WO2019031463A1 - Fe基合金、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末、及び磁心 - Google Patents

Fe基合金、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末、及び磁心 Download PDF

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WO2019031463A1
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crystalline
atomized powder
powder
alloy atomized
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PCT/JP2018/029475
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加藤 哲朗
千綿 伸彦
元基 太田
野口 伸
修司 山中
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日立金属株式会社
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    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00Making metallic powder or suspensions thereof
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    • B22F9/08Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
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    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets 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
    • H01F1/14Magnets 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
    • H01F1/147Alloys characterised by their composition
    • H01F1/153Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals

Definitions

  • the present disclosure relates to Fe-based alloys, crystalline Fe-based alloy atomized powders, and magnetic cores.
  • Patent Document 1 discloses a general formula (Fe 1-a M a ) 100 as a low magnetostrictive Fe-based soft magnetic alloy which is excellent in soft magnetic characteristics (particularly high frequency magnetic characteristics) and which has little characteristic deterioration due to impregnation or deformation.
  • x, y, z and ⁇ are respectively 0 ⁇ a ⁇ 0.5, 0.1 ⁇ x ⁇ 3, 0 ⁇ y ⁇ 30, 0 ⁇ z ⁇ 25.
  • an Fe-based soft magnetic alloy having a composition represented by 5 ⁇ y + z ⁇ 30 and 0.1 ⁇ ⁇ ⁇ 30, wherein at least 50% of the structure is composed of fine crystal grains. It is done. On page 9 of this patent document 1, a powdery one is disclosed as the Fe-based soft magnetic alloy.
  • d M ' e X f (atomic%) [wherein M is at least one element selected from the group consisting of Nb, W, Ta, Zr, Hf, Ti and Mo, and M' is V, At least one element selected from the group consisting of Cr, Mn, Al, platinum group elements, Sc, Y, Au, Zn, Sn and Re, and X is C, P, Ge, Ga, Sb, In , Be and As, at least one element selected from the group consisting of a, b, c, d, e and f, 0.1 ⁇ a ⁇ 3, 0 ⁇ b ⁇ 30, 0 ⁇ c ⁇ 25, 5 ⁇ b + c ⁇ 30, 0.1 ⁇ d ⁇ 30, 0 ⁇ e ⁇ 10 and 0 ⁇ f ⁇ 10
  • the coercivity Hc1 of the first particle and the second particle Hc2 / Hc1 is 0.85 or more and 1.4 or less, and Hc3 / Hc1 is 0.5 or more and 1.5 or less for the coercive force Hc2 and the coercive force Hc3 of the third particle.
  • a soft magnetic powder is disclosed which is characterized by satisfying the following relationship.
  • Fe-based alloy powder substantially consisting of an amorphous phase (hereinafter, also referred to as amorphous Fe-based alloy atomized powder) by atomization method (hereinafter referred to as amorphous Fe-based alloy atomized powder)
  • Fe-based alloy atomized powder (hereinafter referred to as crystalline Fe-based alloy atomized powder (Crystalline), in which a part of the amorphous phase is crystallized by subjecting this amorphous Fe-based alloy atomized powder to heat treatment.
  • a method of obtaining Fe-based alloy atomized powder may be applied (for example, see the example of Patent Document 2 above).
  • the coercivity of the conventional crystalline Fe-based alloy atomized powder may be too large. Further, even when the crystalline Fe-based alloy atomized powder exhibits a small coercive force, the range of the median diameter d50 showing a small coercive force may be narrow. Such a crystalline Fe-based alloy atomized powder has a problem that the degree of freedom in selecting the median diameter d50 is low.
  • An object of one aspect of the present disclosure is to provide an Fe-based alloy capable of producing a crystalline Fe-based alloy atomized powder having a wide range of median diameter d50 exhibiting a small coercive force.
  • An object of another aspect of the present disclosure is to provide a crystalline Fe-based alloy atomized powder having a wide range of median diameter d50 exhibiting a small coercive force.
  • the subject of yet another aspect of the present disclosure is to provide a magnetic core including the above-described crystalline Fe-based alloy atomized powder.
  • Means for solving the above problems include the following aspects.
  • ⁇ 1> Used in the manufacture of crystalline Fe-based alloy atomized powder, An Fe-based alloy having an alloy composition represented by the following composition formula (1).
  • Fe 100-a-b-c -d-e Cu a Si b B c (Mo 1- ⁇ Nb ⁇ ) d Cr e ... formula (1)
  • a, b, c, d, e, and ⁇ are such that 0.1 ⁇ a ⁇ 1.5, 13.0 ⁇ b ⁇ 15.0, 8.0 ⁇ c ⁇ 12.
  • ⁇ 4> The Fe-based alloy according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, wherein ⁇ satisfies 0 ⁇ ⁇ 0.9 in the composition formula (1).
  • ⁇ 5> The Fe-based alloy according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>, in the composition formula (1), c satisfies 10.0 ⁇ c ⁇ 12.0.
  • ⁇ 6> has an alloy composition represented by the following composition formula (1), Crystalline Fe-based alloy atomized powder having an alloy structure including nanocrystalline grains having an average particle size of 40 nm or less. Fe 100-a-b-c -d-e Cu a Si b B c (Mo 1- ⁇ Nb ⁇ ) d Cr e ...
  • ⁇ 8> The crystalline Fe-based alloy atomized powder according to ⁇ 6> or ⁇ 7>, wherein d satisfies 0.5 ⁇ d ⁇ 3.5 in the composition formula (1).
  • ⁇ 9> The crystalline Fe-based alloy atomized powder according to any one of ⁇ 6> to ⁇ 8>, wherein e satisfies 0.5 ⁇ e ⁇ 2.0 in the composition formula (1).
  • ⁇ 10> The crystalline Fe-based alloy atomized powder according to any one of ⁇ 6> to ⁇ 9>, wherein ⁇ satisfies 0 ⁇ ⁇ 0.9 in the composition formula (1).
  • ⁇ 11> The crystalline Fe-based alloy atomized powder according to any one of ⁇ 6> to ⁇ 10>, wherein c in the composition formula (1) satisfies 10.0 ⁇ c ⁇ 12.0. ⁇ 12>
  • an Fe-based alloy capable of producing an Fe-based alloy atomized powder having a wide range of median diameter d50 exhibiting a small coercive force.
  • an Fe-based alloy atomized powder having a wide range of median diameter d50 exhibiting a small coercive force is provided.
  • a magnetic core comprising the Fe-based alloy atomized powder.
  • FIG. 16 is a graph showing the relationship between d50 and coercivity for each alloy composition (A to G) in a crystalline Fe-based alloy atomized powder. It is.
  • a numerical range indicated by using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as the minimum value and the maximum value, respectively.
  • the term "step” is not limited to an independent step, and may be included in the term if the intended purpose of the step is achieved even if it can not be clearly distinguished from other steps.
  • the Fe-based alloy of the present disclosure is an Fe-based alloy used for producing a crystalline Fe-based alloy atomized powder, and is an Fe-based alloy having an alloy composition represented by a composition formula (1) described later.
  • crystalline Fe-based alloy atomized powder is manufactured by heat treating amorphous Fe-based alloy atomized powder. By the heat treatment, a part of the amorphous phase of the amorphous Fe-based alloy atomized powder is converted to a crystalline phase, whereby a crystalline Fe-based alloy atomized powder is obtained.
  • Amorphous Fe-based alloy atomized powder which is a raw material of crystalline Fe-based alloy atomized powder, is manufactured by an atomizing method using a molten alloy having an alloy composition of an Fe-based alloy as a raw material.
  • the amorphous Fe-based alloy atomized powder is manufactured by pulverizing the molten alloy into particles and quenching the obtained granular molten alloy (hereinafter, also referred to as “alloy molten alloy particles”). Be done.
  • the molten alloy having the alloy composition of the Fe-based alloy is manufactured by melting an ingot having the alloy composition of the Fe-based alloy, or directly by melting and mixing the respective components (each element) Manufactured.
  • the Fe-based alloy of the present disclosure is a raw material of crystalline Fe-based alloy atomized powder.
  • amorphous Fe-based alloy atomized powder and raw material of amorphous Fe-based alloy atomized powder both are included.
  • particles in crystalline Fe-based alloy atomized powder may be referred to as crystalline Fe-based alloy atomized particles
  • particles in amorphous Fe-based alloy atomized powder may be referred to as amorphous Fe-based alloy atomized particles It may be called.
  • a crystalline Fe-based alloy atomized powder having a wide range of median diameter d50 exhibiting a small coercive force for example, a value of 190 A / m or less at an applied magnetic field of 40 kA / m
  • a crystalline Fe-based alloy atomized powder having a high degree of freedom in selecting the median diameter d50 can be obtained.
  • the reason why this effect is obtained is considered to be that the Fe-based alloy of the present disclosure has the alloy composition represented by the above composition formula (1). Details will be described below.
  • Amorphous Fe-based alloy atomized particles which are raw materials of crystalline Fe-based alloy atomized particles, are produced by quenching alloy melt particles as described above. Under the present circumstances, since the alloy molten metal particle with a small particle diameter has a large specific surface area, the whole is rapidly quenched rapidly. For this reason, from the molten alloy particles having a small particle size, the amorphous Fe-based alloy atomized particles are homogeneous and highly amorphous (that is, no crystal grains are present or extremely reduced in the alloy structure).
  • an amorphous Fe-based alloy atomized particle having an inhomogeneous amorphous phase or an amorphous phase in which crystal grains are partially precipitated can be obtained from molten alloy particles having a large particle size.
  • amorphous Fe-based alloy atomized particles are heat-treated, coarse crystals are formed in the alloy structure, and as a result, the coercive force of the obtained crystalline Fe-based alloy atomized particles may be increased. .
  • the Fe-based alloy of the present disclosure has the alloy composition represented by the composition formula (1), and is therefore mainly non-crystalline in the stage of quenching alloy melt particles by the action of Si, B and Mo. It is considered to be excellent in the effect of the quality (hereinafter, also referred to as "quenching effect"). For this reason, when the Fe-based alloy of the present disclosure is used, it is thought that homogeneous, highly amorphous amorphous Fe-based alloy atomized particles are easily obtained even from alloy melt particles having a relatively large particle diameter. Be As a result, it is considered that in the crystalline Fe-based alloy atomized powder obtained by heat-treating the amorphous Fe-based alloy atomized powder, the coercivity of particles having a large particle diameter is prevented from becoming too large.
  • the coercivity of particles having a small particle size in the crystalline Fe-based alloy atomized powder can be reduced.
  • the reason is considered to be as follows.
  • the crystalline Fe-based alloy atomized powder has a predetermined particle size distribution.
  • particles having a smaller particle diameter are considered to be more susceptible to heat treatment than particles having a large particle diameter.
  • the alloy composition represented by the composition formula (1) is excellent in the effect of amorphization at the stage of quenching the molten alloy particles.
  • the alloy composition represented by the composition formula (1) varies from small particle size to large particle size in the amorphous Fe-based alloy atomized powder at the stage of heat treating the amorphous Fe-based alloy atomized powder. It is excellent in the effect of uniformly crystallizing the amorphous structure of particles of various sizes. Therefore, by using the Fe-based alloy of the present disclosure as a raw material, it is considered that the coercivity of particles having a small particle size in the crystalline Fe-based alloy atomized powder can be reduced.
  • a crystalline Fe group having a wide range of median diameter d50 exhibiting a small coercive force for example, a value of 190 A / m or less at an applied magnetic field of 40 kA / m. It is believed that alloy atomized powder can be produced.
  • composition formula (1) The Fe-based alloy of the present disclosure has an alloy composition represented by the following composition formula (1). Furthermore, the alloy composition does not change in the process of obtaining the crystalline Fe-based alloy modified powder from the Fe-based alloy of the present disclosure. Therefore, the crystalline Fe-based alloy adduct powder obtained from the Fe-based alloy of the present disclosure also has an alloy composition represented by the following composition formula (1).
  • Fe is a main element constituting an Fe-based alloy, and is an element that affects the saturation magnetization of the crystalline Fe-based alloy adduct powder.
  • “100-abcde” in the composition formula (1) represents the content (atomic%) of Fe in the alloy composition, and 71.0 ⁇ 100-abcd ⁇ e ⁇ 74.0 is satisfied.
  • “100-abcde” is 71.0 or more, the saturation magnetization of the crystalline Fe-based alloy atomized powder is improved.
  • By setting "100-abc-d-e" to 74.0 or less, a crystalline Fe-based alloy atomized powder having a wide range of median diameter d50 exhibiting a small coercive force can be obtained.
  • Cu forms nanocrystalline grains at the stage of heat treatment of the amorphous Fe-based alloy atomized powder to obtain a crystalline Fe-based alloy atomized powder (that is, bcc Fe- Element that contributes to the formation of the Si phase).
  • A in the composition formula (1) represents the content (atomic%) of Cu in the alloy composition, and satisfies 0.1 ⁇ a ⁇ 1.5. Thereby, the addition effect of Cu mentioned above is exhibited, and the coercive force of the crystalline Fe-based alloy modified powder decreases. When 0.1 ⁇ a is not satisfied (that is, when the content of Cu is less than 0.1 atomic%), the above-described addition effect of Cu can not be obtained.
  • a ⁇ 1.5 is not satisfied (that is, if the content of Cu is more than 1.5 atomic%), the saturation magnetization of the crystalline Fe-based alloy modified powder may be reduced. Also, if a ⁇ 1.5 is not satisfied, nanocrystalline nuclei are easily generated in the amorphous Fe-based alloy atomized powder, and the nuclei grow into coarse crystals by heat treatment, and as a result, crystalline Fe The coercivity of the base alloy adduct powder may be too large. From these points of view, “a” satisfies a ⁇ 1.5. “A” preferably satisfies a ⁇ 1.1, and more preferably a ⁇ 1.0.
  • Si contributes to the quenching effect (that is, the effect of amorphization) at the stage of quenching the molten alloy particles, and in the crystalline Fe-based alloy atomized particles By forming a solid solution in Fe which is the main component of the nanocrystalline grains, it contributes to the reduction of the magnetostriction or the magnetic anisotropy.
  • “B” in the composition formula (1) represents the content (atomic%) of Si in the alloy composition, and satisfies 13.0 ⁇ b ⁇ 15.0. This reduces the coercivity of the crystalline Fe-based alloy modified powder.
  • the quenching effect may be reduced at the stage of obtaining the amorphous Fe-based alloy atomized powder, and coarse crystal grains of micrometer order may be easily precipitated. As a result, the coercivity of the crystalline Fe-based alloy atomized powder may be too large.
  • B contributes to the quenching effect at the stage of quenching the molten alloy particles, and in the crystalline Fe-based alloy atomized particle, B is the main component of the nanocrystalline particles. Contributes to the reduction of magnetostriction or magnetic anisotropy.
  • C in the composition formula (1) represents the content (atomic%) of B in the alloy composition, and satisfies 8.0 ⁇ c ⁇ 12.0. Thereby, the coercivity of the crystalline Fe-based alloy modified powder is reduced, and the saturation magnetization of the crystalline Fe-based alloy atomized powder is improved.
  • C in the composition formula (1) satisfies 9.0 ⁇ c ⁇ 12.0 from the viewpoint of widening the range of the median diameter exhibiting a small coercive force and the viewpoint of enhancing the saturation magnetization Is more preferable, and it is more preferable to satisfy 10.0 ⁇ c ⁇ 12.0.
  • Mo is an essential element and contributes to the quenching effect in the step of quenching the molten alloy particles, and at the same time, the nanocrystalline particles in the crystalline Fe-based alloy atomized particles It contributes to the equalization of the particle size. Therefore, Mo contributes to the effect of widening the range of the median diameter d50 showing a small coercive force in crystalline Fe-based alloy atomized particles.
  • Nb is an arbitrary element.
  • Nb has an effect similar to that of Mo, but is inferior to the effect of widening the range of the median diameter d50 showing a small coercivity in crystalline Fe-based alloy atomized particles as compared with Mo. Although the reason is not clear, it is considered that Nb tends to promote concentration near the surface of the particle as compared to Mo.
  • in the composition formula (1) means the ratio of the content of Nb to the total content of Mo and Nb. “ ⁇ ” satisfies 0 ⁇ ⁇ ⁇ 0.9. 0 ⁇ ⁇ ⁇ 0.9 means that Nb is not contained or, in the case where Nb is contained, the ratio of the content of Nb to the total content of Mo and Nb is 0.9 or less Do.
  • in the composition formula (1) satisfies 0 ⁇ (that is, the alloy composition contains both Mo and Nb). If 0 ⁇ is satisfied, the range of the median diameter d50 showing a small coercivity in the crystalline Fe-based alloy modified powder becomes wider.
  • is more preferably 0.1 or more, still more preferably 0.2 or more.
  • the upper limit of ⁇ is more preferably 0.8, still more preferably 0.6, and still more preferably 0.5.
  • “D” in the composition formula (1) represents the total content (atomic%) of Mo and Nb in the alloy composition, and satisfies 0.5 ⁇ d ⁇ 4.0.
  • the range of the median diameter d50 exhibiting a small coercive force is broadened, and the saturation magnetization of the crystalline Fe-based alloy atomized powder is improved.
  • 0.5 ⁇ d is not satisfied (that is, when the total content of Mo and Nb is less than 0.5 atomic%), the addition effect of Mo alone or the addition effect of Mo and Nb is I can not get it.
  • composition formula (1) satisfies 0.5 ⁇ d ⁇ 4.0, but from the viewpoint of further improving the saturation magnetization of the crystalline Fe-based alloy adduct powder, the composition formula ( It is preferable that “d” in 1) satisfies 0.5 ⁇ d ⁇ 3.5.
  • composition formula (1) “c” (that is, the content of B (atomic%)) and “d” (that is, the total content of Mo and Nb (atomic%)) is 10.0 ⁇ c + d ⁇ 13.5 is satisfied.
  • the range of the median diameter d50 exhibiting a small coercive force is broadened, and the saturation magnetization of the crystalline Fe-based alloy atomized powder is improved.
  • the range of the median diameter d50 showing a small holding power may be narrowed in the crystalline Fe-based alloy modified powder.
  • c + d ⁇ 13.5 is not satisfied, the Fe content is relatively reduced, and as a result, the saturation magnetization of the crystalline Fe-based alloy adduct powder may be reduced.
  • Cr is an arbitrary element.
  • “E” in the composition formula (1) represents the content (atomic%) of Cr in the alloy composition, and satisfies 0 ⁇ e ⁇ 2.0.
  • the saturation magnetization of the crystalline Fe-based alloy atomized powder is improved. If e ⁇ 2.0 is not satisfied, the saturation magnetization of the crystalline Fe-based alloy atomized powder may deteriorate. e may be 0, but may be more than 0 (that is, 0 ⁇ e).
  • 0 ⁇ e the corrosion resistance of the crystalline Fe-based alloy atomized powder is further improved.
  • Cr functions as a deoxidizing agent for removing O which is an impurity, and as a result, the coercive force of the crystalline Fe-based alloy atomized powder is further reduced.
  • e preferably satisfies 0.5 ⁇ e ⁇ 2.0.
  • the Fe-based alloy may contain impurities in addition to the alloy composition represented by the composition formula (1).
  • impurity S (sulfur), O (oxygen), N (nitrogen), C (carbon), P (phosphorus) etc. are mentioned, for example.
  • the content of S is preferably 200 mass ppm or less.
  • the content of O is preferably 5,000 ppm by mass or less.
  • the content of N is preferably 1000 ppm by mass or less.
  • the content of C is preferably 1000 ppm by mass or less.
  • the content of P is preferably 1000 ppm by mass or less.
  • the alloy composition of the Fe-based alloy ingot according to one aspect is the alloy composition represented by the composition formula (1) as described above.
  • a raw material of each element in the alloy composition represented by the composition formula (1) is melted and mixed by a general method, and then cooled by the general method It can be manufactured by
  • the alloy composition of the amorphous Fe-based alloy atomized powder according to one aspect is the alloy composition represented by the composition formula (1) as described above.
  • the alloy structure of the amorphous Fe-based alloy atomized powder according to one aspect substantially consists of an amorphous phase.
  • the alloy structure of the amorphous Fe-based alloy atomized powder according to one aspect may contain a minute amount of crystal phase.
  • the content of the crystal phase in the alloy structure is preferably 2% by volume, more preferably 1% by volume or less, based on the entire alloy structure, particularly preferably It is substantially 0% by volume.
  • the content (CP) of the crystal phase in the alloy structure in the amorphous Fe-based alloy atomized powder is the area (AA of the broad diffraction pattern derived from the amorphous phase in the X-ray diffraction spectrum by powder X-ray diffraction) And the area (AC) of the main peak which is the diffraction maximum intensity derived from the crystal phase, it can be calculated by the following equation.
  • Content rate (CP) (volume%) AC / (AC + AA) x 100
  • powder X-ray diffraction is performed as follows. First, a powder to be measured (specifically, an amorphous Fe-based alloy atomized powder or a crystalline Fe-based alloy atomized powder) is compacted to prepare an X-ray diffraction sample having a flat surface. The flat surface of the prepared sample for X-ray diffraction is subjected to powder X-ray diffraction to obtain an X-ray diffraction spectrum. Powder X-ray diffraction is performed using an X-ray diffractometer (for example, RINT 2000 manufactured by Rigaku) under conditions of 0.02 deg / step and 2 step / sec, and 2 ⁇ in the range of 20 to 60 ° C. .
  • an X-ray diffractometer for example, RINT 2000 manufactured by Rigaku
  • ⁇ Median diameter d50> As described above, by using the Fe-based alloy (for example, amorphous Fe-based alloy atomized powder) of the present disclosure as a raw material, it is possible to maintain a small coercive force (for example, a value of 190 A / m or less at an applied magnetic field of 40 kA / m). A crystalline Fe-based alloy atomized powder having a wide range of median diameter d50 exhibiting a magnetic force) can be produced. The heat treatment for obtaining crystalline Fe-based alloy atomized powder is considered not to affect the particle size distribution of the powder.
  • a small coercive force for example, a value of 190 A / m or less at an applied magnetic field of 40 kA / m.
  • the median diameter d50 of the amorphous Fe-based alloy atomized powder is maintained as it is also in the crystalline Fe-based alloy atomized powder obtained by heat-treating the amorphous Fe-based alloy atomized powder.
  • the median diameter d50 hereinafter, also simply referred to as "d50"
  • the d50 of the amorphous Fe-based alloy atomized powder can be, for example, 3.0 ⁇ m or more and 35.0 ⁇ m or less.
  • the d-base of the amorphous Fe-based alloy atomized powder is 3.0 ⁇ m or more.
  • the space factor of the particles can be improved, whereby the saturation magnetic flux density and the magnetic permeability of the magnetic core can be improved.
  • the d50 of the amorphous Fe-based alloy atomized powder is preferably 3.5 ⁇ m or more, more preferably 5.0 ⁇ m or more, and still more preferably 8.5 ⁇ m or more.
  • the eddy current loss can be reduced in the magnetic core manufactured using the crystalline Fe-based alloy atomized powder when the d50 of the amorphous Fe-based alloy atomized powder is 35.0 ⁇ m or less.
  • the core loss in the case of using the magnetic core under high frequency conditions of 500 kHz or more can be reduced.
  • the d50 of the amorphous Fe-based alloy atomized powder is preferably 28.0 ⁇ m or less, more preferably 20.0 ⁇ m or less.
  • the median diameter d50 means the volume-based median diameter determined by laser diffraction.
  • a method of measuring the median diameter d50 of the amorphous Fe-based alloy atomized powder by a laser diffraction method will be described.
  • the total particle size ( ⁇ m) of the amorphous Fe-based alloy atomized powder is measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer (for example, LA-920 manufactured by Horiba, Ltd.), and the integrated frequency (volume) from the small particle size side
  • the integrated distribution curve (that is, the volume-based integrated distribution curve) showing the relationship of%) is obtained.
  • the particle diameter corresponding to the integration frequency of 50% by volume is read from the obtained integrated distribution curve, and this particle diameter is taken as the median diameter d50 of the amorphous Fe-based alloy atomized powder.
  • the amorphous Fe-based alloy atomized powder preferably has (d90 ⁇ d10) / d50 of 1.00 or more and 4.00 or less.
  • (D90-d10) / d50 means that the smaller the numerical value, the smaller the variation in particle diameter.
  • the d50 is as described above.
  • d10 means a particle diameter corresponding to 10% by volume of integration frequency in the above-mentioned integrated distribution curve
  • d90 means a particle diameter corresponding to 90% by volume of integration frequency in the above-mentioned integrated distribution curve.
  • the amorphous Fe-based alloy atomized powder may contain an oxide film on the surface layer of each particle.
  • the crystalline Fe-based alloy atomized powder of the embodiment including the oxide film on the surface layer of each particle is obtained.
  • the crystalline Fe-based alloy atomized powder obtained by heat treating the amorphous Fe-based alloy atomized powder and the amorphous Fe-based alloy atomized powder
  • the antirust effect can be obtained and unnecessary oxidation can be prevented.
  • This improves the storage stability of the amorphous Fe-based alloy atomized powder and the crystalline Fe-based alloy atomized powder.
  • the amorphous Fe-based alloy atomized powder contains an oxide film
  • the insulation between particles is improved, and as a result, the vortex which is one of the factors of the core loss Current loss is reduced.
  • the thickness of the oxide film is preferably 2 nm or more from the viewpoint of more effectively achieving the effects of the oxide film described above.
  • the upper limit of the thickness of the oxide film is, from the viewpoint of hardly hindering the effect of magnetic property improvement by nanocrystallization and the formability in the case of producing a magnetic core using crystalline Fe-based alloy atomized powder, It is preferable that it is 50 nm.
  • Production method A includes the step of obtaining an amorphous Fe-based alloy atomized powder by atomization.
  • the atomizing method is, as described above, a method of producing a molten alloy powder by crushing the molten alloy into particles and quenching the obtained molten alloy particles. According to the atomization method, an amorphous Fe-based alloy atomized powder containing an oxide film on the surface layer portion is easily formed.
  • amorphous Fe-based alloy atomized particles having a shape surrounded by a curved surface for example, a spherical shape, a shape approximate to a spherical shape, a teardrop shape, a gourd shape, etc.
  • the crystalline Fe-based alloy atomized particles obtained by heat treating the amorphous Fe-based alloy atomized particles also have a shape surrounded by a curved surface (for example, a spherical shape, a shape approximating a spherical shape, a teardrop shape, a gourd Mold shape etc.).
  • the atomizing method is not particularly limited, and known methods such as a gas atomizing method, a water atomizing method, a disc atomizing method, a high speed rotary water flow atomizing method, a high speed combustion flame atomizing method and the like can be applied.
  • the atomization method is excellent in the pulverization performance of the raw material molten metal because it is easy to obtain an amorphous Fe-based alloy, and can be cooled at a speed of 10 3 ° C / sec or more (more preferably 10 5 ° C / sec or more) Atomization method is preferred.
  • an amorphous Fe-based alloy is formed by causing the flowing raw material molten metal to be splashed by high-pressure water jetted from a nozzle into a powder and also cooling the powdery raw material molten metal with this high-pressure water. It is a method of obtaining atomized powder (hereinafter, also simply referred to as "powder").
  • the gas atomizing method is a method of obtaining a powder by making a raw material molten metal into a powder form with an inert gas injected from a nozzle and cooling the raw material melt made into a powder form.
  • the high-speed rotational water flow atomization method uses a cooling vessel whose inner peripheral surface is a cylindrical surface, and causes the cooling liquid to flow down while swirling along the inner peripheral surface to form a cooling liquid layer in layers, and melts the raw material melt in the cooling liquid layer. Powder is obtained by dropping and cooling to obtain a powder.
  • a raw material molten metal is made powder by injecting a flame as a flame jet at a supersonic speed or a speed close to the speed of sound by a high speed combustor, and the powdery raw metal melt is used as a cooling medium. It is a method of obtaining powder by cooling by a rapid cooling mechanism.
  • JP-A-2014-136807 can be referred to.
  • the atomizing method is preferably a disk atomizing method, a high-speed rotary water flow atomizing method, or a high-speed combustion flame atomizing method in that it is excellent in cooling efficiency and an amorphous Fe-based alloy can be obtained relatively easily. Moreover, when applying a water atomizing method or a gas atomizing method, it is preferable to use high-pressure water exceeding 50 MPa.
  • the crystalline Fe-based alloy atomized powder of the present disclosure has an alloy composition represented by the composition formula (1) described above, and has an alloy structure including nanocrystalline grains having an average particle diameter of 40 nm or less.
  • the crystalline Fe-based alloy atomized powder of the present disclosure has a wide range of median diameter d50 exhibiting a small coercive force. The reason why this effect is obtained is considered to be that the crystalline Fe-based alloy atomized powder of the present disclosure has the alloy composition represented by the above composition formula (1). The details are as described above. Preferred embodiments of the alloy composition of the crystalline Fe-based alloy atomized powder of the present disclosure are the same as the preferred embodiments of the alloy composition of the Fe-based alloy of the present disclosure described above.
  • the coercivity is reduced by the average particle diameter of the nanocrystalline particles being 40 nm or less. If the average grain size of the nanocrystalline grains is more than 40 nm, it is difficult to adjust the grain size of the nanocrystalline grains, and the coercivity becomes large.
  • the average particle size of the nanocrystalline particles is preferably 35 nm or less, more preferably 30 nm or less.
  • the average grain size of the nanocrystalline grains is preferably 5 nm or more. This makes it easy to obtain the required magnetic properties.
  • the average grain size of nanocrystalline grains is determined as follows.
  • the nanocrystalline grains have a fine crystal structure, and one nanocrystalline grain is considered to be a single crystal.
  • the size of the crystallite is treated as the average particle size of the nanocrystalline grain.
  • the crystalline Fe-based alloy atomized powder of the present disclosure is compacted to prepare a sample for X-ray diffraction having a flat surface.
  • the flat surface of the prepared sample for X-ray diffraction is subjected to powder X-ray diffraction to obtain an X-ray diffraction spectrum.
  • Powder X-ray diffraction is performed using an X-ray diffractometer (for example, RINT 2000 manufactured by Rigaku) under conditions of 0.02 deg / step and 2 step / sec, and 2 ⁇ in the range of 20 to 60 ° C. .
  • X-ray diffractometer for example, RINT 2000 manufactured by Rigaku
  • the size D of the crystallite is determined by the Scherrer equation shown below. The size D of the obtained crystallites is taken as the average particle diameter of the nanocrystalline particles.
  • the nanocrystalline grains contain bcc Fe-Si.
  • the nanocrystalline grains may further contain an FeB-based compound.
  • the content of the crystal phase in the alloy structure is preferably 30% by volume or more with respect to the entire alloy structure.
  • the concept of the crystalline phase referred to herein includes the aforementioned nanocrystalline grains.
  • the magnetostriction of the crystalline Fe-based alloy atomized powder can be further reduced.
  • the magnetostriction may also be influenced by the balance between the crystalline phase and the amorphous phase. Taking this point into consideration, the upper limit of the content of the crystal phase in the alloy structure may be, for example, 95% by volume or 90% by volume or less.
  • the method of measuring the content of the crystal phase in the alloy structure in the crystalline Fe-based alloy atomized powder is the same as the method of measuring the content of the crystal phase in the alloy structure in the amorphous Fe-based alloy atomized powder described above. .
  • the coercivity at an applied magnetic field of 40 kA / m is preferably 190 A / m or less, more preferably 130 A / m or less, and still more preferably 60 A / m or less.
  • the lower limit of the coercive force at an applied magnetic field of 40 kA / m is not particularly limited, but the lower limit may be 5 A / m from the viewpoint of the production suitability of the crystalline Fe-based alloy atomized powder of the present disclosure. It may be / m.
  • the applied magnetic field 40 kA / m corresponds to the applied magnetic field 500 Oe.
  • the saturation magnetization at an applied magnetic field of 800 kA / m is preferably 110 emu / g or more.
  • the upper limit of the saturation magnetization at an applied magnetic field of 800 kA / m is defined by the composition amount of Fe.
  • the crystalline Fe-based alloy atomized powder of the present disclosure has a wide range of median diameter d50 showing a small coercivity (eg, a coercivity having a value of 190 A / m or less at an applied magnetic field of 40 kA / m). Therefore, the d50 of the crystalline Fe-based alloy atomized powder of the present disclosure is not particularly limited.
  • the example and the preferred range of d50 in the crystalline Fe-based alloy atomized powder of the present disclosure are respectively the same as the example and the preferred range of d50 in the amorphous Fe-based alloy atomized powder described above.
  • the preferred range of (d90-d10) / d50 in the crystalline Fe-based alloy atomized powder of the present disclosure is the same as the preferred range of (d90-d10) / d50 in the above-described amorphous Fe-based alloy atomized powder.
  • the crystalline Fe-based alloy atomized powder of the present disclosure may include an oxide film on the surface layer of each particle.
  • the effects of including the oxide film are as described in the section of the amorphous Fe-based alloy atomized powder.
  • the preferred thickness of the oxide film that may be included in the crystalline Fe-based alloy atomized powder of the present disclosure is similar to the preferred thickness of the oxide film that may be included in the amorphous Fe-based alloy atomized powder.
  • the crystalline Fe-based alloy atomized powder of the present disclosure described above is particularly suitable as a material for a magnetic core.
  • a magnetic core a powder magnetic core, a metal composite core, etc. are mentioned.
  • the magnetic core obtained using the crystalline Fe-based alloy atomized powder of the present disclosure is suitably used for an inductor, a noise filter, a choke coil, a transformer, a reactor, and the like.
  • the crystalline Fe-based alloy atomized powder of the present disclosure small coercivity can be obtained in the wide d50 range. Therefore, when the crystalline Fe-based alloy atomized powder of the present disclosure is used as a core material, the freedom of selection of the material of the core (specifically, the freedom of selection of d50) is enhanced. Further, the crystalline Fe-based alloy atomized powder of the present disclosure has a small coercive force, and thus contributes to the improvement of the characteristics of an inductor, a noise filter, a choke coil, a transformer, a reactor, and the like.
  • Manufacturing method X includes the step of obtaining the crystalline Fe-based alloy atomized powder of the present disclosure by subjecting the amorphous Fe-based alloy atomized powder, which is one aspect of the above-described Fe-based alloy, to heat treatment.
  • the step of obtaining the crystalline Fe-based alloy atomized powder of the present disclosure is classification and heat treatment sequentially applied to the amorphous Fe-based alloy atomized powder, which is one aspect of the Fe-based alloy of the present disclosure described above?
  • the crystalline Fe-based alloy atomized powder of the present disclosure may be obtained by applying heat treatment and classification in this order.
  • the classification may be performed before or after the heat treatment.
  • classification may also be performed after heat treatment (that is, classification, heat treatment, and classification may be performed in this order).
  • the crystalline Fe-based alloy atomized powder of the present disclosure has a wide range of median diameter d50 showing a small coercivity (eg, a coercivity having a value of 190 A / m or less at an applied magnetic field of 40 kA / m).
  • This effect is an effect brought about by the alloy composition (that is, the alloy composition represented by composition formula (1)) in the raw material Fe-based alloy. Therefore, even if the step of obtaining the crystalline Fe-based alloy atomized powder of the present disclosure includes classification, particles to be removed by classification can be reduced. Therefore, the production method X is a production method of crystalline Fe-based alloy atomized powder excellent in productivity.
  • the conditions of the heat treatment are appropriately adjusted to conditions in which the average particle diameter of the nanocrystalline particles is 40 nm or less in the crystalline Fe-based alloy atomized particles obtained by the heat treatment.
  • the heat treatment can be performed, for example, using a known heating furnace such as a batch-type electric furnace, a mesh belt-type continuous electric furnace, or the like.
  • the adjustment of the conditions of the heat treatment is performed, for example, by adjusting the temperature rising rate, the highest reaching temperature (holding temperature), the holding time at the highest reaching temperature, and the like.
  • the temperature rising rate is, for example, 1 ° C./h to 200 ° C./h, preferably 3 ° C./h to 100 ° C./h.
  • the highest achieved temperature (holding temperature) depends on the crystallization temperature of the alloy structure of the amorphous Fe-based alloy atomized particles to be heat-treated (that is, the alloy structure substantially consisting of the amorphous phase), for example
  • the temperature is 450 ° C to 550 ° C, preferably 470 ° C to 520 ° C.
  • the holding time at the highest temperature is, for example, 1 minute to 3 hours, preferably 30 minutes to 2 hours.
  • the crystallization temperature of the alloy structure of the amorphous Fe-based alloy atomized particles is 600 ° C./hr in the temperature range from room temperature (RT) to 600 ° C. using a differential scanning calorimeter (DSC). It can be determined by performing thermal analysis at a temperature rising rate.
  • RT room temperature
  • DSC differential scanning calorimeter
  • the atmosphere for heat treatment includes an air atmosphere, an inert gas (nitrogen, argon, etc.) atmosphere, a vacuum atmosphere, and the like.
  • the method of cooling includes furnace cooling, air cooling, and the like.
  • an inert gas may be blown to the crystalline Fe-based alloy atomized powder obtained by the heat treatment to force cooling.
  • classification examples include a method using a sieve, a method using a classifier, a method combining these, and the like.
  • a classification apparatus well-known classification apparatuses, such as a centrifugal-force-type air-flow-type classifier, an electromagnetic type sieve shaker, etc. are mentioned, for example.
  • a centrifugal type air flow classifier for example, d50
  • the ratio of particles having a particle diameter of 2 ⁇ m or less, and the like are adjusted by adjusting the rotation speed and air volume of a classification rotor.
  • electromagnetic sieve shaker for example, d50, the ratio of particles having a particle diameter of 2 ⁇ m or less, and the like are adjusted by appropriately selecting the mesh of the sieve.
  • the powder to be classified includes the centrifugal force by the vortex flow formed by the high-speed rotating classification rotor, and the drag of the air flow supplied from the external blower, Receive Thereby, the powder is divided into a large particle group in which a large centrifugal force acts and a small particle group in which a large drag force is applied.
  • the centrifugal force can be adjusted by changing the rotation speed of the classification rotor, and the drag can be easily adjusted by changing the air volume from the blower.
  • the powder can be classified to a predetermined particle size.
  • classification of this aspect is also referred to as “overcut”.
  • the classification of this aspect is also referred to as “undercut”.
  • the classification preferably includes a first classification performed using a sieve and a second classification performed after the first classification using a centrifugal flow type classifier.
  • the second classification in this aspect preferably includes an overcut, more preferably includes both an overcut and an undercut, and further preferably includes an operation in which the overcut and the undercut are performed in this order.
  • the mesh size of the sieve in the first classification can be selected appropriately.
  • the opening is, for example, 90 ⁇ m or more, preferably 150 ⁇ m or more, and more preferably 212 ⁇ m or more from the viewpoint of further reducing the time required for the first classification.
  • the upper limit of the opening is, for example, 300 ⁇ m, preferably 250 ⁇ m, from the viewpoint of further reducing the load applied to the device used for the second classification.
  • the opening referred to in the present specification means the nominal opening defined in JIS Z8801-1.
  • the number of revolutions of the classification rotor of the centrifugal flow type classifier is, for example, 500 rpm (revolution per minute) or more, preferably 1000 rpm or more.
  • the upper limit of the number of revolutions of the classification rotor depends on the performance of the centrifugal-type pneumatic classifier, but the larger the number of revolutions, the more particles with small diameter in the powder, so 5000 rpm, preferably 4000 rpm, more preferably 3000 rpm. is there.
  • the feed rate of the powder fed to the centrifugal force type air classifier is, for example, 0.5 kg / h or more, preferably 1 kg / h or more, and more preferably 2 kg / h or more.
  • the upper limit of the powder feed rate depends on the classification processing capacity of the centrifugal flow type classifier.
  • the air volume of the air flow in the centrifugal force type air classifier is, for example, 0.5 m 3 / s or more, preferably 1.0 m 3 / s or more, and more preferably 2.0 m 3 / s. s or more.
  • the upper limit of the air flow rate depends on the blower capacity of the centrifugal air flow classifier.
  • the magnetic core of the present disclosure includes the above-described crystalline Fe-based alloy atomized powder of the present disclosure and a binder for binding the crystalline Fe-based alloy atomized powder.
  • the binder is preferably at least one selected from the group consisting of epoxy resin, unsaturated polyester resin, phenol resin, xylene resin, diallyl phthalate resin, silicone resin, polyamide imide, polyimide, and water glass.
  • the content of the binder with respect to 100 parts by mass of the crystalline Fe-based alloy atomized powder is preferably 1 part by mass to 10 parts by mass, and more preferably 1 part by mass to 7 parts by mass. More preferably, it is 1 part by mass to 5 parts by mass.
  • the content of the binder is 1 part by mass or more, the insulation between particles and the strength of the magnetic core are further improved.
  • the content of the binder is 10 parts by mass or less, the magnetic properties of the magnetic core are further improved.
  • the shape of the magnetic core of this indication includes an annular shape (for example, an annular shape, a rectangular frame shape, and the like), a rod shape, and the like.
  • the magnetic core of the present disclosure can be manufactured, for example, by the following method.
  • a mixture of the crystalline Fe-based alloy atomized powder of the present disclosure and a binder is filled in a forming die and pressed at a forming pressure of about 1 to 2 GPa with a hydraulic press or the like to obtain a formed body.
  • the mixture may further include a lubricant such as zinc stearate.
  • the binder is cured by heat treatment of the obtained molded product, for example, at a temperature of 200 ° C. to less than the crystallization temperature for about 1 hour to obtain a magnetic core.
  • the heat treatment atmosphere in this case may be an inert atmosphere or an oxidation atmosphere.
  • a metal composite core which is an example of the magnetic core of the present disclosure, can be produced, for example, by embedding and integrally forming a coil in a mixture of the crystalline Fe-based alloy atomized powder of the present disclosure and a binder.
  • the integral molding can be performed by known molding means such as injection molding.
  • the magnetic core of the present disclosure may include other metal powders other than the crystalline Fe-based alloy atomized powder of the present disclosure.
  • Other metal powders include soft magnetic powders, and specifically, amorphous Fe-based alloy atomized powder, pure Fe powder, Fe-Si alloy atomized powder, Fe-Si-Cr alloy atomized powder, etc. It can be mentioned.
  • the d50 of the other metal powder may be smaller, larger or equal to the d50 of the crystalline Fe-based alloy atomized powder of the present disclosure, and can be appropriately selected according to the purpose.
  • Example No. 1-28 ⁇ Production of ingot> Weigh Fe, Cu, Si, B, at least one of Nb and Mo, and Cr as raw materials, place in an alumina crucible and place in the vacuum chamber of a high frequency induction heating device The vacuum chamber was evacuated. Next, in an inert atmosphere (Ar) under reduced pressure, each raw material was dissolved and mixed by high frequency induction heating, and then cooled to obtain an ingot having the following alloy compositions A to G. The composition of each ingot was analyzed by ICP emission analysis.
  • alloy compositions A to G are alloy compositions of comparative examples not included in the range of the alloy composition represented by the composition formula (1), and the other alloy compositions have the composition formula (1) Alloy composition of the example included in the range of the alloy composition represented by
  • the operation of the process after this hardly affects the composition of the Fe-based alloy. Therefore, it can be considered that the composition of the ingot is maintained as it is also in the amorphous Fe-based alloy atomized powder and the crystalline Fe-based alloy atomized powder.
  • amorphous Fe-based alloy atomized powder The ingot was remelted at 1300 to 1700 ° C., and the obtained molten alloy was pulverized by an atomizing method to obtain an amorphous Fe-based alloy atomized powder comprising amorphous Fe-based alloy particles.
  • the atomization method the water atomization method was applied to the alloy compositions A to D, and the high-speed combustion flame atomization method was applied to the alloy compositions E to G.
  • the temperature of water as the spray medium was 20 ° C.
  • the injection pressure of water was 100 MPa.
  • the temperature of the flame jet injected from the injection means is 1300 ° C., and the drooping speed of the molten alloy as the raw material is 5 kg / min.
  • Water was used as a cooling medium, and the cooling medium (water) was sprayed as a liquid mist by a cooling means.
  • the cooling rate of the molten alloy was adjusted by setting the injection amount of water to 4.5 liters / min to 7.5 liters / min.
  • amorphous Fe-based alloy atomized powder obtained above was classified as follows to obtain each sample in Table 1.
  • Sample No. 5, 6, 11 and 16 are samples to which only the following first classification (i.e. classification using a sieve) was applied.
  • Sample No. 1 to 4, 7 to 10, 12 to 15, and 17 to 28 are samples to which the following first classification and the following second classification were applied in this order.
  • the amorphous Fe-based alloy atomized powder before classification obtained above is passed through a sieve with an opening of 250 ⁇ m to coarsen the amorphous Fe-based alloy atomized powder. Particle groups were removed.
  • the amorphous Fe-based alloy atomized powder after first classification and the resin were mixed, and the obtained mixture was cured.
  • the resulting cured product was polished and subjected to ion milling to form a smooth surface.
  • the location of the amorphous Fe-based alloy particles in the obtained smooth surface was observed at 500,000 times with a transmission electron microscope (TEM), and composition mapping was performed.
  • TEM transmission electron microscope
  • an oxide film having a thickness of 2 nm or more and 30 nm or less was present in the surface layer portion of the particles in each of the amorphous Fe-based alloy particles in any sample.
  • the oxide film was identified by Auger electron spectroscopy (JAMP-7830F manufactured by JEOL Ltd.)
  • the oxide film in any of the samples contained Fe, Si, Cu, and B.
  • each sample after classification (that is, classified amorphous Fe-based alloy particles) was observed at 100 to 5000 magnifications using a scanning electron microscope (SEM: S-4700 manufactured by Hitachi, Ltd.) .
  • SEM scanning electron microscope
  • the shape of each particle in each sample was a shape surrounded by a curved surface.
  • all samples contained spherical particles, spherical particles, teardrop-shaped particles, and gourd-shaped particles.
  • Each sample after classification ie classified amorphous Fe-based alloy atomized particles was heated at a rate of 10 ° C./min using a differential scanning calorimeter (DSC 8270 manufactured by RIGAKU) to obtain a DSC curve .
  • the crystallization temperature of each sample was determined from the obtained DSC curve. The results are shown in Table 2.
  • each sample after classification (specifically, d10, d50, d90, and (d90-d10) / d50) can be regarded as being maintained as it is in each sample after heat treatment .
  • ⁇ Heat treatment> For each sample after classification (except sample No. 10), using an electric heat treatment furnace, perform heat treatment under the conditions shown in Table 2 (heating rate, holding temperature KT, holding time, atmosphere, and oxygen concentration) gave. This heat treatment was performed in a state where 10 g of each sample (except sample No. 10) was placed in an alumina crucible and this crucible was placed in an electric heat treatment furnace.
  • the holding temperature KT means the highest reaching temperature in the heat treatment
  • the holding time means the time to hold at the highest reaching temperature (that is, the holding temperature KT).
  • the heat treatment in the N 2 atmosphere was performed while introducing N 2 gas into the electric heat treatment furnace.
  • the oxygen concentration means the oxygen concentration (volume%) in the atmosphere of the heat treatment.
  • the oxygen concentration was measured by an oximeter placed in the electric heat treatment furnace.
  • the oxygen concentration in the N 2 atmosphere was adjusted by adjusting the flow rate of N 2 gas introduced into the electric heat treatment furnace. After the heat treatment (specifically, after the holding time), the heating in the electric heat treatment furnace was stopped, and each sample (except sample No. 10) was furnace cooled.
  • a crystalline Fe-based alloy atomized powder was obtained as a sample after heat treatment (with the exception of sample No. 10).
  • sample Nos. 10 is a reference example.
  • the content of the crystal phase in the alloy structure of the crystalline Fe-based alloy atomized powder was measured for each of the samples after heat treatment (however, except for sample No. 10) by the method described above. As a result, in any of the samples, the content of the crystal phase in the alloy structure of the crystalline Fe-based alloy atomized powder was in the range of 50 to 80% by volume.
  • FIG. 1 is a graph showing the relationship between d50 and coercivity for each alloy composition (A to G) in a crystalline Fe-based alloy atomized powder.
  • a to G mean alloy compositions A to G, respectively.
  • crystalline Fe-based alloy atomized powder of the example that is, crystalline Fe-based alloy atomized powder obtained from Fe-based alloy having alloy compositions B, C, and E to G
  • the crystalline Fe-based alloy atomized powder of the comparative example that is, the crystalline Fe-based alloy atomized powder obtained from the Fe-based alloy having the alloy compositions A and D
  • the range of d50 shown is wide.
  • the crystalline Fe-based alloy atomized powder of the example had a smaller minimum value of the coercive force as compared with the crystalline Fe-based alloy atomized powder of the comparative example.
  • the alloy composition A is a composition which does not contain Mo, the B content is less than the lower limit, and the Fe content exceeds the upper limit. That is, the alloy composition A is such that 71.0 ⁇ 100 ⁇ a ⁇ b ⁇ c ⁇ d ⁇ e ⁇ 74.0, 0 ⁇ ⁇ ⁇ 0.9, and 8.0 ⁇ c ⁇ in the composition formula (1). Not satisfied with 12.0.
  • the width of the d50 range showing a coercivity of 190 A / m or less is 0 ⁇ m (that is, the coercivity of 190 A / m or less) d50 does not exist).
  • the Fe content and the B content satisfy the definition but do not contain Mo. That is, the alloy composition D satisfies 71.0 ⁇ 100 ⁇ a ⁇ b ⁇ c ⁇ d ⁇ e ⁇ 74.0 and 8.0 ⁇ c ⁇ 12.0 in the composition formula (1). 0 ⁇ ⁇ ⁇ 0.9 is not satisfied.
  • alloy composition D comparative example
  • the alloy composition B (example) is a composition in which Nb in the alloy composition D (comparative example) is replaced with Mo of the same atomic%.
  • the range of d50 showing a coercivity of 190 A / m or less is wider than that of the alloy composition D (comparative example).
  • the alloy composition C is a composition in which the B content is increased and the Mo content is decreased with respect to the alloy composition B (Example).
  • the range of d50 showing a coercive force of 190 A / m or less is further expanded as compared with the alloy composition B (example).
  • the alloy composition E is a composition in which a part of Mo in the alloy composition B (Example) is replaced with Nb.
  • the range of d50 showing a coercivity of 90 A / m or less is further expanded as compared with the alloy composition B (example).
  • the magnetostriction constant was measured for a thin strip having the same structure as that of the crystalline Fe-based alloy atomized powder. Specifically, for each of the aforementioned alloy compositions A to G, an amorphous Fe-based alloy ribbon having a thickness of 15 ⁇ m and a width of 5 mm was produced by a single roll method using ingots having the respective alloy compositions. Quenching in the single roll method was performed in Ar gas. The obtained amorphous Fe-based alloy ribbon was heat-treated under the conditions shown in Table 4 to obtain a crystalline Fe-based alloy ribbon.
  • Each of the obtained crystalline Fe-based alloy ribbons contained nanocrystalline particles having an average particle diameter of 40 nm or less in the range of 50% by volume to 80% by volume in their respective structures.
  • the magnetostriction constant of all the crystalline Fe-based alloy ribbons was in the range of 0 to + 5 ⁇ 10 -6 . Therefore, each sample after heat treatment (that is, crystalline Fe-based alloy atomized powder) is presumed to have the same magnetostriction constant.
  • core loss (kW / m 3 ) of the core of the annular body was measured at room temperature under the condition of maximum magnetic flux density of 30 mT and frequency of 2 MHz by BH analyzer SY-8218 manufactured by Iwatsuru. As a result, core loss (kW / m 3 ) was 2400 kW / m 3 .
  • phase density (phase density;%)- Density A of core calculated from weight and volume of annular core, density B of mixed powder of crystalline Fe-based alloy atomized powder and silicone resin determined by gas substitution method, and crystalline Fe-based alloy atomized powder From the density C, the density D of the silicone resin, the weight E of the crystalline Fe-based alloy atomized powder in the mixed powder, and the weight F of the silicone resin in the mixed powder, the space factor P is calculated by the following equation did.

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Abstract

結晶質Fe基合金アトマイズ粉末の製造に用いられ、組成式(1)で表される合金組成を有するFe基合金。組成式(1)中、a、b、c、d、e、及びαは、0.1≦a≦1.5、13.0≦b≦15.0、8.0<c<12.0、0.5≦d<4.0、0≦e≦2.0、10.0<c+d<13.5、0≦α≦0.9、及び、71.0≦100-a―b-c-d-e≦74.0を満足する。 Fe100-a-b-c-d-eCuSi(Mo1-αNbαCr … 組成式(1)

Description

Fe基合金、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末、及び磁心
 本開示は、Fe基合金、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末、及び磁心に関する。
 従来より、粉末の形態のFe基合金であるFe基合金粉末が知られている。
 例えば、特許文献1には、軟磁気特性(特に高周波磁気特性)に優れ、含浸や変形等による特性劣化の小さい低磁歪のFe基軟磁性合金として、一般式(Fe1-a100-x-y-z-αCuSiM’α(ただし、MはCo及び/又はNiであり、M’はNb、W、Ta、Zr、Hf、Ti及びMoからなる群から選ばれた少なくとも1種の元素であり、a、x、y、z及びαはそれぞれ0≦a≦0.5、0.1≦x≦3、0≦y≦30、0≦z≦25、5≦y+z≦30及び0.1≦α≦30を満たす。)により表される組成を有し、組織の少なくとも50%が微細な結晶粒からなることを特徴とするFe基軟磁性合金が開示されている。この特許文献1の第9ページには、このFe基軟磁性合金として、粉末状のものが開示されている。
 また、特許文献2には、圧粉されたときに粒子間の高い絶縁性を確保し得る軟磁性粉末として、Fe100-a-b-c-d-e-fCuSiM’(原子%)[ただし、Mは、Nb、W、Ta、Zr、Hf、TiおよびMoからなる群より選択される少なくとも1種の元素であり、M’は、V、Cr、Mn、Al、白金族元素、Sc、Y、Au、Zn、SnおよびReからなる群より選択される少なくとも1種の元素であり、Xは、C、P、Ge、Ga、Sb、In、BeおよびAsからなる群より選択される少なくとも1種の元素であり、a、b、c、d、eおよびfは、0.1≦a≦3、0<b≦30、0<c≦25、5≦b+c≦30、0.1≦d≦30、0≦e≦10および0≦f≦10を満たす数である。]で表される組成を有し、粒径1nm以上30nm以下の結晶組織を40体積%以上含有し、目開き45μmのJIS標準ふるい、目開き38μmのJIS標準ふるい、および目開き25μmのJIS標準ふるいをこの順で用いる分級処理に供されたとき、目開き45μmのJIS標準ふるいを通過し、目開き38μmのJIS標準ふるいを通過しない粒子を第1粒子とし、目開き38μmのJIS標準ふるいを通過し、目開き25μmのJIS標準ふるいを通過しない粒子を第2粒子とし、目開き25μmのJIS標準ふるいを通過する粒子を第3粒子とすると、第1粒子の保磁力Hc1、第2粒子の保磁力Hc2、および第3粒子の保磁力Hc3は、Hc2/Hc1が0.85以上1.4以下であり、かつ、Hc3/Hc1が0.5以上1.5以下であるという関係を満たすことを特徴とする軟磁性粉末が開示されている。
特開昭64-079342号公報 特開2017-110256号公報
 Fe基合金粉末を得る方法として、まず、アトマイズ法により、実質的に非晶質相からなるFe基合金粉末(以下、非晶質Fe基合金アトマイズ粉末(Amorphous Fe-based alloy atomized powder)ともいう)を得、次いで、この非晶質Fe基合金アトマイズ粉末を熱処理することにより、非晶質相の一部が結晶化されたFe基合金アトマイズ粉末(以下、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末(Crystalline Fe-based alloy atomized powder)ともいう)を得る方法が適用される場合がある(例えば、上記特許文献2の実施例参照)。
 しかし、従来の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末において、保磁力が大きすぎる場合がある。
 また、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末が小さい保磁力を示す場合であっても、小さい保磁力を示すメジアン径d50の範囲が狭い場合がある。このような結晶質Fe基合金アトマイズ粉末では、メジアン径d50の選択の自由度が低いという問題がある。
 本開示は、上記事情に鑑みてなされた。
 本開示の一態様の課題は、小さい保磁力を示すメジアン径d50の範囲が広い結晶質Fe基合金アトマイズ粉末を製造できるFe基合金を提供することである。
 本開示の別の一態様の課題は、小さい保磁力を示すメジアン径d50の範囲が広い結晶質Fe基合金アトマイズ粉末を提供することである。
 本開示の更に別の一態様の課題は、上記結晶質Fe基合金アトマイズ粉末を含む磁心を提供することである。
 上記課題を解決するための手段には、以下の態様が含まれる。
<1> 結晶質Fe基合金アトマイズ粉末の製造に用いられ、
 下記組成式(1)で表される合金組成を有するFe基合金。
 Fe100-a-b-c-d-eCuSi(Mo1-αNbαCr … 組成式(1)
〔組成式(1)中、a、b、c、d、e、及びαは、0.1≦a≦1.5、13.0≦b≦15.0、8.0<c<12.0、0.5≦d<4.0、0≦e≦2.0、10.0<c+d<13.5、0≦α≦0.9、及び、71.0≦100-a―b-c-d-e≦74.0を満足する。〕
<2> 前記組成式(1)中、dが、0.5≦d≦3.5を満足する<1>に記載のFe基合金。
<3> 前記組成式(1)中、eが、0.5<e≦2.0を満足する<1>又は<2>に記載のFe基合金。
<4> 前記組成式(1)中、αが、0<α≦0.9を満足する<1>~<3>のいずれか1つに記載のFe基合金。
<5> 前記組成式(1)中、cが、10.0≦c<12.0を満足する<1>~<4>のいずれか1つに記載のFe基合金。
<6> 下記組成式(1)で表される合金組成を有し、
 平均粒径40nm以下のナノ結晶粒を含む合金組織を有する結晶質Fe基合金アトマイズ粉末。
 Fe100-a-b-c-d-eCuSi(Mo1-αNbαCr … 組成式(1)
〔組成式(1)中、a、b、c、d、e、及びαは、0.1≦a≦1.5、13.0≦b≦15.0、8.0<c<12.0、0.5≦d<4.0、0≦e≦2.0、10.0<c+d<13.5、0≦α≦0.9、及び、71.0≦100-a―b-c-d-e≦74.0を満足する。〕
<7> 印加磁界40kA/mにおける保磁力が190A/m以下である<6>に記載の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末。
<8> 前記組成式(1)中、dが、0.5≦d≦3.5を満足する<6>又は<7>に記載の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末。
<9> 前記組成式(1)中、eが、0.5<e≦2.0を満足する<6>~<8>のいずれか1つに記載の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末。
<10> 前記組成式(1)中、αが、0<α≦0.9を満足する<6>~<9>のいずれか1つに記載の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末。
<11> 前記組成式(1)中、cが、10.0≦c<12.0を満足する<6>~<10>のいずれか1つに記載の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末。
<12> <6>~<11>のいずれか1つに記載の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末と、
 前記結晶質Fe基合金アトマイズ粉末を結着させるバインダーと、
を含み、
 前記バインダーが、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミドイミド、ポリイミド、及び水ガラスからなる群から選択される少なくとも1種である磁心。
 本開示の一態様によれば、小さい保磁力を示すメジアン径d50の範囲が広いFe基合金アトマイズ粉末を製造できるFe基合金が提供される。
 本開示の別の一態様によれば、小さい保磁力を示すメジアン径d50の範囲が広いFe基合金アトマイズ粉末が提供される。
 本開示の更に別の一態様によれば、上記Fe基合金アトマイズ粉末を含む磁心が提供される。
結晶質Fe基合金アトマイズ粉末において、合金組成(A~G)毎に、d50と保磁力との関係を示したグラフである。である。
 本明細書において、「~」を用いて示された数値範囲は、「~」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を意味する。
 本明細書において、「工程」との用語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
〔Fe基合金〕
 本開示のFe基合金は、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末の製造に用いられるFe基合金であって、後述する組成式(1)で表される合金組成を有するFe基合金である。
 前述のとおり、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末は、非晶質Fe基合金アトマイズ粉末を熱処理することによって製造される。熱処理により、非晶質Fe基合金アトマイズ粉末の非晶質相の一部が結晶相に転化され、これにより、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末が得られる。
 結晶質Fe基合金アトマイズ粉末の原料である非晶質Fe基合金アトマイズ粉末は、Fe基合金の合金組成を有する合金溶湯を原料とし、アトマイズ法によって製造される。詳細には、非晶質Fe基合金アトマイズ粉末は、上記合金溶湯を粉砕して粒子状にし、得られた粒子状の合金溶湯(以下、「合金溶湯粒子」ともいう)を急冷することによって製造される。
 Fe基合金の合金組成を有する合金溶湯は、Fe基合金の合金組成を有するインゴットを溶解させることによって製造されるか、又は、各成分(各元素)を溶解させて混合することによって直接的に製造される。
 本開示のFe基合金は、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末の原料となる。
 本開示のFe基合金(即ち、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末の原料)の概念には、非晶質Fe基合金アトマイズ粉末、及び、非晶質Fe基合金アトマイズ粉末の原料(例えばインゴット)の両方が包含される。
 本開示では、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末中の粒子を、結晶質Fe基合金アトマイズ粒子と称することがあり、非晶質Fe基合金アトマイズ粉末中の粒子を、非晶質Fe基合金アトマイズ粒子と称することがある。
 本開示のFe基合金を原料として用いることにより、小さい保磁力(例えば、印加磁界40kA/mにおける値が190A/m以下)を示すメジアン径d50の範囲が広い結晶質Fe基合金アトマイズ粉末を製造できる。従って、メジアン径d50の選択の自由度が高い結晶質Fe基合金アトマイズ粉末が得られる。
 かかる効果が得られる理由は、本開示のFe基合金が、上記組成式(1)で表される合金組成を有するためと考えられる。以下、詳細を説明する。
 結晶質Fe基合金アトマイズ粒子のうち、粒子径が大きい粒子は、粒子径が小さい粒子と比較して、保磁力が大きくなる場合がある。その理由として、以下の理由が考えられる。
 結晶質Fe基合金アトマイズ粒子の原料である非晶質Fe基合金アトマイズ粒子は、前述したとおり、合金溶湯粒子を急冷することによって製造される。この際、粒子径が小さい合金溶湯粒子は、比表面積が大きいため、全体が速やかに急冷される。このため、粒子径が小さい合金溶湯粒子からは、均質で非晶質性が高い(即ち、合金組織中に結晶粒が存在しないか又は極めて低減されている)非晶質Fe基合金アトマイズ粒子が得られやすい。
 しかし、粒子径が大きい合金溶湯粒子は、比表面積が大きいため、相対的に冷却速度が遅くなり易く、また、粒子内部の冷却速度が粒子表面の冷却速度よりも遅くなり易い。その結果、粒子径が大きい合金溶湯粒子からは、不均質な非晶質相、又は、一部、結晶粒が析出している非晶質相を有する非晶質Fe基合金アトマイズ粒子が得られる場合がある。このような非晶質Fe基合金アトマイズ粒子を熱処理した場合には、合金組織中に粗大な結晶が生成され、その結果、得られる結晶質Fe基合金アトマイズ粒子の保磁力が大きくなる場合がある。
 上述した問題に関し、本開示のFe基合金は、組成式(1)で表される合金組成を有するため、主として、Si、B、及びMoの作用により、合金溶湯粒子を急冷する段階における非晶質化の効果(以下、「急冷効果」ともいう)に優れると考えられる。このため、本開示のFe基合金を用いた場合には、粒子径が比較的大きい合金溶湯粒子からも、均質で非晶質性が高い非晶質Fe基合金アトマイズ粒子が得られやすくなると考えられる。その結果、非晶質Fe基合金アトマイズ粉末を熱処理して得られる結晶質Fe基合金アトマイズ粉末において、粒子径が大きい粒子の保磁力が大きくなりすぎることが抑制されると考えられる。
 更に、本開示のFe基合金を原料として用いることにより、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末における粒子径が小さい粒子の保磁力も小さくすることができる。この理由は、以下のとおりと考えられる。
 結晶質Fe基合金アトマイズ粉末は、所定の粒子径分布を有する。かかる結晶質Fe基合金アトマイズ粉末において、粒子径が小さい粒子は、粒子径が大きい粒子と比較して、熱処理の影響を受け易いと考えられる。
 この点に関し、組成式(1)で表される合金組成は、合金溶湯粒子を急冷する段階における非晶質化の効果に優れる。このため、組成式(1)で表される合金組成は、非晶質Fe基合金アトマイズ粉末を熱処理する段階において、非晶質Fe基合金アトマイズ粉末中の、小粒子径から大粒子径にわたる様々なサイズの粒子の非晶質組織を均質に結晶化させる効果に優れる。
 従って、本開示のFe基合金を原料として用いることにより、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末における粒子径が小さい粒子の保磁力も小さくすることができると考えられる。
 以上の理由により、本開示のFe基合金を原料として用いることにより、小さい保磁力(例えば、印加磁界40kA/mにおける値が190A/m以下)を示すメジアン径d50の範囲が広い結晶質Fe基合金アトマイズ粉末を製造できると考えられる。
<組成式(1)で表される合金組成>
 本開示のFe基合金は、下記組成式(1)で表される合金組成を有する。
 また、本開示のFe基合金から結晶質Fe基合金アドマイズ粉末を得るまでの過程において、合金組成は変化しない。従って、本開示のFe基合金から得られる結晶質Fe基合金アドマイズ粉末もまた、下記組成式(1)で表される合金組成を有する。
 Fe100-a-b-c-d-eCuSi(Mo1-αNbαCr … 組成式(1)
〔組成式(1)中、a、b、c、d、e、及びαは、0.1≦a≦1.5、13.0≦b≦15.0、8.0<c<12.0、0.5≦d<4.0、0≦e≦2.0、10.0<c+d<13.5、0≦α≦0.9、及び、71.0≦100-a―b-c-d-e≦74.0を満足する。〕
(Fe)
 組成式(1)で表される合金組成において、Feは、Fe基合金を構成する主元素であり、結晶質Fe基合金アドマイズ粉末の飽和磁化に影響を与える元素である。
 組成式(1)中の「100-a―b-c-d-e」は、合金組成におけるFeの含有量(原子%)を表し、71.0≦100-a―b-c-d-e≦74.0を満足する。
 「100-a―b-c-d-e」が71.0以上であることにより、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末の飽和磁化が向上する。
 「100-a―b-c-d-e」が74.0以下であることにより、小さい保磁力を示すメジアン径d50の範囲が広い結晶質Fe基合金アトマイズ粉末が得られる。
(Cu)
 組成式(1)で表される合金組成において、Cuは、非晶質Fe基合金アトマイズ粉末を熱処理して結晶質Fe基合金アトマイズ粉末を得る段階における、ナノ結晶粒の生成(即ち、bccFe-Si相の形成)に寄与する元素である。
 組成式(1)中の「a」は、合金組成におけるCuの含有量(原子%)を表し、0.1≦a≦1.5を満足する。これにより、上述したCuの添加効果が発揮され、かつ、結晶質Fe基合金アドマイズ粉末の保磁力が小さくなる。
 0.1≦aを満足しない場合(即ち、Cuの含有量が0.1原子%未満である場合)には、上述したCuの添加効果が得られない。
 a≦1.5を満足しない場合(即ち、Cuの含有量が1.5原子%超である場合)には、結晶質Fe基合金アドマイズ粉末の飽和磁化が低下するおそれがある。
 また、a≦1.5を満足しない場合には、非晶質Fe基合金アトマイズ粉末中にナノ結晶の核が生成されやすく、この核が熱処理によって粗大結晶に成長し、その結果、結晶質Fe基合金アドマイズ粉末の保磁力が大きくなりすぎるおそれがある。これらの観点から、「a」は、a≦1.5を満足する。「a」は、a≦1.1を満足することが好ましく、a≦1.0を満足することがより好ましい。
(Si)
 組成式(1)で表される合金組成において、Siは、合金溶湯粒子を急冷する段階における急冷効果(即ち、非晶質化の効果)に寄与し、かつ、結晶質Fe基合金アトマイズ粒子において、ナノ結晶粒の主成分であるFeに固溶することにより、磁歪又は磁気異方性の低減に寄与する。
 組成式(1)中の「b」は、合金組成におけるSiの含有量(原子%)を表し、13.0≦b≦15.0を満足する。これにより、結晶質Fe基合金アドマイズ粉末の保磁力が小さくなる。
 13.0≦bを満足しない場合(即ち、Siの含有量が13.0原子%未満である場合)、及び、b≦15.0を満足しない場合(即ち、Siの含有量が15.0原子%超である場合)のいずれにおいても、非晶質Fe基合金アトマイズ粉末を得る段階において急冷効果が小さくなり、マイクロメータオーダの粗大な結晶粒が析出し易くなる場合がある。その結果、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末の保磁力が大きくなりすぎる場合がある。
(B)
 組成式(1)で表される合金組成において、Bは、合金溶湯粒子を急冷する段階における急冷効果に寄与し、かつ、結晶質Fe基合金アトマイズ粒子において、ナノ結晶粒の主成分であるFeに固溶することにより、磁歪又は磁気異方性の低減に寄与する。
 組成式(1)中の「c」は、合金組成におけるBの含有量(原子%)を表し、8.0<c<12.0を満足する。これにより、結晶質Fe基合金アドマイズ粉末の保磁力が小さくなり、かつ、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末の飽和磁化が向上する。
 8.0<cを満足しない場合(即ち、Bの含有量が8.0原子%以下である場合)、合金溶湯粒子を急冷する段階における急冷効果が小さくなり、粗大な結晶粒が析出し易くなる場合がある。その結果、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末の保磁力が大きくなりすぎる場合がある。
 c<12.0を満足しない場合(即ち、Bの含有量が12.0原子%以上である場合)、非磁性元素であるBの割合が高くなるため、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末の飽和磁化の低下につながる。
 組成式(1)中の「c」は、小さい保磁力を示すメジアン径の範囲をより広くする観点、及び、飽和磁化をより高める観点から、9.0≦c<12.0を満足することが好ましく、10.0≦c<12.0を満足することがより好ましい。
(Mo、Nb)
 組成式(1)で表される合金組成において、Moは、必須の元素であり、合金溶湯粒子を急冷する段階における急冷効果に寄与し、かつ、結晶質Fe基合金アトマイズ粒子におけるナノ結晶粒の粒径の均一化に寄与する。従って、Moは、結晶質Fe基合金アトマイズ粒子において、小さい保磁力を示すメジアン径d50の範囲を広くする効果に寄与する。
 組成式(1)で表される合金組成において、Nbは、任意の元素である。Nbは、Moと類似する効果を有するものの、Moと比較すると、結晶質Fe基合金アトマイズ粒子における小さい保磁力を示すメジアン径d50の範囲を広くする効果に劣る。この理由は明らかではないが、Nbは、Moと比較して、粒子の表面近傍における濃化が促進される傾向があることが関係していると考えられる。
 組成式(1)中の「α」は、Mo及びNbの合計含有量に対するNbの含有量の割合を意味する。「α」は、0≦α≦0.9を満足する。
 0≦α≦0.9は、Nbが含有されないか、又は、Nbが含有される場合には、Mo及びNbの合計含有量に対するNbの含有量の割合が0.9以下であることを意味する。
 前述したとおり、Nbは、Moと比較して、結晶質Fe基合金アトマイズ粒子における小さい保磁力を示すメジアン径d50の範囲を広くする効果に劣る。このため、組成式(1)中の「α」が0.9超である場合(例えば、α=1.0の場合、即ち、Moを含有せず、かつ、Nbを含有する場合)には、結晶質Fe基合金アドマイズ粉末において、小さい保持力を示すメジアン径d50の範囲が狭くなる場合がある。
 組成式(1)中の「α」は、0<αを満足すること(即ち、合金組成が、Mo及びNbを両方含むこと)が好ましい。0<αを満足する場合には、結晶質Fe基合金アドマイズ粉末において、小さい保持力を示すメジアン径d50の範囲がより広くなる。
 αは、より好ましくは0.1以上であり、更に好ましくは0.2以上である。
 また、αの上限は、より好ましくは0.8であり、更に好ましくは0.6であり、更に好ましくは0.5である。
 組成式(1)中の「d」は、合金組成におけるMo及びNbの合計含有量(原子%)を表し、0.5≦d<4.0を満足する。これにより、結晶質Fe基合金アトマイズ粒子において、小さい保磁力を示すメジアン径d50の範囲が広くなり、かつ、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末の飽和磁化が向上する。
 0.5≦dを満足しない場合(即ち、Mo及びNbの合計含有量が0.5原子%未満である場合)には、上述したMo単独の添加効果、又は、Mo及びNbの添加効果が得られない。
 一方、d<4.0を満足しない場合(即ち、Mo及びNbの合計含有量が4.0原子%以上である場合)には、相対的にFeの含有量が減じられ、その結果、結晶質Fe基合金アドマイズ粉末の飽和磁化が低下しやすくなる。詳細には、Mo及びNbは、他の構成元素(例えば、Si、B等)と比較して原子量が大きいため、他の構成元素と比較して、含有量が上限を超過した場合における飽和磁化に与える影響が大きいと考えられる。
 前述のとおり、組成式(1)中の「d」は、0.5≦d<4.0を満足するが、結晶質Fe基合金アドマイズ粉末の飽和磁化をより向上させる観点から、組成式(1)中の「d」は、0.5≦d≦3.5を満足することが好ましい。
 また、組成式(1)中、「c」(即ち、Bの含有量(原子%))及び「d」(即ち、Mo及びNbの合計含有量(原子%))は、10.0<c+d<13.5を満足する。これにより、結晶質Fe基合金アトマイズ粒子において、小さい保磁力を示すメジアン径d50の範囲が広くなり、かつ、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末の飽和磁化が向上する。
 10.0<c+dを満足しない場合には、結晶質Fe基合金アドマイズ粉末において、小さい保持力を示すメジアン径d50の範囲が狭くなる場合がある。
 c+d<13.5を満足しない場合には、相対的にFeの含有量が減じられ、その結果、結晶質Fe基合金アドマイズ粉末の飽和磁化が低下するおそれがある。
(Cr)
 組成式(1)で表される合金組成において、Crは、任意の元素である。
 組成式(1)中の「e」は、合金組成におけるCrの含有量(原子%)を表し、0≦e≦2.0を満足する。これにより、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末の飽和磁化が向上する。
 e≦2.0を満足しない場合には、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末の飽和磁化が劣化する場合がある。
 eは0であってもよいが、0超(即ち、0<e)であってもよい。
 0<eである場合には、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末の耐食性がより向上する。
 また、0<eである場合には、Crが、不純物であるOを除くための脱酸剤として機能し、その結果、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末の保磁力がより低減される。
 組成式(1)中、eは、0.5<e≦2.0を満足することが好ましい。
 これにより、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末の耐食性がより向上し、かつ、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末の保磁力がより小さくなる。
 Fe基合金は、組成式(1)で表される合金組成の他に、不純物を含有し得る。
 不純物としては、例えば、S(硫黄)、O(酸素)、N(窒素)、C(炭素)、P(燐)、等が挙げられる。
 Sの含有量は、好ましくは200質量ppm以下である。
 Oの含有量は、好ましくは5000質量ppm以下である。
 Nの含有量は、好ましくは1000質量ppm以下である。
 Cの含有量は、好ましくは1000質量ppm以下である。
 Pの含有量は、好ましくは1000質量ppm以下である。
〔Fe基合金インゴット〕
 次に、本開示のFe基合金の一態様である、Fe基合金インゴットについて説明する。
 一態様に係るFe基合金インゴットの合金組成は、前述したとおり、組成式(1)で表される合金組成である。
 一態様に係るFe基合金インゴットは、例えば、組成式(1)で表される合金組成における各元素の素原料を一般的な方法によって溶解させて混合し、次いで一般的な方法によって冷却することによって製造できる。
〔非晶質Fe基合金アトマイズ粉末〕
 次に、本開示のFe基合金の別の一態様である、非晶質Fe基合金アトマイズ粉末について説明する。
 一態様に係る非晶質Fe基合金アトマイズ粉末の合金組成は、前述したとおり、組成式(1)で表される合金組成である。
 一態様に係る非晶質Fe基合金アトマイズ粉末の合金組織は、実質的に非晶質相からなる。但し、一態様に係る非晶質Fe基合金アトマイズ粉末の合金組織は、微少量の結晶相を含有してもよい。
<合金組織中の結晶相の含有率>
 非晶質Fe基合金アトマイズ粉末において、合金組織中の結晶相の含有率は、合金組織の全体に対し、好ましくは2体積%であり、より好ましくは1体積%以下であり、特に好ましくは、実質的に0体積%である。
 非晶質Fe基合金アトマイズ粉末における合金組織中の結晶相の含有率が2体積%以下である場合には、非晶質Fe基合金アトマイズ粉末を熱処理して得られる結晶質Fe基合金アトマイズ粉末において、より低い保磁力が得られる。
 非晶質Fe基合金アトマイズ粉末における、合金組織中の結晶相の含有率(CP)は、粉末X線回折によるX線回折スペクトルにおいて、非晶質相に由来するブロードな回折パターンの面積(AA)及び結晶相に由来する回折最大強度であるメインピークの面積(AC)に基づき、下記式によって算出することができる。
 含有率(CP)(体積%)=AC/(AC+AA)×100
 本開示において、粉末X線回折は、以下のようにして行う。
 まず、測定対象となる粉末(具体的には、非晶質Fe基合金アトマイズ粉末又は結晶質Fe基合金アトマイズ粉末)を圧粉し、平坦面を有するX線回折用試料を作製する。作製したX線回折用試料の平坦面について、粉末X線回折を行い、X線回折スペクトルを得る。
 粉末X線回折は、Cu-Kα線源のX線回折装置(例えば、リガク製RINT2000)を用い、0.02deg/step及び2step/secの条件で、2θが20~60℃の範囲にて行う。
<メジアン径d50>
 前述したとおり、本開示のFe基合金(例えば、非晶質Fe基合金アトマイズ粉末)を原料として用いることにより、小さい保磁力(例えば、印加磁界40kA/mにおける値が190A/m以下である保磁力)を示すメジアン径d50の範囲が広い結晶質Fe基合金アトマイズ粉末を製造できる。
 結晶質Fe基合金アトマイズ粉末を得るための熱処理は、粉末の粒度分布には影響を与えないと考えられる。従って、非晶質Fe基合金アトマイズ粉末のメジアン径d50は、非晶質Fe基合金アトマイズ粉末を熱処理して得られた結晶質Fe基合金アトマイズ粉末においても、そのまま維持されると考えられる。
 非晶質Fe基合金アトマイズ粉末のメジアン径d50(以下、単に「d50」ともいう)には特に制限はない。
 非晶質Fe基合金アトマイズ粉末のd50は、例えば、3.0μm以上35.0μm以下とすることができる。
 非晶質Fe基合金アトマイズ粉末のd50が3.0μm以上であると、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末を用いて製造された磁心(例えば、圧粉磁心、メタルコンポジットコア等)において、Fe基合金粒子の占積率を向上させることができ、これにより、上記磁心の飽和磁束密度及び透磁率を向上させることができる。非晶質Fe基合金アトマイズ粉末のd50は、好ましくは3.5μm以上であり、より好ましくは5.0μm以上であり、更に好ましくは8.5μm以上である。
 非晶質Fe基合金アトマイズ粉末のd50が35.0μm以下であると、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末を用いて製造された磁心において、渦電流損失を低減できる。これにより、例えば、上記磁心を500kHz以上といった高周波条件で用いた場合における磁心損失を低減できる。非晶質Fe基合金アトマイズ粉末のd50は、好ましくは28.0μm以下であり、より好ましくは20.0μm以下である。
 本開示において、メジアン径d50は、レーザー回折法によって求められる体積基準のメジアン径を意味する。
 以下、レーザー回折法による非晶質Fe基合金アトマイズ粉末のメジアン径d50の測定方法の一例を示す。
 非晶質Fe基合金アトマイズ粉末の全体について、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置(例えば、堀場製作所製LA-920)を用い、粒子径(μm)と、小粒子径側からの積算頻度(体積%)と、の関係を示す積算分布曲線(即ち、体積基準の積算分布曲線)を求める。
 得られた積算分布曲線から、積算頻度50体積%に対応する粒子径を読み取り、この粒子径を、非晶質Fe基合金アトマイズ粉末のメジアン径d50とする。
<(d90-d10)/d50>
 非晶質Fe基合金アトマイズ粉末は、(d90-d10)/d50が、1.00以上4.00以下であることが好ましい。
 (d90-d10)/d50は、数値が小さい程、粒子径のバラつきが小さいことを意味する。
 d50については前述のとおりである。
 d10は、前述した積算分布曲線において、積算頻度10体積%に対応する粒子径を意味し、d90は、前述した積算分布曲線において、積算頻度90体積%に対応する粒子径を意味する。
<酸化被膜>
 非晶質Fe基合金アトマイズ粉末は、各粒子の表層部に、酸化被膜を含んでもよい。
 各粒子の表層部に酸化被膜を含む態様の非晶質Fe基合金アトマイズ粉末を熱処理した場合には、各粒子の表層部に酸化被膜を含む態様の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末が得られる。
 非晶質Fe基合金アトマイズ粉末が酸化被膜を含む場合には、非晶質Fe基合金アトマイズ粉末、及び、非晶質Fe基合金アトマイズ粉末を熱処理することによって得られる結晶質Fe基合金アトマイズ粉末において、防錆効果が得られ、かつ、無用な酸化を防止できる。これにより、非晶質Fe基合金アトマイズ粉末及び結晶質Fe基合金アトマイズ粉末の保管性が向上する。
 また、非晶質Fe基合金アトマイズ粉末が酸化被膜を含む場合には、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末において、粒子間の絶縁性が向上し、その結果、磁心損失の要因の一つである渦電流損が低減される。
 上述した酸化被膜の効果をより効果的に得る観点から、酸化被膜の厚さは、2nm以上であることが好ましい。
 また、ナノ結晶化による磁気特性向上の効果を妨げにくくする観点、及び、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末を用いて磁心を製造する場合の成形性の観点から、酸化被膜の厚さの上限は、50nmであることが好ましい。
<非晶質Fe基合金アトマイズ粉末の製造方法の一例(製法A)>
 以下、非晶質Fe基合金アトマイズ粉末を製造するための製造方法の一例(以下、「製法A」とする)を示す。
 製法Aは、アトマイズ法により、非晶質Fe基合金アトマイズ粉末を得る工程を含む。
 アトマイズ法は、前述のとおり、合金溶湯を粉砕して粒子状にし、得られた合金溶湯粒子を急冷することによって合金溶湯粉末を製造する方法である。
 アトマイズ法によれば、表層部に酸化被膜を含む非晶質Fe基合金アトマイズ粉末が形成されやすい。
 また、アトマイズ法によれば、曲面によって囲まれた形状(例えば、球形状、球形状に近似した形状、ティアドロップ型形状、ひょうたん型形状等)を有する非晶質Fe基合金アトマイズ粒子が得られる。
 この非晶質Fe基合金アトマイズ粒子を熱処理して得られる結晶質Fe基合金アトマイズ粒子もまた、曲面によって囲まれた形状(例えば、球形状、球形状に近似した形状、ティアドロップ型形状、ひょうたん型形状等)を有する。
 アトマイズ法としては特に制限はなく、ガスアトマイズ法、水アトマイズ法、ディスクアトマイズ法、高速回転水流アトマイズ法、高速燃焼炎アトマイズ法等の公知の方法を適用できる。
 アトマイズ法としては、非晶質Fe基合金を得やすい点で、原料溶湯の微粉化性能に優れ、かつ、10℃/秒以上(より好ましくは10℃/秒以上)の速度で冷却可能なアトマイズ法が好ましい。
 水アトマイズ法は、流下する原料溶湯を、ノズルから噴射した高圧水によって飛沫させて粉末状とし、かつ、この高圧水により、粉末状の原料溶湯の冷却も行うことにより、非晶質Fe基合金アトマイズ粉末(以下、単に「粉末」ともいう)を得る方法である。
 ガスアトマイズ法は、ノズルより噴射した不活性ガスにより原料溶湯を粉末状とし、粉末状とされた原料溶湯を冷却することにより、粉末を得る方法である。ガスアトマイズ法における冷却としては、高圧水による冷却、アトマイズ装置の下部に設けた水槽による冷却、流水中に落下させることによる冷却、等が挙げられる。
 高速回転水流アトマイズ法は、内周面が円筒面である冷却容器を用い、冷却液を内周面に沿って旋回させながら流下させて層状に冷却液層を形成し、冷却液層に原料溶湯を落下させることによって粉末化させ、かつ、冷却させて粉末を得る方法である。
 高速燃焼炎アトマイズ法は、高速燃焼器によって火炎を超音速または音速に近い速度でフレームジェットとして噴射することによって原料溶湯を粉末状とし、粉末状とされた原料溶湯を、水等を冷却媒体とする急速冷却機構により冷却させて粉末を得る方法である。高速燃焼炎アトマイズ法については、例えば、特開2014-136807号を参照できる。
 アトマイズ法としては、冷却効率に優れ、比較的容易に非晶質Fe基合金を得ることができる点で、ディスクアトマイズ法、高速回転水流アトマイズ法、又は高速燃焼炎アトマイズ法が好ましい。
 また、水アトマイズ法又はガスアトマイズ法を適用する場合には、50MPaを超える高圧水を用いることが好ましい。
〔結晶質Fe基合金アトマイズ粉末〕
 本開示の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末は、前述した組成式(1)で表される合金組成を有し、平均粒径40nm以下のナノ結晶粒を含む合金組織を有する。
 本開示の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末は、小さい保磁力を示すメジアン径d50の範囲が広い。
 かかる効果が得られる理由は、本開示の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末が、上記組成式(1)で表される合金組成を有するためと考えられる。詳細は、前述のとおりである。
 本開示の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末の合金組成の好ましい態様は、前述した本開示のFe基合金の合金組成の好ましい態様と同様である。
<ナノ結晶粒>
 本開示の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末において、ナノ結晶粒の平均粒径が40nm以下であることにより、保磁力が小さくなる。
 ナノ結晶粒の平均粒径が40nm超であると、ナノ結晶粒の粒径の調整が困難となり、保磁力が大きくなる。
 ナノ結晶粒の平均粒径は、好ましくは35nm以下であり、より好ましくは30nm以下である。
 一方、ナノ結晶粒の平均粒径は、5nm以上であることが好ましい。これにより、要求される磁気特性が得られやすい。
 本開示において、ナノ結晶粒の平均粒径は、以下のようにして求める。
 ナノ結晶粒は微細な結晶構造を有し、一つのナノ結晶粒が、単結晶であると考えられる。このため、本明細書では、結晶子の大きさを、ナノ結晶粒の平均粒径として扱う。
 具体的には、まず、本開示の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末を圧粉し、平坦面を有するX線回折用試料を作製する。作製したX線回折用試料の平坦面について、粉末X線回折を行い、X線回折スペクトルを得る。
 粉末X線回折は、Cu-Kα線源のX線回折装置(例えば、リガク製RINT2000)を用い、0.02deg/step及び2step/secの条件で、2θが20~60℃の範囲にて行う。
 得られたX線回折スペクトルにおける、bccFe-Si〔回折面(110)〕のピークを用い、以下に示すシェラー(Scherrer)の式により、結晶子の大きさDを求める。
 得られた結晶子の大きさDを、ナノ結晶粒の平均粒径とする。
 D=(K・λ)/(βcosθ) … シェラーの式
〔Dは、結晶子の大きさを表し、Kは、シェラー定数を表し、具体的には0.9であり、λは、X線の波長を表し、βは、回折面(110)のピークの半値全幅を表し、θはブラッグ角(Bragg angle:回折角2θの半分)を表す。〕
 後述する実施例では、いずれの試料においても、X線回折スペクトルにおける回折最大強度であるメインピークは、2θ=45°付近にあり、bccFe-Si〔回折面(110)〕のピークであった。
 上述したとおり、ナノ結晶粒は、bccFe-Siを含む。
 ナノ結晶粒は、更に、FeB系の化合物を含んでいてもよい。
<合金組織中の結晶相の含有率>
 本開示の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末は、合金組織中の結晶相の含有率が、合金組織全体に対し、好ましくは30体積%以上である。ここでいう結晶相の概念には、前述したナノ結晶粒が包含される。
 合金組織中の結晶相の含有率が30体積%以上である場合には、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末の磁歪をより低減できる。
 合金組織中の結晶相の含有率の上限には特に制限はない。磁歪は、結晶相と非晶質相とのバランスにも影響される場合がある。この点を考慮すると、合金組織中の結晶相の含有率の上限は、例えば95体積%であってもよく、90体積%以下であってもよい。
 結晶質Fe基合金アトマイズ粉末における合金組織中の結晶相の含有率の測定方法は、前述の、非晶質Fe基合金アトマイズ粉末における合金組織中の結晶相の含有率の測定方法と同様である。
<保磁力>
 本開示の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末において、印加磁界40kA/mにおける保磁力は、好ましくは190A/m以下であり、より好ましくは130A/m以下であり、更に好ましくは60A/m以下である。
 印加磁界40kA/mにおける保磁力の下限には特に制限はないが、本開示の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末の製造適性の観点から、下限は、5A/mであってもよく、また、10A/mであってもよい。
 なお、印加磁界40kA/mは、印加磁界500Oeに相当する。
<飽和磁化>
 本開示の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末において、印加磁界800kA/mにおける飽和磁化は、好ましくは110emu/g以上である。
 また、本開示の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末において、印加磁界800kA/mにおける飽和磁化の上限は、Feの組成量によって規定される。
<メジアン径d50>
 前述したとおり、本開示の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末は、小さい保磁力(例えば、印加磁界40kA/mにおける値が190A/m以下である保磁力)を示すメジアン径d50の範囲が広い。
 このため、本開示の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末のd50には特に制限はない。
 本開示の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末における、d50の例及び好ましい範囲は、それぞれ、前述した非晶質Fe基合金アトマイズ粉末における、d50の例及び好ましい範囲と同様である。
<(d90-d10)/d50>
 本開示の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末における(d90-d10)/d50の好ましい範囲は、前述した非晶質Fe基合金アトマイズ粉末における(d90-d10)/d50の好ましい範囲と同様である。
<酸化被膜>
 本開示の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末は、各粒子の表層部に、酸化被膜を含んでもよい。
 酸化被膜を含むことによる効果は、非晶質Fe基合金アトマイズ粉末の項で説明したとおりである。
 本開示の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末に含まれ得る酸化被膜の好ましい厚さは、非晶質Fe基合金アトマイズ粉末に含まれ得る酸化被膜の好ましい厚さと同様である。
<好ましい用途>
 以上で説明した、本開示の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末は、磁心用の材料として特に好適である。
 磁心としては、圧粉磁心、メタルコンポジットコア等が挙げられる。
 本開示の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末を用いて得られた磁心は、インダクタ、ノイズフィルタ、チョークコイル、トランス、リアクトルなどに好適に用いられる。
 前述のとおり、本開示の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末では、広いd50の範囲で小さい保磁力が得られる。従って、本開示の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末を磁心の原料として用いた場合には、磁心の原料の選択の自由度(詳細には、d50の選択の自由度)が高まる。
 また、本開示の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末は、保磁力が小さいため、インダクタ、ノイズフィルタ、チョークコイル、トランス、リアクトルなどの特性向上に寄与する。
<結晶質Fe基合金アトマイズ粉末の製造方法の一例(製法X)>
 以下、本開示の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末を製造するための製造方法の一例(以下、「製法X」とする)を示す。
 製法Xは、前述した本開示のFe基合金の一態様である非晶質Fe基合金アトマイズ粉末に対し熱処理を施すことにより、本開示の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末を得る工程を含む。
 本開示の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末を得る工程の好ましい態様は、前述した本開示のFe基合金の一態様である非晶質Fe基合金アトマイズ粉末に対し、分級及び熱処理をこの順に施すか、又は、熱処理及び分級をこの順に施すことにより、本開示の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末を得る態様である。
 この態様において、分級は、熱処理の前に行っても熱処理の後に行っても構わない。分級を熱処理の前に行う場合、熱処理の後にも分級を行っても構わない(即ち、分級、熱処理、及び分級をこの順に行っても構わない)。
 前述したとおり、本開示の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末は、小さい保磁力(例えば、印加磁界40kA/mにおける値が190A/m以下である保磁力)を示すメジアン径d50の範囲が広い。この効果は、原料であるFe基合金における合金組成(即ち、組成式(1)で表される合金組成)によってもたらされる効果である。
 従って、本開示の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末を得る工程が、分級を含む場合であっても、分級によって除かれる粒子を少なくすることができる。
 従って、製法Xは、生産性に優れた結晶質Fe基合金アトマイズ粉末の製造方法である。
(熱処理)
 熱処理の条件は、熱処理によって得られる結晶質Fe基合金アトマイズ粒子において、ナノ結晶粒の平均粒径が40nm以下となる条件に適宜調整される。
 熱処理は、例えば、バッチ式の電気炉、メッシュベルト式の連続電気炉、等の公知の加熱炉を用いて実施することができる。
 熱処理の条件の調整は、例えば、昇温速度、最高到達温度(保持温度)、最高到達温度での保持時間、等を調整することにより行う。
 昇温速度は、例えば1℃/h~200℃/hであり、好ましくは3℃/h~100℃/hである。
 最高到達温度(保持温度)は、熱処理の対象となる非晶質Fe基合金アトマイズ粒子の合金組織(即ち、実質的に非晶質相からなる合金組織)の結晶化温度にもよるが、例えば450℃~550℃であり、好ましくは470℃~520℃である。
 最高到達温度での保持時間は、例えば1分~3時間であり、好ましくは30分~2時間である。
 非晶質Fe基合金アトマイズ粒子の合金組織の結晶化温度は、示差走査熱量分析装置(DSC:Differential Scanning Calorimeter)を用い、室温(RT)から600℃の温度範囲にて、600℃/hrの昇温速度で熱分析を行うことによって求めることができる。
 熱処理を行う雰囲気については特に制限はない。
 熱処理を行う雰囲気としては、大気雰囲気、不活性ガス(窒素、アルゴン等)雰囲気、真空雰囲気、等が挙げられる。
 熱処理によって得られた結晶質Fe基合金アトマイズ粉末を冷却する方法については特に制限はない。
 冷却する方法としては、炉冷、空冷、等が挙げられる。
 また、熱処理によって得られた結晶質Fe基合金アトマイズ粉末に対し、不活性ガスを吹きつけて強制的に冷却してもよい。
(分級)
 分級の方法としては、篩を用いて行う方法、分級装置を用いて行う方法、これらを組み合わせた方法、等が挙げられる。
 分級装置としては、例えば、遠心力型気流式分級機、電磁式のふるい振とう器、等の公知の分級装置が挙げられる。
 遠心力型の気流式分級機では、例えば、分級ローターの回転数及び風量の調整により、d50、粒子径2μm以下の粒子の割合、等を調整する。
 電磁式のふるい振とう器では、例えば、ふるいのメッシュを適宜選択することにより、d50、粒子径2μm以下の粒子の割合、等を調整する。
 遠心力型気流式分級機を用いた粉末の分級では、分級の対象である粉末が、高速回転する分級ローターにより形成される渦流による遠心力と、外部のブロアーから供給される気流の抗力と、を受ける。これにより、上記粉末が、遠心力が大きく作用する大粒子の群と、抗力が大きく作用する小粒子の群と、に分けられる。
 遠心力は、分級ローターの回転数を変えることによって調整でき、抗力は、ブロアーからの風量を変えることによって容易に調整することができる。遠心力と抗力とのバランスを調整することにより、上記粉末を、所定の粒度に分級することができる。
 上記小粒子の群を回収した場合には、上記粉末から大粒子の群が除かれる。以下、この態様の分級を、「オーバーカット」ともいう。
 上記大粒子の群を回収した場合には、上記粉末から小粒子の群が除かれる。以下、この態様の分級を「アンダーカット」ともいう。
 分級は、篩を用いて行う第1分級と、第1分級後に遠心力型気流式分級機を用いて行う第2分級と、を含むことが好ましい。
 この態様における第2分級は、オーバーカットを含むことが好ましく、オーバーカット及びアンダーカットを両方含むことがより好ましく、オーバーカット及びアンダーカットをこの順に行う操作を含むことが更に好ましい。
 第1分級における篩の目開きは適宜選択できる。
 目開きは、第1分級の要する時間をより低減する観点から、例えば90μm以上、好ましくは150μm以上、更に好ましくは212μm以上である。
 目開きの上限は、第2分級に用いる装置にかかる負荷をより低減する観点から、例えば300μm、好ましくは250μmである。
 本明細書にいう目開きは、JIS Z8801-1で規定される公称目開きを意味する。
 第2分級において、遠心力型気流式分級機の分級ローターの回転数としては、例えば500rpm(revolution per minute)以上、好ましくは1000rpm以上である。分級ローターの回転数の上限は遠心力型気流式分級機の性能にもよるが、回転数が大きいほど粉末中に小径の粒子が多くなるため、例えば5000rpm、好ましくは4000rpm、更に好ましくは3000rpmである。
 第2分級において、遠心力型気流式分級機に供給する粉末の供給速度は、例えば0.5kg/h以上であり、好ましくは1kg/h以上であり、更に好ましくは2kg/h以上である。粉末の供給速度の上限は遠心力型気流式分級機の分級処理能力による。
 第2分級において、遠心力型気流式分級機中の気流の風量は、例えば0.5m/s以上であり、好ましくは1.0m/s以上であり、更に好ましくは2.0m/s以上である。気流の風量の上限は遠心力型気流式分級機のブロアーの能力による。
〔磁心〕
 本開示の磁心は、前述した本開示の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末と、上記結晶質Fe基合金アトマイズ粉末を結着させるバインダーと、を含む。
 バインダーとしては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミドイミド、ポリイミド、及び水ガラスからなる群から選択される少なくとも1種が好ましい。
 本開示の磁心において、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末100質量部に対するバインダーの含有量は、1質量部~10質量部であることが好ましく、1質量部~7質量部であることがより好ましく、1質量部~5質量部であることが更に好ましい。
 バインダーの含有量が1質量部以上である場合には、粒子間での絶縁性及び磁心の強度がより向上する。
 バインダーの含有量が10質量部以下である場合には、磁心の磁気特性がより向上する。
 本開示の磁心の形状には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
 本開示の磁心の形状としては、環形状(例えば、円環形状、矩形枠形状、等)、棒形状、等が挙げられる。
 本開示の磁心は、例えば、以下の方法によって製造できる。
 本開示の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末とバインダーとの混合物を成形金型内に充填し、油圧プレス成形機等で1~2GPa程度の成形圧力にて加圧することにより、成形体を得る。混合物は、更に、ステアリン酸亜鉛等の潤滑剤を含んでもよい。
 得られた成形体を、例えば、200℃~結晶化温度未満の温度で1時間程度熱処理することにより、バインダーを硬化させて磁心を得る。
 この場合の熱処理雰囲気は不活性雰囲気でも酸化雰囲気でもよい。
 本開示の磁心の一例であるメタルコンポジットコアは、例えば、本開示の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末とバインダーとの混合物中にコイルを埋没させて一体成形することにより製造できる。一体成形は、射出成形等の公知の成形手段によって行うことができる。
 また、本開示の磁心は、本開示の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末以外の他の金属粉末を含んでもよい。
 他の金属粉末としては、軟磁性粉末が挙げられ、具体的には、非晶質Fe基合金アトマイズ粉末、純Fe粉末、Fe-Si合金アトマイズ粉末、Fe-Si-Cr合金アトマイズ粉末、等が挙げられる。
 他の金属粉末のd50は、本開示の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末のd50に対し、小さくても大きくても同等であってもよく、目的に応じて適宜選定することができる。
 以下、本開示の実施例を示すが、本開示は以下の実施例には限定されない。
〔試料No.1~28〕
<インゴットの作製>
 素原料として、Feと、Cuと、Siと、Bと、Nb及びMoの少なくとも一方と、Crと、を秤量し、アルミナの坩堝の中に入れて高周波誘導加熱装置の真空チャンバー内に配置し、真空チャンバー内を真空引きした。次いで減圧状態で、不活性雰囲気(Ar)中にて、高周波誘導加熱により各素原料を溶解させて混合し、次いで冷却することにより、以下の合金組成A~Gを有するインゴットを得た。
 各インゴットの組成は、ICP発光分析法によって分析した。
 合金組成A~Gのうち、合金組成A及びDは、組成式(1)で表される合金組成の範囲に含まれない比較例の合金組成であり、その他の合金組成は、組成式(1)で表される合金組成の範囲に含まれる実施例の合金組成である。
(合金組成A~G)
A(比較例):Fe74.4Cu1.0Si13.57.6Nb2.5Cr1.0
B(実施例):Fe72.5Cu1.0Si13.59.0Mo3.0Cr1.0
C(実施例):Fe72.5Cu1.0Si13.511.0Mo1.0Cr1.0
D(比較例):Fe72.5Cu1.0Si13.59.0Nb3.0Cr1.0
E(実施例):Fe72.5Cu1.0Si13.59.0Mo1.5Nb1.5Cr1.0
F(実施例):Fe73.0Cu1.0Si13.59.0Mo1.3Nb1.5Cr0.7
G(実施例):Fe71.0Cu1.0Si15.59.0Mo1.3Nb1.3Cr1.0
 Fe100-a-b-c-d-eCuSi(Mo1-αNbαCr … 組成式(1)
〔組成式(1)中、a、b、c、d、e、及びαは、0.1≦a≦1.5、13.0≦b≦15.0、8.0<c<12.0、0.5≦d<4.0、0≦e≦2.0、10.0<c+d<13.5、0≦α≦0.9、及び、71.0≦100-a―b-c-d-e≦74.0を満足する。〕
 なお、これより後の工程の操作は、Fe基合金の組成にほとんど影響を及ぼさない。
 従って、インゴットの組成は、非晶質Fe基合金アトマイズ粉末及び結晶質Fe基合金アトマイズ粉末においてもそのまま維持されているとみなすことができる。
<非晶質Fe基合金アトマイズ粉末の製造>
 インゴットを1300~1700℃で再溶解し、得られた合金溶湯を、アトマイズ法によって粉末化することにより、非晶質Fe基合金粒子からなる非晶質Fe基合金アトマイズ粉末を得た。
 ここで、アトマイズ法としては、合金組成A~Dについては水アトマイズ法を適用し、合金組成E~Gについては高速燃焼炎アトマイズ法を適用した。
 水アトマイズ法において、噴霧媒体である水の温度は20℃とし、上記水の噴射圧は100MPaとした。
 また高速燃焼炎アトマイズ法において、噴射手段から噴射するフレームジェットの温度を1300℃とし、原料である合金溶湯の垂下速度を5kg/minとした。冷却媒体として水を使用し、この冷却媒体(水)を、冷却手段により液体ミストにして噴射した。合金溶湯の冷却速度は、水の噴射量を4.5リットル/min~7.5リットル/minとすることにより調整した。
<分級>
 上記で得られた非晶質Fe基合金アトマイズ粉末(分級前の非晶質Fe基合金アトマイズ粉末)を、以下のようにして分級し、表1中の各試料を得た。
 試料No.5、6、11及び16は、下記第1分級(即ち、篩を用いた分級)のみを施した試料である。
 試料No.1~4、7~10、12~15、及び17~28は、下記第1分級及び下記第2分級をこの順に施した試料である。
(篩を用いた分級(第1分級))
 まず、全試料に共通する第1分級として、上記で得られた分級前の非晶質Fe基合金アトマイズ粉末を、目開き250μmの篩に通すことにより、非晶質Fe基合金アトマイズ粉末から粗大な粒子群を除去した。
 第1分級後の非晶質Fe基合金アトマイズ粉末と樹脂とを混合し、得られた混合物を硬化させた。得られた硬化物に対し、研磨及びイオンミリングを施すことにより、平滑面を形成した。得られた平滑面における非晶質Fe基合金粒子が存在する箇所を、透過型電子顕微鏡(TEM:Transmission Electron Microscope)によって50万倍で観察し、かつ、組成マッピングを行った。
 その結果、いずれの試料における非晶質Fe基合金粒子においても、粒子の表層部に厚さ2nm以上30nm以下の酸化被膜が存在することが確認された。
 また、オージェ電子分光法(日本電子製JAMP-7830F)により、酸化被膜の同定を行ったところ、いずれの試料における酸化被膜も、Fe、Si、Cu、及びBを含んでいた。
(遠心力型気流式分級機による分級(第2分級))
 試料No.1~4、7~10、12~15、及び17~28では、第1分級後の非晶質Fe基合金アトマイズ粉末に対し、遠心力型気流式分級機(日清エンジニアリング製TC-15)を用い、第2分級を施した。
 詳細には、ブロアーの風量、分級ローターの回転数、及び粉末供給速度を、表1に示すように調整し、オーバーカットの態様の第2分級により、第1分級後の非晶質Fe基合金アトマイズ粉末から大粒子の群を除去した。
<各種測定>
 分級後の各試料について、前述した方法により、d10、d50、d90、及び(d90-d10)/d50を求めた。
 また、各試料について、前述の「非晶質Fe基合金アトマイズ粉末」項中の「合金組織中の結晶相の含有率」項に記載の測定条件にて、粉末X線回折によるX線回折スペクトルを測定した。X線回折スペクトルにおいて、結晶相に由来する回折ピークが存在する場合には、結晶相「有」と判断し、結晶相に由来する回折ピークが存在しない場合には、結晶相「無」と判断した。
 以上の結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001

 
 また、走査型顕微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope、日立製作所製S-4700)を用い、分級後の各試料(即ち、分級された非晶質Fe基合金粒子)を、100~5000倍で観察した。
 その結果、各試料における各粒子の形状は、曲面によって囲まれた形状であった。詳細には、いずれの試料も、球形状の粒子、球形状に近似した形状の粒子、ティアドロップ型形状の粒子、及びひょうたん型形状の粒子を含んでいた。
 示差走査熱量分析装置(リガク製DSC8270)を用い、分級後の各試料(即ち、分級された非晶質Fe基合金アトマイズ粒子)を10℃/分の速度で昇温し、DSC曲線を得た。
 得られたDSC曲線から、各試料の結晶化温度を求めた。
 結果を表2に示す。
 なお、以下の熱処理は、粒子の粒度分布にほとんど影響を及ぼさない。
 従って、分級後の各試料の粒度分布(詳細には、d10、d50、d90、及び(d90-d10)/d50)は、熱処理後の各試料においても、そのまま維持されているとみなすことができる。
<熱処理>
 分級後の各試料(但し、試料No.10を除く)に対し、電気熱処理炉を用い、表2に示す条件(昇温速度、保持温度KT、保持時間、雰囲気、及び酸素濃度)の熱処理を施した。この熱処理は、10gの各試料(但し、試料No.10を除く)をアルミナ製のるつぼに入れ、このるつぼを電気熱処理炉に入れた状態で行った。
 ここで、保持温度KTとは、熱処理における最高到達温度を意味し、保持時間とは、最高到達温度(即ち、保持温度KT)で保持する時間を意味する。
 N雰囲気での熱処理は、電気熱処理炉内にNガスを導入しながら行った。
 酸素濃度は、熱処理の雰囲気中の酸素濃度(体積%)を意味する。酸素濃度は、電気熱処理炉内に配置された酸素濃度計によって測定した。
 N雰囲気中の酸素濃度は、電気熱処理炉内に導入するNガス流量を調整することによって調整した。
 熱処理後(詳細には、保持時間後)、電気熱処理炉での加熱を停止し、各試料(但し、試料No.10を除く)を炉冷した。
 以上により、熱処理後の試料(但し、試料No.10を除く)として、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末を得た。
 分級後の試料No.10(即ち、非晶質Fe基合金アトマイズ粉末)に対しては、上記熱処理を行わなかった。
 表2では、試料No.10を、参考例とした。
<ナノ結晶粒の平均粒径の測定>
 熱処理後の試料(但し、試料No.10を除く)の各々について、前述した方法により、粒子の組織内に含まれるナノ結晶粒の平均粒径(nm)を測定した。
 結果を表2に示す。
 また、熱処理後の試料(但し、試料No.10を除く)の各々について、前述した方法により、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末の合金組織中における結晶相の含有率を測定した。
 その結果、いずれの試料においても、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末の合金組織中における結晶相の含有率は、50~80体積%の範囲であった。
<飽和磁化及び保磁力の測定>
 熱処理後の各試料について、磁化測定を行ってヒステリシスループを得、得られたヒステリシスループから、印加磁界800kA/mにおける飽和磁化(emu/g)、及び、印加磁界40kA/mにおける保磁力(A/m)をそれぞれ求めた。
 磁化測定は、VSM(Vibrating Sample Magnetometer(振動試料型磁力計)、東英工業製VSM-5)を用いて行った。
 結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表2に示すように、実施例及び比較例とも、飽和磁化が110emu/g以上であることが確認された。
 次に、表2の結果に基づき、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末の合金組成(A~G)毎に、d50と保磁力との関係をグラフ化した。
 図1は、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末において、合金組成(A~G)毎に、d50と保磁力との関係を示したグラフである。
 図1中、A~Gは、それぞれ、合金組成A~Gを意味する。
 更に、図1に基づき、下記式により、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末の合金組成(A~G)毎に、190A/m以下の保磁力を示すd50の範囲の広さ(概算値)を見積もった。結果を表3に示す。
 190A/m以下の保磁力を示すd50の範囲の広さ(概算値)=190A/m以下の保磁力を示すd50の最大値-190A/m以下の保磁力を示すd50の最小値
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 図1及び表3に示すように、実施例の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末(即ち、合金組成B、C、及びE~Gを有するFe基合金から得られた結晶質Fe基合金アトマイズ粉末)は、比較例の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末(即ち、合金組成A及びDを有するFe基合金から得られた結晶質Fe基合金アトマイズ粉末)と比較して、190A/m以下の保磁力を示すd50の範囲が広いことが確認された。
 また、図1に示すように、実施例の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末は、比較例の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末と比較して、保磁力の最小値も小さいことが確認された。
 詳細には、合金組成A(比較例)は、Moを含有せず、B含有量が下限未満であり、Fe含有量が上限を超えている組成である。即ち、合金組成Aは、組成式(1)における、71.0≦100-a―b-c-d-e≦74.0、0≦α≦0.9、及び、8.0<c<12.0を満足しない。図1及び表3に示すように、合金組成A(比較例)では、190A/m以下の保磁力を示すd50の範囲の広さが0μmである(即ち、190A/m以下の保磁力を示すd50が存在していない)。
 合金組成A(比較例)に対し、合金組成D(比較例)は、Fe含有量及びB含有量は規定を満足するが、Moを含有しない。即ち、合金組成Dは、組成式(1)における、71.0≦100-a―b-c-d-e≦74.0、及び、8.0<c<12.0を満足するが、0≦α≦0.9を満足しない。合金組成D(比較例)では、190A/m以下の保磁力を示すd50の範囲が存在するものの、実施例群と比較すると、190A/m以下の保磁力を示すd50の範囲が狭くなっている。
 合金組成B(実施例)は、合金組成D(比較例)におけるNbを、同じ原子%のMoに置き換えた組成である。合金組成B(実施例)では、合金組成D(比較例)と比較して、190A/m以下の保磁力を示すd50の範囲が広くなっている。
 合金組成C(実施例)は、合金組成B(実施例)に対し、B含有量を増加させ、かつ、Mo含有量を減少させた組成である。合金組成C(実施例)では、合金組成B(実施例)と比較して、190A/m以下の保磁力を示すd50の範囲が更に広くなっている。また、表2より、合金組成C(実施例)は、合金組成B(実施例)に対し、飽和磁化にも優れることがわかる。
 合金組成E(実施例)は、合金組成B(実施例)におけるMoの一部をNbに置換した組成である。合金組成E(実施例)では、合金組成B(実施例)と比較して、90A/m以下の保磁力を示すd50の範囲が更に広くなっている。
<磁歪定数の評価>
 粉末について、磁歪定数を直接的に測定することは困難である。
 そこで、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末の磁歪定数を推測するための代用試験として、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末の組織と同様の組織を有する薄帯について、磁歪定数を測定した。
 詳細には、前述の合金組成A~Gの各々について、それぞれ、各合金組成を有するインゴットを用い、単ロール法により、厚さ15μm、幅5mmの非晶質Fe基合金薄帯を作製した。単ロール法における急冷は、Arガス中で行った。得られた非晶質Fe基合金薄帯を、表4に示す条件にて熱処理することにより、結晶質Fe基合金薄帯を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 得られた各結晶質Fe基合金薄帯は、いずれも、組織内に、平均粒径40nm以下のナノ結晶粒を50体積%~80体積%の範囲で含んでいた。
 各結晶質Fe基合金薄帯の磁歪定数を測定した結果、いずれの結晶質Fe基合金薄帯も、磁歪定数は、0~+5×10-6の範囲内であった。
 従って、熱処理後の各試料(即ち、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末)も、同様の磁歪定数を有すると推察される。
<磁心の作製>
 表2中の試料No.21(合金組成Eを有する結晶質Fe基合金アトマイズ粉末)100質量部(25.00g)に対し、バインダーとしての粉末状のシリコーン樹脂5質量部(1.25g)を加えて混合した。得られた混合粉を成形金型内に充填し、油圧プレス成形機にて400MPaの加圧を行うことにより、混練物を成形した。得られた成形体を200℃で1時間熱処理した。
 以上により、外径13.5mm×内径7.7mm×高さ2.0mmの円環状の磁心を得た。
-磁心損失-
 上記環状体の磁心を被測定物とし、この被測定物に対し、一次側巻線と二次側巻線とをそれぞれ18ターン巻回した。この状態で、岩通計測株式会社製B-HアナライザSY-8218により、最大磁束密度30mT、周波数2MHzの条件で、上記環状体の磁心の磁心損失(kW/m)を室温で測定した。
 その結果、磁心損失(kW/m)は、2400kW/mであった。
-占積率(相体密度;%)-
 円環状の磁心の重量及び体積から算出した磁心の密度Aと、ガス置換法によって求めた結晶質Fe基合金アトマイズ粉末とシリコーン樹脂との混合粉の密度Bと、結晶質Fe基合金アトマイズ粉末の密度Cと、シリコーン樹脂の密度Dと、混合粉中の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末の重量Eと、混合粉中のシリコーン樹脂の重量Fと、から、次式にて占積率Pを算出した。
P=A/B ×V ×100(%)
A:磁心の密度(×10kg/m)
B:混合粉の密度(×10kg/m)
C:結晶質Fe基合金アトマイズ粉末の密度(×10kg/m
D:シリコーン樹脂の密度(×10kg/m)
E:混合粉中の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末の重量(kg)
F:混合粉中のシリコーン樹脂の重量(kg)
V:混合粉全体に対する結晶質Fe基合金アトマイズ粉末の体積比
 ただし、V=(E/C)/[(E/C)+(F/D)]
 その結果、上記円環状の磁心における占積率(相体密度;%)は、68%であった。
 2017年8月7日に出願された日本国特許出願2017-152561号の開示、及び、2017年9月1日に出願された日本国特許出願2017-168311号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。
 本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書に参照により取り込まれる。

Claims (12)

  1.  結晶質Fe基合金アトマイズ粉末の製造に用いられ、
     下記組成式(1)で表される合金組成を有するFe基合金。
     Fe100-a-b-c-d-eCuSi(Mo1-αNbαCr … 組成式(1)
    〔組成式(1)中、a、b、c、d、e、及びαは、0.1≦a≦1.5、13.0≦b≦15.0、8.0<c<12.0、0.5≦d<4.0、0≦e≦2.0、10.0<c+d<13.5、0≦α≦0.9、及び、71.0≦100-a―b-c-d-e≦74.0を満足する。〕
  2.  前記組成式(1)中、dが、0.5≦d≦3.5を満足する請求項1に記載のFe基合金。
  3.  前記組成式(1)中、eが、0.5<e≦2.0を満足する請求項1又は請求項2に記載のFe基合金。
  4.  前記組成式(1)中、αが、0<α≦0.9を満足する請求項1~請求項3のいずれか1項に記載のFe基合金。
  5.  前記組成式(1)中、cが、10.0≦c<12.0を満足する請求項1~請求項4のいずれか1項に記載のFe基合金。
  6.  下記組成式(1)で表される合金組成を有し、
     平均粒径40nm以下のナノ結晶粒を含む合金組織を有する結晶質Fe基合金アトマイズ粉末。
     Fe100-a-b-c-d-eCuSi(Mo1-αNbαCr … 組成式(1)
    〔組成式(1)中、a、b、c、d、e、及びαは、0.1≦a≦1.5、13.0≦b≦15.0、8.0<c<12.0、0.5≦d<4.0、0≦e≦2.0、10.0<c+d<13.5、0≦α≦0.9、及び、71.0≦100-a―b-c-d-e≦74.0を満足する。〕
  7.  印加磁界40kA/mにおける保磁力が190A/m以下である請求項6に記載の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末。
  8.  前記組成式(1)中、dが、0.5≦d≦3.5を満足する請求項6又は請求項7に記載の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末。
  9.  前記組成式(1)中、eが、0.5<e≦2.0を満足する請求項6~請求項8のいずれか1項に記載の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末。
  10.  前記組成式(1)中、αが、0<α≦0.9を満足する請求項6~請求項9のいずれか1項に記載の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末。
  11.  前記組成式(1)中、cが、10.0≦c<12.0を満足する請求項6~請求項10のいずれか1項に記載の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末。
  12.  請求項6~請求項11のいずれか1項に記載の結晶質Fe基合金アトマイズ粉末と、
     前記結晶質Fe基合金アトマイズ粉末を結着させるバインダーと、
    を含み、
     前記バインダーが、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミドイミド、ポリイミド、及び水ガラスからなる群から選択される少なくとも1種である磁心。
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