JPH0243348A - 非晶質磁性合金 - 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、製造が容易で、かつ機械的特性が良しぐはト
ランス用の磁性合金に関する。

従来の技術 近年超急冷技術の漁舟により種々の非晶質磁性合金が得
られるようになった。歴史的にはガン法もしくはピスト
ンアンビル法及びスプラ、トクエンチング法等によりＦ
ｅ−Ｐ　−Ｇ　、　Ｇｏ　−Ｐ　−Ｂ　。

Ｎｉ　−Ｂなどの非晶質合金が得られたという報告があ
り、まだＰ、Ｇ、Ｂと遷移金属の組合せにより非晶質合
金が得られる事が知られている。このうち、Ｐは蒸気圧
が高く、組成ずれが生ずる問題や公害上の間唄があシ、
一方Ｃは溶解中に遷移金属中に固溶させるのが困難であ
るばかりでなく。

分離析出するなど製造上の問題点が多い。その為。

現在Ｂが最も有効な元素である事力刃知られている。

非晶質磁性合金の作製法は、現在では前述のような方法
にかわって両ロール法や片ロール法が主流となって来て
いる。これは以前の方法が不安定形の非晶質薄片しか得
られないのに対し、これらの方法を用いるととにより一
定幅、一定厚みのリボン形状の非晶質磁性合金を容易だ
得ることができるので工業上の利徹が大きい為である。

更に量産性を考慮すると片ロール法が優れており、実用
上は片ロール法により合金薄帯（リボン）が得られる事
が望ましい。

ところが、遷移金属とホウ素の組合せより成る組成を有
する非晶質磁性合金、・は両ロール法では比較的容易に
１１幅ぐらいのものが得られているが。

片ロール法ではせいぜい中音が１〜２Ｍ肩ぐらいのもの
しか得られていない。これ以上の幅のものを得ようとす
ると片ロール法では冷却が十分でなくなるため、ロール
から凝固したリボンが離れ巻き取られる際もリボンの温
度が４００〜ＳＯＯ″Ｃｔｉどもあるだめ、得られたリ
ボンが酸化し変色する。まだ、このようにして得られた
非晶質磁性合金は、本来非晶質合金がもつ１８０°折シ
曲げに耐える機械的特性を有せず、極めて脆いものであ
った。この非晶質磁性合金は機械的特性が劣るのみなら
ず、磁気特性もまた好ましくないものであった。従って
、（Ｆｅ−Ｇｏ−Ｎｉ）−Ｂ系の特性良好なる非晶質磁
性合金を片ロール法で幅広のリボン形状として得る事は
極めて困難な事であった。

また、（Ｆｅ−Ｇｏ　−Ｎｉ　）　−Ｂ系を改良した（
Ｆｅ−Ｇｏ−Ｎｉ）　−Ｚｒ系、　（Ｆｅ−Ｇｏ−Ｎｉ
）　−Ｚｒ−Ｂ系などが発表されており、これらの材料
は従来の（Ｆｅ−Ｇｏ−Ｎｉ）−Ｂ系に比べ容易に片ロ
ール法によって幅広の非晶質リボンを得ることができる
。しかしながら、これらのＺｒを含む合金系、け極めて
酸化されやすいだめ、空気中で母合金を溶解して片ロー
ル法により超急冷し、非晶質合金化するのは極めて困難
である。

更にコスト上はＦｅを主成分とする合金の方が望ましい
ものの、従来のＦｅ　−ＢやＦｅ−８ｉ−Ｂは磁歪定数
が約３ｏ×１０−６と大きく１合金てストレスが加わる
と大幅に特性が劣化する問題点がある。従ってＦｅ系で
磁層の小さい非晶質合金がない為、コスト高にはなるも
のの磁歪の小さいＧｏ系の非晶質合金が磁気ヘッドや高
性能トランスに用いられていた。

発明が解決しようとする課題 本発明はかかる問題を解決するものであり、製造を容易
にして、かつ特性良好なるＦｅ系の非晶質磁性合金を提
供するものである。

課題を解決するだめの手段 本発明においては（Ｆｅ−Ｇｏ−Ｎｉ）−Ｂ系にＮｂと
Ｃｕを添加する事によυ上記の問題を解決する。

作用 Ｎｂの添加によ多片ロール法でも極めて容易に幅広の合
金薄帯（リボン）が得られ、かつＣｕを同時に添加する
事によＩＢＦｅ系でも極めて磁歪の小さい磁気特性に優
れた磁性合金が得られる。

本発明者らは種々の添加物効果を検討した結果。

この（Ｆｅ−Ｇｏ　−Ｎｉ　）　−Ｂ系に対しＮｂの添
加が翫めて効果的で、片ロール法でも極めて容易に幅広
の非晶質磁性合金リボンが得られる事を発見した。

本発明はこれに基づくものである。

まずＮｂの添加について説明すると、実検の結果、非晶
質化しやすい組成範囲は次の領域で与えられる合金であ
る事がわかった。

（Ｆｅ　−Ｇｏ−Ｎｉ　）　１ＬＮｂｂＢ０ただし、ａ
、ｂ、ｃは原子蟹を示し、 ａ＋ｂ＋Ｃ＝１　ｏｏという条件下において。

６．７ ６ｏ≦ａ≦９５ ２≦ｂ≦３０ ｏ（ｃ≦３０ 特に、幅が４１以上、厚みが４０μｍ以上の非晶質リボ
ンを容易に得ようとする場合は。

６≦ｂ≦３゜ となるようにすればよい。又、非晶質合金が磁性を有す
る為の条件及び空気中で非晶質合金を作製しようとする
場合、酸化させない為には。

２≦ｂ≦２０ である事が望ましい。

第１図にＦｅ’８０−ＪＣＮｂＸ　Ｂ２０なる合金膜を
片ロール法により作製した際の、抗磁力ＨＯと折シ曲げ
試験による脆化係数ｅｆに関する実験結果を示しだ。

６ｆは次式よシ求められるものである。

ただし、ここでｔは試料の厚さ、ｒは折シ曲げ破壊が生
ずる最小曲率半径であｐ、１８０’完全曲げが可能の場
合はθｆ＝１となる。

図に示した結果よりＮｂの添加が合金薄帯の作製を容易
にするばかりか、磁気特性の改善にも効果がある事がわ
かる。

周知のように従来のＭ　（−Ｆｅ、　ｃｏ、　Ｎｌ）　
１００−ＣＢＣ系合金ではＣ≧１５（原子ＣＸ）でない
と非晶質化しテ〈り、又飽和磁化σ８はＢの増加ととも
に減少する事が知られている。一方（Ｍ−Ｎｂ）Ｂｏｏ
−ｃｃ 系合金ではＮｂの添加によｐＢが１５％以下でも非晶質
化するが、非磁性元素Ｎｂの添加により飽和磁化σ８が
、同じＢ含有量では第２図に示したように従来のＭｌｏ
ｏ−０Ｂ０系合金よりも低くなる。

従ってσ８の高い値を必要とする場合には。

ｃく１゜ とする事が望ましい。

さてＦｅ　−Ｂ系の磁歪定数λは約３Ｘ１０’であるが
、これにＮｂを添加してＦｅ−Ｎｂ−Ｂ系とする事によ
シλは約ｌＸ１０’　　と低下する。更に興味ある事に
はＣｕをＮｂと共に添加すると磁歪が極めて小さいＦｅ
系の磁性合金が得られる事がわかった。ただしＣｕは多
量に添加すると合金を脆化させ、又非晶質化が困難とな
るので添加量を１０に以下とする事が望ましい。

実施例 Ｆｅ　−Ｂ系合金にＮｂおよびＮｂとＣｕを添加した合
金薄帯を作製しその磁歪定数λを測定した。

結果を次表に示す。

表に示しだ結果よりわかるように、従来のＦｅ　−Ｂ−
（Ｓｉ）系非晶質合金では得る事が不可能であった極め
て磁歪の小さい合金を得る事が本発明のＦｅ−Ｎｂ−Ｃ
ｕ−Ｂ系により可能となった事がわかる。

なおＦｅ−Ｎｂ　−Ｃｕ−Ｂ系に数原子蟹のＣＯもしく
はＮ１を添加してもやはり磁歪の小さいものが得られる
事がわかった。

発明の効果 本発明によれば、製造が容易で、かつ磁歪定数の極めて
小さい磁気ヘッドやトランスに適した非晶質磁性合金を
得る事ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ばＦｅ８ｏ−ｘＮｂｘＢ２ｏ　　の添加量Ｘに対
する抗磁力Ｈｃと脆化係数ｅｆの特性図、第２図はＭ　
（＝Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ　）１ｏｏ−ｏＢｏ系と（Ｍ”）
ｔｏｏ　−ｃＢｃ系合金の飽和磁化σ８とＢ含有量との
関係を示す。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名第 ｆ 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）式：ＭａＴｂＢｃ （式中ＭはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉからなる群から選ばれる少
   なくとも１種、ＴはＮｂを主成分とし、かつＣｕを１０
   原子％以下含有する混合物、Ｂはホウ素；ａ、ｂおよび
   ｃは原子％であり、 かつそれらの和が１００になるという条件下でそれぞれ
   ６０≦ａ≦９５、２≦ｂ≦２０、０＜ｃ≦３０）で示さ
   れる非晶質磁性合金。
2. （２）０＜ｃ≦１０である特許請求の範囲第１項記載の
   非晶質磁性合金。