JPH0526861B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気損失が小さく高角形性を有する
アモルフアス合金を得る磁気特性改質方法に関す
るものである。 〔従来の技術〕 従来、低磁気損失で高角形性を持つ結晶質軟磁
性材料としては、デルタマツクス（50％Ni合金）
やスーパーマロイ（78％Ni合金）があり、それ
ぞれの特性に応じて磁気増幅器用鉄心に使用され
ている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 これら従来の磁性材料は薄板を製造するのに、
真空溶解、造塊、鍛造、熱間圧延、中間焼鈍、及
び冷間圧延等の幾多の工程を必要とするため、そ
の製造には多大の燃料及び電力を要する。そのた
め、終局的には原材料費のわりに高価な製品とな
つている。 また、最近、電子機器の進歩により部品材とし
ての磁性材料の使用条件が100〜数百ｋHzと高周
波領域となつて駆動も大振幅化しており、従来の
結晶質軟磁性材料では磁気損失、特に電力損失、
角形性の点で対応が難しくなつている。 本発明の目的は、従来から用いられている磁性
材料の前記諸欠点のない、磁気損失が小さく高角
形性を有するアモルフアス合金を得る磁気特性改
質方法を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明によれば、原子比率で、Fe3〜12％、
Ni40％以下（０％を含まず）、Si20％以下（０％
を含まず）、B5〜20％、但しSi＋B20〜28％を含
み、残部実質的にCoよりなるアモルフアス合金
を、酸素濃度が20％以上の雰囲気下で、該合金の
結晶化温度以下で且つキユーリー温度以上の温度
に保持し、引き続き10Oe以上の磁界を印加して
５℃／分の割合で冷却することを特徴とする磁気
損失が小さく高角形性を有するアモルフアス合金
の製造方法が得られる。 更に本発明によれば、原子比率で、Fe3〜12
％、Ni40％以下（０％を含まず）、Si20％以下
（０％を含まず）、B5〜20％、但しSi＋B20〜28％
とし、さらにCr、Mn、Mo、Zr、Ti、Ｖ、Nb、
Ta、ＷおよびCuのうちから選ばれた少なくとも
１種を10％以下含み、残部実質的にCoよりなる
アモルフアス合金を、酸素濃度が20％以上の雰囲
気下で、該合金の結晶化温度以下で且つキユーリ
ー温度以上の温度に保持し、引き続き10Oe以上
の磁界を印加して５℃／分の割合で冷却すること
を特徴とする磁気損失が小さく高角形性を有する
アモルフアス合金の製造方法が得られる。 次に本発明の磁気特性改質方法において、アモ
ルフアス合金について、各成分の含有量を限定す
る理由を述べる。Ｂは、アモルフアス化を助成す
る元素であるが、５％未満の場合と20％をこえた
場合にはアモルフアス合金薄板の製造が困難にな
り、かつ、合金を脆化させるので、５〜20％の範
囲内にする必要がある。Siは合金組織のアモルフ
アス化を助成し、かつ磁気損失を低下させる元素
であるが、20％をこえるとそれほど磁気損失は減
少せず、合金のキユリー温度を著しく低下させる
だけであるので20％以下にする必要がある。また
Si＋Ｂの合計が20％より少ない合金では本発明の
熱処理効果が有効に働かず、28％より多いときは
高角形性を有する合金薄板が得られないので、20
〜28％の範囲内にする必要がある。Feは、３％
より少ないとき、および12％より多いときは、磁
歪が増し、本発明による熱処理方法を用いても低
い磁気損失が得られないので、３〜12％の範囲内
にする必要がある。Niは、磁歪零の範囲を広げ、
磁気損失を低下させる元素であるが、40％をこえ
ると飽和磁束密度を低下させると共に合金のキユ
リー温度が室温近くになり、実用材料として利用
価値が半減するので40％以下とする必要がある。
Cr、Mn、Mo、Zr、Ti、Ｖ、Nb、Ta、Ｗおよ
びCuは、磁気損失を低下させ熱的安定性を向上
させる元素であるが、10％をこえると飽和磁束密
度を著しく低下させ実用材料として経済的価値が
半減するので10％以下とする必要がある。 〔実施例〕 以下、実施例にもとづき説明する。 まず、以下に示す特性の測定方法について説明
する。結晶化温度は示差熱分析器を用いて測定し
た。キユリー温度は、1kHz、10ｍOeにおける実
効透磁率の温度変化より求めた。磁気損失は、Ｕ
関数計を用い、周波数200kHz、磁束密度5kGの条
件にて測定し、測定コア寸法は高さ５mm内径15mm
外径19mmの巻コアとした。 第１表に本発明で用いたアモルフアス合金の成
分組成結晶化温度及びキユリー温度を示す。

【表】 一般にアモルフアス合金は、成分組成に応じ
て、ある温度で結晶質に変化する。本発明で用い
たアモルフアス合金もそれらと同様で第１表で示
した結晶化温度以下の温度で熱処理しなければな
らない。 また、先に出願されている実効透磁率の大きい
非晶質合金の製造方法（特願昭51−116579号、即
ち特開昭53−43028号）で示されているように磁
気損失を小さくするためには、前熱処理のいかん
にかかわらず、結晶化温度以下でキユリー温度以
上の温度からの冷却が必要である。よつて、本発
明においても、この条件下での焼鈍を行なつてい
る。 第２表は、第１表の成分組成を持つアモルフア
ス合金を大気、窒素、水素の各雰囲気中にて、
440℃で20分間加熱した後、10Oe、50Hzの交流磁
界を印加しながら１分間５℃の割合で冷却した合
金の磁気損失及び角形比を示したものである。

【表】 この表から明らかな如く、本発明で用いたアモ
ルフアス合金の磁気損失は、熱処理雰囲気に依存
し酸化性雰囲気中熱処理は、他の雰囲気中熱処理
に比較し、磁気損失を著しく改善することがわか
る。 第３表に酸化性雰囲気の磁気損失への効果をさ
らに詳しく示すため、窒素と酸素の混合比を変え
た場合の磁気損失の変化を示す。

【表】 この実験で用いたアモルフアス合金の組成は第
１表中Ｂである。また焼鈍条件は、上記条件と同
様に440℃で20分間加熱した後、10Oe、50Hzの交
流磁界を印加しながら１分間５℃の割合で冷却し
た。この表から明らかなように、酸素濃度が70％
までの範囲では酸素量の増加に従い磁気損失は低
下し、純酸素中焼鈍では逆に大気中焼鈍より劣化
している。しかし純窒素中焼鈍に比べ磁気損失は
１／２程度に改善されている。 このことから大気中酸素濃度より酸素量の多い
雰囲気中での焼鈍は非酸化性雰囲気中焼鈍に比べ
磁気損失が著しく改善されることがわかる。 次に、第１図に、リボン状試料に応力を加える
ことによつて求めた相対磁歪と磁気損失の関係を
示す。この図においてBm（σ≠０）／Bm（σ＝
０）＜１は負の飽和磁歪に対応し、Bm（σ≠
０）／Bm（σ＝０）＞１は正の飽和磁歪に対応す
る。この図から明らかなように窒素、水素等の非
酸化性雰囲気中で熱処理を行なつた場合の磁気損
失最小の組成はほぼ零磁歪の組成に対応している
が、酸化性雰囲気中で熱処理を行なつた場合に
は、磁気損失最小の組成は負の飽和磁歪の側にず
れており、かつ酸化性雰囲気中熱処理の方が低磁
気損失となつていることがわかる。 次に本発明の焼鈍方法の効果を明示するため、
本発明以外の焼鈍による磁気特性と比較する。第
４表に大気中において、440℃で20分間保持した
後、10Oe、50Hzの磁界を印加して１分間５℃の
割合で冷却した場合と磁界を印加せずに１分間５
℃の割合で冷却した場合の磁気特性の比較を示
す。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、磁気損失
が小さく高角形性を有するアモルフアス合金を得
ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明で用いたアモルフアス合金
を、大気、窒素、水素の各雰囲気中にて熱処理し
たときの磁気損失と応力印加により求めた相対磁
歪との関係を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原子比率で、Fe3〜12％、Ni40％以下（０％
   を含まず）、Si20％以下（０％を含まず）、B5〜
   20％、但しSi＋B20〜28％を含み、残部実質的に
   Coよりなるアモルフアス合金を、酸素濃度が20
   ％以上の雰囲気下で、該合金の結晶化温度以下で
   且つキユーリー温度以上の温度に保持し、引き続
   き10Oe以上の磁界を印加して５℃／分の割合で
   冷却することを特徴とする磁気損失が小さく高角
   形性を有するアモルフアス合金の製造方法。 ２ 原子比率でFe3〜12％、Ni40％以下（０％を
   含まず）、Si20％以下（０％を含まず）、B5〜20
   ％、但しSi＋B20〜28％とし、さらにCr、Mn、
   Mo、Zr、Ti、Ｖ、Nb、Ta、ＷおよびCuのうち
   から選ばれた少なくとも１種を10％以下含み、残
   部実質的にCoよりなるアモルフアス合金を、酸
   素濃度が20％以上の雰囲気下で、該合金の結晶化
   温度以下で且つキユーリー温度以上の温度に保持
   し、引き続き10Oe以上の磁界を印加して５℃／
   分の割合で冷却することを特徴とする磁気損失が
   小さく高角形性を有するアモルフアス合金の製造
   方法。