures |
CN106636984A (en) * | 2017-01-25 | 2017-05-10 | 青岛云路先进材料技术有限公司 | Iron-based amorphous alloy |
CN106702291A (en) * | 2017-01-25 | 2017-05-24 | 青岛云路先进材料技术有限公司 | Iron base amorphous alloy and preparation method thereof |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3856513A (en) * | 1972-12-26 | 1974-12-24 | Allied Chem | Novel amorphous metals and amorphous metal articles |
GB2023653A (en) * | 1978-04-20 | 1980-01-03 | Gen Electric | Zero Magnetostriction Amorphous Alloys |
GB2038358B (en) * | 1978-11-29 | 1982-12-08 | Gen Electric | Amorphous fe-b-si alloys |
US4217135A (en) * | 1979-05-04 | 1980-08-12 | General Electric Company | Iron-boron-silicon ternary amorphous alloys |
US4219355A (en) * | 1979-05-25 | 1980-08-26 | Allied Chemical Corporation | Iron-metalloid amorphous alloys for electromagnetic devices |
JPS56127749A (en) * | 1980-03-12 | 1981-10-06 | Nippon Steel Corp | Amorphous thin alloy strip |
JPS6034620B2 (en) * | 1981-03-06 | 1985-08-09 | 新日本製鐵株式会社 | Amorphous alloy with extremely low iron loss and good thermal stability |
-
1982
- 1982-12-22 AU AU91792/82A patent/AU9179282A/en not_active Abandoned
- 1982-12-30 BR BR8207585A patent/BR8207585A/en unknown
-
1983
- 1983-01-05 CA CA000418955A patent/CA1195863A/en not_active Expired
- 1983-01-06 RO RO109627A patent/RO86181B/en unknown
- 1983-01-14 NO NO830120A patent/NO830120L/en unknown
- 1983-01-14 KR KR1019830000125A patent/KR840003296A/en not_active Application Discontinuation
- 1983-02-17 JP JP58025444A patent/JPS58210150A/en active Pending
- 1983-02-25 ES ES520109A patent/ES520109A0/en active Granted
- 1983-03-28 EP EP83301712A patent/EP0095831A3/en not_active Withdrawn
- 1983-05-27 PL PL24223083A patent/PL242230A1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0095831A3 (en) | 1984-06-27 |
EP0095831A2 (en) | 1983-12-07 |
ES8500340A1 (en) | 1984-10-01 |
RO86181B (en) | 1985-03-31 |
PL242230A1 (en) | 1984-02-13 |
BR8207585A (en) | 1984-04-17 |
CA1195863A (en) | 1985-10-29 |
AU9179282A (en) | 1983-12-01 |
ES520109A0 (en) | 1984-10-01 |
RO86181A (en) | 1985-03-15 |
JPS58210150A (en) | 1983-12-07 |
KR840003296A (en) | 1984-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6089400B2 (en) | Platinum-rich amorphous alloy | |
NO156697B (en) | AMORFT STEEL ALLOY TIRE. | |
CN104131243B (en) | Iron-based amorphous alloy being not brittle after annealing and preparation method thereof | |
US4134779A (en) | Iron-boron solid solution alloys having high saturation magnetization | |
US6077367A (en) | Method of production glassy alloy | |
JPH0158261B2 (en) | ||
US4210443A (en) | Iron group transition metal-refractory metal-boron glassy alloys | |
NO158581B (en) | AMORF IRON ALLOY, EVEN IN THE FORM OF A CASTED STRIP, MANUFACTURING AND USING THEREOF. | |
NO830120L (en) | AMORPH ALLOYS | |
US4483724A (en) | Iron-boron solid solution alloys having high saturation magnetization and low magnetostriction | |
JP5787499B2 (en) | Amorphous magnetic alloy, related articles and methods | |
JPS6053733B2 (en) | Iron group transition metals, heat-resistant metals, boron glassy alloys | |
Ma et al. | Structural Origins for Enhanced Thermal Stability and Glass-Forming Ability of Co–B Metallic Glasses with Y and Nb Addition | |
JPS5947017B2 (en) | Magnetic alloy for magnetic recording and playback heads and its manufacturing method | |
JPS581183B2 (en) | High magnetic permeability amorphous alloy with high magnetic flux density and large squareness ratio | |
US4152147A (en) | Beryllium-containing iron-boron glassy magnetic alloys | |
US4259109A (en) | Beryllium-containing iron-boron glassy magnetic alloys | |
JPS6152224B2 (en) | ||
JP2588450B2 (en) | Amorphous alloy ribbon with improved crystallization resistance of surface layer and method for producing the same | |
JPS6043895B2 (en) | copper-based alloy | |
US4532979A (en) | Iron-boron solid solution alloys having high saturation magnetization and low magnetostriction | |
JPS58150119A (en) | Alloy having high magnetic permeability for magnetic recording and reproducing head and its production, and magnetic recording and reproducing head | |
JPH11131199A (en) | Soft magnetic glass alloy | |
JP2000345309A (en) | HIGH STRENGTH AND HIGH CORROSION RESISTANCE Ni BASE AMORPHOUS ALLOY | |
KR830000187B1 (en) | Amorphous metal alloys |