JPS58100659A - 巻鉄心 - 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】 本発明は、高透磁率合金薄板を巻回してなる励磁電流特
性の良好な巻鉄心に関するものである。

磁気移相器、磁気増幅器、直流電流検出器、磁気変調器
などには、例えば、異方性ｓｏ％Ｎｉパーマロイ、スー
パーマロイ、方向性ケイ素鋼などから成る巻鉄心が使用
されている。これら従来の巻鉄心は、励磁電流特性に優
れ、また飽和までの急峻性が大きいことで知られている
が、近年より小さい電流による励磁、飽和電圧の増加、
飽和に至る急峻なＩ−Ｖ特性が求められている。

また、従来の鉄心のうち、特に５ｏＮｉパーマロイ、ス
ーパーマロイ等のパーマロイ系鉄心ハ、構成材料の歪感
受性が大きいために、運搬、輸送、巻線などの作業の際
に、機械的歪による磁気特性の劣化が著しく、巻鉄心と
しての所要機能、電気的平衡を損なうなど大きな欠点を
有している。加うるに、これら従来の巻鉄心構成材料を
製造するＫは、溶解、造塊、熱間圧延、酸洗、冷間圧延
などの複雑で周到な工程を必要とするため、巻鉄心の価
格を高価なものとしていた。

本発明は、上記従来技術の欠点を解消し、励磁電流特性
、歪感受性、耐衝撃性に優れ、より安価な巻鉄心を提供
するこ七を目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、巻鉄心を構成する
高透磁率合金薄板としてＦｅ−Ｃｏ−８ｔ−Ｂ系の非晶
質合金薄板を用いたことを特徴とするものである。

本願発明者らは、式Ｆ　＠　４　ＣＯ＠　Ｔ　（Ｓ　ｉ
　ｇ　Ｂ　ｈ（式中ＴはＢｅ、Ｍｇ、　０ｍ％８ｒＳＢ
ａ％Ｔｉ、Ｚｒ、　Ｈｆ、　Ｖ、　Ｎｂ。

Ｔａ％　Ｃｒ、Ｍｅ、Ｗ、Ｍｎ％　Ｒｕ、ＮｉＳ　Ｐｄ
、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ。

Ｃｏ、Ｐｒ、　Ｎｄ、　ａｍｌＥｔｓ、Ｇ（１％Ｔｂ、
　Ｄ７　　のうちの１種または２種以上であシ、ｄ＋・
＋ｆ＋ｇ＋ｈ＝１００）で示される非晶質合金、特に上
記式において、７２≦ｄ＋・≦８５、（Ｌ７０≦−／ｄ
十、≦α９９、Ｏ≦ｆ≦５．７　（ｇ　（１６，７（ｈ
（１０，１５≦ｇ十ｈ≦２５なる条件を満足する非晶質
合金を磁場中で焼なまし、冷却したものを用いて巻鉄心
を構成すると優れた励磁電流特性が得られることを見出
し、本発明を完成したものである。

本発明において、非晶質形成元素であるＳｌとＢの総和
が１５原子−（以下単に−と記す）未満では非晶質化そ
のものが困離とな？）、２ｓ％をこえると磁束密度の低
下をきたすので、１５〜２５−とする。非晶質形成元素
として他の半金属元素、たとえばＣ，Ｐ、　Ｇ＠、Ｂｉ
、ムｌが知られているが、熱的安定性および靭性の点で
８１とＢとの組合せが優れている。Ｃ％Ｐ、　Ｇ・、Ｂ
ｉ、　ＡＩを含んでいても特に本発明の効果を大きく損
なうことはないが、５−以下であることが望ましい。

Ｂの含有量は７ｑ４未満では非晶質化が困−であシ、１
〇−以上では耐環境特性、たとえば耐湿性、耐アルカリ
性が大巾に低下して好ましくない。

８１の含有量は７チ未満では熱的安定性が損われ１６哄
以上ではＨｅが（１１０・以上となシ好ましくない。

Ｆ・とＣｏの総和は７２−から８５−であシ、８５哄を
こえると非晶質化が困拳となり、７２％未満では磁束密
度の低下がＴｏＪ）好ましくない。

Ｆ・はＣｏとの相互作用によシ磁場中焼なまし及び冷却
による鱒導磁気異方性を発生せしめＢ−Ｈ―纏の角型性
を、改善し、従って励磁電流特性における飽和までの急
峻度を生じる効果を有す。

まえ、Ｆ＠とＣｏの比率をａ７０≦Ｃ９／／Ｆｅ＋ＣＯ
≦α！９に限定し九遍由は、これ以外の組成では、磁歪
定数λｌを実質的に小さくできない為である。

なお、磁歪定数は、非晶質材料の軟磁気特性を支配すゐ
重要な定数であシ、これを実質的に零にする事は優れ九
励磁電流特性を得るために極めて重畳である。

を九、添加元素としてでて示す各元素を総量でｓｔ４以
下含むことが可能である。ＴＩ、Ｚｒ、　Ｈｆ。

Ｖ、　Ｎｂ、　Ｔａ、Ｍｏ、　Ｗ、　Ｎｌ、Ｐｄの一詳
拡添加により非晶質形成能を向上させ、Ｃｒ、　Ｐｄは
耐食性、耐湿性を向上させる。Ｙ％ＣＩ、Ｐｒ、　Ｎｄ
％８ｍＳｇｕ。

Ｇｄ％Ｔｂ％Ｄ７の一群は硬さを向上せしめるとともに
結晶化温度を上げ熱的安定性を増大させる。Ｂ・、Ｍｇ
、Ｃａ、８ｒ、　Ｂａ、　Ｒｕは非晶質形成能を向上さ
せ、特に他の添加元素と複合されて用いるとその傾向が
強まる。ＭｎはＨｅを低くする効果がある。これらの添
加元素Ｔの総量はｓ％以下であることが好ましくない。

以上の組成範囲の非晶質鉄心材料をトロイダル鉄心とじ
１００・以上の直流ないし交流磁場中で、２５０℃から
４５０℃の間の適切な温度で焼なまし、毎時５００℃以
下の冷却速度で磁場中冷却することＫより、胞で（ＬＯ
２０・以下、Ｂ、。で８０００Ｑ。

／ｉｈ　　＊　７５　慢以上の低保磁力、高磁束密度、
高角１・ 臘比巻鉄心が容易に得られる。磁界の波形は従来直流が
一般的に採用されているが、半波整流及び交流（商用周
波数）でも効果はほとんど減じない。

熱処理温度は組成の変化によシ最適温度がずれるが４５
０℃をこえると脆化が著しくなυ、また、２５０℃未満
では焼なましによる応力緩和が不可能であシ、効果がほ
とんどない。磁場中冷却速度が毎時３００℃をこえると
冷却むらが発生し易く７５嗟以上の　職、。が得られな
い。

以下、実施例に基き詳細に説明する。

１１１ｔ１表ハ、従来のスーパーマロイと５ＯＮｉパー
マロイに対する本発明の巻鉄心を構成する非晶質合金鉄
心の直流磁性の例を示す。いずれの組成においても最適
の熱処理温度を採った場合である。

第　　　　　１　　　　　表 第１表から明らかなように１本発明の巻鉄心を構成する
非晶質合金鉄心はスーパーマロイと同等以下の低い保磁
力を示しており　、％は５ＯＮｉパーマロイと同郷レベ
ルのものがあυ総合的に従来材の長所を兼備した優れた
性能をもっており、嵐好な励磁電流特性を示すことが明
らかである。　　　　′第１図は、第１表中の合金Ａ！
（３）、ム＋６（４）よ構成る巻鉄心のｓＯＨｍにおけ
る励磁電流特性をスーパーマロイ（１）、５ＯＮｉパー
マロイ（２）との対比で示したものである（（）内は図
中の符号を示す）。

巻鉄心の鉄心寸法は内径２５９７１φ、外径５５ｘｍφ
、高さＳｗｓ、励磁巻数は１次、２次側とも１５ターン
である。第１図から明らかなように本発明の巻鉄心は低
い励磁起磁力（励磁電流）が出力電圧の高いレベルまで
維持され、ま九この間の直線性が嵐好であシ、優れた励
磁特性を有している。

上記実施例から明らかな如く、本発明の巻鉄心の励磁特
性は極めて優れてシシ、磁気増巾器、磁気移相器、直流
電流検出器、磁気変調器などの制御用巻鉄心として優れ
たものである。また、鉄心素材の非晶質合金が本来的に
持っている強度と靭性から本発明の巻鉄心は応力感受性
が低く、耐衝撃性に優れ喪信頼性の高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は５０Ｈ＄における本発明の巻鉄心と従来の巻鉄
心の励磁電流特性を示した図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｔ　高透磁率合金薄板を巻回して形成される巻鉄心にお
   いて、前記合金薄板としてＦ・−Ｃｏ　−Ｓ　ｌ−Ｂ系
   非晶質合金薄板を用いたことを特徴とする巻鉄心。 ２、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、上記非
   晶質合金が組成式Ｆ・、ＣｏｅＴｆ８１．Ｂ、（式中、
   ＴＦｉ、Ｂｅ、Ｍｇ、　Ｃａ、　８ｒ、　Ｂａ、　ＴＩ
   、Ｚｒ、　Ｈｆ。 Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｒｕ、Ｎｉ、
   Ｐｄ。 Ｃｕ％Ｚｎ、Ｙ、Ｃｏ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ
   、Ｔｂ。 Ｄｙのうちの１種または２種以上、ｄ＋・十ｆ＋ｇ　＋
   ｈ＝　１００．７２≦ｄ十〇≦８５、α７０≦”／（ａ
   ＋・）≦１９９．０≦ｆ≦３．７くｇ〈１６．７くｈく
   １０．１５≦ｇ十ｈ≦２５）で示されることを特徴とす
   る巻鉄心。 五　特許請求の範囲第１項を九は第２項記載のもＯにお
   いて、上記非晶質合金が１０エルステッド以上の直流ま
   たは交流磁場中にて２５０℃から４５０℃の間で焼なま
   しを行ない、毎時３００℃以下の冷却速度にて磁場中冷
   却を施すことにより得たものであることを特徴とする巻
   鉄心。