JP2018178168A - Fe系非晶質合金及びFe系非晶質合金薄帯 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】Bを10.0%以上14.0%以下、Siを6.0%超8.0%以下、Cを1.0%超4.0%以下、残部がFe及び不可避的不純物からなることを特徴とするFe系非晶質合金。
【選択図】なし
Description
一方、特許文献3では、Fe、Coからの少なくとも1種で70〜90%、残部がB、C、Pからの少なくとも1種および不可避的不純物からなり、さらに、Fe、Coの含有量を、Niでその3/4まで、V、Cr、Mn、Cu、Mo、Nb、Ta、Wでその1/4まで代替でき、又、B、C、Pの含有量を、Siでその3/5まで、Alでその1/3まで代替できる合金成分が提案されている。
(1)本発明は、原子%で、Bを10.0%以上14.0%以下、Siを6.0%超8.0%以下、Cを1.0%超4.0%以下、残部がFe及び不可避的不純物からなることを特徴とするFe系非晶質合金に関する。
(2)本発明は、原子%で、Bを10.0%以上14.0%以下、Siを6.0%超8.0%以下、Cを1.0%超4.0%以下、かつ、前記B、Si、Cの合計含有量が17.0%超19.0%以下、もしくは、23.0%以上25.0%以下で、残部がFe及び不可避的不純物からなることを特徴とするFe系非晶質合金に関する。
(3)本発明は、Ni、Cr、Coのうち少なくとも1種以上で、(1)または(2)に記載のFe系非晶質合金のFeを10.0原子%以下の範囲で、代替することを特徴とするFe系非晶質合金に関する。
(4)本発明は、磁束密度1.3T、周波数50Hzにおける鉄損(鉄損W13/50)が0.085W/kg以下であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれか一項に記載のFe系非晶質合金に関する。
(5)本発明は、(1)〜(4)のいずれか一項に記載のFe系非晶質合金からなることを特徴とするFe系非晶質合金薄帯に関する。
本実施形態のFe系非晶質合金の特徴は、Fe、B、Si、C合金において、これら構成元素の含有量を最適化することで鉄損が極めて低くなる成分範囲を見出し、鉄損(鉄損W13/50)が安定して0.085W/kg以下となることを実現したことにある。また、本実施形態のFe系非晶質合金は、ベースであるFeの一部をNi、Cr、Coで代替することで、更なる軟磁気特性の改善を実現したことにある。なお、ここでいう鉄損W13/50とは、単板での鉄損測定において磁束密度1.3T、周波数50Hzにおける鉄損である。
よって、本発明では以下のように、B、Si、Cの含有量を限定する。つまり、原子%で、Bが10.0%以上14.0%以下、Siが6.0%超8.0%以下、Cが1.0%超4.0%以下と限定する。
上述の方法により、軟磁気特性に優れたFe系非晶質合金粉末を得ることができる。
(実施例1)
以下の表1に示す各種成分の合金をアルゴン雰囲気中で溶解し、単ロール装置で鋳造して薄帯を作製した。鋳造雰囲気は大気中であった。そして、得られた薄帯について軟磁気特性を調査した。なお、用いた単ロール装置は直径300mmの銅合金製冷却ロール、試料溶解用の高周波電源、先端にスロットノズルが付いている石英ルツボ等から構成される。
一方、飽和磁束密度は、VSM装置(振動試料型磁力計)を用いて測定した。VSM装置用の試料は、上記6箇所からの薄帯サンプルについていずれも幅中央部から採取した薄片とした。
試料No.21はB含有量が望ましい範囲の下限10.0原子%を下回った例で、No.27はB含有量が望ましい範囲の下限10.0原子%を下回り、Si含有量が望ましい範囲の下限6.0原子%以下となった例である。
一方、試料No.25はC含有量が下限の1.0原子%以下となり鉄損が増加した例、試料No.26はC含有量が上限の4.0原子%を上回り鉄損が増加した例である。
さらに、試料No.28はB含有量が上限の14.0原子%を上回り、かつ、C含有量が上限の4.0原子%を上回り鉄損が増加した例、試料No.29はSi含有量が下限の6.0原子%以下となり、かつ、C含有量が上限4.0原子%を上回り鉄損が増加した例である。
表1のNo.6に示す合金について、Feの一部をNi、Cr、Coの少なくとも1種以上で代替した各種成分の合金を用いて、実施例1と同様の装置、条件により薄帯を作製した。なお、用いた合金の具体的な成分については、Ni、Cr、Coについてのみを表2に示した。結果として、得られた薄帯の板厚、板幅、および長さはそれぞれ、約25μm、20mm、およそ50mであった。得られた薄帯の飽和磁束密度及び鉄損について評価した。これらの特性評価に用いた試料の採取方法及び測定条件は、実施例1と同じであった。その測定結果を表2に示す。なお、表2での表示要領は、表1の場合と同様である。
表1のNo.17に示す合金について、Feの一部をNi、Cr、Coの少なくとも1種以上で代替した各種成分の合金を用いて、実施例1と同様の装置、条件により薄帯を製作した。なお、用いた合金の具体的な成分については、Ni、Cr、Coについてのみを表3に示した。結果として、得られた薄帯の板厚、板幅、長さはそれぞれ、約25μm、20mm、およそ50mであった。得られた薄帯の飽和磁束密度及び鉄損について評価した。これらの特性評価に用いた試料の採取方法及び測定条件は、実施例1と同じであった。その測定結果を、表3に示す。なお、表3での表示要領は、表1の場合と同様である。
Claims (5)
- 原子%で、Bを10.0%以上14.0%以下、Siを6.0%超8.0%以下、Cを1.0%超4.0%以下、残部がFe及び不可避的不純物からなることを特徴とするFe系非晶質合金。
- 原子%で、Bを10.0%以上14.0%以下、Siを6.0%超8.0%以下、Cを1.0%超4.0%以下、かつ、前記B、Si、Cの合計含有量が17.0%超19.0%以下、もしくは、23.0%以上25.0%以下で、残部がFe及び不可避的不純物からなることを特徴とするFe系非晶質合金。
- Ni、Cr、Coのうち少なくとも1種以上で、請求項1または請求項2に記載のFe系非晶質合金のFeを10.0原子%以下の範囲で、代替することを特徴とするFe系非晶質合金。
- 磁束密度1.3T、周波数50Hzにおける鉄損(鉄損W13/50)が0.085W/kg以下であることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のFe系非晶質合金。
- 請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載のFe系非晶質合金からなることを特徴とするFe系非晶質合金薄帯。
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