JP3233289B2 - Ultra-microcrystalline alloy ribbon and powder and magnetic core using the same - Google Patents
Ultra-microcrystalline alloy ribbon and powder and magnetic core using the sameInfo
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- Y02P10/25—Process efficiency
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、優れた磁気特性を有
し、磁気特性の安定性に優れ、硬度が高く組織の大半が
超微細な結晶粒からなる磁心部品等に好適な超微結晶合
金薄帯及び粉末並びにこれを用いた磁心に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrafine crystal having excellent magnetic properties, excellent stability of magnetic properties, high hardness, and suitable for a magnetic core part or the like in which most of the structure is composed of ultrafine crystal grains. The present invention relates to an alloy ribbon, a powder, and a magnetic core using the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、磁性部品に用いられる磁心材料と
しては、極薄珪素鋼、Ｆｅ基およびＣｏ基のアモルファ
ス合金薄帯やフェライト等からなる磁心が主に用いられ
ている。フェライト磁心は高周波における磁心損失が低
いため特に100kHz以上の高周波領域で使用されている。
しかし、飽和磁束密度が低く、磁気スイッチ等動作磁束
密度を大きくしなければならない用途の場合は磁心が大
型化する問題がある。一方珪素鋼磁心は飽和磁束密度は
高いが高周波の磁気特性が悪い問題がある。近年、アモ
ルファス合金や特開平1-110707号に記載されているFe基
微結晶材料が開発され、高周波磁気特性に優れるため高
周波トランス、チョークコイル、磁気スイッチ等各種磁
性部品に使用されている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a magnetic core material used for a magnetic component, a magnetic core made of ultra-thin silicon steel, an Fe-based or Co-based amorphous alloy ribbon, ferrite, or the like has been mainly used. Ferrite cores are used especially in the high-frequency range of 100 kHz or more because of their low core loss at high frequencies.
However, in applications where the saturation magnetic flux density is low and the operating magnetic flux density, such as a magnetic switch, must be increased, there is a problem that the magnetic core becomes large. On the other hand, the silicon steel core has a problem that the saturation magnetic flux density is high but the magnetic characteristics at high frequencies are poor. In recent years, amorphous alloys and Fe-based microcrystalline materials described in JP-A-1-110707 have been developed and used for various magnetic components such as high-frequency transformers, choke coils, and magnetic switches because of their excellent high-frequency magnetic properties.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】最近になり、飽和磁束
密度が高く比較的高周波特性に優れたFe基アモルファス
合金がこれらの用途に使用されている。しかし、Fe基ア
モルファス合金は磁歪が著しく大きく、軟磁気特性が特
に高周波領域においては珪素鋼よりは優れているが十分
ではない。Recently, Fe-based amorphous alloys having a high saturation magnetic flux density and relatively excellent high-frequency characteristics have been used for these applications. However, Fe-based amorphous alloys have remarkably large magnetostriction and soft magnetic properties are better than silicon steel, especially in the high frequency range, but are not sufficient.
【０００４】Co基アモルファス合金は軟磁気特性に優れ
磁歪が小さいため特性面では適するが、特に使用温度が
高くなると透磁率、磁心損失等の経時変化が大きく実用
的に使用するには問題がある。[0004] Co-based amorphous alloys are excellent in soft magnetic properties and have small magnetostriction, so they are suitable in terms of characteristics. .
【０００５】特開平1-110707号にはFe基の微結晶合金が
優れた高周波特性を示すことが記載されている。しか
し、これらの合金は、100kHzを越えるような周波数領域
では周波数特性が十分でなく一層の特性改善が望まれて
いる。Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-110707 discloses that an Fe-based microcrystalline alloy exhibits excellent high-frequency characteristics. However, these alloys have insufficient frequency characteristics in a frequency region exceeding 100 kHz, and further improvement in characteristics is desired.
【０００６】また、最近になって,高飽和磁束密度で高
透磁率を示すFe-M-C(M=Ti,Zr,Hf)膜が信学技報MR89-12,
p9等に報告されている。しかし、これはスパッタ等によ
り作製された薄膜であるため形状的に制約があり、また
基板上に形成されるものであるためにトランスやチョー
クコイル等の用途には不適である。[0006] Recently, Fe-MC (M = Ti, Zr, Hf) films exhibiting high saturation magnetic flux density and high magnetic permeability have been developed in IEICE Technical Report MR89-12,
It is reported in p9 etc. However, since this is a thin film produced by sputtering or the like, it is limited in shape, and since it is formed on a substrate, it is not suitable for applications such as transformers and choke coils.
【０００７】そこで本発明は、優れた軟磁気特性を有
し、トランスやチョークコイル等の用途に適する合金薄
帯、粉末の提供を課題とする。Accordingly, an object of the present invention is to provide alloy ribbons and powders having excellent soft magnetic properties and suitable for applications such as transformers and choke coils.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者等は、液体急冷法により作製した、組
成式:L,M,C を基本成分とする合金であって(LはFe,Co,N
iから選ばれる少なくとも1種の元素、M:Ti,Zr,Hf,V,Nb,
Mo,Ta,Cr,W,Mnから選ばれる少なくとも1種の元素)、か
つ組織の少なくとも50%が粒径500オングストローム以下
の結晶粒からなり、かつ前記結晶粒の一部にC化合物を
含む合金薄帯及び粉末が優れた軟磁気特性を示し、トラ
ンスやチョークコイル等の磁心材として最適であること
を新規に見いだし、本発明に想到した。Means for Solving the Problems In view of the above problems, as a result of intensive studies, the present inventors have found that an alloy having a composition formula of L, M, C as a basic component, manufactured by a liquid quenching method, Is Fe, Co, N
at least one element selected from i, M: Ti, Zr, Hf, V, Nb,
Mo, Ta, Cr, W, at least one element selected from Mn), and at least 50% of the structure is composed of crystal grains having a particle size of 500 angstrom or less, and an alloy containing a C compound in a part of the crystal grains It has been newly found that ribbons and powders exhibit excellent soft magnetic properties and are optimal as core materials for transformers, choke coils, and the like, and have arrived at the present invention.
【０００９】すなわち、本発明は、 組成式: L100-x-yMxCy(原子%)で表され、ここでLはFe,Co,Niから
選ばれる少なくとも1種の元素、MはTi,Zr,Hf,V,Nb,Mo,T
a,Cr,W,Mnから選ばれる少なくとも1種の元素であり、2
≦x≦20,5≦y≦25,7≦x+y≦35の関係の組成を有する合
金であって、かつ組織の少なくとも50%が粒径500オング
ストローム以下の結晶粒からなり、かつ前記結晶粒の一
部にC化合物を含むことを特徴とする超微結晶合金薄帯
または粉末である。That is, the present invention is represented by a composition formula: L 100-xy M x C y (atomic%), wherein L is at least one element selected from Fe, Co, and Ni, and M is Ti, Zr, Hf, V, Nb, Mo, T
a, Cr, W, at least one element selected from Mn, 2
≦ x ≦ 20, 5 ≦ y ≦ 25, 7 ≦ x + y ≦ 35, and at least 50% of the structure is composed of crystal grains having a particle size of 500 Å or less, and Ultrafine crystalline alloy ribbon or powder characterized in that a part of grains contains a C compound.
【００１０】本発明において、LはFe、Co、Niから選ば
れた少なくとも1種の元素であり、強磁性元素である。In the present invention, L is at least one element selected from Fe, Co, and Ni, and is a ferromagnetic element.
【００１１】Cは必須の元素であり、結晶粒の微細化に
効果がある。Mは必須の元素でありTi,Zr,Hf,V,Nb,Mo,T
a,Cr,W,Mnから選ばれる少なくとも1種の元素である。M
はCとの複合添加により、結晶粒を微細化する効果を有
する。C is an essential element and has an effect on making crystal grains fine. M is an essential element and Ti, Zr, Hf, V, Nb, Mo, T
It is at least one element selected from a, Cr, W, and Mn. M
Has an effect of making crystal grains fine by addition of C in combination.
【００１２】M量x,C量y及びMとCの総和x+yをそれぞれ2
≦x≦20,5≦y≦25,7≦x+y≦35に限定したのは下限をは
ずれると軟磁気特性が劣化し、上限をはずれると飽和磁
束密度の低下や軟磁気特性の劣化が起こるためである。
特に好ましい範囲は、5≦x≦15,5≦y≦20,10≦x+y≦30
である。この範囲で特に優れた軟磁性が得られる。The M amount x, the C amount y, and the sum x + y of M and C are each 2
≤ x ≤ 20, 5 ≤ y ≤ 25, 7 ≤ x + y ≤ 35 The soft magnetic properties degrade if the lower limit is deviated, and the saturation magnetic flux density decreases and the soft magnetic properties degrade if the upper limit is deviated. To happen.
A particularly preferred range is 5 ≦ x ≦ 15, 5 ≦ y ≦ 20, 10 ≦ x + y ≦ 30
It is. In this range, particularly excellent soft magnetism can be obtained.
【００１３】C化合物とはM2CやMC等をいうが、組成系、
すなわちMから選択される元素によって具体的には異な
る。The C compound refers to M 2 C, MC, etc.
That is, it differs specifically depending on the element selected from M.
【００１４】また、組成式: L100-x-y-zMxCyXz(原子%)で表され、ここでLはFe,Co,Ni
から選ばれる少なくとも1種の元素、MはTi,Zr,Hf,V,Nb,
Mo,Ta,Cr,W,Mnから選ばれる少なくとも1種の元素、XはG
e,Ga,Al,Nからなる群から選ばれた少なくとも一種の元
素であり、2≦x≦20,5≦y≦25,0＜z≦20,7＜x+y+z≦35
の関係の組成を有する合金であって、かつ組織の少なく
とも50%が粒径500オングストローム以下の結晶粒からな
り、かつ前記結晶粒の一部にC化合物を含むことを特徴
とする超微結晶合金薄帯または粉末も優れた軟磁気特性
を示す。Xは磁歪を調整したり、軟磁気特性改善に効果
がある。X量Zは20at%以下である必要がある。この理由
は、Zが20at%を越えると飽和磁束密度の著しい低下を招
くためである。Further, the composition formula: L 100-xy - z M x C y X is represented by z (atomic%), where L is Fe, Co, Ni
At least one element selected from M, M is Ti, Zr, Hf, V, Nb,
X is G, at least one element selected from Mo, Ta, Cr, W, Mn
e , Ga, Al, at least one element selected from the group consisting of N, 2 ≦ x ≦ 20, 5 ≦ y ≦ 25, 0 <z ≦ 20, 7 <x + y + z ≦ 35
An alloy having the following composition, and wherein at least 50% of the structure is composed of crystal grains having a particle size of 500 Å or less, and wherein a part of the crystal grains contains a C compound. Ribbons or powders also exhibit excellent soft magnetic properties. X is effective in adjusting magnetostriction and improving soft magnetic properties. X amount Z needs to be 20at% or less. The reason for this is that if Z exceeds 20 at%, the saturation magnetic flux density is significantly reduced.
【００１５】M、C、Xの総和x+y+zは7at%より大きく35at
%以下である必要がある。この理由はこの下限をはずれ
ると軟磁気特性の劣下が起こり、上限をはずれると飽和
磁束密度の著しい低下が起こるためである。The sum x + y + z of M, C and X is greater than 7 at% and 35 at
Must be less than%. The reason for this is that if the lower limit is deviated, the soft magnetic properties deteriorate, and if the upper limit is deviated, the saturation magnetic flux density is significantly reduced.
【００１６】C化合物は上記と同様M2CやMC等をいい、組
成系により異なる。 また、組成式: L100-x-y-aMxCyNa(原子%)で表され、ここでLはFe,Co,Ni
から選ばれる少なくとも1種の元素、MはTi,Zr,Hf,V,Nb,
Mo,Ta,Cr,W,Mnから選ばれる少なくとも1種の元素、Nは
白金族元素,Sn,Be,Mg,Ca,Sr,Baからなる群から選ばれた
少なくとも一種の元素であり、2≦x≦20,5≦y≦25,0＜a
≦10,7＜5x+y+a≦35の関係の組成を有する合金であっ
て、かつ組織の少なくとも50%が粒径500オングストロー
ム以下の結晶粒からなり、かつ前記結晶粒の一部にC化
合物を含むことを特徴とする超微結晶合金薄帯または粉
末も優れた軟磁気特性を示す。The C compound refers to M 2 C, MC or the like as described above, and varies depending on the composition system. Further, the composition formula: is represented by L 100-xya M x C y N a ( atomic%), where L is Fe, Co, Ni
At least one element selected from M, M is Ti, Zr, Hf, V, Nb,
N is at least one element selected from Mo, Ta, Cr, W, and Mn.
Platinum group elements, Sn, Be, Mg, Ca , Sr, and at least one element selected from the group consisting of Ba, 2 ≦ x ≦ 20,5 ≦ y ≦ 25,0 <a
≦ 10,7 <5x + y + a ≦ 35, wherein at least 50% of the structure is composed of grains having a grain size of 500 Å or less, and a part of the grains has C Ultrafine crystalline alloy ribbons or powders containing compounds also exhibit excellent soft magnetic properties.
【００１７】Nは磁気特性を改善したり、耐蝕性を改善
したりする効果を有する。 N has the effect of improving magnetic properties and improving corrosion resistance .
【００１８】 N量aは10at%以下である必要がある。この
理由はこの範囲をはずれると著しい飽和磁束密度の低下
を招くためである。[0018] N amount a needs to be 10 at% or less. this
The reason is that if it is out of this range, the saturation magnetic flux density will decrease significantly.
To invite.
【００１９】M、C、Nの総量x+y+aは7at%を超え、35at%
以下である必要がある。下限をはずれると軟磁気特性の
劣下を招き、上限をはずれると飽和磁束密度の著しい低
下を招くためである。The total amount x + y + a of M, C and N exceeds 7 at%, and is 35 at%
Must be: If the lower limit is deviated, the soft magnetic properties are degraded, and if the upper limit is deviated, the saturation magnetic flux density is remarkably reduced.
【００２０】C化合物については上記と同様でM2CやMC等
をいい、組成系により異なる。 また、組成式: L100-x-y-z-aMxCyXzNa(原子%)で表され、ここでLはFe,C
o,Niから選ばれる少なくとも1種の元素、MはTi,Zr,Hf,
V,Nb,Mo,Ta,Cr,W,Mnから選ばれる少なくとも1種の元
素、XはGe,Ga,Al,N,Siからなる群から選ばれた少なくと
も一種の元素、Nは白金族元素,Sn,Be,Mg,Ca,Sr,Baから
なる群から選ばれた少なくとも一種の元素であり、2≦x
≦20,5≦y≦25,0＜z≦20,0＜a≦10,7＜x+y+z+a≦35の関
係の組成を有する合金であって、かつ組織の少なくとも
50%が粒径500オングストローム以下の結晶粒からなり、
かつ前記結晶粒の一部にC化合物を含むことを特徴とす
る超微結晶合金薄帯及び粉末も優れた軟磁気特性を示
す。The C compound is the same as above, and refers to M2C, MC, etc., and varies depending on the composition system. Further, a composition formula: L 100-xy - za M x C y X z N a (atomic%), where L is Fe, C
o, at least one element selected from Ni, M is Ti, Zr, Hf,
V, Nb, Mo, Ta, Cr, W, at least one element, X is Ge, G a, Al, N , at least one element selected from the group consisting of Si selected from Mn, N is platinum Group element, Sn, Be, Mg, Ca, Sr, at least one element selected from the group consisting of Ba, 2 ≦ x
≦ 20,5 ≦ y ≦ 25,0 <z ≦ 20,0 <a ≦ 10,7 <x + y + z + a ≦ 35 An alloy having a composition, and at least the structure
50% consists of crystal grains with a particle size of 500 angstrom or less,
Ultrafine crystalline alloy ribbons and powders characterized in that part of the crystal grains contain a C compound also exhibit excellent soft magnetic properties.
【００２１】Xは磁歪を調整したり、軟磁気特性改善に
効果がある。X量Zは20at%以下である必要がある。この
理由は、Zが20at%を越えると飽和磁束密度の著しい低下
を招くためである。X is effective in adjusting magnetostriction and improving soft magnetic characteristics. X amount Z needs to be 20at% or less. The reason for this is that if Z exceeds 20 at%, the saturation magnetic flux density is significantly reduced.
【００２２】Nは磁気特性を改善したり、耐蝕性を改善
したりする効果を有する。N量aは10at%以下である必要
がある。この理由はこの範囲をはずれると著しい飽和磁
束密度の低下を招くためである。N has the effect of improving magnetic properties and improving corrosion resistance . N content a needs to be 10 at% or less. The reason for this is that any deviation from this range will cause a significant decrease in the saturation magnetic flux density.
【００２３】M、C、X、Nの総量x+y+z+aは7at%を超え、3
5at%以下である必要がある。下限をはずれると軟磁気特
性の劣下を招き、上限をはずれると飽和磁束密度の著し
い低下を招くためである。The total amount x + y + z + a of M, C, X and N exceeds 7 at%, and 3
Must be 5at% or less. If the lower limit is deviated, the soft magnetic properties are degraded, and if the upper limit is deviated, the saturation magnetic flux density is remarkably reduced.
【００２４】C化合物は上記と同様M2CやMC等をいい、組
成系により異なる。本発明においてMとCは熱処理により
超微細で均一に分散した前記C化合物を形成し、結晶粒
の成長を抑える効果を有する。このため、主相の結晶粒
の結晶磁気異方性を見かけ上相殺し優れた軟磁気特性が
得られると考えられる。The C compound refers to M 2 C, MC or the like as described above, and varies depending on the composition system. In the present invention, M and C form the ultrafine and uniformly dispersed C compound by heat treatment, and have an effect of suppressing the growth of crystal grains. For this reason, it is considered that the crystal magnetic anisotropy of the crystal grains of the main phase is apparently canceled out and excellent soft magnetic characteristics can be obtained.
【００２５】本発明合金薄帯、粉末は通常は一旦、単ロ
−ル法、双ロ−ル法、アトマイズ法等の液体急冷法によ
り非晶質合金薄帯、粉末を製造した後、これを真空中あ
るいは不活性ガス雰囲気中で熱処理により結晶化し製造
される。しかし、液体急冷の際の冷却速度をコントロー
ルすることにより直接微細結晶組織の合金薄帯や粉末を
得ることも可能である。The alloy ribbons and powders of the present invention are usually produced by once producing amorphous alloy ribbons and powders by a liquid quenching method such as a single roll method, a twin roll method, and an atomizing method. It is crystallized and produced by heat treatment in a vacuum or in an inert gas atmosphere. However, it is also possible to directly obtain alloy ribbons and powders having a fine crystal structure by controlling the cooling rate during liquid quenching.
【００２６】本発明合金薄帯及び粉末は、ビッカース硬
度で1100Hv以上を達成できる。また、熱処理条件により
一部非晶質相が残存している場合があるが、100%結晶の
場合も十分優れた軟磁気特性を示す。The alloy ribbon and powder of the present invention are made of Vickers hard
Can achieve more than 1100Hv per degree. In some cases, the amorphous phase may remain partially depending on the heat treatment conditions. However, even in the case of a 100% crystal, sufficiently excellent soft magnetic characteristics are exhibited.
【００２７】本発明合金薄帯及び粉末は500オングスト
ローム以下の著しく微細な結晶粒組織を有しており、特
に優れた軟磁性は粒径が200オングストローム以下の場
合に得られる。The alloy ribbons and powders of the present invention have a remarkably fine grain structure of 500 angstrom or less, and particularly excellent soft magnetism is obtained when the grain size is 200 angstrom or less.
【００２８】また、本発明合金薄帯、粉末は磁場中で熱
処理し製造することも可能である。一定方向に磁場を印
加した場合は、一軸の誘導磁気異方性を生じさせること
ができる。また、回転磁場中熱処理を行うことにより更
に軟磁気特性を改善することができる。結晶化熱処理後
に磁場中熱処理することも可能である。Further, the alloy ribbon and powder of the present invention can be produced by heat treatment in a magnetic field. When a magnetic field is applied in a certain direction, uniaxial induced magnetic anisotropy can be generated. Further, the soft magnetic properties can be further improved by performing the heat treatment in a rotating magnetic field. It is also possible to perform a heat treatment in a magnetic field after the crystallization heat treatment.
【００２９】本発明磁心は前記合金薄帯を積層あるい
は、トロイダル状に巻回した構造、あるいは粉末を圧縮
成形した構造である。The magnetic core of the present invention has a structure in which the alloy ribbons are laminated or wound in a toroidal shape, or a structure in which powder is compression-molded.
【００３０】 合金薄帯を用いる場合は、通常非晶質の状
態で積層あるいは巻回した後熱処理により結晶化する。
この際必要に応じて薄帯表面に絶縁層を設けて層間絶縁
を行う。絶縁層としてはMgO、Al2O3、SiO2等の酸化物
や、BN、Si3N4等の窒化物等の膜を形成したり粉末を表
面に塗布し形成する。[0030] When an alloy ribbon is used, it is usually in an amorphous state.
After lamination or winding in a state, it is crystallized by heat treatment.
At this time, an insulation layer is provided on the surface of the
I do. MgO, Al as insulating layerTwoOThree, SiOTwoOxides such as
And BN and SiThreeNFourTo form a film of nitride, etc.
Apply and form on the surface.
【００３１】 粉末を用いる場合は、通常超急冷法により
作製した非晶質粉末を水ガラス等のバインダーと混ぜプ
レスにより圧縮成形し、更に熱処理を行い結晶化した圧
粉磁心や、ホットプレスによりバルク化した後熱処理し
磁心を製造する。また、必要に応じて圧縮成形の際加熱
し、結晶化させても良い。また、微結晶状態の薄帯や粉
末を用いて磁心を製造することも可能である。[0031] When using powder, usually use the rapid quenching method
Mix the prepared amorphous powder with a binder such as water glass.
Compression molding, heat treatment and crystallization pressure
Heat treatment after bulking by powder core or hot press
Manufacture magnetic cores. Also, if necessary, heat during compression molding.
Then, it may be crystallized. In addition, microcrystalline ribbons and powders
It is also possible to manufacture a magnetic core using powder.
【００３２】[0032]
【実施例】以下本発明を実施例に従って説明するが、本
発明はこれらに限定されるものではない。EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
【００３３】実施例1 原子%でMo8%,C16%残部Feからなる組成の幅5mm、厚さ14
μmの合金薄帯を単ロール法により作製した。得られた
薄帯のX線回折を行ったところ、非晶質合金に特有なハ
ローパターンを示した。Example 1 A composition consisting of 8% Mo in atomic% and 16% C in the balance of Fe and a width of 5 mm and a thickness of 14%
μm alloy ribbons were prepared by the single roll method. X-ray diffraction of the obtained ribbon showed a halo pattern peculiar to the amorphous alloy.
【００３４】次にこの薄帯を外径19mm内径15mmのトロイ
ダル状に巻回し、100kHz、0.2Tにおける磁心損失を測定
した。340kW/m3の値が得られた。Next, this ribbon was wound in a toroidal shape having an outer diameter of 19 mm and an inner diameter of 15 mm, and the core loss at 100 kHz and 0.2 T was measured. A value of 340 kW / m 3 was obtained.
【００３５】次に、この非晶質合金薄帯を窒素ガス雰囲
気中において、650゜Cで1時間保持後室温まで冷却し、X
線回折を行った。bcc相の結晶ピークとMo-C系の化合物
相が認められた。透過電子顕微鏡による組織観察の結
果、組織のほとんどが粒径100オングストローム以下の
超微細な結晶粒からなることが確認された。Next, the amorphous alloy ribbon was kept at 650 ° C. for 1 hour in a nitrogen gas atmosphere, and then cooled to room temperature.
Line diffraction was performed. A bcc phase crystal peak and a Mo-C compound phase were observed. As a result of observation of the structure with a transmission electron microscope, it was confirmed that most of the structure was composed of ultrafine crystal grains having a particle size of 100 Å or less.
【００３６】実施例2 表１に示す組成の非晶質合金薄帯を実施例1と同様な方
法で作製し、外径19mm、内径15mmに巻回しトロイダル磁
心を作製した。次にこの磁心を熱処理し合金を結晶化さ
せた。100kHz、0.2Tにおける磁心損失Pcを測定した。得
られた結果を表１に示す。なお熱処理後の合金はどれも
粒径500オングストローム以下の微細な結晶粒組織であ
った。本発明の合金磁心は磁心損失が低く優れているこ
とが分かる。Example 2 An amorphous alloy ribbon having the composition shown in Table 1 was produced in the same manner as in Example 1, and wound around an outer diameter of 19 mm and an inner diameter of 15 mm to produce a toroidal magnetic core. Next, the magnetic core was heat-treated to crystallize the alloy. The core loss Pc at 100 kHz and 0.2 T was measured. Table 1 shows the obtained results. All of the alloys after the heat treatment had a fine grain structure with a grain size of 500 Å or less. It can be seen that the alloy core of the present invention is excellent in low core loss.
【００３７】[0037]
【表１】 実施例3 表２に示す組成の非晶質合金粉末をガスアトマイズ法に
より作製した。次にこの合金粉末を温間プレスにより55
0゜C〜700゜Cで結晶化させながら圧縮成形し外径25mm、
内径20mm、高さ5mmの圧粉磁心を作製した。[Table 1] Example 3 An amorphous alloy powder having a composition shown in Table 2 was produced by a gas atomizing method. Next, the alloy powder was 55
Compression molding while crystallization at 0 ゜ C ~ 700 ゜ C, outer diameter 25 mm,
A dust core having an inner diameter of 20 mm and a height of 5 mm was produced.
【００３８】その後熱処理を550゜Cで行った。熱処理後
の合金はX線回折及び透過電子顕微鏡による組織観察の
結果粒径500オングストローム以下の結晶粒からなり一
部にC化合物を含んでいることが確認された。Thereafter, heat treatment was performed at 550 ° C. X-ray diffraction and transmission electron microscopy of the structure of the alloy after heat treatment confirmed that the alloy consisted of crystal grains having a particle size of 500 Å or less and partially contained a C compound.
【００３９】次にこの磁心の10MHzにおける透磁率μを
測定した。本発明の合金圧粉磁心のμは100以上を示し
優れた高周波特性を示す。Next, the magnetic permeability μ of this magnetic core at 10 MHz was measured. The μ of the alloy dust core of the present invention is 100 or more, indicating excellent high frequency characteristics.
【００４０】[0040]
【表２】 実施例4 表３に示す組成の幅5mm厚さ16μmの合金薄帯を単ロール
法により作製した。次にこの磁心を熱処理し合金を結晶
化させ、ビッカース硬度を測定した。得られた結果を表
３に示す。[Table 2] Example 4 An alloy ribbon having a composition shown in Table 3 and a width of 5 mm and a thickness of 16 μm was produced by a single roll method. Next, this magnetic core was heat-treated to crystallize the alloy, and Vickers hardness was measured. Table 3 shows the obtained results.
【００４１】本発明合金薄帯の硬度は非常に高く優れた
特性を示す。このため、耐摩耗性等も優れており、磁気
ヘッド磁心材料等にも適する。The hardness of the alloy ribbon of the present invention is very high and shows excellent characteristics. For this reason, it has excellent abrasion resistance and the like, and is suitable for a magnetic core material and the like.
【表３】 [Table 3]
【００４２】[0042]
【発明の効果】本発明によれば、低磁心損失、高透磁率
で、かつ高硬度の超微細結晶合金およびその製造方法を
提供できるためその効果は著しいものがある。According to the present invention, an ultrafine crystal alloy having a low core loss, a high magnetic permeability and a high hardness and a method for producing the same can be provided, and the effect is remarkable.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｃ 19/03 Ｃ２２Ｃ 19/03 Ｄ 19/07 19/07 Ｃ 38/38 38/38 45/00 45/00 Ｈ０１Ｆ 1/153 Ｈ０１Ｆ 1/14 Ｃ (56)参考文献 特開 平３−136216（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−112104（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−20444（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−158442（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−215650（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−12508（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−136139（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−139805（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−253545（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−267352（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−268306（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−99253（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22C 38/00 303 B22F 1/00 C21D 6/00 C22C 1/10 C22C 19/00 C22C 19/03 C22C 19/07 C22C 38/38 C22C 45/00 H01F 1/153 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI C22C 19/03 C22C 19/03 D 19/07 19/07 C 38/38 38/38 45/00 45/00 H01F 1/153 H01F 1/14 C (56) References JP-A-3-136216 (JP, A) JP-A-3-112104 (JP, A) JP-A-3-20444 (JP, A) JP-A-3-158442 ( JP, A) JP-A-3-215650 (JP, A) JP-A-4-12508 (JP, A) JP-A-4-136139 (JP, A) JP-A-4-139805 (JP, A) JP-A-3-253545 (JP, A) JP-A-3-267352 (JP, A) JP-A-3-268306 (JP, A) JP-A-4-99253 (JP, A) (58) Fields investigated (Int) .Cl. 7 , DB name) C22C 38/00 303 B22F 1/00 C21D 6/00 C22C 1/10 C22C 19/00 C22C 19/03 C22C 19/07 C22C 38/38 C22C 45/00 H01F 1/153
Claims (14)
選ばれる少なくとも1種の元素、MはTi,Zr,Hf,V,Nb,Mo,T
a,Cr,W,Mnから選ばれる少なくとも1種の元素であり、2
≦x≦20,5≦y≦25,7≦x+y≦35の関係の組成を有する合
金であって、かつ組織の少なくとも50%が粒径500オング
ストローム以下の結晶粒からなり、かつ前記結晶粒の一
部にC化合物を含むことを特徴とする超微結晶合金薄
帯。1. A composition formula: L 100-xy M x C y (atomic%), wherein L is at least one element selected from Fe, Co, and Ni, and M is Ti, Zr, Hf, V, Nb, Mo, T
a, Cr, W, at least one element selected from Mn, 2
≦ x ≦ 20, 5 ≦ y ≦ 25, 7 ≦ x + y ≦ 35, and at least 50% of the structure is composed of crystal grains having a particle size of 500 Å or less, and An ultrafine crystalline alloy ribbon characterized in that a part of grains contains a C compound.
選ばれる少なくとも1種の元素、MはTi,Zr,Hf,V,Nb,Mo,T
a,Cr,W,Mnから選ばれる少なくとも1種の元素であり、2
≦x≦20,5≦y≦25,7≦x+y≦35の関係の組成を有する合
金であって、かつ組織の少なくとも50%が粒径500オング
ストローム以下の結晶粒からなり、かつ前記結晶粒の一
部にC化合物を含むことを特徴とする超微結晶合金粉
末。2. A composition formula: L 100-xy M x C y (atomic%), wherein L is at least one element selected from Fe, Co, and Ni, and M is Ti, Zr, Hf, V, Nb, Mo, T
a, Cr, W, at least one element selected from Mn, 2
≦ x ≦ 20, 5 ≦ y ≦ 25, 7 ≦ x + y ≦ 35, and at least 50% of the structure is composed of crystal grains having a particle size of 500 Å or less, and Ultra-microcrystalline alloy powder characterized in that a part of the grains contains a C compound.
から選ばれる少なくとも1種の元素、MはTi,Zr,Hf,V,Nb,
Mo,Ta,Cr,W,Mnから選ばれる少なくとも1種の元素、XはG
e,Ga,Al,Nからなる群から選ばれた少なくとも一種の元
素であり、2≦x≦20,5≦y≦25,0＜z≦20,7＜x+y+z≦35
の関係の組成を有する合金であって、かつ組織の少なく
とも50%が粒径500オングストローム以下の結晶粒からな
り、かつ前記結晶粒の一部にC化合物を含むことを特徴
とする超微結晶合金薄帯。3. A composition formula: L 100-xy - z M x C y X is represented by z (atomic%), where L is Fe, Co, Ni
At least one element selected from M, M is Ti, Zr, Hf, V, Nb,
X is G, at least one element selected from Mo, Ta, Cr, W, Mn
e , Ga, Al, at least one element selected from the group consisting of N, 2 ≦ x ≦ 20, 5 ≦ y ≦ 25, 0 <z ≦ 20, 7 <x + y + z ≦ 35
An alloy having the following composition, and wherein at least 50% of the structure is composed of crystal grains having a particle size of 500 Å or less, and wherein a part of the crystal grains contains a C compound. Thin ribbon.
から選ばれる少なくとも1種の元素、MはTi,Zr,Hf,V,Nb,
Mo,Ta,Cr,W,Mnから選ばれる少なくとも1種の元素、XはG
e,Ga,Al,Nからなる群から選ばれた少なくとも一種の元
素であり、2≦x≦20,5≦y≦25,0＜z≦20,7＜x+y+z≦35
の関係の組成を有する合金であって、かつ組織の少なく
とも50%が粒径500オングストローム以下の結晶粒からな
り、かつ前記結晶粒の一部にC化合物を含むことを特徴
とする超微結晶合金粉末。4. A composition formula: L 100-xy - z M x C y X is represented by z (atomic%), where L is Fe, Co, Ni
At least one element selected from M, M is Ti, Zr, Hf, V, Nb,
X is G, at least one element selected from Mo, Ta, Cr, W, Mn
e , Ga, Al, at least one element selected from the group consisting of N, 2 ≦ x ≦ 20, 5 ≦ y ≦ 25, 0 <z ≦ 20, 7 <x + y + z ≦ 35
An alloy having the following composition, and wherein at least 50% of the structure is composed of crystal grains having a particle size of 500 Å or less, and wherein a part of the crystal grains contains a C compound. Powder.
から選ばれる少なくとも1種の元素、MはTi,Zr,Hf,V,Nb,
Mo,Ta,Cr,W,Mnから選ばれる少なくとも1種の元素、Nは
白金族元素,Sn,Be,Mg,Ca,Sr,Baからなる群から選ばれた
少なくとも一種の元素であり、2≦x≦20,5≦y≦25,0＜a
≦10,7＜x+y+a≦35の関係の組成を有する合金であっ
て、かつ組織の少なくとも50%が粒径500オングストロー
ム以下の結晶粒からなり、かつ前記結晶粒の一部にC化
合物を含むことを特徴とする超微結晶合金薄帯。5. The composition formula is represented by L 100-xya M x C y N a ( atomic%), where L is Fe, Co, Ni
At least one element selected from M, M is Ti, Zr, Hf, V, Nb,
N is at least one element selected from Mo, Ta, Cr, W, and Mn.
Platinum group elements, Sn, Be, Mg, Ca , Sr, and at least one element selected from the group consisting of Ba, 2 ≦ x ≦ 20,5 ≦ y ≦ 25,0 <a
≦ 10,7 <x + y + a ≦ 35, wherein at least 50% of the structure is composed of grains having a grain size of 500 Å or less, and a part of the grains has C An ultrafine crystalline alloy ribbon comprising a compound.
から選ばれる少なくとも1種の元素、MはTi,Zr,Hf,V,Nb,
Mo,Ta,Cr,W,Mnから選ばれる少なくとも1種の元素、Nは
白金族元素,Sn,Be,Mg,Ca,Sr,Baからなる群から選ばれた
少なくとも一種の元素であり、2≦x≦20,5≦y≦25,0＜a
≦10,7＜x+y+a≦35の関係の組成を有する合金であっ
て、かつ組織の少なくとも50%が粒径500オングストロー
ム以下の結晶粒からなり、かつ前記結晶粒の一部にC化
合物を含むことを特徴とする超微結晶合金粉末。6. A composition formula is represented by L 100-xya M x C y N a ( atomic%), where L is Fe, Co, Ni
At least one element selected from M, M is Ti, Zr, Hf, V, Nb,
N is at least one element selected from Mo, Ta, Cr, W, and Mn.
Platinum group elements, Sn, Be, Mg, Ca , Sr, and at least one element selected from the group consisting of Ba, 2 ≦ x ≦ 20,5 ≦ y ≦ 25,0 <a
≦ 10,7 <x + y + a ≦ 35, wherein at least 50% of the structure is composed of grains having a grain size of 500 Å or less, and a part of the grains has C An ultrafine crystalline alloy powder comprising a compound.
o,Niから選ばれる少なくとも1種の元素、MはTi,Zr,Hf,
V,Nb,Mo,Ta,Cr,W,Mnから選ばれる少なくとも1種の元
素、XはGe,Ga,Al,N,Siからなる群から選ばれた少なくと
も一種の元素、Nは白金族元素,Sn,Be,Mg,Ca,Sr,Baから
なる群から選ばれた少なくとも一種の元素であり、2≦x
≦20,5≦y≦25,0＜z≦20,0＜a≦10,7＜x+y+z+a≦35の関
係の組成を有する合金であって、かつ組織の少なくとも
50%が粒径500オングストローム以下の結晶粒からなり、
かつ前記結晶粒の一部にC化合物を含むことを特徴とす
る超微結晶合金薄帯。7. A composition formula: L 100-xy - za M x C y X z N is represented by a (atomic%), where L is Fe, C
o, at least one element selected from Ni, M is Ti, Zr, Hf,
V, Nb, Mo, Ta, Cr, W, at least one element, X is Ge, G a, Al, N , at least one element selected from the group consisting of Si selected from Mn, N is platinum Group element, Sn, Be, Mg, Ca, Sr, at least one element selected from the group consisting of Ba, 2 ≦ x
≦ 20,5 ≦ y ≦ 25,0 <z ≦ 20,0 <a ≦ 10,7 <x + y + z + a ≦ 35 An alloy having a composition, and at least the structure
50% consists of crystal grains with a particle size of 500 angstrom or less,
An ultrafine crystalline alloy ribbon, wherein a part of the crystal grains contains a C compound.
o,Niから選ばれる少なくとも1種の元素、MはTi,Zr,Hf,
V,Nb,Mo,Ta,Cr,W,Mnから選ばれる少なくとも1種の元
素、XはGe,Ga,Al,N,Siからなる群から選ばれた少なくと
も一種の元素、Nは 白金族元素,Sn,Be,Mg,Ca,Sr,Baから
なる群から選ばれた少なくとも一種の元素であり、2≦x
≦20,5≦y≦25,0＜z≦20,0＜a≦10,7＜x+y+z+a≦35の関
係の組成を有する合金であって、かつ組織の少なくとも
50%が粒径500オングストローム以下の結晶粒からなり、
かつ前記結晶粒の一部にC化合物を含むことを特徴とす
る超微結晶合金粉末。8. The composition formula: L 100-xy - za M x C y X z N is represented by a (atomic%), where L is Fe, C
o, at least one element selected from Ni, M is Ti, Zr, Hf,
V, Nb, Mo, Ta, Cr, W, at least one element, X is Ge, G a, Al, N , at least one element selected from the group consisting of Si selected from Mn, N is platinum Group element, Sn, Be, Mg, Ca, Sr, at least one element selected from the group consisting of Ba, 2 ≦ x
≦ 20,5 ≦ y ≦ 25,0 <z ≦ 20,0 <a ≦ 10,7 <x + y + z + a ≦ 35 An alloy having a composition, and at least the structure
50% consists of crystal grains with a particle size of 500 angstrom or less,
An ultrafine crystalline alloy powder characterized in that a part of the crystal grains contains a C compound.
を特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の超微結
晶合金薄帯または粉末。 9. A Vickers hardness of 1100 Hv or more.
9. The ultrafine sintering method according to claim 1, wherein:
Crystal alloy ribbon or powder.
至９のいずれかに記載の超微結晶合金薄帯または粉末。10. ultrafine-crystalline alloy ribbon or powder according to any one of claims 1乃<br/> optimum 9 remainder of the tissue is amorphous.
乃至９のいずれかに記載の超微結晶合金薄帯または粉
末。11. The method according to claim 1, comprising substantially only a crystalline phase.
10. The ultrafine crystalline alloy ribbon or powder according to any one of claims 9 to 9 .
以下である請求項１乃至１１のいずれかに記載の超微結
晶合金薄帯または粉末。12. ultrafine-crystalline alloy ribbon or powder according to any one of claims 1 to 11 the particle size of the crystal grains is 200 angstroms or less.
かに記載の超微結晶合金薄帯を積層あるいはトロイダル
状に巻き回した構造を有することを特徴とする磁心。13. A magnetic core having a structure in which the ultrafine crystalline alloy ribbon according to any one of claims 1, 3, 5, and 7 is laminated or wound in a toroidal shape.
かに記載の超微結晶合金粉末を圧縮成形した構造を有す
ることを特徴とする磁心。14. A magnetic core having a structure obtained by compression-molding the ultra-microcrystalline alloy powder according to any one of claims 2, 4, 6, and 8.
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|---|---|---|---|
| JP24580991A JP3233289B2 (en) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | Ultra-microcrystalline alloy ribbon and powder and magnetic core using the same |
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|---|---|---|---|
| JP24580991A JP3233289B2 (en) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | Ultra-microcrystalline alloy ribbon and powder and magnetic core using the same |
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- 1991-09-25 JP JP24580991A patent/JP3233289B2/en not_active Expired - Lifetime
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