JPS6274049A - 高透磁率非晶質合金 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は変圧器などの電磁気装置の磁心や磁気シールド
等に適した高透磁率非晶質合金に関し、従来の非晶質合
金の磁気特性を向上させ、より優れた非晶質磁性合金を
提供しようとするものである。

最近注目されている非晶質磁性合金は高透磁率、低保磁
力など優れた軟磁気特性を示すことが知られている。こ
れらの非晶質磁性合金はＦｅ、　（：ｏ、　Ｎｉを基本
成分として、更にＰ、Ｃ，Ｂ、Ｓｉ等を含むものであり
、各種の用途開発、および用途に適した材料側発が進め
られている。

一般の非晶質磁性合金はＦｅ、　Ｃｏ、　Ｎｉあるいは
それらの混合物、およびＢ、Ｓｉ等の半金属を成分とす
る合金を溶融し、その溶融金属を、高速移動する銅等の
冷却ロール面に射出して、超急冷凝固させることによっ
て、リボン状の形態で得られている。

これまでに、数多くの金属元素、半金属元素およびＰ、
Ｃ等の非金属元素の配合による非晶質合金の緒特性への
影響が調べられ、数多くの新規な非晶質合金が開発され
てきた。

（従来の技術） しかしながら、これまで成分調整が困難なためか、ガス
成分である窒素の影響についてはほとんど調べられてい
ない。

特開昭５１１２３１０号および特開昭５６−１０５４５
３号各公報によると、特許請求の範囲において窒素を含
有する非晶質合金を、列挙した他の諸元素に併記してい
るものの、実験データ、実施例等−切の記載を明細書中
に見出すことはできない。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明はＦｅ、　Ｃｏ、　Ｎｉの一種または二種以上を
主成分とし、さらにＳｉ、Ｂを含有する非晶質合金の磁
性改善を目的として、窒素添加の影響について詳細に検
討した結果得られたものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は（ＦｅａＣＯｂＮｌｃＬＳｌｙＢｚＮＮにおい
て、原子比率で Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＋Ｎ＝　１００ ６５≦Ｘ≦８５ １≦Ｙ≦２０ ６≦Ｚ≦２５ ０、００８≦Ｎ≦０．１ ０≦ａ≦１ ０≦ｂ≦１ ０、００５　　≦ｃ≦（）、４ からなることを特徴とする高透磁率非晶質合金である。

ここで半金属元素として、Ｂはキューリ一点を高め、室
温量］二での飽和磁束密度を増大させるために噸んだも
のであり、Ｓｉは非晶質形成能を大きくし、結晶化温度
を高め、耐熱性を向上させるために選んだ。

具体的に実験の方法を説明する。

（Ｆｅｏ、、　Ｎ１０．３）１６　Ｓｌ＋ｎ８＋４の組
成になるように電解鉄（純度９９．９％）、モンドニッ
ケル（純度９９、９５％）、シリコン（純度９９．９９
　％）およびボロン（純度９９．９９％）の各原料を秤
量し、高周波溶解炉でＡｒ気流中で溶解した。この溶融
合金を急冷し、母合金としたところ、合金中の窒素量は
０、００５原子％であった。

合金への窒素の添加を窒素ガス気流中で窒化鉄を配合す
ることにより行ない、窒素含量の異なる前記成分組成の
合金溶湯を、３０ｍ／ｓｅｃの周速で回転する内部水冷
式のＣｕ−Ｂｅ合金ロール表面に、石英ノズルのスリッ
トから射出して、超急冷凝固させ、板厚２５μｍ〜３０
μｍ、板幅１０犯の非晶質合金薄帯を作製した。最大窒
素含量０．１５原子％までの合金リボンを作成し、Ｘ線
回折を調べたが、いずれにおいても結晶質構造を示す回
折像を検出することはなかった。

急冷材についてビッカース硬度および結晶化温度、また
４００℃で磁場焼鈍した非晶質合金薄帯について、磁気
特性を測定したところ、表１の結果を得た。

すなわち、Ｎ量の増大にともない、ビッカース硬度の上
昇、最大透磁率の向上を得ることができる。

（作　用） 本発明非晶質合金における合金組成の限定理由を以下に
説明する。

Ｎ量の含有量をＲｅ、　Ｃｏ、　Ｎｉの合計量に対して
、０．５％ないし４０％としたのは、０．５％未満では
透磁率の向上に効果がなく、また４０％を超えると透磁
率および飽和磁束密度がともに低下するからである。

Ｓｉ量は１％未満では耐熱性の向上に顕著な効果がなく
、また２０％以上になると、非晶質合金の形成が困難に
なるので１％ないし２０％とした。

Ｂ量が６％未満および２５％以上では非晶質合金の形成
が困難になるばかりでなく、高透磁率を得ることができ
ないので、６％ないし２５％とした。

Ｎ量が０．００８　％未満では不可避不純物としてのＮ
と区別することができず、Ｎ添加の効果は認められなか
った。また０、１％以上になると保磁力が増加するばか
りでなく、製造したリボン表面性状が悪いので、０．０
０８　％ないし０．１　％とした。

さらに機械的性質の向上を目的として、−ｔｏ、　　Ｗ
およびＣｒを添加したところ、抗張力、ビッカース硬度
および耐食性の向上が見られ、殊にＮとの共存により、
透磁率などの磁性の低下を抑制できることが見出された
。

（実施例） 実施例ｌ Ｆｅ５ＣＯｔａ　５ＩＴｓ　ＢＩａ　＋　Ｎｏ、０２５
なる組成の溶融合金をスリット状石英ノズルより、高速
回転する冷却銅合金ロール上に射出し、板厚２８μ、板
幅１０ｍｍの非晶質合金リボンを作成した。

このリボンを４００℃、　４０００ｅで磁場焼鈍したと
ころ、保磁力は０．００７０ｅであり、最大透磁率は９
００、０００であった。

実施例２ Ｆｅ６ｓ　Ｎ１１３　ＣＯ２５ＩＩＯＢＩＯ”　Ｎｏ、
０３なる組成の合金について、実施例１と同様に処理し
たところ、保磁力は０．０２０ｅであり、最大透磁率は
４７０．０００であった。

比較例ｌ Ｆｅ７ｓ　Ｎ１６５ｉｔ６８ｓなる組成の合金について
、実施例１と同様に処理したところ、最大透磁率は９０
、０００にすぎなかった。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明の非晶質磁性合金は透磁率が
極めて高く、変圧器の磁心や磁気シールドに有利に使用
することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（Ｆｅ＿ａＣｏ＿ｂＮｉ＿ｃ）＿ＸＳｉ＿ＹＢ＿Ｚ
   Ｎ＿Ｎにおいて、原子比率で Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＋Ｎ＝１００ ６５≦Ｘ≦８５ １≦Ｙ≦２０ ６≦Ｚ≦２５ ０．００８≦Ｎ≦０．１ ０≦ａ≦１ ０≦ｂ≦１ ０．００５≦ｃ≦０．４ からなることを特徴とする高透磁率非晶質合金。