TW201920694A - 非晶質合金條帶及其製造方法 - Google Patents

非晶質合金條帶及其製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201920694A
TW201920694A TW107123051A TW107123051A TW201920694A TW 201920694 A TW201920694 A TW 201920694A TW 107123051 A TW107123051 A TW 107123051A TW 107123051 A TW107123051 A TW 107123051A TW 201920694 A TW201920694 A TW 201920694A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
amorphous alloy
alloy strip
temperature
atomic
transfer medium
Prior art date
Application number
TW107123051A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI769275B (zh
Inventor
伊藤直輝
東大地
Original Assignee
日商日立金屬股份有限公司
美商梅特格拉斯公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商日立金屬股份有限公司, 美商梅特格拉斯公司 filed Critical 日商日立金屬股份有限公司
Publication of TW201920694A publication Critical patent/TW201920694A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI769275B publication Critical patent/TWI769275B/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/008—Heat treatment of ferrous alloys containing Si
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1244—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest
    • C21D8/125—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest with application of tension
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • 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
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147—Alloys characterised by their composition
    • H01F1/153—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
    • H01F1/15308—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals based on Fe/Ni
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2201/00—Treatment for obtaining particular effects
    • C21D2201/03—Amorphous or microcrystalline structure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C2202/00—Physical properties
    • C22C2202/02—Magnetic

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

本揭示之非晶質合金條帶之製造方法包含非晶質合金條帶準備製程、升溫製程及降溫製程，該準備製程準備具有由Fe、Si、B、C及不可避免之雜質構成的組成之非晶質合金條帶(以下為合金條帶)；該升溫製程在以拉伸應力20MPa～80MPa使該合金條帶伸張之狀態下，令平均升溫速度為50℃/秒以上而未達800℃/秒，以使合金條帶升溫至410℃～480℃之範圍的最高到達溫度；該降溫製程在以拉伸應力20MPa～80MPa使該合金條帶伸張之狀態下，令平均降溫速度為120℃/秒以上而未達600℃/秒，而使已升溫之該合金條帶從該最高到達溫度降溫至降溫傳熱媒體溫度；而製造具有以Fe100-a-bBaSibCc(a、b：組成中之原子比，c：相對於Fe、Si及B之總和量100.0原子%的C之原子比，13.0原子%≦a≦16.0原子%，2.5原子%≦b≦5.0原子%，0.20原子%≦c≦0.35原子%，79.0原子%≦100-a-b≦83.0原子%)顯示之組成的非晶質合金條帶。

Description

非晶質合金條帶及其製造方法
本揭示係有關於非晶質合金條帶及其製造方法。
用於變壓器、電抗器、抗流線圈、馬達、雜訊遏止零件、雷射電源、加速器用脈衝功率磁性零件、發電機等之磁心(core)的磁性材料已知有矽鋼、鐵氧體、Fe基非晶質合金、Fe基奈米結晶合金等。 磁心已知有使用例如Fe基非晶質合金或Fe基奈米結晶合金所製作之環形磁心(捲繞磁心)(例如參照專利文獻1～2)。
非晶質合金一般以生產性優異之單輥法製作。在單輥法，使外周面以熱傳導性優異之銅合金構成的冷卻輥高速旋轉，並使合金熔液吐出至冷卻輥外周面表面而急速凝固，藉此，可獲得鑄造合金條帶。
在該單輥法中，開始鑄造非晶質合金條帶後，因來自合金熔液之熱的影響，而產生冷卻輥之熱變形，而有在非晶質合金條帶之寬度方向的中央部與端部，吐出噴嘴及冷卻輥外周面之距離不同的情形。因此，不易在非晶質合金條帶之寬度方向，將厚度維持均一。再者，在非晶質合金條帶之寬度方向的中央部與端部，產生鑄造方向(長向)之長度不同的現象，具體為條帶寬度方向之端部的長向長度略長於中央部之現象。此時，於合金條帶之端部出現波狀(亦稱為側波或邊波)的非平坦形狀。
關於此種狀況，揭示有按非晶質合金薄帶之平坦度改變鐵心捲軸之寬度方向的周長而進行捲繞加工之技術(例如參照專利文獻3)。
專利文獻1：日本專利公開公報2006-310787號 專利文獻2：國際公開第2015/046140號 專利文獻3：日本專利公開公報昭61-226909號
［發明欲解決之問題］
如上述，在製造Fe基非晶質合金條帶之製程中，易於非晶質合金條帶之寬度方向端部出現波狀(側波或邊波)等非平坦形狀。 然而，由於用於非晶質合金條帶之材料維氏硬度高，故不易進行機械矯正。亦即，不易改善非晶質合金條帶之平坦度。在專利文獻3中，雖揭示了考慮非晶質合金薄帶之平坦度的技術，但並無有關薄帶自身之平坦度改善的揭示。
如上述，非晶質合金條帶之寬度方向端部的波狀(亦稱為側波或邊波。)等非平坦形狀之平坦化(平坦度之改善)並不易。 捲繞非晶質合金條帶而製作捲繞磁心時，隨著捲繞數增加，波狀逐漸積累於非晶質合金條帶之寬度方向端部，而易產生皺褶。因此，以良好再現性製作磁心形狀並不易。
本揭示鑑於上述情況而作成。 本揭示之實施形態的課題係提供平坦性優異之非晶質合金條帶及其製造方法。 ［解決問題之手段］
為解決上述問題，獲得了下述見解，前述見解係藉在使非晶質合金以特定之拉伸應力伸張的狀態下，施行特定之熱處理，可改善非晶質合金條帶之形狀而平坦性優異。還獲得了下述見解，前述見解係藉以特定之升溫條件及降溫條件進行熱處理，可抑制伴隨熱處理而生之脆化。 本揭示依據上述見解，具體之手段包含以下態樣。
＜1＞一種非晶質合金條帶之製造方法，其包含非晶質合金條帶準備製程、升溫製程及降溫製程，該準備製程準備具有由Fe、Si、B、C及不可避免之雜質構成的組成之非晶質合金條帶；該升溫製程在以拉伸應力20MPa～80MPa使該非晶質合金條帶伸張之狀態下，令平均升溫速度為50℃/秒以上而未達800℃/秒，而使非晶質合金條帶升溫至410℃～480℃之範圍的最高到達溫度；該降溫製程在以拉伸應力20MPa～80MPa使該非晶質合金條帶伸張之狀態下，令平均降溫速度為120℃/秒以上而未達600℃/秒，而使已升溫之該非晶質合金條帶從該最高到達溫度降溫至降溫傳熱媒體溫度；而製造具有以下述組成式(A)顯示之組成的非晶質合金條帶。
Fe100-a-b Ba Sib Cc …組成式(A) 組成式(A)中，a及b表示組成中之原子比，分別滿足下述範圍。c表示相對於Fe、Si及B之總和量100.0原子%的C之原子比，滿足下述範圍。 13.0原子%≦a≦16.0原子% 2.5原子%≦b≦5.0原子% 0.20原子%≦c≦0.35原子% 79.0原子%≦100-a-b≦83.0原子%
＜2＞如＜1＞之非晶質合金條帶之製造方法，其中，該平均升溫速度係60℃/秒～760℃/秒，該平均降溫速度係190℃/秒～500℃/秒。 ＜3＞如＜1＞或＜2＞之非晶質合金條帶之製造方法，其中，該拉伸應力為40MPa～70MPa。 ＜4＞如＜1＞～＜3＞中任一項之非晶質合金條帶之製造方法，其中，該100-a-b滿足下述範圍。 80.5原子%≦100-a-b≦83.0原子% ＜5＞如＜1＞～＜4＞中任一項之非晶質合金條帶之製造方法，其中，該升溫製程之升溫及該降溫製程之降溫係藉使該非晶質合金條帶在伸張之狀態下移動，使移動之該非晶質合金條帶接觸傳熱媒體而進行。
＜6＞如＜5＞之非晶質合金條帶之製造方法，其中，使移動之該非晶質合金條帶升溫的傳熱媒體之接觸面、及使移動之該非晶質合金條帶降溫的傳熱媒體之接觸面配置於平面內(較佳為同一平面內)。
＜7＞一種非晶質合金條帶，其係包含存在於寬度方向之一端側的起伏部之從寬度方向之一端往面內方向10mm的位置之起伏頂部的高度、及存在於寬度方向之另一端側的起伏部之從寬度方向的另一端往面內方向10mm之位置的起伏頂部之高度的複數高度之平均值亦即高度h與該起伏部之寬度的平均值亦即寬度w滿足下述式1。 0.1≦100×h/w≦1.5　　式1 ［發明之功效］
根據本揭示之實施形態的發明，可提供平坦性優異之非晶質合金條帶及其製造方法。
［用以實施發明之形態］
以下，就本揭示之非晶質合金條帶及其製造方法，詳細地說明。
在本說明書中，使用「～」所顯示之數值範圍意指包含記載於「～」之前後的數值作為下限值及上限值之範圍。在階段性地記載於本說明書之數值範圍中，在某數值範圍記載之上限值或下限值亦可置換為其他階段性之記載的數值範圍之上限值或下限值。又，在記載於本揭示之數值範圍中，在某數值範圍記載之上限值或下限值亦可置換為實施例所示之值。 又，在本說明書中，所謂「製程」之用語不僅是獨立之製程，即使無法與其他製程明確地區別時，只要可達成該製程所期之目的，亦包含在本用語內。 在本說明書中，「非晶質合金條帶」意指長形之合金條帶。
本揭示之非晶質合金條帶之製造方法具有下列製程：準備具有由Fe、Si、B、C及不可避免之雜質構成的組成之非晶質合金條帶(以下亦僅稱為「合金條帶」。)(以下亦稱為「條帶準備製程」)；以20MPa～80MPa之拉伸應力使非晶質合金條帶伸張，並令平均升溫速度為50℃/秒以上而未達800℃/秒，而使非晶質合金條帶升溫至410℃～480℃之範圍的最高到達溫度(以下亦稱為「升溫製程」。)；在以20MPa～80MPa之拉伸應力使該非晶質合金條帶伸張之狀態下，令平均降溫速度為120℃/秒以上而未達600℃/秒，而使已升溫之非晶質合金條帶從該最高到達溫度降溫至降溫傳熱媒體溫度(以下亦稱為「降溫製程」。)，而製造具有以下述組成式(A)顯示之組成的非晶質合金條帶。
Fe100-a-b Ba Sib Cc …組成式(A) 組成式(A)中，a及b表示組成中之原子比，分別滿足下述範圍。c表示相對於Fe、Si及B之總和量100.0原子%的C之原子比，滿足下述範圍。 13.0原子%≦a≦16.0原子% 2.5原子%≦b≦5.0原子% 0.20原子%≦c≦0.35原子% 79.0原子%≦100-a-b≦83.0原子% 具有以組成式(A)顯示之組成的非晶質合金條帶之細節在以下詳述。
＜合金條帶準備製程＞ 本揭示之非晶質合金條帶之製造方法包含有準備具有由Fe、Si、B、C及不可避免之雜質構成的組成之非晶質合金條帶的製程。 非晶質合金條帶可以對軸旋轉之冷卻輥噴出合金熔液之液體淬火法等眾所皆知之方法製造。惟，準備非晶質合金條帶之製程未必為製造非晶質合金條帶之製程，亦可為僅準備預先製造之非晶質合金條帶的製程。
準備非晶質合金條帶之製程亦可包含準備非晶質合金條帶之捲繞體的製程。
非晶質合金條帶之製造可以例如液體淬火法(單輥法、雙輥法、離心法等)等眾所皆知之方法進行。其中，單輥法係製造設備較簡單且可穩定製造之製造法，具優異之工業生產性。
＜升溫製程＞ 本揭示之非晶質合金條帶之製造方法包含有下述製程，前述製程係在以20MPa～80MPa之拉伸應力使非晶質合金條帶伸張之狀態下，令平均升溫速度為50℃/秒以上而未達800℃/秒，而升溫至410℃～480℃之範圍的最高到達溫度。
在本製程，不僅選擇一定之金屬組成，且令最高到達溫度為410℃～480℃，並將非晶質合金條帶之平均升溫速度抑制在未達800℃/秒，而且在伸張之狀態下加熱，藉此，可提高平坦度。
在本製程中，只要為可將非晶質合金條帶調節為上述平均升溫速度，且可升溫至上述最高到達溫度之方法，可以任何方法進行熱處理。熱處理時，亦可藉使非晶質合金條帶一面在伸張之狀態下移動，一面接觸傳熱媒體(在本製程為升溫傳熱媒體)，而將非晶質合金條帶升溫。 「在伸張之狀態下移動」係指非晶質合金條帶在被施加了拉伸應力之狀態下連續移動。在降溫製程亦相同。
對非晶質合金條帶施加之拉伸應力在20MPa～80MPa之範圍。當拉伸應力在上述範圍內，於合金條帶接觸傳熱媒體而升溫之際，可改善合金條帶之平坦度。 當拉伸應力未達20MPa時，非晶質合金條帶之平坦度的改善效果不易明顯化。又，當拉伸應力大於80MPa，則產生於熱處理時非晶質合金條帶斷裂之虞，而易造成難以穩定生產。 拉伸應力從更提高非晶質合金條帶之平坦度的改善效果之觀點而言，以40MPa以上為佳，以45MPa以上為較佳。又，拉伸應力從更減低熱處理時之非晶質合金條帶的斷裂之虞的觀點而言，以70MPa以下為佳，以60MPa以下為更佳。
伸張之非晶質合金條帶的拉伸應力以使合金條帶連續移動之裝置(例如後述之串聯退火裝置)的移動控制機構控制，以用移動控制機構控制之張力除以合金條帶之截面積(寬度×厚度)的數值求出。
在本製程中，從非晶質合金條帶之平坦性的改善效果與熱處理時之合金條帶的斷裂避免之觀點而言，以最高到達溫度為420℃～470℃之範圍，且拉伸應力為40MPa～70MPa之情形為佳，進一步，以最高到達溫度為430℃～470℃且拉伸應力為45MPa～60MPa之情形為較佳。
平均升溫速度調整為50℃/秒以上而未達800℃/秒，其中，以60℃/秒～760℃/秒為佳，以300℃/秒～500℃/秒為較佳。
平均升溫速度意指升溫前(舉例而言，如後述接觸傳熱媒體前)之非晶質合金條帶的溫度與非晶質合金條帶之最高到達溫度(=升溫傳熱媒體之溫度)的溫度差除以非晶質合金條帶接觸傳熱媒體之時間(秒)的值。 具體而言，為如圖4所示之串聯退火裝置時，在非晶質合金條帶之移動方向的距離加熱室20之進入口10mm上游的地點以放射溫度計測定之條帶溫度(加熱前之非晶質合金條帶的溫度、一般為室溫(20℃～30℃)。)與升溫傳熱媒體之溫度(=最高到達溫度、例如460℃)的溫度差除以接觸升溫傳熱媒體之時間(秒)而求出。此外，在距離該加熱室入口10mm上游之地點不易以放射溫度計測定時，或室溫不明時，可設定為25℃。
串聯退火裝置係指進行串聯退火製程之裝置，該串聯退火製程如圖4～圖7所示，從退繞輥至捲取輥，對長形之非晶質合金條帶施行包含有升溫製程～降溫(冷卻)製程之連續的熱處理製程。
升溫傳熱媒體之溫度宜調整為410℃～480℃。 在升溫製程中，使非晶質合金條帶升溫至410℃～480℃之最高到達溫度。藉伸張，有助於非晶質合金條帶之平坦度的改善。 在此，最高到達溫度係與升溫製程之升溫傳熱媒體的溫度相同之溫度。 「升溫傳熱媒體之溫度」及「最高到達溫度」係於合金條帶接觸之升溫傳熱媒體的表面設置熱電偶而測定之溫度。
當傳熱媒體之溫度為410℃以上時，易獲得因施加拉伸應力所致之平坦度的改善效果。當傳熱媒體之溫度為480℃以下時，可抑制非晶質合金條帶之脆化促進。 傳熱媒體之溫度從提高平坦度之改善效果的觀點而言，以420℃以上為較佳，以430℃以上為更佳，以440℃以上為特佳。又，傳熱媒體之溫度的上限值從非晶質合金條帶之脆化抑制的觀點而言，以470℃以下為較佳。
態樣宜為在升溫製程，從傳熱媒體側吸引非晶質合金條帶，抑制非晶質合金條帶與傳熱媒體之接觸面積的降低。具體而言，傳熱媒體之非晶質合金條接觸面具有吸引孔，藉在吸引孔減壓吸引非晶質合金條帶，可使非晶質合金條帶密合於傳熱媒體之表面。藉此，可將非晶質合金條帶矯正為更平坦之形狀，非晶質合金條帶之平坦性的提高效果顯著。
又，在本製程中，亦可於升溫後，在傳熱媒體上將非晶質合金條帶之溫度保持一定時間。
此外，傳熱媒體、對傳熱媒體之接觸及其條件、加熱時之拉伸應力等之細節後述。
＜降溫製程＞ 接著，本揭示之非晶質合金條帶之製造方法具有下述製程，前述製程係令平均降溫速度為120℃/秒以上而未達600℃/秒，而使在上述升溫製程升溫之非晶質合金條帶從上述最高到達溫度降溫至降溫傳熱媒體溫度。
在本製程中，只要為可將非晶質合金條帶調節為上述平均降溫速度而可降溫至上述降溫傳熱媒體溫度之方法，可以任一方法進行。 降溫處理亦可藉使非晶質合金條帶一面在伸張之狀態下移動，一面接觸傳熱媒體(在本製程為降溫傳熱媒體)，而使非晶質合金條帶降溫。
對非晶質合金條帶施加之拉伸應力與升溫製程同樣地，在20MPa～80MPa之範圍。當拉伸應力在上述範圍內時，合金條帶降溫之際，不致明顯地損害升溫時改善之合金條帶的平坦度，而可將合金條帶之平坦度維持良好。 當拉伸應力未達20MPa時，非晶質合金條帶之平坦度的改善效果不易明顯化。又，當拉伸應力大於80MPa時，則產生非晶質合金條帶斷裂之虞，而易造成難以穩定生產。 拉伸應力從更提高非晶質合金條帶之平坦度的改善效果而言，以40MPa以上為佳，以45MPa以上為較佳。又，拉伸應力從更減低熱處理時之非晶質合金條帶的斷裂之虞的觀點而言，以70MPa以下為佳，以60MPa以下為更佳。 伸張之非晶質合金條帶的拉伸應力如上述，以使合金條帶連續移動之裝置(例如後述之串聯退火裝置)的移動控制機構控制，以用移動控制機構控制之張力除以合金條帶之截面積(寬度×厚度)的數值求出。
降溫傳熱媒體之溫度宜為200℃以下之溫度範圍。 在此，降溫傳熱媒體溫度係指在本製程降溫之際的到達溫度，亦可為200℃、150℃、100℃或室溫(例如20℃)等溫度，可適宜設定。 「降溫傳熱媒體溫度」係於合金條帶接觸之升溫傳熱媒體的表面設置熱電偶而測定之溫度。
在本揭示之非晶質合金條帶之製造方法中，如前述，選擇一定之組成，經過升溫製程後，再將平均降溫速度抑制在未達600℃/秒而使非晶質合金條帶降溫。藉此，可維持在升溫製程改善之合金條帶的平坦性。
平均降溫速度係從最高到達溫度降溫至降溫傳熱媒體溫度之平均速度。平均降溫速度因與上述相同之理由，未達600℃/秒，較佳之上限值為500℃/秒，更佳之上限值為400℃/秒，又更佳之上限值為300℃/秒。另一方面，下限側之平均降溫速度宜為190℃/秒以上，較佳之下限值為200℃/秒。 其中，平均降溫速度宜為190℃/秒～500℃/秒。
平均降溫速度意指從例如最高到達溫度降溫至降溫傳熱媒體之溫度時，非晶質合金條帶之最高到達溫度(=升溫傳熱媒體之溫度)與降溫傳熱媒體之溫度的溫度差除以從非晶質合金條帶離開升溫傳熱媒體之時間點至離開降溫傳熱媒體之時間點的時間(秒)之值。具體而言，為如圖4所示之串聯退火裝置時，以非晶質合金條帶之移動方向的升溫傳熱媒體(圖4中之加熱板22)之溫度(=最高到達溫度)與降溫傳熱媒體(圖4中之冷卻板32)之溫度的溫度差除以離開升溫傳熱媒體之時間點至離開降溫傳熱媒體之時間點的時間(秒)而求出。 在此，冷卻室為1個，而當連結裝備複數個冷卻室時(有將最上游之冷卻室稱為第1冷卻室、將第1冷卻室之下游的冷卻室稱為第2冷卻室等之情形。)時，則為非晶質合金條帶移動方向最上游之(第1)冷卻室的平均降溫速度(最高到達溫度與第1降溫傳熱媒體溫度之溫度差除以從非晶質合金條帶離開升溫傳熱媒體之時間點至離開第1降溫傳熱媒體之時間點的時間(秒)之值)。
在上述升溫製程及降溫製程使用之傳熱媒體可舉板、雙輥等為例。 傳熱媒體之材質可舉銅、銅合金(青銅、黃銅等)、鋁、鐵、鐵合金(不鏽鋼等)等為例。此當中，銅、銅合金、或鋁之熱電功率(熱傳導率)高而較佳。 傳熱媒體亦可施行鍍Ni、鍍Ag等電鍍處理。
冷卻方法亦可為使合金條帶從升溫用傳熱媒體離開後曝露於大氣而冷卻之方法，為控制冷卻速度，宜使用冷卻器將合金條帶強制冷卻。冷卻器可為將冷風送至條帶而冷卻之非接觸型冷卻器，亦可為令上述傳熱媒體之溫度為例如200℃以下而使合金條帶接觸而冷卻之接觸型冷卻器。傳熱媒體亦可於與合金條帶接觸之面具有吸引孔，藉在吸引孔減壓吸引而使合金條帶吸引吸附至傳熱媒體具有吸引孔之面。 藉此，對在降溫製程維持在升溫製程已改善平坦度之非晶質合金條帶之平坦度有效。
降溫之際使用傳熱媒體時，宜使在升溫製程加熱之合金條帶從升溫製程之傳熱媒體離開，將合金條帶降溫。此時，冷卻器亦可為將冷風送至條帶而降溫之非接觸型冷卻器。從合金條帶之降溫速度的觀點而言，態樣宜為使用令降溫傳熱媒體之溫度為100℃以下而使合金條帶接觸而降溫之接觸型冷卻器。傳熱媒體可使用與可在升溫製程使用者相同的傳熱媒體。
降溫使用傳熱媒體，使合金條帶接觸而降溫至降溫傳熱媒體溫度之態樣易連續進行自升溫製程起之降溫，合金條帶對傳熱媒體之接觸係令從升溫製程之最高到達溫度降溫至降溫傳熱媒體溫度之際的平均降溫速度為120℃/秒以上而未達600℃/秒而進行。
又，合金條帶與升溫傳熱媒體(例如加熱板)之接觸面宜為平面。又，合金條帶與降溫傳熱媒體(例如冷卻板)之接觸面宜為平面。 較佳為合金條帶與升溫傳熱媒體(例如加熱板)及降溫傳熱媒體(例如冷卻板)之接觸面配置於同一平面內。藉此，由於可更易連續進行自升溫製程起之降溫，故可有效提高合金條帶之平坦度並維持。
本揭示之非晶質合金條帶之製造方法宜使用圖4～圖7所示之具有加熱室及冷卻室的串聯退火裝置來實施。
如圖4所示，串聯退火裝置100包含有從合金條帶之捲繞體11將合金條帶10退繞之退繞輥12(退繞裝置)、加熱從退繞輥12退繞之合金條帶10的加熱板(傳熱媒體)22、將經加熱板22加熱之合金條帶10冷卻的冷卻板(傳熱媒體)32、捲取經冷卻板32冷卻之合金條帶10的捲取輥14(捲取裝置)。在圖4中，以箭號R顯示合金條帶10之移動方向。
於退繞輥12設置有合金條帶之捲繞體11。 藉退繞輥12往箭號U之方向軸旋轉，而從合金條帶之捲繞體11將合金條帶10退繞。 在此一例中，退繞輥12自身具有旋轉機構(例如馬達)亦可，退繞輥12自身不具有旋轉機構亦可。 即使退繞輥12自身不具有旋轉機構時，亦可與後述捲取輥14所行之合金條帶10的捲取動作連動，而從設置於退繞輥12之合金條帶的捲繞體11將合金條帶10退繞。
在圖4中，如以圓包圍之放大部分所示，加熱板22具有供從退繞輥12退繞之合金條帶10一面接觸一面移動的第1平面22S。此加熱板22藉由第1平面22S加熱一面接觸第1平面22S一面在第1平面22S上移動之合金條帶10。藉此，可穩定地急速加熱移動中之合金條帶10。
加熱板22連接於圖中未示之熱源，以從此熱源供給之熱加熱至所期之溫度。加熱板22亦可於加熱板22自身之內部具有熱源來取代連接於熱源，抑或也連接於熱源。 加熱板22之材質可舉不鏽鋼、Cu、Cu合金、Al合金等為例。
加熱板22收容於加熱室20。 加熱室20除了對加熱板22之熱源外，另外亦可具有用以控制加熱室之溫度的熱源。 加熱室20於合金條帶10之移動方向(箭號R)的上游側及下游側分別具有供合金條帶進入或退出之開口部(圖中未示)。合金條帶10通過上游側之開口部亦即進入口，進入加熱室20內，通過下游側之開口部亦即退出口從加熱室20內退出。
又，在圖4中，如以圓包圍之放大部分所示，冷卻板32具有供合金條帶10一面接觸一面移動之第2平面32S。此冷卻板32藉由第2平面32S將一面接觸第2平面32S一面在第2平面32S上移動之合金條帶10降溫。
冷卻板32可具有冷卻機構(例如水冷機構)，亦可不具有特別之冷卻機構。 冷卻板32之材質可舉不鏽鋼、Cu、Cu合金、Al合金等為例。
冷卻板32收容於冷卻室30。 冷卻室30可具有冷卻機構(例如水冷機構)，亦可不具有特別之冷卻機構。即，冷卻室30之冷卻的態樣可為水冷，亦可為空冷。 冷卻室30於合金條帶10之移動方向(箭號R)的上游側及下游側分別具有供合金條帶進入或退出之開口部(圖中未示)。合金條帶10通過上游側之開口部亦即進入口進入冷卻室30內，通過下游側之開口部亦即退出口從冷卻室30內退出。
捲取輥14具有往箭號W之方向軸旋轉的旋轉機構(例如馬達)。藉捲取輥14之旋轉，可以所期之速度捲取合金條帶10。
串聯退火裝置100於退繞輥12與加熱室20之間沿著合金條帶10之移動路徑，包含有導輥41、張力輥60(拉伸應力調整裝置之一)、導輥42、以及1對導輥43A與43B。拉伸應力之調整亦可藉退繞輥12及捲取輥14之動作控制進行。 張力輥60設成可於鉛直方向(圖7中之兩側箭號的方向)移動。藉調整此張力輥60之鉛直方向的位置，可調整合金條帶10之拉伸應力。張力輥62亦相同。 從退繞輥12退繞之合金條帶10經由該等導輥及張力輥被引導至加熱室20內。
串聯退火裝置100於加熱室20與冷卻室30之間具有1對導輥44A及44B、以及1對導輥45A及45B。 從加熱室20退出之合金條帶10經由該等導輥被引導至冷卻室30內。
串聯退火裝置100於冷卻室30與捲取輥14之間，沿著合金條帶10之移動路徑，包含有1對導輥46A及46B、導輥47、張力輥62、導輥48、導輥49以及導輥50。 張力輥62設成可於鉛直方向(圖7中之兩側箭號的方向)移動。藉調節此張力輥62之鉛直方向的位置，可調整合金條帶10之拉伸應力。 從冷卻室30退出之合金條帶10經由該等導輥及張力輥被引導至捲取輥14。
在串聯退火裝置100，配置於加熱室20之上游側及下游側的導輥為了使合金條帶10與加熱板22之第1平面整面接觸，而具有調整合金條帶10之位置的功能。 在串聯退火裝置100，配置於冷卻室30之上游側及下游側的導輥為了使合金條帶10與冷卻板32之第2平面整面接觸，而具有調整合金條帶10之位置的功能。
圖5係顯示圖4所示之串聯退火裝置100的加熱板22之概略平面圖，圖6係圖5之III-III線截面圖。 如圖5及圖6所示，於加熱板22之第1平面(即，與合金條帶10接觸之面)設有複數之開口部24(吸引構造)。各開口部24分別構成貫穿加熱板22之貫穿孔25的一端。
在此一例中，複數之開口部24遍及與合金條帶10接觸之區域整區，配置成二維形狀。 複數之開口部24的具體配置不限圖5所示之配置。如圖5所示，複數之開口部24宜遍及與合金條帶10接觸之區域整區，配置成二維狀。 又，開口部24之形狀宜形成為具有平行部(平行之2邊)的長形。開口部24之長度方向為對合金條帶10之行進方向構成直角的方向。 開口部24之形狀不限圖5所示之形狀，亦可適用圖5所示之形狀以外的長形、橢圓形(包含圓形)、多角形(例如長方形)等所有形狀。 又，如前述，亦可設作為吸引構造之溝取代開口部，抑或也設有開口部。
在串聯退火裝置100，藉以圖中未示之吸引裝置(例如真空泵)將貫穿孔25之內部空間排氣(參照箭號S)，可將移動中之合金條帶10吸引至加熱板22之設有開口部24的第1平面22S。藉此，可使移動中之合金條帶10更穩定地接觸加熱板22之第1平面22S。 此外，在此一例中，貫穿孔25從加熱板22之第1平面22S貫穿至第1平面22S之反面側平面。貫穿孔亦可從第1平面22S貫穿至加熱板22之側面。
圖7係顯示本實施形態之加熱板的變形例(加熱板122)之概略平面圖。 如圖7所示，在此變形例中，加熱板122在合金條帶10之移動方向(箭號R)，分割成3個區域(區域122A～122C)。 在區域122A～122C，與圖5所示之加熱板22同樣地，各複數之開口部124A、124B、124C遍及與合金條帶10接觸之區域整區，配置成二維狀。開口部124A、124B、124C分別構成貫穿加熱板122之貫穿孔的一端，於各區域之複數的貫穿孔安裝有分別與複數之貫穿孔連通的排氣管126A、126B及126C。又，藉透過排氣管126A、126B及126C以圖中未示之吸引裝置(例如真空泵)將貫穿孔之內部空間排氣(參照箭號S)，可將移動中之合金條帶10吸引至加熱板122之設有開口部124A、124B及124C的第1平面。
［升溫製程及降溫製程之較佳態樣］ 升溫製程及降溫製程之較佳一態樣可舉下述態樣為例，前述態樣(以下稱為「態樣X」。)係使用具有傳熱媒體之串聯退火裝置，使合金條帶接觸與合金條帶接觸之面彼此位於同一平面內的升溫傳熱媒體及降溫傳熱媒體而一面施加張力，一面進行熱處理，藉此，製作非晶質合金條帶。
在本揭示之非晶質合金條帶之製造方法中，經過上述升溫製程及降溫製程，製造具有以下述組成式(A)顯示之非晶質合金條帶。 Fe100-a-b Ba Sib Cc …組成式(A) 在組成式(A)，a及b表示組成中之原子比，分別滿足下述範圍。c表示相對於Fe、Si及B之總和量100.0原子%的C之原子比，滿足下述範圍。 13.0原子%≦a≦16.0原子% 2.5原子%≦b≦5.0原子% 0.20原子%≦c≦0.35原子% 79.0原子%≦100-a-b≦83.0原子%
本揭示之非晶質合金條帶如上述，由於在升溫及降溫時被施加特定之拉伸應力，故合金條帶表面(主面)之平坦度優異。又，本揭示之非晶質合金條帶藉具有以組成式(A)顯示之組成，平坦度之改善效果優異。
以下，就上述組成式(A)更詳細地說明。 組成式(A)中之Fe的原子比(原子%)以「100-a-b」求出。Fe係非晶質合金條帶之主成分，為決定磁特性之主元素。 此外，顯示Fe之含有比的「100-a-b」亦可包含含有從由例如Nb、Mo、V、W、Mn、Cr、Cu、P及S構成之群組選擇的至少1種元素之不可避免的雜質。此不可避免之雜質的含有量宜為1原子%以下之範圍。
本揭示之非晶質合金條帶係含有79.0［=(100-a-b)=(100-16.0-5.0)］原子%以上之Fe(包含不可避免之雜質)的Fe基非晶質合金條帶。藉使合金組成中之Fe的含有比率較高，可獲得更進一步之平坦度改善效果。 上述「100-a-b」為79.0以上，以80.5以上為較佳，以81.0以上為更佳。 「100-a-b」(原子%)之上限按a、b決定，為83.0以下。 在上述中，「100-a-b」宜特別滿足下述範圍。 80.5原子%≦100-a-b≦83.0原子%
組成式(A)之B的原子比a為13.0原子%以上、16.0原子%以下。B具有在非晶質合金條帶中將非晶質狀態維持穩定之功能。 在本揭示中，藉a為13.0原子%以上，可有效顯現B之上述功能。又，由於藉a為16.0原子%以下，可確保Fe之含有量，故非晶質合金條帶及非晶質合金條帶片之飽和磁通密度Bs 提高，而可使B80 高。 其中，B之原子比a宜滿足下述範圍。 14.0原子%≦a≦16.0原子%
組成式(A)之Si的原子比b為2.5原子%以上、5.0原子%以下。 Si具有使非晶質合金條帶之結晶化溫度上升且形成表面氧化膜之功能。 在本揭示，藉b為2.5原子%以上，可有效地顯現Si之上述功能。因而，可進行更高溫之熱處理。又，由於藉b為5.0原子%以下，可確保Fe之含有量，故非晶質合金條帶之飽和磁通密度Bs提高。 Si之原子比b宜滿足下述範圍。 3.0原子%≦b≦4.5原子%
組成式(A)之C的原子比c為0.20原子%以上、0.35原子%以下。藉於Fe-B-Si系非晶質合金條帶之組成添加前述範圍之C(碳)，合金條帶之占空因數提高。此理由係因藉添加前述範圍之C，可促進合金條帶表面之平坦性的提高效果之故。若c未達0.20原子%，則合金條帶表面之平坦性提高不夠。又，當c超過0.35原子%，有熱處理之合金條帶的脆化傾向顯著之虞。 C之原子比c的較佳之範圍係0.23原子%以上、0.30原子%以下。
本揭示之非晶質合金條帶的磁特性具有高磁通密度及低保磁力。 本揭示之非晶質合金條帶具有高磁通密度(B80 及B800 )。此外，B80 係以80A/m的磁場磁化之際的磁通密度，B800 係以800A/m的磁場磁化之際的磁通密度。 非晶質合金條帶之磁通密度B80 以1.45T以上為佳。特別是當B80 為1.50T以上時，在由非晶質合金條帶製作之磁心，可獲得各種軟磁性應用零件。
又，本揭示之非晶質合金條帶係保磁力(Hc )抑制為低。 保磁力以1.0A/m以下為佳，以0.8A/m以下為較佳。當保磁力為1.0A/m以下時，因低磁滯損失，而在由非晶質合金條帶製作之磁心，可獲得更低鐵損之磁心。
磁通密度(B80 、B800 )及保磁力(Hc )係使用直流磁化測定裝置SK110(Metron技研股份有限公司製)求出之值。 B80 係使用直流磁化測定裝置SK110並以磁場強度80A/m求出之值，B800 係使用直流磁化測定裝置SK110並以磁場強度800A/m求出之值。 保磁力(Hc )係從以磁場強度800A/m測定之磁滯曲線求出的值。
＜非晶質合金條帶＞ 本揭示之非晶質合金條帶具裁斷性，且包含存在於寬度方向之一端側的起伏部之從寬度方向之一端往面內方向10mm的位置之起伏頂部的高度、及存在於寬度方向之另一端側的起伏部之從寬度方向的另一端往面內方向10mm之位置的起伏頂部之高度的複數高度之平均值亦即高度h與該起伏部之寬度的平均值亦即寬度w滿足下述式1： 0.1≦100×h/w≦1.5 　　式1。
本揭示之捲繞磁心具裁斷性。具裁斷性意指可以剪刀裁斷合金條帶。 裁斷性係顯示非晶質合金條帶之脆化程度的第1脆性指標。具體而言，將合金條帶以用2個刀刃夾持來裁斷的裁斷具(例如剪刀)裁斷之際，分割成大約直線，非直線之斷裂部分為全裁斷尺寸之5%以下，藉此，予以評估。
本揭示之非晶質合金條帶於合金條帶之寬度方向端部出現的波狀(側波或邊波)之起伏部的產生少，顯示波狀之起伏的大小之平坦度為式1之範圍。即，非晶質合金條帶之平坦度以「100×h/w」求出。 0.1≦100×h/w≦1.5 　　式1 在本揭示之非晶質合金條帶，當平坦度(=100×h/w)超過1.5時，合金條帶之寬度方向端部的波狀過大，而在占空因素低這點，招致障礙。平坦度(=100×h/w)在一樣之平面這點，越接近0(零)越佳。實際之範圍係平坦度亦可為0.1以上。 從更提高製作磁心時之形狀再現性、及占空因素之觀點，平坦度以0.1～1.2為佳，以0.1～1.0為較佳。
如前述，在製作非晶質合金條帶時，藉在升溫製程及降溫製程，設定在以特定之拉伸應力伸張的狀態下升溫或降溫之操作而控制於合金條帶之端部附近產生的起伏之程度而調整平坦度。
就式1之高度h及寬度w作說明。 高度h係著眼於非晶質合金條帶之存在於寬度方向一端側的波狀(側波)起伏部與存在於寬度方向之另一端側的波狀起伏部兩者，而以存在於寬度方向兩端之起伏部的頂部高度之平均值求出。 具體而言，高度h以包含在從非晶質合金條帶寬度方向之一端往面內方向10mm的位置，存在於與寬度方向垂直相交之長向的複數波狀起伏部之各起伏頂部的高度、及在從非晶質合金條帶寬度方向之另一端往面內方向10mm之位置，存在於該長向之複數波狀起伏部的各起伏頂部之高度的複數高度之平均值顯示。 參照圖2及圖3，進一步說明。
如圖2所示，非晶質合金條帶有於非晶質合金條帶之寬度方向端部附近產生往合金條帶之厚度方向(合金條帶主面鉛直方向)起伏的複數波狀(凹凸形狀)之情形。在此之合金條帶的寬度為142.2mm。圖2係立體顯示形成於非晶質合金條帶之寬度方向兩端附近的波狀之一例的概略立體圖，顯示非晶質合金條帶120置於平坦之台(平面)110上的狀態。 圖2所示之非晶質合金條帶120於與合金條帶之長向P垂直相交的寬度方向Q之兩端部形成有往平坦之台(平面)110的鉛直方向(合金條帶主面鉛直方向)沿著長向P連續起伏之凹凸形狀。 在本說明書中，亦有將連續之複數的凹凸形狀稱為複數之振幅(形狀)、複數之波狀、或複數之側波形狀的情形。 如圖2及圖3所示，在合金條帶之寬度方向Q的中央附近未見大起伏，寬度方向端部之起伏的影響亦少。因而，視為在合金條帶之寬度方向的中央部與端部，長向之合金條帶的長度在寬度方向之端部與中央部不同，合金條帶之端部的長度比中央部之長度長。
高度h以包含例如在從非晶質合金條帶120之寬度方向Q的一端往面內方向10mm之位置、即圖2中之二點鏈線A上的位置，沿著與寬度方向Q垂直相交之長向P存在的複數起伏部(側波)122之各起伏頂部C1、C2、C3…的高度h(在圖2中為hC1 、hC2 、hC3 …hCm )與在從非晶質合金條帶120之寬度方向Q的另一端往面內方向10mm之位置、即圖2中之二點鏈線B上的位置沿著該長向P存在之複數起伏部122的各起伏頂部D1、D2、D3…之高度h(在圖2為hD1 、hD2 、hD3 …hDn )之m+n個高度的平均值顯示，可以下述式求出： 高度h={(hC1 +hC2 +hC3 +…hCm )+(hD1 +hD2 +hD3 +…hDn )}/(m+n)。
各起伏部之起伏頂部的高度h可藉以雷射位移計連續測定從合金條帶之端部往內側10mm之高度，測定各周期之最大值h而測定。
起伏部之寬度w以起伏部之各周期的寬度之平均值顯示。 如圖3所示，寬度w係隔著具有起伏部122之起伏頂部的高度h之凸部(山部)的凹部(底部)間之距離。 寬度w係藉以雷射位移計測定合金條帶之端部，而從該測定值算出形成於在長向排列之起伏頂部間的凹部與凹部之間的距離(即，高度h最低之部分間的距離)而求出之值。
起伏部之寬度w係測定例如非晶質合金條帶120之起伏部中，測定了起伏頂部之高度h的起伏部之寬度(在圖2為wC1 、wC2 、wC3 …wCm 、wD1 、wD2 、wD3 …wDn )，而以m+n個起伏部之寬度的平均值顯示，可以下述式求出。 在此，寬度w係指包含起伏頂部C1、C2、C3…及D1、D2、D3…之圖2的二點鏈線A或二點鏈線B之位置的起伏部之寬度的長度： 寬度w={(wC1 +wC2 +wC3 +…wCm )+(wD1 +wD2 +wD3 +…wDn )}/(m+n)。
此外，在圖中2，任一起伏部皆示意地為寬度1(一定)，起伏部間之凹部存在平坦部分，但為示意顯示之一例，並不限於此，有寬度非一定之情形，還有凹部不存在平坦部分，僅存在高度h最低之部分的情形。
非晶質合金條帶之厚度以20μm～30μm為佳。 當厚度為20μm以上時，可確保非晶質合金條帶之機械強度，而可抑制非晶質合金條帶片之斷裂。非晶質合金條帶之厚度以22μm以上為較佳。又，當厚度為30μm以下時，在鑄造後之非晶質合金條帶，可獲得穩定之非晶質狀態。
非晶質合金條帶各自與長向垂直相交之寬度宜為20mm以上，以220mm以下為佳。 當非晶質合金條帶之寬度為20mm以上時，可以良好生產性製作磁心。又，當非晶質合金條帶之寬度為220mm以下時，可抑制寬度方向之厚度及磁特性的偏差，而易確保穩定生產性。 ［實施例］
以下，以實施例更具體地說明本發明。本發明只要不超過其主旨，並非限於以下之實施例。
＜非晶質合金條帶之製作＞ 以對軸旋轉之冷卻輥噴出合金熔液的液體淬火法製造了具有Fe81.3 Si4.0 B14.7 C0.25 (原子%)之組成的寬度142mm、厚度25μm之非晶質合金條帶。
接著，使用加熱室具有傳熱媒體之與圖4同樣地構成的串聯退火裝置，在使非晶質合金條帶伸張之狀態下，使上述非晶質合金條帶進入加熱室，使進入之非晶質合金條帶以上述態樣X接觸傳熱媒體而進行了熱處理。熱處理係在下述之範圍改變傳熱媒體之溫度而進行。接著，進入冷卻室使非晶質合金條帶從升溫時之最高到達溫度降溫至25℃。之後，使施行了熱處理之非晶質合金條帶從冷卻室退出。然後，將非晶質合金條帶捲取而形成捲繞體。
製造條件如以下所示。 ＜製造條件＞ 升溫傳熱媒體及降溫傳熱媒體：青銅製板 最高到達溫度(升溫傳熱媒體之溫度)：350℃～500℃(參照下述表1) 對非晶質合金條帶施加之拉伸應力：50MPa 非晶質合金條帶與升溫傳熱媒體之接觸距離：1.2m 非晶質合金條帶與降溫傳熱媒體之接觸時間：1.2秒 從非晶質合金條帶離開升溫傳熱媒體之時間點至離開降溫傳熱媒體之時間點的時間：1.6秒 平均升溫速度及平均降溫速度：參照下述表1
升溫傳熱媒體及降溫傳熱媒體之溫度以設置於合金條帶接觸之傳熱媒體的表面之熱電偶測定，而算出了平均升溫速度及平均降溫速度。 平均升溫速度係在非晶質合金條帶之移動方向的距離加熱室20之進入口10mm上游的地點以放射溫度計測定之條帶溫度(加熱前之非晶質合金條帶溫度=通常為室溫，在本實施例中為25℃。)與升溫傳熱媒體(圖4中之加熱板22)之溫度的溫度差除以接觸升溫傳熱媒體之時間(秒)而求出。 平均降溫速度係非晶質合金條帶之移動方向的升溫傳熱媒體(圖4中之加熱板22)之溫度(=最高到達溫度)與25℃之降溫傳熱媒體(圖4中之冷卻板32)的溫度之溫度差除以從離開升溫傳熱媒體之時間點至離開降溫傳熱媒體之時間點的時間(秒)而求出。
在此，在串聯退火中，令非晶質合金條帶之移動速度為一定時(例如1.0m/秒時)，藉改變傳熱媒體之溫度，可控制非晶質合金條帶之最高到達溫度，而可控制平均升溫速度及平均降溫速度。當使升溫傳熱媒體之溫度(與非晶質合金條帶之到達溫度相同)在350℃～500℃之間變化時，平均升溫速度可控制在271℃/秒～396℃/秒之間，平均降溫速度可控制在204℃/秒～298℃/秒之間。
＜非晶質合金條帶片之製作＞ 接著，藉從非晶質合金條帶之捲繞體將非晶質合金條帶退繞，裁斷所退繞之非晶質合金條帶，而切割出長向長度為1000mm(1m)之非晶質合金條帶片。非晶質合金條帶之裁斷以剪切進行。
＜測定及評估＞ ［1.平坦度］ 從已進行熱處理之非晶質合金條帶令長向之長度為1m而取樣，將長度1m、寬度142mm之非晶質合金條帶置於平台上，使用雷射式位移感測器LB-300與多功能數位記錄電驛RV3-55R(基恩斯公司製)，以解析度0.1mm連續測定在非晶質合金條帶之寬度方向，從一端往面內方向10mm之位置及從另一端往面內方向10mm之位置(即，位於從寬度方向兩端分別往面內方向10mm之位置的2條直線上)的高度(各起伏部之起伏頂部的高度)。算出所測定之值(起伏頂部之高度)的平均值而作為高度h。此外，由於解析度為0.1mm，故可忽略合金條帶之厚度不均。 又，以與上述相同之方法，算出形成於在長向排列之起伏部的起伏頂部間的凹部與凹部之間的距離(即，高度h最低之部分間的距離)而作為寬度w。 將如以上求出之高度h及寬度w代入下述式而算出平坦度： 平坦度=100×h/w。
［2.裁斷性］ 使用藉傳熱媒體之溫度改變平均升溫速度或平均降溫速度及最高到達溫度而製作之複數的非晶質合金條帶，以不鏽鋼製剪刀(Westcott公司製、製品名：Westcott 8" All Purpose Preferred Stainless Steel Scissors)裁斷了非晶質合金條帶。根據以下之評估基準，評估了此時之裁斷性的有無。 ＜評估基準＞ 有：分割成大約直線，非直線之斷裂部分為全裁斷尺寸之5%以下。 無：非直線之斷裂部分超過全裁斷尺寸之5%。
［表1］
如表1所示，評估熱處理前之合金條帶及以不同之最高到達溫度熱處理的合金條帶，結果，在令熱處理時之最高到達溫度為410℃～480℃之實施例中，平坦度小至1.2～1.0，而將連續出現於合金條帶之寬度方向端部的波狀抑制為少。實施例之合金條帶相較於呈圖1所示之非平坦形狀的熱處理前之非晶質合金條帶2，如圖1之非晶質合金條帶1般，矯正了波狀(凹凸形狀)，而改善了平坦度。可知該非晶質合金條帶1係表1之最高到達溫度為460℃的合金條帶，為無法目視觀察波狀之產生的程度，平坦性優異。 此外，圖1係從上述各非晶質合金條帶之合金條帶主面鉛直方向觀看的外觀照片。 具體而言，熱處理前之合金條帶的平坦度大至2.5，而確認了合金條帶之寬度方向端部附近的波狀。又，可知在最高到達溫度為350℃或380℃之比較例，平坦度分別大至1.9、1.7，對熱處理之形狀的矯正效果小。 又，在熱處理時之最高到達溫度為500℃之比較例中，平坦度低至1.1，裁斷時易產生破裂及缺口，無法裁斷成直線狀之部分超過20%，裁斷性差。
於2017年7月4日提申之美國暫時申請案62/528,451之揭示其全體因參照而被納入本說明書。 記載於本說明書之所有文獻、專利申請案、及技術規格係與具體且個別地記錄各文獻、專利申請案及技術規格因參照而被納入的情形相同程度地因參照而被納入本說明書中。
1‧‧‧非晶質合金條帶
2‧‧‧呈非平坦形狀之熱處理前的非晶質合金條帶
10‧‧‧合金條帶
11‧‧‧捲繞體
12‧‧‧退繞輥
14‧‧‧捲取輥
20‧‧‧加熱室
22‧‧‧加熱板
22S‧‧‧第1平面
24‧‧‧開口部
25‧‧‧貫穿孔
30‧‧‧冷卻室
32‧‧‧冷卻板
32S‧‧‧第2平面
41‧‧‧導輥
42‧‧‧導輥
43A‧‧‧導輥
43B‧‧‧導輥
44A‧‧‧導輥
44B‧‧‧導輥
45A‧‧‧導輥
45B‧‧‧導輥
46A‧‧‧導輥
46B‧‧‧導輥
47‧‧‧導輥
48‧‧‧導輥
49‧‧‧導輥
50‧‧‧導輥
60‧‧‧張力輥
62‧‧‧張力輥
100‧‧‧串聯退火裝置
110‧‧‧平坦之台(平面)
120‧‧‧非晶質合金條帶
122‧‧‧起伏部(側波)(圖2、圖3)
122‧‧‧加熱板(圖7)
122A‧‧‧區域(加熱板)
122B‧‧‧區域(加熱板)
122C‧‧‧區域(加熱板)
124A‧‧‧開口部
124B‧‧‧開口部
124C‧‧‧開口部
126A‧‧‧排氣管
126B‧‧‧排氣管
126C‧‧‧排氣管
A‧‧‧二點鏈線
B‧‧‧二點鏈線
C1‧‧‧起伏頂部
C2‧‧‧起伏頂部
C3‧‧‧起伏頂部
D1‧‧‧起伏頂部
D2‧‧‧起伏頂部
D3‧‧‧起伏頂部
h‧‧‧起伏頂部之高度(平均值)
P‧‧‧長向
Q‧‧‧合金條帶之寬度方向
R‧‧‧合金條帶之移動方向
S‧‧‧排氣方向
U‧‧‧退繞輥軸旋轉之方向
w‧‧‧起伏部之寬度(平均值)
W‧‧‧捲取輥軸旋轉之方向
Z‧‧‧方向
III-III‧‧‧線
［圖1］係將以最高到達溫度460℃進行熱處理後之本揭示的非晶質合金條帶1、及在寬度方向端部附近於長向形成往厚度方向(條帶主面鉛直方向)起伏之複數的波形而呈非平坦形狀之熱處理前非晶質合金條帶2分別從條帶主面鉛直方向拍攝的外觀照片。 ［圖2］係用以說明形成於非晶質合金條帶之寬度方向兩端附近的波狀之概略立體圖。 ［圖3］係從箭號Z之方向觀看圖2之非晶質合金條帶的起伏部122之概略說明圖。 ［圖4］係顯示用於非晶質合金條帶之製造的串聯退火裝置之一例的概略截面圖。 ［圖5］係顯示圖4所示之串聯退火裝置的傳熱媒體之概略平面圖。 ［圖6］係圖5之III-III線截面圖。 ［圖7］係顯示傳熱媒體之變形例的概略平面圖。

Claims (7)

  1. 一種非晶質合金條帶之製造方法，包含下列製程： 非晶質合金條帶準備製程，準備具有由Fe、Si、B、C及不可避免之雜質構成的組成之非晶質合金條帶； 升溫製程，在以拉伸應力20MPa～80MPa使該非晶質合金條帶伸張之狀態下，以平均升溫速度為50℃/秒以上而未達800℃/秒，使非晶質合金條帶升溫至410℃～480℃之範圍的最高到達溫度；及 降溫製程，在以拉伸應力20MPa～80MPa使該非晶質合金條帶伸張之狀態下，以平均降溫速度為120℃/秒以上而未達600℃/秒，使已升溫之該非晶質合金條帶從該最高到達溫度降溫至降溫傳熱媒體溫度； 而製造具有以下述組成式(A)顯示之組成的非晶質合金條帶； Fe100-a-b Ba Sib Cc …組成式(A) 組成式(A)中，a及b表示組成中之原子比，分別滿足下述範圍；c表示相對於Fe、Si及B之總和量100.0原子%的C之原子比，滿足下述範圍； 13.0原子%≦a≦16.0原子% 2.5原子%≦b≦5.0原子% 0.20原子%≦c≦0.35原子% 79.0原子%≦100-a-b≦83.0原子%。
  2. 如申請專利範圍第1項之非晶質合金條帶之製造方法，其中， 該平均升溫速度係60℃/秒～760℃/秒，該平均降溫速度係190℃/秒～500℃/秒。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項之非晶質合金條帶之製造方法，其中， 該拉伸應力為40MPa～70MPa。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項之非晶質合金條帶之製造方法，其中， 該100-a-b滿足下述範圍： 80.5原子%≦100-a-b≦83.0原子%。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項之非晶質合金條帶之製造方法，其中， 該升溫製程之升溫及該降溫製程之降溫，係藉由使該非晶質合金條帶在伸張之狀態下移動，使移動之該非晶質合金條帶接觸傳熱媒體而進行。
  6. 如申請專利範圍第5項之非晶質合金條帶之製造方法，其中， 使移動之該非晶質合金條帶升溫的傳熱媒體之接觸面、及使移動之該非晶質合金條帶降溫的傳熱媒體之接觸面，係配置於平面內。
  7. 一種非晶質合金條帶，其係包含存在於寬度方向一端側之起伏的從寬度方向一端往面內方向10mm之位置的起伏頂部之高度、及存在於寬度方向另一端側之起伏的從寬度方向另一端往面內方向10mm之位置的起伏頂部之高度的複數高度之平均值亦即高度h與該起伏之寬度的平均值亦即寬度w滿足下述式1： 0.1≦100×h/w≦1.5 式1。
TW107123051A 2017-07-04 2018-07-04 非晶質合金條帶及其製造方法 TWI769275B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762528451P 2017-07-04 2017-07-04
US62/528,451 2017-07-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201920694A true TW201920694A (zh) 2019-06-01
TWI769275B TWI769275B (zh) 2022-07-01

Family

ID=64950947

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107123051A TWI769275B (zh) 2017-07-04 2018-07-04 非晶質合金條帶及其製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20200216926A1 (zh)
JP (1) JP6605183B2 (zh)
CN (2) CN110998758B (zh)
DE (1) DE112018003444T5 (zh)
TW (1) TWI769275B (zh)
WO (1) WO2019009310A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11972884B2 (en) * 2018-01-12 2024-04-30 Tdk Corporation Soft magnetic alloy and magnetic device
JP7375708B2 (ja) * 2020-01-24 2023-11-08 トヨタ自動車株式会社 金属箔の製造方法
US11688551B2 (en) * 2020-01-24 2023-06-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method for producing metal foils
CN112008053B (zh) * 2020-08-27 2021-09-17 燕山大学 一种合金的制备装置及电流施加方法
CN114472822A (zh) 2020-10-27 2022-05-13 安泰非晶科技有限责任公司 一种非晶纳米晶合金带材及其制造方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1747145A (en) * 1927-05-03 1930-02-11 Autostrop Patents Corp Method of hardening metal strips
JPS5934780B2 (ja) * 1977-12-16 1984-08-24 松下電器産業株式会社 非晶質磁性合金薄板の熱処理法
JPS57140824A (en) * 1981-02-23 1982-08-31 Sony Corp Heat treatment of thin strip of amorphous magnetic alloy for magnetostrictive delay wire
JPH05222493A (ja) * 1992-02-13 1993-08-31 Nippon Steel Corp Ｆｅ系高透磁率非晶質合金
JPH07283035A (ja) * 1994-04-13 1995-10-27 Nippon Steel Corp 非晶質巻鉄心
US5786762A (en) * 1994-06-30 1998-07-28 Sensormatic Electronics Corporation Magnetostrictive element for use in a magnetomechanical surveillance system
US5628840A (en) * 1995-04-13 1997-05-13 Alliedsignal Inc. Metallic glass alloys for mechanically resonant marker surveillance systems
CN100545960C (zh) * 2005-03-29 2009-09-30 日立金属株式会社 磁芯以及使用该磁芯的应用产品
JP4268621B2 (ja) * 2005-04-08 2009-05-27 新日本製鐵株式会社 軟磁気特性に優れた急冷凝固薄帯
CN100582281C (zh) * 2005-04-08 2010-01-20 新日本制铁株式会社 Fe系非晶质合金薄带
EP1724792A1 (fr) * 2005-05-20 2006-11-22 Imphy Alloys Procédé de fabrication d'une bande en matériau nanocristallin et dispositif de fabrication d'un tore enroulé à partir de cette bande
WO2008032274A2 (en) * 2006-09-13 2008-03-20 Megasec Ltd. Magneto-mechanical markers for use in article surveilance system
JP5455040B2 (ja) * 2007-04-25 2014-03-26 日立金属株式会社 軟磁性合金、その製造方法、および磁性部品
WO2011057221A1 (en) * 2009-11-06 2011-05-12 The Nanosteel Company, Inc. Utilization of amorphous steel sheets in honeycomb structures
US8974609B2 (en) * 2010-08-31 2015-03-10 Metglas, Inc. Ferromagnetic amorphous alloy ribbon and fabrication thereof
US8968489B2 (en) * 2010-08-31 2015-03-03 Metglas, Inc. Ferromagnetic amorphous alloy ribbon with reduced surface defects and application thereof
US8968490B2 (en) * 2010-09-09 2015-03-03 Metglas, Inc. Ferromagnetic amorphous alloy ribbon with reduced surface protrusions, method of casting and application thereof
CN103348420B (zh) * 2011-01-28 2016-06-15 日立金属株式会社 急冷Fe基软磁性合金薄带及其制造方法、以及铁心
DE102011002114A1 (de) * 2011-04-15 2012-10-18 Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg Legierung, Magnetkern und Verfahren zum Herstellen eines Bandes aus einer Legierung
CN102314985B (zh) * 2011-09-29 2013-01-09 安泰科技股份有限公司 一种铁基非晶合金宽带及其制造方法
DE102012109744A1 (de) * 2012-10-12 2014-04-17 Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg Legierung, Magnetkern und Verfahren zum Herstellen eines Bandes aus einer Legierung

Also Published As

Publication number Publication date
DE112018003444T5 (de) 2020-04-16
TWI769275B (zh) 2022-07-01
CN112626427A (zh) 2021-04-09
WO2019009310A1 (ja) 2019-01-10
CN112626427B (zh) 2022-08-09
CN110998758A (zh) 2020-04-10
CN110998758B (zh) 2021-03-09
US20200216926A1 (en) 2020-07-09
JPWO2019009310A1 (ja) 2019-12-26
JP6605183B2 (ja) 2019-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI769275B (zh) 非晶質合金條帶及其製造方法
JP6605182B2 (ja) アモルファス合金リボン及びその製造方法、アモルファス合金リボン片
JP6131856B2 (ja) 初期超微結晶合金薄帯
JP6814286B2 (ja) 合金リボンのアニール装置、及び、アニールされた合金リボンの製造方法
US20170178805A1 (en) Rapidly quenched fe-based soft-magnetic alloy ribbon and its production method and core
TW201920709A (zh) 捲繞磁心及捲繞磁心之製造方法
JP6237630B2 (ja) 超微結晶合金薄帯、微結晶軟磁性合金薄帯及びこれを用いた磁性部品
JP6080094B2 (ja) 巻磁心およびこれを用いた磁性部品
JPWO2011122589A1 (ja) 初期超微結晶合金、ナノ結晶軟磁性合金及びその製造方法、並びにナノ結晶軟磁性合金からなる磁性部品
JP6709839B2 (ja) ナノ結晶合金リボンの製造方法
JP2007217757A (ja) 磁気特性および占積率に優れた非晶質合金薄帯
CN108907123A (zh) 非晶态合金薄带的制造方法
WO2022264999A1 (ja) ナノ結晶合金薄帯の製造方法、およびナノ結晶合金薄帯
TWI733766B (zh) 疊層塊磁芯、疊層塊及疊層塊之製造方法
US20150174648A1 (en) Method of Manufacturing Thin Martensitic Stainless Steel Sheet Using Strip Caster with Twin Rolls and Thin Martensitic Stainless Steel Sheet Manufactured by the Same
WO2022088585A1 (zh) 一种非晶纳米晶合金带材及其制造方法
JP7234809B2 (ja) 合金薄帯片の製造方法
US20210233705A1 (en) Method for producing metal foils
CN113257557A (zh) 金属箔的制造方法
JPS60234949A (ja) 高珪素鋼薄帯とその製造方法