JPH0742559B2 - 占積率の優れた磁心用非晶質合金薄帯およびその製造方法 - Google Patents
占積率の優れた磁心用非晶質合金薄帯およびその製造方法Info
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- JPH0742559B2 JPH0742559B2 JP61032854A JP3285486A JPH0742559B2 JP H0742559 B2 JPH0742559 B2 JP H0742559B2 JP 61032854 A JP61032854 A JP 61032854A JP 3285486 A JP3285486 A JP 3285486A JP H0742559 B2 JPH0742559 B2 JP H0742559B2
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、磁心すなわちトランスの鉄心等の用途に用
いて好適な磁心用非晶質合金薄帯およびその製造方法に
関し、とくに占積率の有利な向上を図ったものである。
いて好適な磁心用非晶質合金薄帯およびその製造方法に
関し、とくに占積率の有利な向上を図ったものである。
（従来の技術） 非晶質合金とりわけ磁気特性に優れたFe系非晶質合金
は、トランス等の磁心材料として有望視されていて、最
近では配電トランス用としてフイールド・テストが行わ
れるなど実用化の直前段階にある。
は、トランス等の磁心材料として有望視されていて、最
近では配電トランス用としてフイールド・テストが行わ
れるなど実用化の直前段階にある。
かかる非晶質合金としては、特開昭54−148122号や同55
−94460号各公報に開示されているようなFe−Si−Ｂ系
合金があり、周知のように、高速で回転する冷却ロール
などの冷却体を用いて溶融状態の合金を直接冷却して薄
帯とするいわゆる急冷凝固法によって製造される。
−94460号各公報に開示されているようなFe−Si−Ｂ系
合金があり、周知のように、高速で回転する冷却ロール
などの冷却体を用いて溶融状態の合金を直接冷却して薄
帯とするいわゆる急冷凝固法によって製造される。
（発明が解決しようとする問題点） ところでかような方法で製造された板を用いてトランス
磁心を作製したときの欠点の１つとして、積層した場合
における占積率の低下が挙げられる。今まで非晶質合金
薄帯を用いて試作されたトランスの占積率は78〜85％で
あり、従来のけい素鋼板を用いた場合のそれが98％前後
であるのと比べると大幅に劣る。
磁心を作製したときの欠点の１つとして、積層した場合
における占積率の低下が挙げられる。今まで非晶質合金
薄帯を用いて試作されたトランスの占積率は78〜85％で
あり、従来のけい素鋼板を用いた場合のそれが98％前後
であるのと比べると大幅に劣る。
かかる占積率の低下は、磁心において同一の磁気回路的
効果を得ようとする場合に、磁心の体積を増加せざるを
得ないという弊害を招いていた。
効果を得ようとする場合に、磁心の体積を増加せざるを
得ないという弊害を招いていた。
また占積率の低下は、表面あらさが大きいことがその一
因であるが、表面あらさが大きいと板同志の接触が不均
一となり、板同士が面で接触せずあたかも表面の凸部同
士が点で接するかのような部分接触となる場合もあり、
その接触部の接触電気抵抗が増大するため、そこに熱が
集中し、磁心を破損するおそれもあった。
因であるが、表面あらさが大きいと板同志の接触が不均
一となり、板同士が面で接触せずあたかも表面の凸部同
士が点で接するかのような部分接触となる場合もあり、
その接触部の接触電気抵抗が増大するため、そこに熱が
集中し、磁心を破損するおそれもあった。
この発明は、上記の問題を有利に解決するもので、表面
粗度調整によって占積率を少なくとも85％以上にさせた
非晶質合金薄帯を、その有利な製造方法と共に提案する
ことを目的とする。
粗度調整によって占積率を少なくとも85％以上にさせた
非晶質合金薄帯を、その有利な製造方法と共に提案する
ことを目的とする。
（問題点を解決するための手段） さて発明者は、占積率改善技術の一環として、まず多数
の非晶質合金薄帯につき、急冷凝固の平均表面あらさと
占積率との関係について調査を行った。
の非晶質合金薄帯につき、急冷凝固の平均表面あらさと
占積率との関係について調査を行った。
その結果の一例を第１図に示したが、平均表面あらさが
小さいほど占積率が向上することが確認された。
小さいほど占積率が向上することが確認された。
特にトランスでは、占積率を85％以上に設定することが
重要であるとされているが、そのためには非晶質合金薄
帯の平均表面あらさを0.4μｍ以下とすることが肝要で
ある。
重要であるとされているが、そのためには非晶質合金薄
帯の平均表面あらさを0.4μｍ以下とすることが肝要で
ある。
ところで、非晶質合金薄帯の表面あらさを低下させるた
めには、薄帯の表面粗度調整を行う必要があるが、一般
に非晶質合金は硬いこともあって表面加工は難しい。
めには、薄帯の表面粗度調整を行う必要があるが、一般
に非晶質合金は硬いこともあって表面加工は難しい。
そこでこの発明では、Fe−Si−Ｂ ３元系合金に加工性
を向上させる元素を微量添加し、加工性を改善した上
で、表面平滑化処理を施すことによって、少なくとも85
％の占積率を実現したのである。
を向上させる元素を微量添加し、加工性を改善した上
で、表面平滑化処理を施すことによって、少なくとも85
％の占積率を実現したのである。
すなわちこの発明は、 化学式:Fe100-X-Y-ZBXSiYMZ ここでM:Cr,Mo,Ta,Mn,Ni,Co,V,NbおよびＷのうちから選
んだ一種または二種以上 x:5〜20at％ y:5〜20at％ z:0.05〜5at％ で示される組成になる非晶質合金薄帯であって、該薄帯
の表面あらさが平均あらさRaで0.4μｍ以下である、占
積率の優れた磁心用非晶質合金薄帯である。
んだ一種または二種以上 x:5〜20at％ y:5〜20at％ z:0.05〜5at％ で示される組成になる非晶質合金薄帯であって、該薄帯
の表面あらさが平均あらさRaで0.4μｍ以下である、占
積率の優れた磁心用非晶質合金薄帯である。
またこの発明は、 化学式:Fe100-X-Y-ZBXSiYMZ ここでM:Cr,Mo,Ta,Mn,Ni,Co,V,NbおよびＷのうちから選
んだ一種または二種以上 x:5〜20at％ y:5〜20at％ z:0.05〜5at％ で示される組成になる合金溶湯から、急冷凝固法によっ
て非晶質合金薄帯を作製したのち、軽圧延、電解研磨ま
たはバフ研磨の単独用あるいは併用による表面平滑化処
理を施して該薄帯の表面を平均あらさRaで0.4μｍ以下
に仕上げることを特徴とする占積率の優れた磁心用非晶
質合金薄帯の製造方法である。
んだ一種または二種以上 x:5〜20at％ y:5〜20at％ z:0.05〜5at％ で示される組成になる合金溶湯から、急冷凝固法によっ
て非晶質合金薄帯を作製したのち、軽圧延、電解研磨ま
たはバフ研磨の単独用あるいは併用による表面平滑化処
理を施して該薄帯の表面を平均あらさRaで0.4μｍ以下
に仕上げることを特徴とする占積率の優れた磁心用非晶
質合金薄帯の製造方法である。
以下この発明を具体的に説明する。
まずこの発明において成分組成を上記の範囲に限定した
理由について説明する。
理由について説明する。
B:5〜20％ Ｂ含有量が５％に満たなかったり20％を超えたりする
と、室温では非晶質合金化が著しく困難となるので、５
〜20％の範囲に限定した。
と、室温では非晶質合金化が著しく困難となるので、５
〜20％の範囲に限定した。
Si:5〜20％ Si含有量が５％より少ないと非晶質合金化したときに優
れた磁気特性が得られず、一方20％よる多くなると非晶
質合金化が困難になり、しかもかりに非晶質合金化した
としても飽和磁束密度が低下するので、Si含有量は５〜
20％の範囲に限定した。
れた磁気特性が得られず、一方20％よる多くなると非晶
質合金化が困難になり、しかもかりに非晶質合金化した
としても飽和磁束密度が低下するので、Si含有量は５〜
20％の範囲に限定した。
記号Ｍで示したCr,Mo,Ta,Ni,Co,V,NbおよびＷはいずれ
も加工性を向上させる元素として均等である。しかしな
がら上記の各元素を単独で使用する場合および併用いず
れの場合においても、添加量が0.05％より少ないと圧延
に対する顕著な効果は得られず、一方５％より多くても
加工性はともかく飽和磁束密度を低下させ、磁心材料と
して不適当になるので添加量は0.05〜５％の範囲に限定
した。
も加工性を向上させる元素として均等である。しかしな
がら上記の各元素を単独で使用する場合および併用いず
れの場合においても、添加量が0.05％より少ないと圧延
に対する顕著な効果は得られず、一方５％より多くても
加工性はともかく飽和磁束密度を低下させ、磁心材料と
して不適当になるので添加量は0.05〜５％の範囲に限定
した。
上記のような好適成分組成に調製した合金溶湯から、急
冷凝固法によって非晶室合金薄帯を作製するのである
が、急冷凝固ままの薄帯の表面は荒れているため、その
ままでは十分満足のいく鉄損特性は得られない。
冷凝固法によって非晶室合金薄帯を作製するのである
が、急冷凝固ままの薄帯の表面は荒れているため、その
ままでは十分満足のいく鉄損特性は得られない。
勿論、上記に示したCr,Mo,Mn,Ni,Co,V,NbおよびＷ等を
添加して好適成分組成に調整すれば、かような元素を添
加しない場合よりも表面あらさは良くなる場合もあるけ
れども、工業生産に十分な再現性という点では、まだ十
分とはいい難い。
添加して好適成分組成に調整すれば、かような元素を添
加しない場合よりも表面あらさは良くなる場合もあるけ
れども、工業生産に十分な再現性という点では、まだ十
分とはいい難い。
そこでこの発明では、急冷凝固後に表面平滑化処理を施
して、薄帯の表面あらさを平均あらさRaで0.4μｍ以下
に仕上げるのである。
して、薄帯の表面あらさを平均あらさRaで0.4μｍ以下
に仕上げるのである。
第１図に、単ロール法で作製したFe77Si13B9V1組成の非
晶質合金薄帯を種々の表面あらさに粗度調整したものに
ついて、エプスタインサイズに切出し、それぞれ400枚
重ねたものについての占積率と表面平均あらさRaとの関
係について調べた結果を示す。なお通常の単ロール法で
得られた非晶質合金薄帯の表面あらさは、ロール面側で
0.8μｍ程度、自由面で1.2μｍ程度である。
晶質合金薄帯を種々の表面あらさに粗度調整したものに
ついて、エプスタインサイズに切出し、それぞれ400枚
重ねたものについての占積率と表面平均あらさRaとの関
係について調べた結果を示す。なお通常の単ロール法で
得られた非晶質合金薄帯の表面あらさは、ロール面側で
0.8μｍ程度、自由面で1.2μｍ程度である。
同図より明らかなように、表面平均あらさRaが0.4μｍ
以下であれば、85％以上の高い占積率が得られた。
以下であれば、85％以上の高い占積率が得られた。
（作 用） 表面平滑化処理は、冷間や温間における軽圧延処理、あ
るいは電解研磨またはバフ研磨などの研磨処理によって
行うが、とくに軽圧延処理は、低圧延荷重で良いため被
圧延材に与える歪が小さく、経済性や特性の面で有利な
だけでなく、圧延による異方的原子配列に基づく磁気異
方性の導入なども軽圧入の範囲で効果が大きく、しかも
耳伸び、腹伸びなどに対する形状矯正能力が高いという
利点もある。
るいは電解研磨またはバフ研磨などの研磨処理によって
行うが、とくに軽圧延処理は、低圧延荷重で良いため被
圧延材に与える歪が小さく、経済性や特性の面で有利な
だけでなく、圧延による異方的原子配列に基づく磁気異
方性の導入なども軽圧入の範囲で効果が大きく、しかも
耳伸び、腹伸びなどに対する形状矯正能力が高いという
利点もある。
なお温間圧延で表面あらさの粗度調整を行う場合、処理
温度が300℃を超えると合金成分によっては結晶化を生
じて本来の優れた磁気特性が得られない場合があるの
で、300℃以下の温度域で処理する必要がある。
温度が300℃を超えると合金成分によっては結晶化を生
じて本来の優れた磁気特性が得られない場合があるの
で、300℃以下の温度域で処理する必要がある。
（実施例） 実施例 １ 表１に示す成分組成に調製した溶融合金を単ロール法に
て急冷凝固させて非晶質合金薄帯とした。急冷凝固後の
薄帯の板厚は25〜29μｍ、また表面平均あらさRaは0.8
〜1.1μｍであった。
て急冷凝固させて非晶質合金薄帯とした。急冷凝固後の
薄帯の板厚は25〜29μｍ、また表面平均あらさRaは0.8
〜1.1μｍであった。
これらの薄帯に対して、圧下率15％付近の冷間圧延を施
して表１に示す各表面平均あらさRaに仕上げた。
して表１に示す各表面平均あらさRaに仕上げた。
かくして得られた製品薄帯の圧延前、後における占積率
について調べた結果を表１に併記する。
について調べた結果を表１に併記する。
同表より明らかなように、この発明に従い、急冷凝固後
に冷間圧延による表面平滑化処理を施して表面平均あら
さRaを0.4μｍ以下に調整した場合には、占積率の大幅
な向上が達成されている。またこのとき冷延性も良好で
あった。
に冷間圧延による表面平滑化処理を施して表面平均あら
さRaを0.4μｍ以下に調整した場合には、占積率の大幅
な向上が達成されている。またこのとき冷延性も良好で
あった。
実施例 ２ 表２に示す成分組成に調製した溶融合金を単ロール法に
て急速に凝固させて非晶質合金薄帯を作成した。このと
きの板厚は25〜29μｍ、また表面平均あらさRaは0.8〜
1.1μｍであった。これらの薄帯に200℃での温間圧延を
平均圧下率10〜40％の範囲で施して、表２に示す平均あ
らさRaに仕上げた。
て急速に凝固させて非晶質合金薄帯を作成した。このと
きの板厚は25〜29μｍ、また表面平均あらさRaは0.8〜
1.1μｍであった。これらの薄帯に200℃での温間圧延を
平均圧下率10〜40％の範囲で施して、表２に示す平均あ
らさRaに仕上げた。
かくして得られた製品薄帯の圧延前、後における占積率
についての測定結果を表２に併記する。
についての測定結果を表２に併記する。
（発明の効果） かくしてこの発明によれば、急冷凝固法により得られた
非晶質合金薄帯の占積率を大幅に向上させることがで
き、磁気特性の向上が図れるのみならず、電磁機器の小
型化にも大きく貢献する。
非晶質合金薄帯の占積率を大幅に向上させることがで
き、磁気特性の向上が図れるのみならず、電磁機器の小
型化にも大きく貢献する。
第１図は、Fe77Si13B9V1非晶質合金薄帯の表面平均あら
さRaと占積率との関係を示したグラフである。
さRaと占積率との関係を示したグラフである。
Claims (2)
- 【請求項１】化学式:Fe100-X-Y-ZBXSiYMZ ここでM:Cr,Mo,Ta,Mn,Ni,Co,V,NbおよびＷのうちから選
んだ一種または二種以上 x:5〜20at％ y:5〜20at％ z:0.05〜5at％ で示される組成になる非晶質合金薄帯であって、該薄帯
の表面あらさが平均あらさRaで0.4μｍ以下である、占
積率の優れた磁心用非晶質合金薄帯。 - 【請求項２】化学式:Fe100-X-Y-ZBXSiYMZ ここでM:Cr,Mo,Ta,Mn,Ni,Co,V,NbおよびＷのうちから選
んだ一種または二種以上 x:5〜20at％ y:5〜20at％ z:0.05〜5at％ で示される組成になる合金溶湯から、急冷凝固法によっ
て非晶質合金薄帯を作製したのち、軽圧延、電解研磨ま
たはバフ研磨の単独使用あるいは併用による表面平滑化
処理を施して該薄帯の表面を平均あらさRaで0.4μｍ以
下に仕上げることを特徴とする占積率の優れた磁心用非
晶質合金薄帯の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61032854A JPH0742559B2 (ja) | 1986-02-19 | 1986-02-19 | 占積率の優れた磁心用非晶質合金薄帯およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61032854A JPH0742559B2 (ja) | 1986-02-19 | 1986-02-19 | 占積率の優れた磁心用非晶質合金薄帯およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62192560A JPS62192560A (ja) | 1987-08-24 |
| JPH0742559B2 true JPH0742559B2 (ja) | 1995-05-10 |
Family
ID=12370423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61032854A Expired - Fee Related JPH0742559B2 (ja) | 1986-02-19 | 1986-02-19 | 占積率の優れた磁心用非晶質合金薄帯およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0742559B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0750647B2 (ja) * | 1986-03-28 | 1995-05-31 | 日立金属株式会社 | 占積率の高い低損失アモルフアス磁心 |
| JP2844202B2 (ja) * | 1989-01-23 | 1999-01-06 | ティーディーケイ株式会社 | ノイズフィルター用コア |
| KR100358592B1 (ko) * | 1994-11-23 | 2003-01-29 | 가와사끼 세이데쓰 가부시키가이샤 | 자기특성이우수하고내파쇄특성이우수한철기비정질합금및그제조방법 |
| US5658397A (en) * | 1995-05-18 | 1997-08-19 | Kawasaki Steel Corporation | Iron-based amorphous alloy thin strip and transformers made therefrom |
| US6273967B1 (en) | 1996-01-31 | 2001-08-14 | Kawasaki Steel Corporation | Low boron amorphous alloy and process for producing same |
| CN114360883B (zh) * | 2021-12-31 | 2022-11-01 | 华南理工大学 | 一种基于非晶晶化双功能基元的高磁感磁粉芯及其制备方法与应用 |
-
1986
- 1986-02-19 JP JP61032854A patent/JPH0742559B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62192560A (ja) | 1987-08-24 |
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