JPH0127125B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁界中で磁性非晶質金属合金シートを
焼なまし処理する方法およびその方法により得ら
れた磁性材料に関するものである。

非晶質金属合金（ガラス質金属合金）は、多く
の用途に用いられる優れた軟質強磁性を有してい
る。このような軟質磁性材料の用途は、例えば継
電器、交流発電機、変圧器、電動機、磁気増幅
器、機械的整流器、記憶磁心、スイツチングコ
ア、能動および受動変換器、磁歪振動子、電話器
振動膜、電磁磁極片、磁気テープレコーダ用ヘツ
ド、磁気遮蔽体、マスコア用粉粒、変調器、およ
び送信器等である。

F.E.Luborsky他は、IEEE学会報の磁気学の論
文（1975年）に於て、トロイドの直流特性の磁気
焼なまし処理に対する感応性が悪いことを明らか
にしている。

F.E.Luborsky他は、高速急冷金属（N.J.
Grant、B.C.Giessen編、MIT出版会、1976、第
467頁）で、応力除去処理および或る磁気焼なま
し処理により非晶質Fe₄₀Ni₄₀P₁₄B₆合金リボンの
直流磁気特性を変化できることを明らかにしてい
る。

Becker他の米国特許第4116728号にはトロイド
を平行磁界中で焼なまし処理することが記載され
ている。

1977年７月５日付のB.S.Berryの米国特許第
4033795号には、非晶質強磁性材料Fe₇₅P₁₅C₁₀等
の非晶質強磁性合金に磁気的異方性を与える方法
が記載されている。磁界によるヤング弾性率の変
化は、横方向磁界中での焼なまし処理により大き
くなり、長手方向での焼なまし処理により無くな
る。

F.Pfeifer他は「磁気および磁性材料」第６巻、
p.80−83（1977年）に於て、非晶質Fe₄₀Ni₄₀P₁₄B₆
合金の磁気焼なまし処理により静的透磁率が大き
くなることがあることを明らかにしている。

本発明によれば、磁性非晶質金属合金シートが
高温でシートに対して略々直角方向の磁界中で焼
なまし処理される。加える磁界はシート内に略々
上述の方向の磁化を起こさせるに充分な強さのも
のである。この第１の磁界と同時に、あるいは第
１の磁界に続いてより低い温度で、第１の磁界に
略々直角な方向により弱い第２の磁界を掛けても
良い。この第２の磁界は更にもう一度あるいはそ
れ以上の回数掛けることもできる。

本発明の焼なまし処理された合金シートは、低
磁束密度で少なくとも1000の透磁率を有するのが
望ましい少なくとも一つの非晶質金属合金のシー
トである。低磁束密度とは約10乃至100ガウスで
ある。透磁率はここでは比透磁率の意味である。
比透磁率は真空中のインダクタンスに対する媒体
中のインダクタンスの比である。

これらの合金シートはヒステリシス損が小さ
く、変圧器鉄心として特に適したものである。合
金シートの自由磁気エネルギー密度に対するシー
ト平面に平行な面の貢献度は、望ましくは自由磁
気エネルギー密度に対する直角面の貢献度に略々
等しい。他の望ましい例では、磁化容易軸はシー
ト平面に略々直角である。

望ましくは、非晶質金属合金は、主として、70
乃至90原子％の鉄およびコバルトのみからなる群
から選んだ少なくとも一つの金属と、ボロン、炭
素および燐のみからなる群から選んだ少なくとも
一つのメタロイドおよび不可避的不純物である残
部とからなり、上記金属は、原子％を基準に、そ
の3/4までをニツケルで置換されることがあり、
またその1/4までをバナジウム、クロム、マンガ
ン、銅、モリブデン、ニオブ、タンタルおよびタ
ングステンのみからなる群から選んだ少なくとも
一つの金属で置換されることがあり、更に上記メ
タロイドは、原子％を基準に、その3/5までをシ
リコンで置換されることがあり、またその1/3ま
でをアルミニウムで置換されることがあるもので
ある。

非晶質金属合金シートは、高温で、シート表面
に略々直角な磁界中で焼なまし処理され、磁界は
シート内部に略々上述の方向の磁化を起こすに充
分な強さのものである。磁界が磁性合金を飽和さ
せるのが望ましい。

望ましくは、第１の磁界に略々直角なより弱い
磁界を第１の磁界と共に同時に所定の高温で用い
るか、あるいはこの弱い磁界を上述の所定温度よ
りも25℃乃至100℃低い温度で第１の磁界に引続
いて用いると良い。

ここで用いる「非晶質」（ガラス質）なる用語
は、成分原子が不規則に配列され、広範囲に亘る
規則性が無い物質の状態を意味する。このような
非晶質材料は、波長がＸ線領域（約0.01乃至50オ
ングストローム）の電磁波照射を受けたとき、広
範囲に拡がつた回折ピークを呈するようになる。
これは、成分原子が規則的に配列されて鋭い回折
ピークを呈する結晶質材料に対して対照的であ
る。非晶質材料は場合によつて少量の結晶質材料
を含んでいることがある。合金は主として非晶質
であるが、高温（約200℃）で微結晶が生長し、
軟質磁気特性を大きく損なうようになる危険を最
少限とするために、合金が実質的に非晶質である
のが望ましい。

本発明の磁性非晶質金属合金シートは、その範
囲内に複数のシート即ち積層シート組立体をも含
むことが意図されている。製造されたままの非晶
質金属合金シートは一般に比較的薄い。従つて上
述の如き複数の即ち積層シート組立体を用いるこ
とが一般に必要である。非晶質金属合金シート
は、シート、リボン、条帯、フイルム、箔、板、
層を含む。このようなシートは、米国特許第
3862658号、第3881540号および第4077462号なら
びにベルギー国特許第859694号により得ることが
できる。これら特許の関連部分はここに引用する
ことによりこの説明の一部とする。

非晶質金属合金シートは一般に、厚さが約0.02
mm乃至0.1mm、望ましくは約0.03mm乃至0.06mmであ
る。

小型の強磁性体を得るためには多数のシートを
積層することができる。こうして得られた積層体
は、例えば棒、桿、円筒状鉄心、馬蹄形鉄心等で
ある。

磁性非晶質金属合金シートは、充分に低い温
度、特に磁気変態点より低い温度で有用な磁気現
象、特に強磁性を示す。

シートの製造に用いられる非晶質金属合金は、
主として、70乃至90原子％の鉄およびコバルトの
みからなる群から選んだ少なくとも一つの金属
と、ボロン、炭素および燐のみからなる群から選
んだ少なくとも一つのメタロイドおよび不可避的
不純物である残部とからなり、上記金属はその約
３／４までをニツケルで置換されることがあり、ま
たその約1/4までをバナジウム、クロム、マンガ
ン、銅、モリブデン、ニオブ、タンタルおよびタ
ングステンのみからなる群から選んだ少なくとも
一つの金属で置換されることがあり、更に、上記
メタロイドはその約3/5までをシリコンで置換さ
れることがあり、またその約1/3までをアルミニ
ウムで置換されることがあるものである。鉄およ
び／またはコバルトの一部をニツケルで置換する
と透磁率の値が高くなる。メタロイド元素を部分
的に置換するのは、溶融状態から鋳込む際に非晶
質フイラメントが生成するのを助けるため、およ
び／または磁気特性を含む特性を改善するために
行なうことができる。

鉄および／またはコバルトの合計量の3/4より
多くをニツケルで置換すると、残留磁束密度、従
つて磁束通過容量が許容できぬ程度にまで減少し
てしまう。磁束通過容量を適切に維持するために
は、ニツケルで置換する最大限を鉄および／コバ
ルトの総量の3/5とするのが良い。

非晶質金属合金は、金属およびメタロイドの部
分的置換を行なわぬとき、主として、鉄およびコ
バルトの少なくとも一つを70乃至90原子％と、ボ
ロン、炭素および燐の少なくとも一つである残部
とからなる組成である。例としては次の組成のも
のがある。Fe₈₀B₂₀、Fe₈₆B₁₄、Co₇₄Fe₆B₂₀、
Fe₆₄Co₁₆B₂₀およびFe₆₉Co₁₈B₁₃（添字は原子％）。
非晶質金属合金は又、金属およびメタロイドを最
大限に部分置換した場合、主として、鉄およびコ
バルトの少なくとも一つを19乃至22原子％、ニツ
ケルを56乃至65原子％、ボロン、炭素および燐の
少なくとも一つを９乃至17原子％、ならびにシリ
コンおよびアルミニウムの少なくとも一つを４乃
至８原子％含む組成である。置換量を最少と最大
との中間にした組成、例えばFe₄₀Ni₄₀P₁₄B₆、
Ni₅₀Fe₃₀B₂₀およびNi₄₉Fe₂₉P₁₄B₆Si₂等も含まれ
る。

鉄および／またはコバルトの10原子％までは、
鉄およびコバルトと普通に合金される他の遷移金
属元素で置換することもでき、この場合本発明に
用いる非晶質金属合金の望ましい磁気的および機
械的性質を劣化させずにすむ。この置換は、硬
度、耐食性、電気抵抗等の特定の性質も増大させ
るために行うことができる。このような遷移金属
元素の例は、クロム、モリブデン、銅、マンガ
ン、バナジウム、ニオブ、タンタルおよびタング
ステンである。本発明に用いるのに適した非晶質
合金としては次の組成のものがある。
Fe₆₃Co₁₅Mo₂B₂₀、Fe₄₀Ni₃₈Mo₄B₁₈、
Fe₇₁Mo₉C₁₈B₂、Fe₃₇Ni₃₇Cr₄B₂₂、
Fe₆₇Ni₁₀Cr₃B₂₀、Fe₇₈Mo₂B₂₀および
Fe₄₀Ni₃₈Mo₄B₁₈。本発明の軟質強磁性合金に用
いるに適した非晶質合金のコバルト含有組成は、
式Co_uFe_vNi_wM_zで表わされるものを含み、ここ
でＭはボロン、炭素、シリコンあるいは燐、ｕは
40乃至80、ｖは５乃至15、ｗは10乃至50、ｚは15
乃至20であり、ｕ、ｖ、ｗ、ｚは全て原子％で表
わされ、その合計は100である。

公称組成の成分元素は特性を大きく変化させず
に数原子％変化しても良い。全ての組成の純度は
通常の商業慣行に於けるものである。

或る磁界強度に於ては、非晶質金属合金の透磁
率が高い程、変圧器用鉄心等の磁気的用途に於け
る軟質磁性体としての有用性が大きい。透磁率と
はここでは比透磁率を意味する。比透磁率は真空
中のインダクタンスに対するその媒体中のインダ
クタンスの比である。実用上有用な軟質磁性体を
得るためには低磁束密度で少なくとも1000の透磁
率が望ましいと考えられる。低磁束密度とは10乃
至100ガウスの磁束密度である。この値は合金組
成を適切に選択することおよび／またはシートを
適当に処理することにより得られる。

少くとも1000（10乃至100ガウスの磁束密度にお
ける）の相対透磁率は、電子部品用磁心のような
電子応用分野において有効な非晶質合金に対し
て、要求される透磁率の下限値である。本願発明
の技術も電子部品の製造に関連するものであるこ
とは発明の詳細な説明の冒頭の従来技術の説明の
個所で述べたとおりであり、このため、本願発明
の非晶質合金製品も、10乃至100ガウスの誘導さ
れたレベルにおいて少くとも1000の相対透磁率が
要求される。10乃至100ガウスの誘導されるレベ
ルは導磁率に技術的な意味を与える上で当然に必
要である。

Fe₄₀Ni₄₀P₁₄B₆およびFe₈₀B₂₀等の非晶質金属合
金は、処理中に急冷される際に透磁率が例外的に
高くなるという利点がある。非晶質金属合金を製
造するための処理条件および手順の詳細について
は、例えば米国特許第3856513号および第3845805
号を参照されたい。

本発明に用いる焼なまし処理磁界は、シート平
面に略々直角な第１の静磁界およびシート平面に
略々平行な第２の静磁界とすることができる。
100KHz以上の周波数の交番電磁界も使用できる。
また磁界を脈動磁界として間欠的に用いることも
できる。

第１の磁界は非晶質合金中に飽和磁束密度の少
なくとも1/4の磁束密度を与えるのに充分なもの
とすべきである。望ましくは、第１の磁界は、第
１回の焼なまし処理の高温での磁性非晶質合金の
飽和磁束密度（ガウス）の少なくとも1.1倍であ
る。シート面に垂直な軸に沿つて整列した磁壁の
数を増加させるべくその軸内の磁化を充分な程度
にまで誘導させるためには、第一の磁場は好まし
くは少くとも1000エルステツド以上でなければな
らない。第１の磁界を高温で掛けこの磁界中で冷
却するとシート平面に直角な磁化容易軸を有する
シートが得られる。

一方、Hi＝Ｈ−4πM、cgsemu単位で、Hiは内
部磁界、Ｈは加えた磁界、Ｍは磁束密度（Ｈはエ
ルステツド、Ｍはガウス）であるので、内部磁界
Hiは少なくとも１エルステツドとすべきである。

第２の磁界はシートを面方向に略々飽和させる
のに充分なものとすべきである。望ましくは、第
２の磁界の面方向は、シートに加えるのに用いた
磁界の磁束の方向である。一般に第２の磁界は、
１乃至10エルステツドにでき、また高温で第１の
磁界と同時にあるいはより低温で第１の磁界に引
続いて用いることができる。

第２の磁界は、その方向に磁区が整列するのを
助長する。二方向性磁区組織はシートに対する磁
化エネルギーを低くさせる。（種々の方向に磁区
があればエネルギー損失を低くする。） 第１の磁界より低く第２の磁界の強さが選定さ
れたのは、シート面に平行な面における磁場の吸
収が直角な面に比較して容易であるためである。
出願人は、直角な方向において同程度の整列を得
るのに必要な磁界の強度を考慮して、上記の強度
を決定した。かくして、全体として、シートに要
求される磁化のエネルギーを最小とすることがで
きた。

第１の磁界と第２の磁界を順に用いる実施例に
於ては、これら磁界を掛けた結果夫々の方向に望
ましくは略々飽和させるべきである。第１の磁界
と第２の磁界を順に掛けることは時間的に喰違つ
た２つの脈動磁界により行い得る。この脈動のパ
ルス持続時間は例えば１ミリ秒乃至１時間、望ま
しくは１秒から１分である。

昇温された温度は、望ましくは、ガラス遷移温
度Tgよりも低く225℃よりも高くする。好ましい
焼鈍条件は合金の種類によつて異なるが、焼鈍温
度の下限である225℃は、特許請求の範囲に記載
の合金が、技術的に意義のある程度にまで応力除
去を受けるのに必要な温度の下限を表わすもので
ある。ガラス遷移温度Tgは、それより低い温度
でガラスの粘度が10¹⁴ポアズを越える温度であ
る。

磁性非晶質合金は、第１の磁界中で高温で一般
に10分乃至10時間、望ましくは１時間乃至２時間
焼なまし処理される。温度がガラス遷移温度Tg
に非常に近い場合には、より短かい焼なまし時間
が適切である。第１磁界はこのような条件で与え
られるべきである。第２の磁界は必要に応じて掛
けることができる。次に磁性非晶質合金を同様の
磁界の存在下で0.1℃／min乃至100℃／min、望
ましくは0.5℃／min乃至５℃／minの速度で冷却
する。冷却処理中には非晶質金属合金の飽和磁束
密度が一般に増大するが、上述の範囲で冷却して
いる時には磁界を変える必要はない。この焼なま
し処理は、温度が100℃乃至250℃、望ましくは
150℃乃至200℃になつたとき終りにして良い。

望ましくは、第２の磁界を第１の磁界に続いて
与える。磁性非晶質金属合金シートを上述の昇温
された温度よりも25℃乃至100℃低い温度に10時
間まで、望ましくは１時間までの時間保つ。この
第２の磁界を適用する間に保たれる温度の下限値
は、第１の磁界を適用している間に確立された磁
壁の能力を緩和し、第２の磁界の方向に整列させ
る。この増加する磁壁移動の現象は、安定な磁界
中ではよく知られたものである。次に非晶質金属
合金シートを01℃／min乃至100℃／min、望ま
しくは0.5℃／min乃至５℃／minの速度で冷却す
る。この工程は、温度が100℃乃至225℃、望まし
くは150℃乃至200℃になつたとき終えて良い。

冷却速度は、磁区組織を温度変化に対して補償
することを可能とする点で重要である。もし冷却
速度が速すぎると、磁区組織はより高温において
固まつて（frozen in）しまい、その結果磁気的
性質は、異なる温度で処理した材料とは違う磁気
的諸性質を示すこととなる。

特許請求の範囲第８項に限定した冷却速度は、
上記の磁区組織の固化（freezing in）を避ける
ために必要な冷却範囲を限定したものである。

第２の焼なまし工程は、上述の条件下で一度以
上繰返えすことができる。望ましくは、変圧器用
鉄心の製造に於ては第２の焼なまし工程を鉄心損
が最小値となるまで繰返えす。一般にこの最小値
は10回より少ない回数の第２の焼なましにより得
られ、普通約３回より少ない回数で得られる。

本発明により焼なまし処理されたFe−Ni基非
晶質金属合金シートの広幅テープは、同様の組成
の慣用の細い非晶質金属合金リボンに匹敵する弱
磁界磁気特性を示す。更に、本発明により磁界中
で焼なまし処理すると、環積層鉄心は市販のパー
マロイおよびフエライトと同程度の特性を示し、
本発明の焼なまし処理した非晶質磁性合金シート
は変圧器用鉄心に於ける如く低い磁化損が要求さ
れる場合に用いることができる。

巻テープ鉄心はコイル状に巻いたテープであつ
て、略々円筒対称を呈し、テープ表面の二次元接
平面が円筒の軸心を通る平面に平行である。

環積層鉄心は円形平面環の積層体であつて、環
の二次元接平面が円筒軸心に直角な略々円筒対称
を呈する。

巻テープ鉄心においてHp（平行）とは、接平面
内の方向をいい、この接平面はテープ上の各点で
円筒軸心を向いた方向に対し直角である。

巻テープ鉄心におけるHn（直角）とは、接平面
に直角な方向をいう。

環積層鉄心におけるHp（平行）とは、接平面内
の方向をいう。

環積層鉄心におけるHn（直角）とは、円筒軸心
に平行な方向をいう。

環積層鉄心上の全ての点につき座標系を次の通
り導入する。ｘ軸は、その点と円筒軸心とを結ぶ
最短の線に直角で環に対する接曲面内に在る。
Hpはｘ軸上に在る。ｙ軸は、円筒軸心から与え
られた点への方向の環に対する接曲面内に在る。
ｚ軸は、接曲面に直角方向であり、ｘ軸およびｙ
軸と共に右手座標系を形成する。Hnはｚ軸上に
在る。この空間に次の通りの単位長さベクトルの
座標を与えることにより球面座標を導入する。

ｘ＝sinθcosπ ｙ＝sinθsinπ ｚ＝cosθ 環状積層鉄心内では磁気的自由エネルギー密度
Fmをerg／cm³で定めることができる。

Koは、Ｆ（erg／cm³）に対する等方性貢献度で
ある。

Kpは、Fmに対する平行貢献度係数である。

Knは、Fmに対する直角貢献度係数である。

次の関係が成立する。

Fm＝Ko＋Kp（cos²θ＋sin²π）＋Kn
sin²θ＋K_Dcos²θ K_Dcos²θの項は消磁および形状異方性を表わ
す。

材料の最適鉄心損および透磁率は、KpがKnに
略々等しいときに得られる。この場合、K_D項を
無視してFm＝Ko＋Kpsin²θであり、スピンは、
平面から振れ出るために磁壁に於ける如くポテン
ヤル障壁を越える必要はない。しかしながらKp
およびKnを直接測定するのは困難である。

シート平面に直角な第１の磁界中で焼なまし処
理すると、Kn＞Kpとなり、Ｂ−Ｈループは引伸
ばされる。第２の磁界中で繰返し焼なまし処理す
ると比Kp＞Knが大きくなる。この過程の或る点
で鉄心損が最小となり、Kp／Knは約１である。
１に略々等しいKp／Knを得るための磁性非晶質
合金の焼なまし処理は、例えばキユーリー温度
Tc、飽和磁化4πMs、試料形状、磁界中焼なまし
に対する感度、加熱および冷却速度、焼なまし温
度T_A、結晶化温度Tx、ガラス遷移温度Tgおよ
び加える磁界等の多くの変数に依るものである。

金属非晶質体の磁化損および透磁率は多数の磁
壁を導入することにより改善される。これらの非
晶質材料に粒界が無いと、結晶粒度により磁区の
大きさを調整することが不可能になる。しかしな
がら、或る試料の磁区壁のエネルギー密度を減少
させると、より多くの磁壁を有する平衡状態にで
きるようになる。磁壁のエネルギー密度を下げる
一方法は、磁化容易軸を磁界により形成し、その
方向を磁壁の中心で磁化が起こるような方向、即
ち試料の平面に垂直な方向とすることである。こ
れは巻テープ鉄心に対して行なうのは容易ではな
いが、環積層鉄心については周方向磁界Hpに加
えてHnを発生する永久磁石を用いることにより
容易に行なえる。

２つの誘導された異方性因子（KnおよびKp）
の相対的度合を変えることにより、弱磁界特性を
最適にする条件が得られる。

実際には、焼なまし処理は、シート平面に直角
な強い磁界中（Ｈは4πMs（T_A）より大きいか
略々等しい）で行なうべきであり、それからKp
を段々に増大させるべきである。初めにKp／Kn
＜１で最終的にKp／Kn＞１であれば試料の鉄心
損は最適値を通ることになる。

例 １ 試料の製作 数個の巻テープトロイドを5.4cm幅の
Fe₄₀Ni₄₀P₁₄B₆非晶質合金条帯から作つた。これ
らを325℃で２時間焼なまし処理し、10エルステ
ツドの周方向磁界中で約１℃／minの冷却速度で
冷却した。外径3.2cm、重さ12.5ｇのこのような
鉄心の一つの結果は以下に説明する。巻テープ鉄
心はFe₄₀Ni₄₀B₂₀非晶質合金の２cm幅の条帯から
も作つた。これらは350℃乃至380℃の温度で磁界
中焼なまし処理された。

数個の環積層トロイド鉄心を２cm幅の
Fe₄₀Ni₄₀B₂₀非晶質合金の条帯から環状に打抜い
たもので作つた。これらの鉄心は様々な磁界中焼
なまし処理条件下に置かれた。内径１cm、外径
1.7cm、重さ3.6ｇのこのような環積層鉄心の一つ
についての結果は下に説明する。

非晶質金属合金Fe₄₀Ni₄₀P₁₄B₆および
Fe₄₀Ni₄₀B₂₀の特性は次の通りである。比磁化率
（emu／ｇ）：84、103；密度（ｇ／cm³）：7.5、
7.7；飽和磁化4πM（KG）：7.9、10.0；キユーリー
点Tc（℃）：247、395；結晶化温度Ｔ（℃）：380、
389。

環積層鉄心の幾つかには、単純な周方向磁界中
での焼なまし処理に加えてシート平面に直角な磁
界をも掛けた。

例 ２ Fe₄₀Ni₄₀P₁₄B₆合金の標準磁界中焼なまし処理 Ｂ−Ｈループは、共働磁気効果を呈する材料に
ついて加えた磁界Ｈに対する磁束密度Ｂを表わし
たものである。第１図には5.4cm幅の
Fe₄₀Ni₄₀P₁₄B₆非晶質合金の磁界中焼なまし処理
された巻テープ鉄心のＢ−Ｈ曲線が示してある。
周方向の平行磁界HpはHcと呼ばれる。ここで
は、H_naxが0.6OeでHcが0.014Oeであり、H_naxが
0.2OeのときHcは0.0125Oeである。磁界中焼なま
し処理により、鋳放しの特性（第１図の点線で示
す）に対して劇的に改善することができる。初期
磁化曲線（磁界中焼なまし処理）から、20、40お
よび100ガウスで直流透磁率が夫々7500、10000お
よび16000となることが判る。

焼なまし処理したままのFe₄₀Ni₄₀P₁₄B₆試料の
鉄心損は、ｆが10⁵Hzより小さいか略々等しく、
あるいは10³Hzより小さいか略々等しい周波数範
囲以上で、Bmが３×10³ガウスより小さいか
略々等しいか、あるいは５×10²ガウスより小さ
いか略々等しい範囲で次の式により充分に表わさ
れる。

Ｌ＝Af^aB^b _n (2) Ａは損失をワツト／Kgで表わす場合1.05×
10^-10に等しい定数、ｆは周波数、Bmは最大磁束
密度（ａ＝1.43、ｂ＝1.59）である。従つて、
Bm＝10ガウス、ｆ＝10および10Hzのとき、鉄心
損Ｌは夫々0.12および3.2ワツト／Kgであつた。
これらの値は、この非晶質合金の細いリボンにつ
いての最良の結果に比敵するものであり、市販の
80％Niパーマロイおよび市販のフエライトの値
の範囲より僅かに上の値である。

例 ３ Fe₄₀Ni₄₀B₂₀合金の磁界中焼なまし処理 幅広のFe₄₀Ni₄₀B₂₀非晶質合金の磁界中焼なま
し処理した巻テープ鉄心は、典型的にはHc＝
0.01Oe、Br＝5400ガウスの魅力的な弱磁界特性
を示した。Fe₄₀Ni₄₀B₂₀合金の環積層鉄心は、周
方向磁界中で350℃乃至380℃から冷却後、魅力的
な直流磁気特性（0.02Oeより小さいか略々等し
い保磁磁界Hpおよび9000ガウスより小さいか
略々等しい残留磁気誘導Brより6000ガウスだけ
小さいか略々等しい残留磁界）を示した。磁界
Hnで交差磁界中焼なまし処理を順次行なうと、
第２図に示すＢ−Ｈ曲線を呈するようになる。曲
線ａは約1OeのHpおよび約2000OeのHnの交差磁
界中で約１℃／minで360℃から冷却して得たも
のである。曲線ｂ乃至ｄは、周方向磁界だけで更
に１乃至３回熱処理（270℃からの冷却）して得
たものである。

この一連の磁気状態の、10⁴Hz、10³ガウスでの
鉄心損は、第３図に各焼なまし処理後の残留状態
の関数として示してある。四角の点はHp＝1Oe、
Hn＝2000Oeで一工程で交差磁界中焼なまし処理
した打抜き環試料についての値を表わす。

Br＝3.5KGでは、10⁴Hzでの鉄心損が最小であ
り、KpとKnとの関係が好ましいものであること
を示している。より低い（高い）周波数では、最
小値はBrがより高い（抵い）値のとき現われる。
Br＝3.5KGとなるように焼なまし処理された試
料の鉄心損は、Ａ＝９×10^-12、ａ＝1.5、ｂ＝
1.75とした式(2)により略々表わされる。10⁴Hz、
10³ガウスでの鉄心損Ｌ＝1.6ワツト／Kgは、この
非晶質金属の最小値である。この値は、種々の市
販のパーマロイおよびフエライトの値の範囲内に
入つている。周方向磁界Hpだけで焼なましした
この組成の巻テープ鉄心も環積層鉄心（Brが3.4
乃至8.5KG）もいずれも、10⁴Hz10³ガウスで鉄心
損は４ワツト／Kgよりも小さくなかつた。

第２図および第３図の試料ｃの100ガウスでの
インピーダンス透磁率は、10Hzで9800（Mn30型
Mn−Znフエライトの２倍以上）で、周波数の増
大と共に４−79型Mo−パーマロイの普通の鉄心
よりも緩つくりと減少する。50KHzを越えると、
第４図に示す如くパーマロイ鉄心よりも高い透磁
率を示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は5.4cm幅のFe₄₀Ni₄₀P₁₄B₆非晶質合金の
焼なまし処理した巻テープ鉄心についての静的Ｂ
−Ｈ線図、第２図はFe₄₀Ni₄₀B₂₀の磁界中焼なま
し処理した非晶質合金の打抜き鉄心についての静
的Ｂ−Ｈ線図、第３図は第２図に示す実施例の
10⁴Hz、10³ガウスでの鉄心損のグラフ、第４図は
Fe₄₀Ni₄₀B₂₀の組成の第３図の状態Ｃにまで焼な
まし処理された環積層鉄心について測定した100
ガウスでのインピーダンス透磁率のグラフであ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 70乃至90原子％の鉄およびコバルトからなる
   群から選んだ少なくとも一つの金属と、ボロン、
   炭素および燐からなる群から選んだ少なくとも一
   つのメタロイドおよび不可避的不純物である残部
   とからなり、上記金属はその3/4までをニツケル
   で置換することができ、またその1/4までをバナ
   ジウム、クロム、マンガン、銅、モリブデン、ニ
   オブ、タンタルおよびタングステンからなる群か
   ら選んだ少なくとも一つの金属で置換することが
   でき、更に上記メタロイドはその3/5までをシリ
   コンで置換することができ、またその1/3までを
   アルミニウムで置換することができるものである
   磁性非晶質合金シートを磁界中での熱処理により
   焼なまし処理する方法に於て、225℃以上かつ前
   記合金のガラス転移温度以下の範囲の昇温された
   温度で、シート表面に実質的に直角な方向に、少
   なくとも1000エルステツド（O_e）の磁場をかけ
   て、シート内部に実質的に上記の方向に磁化を起
   させ、これによつて前記合金が前記焼なまし後も
   非晶質状態を保持するようにすることを特徴とす
   る磁性非晶質合金シートの焼なまし方法。 ２ 上記非晶質合金シートの透磁率が、磁束密度
   10乃至100ガウスで、少なくとも1000である特許
   請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 上記第１の磁界よりも弱い第２の磁界を上記
   第１の磁界に対して略々直角な方向に順次掛ける
   工程を含む特許請求の範囲第２項記載の方法。 ４ 上記第一の磁場と第二の磁場のパルスがタイ
   ミングをずらしてかけられるため、磁場が脈動す
   る、特許請求の範囲第３項に記載の方法。 ５ 第一の磁場に続けて第二の磁場がかけられ
   る、特許請求の範囲第３項に記載の方法。 ６ 第二の磁場が反復してかけられる、特許請求
   の範囲第５項に記載の方法。 ７ 上記第二の磁場が、25℃と、上記に特定した
   高温よりも100℃低い温度との間でかけられる、
   特許請求の範囲第５項に記載の方法。 ８ 第二の磁場をかけるときに採用される温度
   が、10℃／分と１℃／時との間の割合で下げられ
   る、特許請求の範囲第７項に記載の方法。 ９ 上記第二の磁場の強度が少なくとも0.1エル
   ステツドである特許請求の範囲第３項記載の方
   法。 １０ 第二の磁場の強度が１〜10エルステツドで
   ある特許請求の範囲第９項に記載の方法。 １１ 前記高温が採用される非晶質合金の前記キ
   ユリー温度以上である、特許請求の範囲第１項に
   記載の方法。 １２ エルステツドで表わした磁場が、前記高温
   における磁性非晶質合金のガウスで表わした飽和
   誘導の少なくとも1.1倍である、特許請求の範囲
   第１項に記載の方法。 １３ かけた磁場が、磁性非晶質合金中に、少な
   くとも１エルステツドの内部磁場を誘起する特許
   請求の範囲第１項に記載の方法。