TW583320B

TW583320B - Fe-based amorphous alloy thin strip and core produced using the same

Info

Publication number: TW583320B
Application number: TW090129186A
Authority: TW
Inventors: Hiroaki Sakamoto; Yuichi Sato
Original assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2000-11-27
Filing date: 2001-11-26
Publication date: 2004-04-11
Also published as: KR100447090B1; CN1124362C; US6416879B1; KR20020041292A; CN1356403A

Description

583320 發明説明（1 ) 發明技術背景 1·發明技術領域本發明係有關一種用於動力變壓器、高頻電壓器等之繞捲芯材之非晶形合金細條。 2·相關技藝描述猎由快速冷卻熔融態之合金而連續製造細金屬條及線材之方法包含諸如離心快速冷卻法、單軋法、雙軋法等之方法。此等方法藉由使其經噴孔等注射於以高速率旋轉之金屬鼓之内或外表面上而快速固化炼融金屬以產生細金屬條及線材。再者，其可藉由適當選擇合金組成而製造相似於液態金屬之非晶形合金及獲得具優異磁性質或機械性質之物料。非晶形合金因其優異性質而被認為有前途地作為用於廣泛不同應用之工業材料。於非晶形合金中，以鐵為主之非晶形合金細條（例如，Fe_Si_B非晶形合金細條）因其低芯材損失、高飽和磁通量密度、高磁滲透性及其它優點而被用於動力變壓器、高頻變壓器等之芯材。但是，相較於矽鋼片材，雖然Fe_Si-B非晶形合金細條具有較佳之芯材損失，但其飽和磁通量密度匕係差的。此係因為當Fe含量被增加以促進飽和磁通量密度時，合金之用以形成非晶形狀態之能力變壞，且非晶形合金細條之穩疋生產變困難。雖可增加飽和磁通量密度且同時保持形成非晶形狀態之能力，芯材尺寸下降變成可實施，且用於變壓器等之芯材設計之自由度增加，其將產生重大優點回本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規袼（210X297公爱）

(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ——裝丨訂— % 583320 A7 ____ B7_ 五、發明説明（2 ) 應上述需求，下列技術己被提出。例如’曰本未審查專利公告第H5-140703號案揭示一種非晶形合金細條，其具有以原子％計之如下組成： (FeaSibBcCd)100-xSnx，其中：a=〇.8〇至 0.86，b=0.01 至 0.12， c=0.06至 0.16，d=0.001 至〇·〇4，a+b+c+d=l，且 χ=0·05至 1.0。此技術使其能藉由添加Sn而改良形成非晶形狀態之能力’即使於高Fe含量，但實際上獲得之飽和磁通量密度最大係1.73 T。另一例子’曰本未審查專利公告第H6-220592號案係揭示一種非晶形合金細條，其係具有以原子％計之如下組成：FeaCobSicBdMx，其中：60$aS83，3$bS20，80$ a+b$ 86，1 $ eg 10，11 g dg 16，當 Μ係 Sn時，0.1 S 1.0’ 當 M係 Cu時，0.1$ 2.0,或當 M係 S時，0.01^0.07，且a+b+c+d+x=l〇〇。由於添加€〇，大的飽和磁通量密度藉由此技術獲得。但是，Co係非常昂貴之元素，且雖然包含 Co之以鐵為主之非晶形合金細條被用於某些高等級應用’此技術具有高物料成本之缺點。此外’曰本未審查專利公告第H6-264197號案揭示一種非晶形合金細條，其具有以原子％計之如下組成··

FexBYSizMna，其中：80<Χ$ 83，Y=6至 11，Z=8至 13，a=0.5 至3。於此技術中，物料之絕緣膜處理性質藉由添加Mn而被促進，但此合金不能獲得1·7 Τ之磁通量密度。因此，已不可能藉由任何傳統技術製備具高飽和磁通量密度之實際上可應用且低成本之以鐵為主之非晶形合金本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐） 5 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

583320 A7 B7 五、發明説明（3 ) 細條。如上所述’已難以於鑄製或鍛燒之條件安定地獲得非晶形合金細條，因為當以鐵為主之非晶形合金細條之鐵含量增加以促進飽和磁通量密度時，此合金之形成非晶形狀態之能力變壞且結晶化局部進行。當使用非晶形合金細條製備繞捲芯材或層合芯材變壓器時，一般實施係藉由層合數個細條而形成芯材及使芯材於以其磁電路方向施用之直流磁場下鍛燒。鍛燒被施行以降低細條内之應變及於施加之磁場方向產生磁各向異性。但是’當鍛燒溫度太低時，其變得難以降低應變及產生磁各向異性。相反地’當鍛燒溫度太高時，細條結晶化，且非晶形物料固有之優異軟磁性消失。因此，芯材鍛燒係具有最佳溫度。芯材愈重及其體積愈大，於被注入熱處理爐後之加熱期間於芯材之不同部份更易產生溫度不均勻。當足夠時間保證加熱及冷卻處理時，溫度不均勻性達最小，但此降低生產力。各種不同方法被提出以改良鍛燒方法，諸如：一種藉由使絕熱材料附接至芯材之内表面及外表面而使冷卻期間芯材之溫度差達最小之方法（日本未審查專利公告第 S63-45318號案）；一種使芯材浸潰於保持於鍛燒溫度之超熱阻性絕緣油浴内之方法（日本未審查專利公告第 S60-255934號案）；一種使芯材浸潰於保持於未超過玻璃轉本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐） 6 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·、τ· :線， Α7 ^^ ___Β7 五、發明説明（4) 化溫度之適當溫度之熔融錫浴内及然後浸潰於冷卻液體浴内之方法（曰本未審查專利第S62-294154號案）；等。此等方法改良鍛燒方法。但是，此等方法未改良細條品質’亦未改良其磁性質，甚至當芯材之不同部份發生溫度不均勻。另一方面，作為適當改良細條之技術，曰本未審查專利公告第S57-185957號案提出一種添加1至1〇原子％之 ρ(作為昂貴Β之替代物）至含有以原子❶/。計之isy/。之β及4 至14%之Si之非晶形合金細條之方法。於此專利公告案中之P係指如B、Si及C般之用以促進形成非晶形狀態之能力之元素。再者，曰本未審查專利公告第H8-193252號案揭示一種為了降低昂貴之B之使用之具以原子％計之6至1〇〇/0之 B、10至17%之Si、0.02至5%之P及餘量為Fe之組成之合金。於此專利公告案中之組成中之P係指改良條材之表面粗糙性。另一例子，曰本未審查專利公告第H9-202951號案揭示一種具以原子％計之76至80%之Fe、6至10%之B、8至17% 之Si、〇.〇2至2%之P及0.2至1.0%之Μη之組成之合金，其目的係用以於高Si含量及10原子％或更少之Β含量之條件中改良磁性及可操作性。此專利公告案之合金組成内之p之作用係僅限於改良形成非晶形狀態之能力，且Μη之添加對於抑制因多元素組成造成之結晶化係必需的。曰本未審查專利公告第Η9-268354號案（其目標係經由本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

583320 A7 _______B7_ 五、發明説明（5) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 適當控制條材之表面粗糖性而改良磁性質，即使於1 〇原子 %或更少之低B含量範圍）揭示一種具以原子％計之如下組成之合金：6至10%之B，10至17%之Si(較佳含量範圍），〇」至2%之C，0.2至1.0%之Μη，及0.02至2%之P。於此專利公告案之合金組成物，Ρ之作用係限於改良形成非晶形狀態之能力及表面粗糙性。另一例子’曰本未審查專利公告第Η11_293427號案揭示一種具以原子％計之如下組成之合金：75〇至77〇%之

Fe ’ 2.5 至 3.5%之 C ’ 0.5 至 6.5%之 Β，0至 12.0%之 Ρ(對該 Β 百分率），及餘量係Si，其目的係有效抑制因低b含量而產生之軟磁性質變壞。於此合金組成物中，ρ之作用亦限於改良形成非晶形狀態之能力。如上所述’依據任何專利公告案之改良細條之技術係正視藉由添加P而改良形成非晶形狀態之能力及/或表面粗終性。 •線，因此’無方法已被引入當使藉由環形繞捲以鐵為主之非晶形合金細條而形成之繞捲芯材或藉由使合金細條層合而形成之層合芯材鍛燒時，用以使因加熱處理期間芯材不同部份之溫度不均而造成之芯材性能變壞達最小。但是，曰本未審查專利公告第S62-93339號案揭示一種材料變脆且同時使芯材損失保持低含量之技術。此專利公 σ案載明具有以原子％率計之如下組成之合金··

FexBYSi(100_x_Y)，其中 76$χ$81，97S2X-5YS 112。此間， a金組成物被定義為接近Fe_si_B三元系統之三元最低鎔本紙張尺度適標準⑽）^⑵〇Χ297公爱)-- 583320 A7 B7 五、發明説明（6) 線者。上述專利公告案維持低芯材損失及無脆化之細條可被獲得，此類合金組成物使其能於脆化開始發生之前完成鍛燒，即使於指定溫度鍛燒。但是，日本未審查專利公告第S62-93339號案未包含任何有關跪化之量化評估之描述。關於磁通量密度，雖然專利公告案於範例中描述於1，000 A/m之磁場下之磁通量密度61()值，接近飽和磁通量密度之高磁通量密度可於1，000 A/m之磁場被施用於Fe-Si-B非晶形細條時獲得，即使鍛燒不充分。但是，當鍛燒不充分時，磁滯後作用迴路變小， B80(於80 A/m磁場下之磁通量）變低，因此，用以激發之動力增加。除上述外，日本未審查專利公告第H7-331396號案揭示一種具改良之芯材損失性質且無物料脆化之細條，及其製造方法。此專利公告案揭示一種於磁性質及抗脆化係優異之非晶形細條，其具有於中心線處為0.6# m或更少之平均粗鏠度，及以原子％計為FexByZizMna之組成，其中：75 $x$82，7$y$15，7SzS17，及0.2gaS0.5。但是，雖然Μη有效改良芯材損失，其含量增加降低磁通量密度及使物料脆化。考量此時，此專利公告案之技術暸解藉由降低反磁場促進磁通量密度及藉由降低破裂起始點避免脆化，結果係藉由於含有1至4%之Η2之C02氛圍快速固化上述組成之合金而降低條材之表面不均勻。但是，日本未審查專利公告第H7_331396號案揭示之脆化改良係有關快速固化後立即之細條，而非鍛燒後脆化本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） -9 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

583320 A7 B7 五、發明説明（7 ) 之改良以改良軟磁性質。再者，曰本未審查專利公告第H8-144029號案揭示一種與依據日本未審查專利公告第H7-331396號案之細條及其製造方法相同目的之細條及其製造方法，其中此細條之表面粗糖度Ra被指定為0.8/zm或更少。但是，於曰本未審查專利公告第H8-144029號案之細條及其製造方法中，脆化改良係有關於快速固化後立即之細條，而非鍛燒後之脆化改良以改良軟磁性質。如前所解釋，於磁場内鍛燒後具優異抗脆化性以獲得優異軟磁性（諸如，磁通量密度、芯材損失等）之以鐵為主之非晶形合金細條於傳統上係尚未被提供。發明之概要說明於各種磁性質方法，本發明發明人將其等注意集中於，第一方面，獲得高飽和磁通量密度，及檢測以鐵為主之非晶形合金細條之各種合金組成，以發現一種於快速冷卻後立即輕易形成非晶態者，即使於高鐵含量範圍。發明人建立本發明係自各種檢測過之組成鑑別其間非晶態即使於鍛燒後亦被安定保持以充分減輕細條内之應變之組成範圍。本發明已藉由添加特定量之P至包含特定含量之Fe、 Si、B及C之合金而被完成。本案發明人發現當以鐵為主之非晶形合金細條之組成被界定於特定範圍内時，優異之磁性質可被獲得，即使於條材於廣泛溫度範圍鍛燒後。本發明（其已以上述發現為基準建立）係一種即使於溫度差發生於鍛燒期間之芯材不 10 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) :線丨本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 583320 A7 B7 五、發明説明（8) 同部份時亦能展現優異磁性質之以鐵為主之非晶形合金細條，且其已藉由添加特定量之P至含有特定量之Fe、Si、B 及C之合金而被完成。注意，雖然P之添加已知能有效改良於“相關技藝描述”中所述之形成非晶態之能力及/或表面粗糙性，本案發明人發現之其“有效擴展最佳鍛燒溫度範圍”係尚未於“相關技藝描述”内述及之任何日本未審查專利公告第 S57-185957、H8-193252、H9-202951、H9-268354 及H10-293427號案中述及。本發明藉由添加指定含量之P至含有特定含量之Fe、 Si、B及C之以鐵為主之非晶形合金細條而能製備一種於至少80°C之廣泛鍛燒溫度範圍△ T内之交流電内具優異軟磁性質之以鐵為主之非晶形合金細條，其中此細條之最高鍛燒溫度係Tmax，其最低溫度係Tmin，且△ T=Tmax-Tmin。在此，Tmax係用以於50Hz之交流電之80 A/m之最大磁場下保持1.35 T或更大且不會造成此細條結晶之最大磁通量密度B8〇之以鐵為主之非晶形合金細條之最高鍛燒溫度。換言之，當以鐵為主之非晶形合金細條於超過Tmax 之溫度鍛燒時，細條產生結晶，其磁性質變壞且最大磁通量B8〇係掉至低於1.35 T。

Tmin係用以降低細條應變、於鍛燒期間於施加磁場之方向產生磁各向異性及使鍛燒後之B8〇值保持於1.35 T或更多之以鐵為主之非晶形合金細條之最低鍛燒溫度。本發明係藉由添加指定含量之P至含有特定含量之 Fe、Si、B及C之以鐵為主之非晶形合金細條而能產生於鍛 11 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 583320 A7 一 ___B7_____ 五、發明説明（9) 燒後具有用於交流電應用之優異之軟磁性質（具1.35 T或更多之ho)及優異之抗脆化性（具〇.〇1或更多之彎曲破裂應變）之以鐵為主之非晶形合金細條。此間，ε f=t(Drt)，其中t係條材厚度，且Df係條材破裂時之彎曲直徑。具有上述特徵之本發明要旨係如下所述：

(1) 以鐵為主之非晶形合金細條，其係由Fe、Si、B、C 及P之主要組份元素及不可避免之雜質所組成，其特徵在於其組成以原子％計係 78<Fe$ 90,2$ Si<4,5<B$ 16,0.02 S CS 4，及〇·2$ 12。 (2) 依據（1)之以鐵為主之非晶形合金細條，其於用於交流電應用之軟磁性質係優異，其特徵在於其組成以原子 % 計係 78<Fe$86，2$Si<4，5<Β$ 16，0.02SCS4，及 0.2 12 〇 (3) 依據（2)之於用於交流電應用之軟磁性質係優異之以鐵為主之非晶形合金細條，其特徵在於Fe含量係8〇<Fe S 82原子％。 (4) 依據（2)或（3)之用於交流電應用之軟磁性質係優異之以鐵為主之非晶形合金細條，其特徵在於p含量係 S 12原子％。 (5) 依據（2)至（4)之任一者之用於交流電應用之軟磁性質係優異之以鐵為主之非晶形合金細條，其特徵在於B含量係5<B<14原子％。 ⑹依據（2)至（5)之任一者之用於交流電應用之軟磁性本紙張尺度適用中國國表標準（CNS) A4規格（210X297公楚·） 12 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

583320 A7 B7 五、發明説明（1〇) 質係優異之以鐵為主之非晶形合金細條，其特徵在於在鍛燒後具有1.35 T或更多2B80值質及少於0.1之B8〇標準偏差之軟磁性。 (7) 依據（6)之用於交流電應用之軟磁性質係優異之以鐵為主之非晶形合金細條，其特徵在於鍛燒後進一步具有具0.12 W/kg或更少之芯材損失值之芯材損失性質。 (8) 依據（2)至（7)之任一者之用於交流電應用之軟磁性質係優異之以鐵為主之非晶形合金細條，其特徵在於具有具至少80°C之ΔΤ之鍛燒溫度性質，其中細條鍛燒以確保具1.35 T或更多之B80及低於0.1之B80標準偏差之軟磁性質之最高溫度係Tmax，相同鍛燒之最低溫度係Tmin，且△ T =Tmax-Tmin 〇 (9) 依據（8)之用於交流電應用之軟磁性質係優異之以鐵為主之非晶形合金細條，其特徵在於除軟磁性質外另具有具至少60°C之ΔΤ之鍛燒溫度性質，其中細條鍛燒以確保具0.12 W/kg或更少之芯材損失值之芯材損性質之最高溫度係Tmax，相同鍛燒之最低溫度係Tmin，且△ T =Tmax-Tmin 〇 (10) 依據（2)至（5)之任一者之用於交流電應用之軟磁性質係優異之以鐵為主之非晶形合金細條，其特徵在於鍛燒後具有具1·35 T或更多2B80之優異軟磁性質及具0.01或更多之彎曲破裂應變ε f之優異抗脆化性（其中ε f =t/(Drt)，t係條材厚度且Df係條材破裂時之彎曲直徑）。 (11) 依據（10)之用於交流電應用之軟磁性質係優異之本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） -13 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

583320 A7 —_^^_ 五、發明説明（11) 以鐵為主之非晶形合金細條，其特徵在於鍛燒後具有具〇.12W/kg或更少之芯材損失值之芯材損失性質。 (12) 依據（1)之以鐵為主之非晶形合金細條，其具有高磁通量密度，其特徵在於其組成以原子％計係86<Fe$90， 2$ Si<4，5<B$ 16，0.02$ 4，及〇·2$ 12。 (13) 依據（12)之具高磁通量密度之以鐵為主之非晶形合金細條，其特徵在於Fe含量係86<Fe$88原子％。 (14) 依據（12)或（13)之具高磁通量密度之以鐵為主之非晶形合金細條，其特徵在於鍛燒後之條材之1係1#74 τ 或更多。 (15) 依據（12)至（14)之任一者之具高磁通量密度之以鐵為主之非晶形合金細條，其特徵在於鍛燒後之條材之38() 係超過1.5 Τ。 (16) 依據（15)之具高磁通量密度之以鐵為主之非晶形合金細條，其特徵在於進一步地於鍛燒後之條材之芯材損失值係0.12 W/kg或更少。 (17) 依據（1)之具高磁通量密度之以鐵為主之非晶形合金細條，其特徵在於其組成以原子％計係82<Fe $ 90 , 2 $ Si<4，5<BS 16，0.02$C$4，及0·2$Ρ$ 12，且鍛燒後之條材之1係1.74 Τ或更多。 (18) —種用於交流電應用之於軟磁性質優異之繞捲芯材，其特徵在於係藉由將將依據（1)至（17)之任一者之用於交流電應用之軟磁性質優異之以鐵為主之非晶形合金細條環形繞捲及然後鍛燒而製得。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐） -14 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

583320 A7 B7 五、發明説明（I2) (19)一種用於交流電應用之於軟磁性質優異之層合芯材，其特徵在於係藉由將依據（1)至（17)之任一者之用於交流電應用之軟磁性質優異之以鐵為主之非晶形合金細條模壓成指定形狀之片材、層合及然後鍛燒而製得。較佳具體例之描述因如上所述地藉由添加特定含量範圍之P至含有特定含量之Fe、Si、B及C之合金而大量增加容許含量，本發明因而能使標準磁通量密度Bs及於80 A/m之磁場下之磁通量密度B8g上升至迄今未能獲得之程度。本發明進一步能同時達成高磁通量密度及優異之軟磁性質。此間，優異之軟磁性質係指於1.3 T之磁通量密度及50 Hz頻率下於單一片材測量之0.12 W/kg或更低之芯材損失。具至少1.74 T或更多之匕值之非晶形合金細條使其能設計及製造具高磁通量密度之變壓器，且使此變壓器能反映高-Bsi非晶形合金細條之優異性能。如磁化率、磁導率等般，Bs可被視為磁化作用輕易性之指標。當B80超過1.5 T 時，增加之比之作用可被反映至變壓器之性能。再者，於 1.3 T之磁通量密度及50Hz頻率下之單一片材測量之芯材損失係0.12 W/kg或更低時，非晶形合金細條之優異性能被獲得。於設計變壓器中，磁通量密度或芯材損失之優先順序係依情況而定。基於此理由，變壓器材料無需同時滿足高磁通量密度及低芯材損失。但，同二者被同時達成，非晶形合金細條之性能可使變壓器性能被反映至最完整之程本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 15 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨丨—裝丨、可| •線- 583320 A7 B7 五、發明説明（I3) 度。細條之組成為何於本發明被定義之理由係於其後描述。本發明之主要特徵係P被添加於2$31<4原子％之低Si 含量範圍。限制每一元素含量之理由係如下所示。

Fe含量需於超過82原子％及80原子％或更少，因為，當其含量係82原子％或更少時，使芯材設計密實之足夠高之磁通量密度不能被獲得，且當其超過90原子％時，其變得變以形成非晶形態，且良好之磁性質不能被獲得。較佳係使Fe含量控制於超過86原子％及90原子％或更少，因其能安定地獲得1.74 T或更多之1。更佳地係使其控制於超過86原子％及88原子％或更少，因其能形成更安定之非晶形態，因而安定地獲得1.74 T或更多之匕。當Fe含量被控制於上述範圍内，B8〇被安定地保持於高於1.5 T。

Fe含量需超過78原子％或更多及86原子％或更少。當其含量低於78原子％時，芯材所需之充分磁通量密度被確保，且當其超過86原子％時，其變得難以形成非晶形態，且因而不可能獲得良好之磁性質。為了於更廣泛之鍛燒溫度範圍獲得1.35 T或更多之B8〇，其需使Fe含量增加超過80 原子％。為獲得更安定之非晶形材料，進一步地，其係足以控制Fe含量為82原子％或更少。因此，於超過80原子％且最高達82原子％2Fe含量範圍中，具有更佳性能之非晶形細條被獲得。

Si含量需被限制於2原子％或更多及低於4原子％之範圍，因為，當其含量低於2原子％時，其變得難以安定地形本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐） 16 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ——裝丨 ·、τ :線- 583320 A7 B7 五、發明説明（H) 成非晶形材料。當其係4原子％或更多時，其不可能獲得添加P以實現高Fe含量範圍之優異磁性質及擴展最佳鍛燒溫度範圍之功效，此功效係因本發明特性之故。 B含里需限制於5原子％至16原子％或更少之範圍，因為，當B含量係5原子％或更少時，其變得難以安定地形成非晶形材料，但，當其超過16原子％時，形成非晶形態之能力未進一步增加。為更有效地獲得添加p以實現於高以含量範圍之優異磁性質及擴展最佳鍛燒溫度範圍之功效， B之έ里兩被降低至低於μ原子％。因此，於超過$及低於 14原子％之Β含量範圍内，具有更均勻磁性質之優異非晶形細條被獲得。 c對於促進細條之可鑄製性係有效的。當合金含c時，熔融合金及冷卻基材之濕化性被增加且其能形成良好之細條。當C之含量低於0·02原子％時，此功效未出現，若c之含里超過4原子％，未出現進一步增加之功效。因此，c之含量係限制於0.02原子％或更多至4原子％或更少。 Ρ係本發明中最重要元素。本案發明人已於曰本未審查專利公告第Η9-202948號案中發現及揭示0 008質量％或更多及0.1質量％(〇.16原子％)或更少之ρ含量具有增加厘11 及S之容許含量以擴散不昂貴材料之使用。本發明已經由一系列測试而建立，其中Ρ之添加量及Fe、si、Β及c之含量被改變以致力於產生於交流電中具優異軟磁性質且同時於高Fe含量範圍保持高磁通量密度之細條。p之含量需於 0.2原子％或更多至12原子％或更少之範圍内。其理由係當ρ 17 f (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) :線丨本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公爱） 583320 A7 五、發明説明（15) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 含量低於0.2原子％時，其不可能獲得優異之磁性質且同時於任何鍛燒條件下保持高磁通量密度，且，若p含量超過 12原子％，？之添加之進一步功效未被獲得，且更甚地，磁通量密度被降低。當P含量係i原子％或更多及12原子％或更少時，藉由P之作用而使磁通量密度於整個條材變得更均勻，更佳地，當P之含量係1原子％或更多及1〇原子0/〇或更少時，磁通量密度之減少被檢查出，且添加p之供效可更有效地被獲得。再者，當彎曲破裂應變£^系〇〇1或更多時，一旦變壓器可被製造，但很少注意細條之脆化。當係0.015或更多時，其仍係較佳，因為變壓器之製造變得更容易。若諸如Mn、S等之元素如不可避免雜質般以日本未審查專利公告第Η9-202946號案所示含量被包含，其將無特殊問題。 •線，與組成限制有關之重要者係本發明中之添加ρ之功效僅於當特殊量範圍之Ρ被添加至含特別含量之Fe、Si、Β及 C之合金時，特別是於2^Si<4原子％之低si含量範圍。其次，本發明能藉由添加特定含量之p至含有特定含量之Fe、Si、B及C之上述以鐵為主之非晶形合金細條而於至少80 C之廣泛溫度範圍ΛΤ藉由鍛燒製造於交流電流具優異軟磁性質之以鐵為主之非晶形合金細條，其中細條锻燒之最高溫度係Tmax ’相同鍛燒之最低溫度係Tmin，且 △ T=Tmax-Tmin 〇此間，“優異軟磁性質”係指最大磁通量密度5〇Hz

583320 A7 B7 五、發明説明（I6) 頻率及80 A/m之最大交流電磁場下係“135 τ或更多，，，且 Bso之標準偏差係於至少80°C之鍛燒溫度範圍△ τ係‘‘少於〇·Γ’。由上述之ΛΤ觀點而言，其亦係指芯材損失於至少6〇 C之廣泛鍛燒溫度範圍AT及50Hz頻率與1·3 T之磁通量密度下之單一片材測量係“〇·12 W/kg或更低”。當藉由環形繞捲以鐵為主之非晶形合金細條而形成之繞捲芯材或藉由模壓以鐵為主之非晶形合金細條及堆疊被模壓之片材而形成之層合芯材等被鍛燒以降低應變及產生磁各向異性時，芯材之不同部份之溫度於加熱期間一般係變不均勻。當Bso之值至少1·35 T或更多時，非晶形合金細條之性能可被反映於變壓器之性能，但，當因鍛燒溫度不均勻而具有不均勻之Bso值時，芯材之軟磁性質會局部變壞，且於變壓器性能可能有問題。當Bso之標準偏差如本發明般低於〇·1時，操作芯材内之磁通量密度變均勻，且其可能不僅完生產生以鐵為主之非晶形合金細條之優異磁性能，而且能輕易設計變壓器。再者’當芯材損失於至少60。(：之自Tmax至Tmin之鍛燒溫度範圍ΛΤ時係0.12 W/kg或更少時，以鐵為主之非晶形合金細條之優異性能可被獲得。由於在此情況中之至少6〇 C之廣泛溫度範圍at獲得之優異芯材損失，芯材整體之軟磁性質即使於芯材不同部份内發生溫度差時亦不會變壞。於設計變壓器中，磁通量密度或芯材損失之優先者係依情況而定，因此，無需使為確保135 τ或更多之6⑼之鍛 19 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 583320 五、發明説明（17) 燒溫度範圍與確保0.12 W/kg或更少之芯材損失者彼此完全重疊。但是，當二溫度範圍相同時，以鐵為主之非晶形合金細條之性能可以最完整程度反映變壓器之性能。除上述優異之軟磁性質外，本發明進一步實現具有具〇·〇ΐ或更多之彎曲破裂應變優異抗脆化性之細條。在此，ε f=t/(D-t)，其中t係條材厚度，且!)係條材破裂時之彎曲直徑。在此，脆化之評估係以當使其經18〇。彎曲及逐漸加壓使二複合條材部份間之距離變得更小後破裂時之細條表面間之距離D(此距離係相對應於破裂時之彎曲直徑）。破裂時之條材之外表面間之距離被定義為彎曲破裂直徑Df。於彎曲條材外側上具有ε =t/(D_t)之應變，其中（係條材厚度。因此，破裂時之應變係定義為ef=t/(Df_t)。傳統之Fe-Si-B非晶形合金細條於被鍛燒以產生軟磁性質時係不可避免地變脆。但是，變清楚的是依據本發明進一步限制合金之組成範圍，於用以產生優異軟磁性質之鍛燒後之細條之脆化可被抑制至相當程度。使用上述之依據本發明之以鐵為主之非晶形合金細條作為變壓器芯材之材料能使變壓器具高磁通量密度之設計，因此，可達成其尺寸變小及性能促進。使用上述之依據本發明之以鐵為主之非晶形合金細條作為變壓器芯材之材料亦避免芯材性質因鍛燒期間芯材不同部伤之溫度不均勻而變壞。依據本發明之以鐵為主之非晶形合金細條可藉由使本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（2^x297公爱） 20 583320 A7 ^^ ----Ρ —_ 五、發明説明（1參具指定組成之合金熔融及使其經縫式喷嘴注射於移動之冷卻基材上而使熔融合金快速冷卻（諸如，單軋方法、雙軋方法等）之方法製造。單軋方法之裳置包含使用滾鼓内表面之離心快速冷卻器、使用無接頭皮帶之裝置、裝設辅助軋之此等裝置之改良，及低壓氛圍、真空或惰性氣體氛圍内之鑄造器。本發明未特定細條之尺寸（厚度、寬度等），但，例如，ΙΟ/zm或更多及l〇0/zm或更少之厚度，及2〇//111或更多之寬度係較佳。使用鐵礦作為原料藉由，例如，製鋼方法製造之某此合金鋼等級可被作為本發明之原料。此等合金鋼等級之組成物包含，例如，Fe83.5Si3B12ClP()5、Fe84iSi25Bii4eiPi、

Fe86.5Si2.2B6.8C〇.5P4 ^ Fes.Si^^s^Co^ ^ Fe87.3Si2.lB5 5C〇 3Ρ4 δ 等。以鐵為主之非晶形合金細條之組成物包含，例如，

Feso.sSisB^CiPo.s ^ Fe79Si3B16C1P1 > Fe8〇.2Si2.3B13C〇.5P4 . Fe79.4Si3.8B10C0.8P6、FeA5Si2.2B6.3qP9等，但本發明之合金組成物不限於此等例子。範例1 含有0.2原子％之諸如Mn、s等之雜質之以原子％表示為FeaSibBcCdPe(其中a+b+c+d+e=99.8)之組成物之合金於此被使用。第1表所示組成物之合金藉由單軋方法鑄造，且鑄造之條材被檢測以決定材料是否係非晶形。首先，個別組成物之合金藉由高頻誘發加熱於石英坩鍋内熔融，然後經由於坩鍋頂端設定之具〇·4χ25瓜瓜開口

本紙張尺度適用中國國表標準（CNS) A4規格（210X297公D 21 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -、可— 583320 A7 B7 五、發明説明（19) 之矩形縫形噴嘴注射於直徑為580mm及以800 rpm旋轉之 Cu合金冷卻軋上，以產生約25//m厚及約25mm寬之條材。然後’自由表面（鑄造時未與軋接觸之表面）及軋側之表面 (鑄造時與軋接觸之表面）上之鑄造條材之繞射分佈藉由χ_ 射線繞射方法測量。測量結果係顯示於第1表，其間展現顯示此物料係非晶形之變寬繞射分佈之合金係以〇作為標記，展現點狀結晶化波峰係以X作為標記，且展現中間品質者係以△作為標記。第1表 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

樣品編號 a (Fe) b (Si) c (B) d (C) e (P) 有無非晶質化 b6 (T) ^80 (Τ) 損材 1(對照例） 80.9 2.2 10.5 0.7 5.5 〇 1.60 -LiJ 1.49 V W/Kg) 〇 Λ〇〇 2(發明例） 82.4 2.3 8.8 _0.5 5.8 〇 1.74 1.51 0.091 3(發明例） 83.6 2.3 8.1 — 0.6 5.2 〇 1.75~ 1.52 π noc 4(發明例） 84.5 2.1 7.7 0.4 5.1 〇 1.75 1.53 vi . U y 〇 0.105 0.104 Xl09 5(發明例） 86.7 2.2 5.8 0.5 4.6 〇 1.76 ~TsT~~ 6(發明例） 7(發明例P 87.1 88.4 2.1 2.2 6.0 5.1 0.5 Π 2 4.1 Ί O 〇 1.77 — 8(發明例） 89.1 2.1 5.1 \J .0 0.3 3.0 3.4 〇、（△) 〇、（△) 1.75 1.76 1.52 1 S 1 0.112 0.118" 9(對照例） 91.1 2.1 3.3 0.3 3.0 X 晨· J i 10(對照例） 84.5 2.3 12.3 0.7 0 X 11(對照例） 86.7 2.4 9.9 0.8 0 X 無法測量 12(對照例） 88.4 2.3 8.3 0.8 0 難以製條 13 (發明例） 14(發明例） 15ΠΗ·昭你Π 86.7 86.5 86.6 2.2 ——2·2 2.1 8.9~ ~~7.2 0.8 ^0.7 r\ r\ 1.1 3.2 —Q . 1.77 —1·7「 1.51 一 0.093 ΤΤοΓ 16(對照例） 86.4 2.4 .3 r 2 0.9 Γ0.8 6.7 8.2 X X 17(對照例） 86.7 2.3 "~0.2 0.7 9.9 X 18(對照例） 86.5 1.5 6.1 0.6 5.1 〇、△ 1 ZLUZ jTTTF "〇T〇92~ "〇T〇9?" H3T 19(發明例） 86.4 2.4 6.2 0.6 4.2 〇 Τ/76~~ 20(發明例） 86.5 3.5 5.6 0.4 3.8 〇 1.75 21(對照例） 84.1 4.5 5.3 0.6 5.3 〇 ι.τΓ 訂如第1表所見，雖然樣品丨至8係非晶形，樣品7及8具有其間結晶相被認為被包含之部份（若小的話）。人有夕、 90原子％之Fe之樣品9係難以轉變成非晶形態。注奄，樣: 1之磁通罝饮度未洛於範例2所示之本發明範圍内未7人本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公#) -22 583320

之樣品10至12係難以轉變成非晶形態，且樣品12不能被形成連續條材。於高Fe含量範圍内具不同含量之B&p之樣品13至17 中，含有依據本發明之含量範圍之B&p之樣品13及14變成非晶形，且具有5原子％或更少之3含量之樣品15至17則未變成非晶形。於具有不同Si含量之樣品18至21中，雖然非晶形之形成於樣品18(其間，Si含量係低於2原子％)中變成部份不安定，樣品19至21變成非晶形。注意，樣品21之芯材損失未落於如範例2所述之本發明範圍内。由上述範例可瞭解，使用依據本發明之合金組成範圍能於高Fe含量範圍（其間傳統上係不可能形成非晶形態）形成非晶形態。範例2 成功變成非晶形之範例1之細條被切成l2〇lnm之長度，於氮氛圍内且於260至400°C之範圍内以20°C為間隔而没定之溫度之磁場下鍛燒1小時，然後，其於交流電内之磁性質使用單一片材測試器（SST)評估。磁性質以於測量期間施用之80 A/m之最大磁場下之最大磁通量密度b8〇及13 τ 之最大磁通置岔度之芯材損失評估。用於此測試之頻率係 50 Hz。此外，飽和磁通量密度1係以VSM測量。第1表顯示評估結果。此表顯示經由於之不同溫度鍛燒獲得者之最佳軟磁性質之數量。注意樣品7、 8及18(其具有未完全轉變成非晶形態之部份）之評估僅與 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

訂—

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 23 A7 ---—_____B7 五、發明說明（21) ' — 一 *- 元全非晶形部份有關。如帛1表#估結果可看出，於含有超過82原子％且最高、90原子％範圍之Fe之樣品2至14中，τ或更多，。8〇係1·5 T或更多。亦可看出〇12 w/kg或更少之良好芯材損失值被獲得。具82原子％或更少之^含量之樣品i不能達成高Bs。看/、不同Si含1之樣品18至21，磁通量密度不能到達具低於2原子％之Si含量之#品18内之本發明範圍，且芯材才貝失未降低至具4原子％或更多之以含量之樣品Μ之本發明範圍。由上述範例可瞭解，使用依據本發明之合金組成範圍月b於两Fe含量範圍（其間，於傳統上係不可能形成非晶形）形成非晶形，且實現優異之軟磁性質。範例3 以原子％計之FesojSU^PxCi(其中：χ=〇·5，1.1 , 3·2 ’ 6.4或9·5)表示之組成物之合金（其含有〇2原子％之諸，如Mn、S等之雜質）於此被使用。其它合金係藉由改變义值為0，0.05，13.5及16而以比較樣品製得。首先’具指定組成之合金藉由高頻誘發加熱於石英坩鍋内熔融，然後經由於坩鍋頂端設定之具0.4x25 mm開口之矩形縫形喷嘴注射於直徑為580mm及以800 rpm旋轉之 Cu合金冷卻軋上，以產生約27//m厚及約25mm寬之條材。鑄造條材被切成120mm之長度，於磁場下之氮氛圍内且於320，340，360，380及400。(：鍛燒1小時，然後，其於本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐〉 -24 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

583320 A7B7 五、發明説明（0 交流電内之磁性質使用單一片材測試器（SST)評估。磁性質以於測量期間施用之80 A/m之最大磁場下之最大磁通量密度B8G及1.3 T之最大磁通量密度之芯材損失評估。用於此測試之頻率係50 Hz。第2及3表顯示評估結果。第2表B80之測量結果（單位：T) 樣品編號 P取代量 (X) B含量 (16-X) 鍛燒溫度標準偏差 320〇C 340〇C 360〇C 380〇C 400°C 22(比較樣品） 0 16 1.33 1.48 1.57 1.57 1.34 0.106 23(比較樣品） 0.05 15.95 1.19 1.43 1.55 1.55 1.53 0.137 24(本發明樣品） 0.5 15.5 1.35 1.44 1.54 1.54 1.52 0.074 25(本發明樣品） 1.1 14.9 1.36 1.47 1.53 1.53 1.49 0.062 26(本發明樣品） 3.2 12.8 1.41 1.50 1.52 1.52 1.51 0.042 27(本發明樣品） 6.4 9.6 1.41 1.46 1.49 1.48 1.49 0.030 28(本發明樣品） 9.5 8.5 1.39 1.43 1.44 1.44 1.42 0.019 29(本發明樣品） 10.8 5.2 1.35 1.41 1.43 1.44 1.42 0.032 30(比較樣品） 13.5 2.5 1.32 1.36 1.37 1.34 1.28 0.032 31(比較樣品） 16 0 1.30 1.32 1.32 1.23 0.13 0.467 第3表芯材損失測量結果（單位：W/kg) 樣品編號 P取代量 (X) B含量 (16-X) 鍛燒溫度 320〇C 340〇C 360〇C 380〇C 400°C 22(比較樣品） 0 16 0.148 0.136 0.132 0.162 0.276 23(比較樣品） 0.05 15.95 0.146 0.116 0.077 0.086 0.199 24(本發明樣品） 0.5 15.5 0.120 0.108 0.076 0.108 0.194 25(本發明樣品） 1.1 14.9 0.119 0.091 0.070 0.106 0.188 26(本發明樣品） 3.2 12.8 0.110 0.085 0.065 0.068 0.143 27(本發明樣品） 6.4 9.6 0.103 0.076 0.063 0.061 0.082 28(本發明樣品） 9.5 6.5 0.097 0.071 0.063 0.062 0.068 29(本發明樣品） 10.8 5.2 0.103 0.082 0.079 0.078 0.081 30(比較樣品） 13.5 2.5 0.105 0.090 0.085 0.083 0.121 31(比較樣品） 16 0 0.110 0.096 0.080 0.203 不可能測量於420°C之另外鍛燒後之樣品23之B80係1.29 T。由此 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 25 、可| 583320 A7 B7 五、發明説明（23) 結果及第拉表清楚地，樣品24至29(本發明樣品，其間P含量係0.2原子％或更多及12原子％或更少）於Tmin=320°C至 Tmax=400°C之鍛燒溫度範圍（即，之廣泛鍛燒溫度範圍）展現1.35 T之高磁通量密度B8G，及於上述鍛燒溫度範圍之低於〇·1之B8〇之標準偏差，此事實證明其可降低磁通量密度之不均勻性。於樣品25至29之1原子％或更多及12原子％或更少之P 含量範圍，B8〇之標準偏差係0.07或更少，此事實顯示具有更小之磁通量密度不均勻性之細條被獲得。再者，於樣品 26至29之超過5原子％及低於14原子％之B含量範圍，B80之標準偏差係0.05或更少，其顯示具有更小之磁通量密度不均勻性之細條被獲得。第3表顯示具有依據本發明之組成之樣品24至29(本發明樣品）證明於Tmin=320°C至Tmax=380°C之鍛燒溫度範圍 (即，△TWiTC之廣泛鍛燒溫度範圍）展現0.12 W/kg或更少之低芯材損失值。雖然樣品30於60°C之廣泛鍛燒溫度範圍具有不超過0.12 W/kg之芯材損失值，其被歸類為比較樣品，因為其B80值係於比較樣品之程度内。於400°C時鍛燒之樣品31不能被激發至1.3 T之磁通量密度。範例4 含有0.2原子％之諸如Mn、S等之雜質之以原子％計之以 Fe80.3SiYB15.2_YP3.3C1(其中：Υ=1·7，2.2，2.9，3.4，3.8，4.3 或5·5)表示之組成之合金於此被使用。合金藉由範例3之方法鑄造成細條，且其磁性質以與範例3相同之方式評估。第 26 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐） 583320 A7B7 五、發明説明（24) 4及5表顯示評估結果。第4表B8〇之測量結果（單位：T) 樣品編號 Si含量 B含量鍛燒溫度標準偏差 W (15.2-Y) 320〇C 340〇C 360〇C 380〇C 400°C 32(比較樣品） 1.7 13.5 1.22 1.43 1.50 1.48 1.46 0.102 33(本發明樣品） 2.2 13.0 1.42 1.50 1.52 1.52 1.51 0.038 34(本發明樣品） 2.9 12.3 1.41 1.51 1.51 1.51 1.52 0.041 35(本發明樣品） 3.4 11.8 1.40 1.51 1.50 1.52 1.51 0.044 36(本發明樣品） 3.8 11.4 1.39 1.49 1.50 1.51 1.50 0.044 37(比較樣品） 4.3 10.9 1.29 1.43 1.46 1.49 1.47 0.072 38(比較樣品） 5.5 9.7 1.21 1.47 1.49 1.50 1.47 0.110 第5表芯材損失之測量結果（單位：W/kg) 樣品編號 Si含量 B含量鍛燒溫度 W (15.2-Y) 320〇C 340〇C 360〇C 380〇C 400°C 32(比較樣品） 1.7 13.5 0.112 0.109 0.103 0.108 0.142 33(本發明樣品） 2.2 13.0 0.109 0.086 0.067 0.068 0.138 34(本發明樣品） 2.9 12.3 0.109 0.087 0.075 0.078 0.134 35(本發明樣品） 3.4 11.8 0.110 0.089 0.080 0.082 0.132 36(本發明樣品） 3.8 11.4 0.110 0.088 0.084 0.087 0.132 37(比較樣品） 4.3 10.9 0.128 0.092 0.085 0.090 0.175 38(比較樣品） 5.5 9.7 0.138 0.093 0.073 0.085 0.185 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

-、可|

420°C時之額外鍛燒後之範例32、37及38之B8G值係個別為1.34, 1.31及1.27 T。由此等結果及第4表清楚地，其間 Si含量係2原子％或更多及低於4原子％之樣品33至36(本發明樣品）於Tmin=320 °C至Tmax=400 °C之鍛燒溫度範圍 (即，△TiiTC之廣泛鍛燒溫度範圍）展現1.35 T之高磁通量密度值B80，及於上述鍛燒溫度範圍内之低於0.1之B80之標準偏差，證明其係可降低磁通量密度之不均勻性。雖然樣品37(比較樣品）具有低於0.1之B8G之標準偏 27 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 583320 A7 B7 五、發明説明（25) 差，其於至少80°C之鍛燒溫度範圍ΛΤ未顯示1·35 T或更多之B8〇值。再者，於第5表，其可看出樣品33至36(本發明樣品）證明於Tmin=320°C至Tmax=380°C之鍛燒溫度範圍（即，△ T=6 0 °C之廣泛鍛燒溫度範圍）之〇 · 12 W / k g或更少之低芯材損失值。雖然樣品32於之鍛燒溫度範圍具有低於 0.12 W/kg之芯材損失值，其係被歸類為比較樣品，因為其 B80值係於比較樣品之程量内。由上述可瞭解當Si含量係4 原子％或更多時，本發明之添加P之功效不能出現。範例5 細條係藉由相同於範例3之方法且自含有不同含量之 Fe、B及C且同時保持P及Si含量個別為3.4及2.5原子％之合金鑄造而成。此等合金含有0.2原子％之諸如Mn、S等之雜質。細條之磁性質以相同於範例3之方式評估，但鍛燒溫度範圍係280至400°C。第6及7表顯示評估結果。第6表B8〇之測量結果（單位：T) 樣品編號 Fe B C 锻燒溫度標準偏差 280〇C 300°C 320〇C 340〇C 360〇C 380〇C 400°C 39(比較樣品） 87 6.7 0.2 0.76 0.87 0.97 0.98 0.98 0.19 0.12 0.087 40(本發明樣品） 85 8.7 0.2 1.37 1.40 1.47 1.50 1.51 0.26 0.13 0.055 41(本發明樣品） 83.5 10 0.4 1.38 1.39 1.46 1.49 1.47 0.30 0.13 0.044 42(本發明樣品 81.2 12 0.7 1.37 1.40 1.43 1.49 1.50 1.48 1.36 0.038 43(本發明樣品） 80.2 12.7 1.0 1.36 1.39 1.42 1.50 1.51 1.52 1.50 0.038 44(本發明樣品） 79.5 12.9 1.5 1.34 1.38 1.41 1.47 1.48 1.47 1.46 0.025 45(本發明樣品） 78.2 13.7 2.0 1.28 1.35 1.36 1.38 1.42 1.44 1.43 0.031 46(比較樣品） 77.2 15.0 1.7 1.12 1.16 1.31 1.33 1.37 1.39 1.38 0.031 47(比較樣品 76.1 17.5 0.3 1.01 1.11 1.26 1.27 1.26 1.25 1.24 0.010 28 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 583320 A7 B7 五、發明説明（26) 第7表芯材損失之測量結果（單位：W/kg) 樣品編號 Fe B C 鍛燒溫度 280〇C 300°C 320〇C 340〇C 360〇C 380〇C 400°C 39(比較樣品） 87 6.7 0.2 0.456 0.476 0.521 0.786 1.289 5.041 7.048 40(本發明樣品） 85 8.7 0.2 0.120 0.115 0.113 0.118 0.346 4.025 6.048 41(本發明樣品） 83.5 10 0.4 0.118 0.110 0.090 0.077 0.240 3.013 5.201 42(本發明樣品） 81.2 12 0.7 0.123 0.112 0.101 0.081 0.111 0.119 0.198 43(本發明樣品） 80.2 12.7 1.0 0.132 0.115 0.109 0.084 0.067 0.069 0.145 44(本發明樣品） 79.5 12.9 1.5 0.135 0.114 0.099 0.082 0.068 0.070 0.137 45(本發明樣品） 78.2 13.7 2.0 0.132 0.115 0.100 0.081 0.072 0.071 0.128 46(比較樣品） 77.2 15.0 1.7 0.138 0.111 0.098 0.086 0.077 0.081 0.125 47(比較樣品） 76.1 17.5 0.3 0.133 0.110 0.113 0.099 0.100 0.102 0.127 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) B80之標準偏差係自80°C之鍛燒溫度帶（第6表中以粗線圍繞之區·域）獲得之數值計算，其間標準偏差值係最低。於420°C之額外煆燒後之樣品46之B8G係1.33T。由此結果及第崎表清楚地，樣品40至45(本發明樣品，其間Fe含量係78原子％或更多及86原子％或更少）於至少80°C之廣泛鍛燒溫度範圍ΛΤ展現1.35T或更多之高磁通量值B8〇,且於上述鍛燒溫度範圍之低於0.1之B8〇之標準偏差，證明降低之磁通量密度不均勻性。具有超過86原子％之Fe含量之樣品39(比較樣品）雖然其磁通量密度之標準偏差低於0.1，但不能形成非晶形態，且其B8G值係低至1 T或更少。於比較樣品46及47中，雖然其磁通量密度之標準偏差係如上述情況般低於0.1，但其 B80值於至少80°C或更多之廣泛鍛燒溫度範圍ΛΤ係未達 1.35 T或更多。於樣品42及43(本發明樣品）中，其間Fe含量係超過80 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） -29 - 583320 A7 B7 五、發明説明（2》原子％及82原子％或更少，其B8G之標準偏差係小，且B80 之值於Tmin=280°C至Tmax=400°C之更廣泛之鍛燒溫度範圍係1.35 T或更多，此事實證明優異之細條被獲得。由第7表之結果，可看出於樣品40至45(本發明樣品）、 46及47(比較樣品），0.12 W/kg或更少之芯材損失值已於至少60°C或更多之廣泛鍛燒溫度範圍ΛΤ達成，即使其未藉由傳統技術達成。注意樣品46及47被歸類為比較樣品，因為1.35 T或更多之B80未於至少80°C之廣泛鍛燒溫度範圍△ T達成。因為樣品39(比較樣品）未形成非晶形態，其芯材損失大。範例6 50mm寬之非晶形細條自樣品27之合金製造而得。鑄造方法係與範例3相同，但矩形縫形喷嘴之開口形狀被改成 0.4x50 mm 〇縳造細條之厚度係26// m 〇條材係以約50mm之繞捲厚度繞捲成環形芯材，且芯材以不同加熱速率從室溫加熱至400°C，於400°C保持2小時，然後，於爐内冷卻。磁場於加熱期間以其圓周方向加諸於芯材。加熱溫度以火氛圍溫度而控制，且芯材之實際溫度以置於芯材不同部份之熱偶測量。測量顯示加熱速率愈高，爐氛圍與芯材間之溫度差愈大且芯材之不同部份間之溫度差愈大之趨勢。芯材之溫度不超過爐氛圍溫度。芯材之B8〇值係藉由於鍛燒後將一級及二級之芯材繞捲於其上而測量。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） -30 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

583320 A7 B7 五、發明説明（2參結果，確認即使芯材之不同部份間之溫度差大至80至 100°C時，B8〇值亦被保持高達1.43 T或更高。相同測試使用樣品37之合金進行以作比較。於此情況中清楚的是當芯材不同部份之溫度差大至80至10(TC時， B80值係低至1·32 T或更少。範例7 含有0.2原子％之諸如Mn、S等之雜質之以原子％計之以 Fe8〇.3Si2.7Bi6-xPxC〇.8(其中：Χ=1·3，3.5，6.2 或 9.4)表示之組成之合金於此被使用。其它合金係藉由使X值改成0及 14.5而被製成比較樣品。首先，具指定組成之合金藉由高頻誘發加熱於石英坩锅内溶融，然後經由於掛锅頂端設定之具0.4x25 mm開口之矩形縫形喷嘴注射於直徑為580mm及以800 rpm旋轉之 Cu合金冷卻軋上，以產生約26/zm厚及約25mm寬之條材。鑄造條材被切成120mm之長度，於磁場下之氮氛圍内且於320，340，360，380及400°C鍛燒1小時，然後，其於交流電内之磁性質使用單一片材測試器（SST)評估。磁性質以於測量期間施用之80 A/m之最大磁場下之最大磁通量密度B8G及1.3 T之最大磁通量密度之W13/5G芯材損失評估。用於此測試之頻率係50 Hz。於上述每一溫度鍛燒之細條之彎曲破裂應變ε f亦被測量。條材係以其面向外側之R表面（鑄造時與軋接觸之表面）彎曲。第8表顯示結果。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐） 31 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) …裝丨、τ. -# 583320 A7B7 五、發明説明（29) 第8表B8〇、W13/5〇(W/kg)及之測量結果樣品編號 P取代量 (X) 測量項目鍛燒溫度 320〇C 340〇C 360〇C 380〇C 400°C 48(比較樣品） 0 Βδ〇 1.32 1.47 1.57 1.56 1.35 Wi3/50 0.146 0.134 0.133 0.163 0.282 ε f 0.025 0.022 0.016 0.009 0.008 49(本發明樣品） 1.3 Βδ〇 1.37 1.48 1.54 1.53 1.48 Wi3/5〇 0.116 0.092 0.072 0.108 0.189 ε f 0.020 0.016 0.012 0.008 0.008 50(本發明樣品） 3.5 Βδ〇 1.40 1.51 1.52 1.53 1.52 Wi3/5〇 0.109 0.087 0.068 0.069 0.145 £f 0.019 0.016 0.011 0.007 0.007 51(本發明樣品） 6.2 Bg〇 1.42 1.45 1.48 1.49 1.48 W13/5〇 0.105 0.079 0.067 0.065 0.086 Sf 0.016 0.015 0.011 0.007 0.006 52(本發明樣品） 9.4 Βδ〇 1.38 1.44 1.45 1.44 1.41 Wi3/5〇 0.095 0.070 0.064 0.063 0.070 Bf 0.014 0.013 0.009 0.007 0.007 53(比較樣品） 14.5 Βδ〇 1.33 1.35 1.36 1.34 1.29 Wi3/5〇 0.108 0.095 0.086 0.084 0.128 ε f 0.012 0.009 0.007 0.005 0.005 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第8表中以粗線圍繞之區域係其間具0.01或更多之彎曲破裂應變ef之優異抗脆化及具1.35 T或更多之B80及 0.12 W/kg或更少之界13/5〇之優異軟磁性質之區域被實現。雖然使ε f上升至0.01或更多之鍛燒溫度於樣品48至 51中係360°C或更低，樣品48(比較樣品）2B80於320°C鍛燒後係落於1.35 T或更低。再者，樣品48(比較樣品）之界13/5()於任何鍛燒溫度範圍不能被降低至0.12 W/kg或更低。相反地，樣品49至51(本發明樣品）於其脆化經由360°C或更低時之低溫鍛燒以增加而改良後維持具1·35 T或更多之B8〇值及0.12 W/kg或更 32 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 583320 A7 B7 五、發明説明（少之W13/5〇值之優異軟磁性質。樣品52(本發明樣品）證明於 340°C或更低時鍛燒後之優異抗脆化性及軟磁性質。樣品 53(比較樣品）於320°C或更低時鍛燒後展現0.01或更多之 ε f值，但其B8〇值係落於1·35 T或更低。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 33 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

Claims

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A8 B8 C8 D8 1 · 一種以鐵為主之非晶形合金細條，其係由Fe、si、B、 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) C及P之主要組份元素及不可避免之雜質所組成，其特徵在於其組成以原子％計係78$?£$90,2$8丨<4,5<6 S 16，0.02SCS4，及0·2^Ρ$ 12。 2 · —種以鐵為主之非晶形合金細條，其用於交流電流應用係具優異之軟磁性質，係由F e、S i、Β、C及Ρ之主要組份元素及不可避免之雜質所組成，其特徵在於其組成以原子％計係78$FeS86, 2$Si<4, 0.02 S CS 4，及〇·2$ 12。訂丨 3. 如申請專利範圍第1項之以鐵為主之非晶形合金細條，其用於交流電流應用係具優異之軟磁性質，其特徵在於該Fe含量係80<Fe$ 82原子％。 4. 如申請專利範圍第丨項之以鐵為主之非晶形合金細條’其用於交流電流應用係具優異之軟磁性質，其特徵在於該P含量係1 $ p S 12原子％。 5. 如申請專利範圍第丨項之以鐵為主之非晶形合金細條，其用於交流電流應用係具優異之軟磁性質，其特徵在於該B含量係5<B<14原子％。 6. 如申請專利範圍第丨或2項之以鐵為主之非晶形合金細條，其用於交流電流應用係具優異之軟磁性質，其特徵在於在鍛燒後具有⑶丁或更多之B8g值及少於〇1之 Bso樣準偏差之軟磁性質。 7·如申請專利範圍第丨或2項之賴為主之非晶形合金細條，其用於交流電流應用係具優異之軟磁性質，其特

583320 六、申請專利範園 U在於4K後進一步具有具〇12 w/kg或更少之芯材損失值之芯材損失性質。士申明專利範圍第1或2項之以鐵為主之非晶形合金細條，其用於交流電流應用係具優異之軟磁性質，其特 U在於，、有具至少C之△ τ之锻燒溫度性質，其中該細條鍛燒以確保具L35 丁或更多之B8G及低於〇1之Βδ〇標準偏差之該軟磁性質之最高溫度*Tmax，該相同鍛燒之最低溫度係Tmin，且△ T=Tmax-Tmin。 9·如申請專利範圍第丨或2項之以鐵為主之非晶形合金細條’其用於交流電流應用係具優異之軟磁性質，其特徵在於除該軟磁性質外另具有具至少6〇它之△ τ之鍛燒溫度性質，其中該細條鍛燒以確保具〇12 w/kg或更少之芯材損失值之該芯材損性質之最高溫度係Tmax，該相同鍛燒之最低溫度係Tmin，且ΔΤ==Τη^χ_Τηιίη。 10.如申請專利範圍第第丨或2項之以鐵為主之非晶形合金細條，其用於交流電流應用係具優異之軟磁性質，其知·徵在於鍛燒後具有具1 ·3 5 Τ或更多之β8〇之優異軟磁性質及具〇·01或更多之彎曲破裂應變ε f之優異抗脆化性（其中ε产t/(Drt)，t係該條材厚度且Df係條材破裂時之彎曲直徑）。 11 ·如申請專利範圍第1 〇項之以鐵為主之非晶形合金細條’其用於交流電流應用係具優異之軟磁性質，其特徵在於鍛燒後具有具0.12W/kg或更少之芯材損失值之芯材損失性質。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4规格（210 X 297公釐） 36 583320 A8 B8 C8 D8 芯 17 六、申請專利範園 12· -種以鐵為主之非晶形合金細條，其具有高磁通量密度’係由Fe、Si、B、C及P之主要組份元素及不可避免之雜質所組成’其特徵在於其組成以原子％計係86啦 $90，2SSi<4，5<Β$16，0.02$β4， 12 〇 13. 如申請專利範圍第12項之以鐵為主之非晶形合金細條’其具有高磁通量密度’其特徵在於該Fe含量係 86<卩£$88原子％。 14. 如申請專利範圍第12項之以鐵為主之非晶形合金細條’其具有高磁通量密度，其特徵在於煆燒後之該條材之比係1.74 T或更多。 15. 如申請專利範圍第12項之以鐵為主之非晶形合金細條’其具有高磁通量密度，其特徵在於鍛燒後之該條材之B8〇係超過1.5 τ。 16. 如申請專利範圍第12項之以鐵為主之非晶形合金細條，其具有高磁通量密度，其特徵在於進一步地於鍛燒後之该條材之芯材損失值係〇. 12 或更少。 Π. —種以鐵為主之非晶形合金細條，其具有高磁通量密度，係由^^、（^之主要組份元素及不可避免之雜質所組成，其特徵在於其組成以原子％計係82<Fe $90，2$Si<4，5<B$16，〇.〇2$c^4，及〇 2‘ 12，且蘚又燒後之該條材之&係ι ·74 τ或更多。 18·種用於父流電流應用之於軟磁性質優異之繞捲材，其特彳玫在於係將依據申請專利範圍第丨，2，丨2及本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) M規格（210><297公复） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .、訂| 37 583320 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍項中之任一者用於交流電流應用之軟磁性質優異之以鐵為主之非晶形合金細條環形繞捲且然後鍛燒而製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 得。 19. 一種用於交流電流應用之於軟磁性質優異之層合芯材，其特徵在於係藉由將依據申請專利範圍第1，2， 12及17項中之任一者用於交流電流應用之軟磁性質優異之以鐵為主之非晶形合金細條模壓成指定形狀之片材、層合及然後鍛燒而製得。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4规格（210 X 297公釐）公告本申請曰期 ^crrn Η 案號類別 C22cmx HoiF (以上各欄由本局填註）修正替換本曰

583320 專利説明曰中文發明名稱英文姓名國籍以鐵為主之非晶形合金細條和由其所製造之芯材 FE-BASED AMORPHOUS ALLOY THIN STRIP AND CORE PRODUCED USING THE SAME (1) 坂本廣明 (2) 佐藤有一曰本裝發明住、居所 (1) 曰本國千葉縣富津市新富20-1 (2) 曰本國千葉縣富津市新富20-1 訂姓名 (名稱）曰商•新日本製鐵股份有限公司線經濟部智慧財是 X 消費合社印製申請人國籍住、居所 (事務所）代表人姓名曰本曰本國東京都千代田區大手町二丁目6番3號萬谷興亞本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） i