WO2019031462A1

WO2019031462A1 - Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末及びその製造方法、Ｆｅ基アモルファス合金粉末、並びに、磁心

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Publication number: WO2019031462A1
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Abstract

下記組成式（１）で表される合金組成を有し、　ナノ結晶粒を含む合金組織を有するＦｅ基ナノ結晶合金粉末。　Ｆｅ_{１００－ａ－ｂ－ｃ－ｄ－ｅ－ｆ－ｇ}Ｃｕ_ａＳｉ_ｂＢ_ｃＭｏ_ｄＣｒ_ｅＣ_ｆＮｂ_ｇ　…　組成式（１）　組成式（１）中、１００－ａ－ｂ－ｃ－ｄ－ｅ－ｆ－ｇ、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、及びｇは、それぞれ、各元素の原子％を示し、かつ、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、及びｇが、０．１０≦ａ≦１．１０、１３．００≦ｂ≦１６．００、７．００≦ｃ≦１２．００、０．５０≦ｄ≦５．００、０．００１≦ｅ≦１．５０、０．０５≦ｆ≦０．４０、及び、０≦（ｇ／（ｄ＋ｇ））≦０．５０を満足する。

Description

Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末及びその製造方法、Ｆｅ基アモルファス合金粉末、並びに、磁心

　本開示は、Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末及びその製造方法、Ｆｅ基アモルファス合金粉末、並びに、磁心に関する。

　従来より、Ｆｅを主体とする合金組成（例えば、ＦｅＣｕＮｂＳｉＢ系の合金組成）を有し、ナノ結晶粒を含む合金組織を有するＦｅ基ナノ結晶合金が知られている。Ｆｅ基ナノ結晶合金は、低損失で高透磁率という優れた磁気特性を有するため、特に、高周波領域での磁性部品（例えば磁心）用の材料として使用されている。

　Ｆｅ基ナノ結晶合金の一例として、特許文献１には、Ｆｅを主体とする特定の合金組成を有し、合金組織の少なくとも５０％が１０００Å（１００ｎｍ）以下の平均粒径を有する微細な結晶粒からなり、残部が実質的に非晶質（アモルファス）であるＦｅ基軟磁性合金が開示されている。この特許文献１には、リボンの形態のＦｅ基ナノ結晶合金（即ち、Ｆｅ基ナノ結晶合金リボン）が開示されており、更に、Ｆｅ基ナノ結晶合金リボンを得るための製造方法が開示されている。この製造方法では、まず、片ロール法（「単ロール法」とも称される）等の液体急冷法によって合金溶湯を急冷凝固させることによりＦｅ基アモルファス合金リボンを製造し、次いでＦｅ基アモルファス合金リボンを熱処理して合金組織中にナノ結晶粒を生成させることにより、Ｆｅ基ナノ結晶合金リボンを得る。

　また、Ｆｅ基ナノ結晶合金としては、Ｆｅ基ナノ結晶合金リボンだけでなく、粉末の形態のＦｅ基ナノ結晶合金（即ち、Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末）も知られている。Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末は、まず、粉末の形態のＦｅ基アモルファス合金（即ち、Ｆｅ基アモルファス合金粉末）を製造し、次いでＦｅ基アモルファス合金粉末を熱処理して合金組織中にナノ結晶粒を生成させることにより製造される。
　Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末の原料（即ち、熱処理前の粉末）であるＦｅ基アモルファス合金粉末を製造する方法の一例として、特許文献２には、合金溶湯を粒子化し、粒子化された合金溶湯を急冷凝固させてＦｅ基アモルファス合金粉末を製造する、アトマイズ法（例えば、高速回転水流アトマイズ法、水アトマイズ法、等）が開示されている。
　また、アトマイズ法の別の一例として、特許文献３には、合金溶湯に対してフレームジェットを噴射することにより、合金溶湯を粒子化する方法が開示されている。

　特許文献１：特公平４－４３９３号公報
　特許文献２：特開２０１７－９５７７３号公報
　特許文献３：特開２０１４－１３６８０７号公報

　Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末は、Ｆｅ基ナノ結晶合金リボンに対する利点として、プレス成形や押し出し成形により、様々な形状の磁性部品（例えば、磁心）を製造できるという利点を有する。
　しかし、Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末では、Ｆｅ基ナノ結晶合金リボンと比較して、合金組織に含まれる結晶粒の粒径が大きくなり、その結果、軟磁気特性が低下する（例えば、保磁力が高くなる）場合がある。
　この理由としては、以下の理由が考えられる。

　Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末は、原料としてのＦｅ基アモルファス合金粉末を熱処理し、合金組織中にナノ結晶粒を生成させることにより製造される。
　原料であるＦｅ基アモルファス合金粉末は、合金溶湯を粒子化し、粒子化された合金溶湯を急冷凝固させる方法（即ち、アトマイズ法）によって製造される。
　合金組織中のナノ結晶粒の粒径が小さいＦｅ基ナノ結晶合金粉末を製造するためには、原料であるＦｅ基アモルファス合金粉末として、アモルファス相からなる合金組織（即ち、結晶粒を含まない合金組織）を有するＦｅ基アモルファス合金粉末を用いることが望ましい。原料として、結晶粒を含むＦｅ基合金粉末を用いた場合には、その後の熱処理により、結晶粒が粗大化する傾向があるためである。

　アモルファス相からなる合金組織を有するＦｅ基アモルファス合金粉末を製造するためには、合金溶湯を急冷凝固させてＦｅ基アモルファス合金粉末を得る際の冷却速度を速くすることが望ましい。上記冷却速度が速い場合には、アモルファス相からなる合金組織が得られ易いが、上記冷却速度が遅い場合には、合金組織中に結晶粒が析出し易い。
　この点に関し、単ロール法によってＦｅ基アモルファス合金リボンを製造する場合には、速い冷却速度を実現しやすく、その結果、アモルファス相からなる合金組織を形成し易い。これに対し、アトマイズ法によってＦｅ基アモルファス合金粉末を製造する場合には、速い冷却速度を実現しにくく、その結果、アモルファス相からなる合金組織を形成しにくく、結晶粒を含む合金組織が得られる傾向がある。この理由として、以下の理由１及び理由２が考えられる。

（理由１）
　単ロール法では、溶湯ノズルから吐出された合金溶湯が冷却ロール（例えば、冷却された銅合金）に接触することによって急冷されるのに対して、アトマイズ法では、粒子化された合金溶湯（即ち、合金溶湯の粒子）が水に接触することにより急冷される。
　アトマイズ法では、合金溶湯の粒子が水に接触する際、粒子の表面と水との間に水蒸気被膜が形成され、この水蒸気被膜により、粒子から水への熱伝達が阻害され、その結果、冷却速度が制限される傾向がある。

（理由２）
　単ロール法では、薄膜状態の合金溶湯を冷却ロールによって冷却するので、均一性に優れ、かつ、速い冷却速度が実現され易い。
　これに対し、アトマイズ法では、合金溶湯の粒子を形成する際、合金溶湯の粒子の大きさの制御が困難であるために、合金溶湯の粒子の大きさがバラつく。その結果、合金溶湯の粒子を急冷凝固させる段階において、急冷凝固させる粒子全体のうち、小さい粒子の冷却速度は速くなるが、大きい粒子（特にその中心近傍）の冷却速度が遅くなる傾向がある。従って、アトマイズ法では、得られるＦｅ基アモルファス合金粉末を構成する粒子全体のうち、小さい粒子については、アモルファス相からなる合金組織を有する粒子となるが、大きい粒子については、結晶粒を含む合金組織を有する粒子となる傾向がある。

　上述したとおり、Ｆｅ基アモルファス合金粉末を製造する場合には、アモルファス相からなる合金組織を有するＦｅ基アモルファス合金粉末ではなく、結晶粒を含む合金組織を有するＦｅ基合金粉末が得られる場合がある。このため、かかる結晶粒を含む合金組織を有するＦｅ基合金粉末を熱処理する段階において、上記結晶粒が粗大化する場合がある。
　その結果、得られるＦｅ基ナノ結晶合金粉末において、合金組織に含まれる結晶粒の粒径が大きくなり、Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末の軟磁気特性が低下する（例えば、保磁力が高くなる）場合がある。

　本開示は、上述した事情に鑑みてなされたものである。
　本開示の課題は、合金組織中のナノ結晶粒の粒径が小さく、軟磁気特性に優れたＦｅ基ナノ結晶合金粉末、上記Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末の製造に好適なＦｅ基ナノ結晶合金粉末の製造方法、上記Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末の原料として好適なＦｅ基アモルファス合金粉末、及び、上記Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末を含む磁心を提供することである。

　上記課題を解決するための手段には、以下の態様が含まれる。
＜１＞　下記組成式（１）で表される合金組成を有し、ナノ結晶粒を含む合金組織を有するＦｅ基ナノ結晶合金粉末。
　Ｆｅ_{１００－ａ－ｂ－ｃ－ｄ－ｅ－ｆ－ｇ}Ｃｕ_ａＳｉ_ｂＢ_ｃＭｏ_ｄＣｒ_ｅＣ_ｆＮｂ_ｇ　…　組成式（１）
　組成式（１）中、１００－ａ－ｂ－ｃ－ｄ－ｅ－ｆ－ｇ、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、及びｇは、それぞれ、各元素の原子％を示し、かつ、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、及びｇが、０．１０≦ａ≦１．１０、１３．００≦ｂ≦１６．００、７．００≦ｃ≦１２．００、０．５０≦ｄ≦５．００、０．００１≦ｅ≦１．５０、０．０５≦ｆ≦０．４０、及び、０≦（ｇ／（ｄ＋ｇ））≦０．５０を満足する。

＜２＞　前記組成式（１）において、ｄ及びｇが、０＜（ｇ／（ｄ＋ｇ））≦０．５０を満足する＜１＞に記載のＦｅ基ナノ結晶合金粉末。
＜３＞　Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末の粉末Ｘ線回折パターンにおける回折面（１１０）のピークに基づき、Ｓｃｈｅｒｒｅｒの式によって求められるナノ結晶粒径Ｄが、１０ｎｍ～４０ｎｍである＜１＞又は＜２＞に記載のＦｅ基ナノ結晶合金粉末。
＜４＞　最大磁場が８００Ａ／ｍである条件のＢ－Ｈ曲線から求めた保磁力が、１５０Ａ／ｍ以下である＜１＞～＜３＞のいずれか１つに記載のＦｅ基ナノ結晶合金粉末。

＜５＞　＜１＞～＜４＞のいずれか１つに記載のＦｅ基ナノ結晶合金粉末を製造する方法であって、
　前記組成式（１）で表される合金組成を有するＦｅ基アモルファス合金粉末を準備する工程と、
　前記Ｆｅ基アモルファス合金粉末を熱処理することにより前記Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末を得る工程と、
を有するＦｅ基ナノ結晶合金粉末の製造方法。

＜６＞　下記組成式（１）で表される合金組成を有するＦｅ基アモルファス合金粉末。
　Ｆｅ_{１００－ａ－ｂ－ｃ－ｄ－ｅ－ｆ－ｇ}Ｃｕ_ａＳｉ_ｂＢ_ｃＭｏ_ｄＣｒ_ｅＣ_ｆＮｂ_ｇ　…　組成式（１）
　組成式（１）中、１００－ａ－ｂ－ｃ－ｄ－ｅ－ｆ－ｇ、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、及びｇは、それぞれ、各元素の原子％を示し、かつ、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、及びｇが、０．１０≦ａ≦１．１０、１３．００≦ｂ≦１６．００、７．００≦ｃ≦１２．００、０．５０≦ｄ≦５．００、０．００１≦ｅ≦１．５０、０．０５≦ｆ≦０．４０、及び、０≦（ｇ／（ｄ＋ｇ））≦０．５０を満足する。

＜７＞　＜１＞～＜４＞のいずれか１項に記載のＦｅ基ナノ結晶合金粉末を含む磁心。
＜８＞　周波数２ＭＨｚ及び磁場強度３０ｍＴの条件でのコアロスＰが、５０００ｋＷ／ｍ^３以下である＜７＞に記載の磁心。

　本開示によれば、合金組織中のナノ結晶粒の粒径が小さく、軟磁気特性に優れたＦｅ基ナノ結晶合金粉末、上記Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末の製造に好適なＦｅ基ナノ結晶合金粉末の製造方法、上記Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末の原料として好適なＦｅ基アモルファス合金粉末、及び、上記Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末を含む磁心が提供される。

合金Ａの合金組成を有するＦｅ基アモルファス合金粉末（実施例１）の断面の透過型電子顕微鏡観察画像（ＴＥＭ像）である。図１Ａに示すＴＥＭ像を説明するための図である。合金Ｃの合金組成を有するＦｅ基アモルファス合金粉末（比較例１）の断面のＴＥＭ像である。図２Ａに示すＴＥＭ像を説明するための図である。合金Ａの合金組成を有するＦｅ基ナノ結晶合金粉末（実施例１）の断面のＴＥＭ像である。図３Ａに示すＴＥＭ像を説明するための図である。合金Ｃの合金組成を有するＦｅ基ナノ結晶合金粉末（比較例１）の断面のＴＥＭ像である。図４Ａに示すＴＥＭ像を説明するための図である。

　本明細書において、「～」を用いて示された数値範囲は、「～」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を意味する。
　本明細書において、「工程」との用語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
　本明細書において、「ナノ結晶合金」とは、ナノ結晶粒を含む合金組織を有する合金を意味する。「ナノ結晶合金」の概念には、ナノ結晶粒のみからなる合金組織を有する合金だけでなく、ナノ結晶粒及びアモルファス相を含む合金組織を有する合金も包含される。

〔Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末〕
　本開示のＦｅ基ナノ結晶合金粉末は、後述の組成式（１）で表される合金組成を有し、ナノ結晶粒を含む合金組織を有する。
　本開示のＦｅ基ナノ結晶合金粉末では、合金組織中のナノ結晶粒の粒径が小さく（例えば、後述のナノ結晶粒径Ｄが小さく）、軟磁気特性に優れる（例えば、保磁力が低減されている）。
　かかる効果が得られる理由は、以下のとおりと考えられる。

　一般に、Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末は、Ｆｅを主体とする合金組成を有する合金溶湯を粒子化し、粒子化された合金溶湯（即ち、合金溶湯の粒子）を急冷凝固させてＦｅ基アモルファス合金粉末を得、得られたＦｅ基アモルファス合金粉末を熱処理して合金組織（即ち、アモルファス相）の少なくとも一部をナノ結晶化させることによって製造される。
　本開示のＦｅ基ナノ結晶合金粉末は組成式（１）で表される合金組成を有するので、原料である、合金溶湯及びＦｅ基アモルファス合金粉末も同様に、組成式（１）で表される合金組成を有する。Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末を製造する上記過程において、合金組成自体は実質的に変化しないためである。
　合金溶湯が組成式（１）で表される合金組成を有することにより、合金溶湯の粒子を急冷凝固させる段階において結晶粒の析出が抑制され、その結果、アモルファス相からなる合金組織を有するＦｅ基アモルファス合金粉末が得られると考えられる。このアモルファス相からなる合金組織を有するＦｅ基アモルファス合金粉末を熱処理することにより、合金組織中のナノ結晶粒の粒径が小さい本開示のＦｅ基ナノ結晶合金粉末が得られると考えられる。
　更に、本開示のＦｅ基ナノ結晶合金粉末は、合金組織中のナノ結晶粒の粒径が小さいため、軟磁気特性に優れると考えられる。

　合金溶湯の粒子を急冷凝固させる段階において結晶粒の析出を抑制する作用（即ち、アモルファス相からなる合金組織を形成する作用）は、主として、組成式（１）で表される合金組成（以下、「本開示における合金組成」ともいう）における、Ｓｉ、Ｂ、及びＭｏによる作用であると考えられる。本開示における合金組成がＮｂを含む場合には、Ｎｂも、上記作用を有すると考えられる。
　以下、本開示における合金組成について説明する。

＜合金組成＞
　本開示のＦｅ基ナノ結晶合金粉末は、下記組成式（１）で表される合金組成（即ち、本開示における合金組成）を有する。また、本開示のＦｅ基ナノ結晶合金粉末の原料である、合金溶湯及びＦｅ基アモルファス合金粉末も同様に、本開示における合金組成を有する。

　Ｆｅ_{１００－ａ－ｂ－ｃ－ｄ－ｅ－ｆ－ｇ}Ｃｕ_ａＳｉ_ｂＢ_ｃＭｏ_ｄＣｒ_ｅＣ_ｆＮｂ_ｇ　…　組成式（１）
　組成式（１）中、１００－ａ－ｂ－ｃ－ｄ－ｅ－ｆ－ｇ、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、及びｇは、それぞれ、各元素の原子％を示し、かつ、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、及びｇが、０．１０≦ａ≦１．１０、１３．００≦ｂ≦１６．００、７．００≦ｃ≦１２．００、０．５０≦ｄ≦５．００、０．００１≦ｅ≦１．５０、０．０５≦ｆ≦０．４０、及び、０≦（ｇ／（ｄ＋ｇ））≦０．５０を満足する。

　以下、組成式（１）で表される合金組成（以下、「本開示における合金組成」ともいう）について説明する。

　本開示における合金組成において、Ｆｅは、軟磁気特性を担う元素である。
　Ｆｅの含有量を示す組成式（１）中の「１００－ａ－ｂ－ｃ－ｄ－ｅ－ｆ－ｇ」は、好ましくは７３．００以上（即ち、Ｆｅの含有量が７３．００原子％以上）であり、より好ましくは７５．００以上（即ち、Ｆｅの含有量が７５．００原子％以上）である。
　Ｆｅの含有量が７３．００原子％以上である場合には、Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末の飽和磁束密度Ｂｓがより向上する。

　本開示における合金組成において、Ｃｕは、Ｆｅ基アモルファス合金粉末を熱処理してＦｅ基ナノ結晶合金粉末を得る際、ナノ結晶粒の核（以下、「ナノ結晶核」ともいう。）となる元素である。
　Ｃｕの含有量を示す組成式（１）中の「ａ」は、０．１０≦ａ≦１．１０を満足する。即ち、Ｃｕの含有量は、０．１０原子％以上１．１０原子％以下である。
　Ｃｕの含有量が０．１０原子％以上であることにより、Ｃｕの上述した機能が効果的に発揮される。Ｃｕの含有量は、好ましくは０．３０原子％以上であり、より好ましくは０．５０原子％以上である。
　一方、Ｃｕの含有量が１．１０原子％を超えると、熱処理前のＦｅ基アモルファス合金粉末中にナノ結晶核が存在する可能性が高くなり、熱処理によりナノ結晶核を起点として結晶が大きく成長し、粗大結晶が形成されるおそれがある。粗大結晶が形成されると、軟磁気特性が劣化する。従って、Ｃｕの含有量は１．１０原子％以下であり、好ましくは１．００原子％以下である。

　本開示における合金組成において、Ｓｉは、Ｂと共存することにより、合金溶湯の急冷時、アモルファス形成能を高める機能を有する。また、熱処理により、Ｆｅとともに、ナノ結晶相である（Ｆｅ－Ｓｉ）ｂｃｃ相を形成する機能も有する。
　Ｓｉの含有量を示す組成式（１）中の「ｂ」は、１３．００≦ｂ≦１６．００を満足する。即ち、Ｓｉの含有量は、１３．００原子％以上１６．００原子％以下である。
　Ｓｉの含有量が１３．００原子％以上であることにより、上述したＳｉの機能が効果的に発揮される。その結果、熱処理後のナノ結晶合金粉末において低い飽和磁歪を得ることができる。Ｓｉの含有量は、好ましくは１３．２０原子％以上である。
　一方、Ｓｉの含有量が１６．００原子％を超えると、合金溶湯の粘度が低下するため、合金粉末の粒径の制御が困難となるおそれがある。従って、Ｓｉの含有量が１６．００原子％以下である。Ｓｉの含有量は、好ましくは１４．００原子％以下である。

　本開示における合金組成において、Ｂは、合金溶湯の急冷時、アモルファス相を安定的に形成させる機能を有する。
　Ｂの含有量を示す組成式（１）中の「ｃ」は、７．００≦ｃ≦１２．００を満足する。即ち、Ｂの含有量は、７．００原子％以上１２．００原子％以下である。
　Ｂの含有量が７．００原子％以上であることにより、上述したＢの機能が効果的に発揮される。Ｂの含有量は、好ましくは８．００原子％以上である。
　一方、Ｂの含有量が１２．００原子％を超えると、熱処理後の合金組織において、ナノ結晶粒からなる相（以下、「ナノ結晶相」ともいう）に比べてアモルファス相の体積分率が高くなりすぎ、その結果、飽和磁歪が大きくなりすぎる場合がある。従って、Ｂの含有量は、１２．００原子％以下であり、好ましくは１０．００原子％以下である。
　ここで、ナノ結晶相である（Ｆｅ－Ｓｉ）ｂｃｃ相の飽和磁歪が負にあるのに対して、アモルファス相の飽和磁歪は正であり、両者の比率から合金全体の飽和磁歪が決定される。
　飽和磁歪は、好ましくは５×１０^－６以下であり、より好ましくは２×１０^－６以下である。

　本開示における合金組成において、Ｍｏは、合金溶湯の急冷時、アモルファス相を安定的に形成させる機能を有する。
　また、Ｍｏは、Ｆｅ基アモルファス合金粉末を熱処理してナノ結晶粒を形成させる際、粒径が小さく、かつ、粒径のバラつきが抑制されたナノ結晶粒を形成させる機能も有する。
　Ｍｏのこれらの機能が発揮される理由は明らかではないが、以下のように推測される。
　Ｍｏは、合金溶湯を急冷する際、及び、Ｆｅ基アモルファス合金粉末を熱処理する際において、粒子内に均一に存在したまま移動しにくい（例えば、粒子の表面近傍に濃化されにくい）性質を有すると考えられる。この性質により、上述したＭｏの機能、即ち、合金溶湯の急冷時、アモルファス相を安定的に形成させる機能、及び、Ｆｅ基アモルファス合金粉末を熱処理してナノ結晶粒を形成させる際、粒径が小さく、かつ、粒径のバラつきが抑制されたナノ結晶粒を形成させる機能が発揮されると考えられる。

　Ｍｏの含有量を示す組成式（１）中の「ｄ」は、０．５０≦ｄ≦５．００を満足する。即ち、Ｍｏの含有量は、０．５０原子％以上５．００原子％以下である。
　Ｍｏの含有量が０．５０原子％以上であることにより、上述したＭｏの機能が効果的に発揮される。Ｍｏの含有量は、好ましくは０．８０原子％以上である。
　一方、Ｍｏの含有量が５．００原子％を超えると、軟磁気特性が低下するおそれがある。従って、Ｍｏの含有量は５．００原子％以下である。Ｍｏの含有量は、好ましくは３．５０原子％以下である。

　本開示における合金組成において、Ｃｒは、合金溶湯を粒子化する段階及び／又は合金溶湯の粒子を急冷凝固させる段階で生じる錆び（例えば、水蒸気等の水分に起因する錆び）を防止する機能を有する。
　Ｃｒの含有量を示す組成式（１）中の「ｅ」は、０．００１≦ｅ≦１．５０を満足する。即ち、Ｃｒの含有量は、０．００１原子％以上１．５０原子％以下である。
　Ｃｒの含有量が０．００１原子％以上であることにより、上述したＣｒの機能が効果的に発揮される。Ｃｒの含有量は、好ましくは０．０１０原子％以上であり、より好ましくは０．０５０原子％以上である。
　一方、Ｃｒは、飽和磁束密度向上には寄与しない。むしろ、Ｃｒの含有量が多すぎると、軟磁気特性が低下するおそれがある。このため、Ｃｒの含有量は１．５０原子％以下である。Ｃｒの含有量は、好ましくは１．２０原子％以下であり、より好ましくは１．００原子％以下である。

　本開示における合金組成において、Ｃは、合金溶湯の粘度を安定化させ、合金溶湯の粒子の粒径のバラつきを抑制し、ひいては、Ｆｅ基アモルファス合金粉末の粒径のバラつき及びＦｅ基ナノ結晶合金粉末の粒径のバラつきを抑制する機能を有する。
　Ｃの含有量を示す組成式（１）中の「ｆ」は、０．０５≦ｆ≦０．４０を満足する。即ち、Ｃの含有量は、０．０５原子％以上０．４０原子％以下である。
　Ｃの含有量が０．０５原子％以上であることにより、上述したＣの機能がより効果的に発揮される。Ｃの含有量は、好ましくは０．１０原子％以上であり、より好ましくは０．１２原子％以上である。
　一方、Ｃの含有量は、０．４０原子％以下である。Ｃの含有量は、好ましくは０．３５原子％以下であり、より好ましくは０．３０原子％以下である。

　本開示における合金組成において、Ｎｂは、任意の元素である。即ち、本開示における合金組成において、Ｎｂの含有量は、０原子％であってもよい。
　Ｎｂは、Ｍｏの機能に類似した機能を有する。このため、Ｎｂの含有量は、０原子％超であってもよい。

　また、Ｎｂの含有量を示す組成式（１）中の「ｇ」及びＭｏの含有量を示す組成式（１）中の「ｄ」は、０≦（ｇ／（ｄ＋ｇ））≦０．５０を満足する。
　即ち、本開示における合金組成は、Ｎｂを含有しないか、又は、Ｎｂを含有する場合には、Ｎｂの原子％とＭｏの原子％との合計に対するＮｂの原子％の比率が０．５０以下である。これにより、上述したＭｏの機能が効果的に発揮される。より詳細には、Ｎｂ及びＭｏの機能は類似しているものの、Ｍｏは、Ｎｂと比較して、合金溶湯の粒子表面近傍により濃化されにくい性質を有すると考えられる。従って、Ｍｏは、Ｎｂと比較して、合金溶湯の急冷時にアモルファス相を安定的に形成させる機能に優れると考えられる。
　従って、０≦（ｇ／（ｄ＋ｇ））≦０．５０を満足することにより、合金溶湯の急冷時にアモルファス相を安定的に形成させることができ、その結果、熱処理によって得られるＦｅ基ナノ結晶合金粉末におけるナノ結晶粒の粒径を小さくすることができる。
　また、ｇ及びｄは、０．５０≦（ｄ＋ｇ）≦５．００を満足することが好ましい。

　本開示のＦｅ基ナノ結晶合金粉末は、本開示における合金組成に加えて不純物元素を少なくとも１種含有してもよい。ここでいう不純物元素は、上述した各元素以外の元素を意味する。
　本開示における合金組成全体を１００原子％とした場合の不純物元素の総含有量は、本開示における合金組成全体（１００原子％）に対し、０．２０原子％以下が好ましく、０．１０原子％以下がより好ましい。

　組成式（１）において、ｄ及びｇは、０＜（ｇ／（ｄ＋ｇ））≦０．５０を満足してもよい。即ち、Ｎｂの含有量が０原子％超であってもよい。
　ｄ及びｇが、０＜（ｇ／（ｄ＋ｇ））≦０．５０を満足する場合、即ち、Ｎｂの含有量が０原子％超である場合には、Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末を含む磁心において、高周波（例えば２ＭＨｚ）条件でのコアロスがより低減される。また、ｄ及びｇが、０＜（ｇ／（ｄ＋ｇ））≦０．５０を満足する場合には、熱処理によって得られるＦｅ基ナノ結晶合金粉末におけるナノ結晶粒の粒径のばらつきを、より抑制することができる。

＜ナノ結晶粒径Ｄ＞
　上述したとおり、本開示のＦｅ基ナノ結晶合金粉末は、合金組織中のナノ結晶粒の粒径が小さい。
　以下のナノ結晶粒径Ｄは、合金組織中のナノ結晶粒の粒径の指標である。ナノ結晶粒径Ｄの値が小さい程、合金組織中のナノ結晶粒の粒径が小さい。

　本開示のＦｅ基ナノ結晶合金粉末は、Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末の粉末Ｘ線回折パターンにおける回折面（１１０）のピークに基づき、Ｓｃｈｅｒｒｅｒの式によって求められるナノ結晶粒径Ｄが、１０ｎｍ～４０ｎｍであることが好ましい。
　ナノ結晶粒径Ｄが１０ｎｍ以上である場合には、Ｆｅ基アモルファス合金粉末を熱処理して本開示のＦｅ基ナノ結晶合金粉末を得る際のナノ結晶化の再現性に優れる。
　ナノ結晶粒径Ｄが４０ｎｍ以下である場合には、Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末の軟磁気特性がより向上する（例えば、保磁力がより低減される）。
　ナノ結晶粒径Ｄは、より好ましくは２０ｎｍ～４０ｎｍであり、更に好ましくは２５ｎｍ～４０ｎｍである。
　Ｓｃｈｅｒｒｅｒの式は、以下のとおりである。

　ナノ結晶粒径Ｄ　＝　（０．９×λ）／（β×ｃｏｓθ）　…　Ｓｃｈｅｒｒｅｒの式
　式中、λは、Ｘ線の波長を表し、βは、回折面（１１０）のピークの半値全幅（ラジアン角度）を表し、θは、回折面（１１０）のピークのブラッグ角を表す。
　ここで、回折面（１１０）のピークは、回折角２θが５３°近傍であるピークである。
　回折面（１１０）のピークは、（Ｆｅ－Ｓｉ）ｂｃｃ相のピークである。

＜保磁力Ｈｃ＞
　上述したとおり、本開示のＦｅ基ナノ結晶合金粉末は、軟磁気特性に優れる。例えば、保磁力が低減されている。
　保磁力は、軟磁気特性のうちの一つである。

　本開示のＦｅ基ナノ結晶合金粉末は、最大磁場が８００Ａ／ｍである条件のＢ－Ｈ曲線から求めた保磁力Ｈｃが、好ましくは１５０Ａ／ｍ以下であり、より好ましくは１２０Ａ／ｍ以下である。
　保磁力Ｈｃの下限は特に制限はないが、下限は、例えば４０Ａ／ｍであり、好ましくは５０Ａ／ｍである。

　ここで、最大磁場が８００Ａ／ｍである条件のＢ－Ｈ曲線とは、外部磁場（Ｈ）を－８００Ａ／ｍ～８００Ａ／ｍの範囲で変化させた場合における、外部磁場（Ｈ）に対する磁束密度（Ｂ）の変化を示す磁気ヒステリシス曲線を意味する。
　上記Ｂ－Ｈ曲線は、測定セルに充填されたＦｅ基ナノ結晶合金粉末を測定対象とし、ＶＳＣ（Vibrating Sample Magnetometer）によって測定する。

〔Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末の製造方法（製法Ａ）〕
　上述した本開示のＦｅ基ナノ結晶合金粉末を製造する方法としては、以下のＦｅ基ナノ結晶合金粉末の製造方法（本明細書中では、「製法Ａ」とする）が好適である。
　製法Ａは、
　前述の組成式（１）で表される合金組成を有するＦｅ基アモルファス合金粉末を準備する工程（以下、「合金粉末準備工程」ともいう）と、
　上記Ｆｅ基アモルファス合金粉末を熱処理することにより、本開示のＦｅ基ナノ結晶合金粉末を得る工程（以下、「熱処理工程」ともいう）と、
を有する。
　製法Ａは、必要に応じ、その他の工程を含んでもよい。

　製法Ａでは、熱処理によって本開示のＦｅ基ナノ結晶合金粉末を得るための原料として、前述の組成式（１）で表される合金組成を有するＦｅ基アモルファス合金粉末を用いる。
　このＦｅ基アモルファス合金粉末は、組成式（１）で表される合金組成を有するため、主として、Ｓｉ、Ｂ、及びＭｏの作用により、アモルファス相からなる合金組織を有している。詳細には、合金溶湯の粒子を急冷凝固してこのＦｅ基アモルファス合金粉末を得る際、主として、Ｓｉ、Ｂ、及びＭｏの作用により、結晶粒の析出が抑制され、アモルファス相からなる合金組織が得られる。
　製法Ａでは、かかるＦｅ基アモルファス合金粉末を熱処理してＦｅ基ナノ結晶合金粉末を得るので、ナノ結晶粒の粒径が小さいＦｅ基ナノ結晶合金粉末を得ることができる。得られるＦｅ基ナノ結晶合金粉末は、軟磁気特性に優れる。

＜合金粉末準備工程＞
　合金粉末準備工程は、組成式（１）で表される合金組成を有するＦｅ基アモルファス合金粉末を準備する。
　ここで、「準備する」との概念には、組成式（１）で表される合金組成を有するＦｅ基アモルファス合金粉末を製造することだけでなく、予め製造された組成式（１）で表される合金組成を有するＦｅ基アモルファス合金粉末を、熱処理工程に供するために単に準備することも包含される。

　組成式（１）で表される合金組成を有するＦｅ基アモルファス合金粉末を製造する方法としては、組成式（１）で表される合金組成を有する合金溶湯を粒子化し、粒子化された合金溶湯を急冷凝固させて組成式（１）で表されるＦｅ基アモルファス合金粉末を得る方法が挙げられる。
　粒子化及び急冷凝固において、合金組成は実質的に変化しない。
　従って、組成式（１）で表される合金組成を有する合金溶湯を粒子化し、粒子化された合金溶湯を急冷凝固させることにより、組成式（１）で表される合金組成を有するＦｅ基アモルファス合金粉末が得られる。

　組成式（１）で表される合金組成を有する合金溶湯は、通常の方法によって得られる。
　例えば、組成式（１）で表される合金組成を構成する各元素源を誘導加熱炉等に投入し、投入された各元素源を各元素の融点以上に加熱し、混合することにより、組成式（１）で表される合金組成を有する合金溶湯を得ることができる。

　合金溶湯の粒子化及び急冷凝固は、公知のアトマイズ法によって行うことができる。
　装置としては、公知のアトマイズ装置を用いることができるが、特に、ジェットアトマイズ装置（例えば、特許文献３に記載の製造装置）が好適である。

　Ｆｅ基アモルファス合金粉末は、湿式レーザー回折・散乱法によって求められる体積基準の積算分布曲線における積算頻度５０体積％に対応する粒径（即ち、メジアン径）であるｄ５０が、１０μｍ～３０μｍであることが好ましく、１０μｍ～２５μｍであることがより好ましい。
　ここで、体積基準の積算分布曲線とは、粉末の粒径（μｍ）と、小粒径側からの積算頻度（体積％）と、の関係を示す曲線を意味する（以下、同様である）。

　ｄ５０が１０μｍ以上である場合には、Ｆｅ基アモルファス合金粉末を製造する際（例えば、合金溶湯を粒子化する際）の製造適性により優れる。
　ｄ５０が３０μｍ以下である場合には、最終的に得られる本開示のＦｅ基ナノ結晶合金粉末を用いて磁性部品（例えば磁心等）を製造する際の製造適性（例えば、成形性、充填性等）により優れる。
　なお、Ｆｅ基アモルファス合金粉末を熱処理してＦｅ基ナノ結晶合金粉末を得る過程において、ｄ５０は実質的に変化しないと考えられる。後述のｄ１０及びｄ９０も同様である。

　Ｆｅ基アモルファス合金粉末のｄ１０は、好ましくは２μｍ～１０μｍであり、より好ましくは４μｍ～１０μｍであり、より好ましくは４μｍ～８μｍである。
　Ｆｅ基アモルファス合金粉末のｄ９０は、好ましくは２０μｍ～１００μｍであり、より好ましくは３０μｍ～７０μｍである。
　なお、ｄ１０、ｄ５０、及びｄ９０は、ｄ１０＜ｄ５０＜ｄ９０の関係を満足する。

　ここで、ｄ１０は、上述した体積基準の積算分布曲線における積算頻度１０体積％に対応する粒径を意味する。
　また、ｄ９０は、上述した体積基準の積算分布曲線における積算頻度９０体積％に対応する粒径を意味する。

　上述したｄ５０、ｄ１０、及びｄ９０は、湿式のレーザー回折・散乱式粒度分布測定装置（例えば、マイクロトラック・ベル社製のレーザー回折・散乱式粒度分布測定装置ＭＴ３０００（湿式）等）を用いて測定することができる。

＜熱処理工程＞
　熱処理工程は、Ｆｅ基アモルファス合金粉末を熱処理することにより、本開示のＦｅ基ナノ結晶合金粉末を得る工程である。
　熱処理工程における熱処理により、Ｆｅ基アモルファス合金粉末の合金組織（アモルファス相）の少なくとも一部がナノ結晶化してナノ結晶粒が生成されることにより、本開示のＦｅ基ナノ結晶合金粉末が得られる。

　熱処理の条件としては、Ｆｅ基アモルファス合金粉末におけるアモルファス相の少なくとも一部がナノ結晶化してナノ結晶粒が生成される条件であればよい。

　以下、好ましい熱処理条件を示す。
　以下の好ましい熱処理条件によれば、再現性良く安定してＦｅ基ナノ結晶合金粉末を得ることができる。
（１）昇温速度
（Ｉ）ナノ結晶化時に自己発熱が起こるため、ナノ結晶化が開始しない温度（例えば、４８０℃）までは、５００～１０００℃／時間程度の昇温速度が好ましい。
（II）その後、下記ナノ結晶化温度（例えば、５００～５５０℃の温度範囲内の一定温度。）までは、５０～１００℃／時間の昇温速度が好ましい。
（２）保持温度（ナノ結晶化温度）
　保持温度は、Ｆｅ基アモルファス合金粉末を示差走査熱量計（ＤＳＣ）によって測定（昇温速度２０℃／分）し、最初（低温側）の発熱ピーク（ナノ結晶析出による発熱ピーク）が現れる温度（以下、「Ｔ_ｘ１」とする）以上で、かつ第二（高温側）の発熱ピーク（粗大結晶析出による発熱ピーク）が現れる温度（以下、「Ｔ_ｘ２」とする）未満であることが好ましい。保持温度は、例えば、５００～５５０℃の温度範囲内の一定温度とする。
（３）保持時間
　上記保持温度（ナノ結晶化温度）に保持する時間（保持時間）は、合金粉末の量、熱処理設備の温度分布、熱処理設備の構造等を考慮して適宜設定する。
　保持時間は、例えば、５分間～６０分間とする。
（４）降温速度
　室温または１００℃近傍までの降温速度は、ナノ結晶合金粉末の磁気特性に影響が小さい。このため、上記保持温度（ナノ結晶化温度）から降温する際の降温速度は、特に制御する必要はない。降温速度は、生産性の観点から、２００～１０００℃／時間が好ましい。
（５）熱処理雰囲気
　熱処理雰囲気としては、窒素ガス雰囲気等の非酸化雰囲気が好ましい。

＜分級工程＞
　製法Ａは、上記合金粉末準備工程と上記熱処理工程との間に、上記Ｆｅ基アモルファス合金粉末を、篩を用いて分級し、この篩を通過した粉末を得る工程（以下、「分級工程」ともいう）を有することが好ましい。
　製法Ａが分級工程を有する態様である場合には、合金粉末準備工程で準備した上記Ｆｅ基アモルファス合金粉末から、上記目開き以上の大きさの粒子が除去され、上記目開き未満の大きさの粒子からなる粉末が熱処理される。これにより、上記目開き未満の大きさの粒子からなる、粒度分布が狭いＦｅ基ナノ結晶合金粉末が得られる。得られるＦｅ基ナノ結晶合金粉末は、磁性部品（例えば磁心等）を製造する際の製造適性（例えば、成形性、充填性等）により優れる。

　篩の目開きは、４０μｍ以下であることが好ましい。篩の目開きが４０μｍ以下である場合には、合金組織がアモルファス相単相である合金粉末のみをより選別しやすい。
　篩の目開きは、２５μｍ以下であることがより好ましい。篩の目開きが２５μｍ以下である場合には、磁性部品（例えば磁心等）を製造する際の製造適性（例えば、成形性、充填性等）をより好適化できる。
　篩の目開きの下限には特に制限はないが、下限としては、好ましくは５μｍであり、より好ましくは１０μｍである。

〔Ｆｅ基アモルファス合金粉末〕
　本開示のＦｅ基アモルファス合金粉末は、前述した組成式（１）で表される合金組成（即ち、本開示における合金組成）を有する。
　組成式（１）で表される合金組成を有する本開示のＦｅ基アモルファス合金粉末は、前述したとおり、製造段階（詳細には、合金溶湯の粒子を急冷凝固させる段階）で結晶粒の生成が抑制されており、その結果、アモルファス相からなる合金組織を有している。
　従って、本開示のＦｅ基アモルファス合金粉末は、本開示のＦｅ基ナノ結晶合金粉末の原料として好適である。

〔磁心〕
　本開示の磁心は、前述した本開示のＦｅ基ナノ結晶合金粉末を含む。
　本開示の磁心は、軟磁気特性に優れる本開示のＦｅ基ナノ結晶合金粉末を含むので、コアロスが低減される。
　本開示の磁心は、例えば、周波数２ＭＨｚ及び磁場強度３０ｍＴの条件でのコアロスが、５０００ｋＷ／ｍ^３以下である。

　前述したとおり、組成式（１）において、ｄ及びｇが、０＜（ｇ／（ｄ＋ｇ））≦０．５０を満足する場合、即ち、Ｎｂの含有量が０原子％超である場合には、Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末を含む磁心において、高周波（例えば２ＭＨｚ）条件でのコアロスがより低減される。
　組成式（１）において、ｄ及びｇが、０＜（ｇ／（ｄ＋ｇ））≦０．５０を満足する場合、本開示の磁心は、周波数２ＭＨｚ及び磁場強度３０ｍＴの条件でのコアロスが、例えば４３００ｋＷ／ｍ^３以下であり、好ましくは４１００ｋＷ／ｍ^３以下であり、更に好ましくは４００７ｋＷ／ｍ^３以下である。

　本開示の磁心は、更に、Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末を結着させるバインダーを含むことが好ましい。
　バインダーとしては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミドイミド、ポリイミド、及び水ガラスからなる群から選択される少なくとも１種が好ましい。

　本開示の磁心において、Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末１００質量部に対するバインダーの含有量は、１質量部～１０質量部であることが好ましく、１質量部～７質量部であることがより好ましく、１質量部～５質量部であることが更に好ましい。
　バインダーの含有量が１質量部以上である場合には、粒子間での絶縁性及び磁心の強度がより向上する。
　バインダーの含有量が１０質量部以下である場合には、磁心の磁気特性がより向上する。

　本開示の磁心の形状には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
　本開示の磁心の形状としては、環形状（例えば、円環形状、矩形枠形状、等）、棒形状、等が挙げられる。
　円環形状の磁心は、トロイダルコアとも称される。

　本開示の磁心は、例えば、以下の方法によって製造できる。
　本開示のＦｅ基ナノ結晶合金粉末とバインダーとを混練して得られた混練物を、プレス機等を用いて成形し、成形体を得る。混練物は、更に、ステアリン酸亜鉛等の潤滑剤を含んでもよい。

　本開示の磁心の一例であるメタルコンポジットコアは、例えば、本開示のＦｅ基ナノ結晶合金粉末とバインダーとの混練物中にコイルを埋没させて一体成形することにより製造できる。一体成形は、射出成形等の公知の成形手段によって行うことができる。

　また、本開示の磁心は、本開示のＦｅ基ナノ結晶合金粉末以外の他の金属粉末を含んでもよい。
　他の金属粉末としては、軟磁性粉末が挙げられ、具体的には、非晶質Ｆｅ基合金粉末、純Ｆｅ粉末、Ｆｅ－Ｓｉ合金粉末、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｃｒ合金粉末、等が挙げられる。
　他の金属粉末のｄ５０は、本開示のＦｅ基ナノ結晶合金粉末のｄ５０に対し、小さくても大きくても同等であってもよく、目的に応じて適宜選定することができる。

　以下に本開示の実施例を示すが、本開示は以下の実施例に制限されるものではない。

〔実施例１～６、並びに、比較例１及び２〕
＜Ｆｅ基アモルファス合金粉末の作製＞
　表１に示す、合金Ａ（実施例１）、合金Ｂ（実施例２）、合金Ｃ（比較例１）、合金Ｄ（比較例２）、合金Ｅ（実施例３）、合金Ｆ（実施例４）、合金Ｇ（実施例５）、及び合金Ｈ（実施例６）で表される各合金組成を有する各合金溶湯を粒子化し、粒子化された合金溶湯を急冷凝固させることにより、Ｆｅ基アモルファス合金粉末を得た。
　合金溶湯の粒子化及び粒子化された合金溶湯の急冷凝固は、特許文献３に記載の製造装置（ジェットアトマイズ装置）を用いて行った。
　ここで、フレームジェットの推定温度は１３００～１６００℃とし、水の噴射量は４～５リットル／分とした。

　得られた各Ｆｅ基アモルファス合金粉末の粒度分布を、マイクロトラック・ベル社製の粒度分布測定装置ＭＴ３０００（湿式）（ランタイム２０秒）によって測定し、ｄ１０、ｄ５０、及びｄ９０をそれぞれ得た。
　結果を表２に示す。

　また、合金Ａ及び合金Ｃの各合金組成を有するＦｅ基アモルファス合金粉末について、それぞれ、Ｆｅ基アモルファス合金粉末（粉末粒径：約２０μｍ）の断面（内部）を、透過型電子顕微鏡によって観察し、透過型電子顕微鏡観察画像（ＴＥＭ像）を得た。

　図１Ａは、合金Ａの合金組成を有するＦｅ基アモルファス合金粉末の断面の透過型電子顕微鏡観察画像（ＴＥＭ像）（実施例１）であり、図１Ｂは、図１Ａに示すＴＥＭ像を説明するための図である。図１Ｂにおいて、「保護膜」とは、ＴＥＭ観察用の保護膜を意味し、「粉表面」とは、合金粉末を構成する合金粒子の表面を意味する。
　図２Ａは、合金Ｃの合金組成を有するＦｅ基アモルファス合金粉末（比較例１）の断面のＴＥＭ像であり、図２Ｂは、図２Ａに示すＴＥＭ像を説明するための図である。図２Ｂにおいて、「析出粒（初期微結晶）」とは、合金溶湯の粒子を急冷凝固させる段階で生じたと考えられるナノ結晶粒を意味する。

　図１Ａ及び図１Ｂに示すように、Ｍｏを２．９７原子％含む、合金Ａで表される合金組成を有するアモルファス合金粉末の内部には、微細な結晶粒は観察されず、この合金粉末の合金組織が、アモルファス相からなる合金組織であることが分かる。
　一方、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、Ｍｏを含まずにＮｂを２．９７原子％含む、合金Ｃで表される合金組成を有するアモルファス合金粉末の内部には、微細な結晶粒が観察された。

＜Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末の作製＞
　上記Ｆｅ基アモルファス合金粉末のそれぞれを、目開き２５μｍの篩を用いて分級し、上記篩を通過した合金粉末を得た。
　上記篩を通過した合金粉末の各々に対し、以下の熱処理条件による熱処理を施すことにより、Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末を得た。
　熱処理条件は、まず、４８０℃まで昇温速度５００℃／時間にて昇温し、次に、４８０から５４０℃（保持温度）まで昇温速度１００℃／時間にて昇温し、次に、５４０℃（保持温度）で３０分保持し、次に、室温まで約１時間で降温する条件とした。

　なお、ＤＳＣ測定によって求めた各合金組成のＴ_ｘ１及びＴ_ｘ２は、それぞれ、以下の通りであった。
・合金Ａ：Ｔ_ｘ１＝５２２℃、Ｔ_ｘ２＝６４５℃
・合金Ｂ：Ｔ_ｘ１＝４９５℃、Ｔ_ｘ２＝５５２℃
・合金Ｃ：Ｔ_ｘ１＝５３０℃、Ｔ_ｘ２＝６５０℃
・合金Ｄ：Ｔ_ｘ１＝５０５℃、Ｔ_ｘ２＝５６０℃
・合金Ｅ：Ｔ_ｘ１＝５３３℃、Ｔ_ｘ２＝６５２℃
・合金Ｆ：Ｔ_ｘ１＝５１２℃、Ｔ_ｘ２＝６４８℃
・合金Ｇ：Ｔ_ｘ１＝５２７℃、Ｔ_ｘ２＝６７２℃
・合金Ｈ：Ｔ_ｘ１＝５３３℃、Ｔ_ｘ２＝６７３℃
　これらのＴ_ｘ１及びＴ_ｘ２からみて、上記熱処理条件における保持温度５４０℃は、いずれの合金組成においても、Ｔ_ｘ１以上Ｔ_ｘ２未満となっていることがわかる。

＜Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末のＴＥＭ観察＞
　各Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末について、それぞれ、Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末（粉末粒径：約２０μｍ）の断面（内部）を、透過型電子顕微鏡によって観察し、透過型電子顕微鏡観察画像（ＴＥＭ像）を得た。

　図３Ａは、合金Ａの合金組成を有するＦｅ基ナノ結晶合金粉末（実施例１）の断面のＴＥＭ像であり、図３Ｂは、図３Ａに示すＴＥＭ像を説明するための図である。
　図４Ａは、合金Ｃの合金組成を有するＦｅ基ナノ結晶合金粉末（比較例１）の断面のＴＥＭ像であり、図４Ｂは、図４Ａに示すＴＥＭ像を説明するための図である。
　図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ、及び図４Ｂより、実施例１及び比較例１とも、合金組織中にナノ結晶粒が含まれるが、実施例１におけるナノ結晶粒は、比較例１におけるナノ結晶粒よりも明らかに小さいことがわかる。

＜Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末のナノ結晶粒径Ｄの測定＞
　各Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末について、前述した方法により、ナノ結晶粒径Ｄを測定した。
　結果を表３に示す。

　ナノ結晶粒径Ｄを測定するためのＸ線回折測定における装置及び測定条件は、以下のとおりとした。
（装置）
株式会社リガク製ＲＩＮＴ２５００ＰＣ
（測定条件）
Ｘ線源：ＣｏＫα（波長λ＝０．１７８９ｎｍ）
走査軸：２θ／θ
サンプリング幅：０．０２０°
スキャンスピ－ド：２．０°／分
発散スリット：１／２°
発散縦スリット：５ｍｍ
散乱スリット：１／２°
受光スリット：０．３ｍｍ
電圧：４０ｋＶ
電流：２００ｍＡ

＜Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末の保磁力Ｈｃ測定＞
　各Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末について、前述した方法により、保磁力Ｈｃを測定した。
　結果を表３に示す。
　保磁力Ｈｃを求めるための最大磁場が８００Ａ／ｍである条件のＢ－Ｈ曲線は、ＶＳＣ（Vibrating Sample Magnetometer）によって測定した。

＜磁心の作製及びコアロスＰの測定＞
　各Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末１００質量部に、バインダーとしてのシリコーン樹脂５質量部を加えて混練した。得られた混練物を１トン／ｃｍ^２のプレス圧力にて成形し、外径１３．５ｍｍ×内径７．７ｍｍ×高さ２．５ｍｍのリング形状の磁心（即ち、トロイダルコア）を得た。
　得られた磁心に対し、一次側巻線と二次側巻線とをそれぞれ１８ターン巻回した。この状態で、岩通計測株式会社製Ｂ－ＨアナライザＳＹ－８２１８により、周波数２ＭＨｚ及び磁場強度３０ｍＴの条件で、磁心のコアロスＰ（ｋＷ／ｍ^３）を室温で測定した。
　結果を表３に示す。

　表３に示すように、本開示における合金組成（合金Ａ、Ｂ、及びＥ～Ｈ）を有する実施例１～６のＦｅ基ナノ結晶合金粉末は、本開示における合金組成以外の合金組成（合金Ｃ及びＤ）を有する比較例１及び２のＦｅ基ナノ結晶合金粉末と比較して、ナノ結晶粒径Ｄが小さく、かつ、保磁力Ｈｃが小さかった。

　比較例１及び２におけるナノ結晶粒径Ｄが大きかった理由は、比較例１及び２では、熱処理前のＦｅ基アモルファス合金粉末の合金組織中に既にナノ結晶粒が存在しており（例えば、比較例１について、図２Ａ及び図２Ｂ参照）、これらの結晶粒が、熱処理によって成長したためと考えられる。
　これに対し、実施例１～６では、熱処理前のＦｅ基アモルファス合金粉末の合金組織中に結晶粒が存在しておらず、合金組織がアモルファス相からなる合金組織であった（例えば、実施例１について、図１Ａ及び図１Ｂ参照）。その結果、実施例１～６では、熱処理により、ナノ結晶粒が小さい（即ち、ナノ結晶粒径Ｄが小さい）合金組織を有するＦｅ基ナノ結晶合金が得られたと考えられる。

　また、表３に示すように、本開示における合金組成（合金Ａ、Ｂ、及びＥ～Ｈ）を有する実施例１～６の磁心は、本開示における合金組成以外の合金組成（合金Ｃ及びＤ）を有する比較例１及び２の磁心と比較して、周波数２ＭＨｚ及び磁場強度３０ｍＴの条件でのコアロスＰが低減されていた。
　実施例１～６の中でも、Ｍｏ及びＮｂを両方含む合金組成（合金Ｅ～Ｈ）を有する実施例３～６の磁心は、Ｍｏを含みＮｂを含まない合金組成（合金Ａ及びＢ）を有する実施例１及び２の磁心と比較して、周波数２ＭＨｚ及び磁場強度３０ｍＴの条件でのコアロスＰがより低減されていた。

　次に、実施例３～６の磁心について、コアロスＰの測定条件を、周波数３ＭＨｚ及び磁場強度２０ｍＴの条件に変更してコアロスＰを測定した。
　その結果、周波数３ＭＨｚ及び磁場強度２０ｍＴの条件でのコアロスＰは、それぞれ、２０１７ｋＷ／ｍ^３（実施例３）、３０５６ｋＷ／ｍ^３（実施例４）、２９９４ｋＷ／ｍ^３（実施例５）、２８７６ｋＷ／ｍ^３（実施例６）であった。

　２０１７年８月７日に出願された日本国特許出願２０１７－１５２１０８号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。
　本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書に参照により取り込まれる。

Claims

　下記組成式（１）で表される合金組成を有し、
　ナノ結晶粒を含む合金組織を有するＦｅ基ナノ結晶合金粉末。
　Ｆｅ_{１００－ａ－ｂ－ｃ－ｄ－ｅ－ｆ－ｇ}Ｃｕ_ａＳｉ_ｂＢ_ｃＭｏ_ｄＣｒ_ｅＣ_ｆＮｂ_ｇ　…　組成式（１）
　組成式（１）中、１００－ａ－ｂ－ｃ－ｄ－ｅ－ｆ－ｇ、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、及びｇは、それぞれ、各元素の原子％を示し、かつ、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、及びｇが、０．１０≦ａ≦１．１０、１３．００≦ｂ≦１６．００、７．００≦ｃ≦１２．００、０．５０≦ｄ≦５．００、０．００１≦ｅ≦１．５０、０．０５≦ｆ≦０．４０、及び、０≦（ｇ／（ｄ＋ｇ））≦０．５０を満足する。
　前記組成式（１）において、ｄ及びｇが、０＜（ｇ／（ｄ＋ｇ））≦０．５０を満足する請求項１に記載のＦｅ基ナノ結晶合金粉末。
　Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末の粉末Ｘ線回折パターンにおける回折面（１１０）のピークに基づき、Ｓｃｈｅｒｒｅｒの式によって求められるナノ結晶粒径Ｄが、１０ｎｍ～４０ｎｍである請求項１又は請求項２に記載のＦｅ基ナノ結晶合金粉末。
　最大磁場が８００Ａ／ｍである条件のＢ－Ｈ曲線から求めた保磁力Ｈｃが、１５０Ａ／ｍ以下である請求項１～請求項３のいずれか１項に記載のＦｅ基ナノ結晶合金粉末。
　請求項１～請求項４のいずれか１項に記載のＦｅ基ナノ結晶合金粉末を製造する方法であって、
　前記組成式（１）で表される合金組成を有するＦｅ基アモルファス合金粉末を準備する工程と、
　前記Ｆｅ基アモルファス合金粉末を熱処理することにより前記Ｆｅ基ナノ結晶合金粉末を得る工程と、
を有するＦｅ基ナノ結晶合金粉末の製造方法。
　下記組成式（１）で表される合金組成を有するＦｅ基アモルファス合金粉末。
　Ｆｅ_{１００－ａ－ｂ－ｃ－ｄ－ｅ－ｆ－ｇ}Ｃｕ_ａＳｉ_ｂＢ_ｃＭｏ_ｄＣｒ_ｅＣ_ｆＮｂ_ｇ　…　組成式（１）
　組成式（１）中、１００－ａ－ｂ－ｃ－ｄ－ｅ－ｆ－ｇ、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、及びｇは、それぞれ、各元素の原子％を示し、かつ、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、及びｇが、０．１０≦ａ≦１．１０、１３．００≦ｂ≦１６．００、７．００≦ｃ≦１２．００、０．５０≦ｄ≦５．００、０．００１≦ｅ≦１．５０、０．０５≦ｆ≦０．４０、及び、０≦（ｇ／（ｄ＋ｇ））≦０．５０を満足する。
　請求項１～請求項４のいずれか１項に記載のＦｅ基ナノ結晶合金粉末を含む磁心。
　周波数２ＭＨｚ及び磁場強度３０ｍＴの条件でのコアロスＰが、５０００ｋＷ／ｍ^３以下である請求項７に記載の磁心。