TW201920709A - 捲繞磁心及捲繞磁心之製造方法 - Google Patents

捲繞磁心及捲繞磁心之製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明揭露之捲繞磁心，捲繞有非晶質合金帶，該非晶質合金帶包含以Fe100-a-b Ba Sib Cc 表示之組成，具有裁斷性，且在頻率50Hz、磁通密度1.3T之條件下的鐵損為0.3W/kg以下。a及b，表示組成中的原子比，各自滿足13.0原子%≦a≦16.0原子%，2.5原子%≦b≦5.0原子%。c，表示相對於Fe、Si及B的合計量100.0原子%之C的原子比，滿足0.20原子%≦c≦0.35原子%。

Description

捲繞磁心及捲繞磁心之製造方法
本發明係關於一種捲繞磁心及捲繞磁心之製造方法。
作為變壓器、反應器、扼流圈、馬達、雜訊對應零件、雷射電源、加速器用之脈波功率磁性零件、發電機等所使用的磁心(core)之磁性材料，已知有矽鋼、肥粒鐵(ferrite)、Fe基非晶質合金、Fe基奈米晶合金等。 作為磁心，已知例如使用Fe基非晶質合金或Fe基奈米晶合金製作出之環狀磁心(捲繞磁心)(例如專利文獻1～2)。
過去以來，由非晶質合金帶構成之捲繞磁心，為了緩和因捲繞而在帶子產生之機械性應力、及在熔融合金急冷時產生的對合金帶之應力，藉由同時施行熱處理、及用於給予磁異向性的磁場施加，而獲得目標之磁特性。尤其是，在作為變壓器用之捲繞鐵心使用的情況，必須對捲繞鐵心之圓周方向施加磁場並予以熱處理。
另一方面，作為為了改良磁特性且不招致合金帶的脆化，而連續地曲線狀地串聯退火(in-line annealing)所用之方法，已揭露一種將非晶質合金帶拉緊，以超過103 ℃/秒的速度加熱，並以超過103 ℃/秒的速度冷卻之方法(例如專利文獻3)。 [習知技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2006-310787號公報 專利文獻2：國際公開第2015/046140號 專利文獻3：日本特表2013-511617號公報
[本發明所欲解決的問題]
若將捲繞有非晶質合金帶之捲繞體予以熱處理，則有非晶質合金帶自體脆化的傾向。此一結果，特別在非晶質合金帶的寬方向端部變得容易脫落。 脫落之帶子端部(片)，在捲繞磁心浸漬於絕緣油中時，成為變壓器(transformer)之零件而往絕緣油中飛散及擴散，因而有使絕緣耐壓劣化的疑慮。 具體而言，製造變壓器時在將線圈插入捲繞磁心(捲繞鐵心)之步驟中，為可開放磁心之一邊的構造(重疊構造之鐵心)之情況，將磁心之一邊開放，在插入線圈後閉合時，非晶質合金帶的碎片脫落及飛散，而有破壞線圈之絕緣的疑慮。 因此，作為用於追求防止脆化所造成之非晶質合金帶的寬方向端部之脫落的處理，例如施行下述處理：以布製的袋子覆蓋捲繞帶子而成之捲繞磁心全體，或將環氧樹脂等樹脂塗布在捲繞磁心的合金帶寬方向端部所露出之疊層端面而使其固定化等。藉此，可抑制或防止脫落的帶子之一部分的擴散。然則，具有捲繞磁心的製程繁雜之問題。
上述專利文獻3中，為了抑制因高溫退火而產生的脆化，以超過103 ℃/秒的速度施行升溫及降溫。其記載：為了施行非晶質合金帶之急速的加熱或降溫，而使用升溫用之輥狀熱傳導媒體(所謂的加熱輥)與降溫用之輥狀熱傳導媒體(所謂的冷卻輥)至少2個熱傳導媒體，藉由維持非晶質合金帶與輥狀熱傳導媒體的密接狀態，而提高熱傳導性，在短時間結束。 至少2個輥狀熱傳導媒體與非晶質合金帶在熱處理(升溫及降溫)時密接，故伴隨源自輥半徑之曲率的應力留在合金帶。發明人推測，在以非晶質合金帶製作捲繞磁心(core)之情況，必須使非晶質合金帶變形，但由於留在非晶質合金帶的應力，而使磁特性變得容易劣化。
鑑於上述問題，發明人提出本發明揭露之內容。亦即： 本發明揭露之實施形態，其目的在於提供一種捲繞磁心，藉由對捲繞前之非晶質合金帶以平面狀態施行熱處理，相較於在捲繞後施行熱處理之習知捲繞磁心，抑制脆化，抑制非晶質合金帶碎片的脫落及飛散。 本發明揭露之另一實施形態，其目的在於提供一種捲繞磁心之製造方法，藉由對捲繞前之非晶質合金帶以平面狀態施行熱處理而製作捲繞磁心，該捲繞磁心相較於在捲繞後施行熱處理之習知捲繞磁心，抑制脆化，抑制非晶質合金帶碎片的脫落及飛散。 [解決問題之技術手段]
用於解決上述問題之具體手段，包含以下態樣。 ＜1＞ 一種捲繞磁心，捲繞有具有以下述組成式(A)表示之組成，且具有裁斷性的非晶質合金帶，在頻率50Hz、磁通密度1.3T之條件下的鐵損為0.3W/kg以下。
Fe100-a-b Ba Sib Cc …　組成式(A) 組成式(A)中，a及b表示組成中的原子比，各自滿足下述範圍；c表示相對於Fe、Si及B的合計量100.0原子%之C的原子比，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＞所記載之捲繞磁心，其中，該b滿足下述範圍： 3.0原子%≦b≦4.5原子%。 ＜3＞ 如＜1＞或＜2＞記載之捲繞磁心，其中，該100-a-b滿足下述範圍： 80.5原子%≦100-a-b≦83.0原子%。 ＜4＞ 如＜1＞～＜3＞中任一項記載之捲繞磁心，其中，該a滿足下述範圍： 14.0原子%≦a≦16.0原子%。
＜5＞ 一種捲繞磁心之製造方法，包含如下步驟： 非晶質合金帶準備步驟，準備包含由Fe、Si、B、C、及不可避免的雜質所構成之組成的非晶質合金帶； 升溫步驟，在將該非晶質合金帶以拉伸應力5MPa～100MPa拉緊之狀態下，使平均升溫速度為50℃/秒以上而未滿800℃/秒，將非晶質合金帶升溫至410℃～480℃之範圍的最高到達溫度(升溫傳熱媒體溫度)； 降溫步驟，在將該非晶質合金帶以拉伸應力5MPa～100MPa拉緊之狀態下，使平均降溫速度為150℃/秒以上而未滿600℃/秒，將經升溫的該非晶質合金帶從該最高到達溫度降溫至降溫熱媒體溫度；以及 捲繞步驟，捲繞具有以下述組成式(A)表示之組成的非晶質合金帶而使其成為捲繞磁心； 在該升溫步驟的升溫及在該降溫步驟的降溫，係藉由使該非晶質合金帶在拉緊之狀態下移動，使移動的該非晶質合金帶與傳熱媒體接觸而施行； 使移動的該非晶質合金帶升溫之傳熱媒體的接觸面、及使移動的該非晶質合金帶降溫之傳熱媒體的接觸面，配置於平面內(宜為同一平面內)。
Fe100-a-b Ba Sib Cc …　組成式(A) 組成式(A)中，a及b表示組成中的原子比，各自滿足下述範圍；c表示相對於Fe、Si及B的合計量100.0原子%之C的原子比，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%。
＜6＞ 如＜5＞記載之捲繞磁心之製造方法，其中， 該平均升溫速度為60℃/秒～760℃/秒，該平均降溫速度為190℃/秒～500℃/秒。 ＜7＞ 如＜5＞或＜6＞記載之捲繞磁心之製造方法，其中，該b滿足下述範圍： 3.0原子%≦b≦4.5原子%。 ＜8＞ 如＜5＞～＜7＞中任一項記載之捲繞磁心之製造方法，其中，該100-a-b滿足下述範圍： 80.5原子%≦100-a-b≦83.0原子%。 ＜9＞ 如＜5＞～＜8＞中任一項記載之捲繞磁心之製造方法，其中，該a滿足下述範圍： 14.0原子%≦a≦16.0原子%。 [本發明之效果]
依本發明揭露之內容的實施形態，提供一種捲繞磁心，藉由對捲繞前之非晶質合金帶施行平面的熱處理，相較於在捲繞後施行熱處理之習知捲繞磁心，抑制脆化，抑制非晶質合金帶碎片的脫落及飛散。 依本發明揭露之內容的另一實施形態，提供一種捲繞磁心之製造方法，藉由對捲繞前之非晶質合金帶施行平面的熱處理而製作捲繞磁心，該捲繞磁心相較於在捲繞後施行熱處理之習知捲繞磁心，抑制脆化，抑制非晶質合金帶碎片的脫落及飛散。
以下，茲就本發明揭露之捲繞磁心及其製造方法，詳細地予以說明。 本說明書中，「非晶質合金帶」(以下亦單稱作「合金帶」)，係指含有非晶相之長條狀的合金帶。
本說明書中，使用「～」表示之數值範圍，係指以「～」的前後所記載之數值為下限值及上限值而包含的範圍。在本發明揭露之內容所階段式記載的數值範圍中，亦可將以某數值範圍記載之上限值或下限值，替換為其他階段式記載的數值範圍之上限值或下限值。此外，本發明揭露之內容所記載的數值範圍中，亦可將以某數值範圍記載之上限值或下限值，替換為實施例所示之值。
此外，本說明書中，「步驟」之用語，並非僅指單獨的步驟，在無法與其他步驟明確地區別之情況，若可達成該步驟所預期之目的，則亦包含在本用語。
本說明書中，鐵(Fe)、硼(B)、及矽(Si)之各元素的含有比(原子%)，係指使Fe、B、及Si的合計為100原子%之情況的含有比率。此外，碳(C)的含有比率(原子%)，為相對於Fe、Si及B的合計量100.0原子%之含有比率。 另，表示Fe的含有比之「100-a-b」，例如可亦包含含有從由Nb、Mo、V、W、Mn、Cr、Cu、P、及S構成之群組中選出的至少1種元素之不可避免的雜質。作為此不可避免的雜質之含有量，宜為1原子%以下之範圍。
＜捲繞磁心＞ 本發明揭露之捲繞磁心，係捲繞有非晶質合金帶之捲繞體，該非晶質合金帶，具有以下述組成式(A)表示之組成，具有裁斷性，且在頻率50Hz、磁通密度1.3T之條件下的鐵損為0.3W/kg以下。
Fe100-a-b Ba Sib Cc …　組成式(A) 組成式(A)中，a及b，表示組成中的原子比，各自滿足下述範圍。c，表示相對於Fe、Si及B的合計量100.0原子%之C的原子比，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%。
本發明揭露之捲繞磁心，包含特定的金屬組成，且作為其磁特性，使在頻率50Hz、磁通密度1.3T的鐵損(core loss，磁心損耗)為0.3W/kg以下。亦即，藉由對捲繞前之非晶質合金帶以平面狀態施行熱處理，相較於將在捲繞後施行熱處理之合金帶加以捲繞而形成的習知捲繞磁心，更為抑制脆化，更為抑制非晶質合金帶碎片的脫落及飛散。
鐵損，宜使在頻率50Hz之條件下，磁通密度1.1T～1.3T的鐵損為0.3W/kg以下，更宜為未滿0.3W/kg。 上述內容中，本發明揭露之捲繞鐵心的鐵損，在頻率50Hz、磁通密度1.3T之條件中，使其為0.3W/kg以下，宜為0.25W/kg以下。鐵損值越低則越佳，鐵損之下限宜為0.05W/kg，亦可超過0.05W/kg。
鐵損，係在製作出之捲繞磁心，捲繞10圈一次線圈及2圈二次線圈，藉由激磁電源在頻率50Hz中以1.1T～1.5T之各磁通密度激磁的狀態下，使用電力計測定之值，電力計可使用例如橫河電機株式會社製的功率計2533。
本發明揭露之捲繞磁心，具備裁斷性。具備裁斷性，係指可藉由剪刀將合金帶裁斷。 裁斷性，成為表示非晶質合金帶的脆化程度之第1脆性指標。具體而言，係藉由下述方式評價：在將合金帶藉由以二片刀刃包夾而裁斷之裁斷具(例如剪刀)裁斷時，幾乎直線地分割，未呈直線的斷開部分為全部裁斷尺寸之5%以下。
此外，作為第2脆性指標，具有180°折彎測試。180°折彎測試中，將合金帶彎曲180°，目視觀察在合金帶之彎曲部分有無斷裂部的產生而藉以評價。在使合金帶之光澤面(鑄造時之自由凝固面)為外側而彎曲的情況、及使合金帶之非光澤面(鑄造時之與冷卻輥接觸側的表面)為外側而彎曲的情況，評價結果有所不同。 作為第3脆性指標，具有撕裂測試所進行之撕裂脆性評價。撕裂測試所進行的評價中，以JIS C 2534(2017)所規定之「脆性碼」予以評價。「脆性碼」的指標為越小之數值，表示未脆化。
以下，對於上述組成式(A)更詳細地予以說明。 組成式(A)中之Fe的原子比(原子%)x，係以「100-a-b-c」求出。Fe為非晶質合金帶之主成分，其係決定磁特性之主元素。 另，表示Fe的含有比之「100-a-b」，例如可亦包含含有從由Nb、Mo、V、W、Mn、Cr、Cu、P、及S構成之群組中選出的至少1種元素之不可避免的雜質。此不可避免的雜質之含有量，宜包含在1原子%以下之範圍。
本發明揭露之非晶質合金帶，為含有79.0〔=(100-a-b)(100-16.0-5.0)〕原子%以上之Fe(包含不可避免的雜質)的Fe基非晶質合金帶。藉由使合金組成中之Fe的含有比率較高，而可更為有效地抑制脆化。 「100-a-b」(原子%)為79.0以上，宜為80.5以上，更宜為81.0以上。「100-a-b」之上限，因應a、b而決定，為83.0以下。 上述內容中，「100-a-b」，特別宜滿足下述範圍： 80.5原子%≦100-a-b≦83.0原子%。
組成式(A)中之B的原子比a，為13.0原子%以上16.0原子%以下。B，在非晶質合金帶中，具有穩定地維持非晶質狀態之功能、及抑制熱處理後之非晶質合金帶的脆化之功能。 本發明揭露之內容中，藉由使a為13.0原子%以上，而有效地展現B的上述功能。此外，藉由使a為16.0原子%以下，而確保Fe的含有量，故改善非晶質合金帶之飽和磁通密度Bs ，可提高B80 。 其中，B的原子比a，宜滿足下述範圍： 14.0原子%≦a≦16.0原子%。
組成式(A)中之Si的原子比b，為2.5原子%以上5.0原子%以下。Si，具有使非晶質合金帶的結晶化溫度上升，並形成堅固的表面氧化膜之功能。 本發明揭露之內容中，藉由使b為2.5原子%以上，而有效地展現Si的上述功能。因此，可進行更為高溫的熱處理。 此外，藉由使b為5.0原子%以下，而相對地確保Fe的含有量，故改善非晶質合金帶之飽和磁通密度Bs ，並抑制施加熱處理時的非晶質合金帶之脆化。 作為Si的原子比b，宜滿足下述範圍： 3.0原子%≦b≦4.5原子%。
組成式(A)中之C的原子比c，為0.20原子%以上0.35原子%以下。藉由在Fe-B-Si系非晶質合金帶的組成加入C(碳)，而改善合金帶之占積率。發明人認為其理由係因藉由加入C，而更為改善合金帶的表面之平坦性。 C的原子比c之較佳範圍，為0.23原子%以上0.30原子%以下。
此外，本發明揭露之捲繞磁心的非晶質合金帶，將矯頑磁力(Coercivity)(Hc )抑制為低值。 形成捲繞磁心之非晶質合金帶的矯頑磁力，為1.0A/m以下，宜為0.8A/m以下。若矯頑磁力為1.0A/m以下，則藉由低的磁滯損耗，而在由非晶質合金帶製作之磁心中，獲得更低鐵損之磁心。
磁通密度(B80 ，B800 )與矯頑磁力(Hc )，係使用直流磁化測定裝置SK110 (METRON技研株式會社製)而求出之值。 B80 ，係使用直流磁化測定裝置SK110在磁場強度80A/m求出之值；B800 ，係使用直流磁化測定裝置SK110在磁場強度800A/m求出之值。 矯頑磁力(Hc )，係以在磁場強度800A/m測定出的磁滯曲線求出之值。
非晶質合金帶，厚度宜為20μm～30μm。 若厚度為20μm以上，則確保非晶質合金帶之機械性強度，抑制非晶質合金帶片的斷裂。非晶質合金帶之厚度，更宜為22μm以上。此外，若厚度為30μm以下，則在鑄造後之非晶質合金帶中，獲得穩定的非晶質狀態。
＜捲繞磁心之製造＞ 上述本發明揭露之捲繞磁心的製造方法，使用包含由Fe、Si、B、C、及不可避免的雜質所構成之組成的非晶質合金帶，若為將包含以組成式(A)表示之組成的非晶質合金帶加以捲繞而製作前述捲繞磁心之方法，則無特別限制，選擇任意之製造方法即可。本發明揭露之捲繞磁心，例如，可連續地捲繞非晶質合金帶，亦可捲繞切斷為一圈分或其以上之長度的複數片非晶質合金帶。 其中，本發明揭露之捲繞磁心的製造方法，宜為包含下述步驟的方法：準備包含由Fe、Si、B、C、及不可避免的雜質所構成之組成的非晶質合金帶之步驟(以下亦稱作「合金帶準備步驟」)；在將非晶質合金帶以拉伸應力5MPa～100MPa拉緊之狀態下，使平均升溫速度為50℃/秒以上而未滿800℃/秒，將非晶質合金帶升溫至410℃～480℃之範圍的最高到達溫度之步驟(以下亦稱作「升溫步驟」)；在將該非晶質合金帶以拉伸應力5MPa～100MPa拉緊之狀態下，使平均降溫速度為150℃/秒以上而未滿600℃/秒，將經升溫的該非晶質合金帶從該最高到達溫度降溫至降溫熱媒體溫度之步驟(以下亦稱作「降溫步驟」)；以及，捲繞經由該升溫及該降溫而獲得的具有以下述組成式(A)表示之組成的非晶質合金帶，使其成為捲繞磁心之步驟；且該方法具備之升溫・降溫步驟：在該升溫步驟的升溫、及在該降溫步驟的降溫，係藉由使該非晶質合金帶在拉緊之狀態下移動，使移動的該非晶質合金帶與傳熱媒體接觸而施行；使移動的該非晶質合金帶升溫之傳熱媒體的接觸面、及使移動的該非晶質合金帶降溫之傳熱媒體的接觸面，分別配置於平面(本發明揭露之捲繞磁心的製造)。特別宜將該非晶質合金帶與該升溫傳熱媒體的接觸面、及該非晶質合金帶與降溫傳熱媒體的接觸面此2個接觸面，配置於同一平面內。 Fe100-a-b Ba Sib Cc …　組成式(A) 關於組成式(A)中的a、b、及c之細節及較佳態樣，如同上述內容。
本發明揭露的捲繞磁心之製造方法，藉由對於成形為捲繞磁心的形狀前之非晶質合金帶施行熱處理，而使過去在成形為環狀(亦即，形成捲繞磁心)後施行之熱處理變得不需要，因而抑制非晶質合金帶的脆化，可防止非晶質合金帶的脫落及飛散。進一步，成形為環狀後之熱處理，在非晶質捲繞磁心之製程中為耗費時間的步驟，故藉由使成形為環狀(捲繞帶子而形成捲繞磁心)後之熱處理變得不需要，而具有改善生產力的效果。
若將非晶質合金帶加熱而成為一定溫度以上，則在保持非晶相之狀態下結構鬆弛有所進展。進一步，若加熱至結晶化溫度以上則開始結晶化。非晶質合金帶藉由結構鬆弛，而顯現其優良的磁特性。另一方面，非晶質合金帶的脆化並行地發展。一直以來，不易兼顧優良的磁特性與脆性抑制。 本發明揭露之內容中，藉由將包含特定金屬組成之合金帶，以特定溫度分布(升溫速度、最高到達溫度、降溫速度)對合金帶的長邊方向給予特定拉伸應力並施行熱處理，而抑制合金帶的脆化，並獲得優良的磁特性。 此外，藉由給予拉伸應力，而可對非晶質合金帶的長邊方向(鑄造方向)給予磁異向性。
此外，藉由將使移動的該非晶質合金帶升溫之傳熱媒體的接觸面、及使移動的該非晶質合金帶降溫之傳熱媒體的接觸面，配置於同一平面上，而將非晶質合金帶，在平面形態(平坦的形態)下進行熱處理。因此，特別在藉由將熱處理後之非晶質合金帶切斷並堆疊平坦之合金帶，而製作疊層磁心(core)的情況，可抑制合金帶的變形所造成之磁特性的劣化。 此外，在將熱處理後之合金帶捲繞而製作捲繞磁心(core)的情況，亦如圖5所例示般地，在將合金帶捲繞疊層而形成的面為平面之區域中，磁特性的劣化抑制在微小程度。因此，即便在四隅之曲面部分(圖5中為4個角部)磁特性劣化，相較於在合金帶的升溫及冷卻中施行具有曲率之狀態的熱處理之情況，仍可抑制合金帶的變形所造成之磁特性的劣化。 如同上述，非晶質合金帶與升溫傳熱媒體的接觸面、及非晶質合金帶與降溫傳熱媒體的接觸面，宜各自處於平面狀態。本發明揭露的捲繞磁心之製造方法，宜將非晶質合金帶與升溫傳熱媒體的接觸面、及降溫傳熱媒體的接觸面，彼此配置於同一平面內，在平面狀態下接觸。
＜合金帶準備步驟＞ 本發明揭露的非晶質合金帶之製造方法，包含非晶質合金帶準備步驟：準備包含由Fe、Si、B、C、及不可避免的雜質所構成之組成的非晶質合金帶。 非晶質合金帶，可藉由對繞軸旋轉的冷卻輥噴出熔融合金之液體急冷法等習知方法製造。然則，準備非晶質合金帶之步驟，不必非得為製造非晶質合金帶之步驟，亦可僅為準備預先製造出的非晶質合金帶之步驟。
準備非晶質合金帶之步驟，亦可包含準備非晶質合金帶的捲繞體。
非晶質合金帶之製造，例如，可藉由液體急冷法(單輥法、雙輥法、離心法等)等習知方法施行。其中，單輥法，為製造設備較簡單且可穩定製造之方法，具有優良的工業生產力。
＜升溫步驟＞ 本發明揭露的非晶質合金帶之製造方法，包含升溫步驟：在將非晶質合金帶以拉伸應力5MPa～100MPa拉緊之狀態下，使平均升溫速度為50℃/秒以上而未滿800℃/秒，將非晶質合金帶升溫至410℃～480℃之範圍的最高到達溫度。
本發明揭露的非晶質合金帶之製造方法，在選出一定組成後，將製造出之非晶質合金帶的平均升溫速度抑制在未滿800℃/秒，將非晶質合金帶加熱。藉此，可兼顧磁特性與耐脆化。藉由拉緊，而可藉由高溫且短時間的熱處理獲得良好的磁特性。
本步驟中，若為可調節為上述平均升溫速度，將非晶質合金帶升溫至上述最高到達溫度之方法，則以任意方法熱處理皆可。進行熱處理的情況，亦可藉由使非晶質合金帶在拉緊之狀態下移動並與傳熱媒體(本步驟中為升溫傳熱媒體)接觸，而將非晶質合金帶升溫。在與升溫傳熱媒體接觸而進行熱處理的情況之最高到達溫度，為升溫傳熱媒體之溫度。 「在拉緊之狀態下移動」，係指非晶質合金帶在施加拉伸應力之狀態下連續移動。於降溫步驟中亦相同。 對非晶質合金帶施加的拉伸應力，為5MPa～100MPa之範圍，宜為10MPa～75MPa，更宜為20MPa～50MPa。 若拉伸應力為5MPa以上，則可給予製造之非晶質合金帶中的磁異向性。此外，若拉伸應力為100MPa以下，則可抑制非晶質合金帶的斷裂。 拉緊之非晶質合金帶的拉伸應力，以使合金帶連續移動之裝置(例如，後述串聯退火裝置)的移動控制機構控制，作為將藉由移動控制機構控制之張力除以合金帶之截面積(寬度×厚度)的數值而求出。
作為平均升溫速度，從與上述相同之理由來看，宜為50℃/秒以上而未滿800℃/秒，更宜為60℃/秒～760℃/秒，進一步宜為100℃/秒～400℃/秒。
平均升溫速度，係指將升溫前(例如，如同後述地與傳熱媒體接觸前)之非晶質合金帶的溫度，與非晶質合金帶的最高到達溫度(=升溫傳熱媒體的溫度)之溫度差，除以非晶質合金帶與傳熱媒體接觸之時間(秒)的值。 具體而言，例如為圖1所示的串聯退火裝置之情況，將在非晶質合金帶的移動方向中較加熱室20之進入口更往上游10mm處以放射溫度計測定出的帶子溫度(加熱前之非晶質合金帶的溫度，一般為室溫(20℃～30℃))，與升溫傳熱媒體的溫度(=最高到達溫度，例如460℃)之溫度差，除以與升溫傳熱媒體接觸之時間(秒)而求出。另，較該加熱室入口更往上游10mm處不易進行放射溫度計之測定的情況，或室溫不明的情況，可設定為25℃。
串聯退火裝置，例如，係指如同圖1～圖4所示地，從釋出輥至捲取輥，對長條狀的非晶質合金帶施行包含施加升溫步驟～降溫(冷卻)步驟之連續的熱處理步驟之串聯退火步驟的裝置。
升溫傳熱媒體的溫度，宜調整為410℃～480℃。 本步驟中，將非晶質合金帶升溫至410℃～480℃的最高到達溫度。藉由在此溫度域將非晶質合金帶拉緊，而可對合金帶的長邊方向給予磁異向性。 最高到達溫度，與升溫傳熱媒體的溫度為同一溫度。 「升溫傳熱媒體的溫度」及「最高到達溫度」，係在合金帶所接觸的升溫傳熱媒體之表面設置熱電偶而測定的溫度。
此外，本發明揭露的非晶質合金帶之製造方法，使熱處理時的最高到達溫度為410℃以上。亦即，本發明揭露之非晶質合金帶，在進行最高到達溫度為410℃以上之溫度域的熱處理後，其脆化仍受到抑制。此外，使本發明揭露的非晶質合金帶之熱處理時的最高到達溫度為480℃以下。在非晶質合金帶之熱處理時的最高到達溫度未滿410℃，或超過480℃之情況，矯頑磁力(Hc )超過1.0A/m，變得難以獲得優良的磁特性。亦即，如同上述，藉由使熱處理時的最高到達溫度為410℃～480℃，而抑制脆化，並獲得優良的磁特性(低矯頑磁力)。
較佳態樣中，從傳熱媒體側抽吸合金帶，提高合金帶與傳熱媒體之接觸程度而升溫。此一情況，亦可在傳熱媒體之與合金帶的接觸面具備抽吸孔，藉由在抽吸孔中減壓抽吸，而將合金帶往傳熱媒體之具備抽吸孔的面抽吸吸附。藉此，改善合金帶的傳熱媒體之接觸性，使升溫容易，升溫速度的調整變得簡單。 此外，本步驟中，亦可於升溫後，在傳熱媒體上，將非晶質合金帶的溫度保持一定時間。
＜降溫步驟＞ 接著，本發明揭露之捲繞磁心之製造方法，包含降溫步驟：在將藉由上述升溫步驟升溫的非晶質合金帶以拉伸應力5MPa～100MPa拉緊之狀態下，使平均降溫速度為150℃/秒以上而未滿600℃/秒，使其從上述最高到達溫度降溫至降溫傳熱媒體溫度。
本步驟中，若為可調節為上述平均降溫速度，將非晶質合金帶降溫至上述降溫傳熱媒體溫度之方法，則以任意方法施行皆可。 降溫處理，亦可藉由使非晶質合金帶在拉緊之狀態下移動並與傳熱媒體(本步驟中為降溫傳熱媒體)接觸，而將非晶質合金帶降溫。
與升溫步驟同樣地，使對非晶質合金帶施加的拉伸應力，為5MPa～100MPa之範圍，宜為10MPa～75MPa，更宜為20MPa～50MPa。 若拉伸應力為5MPa以上，則可給予製造之非晶質合金帶中的磁異向性。此外，若拉伸應力為100MPa以下，則可抑制非晶質合金帶的斷裂。 拉緊之非晶質合金帶的拉伸應力，如同上述，以使合金帶連續移動之裝置(例如，後述串聯退火裝置)的移動控制機構控制，作為將藉由移動控制機構控制之張力除以合金帶之截面積(寬度×厚度)的數值而求出。
降溫傳熱媒體的溫度，宜為200℃以下之溫度域。 此處，降溫傳熱媒體溫度，係指在本步驟降溫時的到達溫度，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」，係在合金帶所接觸的升溫傳熱媒體之表面設置熱電偶而測定的溫度。
本發明揭露的非晶質合金帶之製造方法，在如同前述地選出一定組成，經過升溫步驟後，進一步，將平均降溫速度抑制為未滿600℃而使非晶質合金帶降溫。藉此，可兼顧優良的磁特性與脆化抑制。
作為平均降溫速度，從與上述相同之理由來看，宜為190℃/秒～600℃/秒，更宜為200℃/秒～500℃/秒。
平均降溫速度，例如係指從最高到達溫度降溫至降溫傳熱媒體的溫度之情況，將非晶質合金帶的最高到達溫度(=升溫傳熱媒體的溫度)，與降溫傳熱媒體的溫度之溫度差，除以從非晶質合金帶離開升溫傳熱媒體的時間點，至離開降溫傳熱媒體的時間點為止之時間(秒)的值。 具體而言，例如為圖1所示的串聯退火裝置之情況，將在非晶質合金帶的移動方向中之升溫傳熱媒體(圖1中之加熱板22)的溫度(=最高到達溫度)，與降溫傳熱媒體(圖1中之冷卻板32)的溫度之溫度差，除以從離開升溫傳熱媒體的時間點，至離開降溫傳熱媒體的時間點為止之時間(秒)而求出。 此處，冷卻室為1個，而在連結具備複數個冷卻室的情況(如使最上游之冷卻室為第1冷卻室，較第1冷卻室更為下游之冷卻室為第2冷卻室等)，使其為非晶質合金帶的移動方向最上游之(第1)冷卻室的平均降溫速度(將最高到達溫度與第1降溫傳熱媒體溫度之溫度差，除以從非晶質合金帶離開升溫傳熱媒體的時間點至離開第1降溫傳熱媒體的時間點為止之時間(秒)的值)。
作為在上述升溫步驟及降溫步驟使用之傳熱媒體，可列舉傳熱板、雙輥等。 作為傳熱媒體之材質，可列舉銅，銅合金(青銅、黃銅等)、鋁、鐵、鐵合金(不鏽鋼等)等。其中，銅、銅合金、或鋁，熱電力(熱傳導率)高而為適宜態樣。 傳熱媒體，亦可施行鍍Ni、鍍Ag等鍍覆處理。
作為冷卻方法，亦可為在合金帶從升溫用傳熱媒體離開後將其暴露於大氣而冷卻之方法，但為了控制冷卻速度，宜使用冷卻器將合金帶強制冷卻。作為冷卻器，宜為使上述傳熱媒體的溫度為例如200℃以下，與合金帶接觸而將其冷卻之接觸型冷卻器。亦可在傳熱媒體之與合金帶的接觸面具備抽吸孔，藉由在抽吸孔中減壓抽吸，而將合金帶往傳熱媒體之具備抽吸孔的面抽吸吸附。藉此，改善合金帶的傳熱媒體之接觸性，使降溫容易，降溫速度的調整變得簡單。
在降溫時使用傳熱媒體之情況，宜使在升溫步驟加熱之合金帶從升溫步驟之傳熱媒體離開，將合金帶降溫。此一情況，作為冷卻器，亦可為往合金帶送出冷風而將其降溫之非接觸型冷卻器。從合金帶的降溫速度之觀點來看，較佳態樣為使用使傳熱媒體的溫度為100℃以下，與合金帶接觸而將其降溫之接觸型冷卻器。作為傳熱媒體，可使用與能夠在升溫步驟使用之媒體同樣的傳熱媒體。
使用降溫傳熱媒體，與合金帶接觸而將其降溫至降溫傳熱媒體溫度之態樣，容易連續地施行接續升溫步驟的降溫。合金帶的往傳熱媒體之接觸，使從升溫步驟的最高到達溫度降溫至降溫傳熱媒體溫度時之平均降溫速度為150℃/秒以上而未滿600℃/秒而施行。 此一情況，本發明揭露之捲繞磁心之製造，宜為使移動的非晶質合金帶升溫之傳熱媒體(升溫傳熱媒體)的接觸面、及使移動的非晶質合金帶降溫之傳熱媒體(降溫傳熱媒體)的接觸面，各自在平面狀態下配置之情況；更宜為平面狀態的各接觸面，配置於同一平面內。藉由將平面狀態的各接觸面配置於同一平面上，而變得更容易連續地施行接續升溫步驟的降溫。
本發明揭露之捲繞磁心所使用的非晶質合金帶之製造，宜使用圖1～圖4所示之具備加熱室及冷卻室的串聯退火裝置而實施。
如圖1所示，串聯退火裝置100，具備：釋出輥12(釋出裝置)，從合金帶的捲繞體11釋出合金帶10；加熱板(傳熱媒體)22，將從釋出輥12釋出之合金帶10加熱；冷卻板(傳熱媒體)32，將藉由加熱板22加熱之合金帶10降溫；以及捲取輥14(捲取裝置)，捲取藉由冷卻板32降溫之合金帶10。圖1中，以箭頭R表示合金帶10的移動方向。
於釋出輥12，裝設合金帶的捲繞體11。藉由使釋出輥12往箭頭U之方向繞軸旋轉，而從合金帶的捲繞體11釋出合金帶10。 此一例子中，釋出輥12自體可具備旋轉機構(例如馬達)，釋出輥12自體亦可不具備旋轉機構。 在釋出輥12自體不具備旋轉機構之情況，仍與後述捲取輥14所進行的合金帶10之捲取動作連動，而從裝設於釋出輥12之合金帶的捲繞體11釋出合金帶10。
圖1中，如同以圓圈包圍之放大部分所示，加熱板22包含第1平面22S，從釋出輥12釋出之合金帶10與第1平面22S接觸並移動。此加熱板22，將與第1平面22S接觸並在第1平面22S上移動之合金帶10，藉由第1平面22S加熱。藉此，將移動中之合金帶10，穩定地急速加熱。
加熱板22，與未圖示之熱源連接，藉由從此熱源供給的熱而加熱至期望之溫度。加熱板22，亦可取代與熱源連接而在加熱板22自身之內部具備熱源，或除了與熱源連接以外進一步在加熱板22自身之內部具備熱源。 作為加熱板22之材質，可列舉不鏽鋼、Cu、Cu合金、Al合金等。
加熱板22，收納於加熱室20。 加熱室20，在對於加熱板22之熱源以外，亦可另行具備用於控制加熱室的溫度之熱源。 加熱室20，在合金帶10的移動方向(箭頭R)之上游側及下游側，分別具備合金帶進入或退出的開口部(未圖示)。合金帶10，通過上游側之開口部即進入口而進入加熱室20內，通過下游側之開口部即退出口而從加熱室20內退出。
此外，圖1中，如同以圓圈包圍之放大部分所示，冷卻板32包含第2平面32S，合金帶10與接觸第2平面32S並移動。此冷卻板32，將與第2平面32S接觸並在第2平面32S上移動之合金帶10，藉由第2平面32S降溫。
冷卻板32，可具備冷卻機構(例如水冷機構)，亦可不具備特殊冷卻機構。 作為冷卻板32之材質，可列舉不鏽鋼、Cu、Cu合金、Al合金等。
冷卻板32，收納於冷卻室30。 冷卻室30，可具備冷卻機構(例如水冷機構)，亦可不具備特殊冷卻機構。亦即，冷卻室30所進行的冷卻之態樣，可為水冷，亦可為氣冷。 冷卻室30，在合金帶10的移動方向(箭頭R)之上游側及下游側，分別具備合金帶進入或退出的開口部(未圖示)。合金帶10，通過上游側之開口部即進入口而進入冷卻室30內，通過下游側之開口部即退出口而從冷卻室30內退出。
捲取輥14，具備往箭頭W之方向繞軸旋轉的旋轉機構(例如馬達)。藉由捲取輥14的旋轉，而以期望之速度捲取合金帶10。
串聯退火裝置100，在釋出輥12與加熱室20之間，沿著合金帶10的移動路徑，具備引導輥41、張力調節輥60(拉伸應力調整裝置之一)、引導輥42、與一對引導輥43A及43B。拉伸應力的調整，亦藉由釋出輥12及捲取輥14的運作控制而施行。 張力調節輥60，設置為可往鉛直方向(圖1中之雙箭頭的方向)移動。藉由調整此張力調節輥60的鉛直方向之位置，而可調整合金帶10的拉伸應力。關於張力調節輥62亦相同。 從釋出輥12釋出之合金帶10，經由此等引導輥及張力調節輥，而往加熱室20內引導。
串聯退火裝置100，在加熱室20與冷卻室30之間，具備一對引導輥44A及44B、與一對引導輥45A及45B。 從加熱室20退出之合金帶10，經由此等引導輥而往冷卻室30內引導。
串聯退火裝置100，在冷卻室30與捲取輥14之間，沿著合金帶10的移動路徑，具備一對引導輥46A及46B、引導輥47、張力調節輥62、引導輥48、引導輥49、與引導輥50。 張力調節輥62，設置為可往鉛直方向(圖1中之雙箭頭的方向)移動。藉由調整此張力調節輥62的鉛直方向之位置，而可調整合金帶10的拉伸應力。 從冷卻室30退出之合金帶10，經由此等引導輥及張力調節輥，而往捲取輥14引導。
串聯退火裝置100中，配置於加熱室20之上游側及下游側的引導輥，具有為了使合金帶10與加熱板22的第1平面全表面地接觸，而調整合金帶10之位置的功能。 串聯退火裝置100中，配置於冷卻室30之上游側及下游側的引導輥，具有為了使合金帶10與冷卻板32的第2平面全表面地接觸，而調整合金帶10之位置的功能。
圖2為，顯示圖1所示的串聯退火裝置100之加熱板22的概略俯視圖；圖3為，圖2之III-III線剖面圖。 如圖2及圖3所示，於加熱板22的第1平面(亦即，與合金帶10的接觸面)，設置複數個開口部24(抽吸構造)。各開口部24，各自構成貫通加熱板22之貫通孔25的一端。
此一例子中，複數個開口部24，涵蓋與合金帶10接觸之區域全體，配置為二維狀。 複數個開口部24之具體的配置，並未限定為圖2所示之配置。複數個開口部24，如圖2所示，宜涵蓋與合金帶10接觸之區域全體，配置為二維狀。 此外，開口部24的形狀，成為具有平行部(平行之2邊)的長條狀。開口部24之長度方向，成為對合金帶10之進行方向垂直的方向。 開口部24的形狀，並未限定為圖2所示之形狀，亦可應用圖2所示之形狀以外的長條狀、橢圓形(包含圓形)、多角形(例如長方形)等任何形狀。
串聯退火裝置100中，藉由以未圖示之抽吸裝置(例如真空泵)將貫通孔25的內部空間排氣(參考箭頭S)，而可將移動中之合金帶10往加熱板22的設置有開口部24之第1平面22S抽吸。藉此，可使移動中之合金帶10，更穩定地與加熱板22之第1平面22S接觸。 另，此一例子中，貫通孔25，從加熱板22之第1平面22S貫通至與第1平面22S為相反側的平面。貫通孔，亦可從第1平面22S貫通至加熱板22的側面。
圖4為，顯示本實施形態的加熱板之變形例(加熱板122)的概略俯視圖。 如圖4所示，此變形例中，將加熱板122，在合金帶10的移動方向(箭頭R)，分割為3個區域(區域122A～122C)。 在區域122A～122C，與圖2所示之加熱板22同樣地，分別將複數個開口部124A、124B、124C，涵蓋與合金帶10接觸之區域全體，配置為二維狀。開口部124A、124B、124C，各自構成貫通加熱板122之貫通孔的一端，在各領域中之複數個貫通孔，分別安裝與複數個貫通孔連通之排氣管126A、126B及126C。此外，藉由通過排氣管126A、126B及126C以未圖示之抽吸裝置(例如真空泵)將貫通孔的內部空間排氣(參考箭頭S)，而可將移動中之合金帶10往加熱板122的設置有開口部124A、124B及124C之第1平面抽吸。
～升溫步驟及降溫步驟之適宜態樣～ 作為升溫步驟及降溫步驟之適宜的一態樣，可列舉下述態樣：使用具備傳熱媒體之串聯退火裝置，使合金帶，與和合金帶的接觸面彼此位於同一平面內之升溫傳熱媒體及降溫傳熱媒體接觸，施加張力並予以熱處理，藉以製作非晶質合金帶(下稱「態樣X」)。 [實施例]
以下，藉由實施例更為具體地說明本發明，但本發明若未超過其主旨，則未限定為下述實施例。另，除非另有說明，否則質量基準為「份」。
(實施例1) -非晶質合金帶的製作- 藉由對繞軸旋轉的冷卻輥噴出熔融合金之液體急冷法，而製造出長條狀的Fe基非晶質合金帶，其包含Fe81.3 Si4.0 B14.7 C0.25 (原子%)之組成，寬度長142mm、厚度25μm。
接著，使用在加熱室具備傳熱媒體之與圖1同樣地構成的串聯退火裝置，在將非晶質合金帶拉緊之狀態下，使上述非晶質合金帶進入加熱室，將進入之非晶質合金帶以上述態樣X與傳熱媒體接觸而予以熱處理。熱處理，將傳熱媒體的溫度在下述範圍改變而施行。而後，使其進入冷卻室，將非晶質合金帶從升溫時的最高到達溫度降溫至25℃。 此處，熱處理，使平均升溫速度為320℃/秒，使平均降溫速度為240℃/秒，且施加40MPa的拉伸應力並使最高到達溫度為410℃而施行。 其後，使施行過熱處理之非晶質合金帶從冷卻室退出，捲取非晶質合金帶而成為捲繞體。
升溫傳熱媒體及降溫傳熱媒體的溫度，係藉由設置在合金帶所接觸的傳熱媒體之表面的熱電偶而測定。 平均升溫速度，係將在非晶質合金帶的移動方向中，較加熱室20之進入口更往上游10mm處以放射溫度計測定出的帶子溫度(加熱前的帶子溫度=一般為室溫，本實施例中為25℃)，與最高到達溫度(=升溫傳熱媒體(圖1中之加熱板22)的溫度)之溫度差，除以與升溫傳熱媒體接觸之時間(秒)而求出。 平均降溫速度，係將非晶質合金帶的移動方向中之升溫傳熱媒體(圖1中之加熱板22)的溫度(=最高到達溫度)，與25℃之降溫傳熱媒體(圖1中之冷卻板32)的溫度之溫度差，除以從非晶質合金帶離開升溫傳熱媒體的時間點，至離開降溫傳熱媒體的時間點為止之時間(秒)而求出。
-磁心的製作- 如同上述地將非晶質合金帶降溫後，如圖5所示地，對既定尺寸的芯材，切斷、疊層為既定尺寸後，以具備重疊部分2的方式捲起各合金薄帶，製作出捲繞磁心(疊層體)1。
以上述方法製作出之非晶質合金帶，係在對長邊方向施加拉伸應力之狀態下進行熱處理，因而以未施加磁場的方式，對長邊方向給予磁場異向性。 另，最終製作出之捲繞磁心的尺寸(圖5所示的尺寸A、B、C、D)，分別為：A=235mm，B=110mm，C=75mm，D=142mm。
(比較例1～2) 實施例1中，除了將非晶質合金帶，以JIS C 2553所規定之電磁鋼板即23R80(磁域控制材)或23P90(高磁通密度材)取代以外，與實施例1同樣地，製作出捲繞磁心。
(比較例3) 實施例1中，除了對非晶質合金帶，並未施行串聯退火裝置的熱處理以外，與實施例1同樣地使其成為磁心後，對獲得之磁心，於磁心的圓圓周方向施加800A/m之直流磁場，施加並進行施以熱處理(最高保持溫度：320℃，保持時間：1小時)的處理。如此地，製作出捲繞磁心(疊層體)。
＜測定及評價＞ 對於在各實施例及各比較例製作出之磁心，藉由下述方法，評價鐵損及製作出之磁心的目視之外觀。於表1顯示結果。
-1、捲繞磁心的鐵損- 在製作出之捲繞磁心捲繞10圈一次線圈、2圈二次線圈，使用電力計(橫河電機株式會社，功率計2533)，測定藉由激磁電源在頻率50Hz中以1.1T～1.5T之各磁通密度激磁時的鐵損(W/kg)。評價高頻特性時亦使用相同電力計測定。
-2、裁斷性- 使用藉由傳熱媒體的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出之複數非晶質合金帶，以不鏽鋼製剪刀(Westcott社製，製品名：Westcott 8" All Purpose Preferred Stainless Steel Scissors)裁斷非晶質合金帶。此時之裁斷性係依據下述評價基準而予以評價。 ＜評價基準＞ 有：幾乎直線地分割，未呈直線的斷開部分為全部裁斷尺寸之5%以下。 無：未呈直線的斷開部分超過全部裁斷尺寸之5%。
【表1】 *：習知步驟，係指在捲繞後施行熱處理而製作捲繞磁心之處理。
若將實施例1與以電磁鋼板製作出之比較例1及比較例2加以比較，則得知實施例1中，在激磁磁場的磁通密度為1.1～1.5T之全部條件下，鐵損低。此一結果，表示以本發明揭露的製造方法製造之非晶質合金帶製作出的捲繞磁心，相較於電磁鋼板，達到低鐵損之優良效果。 此外，目視觀察製作出的捲繞磁心之外觀的結果，如同預測般地在比較例1及比較例2並未觀察到電磁鋼板片的脫落及飛散，而在實施例1中，亦未觀察到非晶質合金片的脫落及飛散。
實施例1及比較例3，皆使用非晶質合金，但在激磁磁場的磁通密度為1.1～1.5T之全部條件中，相較於比較例3，實施例1成為鐵損較大的結果。然則，比較例3中，觀察到非晶質合金片的脫落及飛散。發明人認為，在捲繞磁心的製作、及將線圈插入捲繞磁心而組裝變壓器之步驟中，過去所必須之對於源自脫落及飛散之非晶質合金片的線圈絕緣破壞之對策變得不需要，故在改善生產力的觀點上有大幅貢獻。 此外，比較實施例1及比較例3的高頻特性(頻率400Hz的鐵損)後，實施例1之捲繞磁心，在頻率400Hz、磁通密度0.7T時，鐵損為1.8W/kg；在磁通密度1.0T時，鐵損為3.2W/kg。相對於此，比較例3之捲繞磁心，在頻率400Hz、磁通密度0.7T時，鐵損為1.2W/kg；在磁通密度1.0T時，鐵損為2.2W/kg。如此地，相較於比較例3，實施例1的鐵損大。 然則，由高頻特性優良之電磁鋼板，例如由JIS C 2558(2015)所規定之電磁鋼板20NTN1200構成的捲繞磁心，在頻率400Hz、磁通密度0.7T時，鐵損為5.8W/kg，在磁通密度1.0T時，鐵損為10.8W/kg。因此，若與實施例1之上述鐵損比較，仍可說實施例1的鐵損夠小。
參考2017年7月4日提出申請之美國臨時申請案62/528,449的內容，將其全體引用至本說明書。 本說明書所記載之全部文獻、專利申請、及技術規格，係與具體並單獨地記載將個別文獻、專利申請、及技術規格作為參考而引用之情況，相同程度地作為參考而引用至本說明書中。
1‧‧‧捲繞磁心(疊層體)
2‧‧‧重疊部分
10‧‧‧合金帶
11‧‧‧捲繞體
12‧‧‧釋出輥
14‧‧‧捲取輥
20‧‧‧加熱室
22、122‧‧‧加熱板
122A、122B、122C‧‧‧加熱板之區域
22S‧‧‧第1平面
24、124A、124B、124C‧‧‧開口部
25‧‧‧貫通孔
30‧‧‧冷卻室
32‧‧‧冷卻板
32S‧‧‧第2平面
41、42、43A、43B、44A、44B、45A、45B、46A、46B、47、48、49、50‧‧‧引導輥
60、62‧‧‧張力調節輥
100‧‧‧串聯退火裝置
126A、126B、126C‧‧‧排氣管
A、B、C、D‧‧‧捲繞磁心的尺寸
R‧‧‧合金帶的移動方向
S‧‧‧排氣方向
U‧‧‧釋出輥進行繞軸旋轉的方向
W‧‧‧捲取輥進行繞軸旋轉的方向
圖1係顯示使用在非晶質合金帶之製造的串聯退火裝置之一例的概略剖面圖。 圖2係顯示圖1所示的串聯退火裝置之傳熱媒體的概略俯視圖。 圖3係圖2之III-III線剖面圖。 圖4係顯示傳熱媒體之變形例的概略俯視圖。 圖5係顯示磁心之一例的概略立體圖。

Claims (9)

  1. 一種捲繞磁心，捲繞著具有以下述組成式(A)表示之組成且具有裁斷性的非晶質合金帶，在頻率50Hz、磁通密度1.3T之條件下的鐵損為0.3W/kg以下： Fe100-a-b Ba Sib Cc …　組成式(A) 組成式(A)中，a及b表示組成中的原子比，各自滿足下述範圍；c表示相對於Fe、Si及B的合計量100.0原子%之C的原子比，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項之捲繞磁心，其中，該b滿足下述範圍： 3.0原子%≦b≦4.5原子%。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之捲繞磁心，其中，該100-a-b滿足下述範圍： 80.5原子%≦100-a-b≦83.0原子%。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之捲繞磁心，其中，該a滿足下述範圍： 14.0原子%≦a≦16.0原子%。
  5. 一種捲繞磁心之製造方法，包含如下步驟： 非晶質合金帶準備步驟，準備包含由Fe、Si、B、C、及不可避免的雜質所構成之組成的非晶質合金帶； 升溫步驟，在將該非晶質合金帶以拉伸應力5MPa～100MPa拉緊之狀態下，使平均升溫速度為50℃/秒以上而未滿800℃/秒，將非晶質合金帶升溫至410℃～480℃之範圍的最高到達溫度； 降溫步驟，在將該非晶質合金帶以拉伸應力5MPa～100MPa拉緊之狀態下，使平均降溫速度為150℃/秒以上而未滿600℃/秒，將經升溫的該非晶質合金帶從該最高到達溫度降溫至降溫熱媒體溫度；以及 捲繞步驟，捲繞具有以下述組成式(A)表示之組成的非晶質合金帶而使其成為捲繞磁心； 在該升溫步驟的升溫及在該降溫步驟的降溫，係藉由使該非晶質合金帶在拉緊之狀態下移動，使移動的該非晶質合金帶與傳熱媒體接觸而施行； 使移動的該非晶質合金帶升溫之傳熱媒體的接觸面、及使移動的該非晶質合金帶降溫之傳熱媒體的接觸面，係配置於平面內； Fe100-a-b Ba Sib Cc …　組成式(A) 組成式(A)中，a及b表示組成中的原子比，各自滿足下述範圍；c表示相對於Fe、Si及B的合計量100.0原子%之C的原子比，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%。
  6. 如申請專利範圍第5項之捲繞磁心之製造方法，其中， 該平均升溫速度為60℃/秒～760℃/秒，該平均降溫速度為190℃/秒～500℃/秒。
  7. 如申請專利範圍第5或6項之捲繞磁心之製造方法，其中，該b滿足下述範圍： 3.0原子%≦b≦4.5原子%。
  8. 如申請專利範圍第5或6項之捲繞磁心之製造方法，其中，該100-a-b滿足下述範圍： 80.5原子%≦100-a-b≦83.0原子%。
  9. 如申請專利範圍第5或6項之捲繞磁心之製造方法，其中，該a滿足下述範圍： 14.0原子%≦a≦16.0原子%。
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