(57)【要約】      （修正有）【課題】保磁力が低減された結晶質Ｆｅ基合金粉末及びその製造方法、並びに磁心の提供。【解決手段】組織内に平均粒径３０ｎｍ以下のナノ結晶粒を含有するＦｅ基合金粒子からなり、レーザー回折法によって求められる、粒子径と小粒子径側からの積算頻度との関係を示す積算分布曲線において、積算頻度５０体積％に対応する粒子径であるｄ５０が、３．５μｍ以上３５．０μｍ以下であり、レーザー回折法によって求められる、前記Ｆｅ基合金粒子の全体に占める粒子径２μｍ以下のＦｅ基合金粒子の割合が、０体積％以上８体積％以下である結晶質Ｆｅ基合金粉末。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
組織内に平均粒径３０ｎｍ以下のナノ結晶粒を含有するＦｅ基合金粒子からなり、
前記Ｆｅ基合金粒子の組織内における結晶相の含有率が、５０体積％以上であり、
レーザー回折法によって求められる、粒子径と小粒子径側からの積算頻度との関係を示す積算分布曲線において、積算頻度５０体積％に対応する粒子径であるｄ５０が、３．５μｍ以上３５．０μｍ以下であり、
レーザー回折法によって求められる、前記Ｆｅ基合金粒子の全体に占める粒子径２μｍ以下のＦｅ基合金粒子の割合が、０体積％以上８体積％以下である結晶質Ｆｅ基合金粉末。
【請求項２】
前記積算分布曲線において、積算頻度１０体積％に対応する粒子径をｄ１０とし、積算頻度９０体積％に対応する粒子径をｄ９０とした場合に、（ｄ９０−ｄ１０）／ｄ５０が、１．００以上４．００以下である請求項１に記載の結晶質Ｆｅ基合金粉末。
【請求項３】
印加磁界４０ｋＡ／ｍにおける保磁力が、１９０Ａ／ｍ以下である請求項１又は請求項２に記載の結晶質Ｆｅ基合金粉末。
【請求項４】
前記粒子径２μｍ以下のＦｅ基合金粒子の割合が、０体積％以上７体積％以下である請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の結晶質Ｆｅ基合金粉末。
【請求項５】
前記ｄ５０が、５．０μｍ超３５．０μｍ以下であり、
レーザー回折法によって求められる、前記Ｆｅ基合金粒子の全体に占める粒子径５μｍ以下のＦｅ基合金粒子の割合が、０体積％以上８体積％以下である請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の結晶質Ｆｅ基合金粉末。
【請求項６】
レーザー回折法によって求められる、前記Ｆｅ基合金粒子の全体に占める粒子径５μｍ以下のＦｅ基合金粒子の割合が、０体積％以上８体積％以下である請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の結晶質Ｆｅ基合金粉末。
【請求項７】
前記Ｆｅ基合金粒子の全体に占める粒子径５μｍ以下のＦｅ基合金粒子の割合が、０体積％以上５体積％以下である請求項５又は請求項６に記載の結晶質Ｆｅ基合金粉末。
【請求項８】
前記Ｆｅ基合金粒子の組成は、Ｃｕ、Ｓｉ、及びＢ、並びに、Ｎｂ及びＭｏの少なくとも一方を含有し、残部がＦｅ及び不純物を含有する組成である請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の結晶質Ｆｅ基合金粉末。
【請求項９】
前記Ｆｅ基合金粒子の組成は、Ｃｕ、Ｓｉ、Ｂ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｃｒ、及びＦｅの総含有量を１００原子％とした場合に、Ｃｕの含有量が０．１原子％以上３．０原子％以下であり、Ｓｉの含有量が１３．０原子％以上１６．０原子％以下であり、Ｂの含有量が７．０原子％以上１２．０原子％未満であり、Ｎｂ及びＭｏの合計含有量が０原子％超６．０原子％以下であり、Ｃｒの含有量が０原子％以上５．０原子％以下である請求項８に記載の結晶質Ｆｅ基合金粉末。
【請求項１０】
Ｍｏの含有量が、０原子％超４．０原子％未満である請求項９に記載の結晶質Ｆｅ基合金粉末。
【請求項１１】
前記Ｆｅ基合金粒子の形状が、曲面によって囲まれた形状である請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の結晶質Ｆｅ基合金粉末。
【請求項１２】
前記Ｆｅ基合金粒子は、表層部に酸化被膜を含む請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載の結晶質Ｆｅ基合金粉末。
【請求項１３】
前記ナノ結晶粒が、Ｆｅ−Ｓｉを含む請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載の結晶質Ｆｅ基合金粉末。
【請求項１４】
請求項１〜請求項１３のいずれか１項に記載の結晶質Ｆｅ基合金粉末を製造する方法であって、
アトマイズ法により、非晶質Ｆｅ基合金粒子からなる非晶質Ｆｅ基合金粉末を得る工程と、
前記非晶質Ｆｅ基合金粉末に対し、分級及び熱処理をこの順に施すか、又は、熱処理及び分級をこの順に施すことにより、前記結晶質Ｆｅ基合金粉末を得る工程と、
を含む結晶質Ｆｅ基合金粉末の製造方法。
【請求項１５】
前記分級は、篩を用いて行う第１分級と、前記第１分級後に遠心力型気流式分級機を用いて行う第２分級と、を含む請求項１４に記載の結晶質Ｆｅ基合金粉末の製造方法。
【請求項１６】
請求項１〜請求項１３のいずれか１項に記載の結晶質Ｆｅ基合金粉末を使用した磁心。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、結晶質Ｆｅ基合金粉末及びその製造方法、並びに磁心に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、Ｆｅ基合金粒子からなるＦｅ基合金粉末が知られている。
例えば、特許文献１には、軟磁気特性（特に高周波磁気特性）に優れ、含浸や変形等による特性劣化の小さい低磁歪のＦｅ基軟磁性合金として、一般式（Ｆｅ１−ａＭａ）１００−ｘ−ｙ−ｚ−αＣｕｘＳｉｙＢｚＭ’α（ただし、ＭはＣｏ及び／又はＮｉであり、Ｍ’はＮｂ、Ｗ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔｉ及びＭｏからなる群から選ばれた少なくとも１種の元素であり、ａ、ｘ、ｙ、ｚ及びαはそれぞれ０≦ａ≦０．５、０．１≦ｘ≦３、０≦ｙ≦３０、０≦ｚ≦２５、５≦ｙ＋ｚ≦３０及び０．１≦α≦３０を満たす。）により表される組成を有し、組織の少なくとも５０％が微細な結晶粒からなることを特徴とするＦｅ基軟磁性合金が開示されている。この特許文献１の第９ページには、このＦｅ基軟磁性合金として、粉末状のものが開示されている。
特許文献２には、飽和電流、インダクタンス、透磁率、コアロス値に優れたパワーインダクタを製造するためのＦｅＳｉＢＮｂＣｕ系軟磁性金属粉末として、ナノ結晶粒が形成されている球形のＦｅＳｉＢＮｂＣｕ系軟磁性金属粉末が開示されている。
特許文献３には、圧粉されたときに粒子間の高い絶縁性を確保し得る軟磁性粉末として、Ｆｅ１００−ａ−ｂ−ｃ−ｄ−ｅ−ｆＣｕａＳｉｂＢｃＭｄＭ’ｅＸｆ（原子％）［ただし、Ｍは、Ｎｂ、Ｗ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｈｆ、ＴｉおよびＭｏからなる群より選択される少なくとも１種の元素であり、Ｍ’は、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ａｌ、白金族元素、Ｓｃ、Ｙ、Ａｕ、Ｚｎ、ＳｎおよびＲｅからなる群より選択される少なくとも１種の元素であり、Ｘは、Ｃ、Ｐ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｓｂ、Ｉｎ、ＢｅおよびＡｓからなる群より選択される少なくとも１種の元素であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅおよびｆは、０．１≦ａ≦３、０＜ｂ≦３０、０＜ｃ≦２５、５≦ｂ＋ｃ≦３０、０．１≦ｄ≦３０、０≦ｅ≦１０および０≦ｆ≦１０を満たす数である。］で表される組成を有し、粒径１ｎｍ以上３０ｎｍ以下の結晶組織を４０体積％以上含有し、目開き４５μｍのＪＩＳ標準ふるい、目開き３８μｍのＪＩＳ標準ふるい、および目開き２５μｍのＪＩＳ標準ふるいをこの順で用いる分級処理に供されたとき、目開き４５μｍのＪＩＳ標準ふるいを通過し、目開き３８μｍのＪＩＳ標準ふるいを通過しない粒子を第１粒子とし、目開き３８μｍのＪＩＳ標準ふるいを通過し、目開き２５μｍのＪＩＳ標準ふるいを通過しない粒子を第２粒子とし、目開き２５μｍのＪＩＳ標準ふるいを通過する粒子を第３粒子とすると、第１粒子の保磁力Ｈｃ１、第２粒子の保磁力Ｈｃ２、および第３粒子の保磁力Ｈｃ３は、Ｈｃ２／Ｈｃ１が０．８５以上１．４以下であり、かつ、Ｈｃ３／Ｈｃ１が０．５以上１．５以下であるという関係を満たすことを特徴とする軟磁性粉末が開示されている。
特許文献４には、磁気特性に優れる圧粉磁心の製造方法として、組織の少なくとも５０％以上が結晶粒径１００ｎｍ以下のナノ結晶組織を有するナノ結晶磁性粉末、または熱処理により前記ナノ結晶組織を発現可能な組成の非晶質磁性粉末の何れかである磁性粉末を成形、固着する圧粉磁心の製造方法であって、磁性粉末は、水アトマイズ法により製造されてなり、一般式：Ｆｅ（１００−Ｘ−Ｙ−Ｚ−α−β）ＢＸＳｉＹＣｕＺＭαＭ’β（原子％）（但し、ＭはＮｂ、Ｗ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｍｏからなる群から選ばれた少なくとも１種の元素、Ｍ’はＶ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ａｌ、白金属元素、Ｓｃ、Ｙ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｒｅ及びＡｇからなる群から選ばれた少なくとも１種の元素であり、Ｘ、Ｙ、Ｚ、α、β、はそれぞれ１２≦Ｘ≦１５、０＜Ｙ≦１５、０．１≦Ｚ≦３、０．１≦α≦３０、０≦β≦１０を満たす。）により表される組成であることを特徴とする圧粉磁心の製造方法が開示されている。
【０００３】
特許文献１：特開昭６４−０７９３４２号公報
特許文献２：特開２０１６−２５３５２号公報
特許文献３：特開２０１７−１１０２５６号公報
特許文献４：特開２００４−３４９５８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示の一態様の課題は、保磁力が低減された結晶質Ｆｅ基合金粉末を提供することである。
本発明の別の一態様の課題は、保磁力が低減された結晶質Ｆｅ基合金粉末を製造できる、結晶質Ｆｅ基合金粉末の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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＞  組織内に平均粒径３０ｎｍ以下のナノ結晶粒を含有するＦｅ基合金粒子からなり、
レーザー回折法によって求められる、粒子径と小粒子径側からの積算頻度との関係を示す積算分布曲線において、積算頻度５０体積％に対応する粒子径であるｄ５０が、３．５μｍ以上３５．０μｍ以下であり、
レーザー回折法によって求められる、前記Ｆｅ基合金粒子の全体に占める粒子径２μｍ以下のＦｅ基合金粒子の割合が、０体積％以上８体積％以下である結晶質Ｆｅ基合金粉末。
＜２＞  前記積算分布曲線において、積算頻度１０体積％に対応する粒子径をｄ１０とし、積算頻度９０体積％に対応する粒子径をｄ９０とした場合に、（ｄ９０−ｄ１０）／ｄ５０が、１．００以上４．００以下である請求項１に記載の結晶質Ｆｅ基合金粉末。
＜３＞  印加磁界４０ｋＡ／ｍにおける保磁力が、１９０Ａ／ｍ以下である＜１＞又は＜２＞に記載の結晶質Ｆｅ基合金粉末。
＜４＞  前記粒子径２μｍ以下のＦｅ基合金粒子の割合が、０体積％以上７体積％以下である前記＜１＞〜＜３＞のいずれか１つに記載の結晶質Ｆｅ基合金粉末。
＜５＞  前記ｄ５０が、５．０μｍ超３５．０μｍ以下であり、
レーザー回折法によって求められる、前記Ｆｅ基合金粒子の全体に占める粒子径５μｍ以下のＦｅ基合金粒子の割合が、０体積％以上８体積％以下である＜１＞〜＜４＞のいずれか１つに記載の結晶質Ｆｅ基合金粉末。
＜６＞  前記Ｆｅ基合金粒子の全体に占める粒子径５μｍ以下のＦｅ基合金粒子の割合が、０体積％以上５体積％以下である＜５＞に記載の結晶質Ｆｅ基合金粉末。
＜７＞  前記Ｆｅ基合金粒子の組成は、Ｃｕ、Ｓｉ、及びＢ、並びに、Ｎｂ及びＭｏの少なくとも一方を含有し、残部がＦｅ及び不純物を含有する組成である＜１＞〜＜６＞のいずれか１つに記載の結晶質Ｆｅ基合金粉末。
＜８＞  前記Ｆｅ基合金粒子の組成は、Ｃｕ、Ｓｉ、Ｂ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｃｒ、及びＦｅの総含有量を１００原子％とした場合に、Ｃｕの含有量が０．１原子％以上３．０原子％以下であり、Ｓｉの含有量が１３．０原子％以上１６．０原子％以下であり、Ｂの含有量が７．０原子％以上１２．０原子％未満であり、Ｎｂ及びＭｏの合計含有量が０原子％超６．０原子％以下であり、Ｃｒの含有量が０原子％以上５．０原子％以下である＜７＞に記載の結晶質Ｆｅ基合金粉末。
＜９＞  Ｍｏの含有量が、０原子％超４．０原子％未満である＜８＞に記載の結晶質Ｆｅ基合金粉末。
＜１０＞  前記Ｆｅ基合金粒子の形状が、曲面によって囲まれた形状である＜１＞〜＜９＞のいずれか１つに記載の結晶質Ｆｅ基合金粉末。
＜１１＞  前記Ｆｅ基合金粒子は、表層部に酸化被膜を含む＜１＞〜＜１０＞のいずれか１つに記載の結晶質Ｆｅ基合金粉末。
＜１２＞  ＜１＞〜＜１１＞のいずれか１つに記載の結晶質Ｆｅ基合金粉末を製造する方法であって、
アトマイズ法により、非晶質Ｆｅ基合金粒子からなる非晶質Ｆｅ基合金粉末を得る工程と、
前記非晶質Ｆｅ基合金粉末に対し、分級及び熱処理をこの順に施すか、又は、熱処理及び分級をこの順に施すことにより、前記結晶質Ｆｅ基合金粉末を得る工程と、
を含む結晶質Ｆｅ基合金粉末の製造方法。
＜１３＞  前記分級は、篩を用いて行う第１分級と、前記第１分級後に遠心力型気流式分級機を用いて行う第２分級と、を含む＜１２＞に記載の結晶質Ｆｅ基合金粉末の製造方法。
【発明の効果】
【０００６】
本開示の一態様によれば、保磁力が低減された結晶質Ｆｅ基合金粉末が提供される。
本発明の別の一態様によれば、保磁力が低減された結晶質Ｆｅ基合金粉末を製造できる、結晶質Ｆｅ基合金粉末の製造方法を提供することである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本開示の実施例中、熱処理後の試料Ｎｏ．２５（結晶質Ｆｅ基合金粉末）を、５０００倍の倍率で撮影したＳＥＭ写真である。
【図２】本開示の実施例中、試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２５（ただし、試料Ｎｏ．＊４及び試料Ｎｏ．＊８を除く）における、粒子径２μｍ以下の粒子の割合と、保磁力と、の関係を示すグラフである
【図３】本開示の実施例中、試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２５（ただし、試料Ｎｏ．＊４及び試料Ｎｏ．＊８を除く）における、粒子径５μｍ以下の粒子の割合と、保磁力と、の関係を示すグラフである。
【図４】本開示の実施例中、試料Ｎｏ．９、試料Ｎｏ．１０、試料Ｎｏ．１１、試料Ｎｏ．１２、及び、試料Ｎｏ．＊１３（比較例）の粒度分布図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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。
【０００９】
〔結晶質Ｆｅ基合金粉末〕
本開示の結晶質Ｆｅ基合金粉末は、組織内に平均粒径３０ｎｍ以下のナノ結晶粒を含有するＦｅ基合金粒子からなり、レーザー回折法によって求められる、粒子径と小粒子径側からの積算頻度との関係を示す積算分布曲線において、積算頻度５０体積％に対応する粒子径であるｄ５０が、３．５μｍ以上３５．０μｍ以下であり、レーザー回折法によって求められる、上記Ｆｅ基合金粒子の全体に占める粒子径２μｍ以下のＦｅ基合金粒子の割合が、０体積％以上８体積％以下である。
【００１０】
本明細書において、結晶質Ｆｅ基合金粉末とは、結晶相及び非晶質相の両方を含むＦｅ基合金粉末を意味する。ここでいう結晶相の概念には、上記平均粒径３０ｎｍ以下のナノ結晶粒も包含される。
また、本明細書では、結晶質Ｆｅ基合金粉末を構成するＦｅ基合金粒子を、結晶質Ｆｅ基合金粒子と称することがある。
【００１１】
本開示の結晶質Ｆｅ基合金粉末では、保磁力が低減されている。
このため、本開示の粉末は、良好な軟磁気特性を有する。
保磁力低減の効果が奏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。但し、本開示の結晶質Ｆｅ基合金粉末は、以下の理由によって限定されることはない。
【００１２】
本開示の結晶質Ｆｅ基合金粉末は、上述のとおり、組織内に平均粒径３０ｎｍ以下のナノ結晶粒を含有するＦｅ基合金粒子からなる。このナノ結晶粒が、Ｆｅ基合金粒子全体（即ち、結晶質Ｆｅ基合金粉末）の磁気特性向上に寄与している。
一方、Ｆｅ基合金粒子の表層近傍には、Ｆｅ以外の元素（例えば、Ｓｉ、Ｂ、Ｃｕ）が偏析した偏析領域が生じ得ると考えられる。このような偏析領域は、実質的に非磁性であるか、又は、Ｆｅ基合金と比較して磁性に劣る。このため、上記偏析領域は、Ｆｅ基合金粒子（即ち、結晶質Ｆｅ基合金粉末）の磁気特性の劣化の要因となり得る。
粒子径２μｍ以下のＦｅ基合金粒子は、粒子径２μｍ超のＦｅ基合金粒子と比較して、ナノ結晶粒が存在する領域の体積割合が小さく、かつ、偏析領域が占める体積割合が大きい。従って、結晶質Ｆｅ基合金粉末が、粒子径２μｍ以下のＦｅ基合金粒子を含有することは、結晶質Ｆｅ基合金粉末の全体の磁気特性を劣化させる要因となり得ると考えられる。
本開示の結晶質Ｆｅ基合金粉末では、Ｆｅ基合金粒子の全体に占める粒子径２μｍ以下のＦｅ基合金粒子の割合が、０体積％以上８体積％以下にまで低減されている。これにより、粒子径２μｍ以下のＦｅ基合金粒子に起因する磁気特性の劣化が抑制され、その結果、結晶質Ｆｅ基合金粉末の全体において保磁力が低減されると考えられる。
【００１３】
従来、Ｆｅ基合金粉末の磁気特性向上に関し、粒子径が大きいＦｅ基合金粒子が注目されることがあったが、粒子径が小さいＦｅ基合金粒子についてはほとんど注目されてこなかった。
本開示の結晶質Ｆｅ基合金粉末は、粒子径が小さいＦｅ基合金粒子（具体的には、粒子径２μｍ以下のＦｅ基合金粒子）に注目し、見出されたものである。
【００１４】
上述したとおり、本開示の結晶質Ｆｅ基合金粉末では、保磁力が低減されている。
本開示の結晶質Ｆｅ基合金粉末において、印加磁界４０ｋＡ／ｍにおける保磁力は、好ましくは１９０Ａ／ｍ以下であり、より好ましくは１３０Ａ／ｍ以下であり、更に好ましくは６０Ａ／ｍ以下であり、更に好ましくは４０Ａ／ｍ以下である。
印加磁界４０ｋＡ／ｍにおける保磁力の下限には特に制限はないが、本開示の結晶質Ｆｅ基合金粉末の製造適性の観点から、下限は、５Ａ／ｍであってもよく、また、１０Ａ／ｍであってもよい。
なお、印加磁界４０ｋＡ／ｍは、印加磁界５００Ｏｅに相当する。
【００１５】
＜ナノ結晶粒＞
本開示の結晶質Ｆｅ基合金粉末は、組織内に平均粒径３０ｎｍ以下のナノ結晶粒を含有するＦｅ基合金粒子からなる。
ここでいう「組織」とは、Ｆｅ基合金粒子の組織を意味する。
ナノ結晶粒の平均粒径が３０ｎｍ以下であることにより、結晶質Ｆｅ基合金粉末の保磁力を低減させる効果が奏される。
一方、ナノ結晶粒の平均粒径は、好ましくは５ｎｍ以上である。ナノ結晶粒の平均粒径が５ｎｍ以上である場合には、結晶質Ｆｅ基合金粉末の磁気特性をより向上させることができる。
【００１６】
本明細書において、結晶質Ｆｅ基合金粉末が、組織内に平均粒径３０ｎｍ以下のナノ結晶粒を含有するＦｅ基合金粒子からなることは、以下の方法によって求められたナノ結晶粒の平均粒径が３０ｎｍ以下であることを意味する。
ナノ結晶粒は微細な結晶構造を有し、一つのナノ結晶粒が、単結晶であると考えられる。このため、本明細書では、結晶子の大きさを、ナノ結晶粒の平均粒径として扱う。
具体的には、まず、本開示の結晶質Ｆｅ基合金粉末を圧粉し、平坦面を有するＸ線回折用試料を作製する。作製したＸ線回折用試料の平坦面について、粉末Ｘ線回折を行い、Ｘ線回折スペクトルを得る。
粉末Ｘ線回折は、Ｃｕ−Ｋα線源のＸ線回折装置（例えば、リガク製ＲＩＮＴ２０００）を用い、０．０２ｄｅｇ／ｓｔｅｐ及び２ｓｔｅｐ／ｓｅｃの条件で、２θが２０〜６０℃の範囲にて行う。
得られたＸ線回折スペクトルにおける、ｂｃｃＦｅ−Ｓｉ〔回折面（１１０）〕のピークを用い、以下に示すシェラー（Scherrer）の式により、結晶子の大きさＤを求める。
得られた結晶子の大きさＤを、ナノ結晶粒の平均粒径とする。
【００１７】
Ｄ＝（Ｋ・λ）／（βｃｏｓθ）  …  シェラーの式
〔Ｄは、結晶子の大きさを表し、Ｋは、シェラー定数を表し、具体的には０．９であり、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を表し、θはブラッグ角（Bragg angle：回折角２θの半分）を表す。〕
【００１８】
後述する実施例では、いずれの試料においても、Ｘ線回折スペクトルにおける回折最大強度であるメインピークは、２θ＝４５°付近にあり、ｂｃｃＦｅ−Ｓｉ〔回折面（１１０）〕のピークであった。
【００１９】
本開示の結晶質Ｆｅ基合金粉末を構成するＦｅ基合金粒子は、組織内における結晶相の含有率が、好ましくは３０体積％以上である。ここでいう結晶相の概念には、前述したナノ結晶粒が包含される。
Ｆｅ基合金粒子の組織内における結晶相の含有率が３０体積％以上である場合には、結晶質Ｆｅ基合金粉末の磁歪をより低減できる。Ｆｅ基合金粒子の組織内における結晶相の含有率は、より好ましくは５０体積％以上である。
Ｆｅ基合金粒子の組織内における結晶相の含有率の上限には特に制限はない。磁歪は、結晶相と非晶質相とのバランスにも影響される場合がある。この点を考慮すると、合金組織中の結晶相の含有率の上限は、例えば９５体積％であってもよく、９０体積％以下であってもよい。
【００２０】
ナノ結晶粒は、好ましくはｂｃｃＦｅ−Ｓｉを含む。
ナノ結晶粒は、更に、ＦｅＢ系の化合物を含んでいてもよい。
【００２１】
Ｆｅ基合金粒子の組織内における結晶相の含有率（ＣＰ）は、前述した粉末Ｘ線回折によるＸ線回折スペクトルにおいて、非晶質相に由来するブロードな回折パターンの面積（ＡＡ）及び結晶相に由来する回折最大強度であるメインピークの面積（ＡＣ）に基づき、下記式によって算出することができる。
含有率（ＣＰ）（体積％）＝ＡＣ／（ＡＣ＋ＡＡ）×１００
【００２２】
＜ｄ５０＞
本開示の結晶質Ｆｅ基合金粉末は、レーザー回折法によって求められる、粒子径と小粒子径側からの積算頻度との関係を示す積算分布曲線において、積算頻度５０体積％に対応する粒子径であるｄ５０が、３．５μｍ以上３５．０μｍ以下である。
ｄ５０が３．５μｍ以上であると、本開示の結晶質Ｆｅ基合金粉末を用いて製造された磁心（例えば、圧粉磁心、メタルコンポジットコア等）において、Ｆｅ基合金粒子の占積率を向上させることができ、これにより、上記磁心の飽和磁束密度及び透磁率を向上させることができる。結晶質Ｆｅ基合金粉末のｄ５０は、好ましくは５．０μｍ超であり、より好ましくは８．０μｍ以上である。
ｄ５０が３５．０μｍ以下であると、本開示の結晶質Ｆｅ基合金粉末を用いて製造された磁心において、渦電流損失を低減できる。これにより、例えば、上記磁心を５００ｋＨｚ以上といった高周波条件で用いた場合における磁心損失を低減できる。結晶質Ｆｅ基合金粉末のｄ５０は、好ましくは２８．０μｍ以下であり、より好ましくは１９．０μｍ以下である。
【００２３】
本明細書中において、結晶質Ｆｅ基合金粉末のｄ５０は、レーザー回折法によって求められる、粒子径と小粒子径側からの積算頻度との関係を示す積算分布曲線において、積算頻度５０体積％に対応する粒子径である。
即ち、結晶質Ｆｅ基合金粉末のｄ５０は、レーザー回折法によって求められる、Ｆｅ基合金粒子の体積基準のメジアン径である。
以下、結晶質Ｆｅ基合金粉末のｄ５０の測定方法の一例を示す。
本開示の結晶質Ｆｅ基合金粉末の全体について、レーザー回折法により、粒子径（μｍ）と、小粒子径側からの積算頻度（体積％）と、の関係を示す積算分布曲線を求める。装置としては、例えば、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置（例えば、堀場製作所製ＬＡ−９２０）を用いる。
得られた積算分布曲線において、積算頻度５０体積％に対応する粒子径を読み取り、この粒子径を、結晶質Ｆｅ基合金粉末のｄ５０とする。
【００２４】
＜（ｄ９０−ｄ１０）／ｄ５０＞
本開示の結晶質Ｆｅ基合金粉末は、上述した積算分布曲線において、積算頻度１０体積％に対応する粒子径をｄ１０とし、積算頻度９０体積％に対応する粒子径をｄ９０とした場合に、（ｄ９０−ｄ１０）／ｄ５０が、１．００以上４．００以下であることが好ましい。
（ｄ９０−ｄ１０）／ｄ５０は、数値が小さい程、粒子径のバラつきが小さいことを意味する。
（ｄ９０−ｄ１０）／ｄ５０が１．００以上である場合には、結晶質Ｆｅ基合金粉末を用いて製造された磁心（例えば、圧粉磁心、メタルコンポジットコア等）において、Ｆｅ基合金粒子の占積率がより向上する。
（ｄ９０−ｄ１０）／ｄ５０が４．００以下である場合には、結晶質Ｆｅ基合金粉末中に占める、相対的に粒子径が大きい粒子の割合が低減され、その結果、所望とする磁気特性が得られやすくなる。この点について詳述すると、後述する熱処理前の非晶質Ｆｅ基合金粒子において、相対的に粒子径が大きい粒子には、組織内に粗大な結晶相が形成され易い。そのような粒子に熱処理を施しても組織にナノ結晶粒の結晶相は得られにくく、所望の磁気特性が得られない場合がある。この点に関し、（ｄ９０−ｄ１０）／ｄ５０が４．００以下である場合には、結晶質Ｆｅ基合金粉末中に占める、相対的に粒子径が大きい粒子の割合が低減されるので、所望とする磁気特性が得られ易くなる。
ここで、ｄ５０の意味については前述のとおりである。
ｄ１０は、レーザー回折法によって求められる、粒子径と小粒子径側からの積算頻度との関係を示す積算分布曲線において、積算頻度１０体積％に対応する粒子径を意味する。
ｄ９０は、上述した積算分布曲線において、積算頻度９０体積％に対応する粒子径を意味する。
ｄ１０及びｄ９０の測定方法の一例は、それぞれ、積算頻度１０体積％に対応する粒子径及び積算頻度９０体積％に対応する粒子径を読み取ること以外は、ｄ５０の測定方法の一例と同様である。
【００２５】
＜粒子径２μｍ以下のＦｅ基合金粒子の割合＞
本開示の結晶質Ｆｅ基合金粉末において、レーザー回折法によって求められる、Ｆｅ基合金粒子の全体に占める粒子径２μｍ以下のＦｅ基合金粒子の割合（以下、単に「粒子径２μｍ以下のＦｅ基合金粒子の割合」ともいう）は、０体積％以上８体積％以下である。
これにより、結晶質Ｆｅ基合金粉末の保磁力が低減される。
【００２６】
粒子径２μｍ以下のＦｅ基合金粒子の割合は、好ましくは０体積％以上７体積％以下である。
これにより、Ｆｅ基合金粉末の保磁力がより低減される。このため、例えば、印加磁界４０ｋＡ／ｍにおける保磁力が１３０Ａ／ｍ以下であることを達成し易い。
【００２７】
本明細書中において、Ｆｅ基合金粒子の全体に占める粒子径２μｍ以下のＦｅ基合金粒子の割合（体積％）は、レーザー回折法によって求められた値を意味する。
以下、レーザー回折法による粒子径２μｍ以下のＦｅ基合金粒子の割合（体積％）の測定方法の一例を示す。
本開示の結晶質Ｆｅ基合金粉末の全体について、ｄ５０の測定方法の一例と同様にして、積算分布曲線を求める。
得られた積算分布曲線において、粒子径２μｍに対応する積算頻度を読み取り、この積算頻度を、Ｆｅ基合金粒子の全体に占める粒子径２μｍ以下のＦｅ基合金粒子の割合とする。
【００２８】
＜粒子径５μｍ以下のＦｅ基合金粒子の割合＞
本開示の結晶質Ｆｅ基合金粉末において、レーザー回折法によって求められる、Ｆｅ基合金粒子の全体に占める粒子径５μｍ以下のＦｅ基合金粒子の割合（以下、単に「粒子径５μｍ以下のＦｅ基合金粒子の割合」ともいう）は、好ましくは０体積％以上８体積％以下であり、より好ましくは０体積％以上５体積％以下である。これにより、結晶質Ｆｅ基合金粉末の保磁力がより低減される。
【００２９】
本明細書中において、Ｆｅ基合金粒子の全体に占める粒子径５μｍ以下のＦｅ基合金粒子の割合（体積％）は、レーザー回折法によって求められた値を意味する。
レーザー回折法による粒子径５μｍ以下のＦｅ基合金粒子の割合（体積％）の測定方法の一例は、積算分布曲線において粒子径５μｍに対応する積算頻度を読み取ること以外は、前述したレーザー回折法による粒子径２μｍ以下のＦｅ基合金粒子の割合（体積％）の測定方法の一例と同様である。
【００３０】
本開示の結晶質Ｆｅ基合金粉末において、ｄ５０と、粒子径５μｍ以下のＦｅ基合金粒子の割合と、の好ましい組み合わせとして、ｄ５０が５．０μｍ超３５．０μｍ以下であり、かつ、粒子径５μｍ以下のＦｅ基合金粒子の割合が０体積％以上８体積％以下である組み合わせが挙げられる。
この組み合わせであると、結晶質Ｆｅ基合金粉末の保磁力をより低減できる。このため、例えば、印加磁界４０ｋＡ／ｍにおける保磁力が６０Ａ／ｍ以下であることを達成し易い。
上記組み合わせにおいて、粒子径５μｍ以下のＦｅ基合金粒子の割合が０体積％以上５体積％以下であることがより好ましい。この場合には、結晶質Ｆｅ基合金粉末の保磁力を更に低減できるので、例えば、印加磁界４０ｋＡ／ｍにおける保磁力が４０Ａ／ｍ以下であることを達成し易い。
【００３１】
＜Ｆｅ基合金＞
本明細書中において、Ｆｅ基合金とは、主成分としてＦｅ（鉄）を含む合金を意味する。
ここで、主成分とは、含有比率（質量％）が最も高い成分を指す。
Ｆｅ基合金におけるＦｅの含有比率は、好ましくは５０質量％以上である。
【００３２】
Ｆｅ基合金の組成として、好ましくは、Ｃｕ（銅）、Ｓｉ（ケイ素）、及びＢ（ホウ素）、並びに、Ｎｂ（ニオブ）及びＭｏ（モリブデン）の少なくとも一方を含有し、残部がＦｅ及び不純物を含有する組成である。
かかる好ましい組成は、更に、Ｃｒ（クロム）等を含有してもよい。
【００３３】
Ｆｅ基合金の組成として、より好ましくは、Ｃｕ、Ｓｉ、Ｂ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｃｒ、及びＦｅの総含有量を１００原子％とした場合に、Ｃｕの含有量が０．１原子％以上３．０原子％以下であり、Ｓｉの含有量が１３．０原子％以上１６．０原子％以下であり、Ｂの含有量が７．０原子％以上１２．０原子％未満であり、Ｎｂ及びＭｏの合計含有量が０原子％超６．０原子％以下であり、Ｃｒの含有量が０原子％以上５．０原子％以下である。
Ｆｅ基合金の組成が上記組成である場合には、結晶質Ｆｅ基合金粒子において、保磁力をより低減でき、飽和磁化を向上させることができ（例えば、飽和磁化を１１０ｅｍｕ／ｇ以上とすることができ）、磁歪定数をより低減できる。
【００３４】
以下、Ｆｅ基合金の組成に含有され得る各元素、及び、これらの元素の好ましい含有量について説明する。
以下に示す各元素の好ましい含有量（原子％）は、Ｃｕ、Ｓｉ、Ｂ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｃｒ、及びＦｅの総含有量を１００原子％とした場合の原子％である。
【００３５】
Ｃｕは、微細な（具体的には、平均粒径３０ｎｍ以下の）ナノ結晶粒の形成に寄与する元素である。
Ｃｕの含有量は、好ましくは０．１原子％以上３．０原子％以下である。
Ｃｕの含有量が０．１原子％以上である場合には、上述した効果がより効果的に奏される。
Ｃｕの含有量が３．０原子％以下である場合には、粉末を構成する粒子の飽和磁束密度がより向上し、また、粉末を構成する粒子の脆化が抑制される。
【００３６】
Ｃｕの含有量は、好ましくは１．５原子％以下であり、より好ましくは１．２原子％以下である。
Ｃｕの含有量が１．５原子％以下である場合には、結晶質Ｆｅ基合金粉末の原料として非晶質Ｆｅ基合金粉末を用い、非晶質Ｆｅ基合金粉末を構成する粒子の組織の一部をナノ結晶化させて結晶質Ｆｅ基合金粉末を得る場合において、原料である非晶質Ｆｅ基合金中の結晶相の割合を低減させ易い。これにより、結晶質Ｆｅ基合金粉末において、より良好な軟磁気特性が得られる。
【００３７】
Ｓｉは、Ｆｅ基合金の非晶質化を促進する効果を有し、かつ、Ｆｅに固溶し、磁歪及び磁気異方性の低減に寄与する元素である。
Ｓｉの含有量は、好ましくは１３．０原子％以上１６．０原子％以下である。
Ｓｉの含有量が１３．０原子％以上１６．０原子％以下である場合には、原料として非晶質Ｆｅ基合金粉末を用いる場合において、例えば後述するアトマイズ法により、非晶質Ｆｅ基合金粉末を製造し易い。その結果、結晶質Ｆｅ基合金粉末において、より良好な軟磁気特性が得られる。
【００３８】
Ｂは、Ｆｅ基合金の非晶質化を促進する効果を有する。
Ｂの含有量は、好ましくは７．０原子％以上１２．０原子％未満である。
Ｂの含有量が７．０原子％以上である場合には、原料として非晶質Ｆｅ基合金粉末を用いる場合において、例えば後述するアトマイズ法により、非晶質Ｆｅ基合金粉末を製造し易い。その結果、結晶質Ｆｅ基合金粉末において、より良好な軟磁気特性が得られる。
Ｂの含有量が１２．０原子％未満である場合には、磁性元素であるＦｅの含有量がより多く確保されるので、結晶質Ｆｅ基合金粉末における飽和磁化がより向上する。
【００３９】
Ｎｂ及びＭｏの合計含有量は、好ましくは０原子％超６．０原子％以下である。
Ｎｂ及びＭｏの合計含有量が６．０原子％以下である場合には、結晶質Ｆｅ基合金粉末における飽和磁化がより向上する。かかる効果の観点から、Ｎｂ及びＭｏの合計含有量は、より好ましくは４．０原子％未満であり、更に好ましくは３．５原子％以下である。
Ｎｂ及びＭｏの合計含有量が０原子％超である場合には、Ｆｅ基合金の非晶質化、及び、ナノ結晶粒の粒径の均一性向上（及び、これによる磁歪及び磁気異方性の低減）の点で有利である。かかる効果の観点から、Ｎｂ及びＭｏの合計含有量は、より好ましくは０．１原子％以上であり、更に好ましくは０．５原子％以上である。
特に、Ｍｏの含有量が０原子％超である場合には、Ｆｅ基合金の非晶質化の点でより有利である。かかる効果の観点から、Ｍｏの含有量は、好ましくは０原子％超であり、より好ましくは０．１原子％以上であり、更に好ましくは０．５原子％以上である。また、Ｍｏの含有量は、好ましくは４．０原子％未満であり、更に好ましくは３．５原子％以下である。
【００４０】
Ｃｒの含有量は、好ましくは０原子％以上５．０原子％以下である。
Ｃｒの含有量が５．０原子％以下である場合には、結晶質Ｆｅ基合金粉末における飽和磁化がより向上する。
Ｃｒの含有量は、０原子％であってもよいし、０原子％超であってもよい。
Ｃｒの含有量が、０原子％超である場合には、結晶質Ｆｅ基合金粉末の耐食性向上、及び、結晶質Ｆｅ基合金粉末の保磁力低減の点で有利である。
【００４１】
Ｆｅは、Ｆｅ基合金の主成分であり、飽和磁化等の磁気特性に影響を与える元素である。
Ｆｅの含有量（原子％）は、他の元素の含有量とのバランスによって定まる。Ｆｅの含有量（原子％）は、結晶質Ｆｅ基合金粉末の飽和磁化をより向上させる観点から、好ましくは７０原子％以上である。
また、結晶質Ｆｅ基合金粉末の原料として非晶質Ｆｅ基合金粉末を用い、非晶質Ｆｅ基合金粉末を構成する粒子の組織の一部をナノ結晶化させて結晶質Ｆｅ基合金粉末を得る場合、Ｆｅの含有量は、好ましくは７９．９原子％未満である。Ｆｅの含有量が７９．９原子％未満である場合には、原料として非晶質Ｆｅ基合金粉末において、非晶質Ｆｅ基合金中の結晶相の割合をより低減させることができる。これにより、結晶質Ｆｅ基合金粉末において、より良好な軟磁気特性が得られる。
【００４２】
Ｆｅ基合金の組成は、Ｂ及び／又はＳｉの一部に代えて、Ｃ（炭素）を含有していてもよい。
Ｆｅ基合金の組成は、Ｂの一部に代えて、Ｐ（燐）を含有してもよい。
【００４３】
Ｆｅ基合金の組成は、不純物を含有し得る。
不純物としては、Ｓ（硫黄）、Ｏ（酸素）、Ｎ（窒素）等が挙げられる。
Ｓの含有量は、好ましくは２００質量ｐｐｍ以下である。
Ｏの含有量は、好ましくは５０００質量ｐｐｍ以下である。
Ｎの含有量は、好ましくは１０００質量ｐｐｍ以下である。
【００４４】
＜Ｆｅ基合金粒子の形状＞
Ｆｅ基合金粒子の形状は、好ましくは、曲面によって囲まれた形状である。
粒子の形状が曲面によって囲まれた形状であることは、その粒子が、アトマイズ法によって形成された粒子であることを意味する。
これに対し、リボン（薄帯）形態のＦｅ基合金を粉砕加工することによって形成される粒子の形状は、「曲面によって囲まれた形状」とはならない。
【００４５】
曲面によって囲まれた形状としては、球形状、球形状に近似した形状、ティアドロップ型形状、ひょうたん型形状等が挙げられる。
Ｆｅ基合金からなる粒子は、球形状、又は、球形状に近似した形状を有する粒子を含むことが好ましい。
【００４６】
Ｆｅ基合金粒子の形状が、曲面によって囲まれた形状である場合（言い換えれば、Ｆｅ基合金からなる粒子が、アトマイズ法によって形成された粒子である場合）、本開示の粉末による効果がより効果的に奏される。
アトマイズ法の好ましい態様については後述する。
【００４７】
＜酸化被膜＞
Ｆｅ基合金粒子は、表層部に酸化被膜を含んでもよい。
Ｆｅ基合金粒子が、表層部に酸化被膜を含む場合には、保磁力低減の効果がより効果的に奏される。この理由は、以下のとおりと考えられる。
酸化被膜は、実質的に非磁性であるか、又は、Ｆｅ基合金と比較して磁性に劣る。
粒子径２μｍ以下のＦｅ基合金粒子は、粒子径２μｍ超のＦｅ基合金粒子と比較して、酸化被膜が占める体積割合が大きい。このため、Ｆｅ基合金粒子が表層部に酸化被膜を含む態様においては、粒子径２μｍ以下のＦｅ基合金粒子（即ち、表層部に酸化被膜を含むＦｅ基合金粒子）による磁気特性の劣化がより著しくなる。
従って、Ｆｅ基合金粒子が表層部に酸化被膜を含む態様においては、粒子径２μｍ以下のＦｅ基合金粒子（即ち、表層部に酸化被膜を含むＦｅ基合金粒子）の割合を０体積％以上８体積％以下とすることによる、保磁力の低減幅（即ち、改善幅）がより大きくなると考えられる。
【００４８】
Ｆｅ基合金の組成が、Ｃｕ、Ｓｉ、Ｂ、並びに、Ｎｂ及びＭｏの少なくとも一方を含有し、残部がＦｅ及び不純物を含有する組成である場合、酸化被膜は、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｃｕ、及びＢを含むことが好ましい。
【００４９】
酸化被膜の厚さは、好ましくは２ｎｍ以上である。
酸化被膜の厚さが２ｎｍ以上である場合には、粒子径２μｍ以下のＦｅ基合金粒子（即ち、表層部に酸化被膜を含むＦｅ基合金粒子）の割合を０体積％以上８体積％以下とすることによる、保磁力の低減幅（即ち、改善幅）がより大きくなる。
酸化被膜の厚さが２ｎｍ以上である場合には、Ｆｅ基合金粒子の防錆性向上、Ｆｅ基合金粒子同士の絶縁性向上、Ｆｅ基合金粒子の酸化抑制等の観点からみても有利である。
酸化被膜の厚さの上限には特に制限はない。本開示の結晶質Ｆｅ基合金粉末を用いて磁心を製造する場合の成形性の観点から、酸化被膜の厚さの上限は、例えば５０ｎｍである。
【００５０】
＜好ましい用途＞
以上で説明した、本開示の結晶質Ｆｅ基合金粉末は、磁心用の材料として特に好適である。
磁心としては、圧粉磁心、メタルコンポジットコア等が挙げられる。
【００５１】
本開示の結晶質Ｆｅ基合金粉末を用いて得られた磁心は、インダクタ、ノイズフィルタ、チョークコイル、トランス、リアクトルなどに好適に用いられる。
【００５２】
本開示の結晶質Ｆｅ基合金粉末を圧粉磁心用の材料として用いる場合、例えば、本開示の結晶質Ｆｅ基合金粉末を、バインダーと混合して使用する。
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、水ガラス等などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００５３】
圧粉磁心は、例えば、以下の方法によって製造できる。
本開示の結晶質Ｆｅ基合金粉末とバインダーとの混合物を成形金型内に充填し、油圧プレス成形機等で１〜２ＧＰａ程度の成形圧力にて加圧することにより、成形体を得る。混合物は、更に、ステアリン酸亜鉛等の潤滑剤を含んでもよい。
得られた成形体を、例えば、２００℃〜結晶化温度未満の温度で１時間程度熱処理することにより、成形歪みを除去すると共にバインダーを硬化させて圧粉磁心を得る。
この場合の熱処理雰囲気は不活性雰囲気でも酸化雰囲気でもよい。
得られる圧粉磁心の形状には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択される。
圧粉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。
【００５４】
本開示の結晶質Ｆｅ基合金粉末とバインダーとの混合物において、バインダーの含有量は、本開示の結晶質Ｆｅ基合金粉末とバインダーとの合計量に対し、１質量％〜５質量％であることが好ましい。
この範囲であれば、バインダーの機能（たとえば、Ｆｅ基合金粒子同士を結着させる結着材としての機能、Ｆｅ基合金粒子間を絶縁する機能、強度保持の機能等）がより効果的に発揮される。
【００５５】
メタルコンポジットコアは、例えば、本開示の結晶質Ｆｅ基合金粉末とバインダーとの混合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。
バインダーとして、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を選択した場合には、射出成形等の公知の成形手段により、コイルを封止したメタルコンポジットコアを容易に製造できる。
【００５６】
また、本開示の結晶質Ｆｅ基合金粉末を磁心用の材料として用いる場合、本開示の結晶質Ｆｅ基合金粉末を単独で用いてもよいし、他の金属粉末と混合して用いてもよい。
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、本開示の結晶質Ｆｅ基合金粉末の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。
【００５７】
〔結晶質Ｆｅ基合金粉末の製造方法（製法Ａ）〕
以下、本開示の結晶質Ｆｅ基合金粉末を製造するための製造方法の一例（以下、「製法Ａ」とする）を示す。
製法Ａは、前述した本開示の結晶質Ｆｅ基合金粉末を製造する方法であって、
アトマイズ法により、非晶質Ｆｅ基合金粒子からなる非晶質Ｆｅ基合金粉末を得る工程と、
非晶質Ｆｅ基合金粉末に対し、分級及び熱処理をこの順に施すか、熱処理及び分級をこの順に施すことにより、上記結晶質Ｆｅ基合金粉末を得る工程と、
を含む。
製法Ａは、必要に応じ、その他の工程を含んでいてもよい。
【００５８】
＜非晶質Ｆｅ基合金粉末を得る工程＞
製法Ａは、アトマイズ法により、非晶質Ｆｅ基合金粒子からなる非晶質Ｆｅ基合金粉末を得る工程を含む。
アトマイズ法は、非晶質Ｆｅ基合金粉末の原料であるＦｅ基合金溶湯（以下、「原料溶湯」ともいう）を粉砕して粉末状とし、得られた粉末状のＦｅ基合金溶湯を冷却することにより、非晶質Ｆｅ基合金粒子からなる非晶質Ｆｅ基合金粉末を得る方法である。
【００５９】
アトマイズ法によれば、表層部に酸化被膜を含む非晶質Ｆｅ基合金粒子が形成されやすい。表層部に酸化被膜を含む非晶質Ｆｅ基合金粒子は、結晶質Ｆｅ基合金粉末を得る工程（即ち、分級及び熱処理）を経て、表層部に酸化被膜を含む結晶質Ｆｅ基合金粒子に転化される。
従って、製法Ａによれば、前述した表層部に酸化被膜を含む態様の結晶質Ｆｅ基合金粒子からなる結晶質Ｆｅ基合金粉末（即ち、保磁力低減の効果がより効果的に奏される結晶質Ｆｅ基合金粉末）を製造し易い。
【００６０】
また、アトマイズ法によれば、曲面によって囲まれた形状（例えば、球形状、球形状に近似した形状、ティアドロップ型形状、ひょうたん型形状等）を有する非晶質Ｆｅ基合金粒子が得られる。曲面によって囲まれた形状を有する非晶質Ｆｅ基合金粒子は、結晶質Ｆｅ基合金粉末を得る工程（即ち、分級及び熱処理）を経て、前述した、曲面によって囲まれた形状を有する態様の結晶質Ｆｅ基合金粒子に転化される。
【００６１】
アトマイズ法としては特に制限はなく、ガスアトマイズ法、水アトマイズ法、ディスクアトマイズ法、高速回転水流アトマイズ法、高速燃焼炎アトマイズ法等の公知の方法を適用できる。
アトマイズ法としては、非晶質Ｆｅ基合金を得やすい点で、原料溶湯の微粉化性能に優れ、かつ、１０３℃／秒以上（より好ましくは１０５℃／秒以上）の速度で冷却可能なアトマイズ法が好ましい。
【００６２】
水アトマイズ法は、流下する原料溶湯を、ノズルから噴射した高圧水によって飛沫させて粉末状とし、かつ、この高圧水により、粉末状の原料溶湯の冷却も行うことにより、非晶質Ｆｅ基合金粉末（以下、単に「粉末」ともいう）を得る方法である。
ガスアトマイズ法は、ノズルより噴射した不活性ガスにより原料溶湯を粉末状とし、粉末状とされた原料溶湯を冷却することにより、粉末を得る方法である。ガスアトマイズ法における冷却としては、高圧水による冷却、アトマイズ装置の下部に設けた水槽による冷却、流水中に落下させることによる冷却、等が挙げられる。
高速回転水流アトマイズ法は、内周面が円筒面である冷却容器を用い、冷却液を内周面に沿って旋回させながら流下させて層状に冷却液層を形成し、冷却液層に原料溶湯を落下させることによって粉末化させ、かつ、冷却させて粉末を得る方法である。
高速燃焼炎アトマイズ法は、高速燃焼器によって火炎を超音速または音速に近い速度でフレームジェットとして噴射することによって原料溶湯を粉末状とし、粉末状とされた原料溶湯を、水等を冷却媒体とする急速冷却機構により冷却させて粉末を得る方法である。高速燃焼炎アトマイズ法については、例えば、特開２０１４−１３６８０７号を参照できる。
【００６３】
アトマイズ法としては、冷却効率に優れ、比較的容易に非晶質Ｆｅ基合金を得ることができる点で、ディスクアトマイズ法、高速回転水流アトマイズ法、又は高速燃焼炎アトマイズ法が好ましい。
また、水アトマイズ法又はガスアトマイズ法を適用する場合には、５０ＭＰａを超える高圧水を用いることが好ましい。
【００６４】
本工程で得られる非晶質Ｆｅ基合金粒子（即ち、非晶質Ｆｅ基合金粉末）は、非晶質相以外に、結晶相を含有していてもよい。
結晶質Ｆｅ基合金粉末を得る工程（即ち、分級及び熱処理）において、より優れた磁気特性を有する結晶質Ｆｅ基合金粉末を得る観点から、非晶質Ｆｅ基合金粒子における結晶相の含有率は、好ましくは２体積％以下であり、より好ましくは１体積％以下であり、特に好ましくは、実質的に０体積％である。
非晶質Ｆｅ基合金粒子における結晶相の含有率の測定方法は、前述した、結晶質Ｆｅ基合金粒子の組織内における結晶相の含有率の測定方法と同様である。
【００６５】
非晶質Ｆｅ基合金粒子を構成する非晶質Ｆｅ基合金の組成の好ましい態様、及び、原料溶湯の組成の好ましい態様は、それぞれ、前述した結晶質Ｆｅ基合金粒子を構成するＦｅ基合金の組成の好ましい態様と同様である。
なお、製法Ａにおける各工程の操作は、Ｆｅ基合金の組成にほとんど影響を及ぼさない。
従って、製法Ａによって得られる結晶質Ｆｅ基合金粒子（即ち、結晶質Ｆｅ基合金粉末）を構成するＦｅ基合金の組成は、原料溶湯の組成、及び、非晶質Ｆｅ基合金の組成と実質的に同一であるとみなすことができる。
【００６６】
＜結晶質Ｆｅ基合金粉末を得る工程＞
製法Ａは、非晶質Ｆｅ基合金粉末に対し、分級及び熱処理をこの順に施すか、又は、熱処理及び分級をこの順に施すことにより、結晶質Ｆｅ基合金粉末を得る工程を含む。
本工程では、熱処理により、非晶質Ｆｅ基合金粉末を構成する非晶質Ｆｅ基合金粒子の組織内に、前述した平均粒径３０ｎｍ以下のナノ結晶粒を形成させ、結晶質Ｆｅ基合金粉末を得る。
更に、本工程では、分級により、前述した範囲のｄ５０及び前述した範囲の粒子径２μｍ以下のＦｅ基合金粒子の割合を有する結晶質Ｆｅ基合金粉末を得る。
【００６７】
本工程において、分級は、熱処理の前に行っても熱処理の後に行っても構わない。分級を熱処理の前に行う場合、熱処理の後にも分級を行っても構わない（即ち、分級、熱処理、及び分級をこの順に行っても構わない）。
前述した範囲のｄ５０及び前述した範囲の粒子径２μｍ以下のＦｅ基合金粒子の割合を有する結晶質Ｆｅ基合金粉末をより効率よく得る観点から、分級は、熱処理の前に行うことが好ましい。即ち、本工程の好ましい態様は、非晶質Ｆｅ基合金粉末に対し、分級及び熱処理をこの順に施す態様である。
なお、熱処理は、ｄ５０、及び、粒子径２μｍ以下のＦｅ基合金粒子の割合には、ほとんど影響を及ぼさない。
従って、非晶質Ｆｅ基合金粉末に対し、分級及び熱処理をこの順に施す態様において、熱処理後の粉末である結晶質Ｆｅ基合金粉末における、ｄ５０、及び、粒子径２μｍ以下のＦｅ基合金粒子の割合は、それぞれ、分級後であって熱処理前の粉末（非晶質Ｆｅ基合金粉末）における、ｄ５０、及び、粒子径２μｍ以下のＦｅ基合金粒子の割合と同一であるとみなすことができる。粒子径５μｍ以下のＦｅ基合金粒子の割合についても同様である。
【００６８】
（分級）
分級の条件は、分級後の粒子において、ｄ５０、及び、粒子径２μｍ以下の粒子の割合が、それぞれ前述した範囲となる条件に適宜調整される。
ここで、分級後の粒子とは、分級及び熱処理をこの順に行う場合には、非晶質Ｆｅ基合金を意味し、熱処理及び分級をこの順に行う場合には、結晶質Ｆｅ基合金を意味する（以下、同様とする）。
分級の方法としては、篩を用いて行う方法、分級装置を用いて行う方法、これらを組み合わせた方法、等が挙げられる。
分級装置としては、例えば、遠心力型気流式分級機、電磁式のふるい振とう器、等の公知の分級装置が挙げられる。
遠心力型の気流式分級機では、例えば、分級ローターの回転数及び風量の調整により、ｄ５０、粒子径２μｍ以下の粒子の割合、等を調整する。
電磁式のふるい振とう器では、例えば、ふるいのメッシュを適宜選択することにより、ｄ５０、粒子径２μｍ以下の粒子の割合、等を調整する。
【００６９】
遠心力型気流式分級機を用いた粉末の分級では、分級の対象である粉末が、高速回転する分級ローターにより形成される渦流による遠心力と、外部のブロアーから供給される気流の抗力と、を受ける。これにより、上記粉末が、遠心力が大きく作用する大粒子の群と、抗力が大きく作用する小粒子の群と、に分けられる。
遠心力は、分級ローターの回転数を変えることによって調整でき、抗力は、ブロアーからの風量を変えることによって容易に調整することができる。遠心力と抗力とのバランスを調整することにより、上記粉末を、所定の粒度に分級することができる。
上記小粒子の群を回収した場合には、上記粉末から大粒子の群が除かれる。以下、この態様の分級を、「オーバーカット」ともいう。
上記大粒子の群を回収した場合には、上記粉末から小粒子の群が除かれる。以下、この態様の分級を「アンダーカット」ともいう。
【００７０】
分級は、篩を用いて第１分級と、第１分級後に遠心力型気流式分級機を用いて行う第２分級と、を含むことが好ましい。
この態様における第２分級は、オーバーカットを含むことが好ましく、オーバーカット及びアンダーカットを両方含むことがより好ましく、オーバーカット及びアンダーカットをこの順に行う操作を含むことが更に好ましい。
【００７１】
第１分級における篩の目開きは適宜選択できる。
目開きは、第１分級の要する時間をより低減する観点から、例えば９０μｍ以上、好ましくは１５０μｍ以上、更に好ましくは２１２μｍ以上である。
目開きの上限は、第２分級に用いる装置にかかる負荷をより低減する観点から、例えば３００μｍ、好ましくは２５０μｍである。
本明細書にいう目開きは、JIS Z8801-1で規定される公称目開きを意味する。
第２分級において、遠心力型気流式分級機の分級ローターの回転数としては、例えば５００ｒｐｍ（revolution per minute）以上、好ましくは１０００ｒｐｍ以上である。分級ローターの回転数の上限は遠心力型気流式分級機の性能にもよるが、回転数が大きいほど粉末中に小径の粒子が多くなるため、例えば５０００ｒｐｍ、好ましくは４０００ｒｐｍ、更に好ましくは３０００ｒｐｍである。
第２分級において、遠心力型気流式分級機に供給する粉末の供給速度は、例えば０．５ｋｇ／ｈ以上であり、好ましくは１ｋｇ／ｈ以上であり、更に好ましくは２ｋｇ／ｈ以上である。粉末の供給速度の上限は遠心力型気流式分級機の分級処理能力による。
第２分級において、遠心力型気流式分級機中の気流の風量は、例えば０．５ｍ３／ｓ以上であり、好ましくは１．０ｍ３／ｓ以上であり、更に好ましくは２．０ｍ３／ｓ以上である。気流の風量の上限は遠心力型気流式分級機のブロアーの能力による。
【００７２】
（熱処理）
熱処理の条件は、熱処理によって得られた結晶質Ｆｅ基合金粒子において、ナノ結晶粒の平均粒径が３０ｎｍ以下となる条件に適宜調整される。
熱処理は、例えば、バッチ式の電気炉、メッシュベルト式の連続電気炉、等の公知の加熱炉を用いて実施することができる。
【００７３】
熱処理の条件の調整は、例えば、昇温速度、最高到達温度（保持温度）、最高到達温度での保持時間、等を調整することにより行う。
昇温速度は、例えば１℃／ｈ〜２００℃／ｈであり、好ましくは３℃／ｈ〜１００℃／ｈである。
最高到達温度（保持温度）は、非晶質Ｆｅ基合金の結晶化温度にもよるが、例えば４５０℃〜５６０℃であり、好ましくは４７０℃〜５２０℃である。
最高到達温度での保持時間は、例えば１分〜３時間であり、好ましくは３０分〜２時間である。
【００７４】
非晶質Ｆｅ基合金の結晶化温度は、示差走査熱量分析装置（ＤＳＣ：Differential Scanning Calorimeter）を用い、室温（ＲＴ）から６００℃の温度範囲にて、６００℃／ｈの昇温速度で熱分析を行うことによって求めることができる。
【００７５】
熱処理を行う雰囲気については特に制限はない。
熱処理を行う雰囲気としては、大気雰囲気、不活性ガス（窒素、アルゴン等）雰囲気、真空雰囲気、等が挙げられる。
【００７６】
熱処理によって得られた結晶質Ｆｅ基合金粉末を冷却する方法については特に制限はない。
冷却する方法としては、炉冷、空冷、等が挙げられる。
また、熱処理によって得られた結晶質Ｆｅ基合金粉末に対し、不活性ガスを吹きつけて強制的に冷却してもよい。
【実施例】
【００７７】
以下、本開示の実施例を示すが、本開示は以下の実施例には限定されない。
【００７８】
〔試料Ｎｏ．１〜２０〕
＜インゴットの作製＞
Ｆｅ、Ｃｕ、Ｓｉ、Ｂ、Ｎｂ、Ｍｏ、及びＣｒを秤量し、アルミナの坩堝の中に入れて高周波誘導加熱装置の真空チャンバー内に配置し、真空チャンバー内を真空引きした。次いで減圧状態で、不活性雰囲気（Ａｒ）中にて、高周波誘導加熱により各原料を溶解させ、次いで冷却することにより、以下の合金組成Ａ〜Ｅを有するインゴットを得た。
各インゴットの組成は、ＩＣＰ発光分析法によって分析した。
（合金組成）
Ａ：Ｆｅ７０．５Ｃｕ１．０Ｓｉ１３．５Ｂ１１．０Ｎｂ３．０Ｃｒ１．０
Ｂ：Ｆｅ７４．４Ｃｕ１．０Ｓｉ１３．５Ｂ７．６Ｎｂ２．５Ｃｒ１．０
Ｃ：Ｆｅ７２．５Ｃｕ１．０Ｓｉ１３．５Ｂ９．０Ｍｏ３．０Ｃｒ１．０
Ｄ：Ｆｅ７２．５Ｃｕ１．０Ｓｉ１３．５Ｂ１１．０Ｍｏ１．０Ｃｒ１．０
Ｅ：Ｆｅ７２．５Ｃｕ１．０Ｓｉ１３．５Ｂ９．０Ｎｂ３．０Ｃｒ１．０
【００７９】
なお、これより後の工程の操作は、Ｆｅ基合金の組成にほとんど影響を及ぼさない。
従って、インゴットの組成は、最終的に得られる結晶質Ｆｅ基合金粉末においてもそのまま維持されているとみなすことができる。
【００８０】
＜非晶質Ｆｅ基合金粉末の製造＞
インゴットを１３００〜１７００℃で再溶解し、得られた合金溶湯を、水アトマイズ法によって粉末化することにより、非晶質Ｆｅ基合金粒子からなる非晶質Ｆｅ基合金粉末を得た。
水アトマイズ法において、噴霧媒体である水の温度は２０℃とし、上記水の噴射圧は１００ＭＰａとした。
【００８１】
＜分級＞
上記で得られた非晶質Ｆｅ基合金粉末（分級前の非晶質Ｆｅ基合金粉末）を、以下のようにして分級し、表１中の各試料を得た。
表１において、「＊」付きの試料番号（Ｎｏ．）の試料は、比較例であり、「＊」が無い試料番号（Ｎｏ．）の試料は、実施例である。
試料Ｎｏ．１、＊４、及び９は、下記第１分級のみを施した試料である。
試料Ｎｏ．＊２、＊３、５〜＊８、及び１０〜＊２０は、下記第１分級及び下記第２分級をこの順に施した試料である。
なお、試料Ｎｏ．１０及びＮｏ．１４〜１７は、同じ非晶質Ｆｅ基合金粉末である。
【００８２】
（篩を用いた分級（第１分級））
まず、全試料に共通する第１分級として、上記で得られた分級前の非晶質Ｆｅ基合金粉末を、目開き２５０μｍの篩に通すことにより、非晶質Ｆｅ基合金粉末から粗大な粒子群を除去した。
【００８３】
第１分級後の非晶質Ｆｅ基合金粉末と樹脂とを混合し、得られた混合物を硬化させた。得られた硬化物に対し、研磨及びイオンミリングを施すことにより、平滑面を形成した。得られた平滑面における非晶質Ｆｅ基合金粒子が存在する箇所を、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ：Transmission Electron Microscope）によって５０万倍で観察し、かつ、組成マッピングを行った。
その結果、いずれの試料における非晶質Ｆｅ基合金粒子においても、粒子の表層部に厚さ２ｎｍ以上３０ｎｍ以下の酸化被膜が存在することが確認された。
また、オージェ電子分光法（日本電子製ＪＡＭＰ−７８３０Ｆ）により、酸化被膜の同定を行ったところ、いずれの試料における酸化被膜も、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｃｕ、及びＢを含んでいた。
【００８４】
（遠心力型気流式分級機による分級（第２分級））
試料Ｎｏ．＊２、＊３、５〜＊８、及び１０〜＊２０では、第１分級後の非晶質Ｆｅ基合金粉末に対し、遠心力型気流式分級機（日清エンジニアリング製ＴＣ−１５）を用い、第２分級を施した。
詳細には、ブロアーの風量、分級ローターの回転数、及び粉末供給速度を、表１に示すように調整し、オーバーカットの態様の第２分級により、第１分級後の非晶質Ｆｅ基合金粉末から大粒子の群を除去した。
【００８５】
＜各種測定＞
各試料について、前述した方法により、ｄ１０、ｄ５０、ｄ９０、（ｄ９０−ｄ１０）／ｄ５０、粒子径２μｍ以下の粒子の割合（体積％）、及び粒子径５μｍ以下の粒子の割合（体積％）を求めた。
また、各試料について、前述の「粒子の組織内における結晶相の含有率」の測定方法において示した条件で、粉末Ｘ線回折によるＸ線回折スペクトルを測定した。Ｘ線回折スペクトルにおいて、結晶相に由来する回折ピークが存在する場合には、結晶相「有」と判断し、結晶相に由来する回折ピークが存在しない場合には、結晶相「無」と判断した。
以上の結果を表１に示す。
【００８６】
【表１】
2020056107.tif 000002
【００８７】
また、走査型顕微鏡（ＳＥＭ：Scanning Electron Microscope、日立製作所製Ｓ−４７００）を用い、分級後の各試料（即ち、分級された非晶質Ｆｅ基合金粒子）を、１００〜５０００倍で観察した。
その結果、各試料における各粒子の形状は、曲面によって囲まれた形状であった。詳細には、いずれの試料も、球形状の粒子、球形状に近似した形状の粒子、ティアドロップ型形状の粒子、及びひょうたん型形状の粒子を含んでいた。
【００８８】
示差走査熱量分析装置（リガク製ＤＳＣ８２７０）を用い、分級後の各試料（即ち、分級された非晶質Ｆｅ基合金粒子）を１０℃／分の速度で昇温し、ＤＳＣ曲線を得た。
得られたＤＳＣ曲線から、各試料の結晶化温度を求めた。
結果を表２に示す。
【００８９】
なお、以下の熱処理は、粒子の粒度分布にほとんど影響を及ぼさない。
従って、分級後の各試料の粒度分布（詳細には、ｄ１０、ｄ５０、ｄ９０、粒子径２μｍ以下の粒子の割合、及び、粒子径５μｍ以下の粒子の割合）は、熱処理後の各試料においても、そのまま維持されているとみなすことができる。
【００９０】
＜熱処理＞
分級後の各試料（但し、試料Ｎｏ．＊８を除く）に対し、電気熱処理炉を用い、表２に示す条件（昇温速度、保持温度ＫＴ、保持時間、雰囲気、及び酸素濃度）の熱処理を施した。この熱処理は、１０ｇの各試料（但し、試料Ｎｏ．＊８を除く）をアルミナ製のるつぼに入れ、このるつぼを電気熱処理炉に入れた状態で行った。
ここで、保持温度ＫＴとは、熱処理における最高到達温度を意味し、保持時間とは、最高到達温度（即ち、保持温度ＫＴ）で保持する時間を意味する。
Ｎ２雰囲気での熱処理は、電気熱処理炉内にＮ２ガスを導入しながら行った。
酸素濃度は、熱処理の雰囲気中の酸素濃度（体積％）を意味する。酸素濃度は、電気熱処理炉内に配置された酸素濃度計によって測定した。
Ｎ２雰囲気中の酸素濃度は、電気熱処理炉内に導入するＮ２ガス流量を調整することによって調整した。
熱処理後（詳細には、保持時間後）、電気熱処理炉での加熱を停止し、各試料（但し、試料Ｎｏ．＊８を除く）を炉冷した。
【００９１】
以上により、熱処理後の試料として、結晶質Ｆｅ基合金粉末を得た。
分級後の試料Ｎｏ．＊８（即ち、非晶質Ｆｅ基合金粉末）に対しては、上記熱処理を行わなかった。
【００９２】
＜ナノ結晶粒の平均粒径の測定＞
熱処理後の試料（但し、試料Ｎｏ．＊８を除く）の各々について、前述した方法により、粒子の組織内に含まれるナノ結晶粒の平均粒径（ｎｍ）を測定した。
結果を表２に示す。
【００９３】
また、熱処理後の試料の各々について、前述した方法により、Ｆｅ基合金粒子の組織内における結晶相の含有率を測定した。
その結果、いずれの試料においても、Ｆｅ基合金粒子の組織内における結晶相の含有率は、５０〜８０体積％の範囲であった。
【００９４】
＜飽和磁化及び保磁力の測定＞
熱処理後の各試料の各々について、磁化測定を行ってヒステリシスループを得、得られたヒステリシスループから、印加磁界８００ｋＡ／ｍにおける飽和磁化（ｅｍｕ／ｇ）、及び、印加磁界４０ｋＡ／ｍにおける保磁力（Ａ／ｍ）をそれぞれ求めた。
磁化測定は、ＶＳＭ（Vibrating Sample Magnetometer（振動試料型磁力計）、東英工業製ＶＳＭ−５）を用いて行った。
結果を表２に示す。
【００９５】
【表２】
2020056107.tif 000003
【００９６】
〔試料Ｎｏ．２１〜２５〕
水アトマイズ法による合金溶湯の粉末化を、高速燃焼炎アトマイズ法による合金溶湯の粉末化に変更し、かつ、分級の条件を調整したこと以外は、分級後であって熱処理前の試料Ｎｏ．１と同様の方法により、分級後であって熱処理前の試料Ｎｏ．２１〜２５を得た。
高速燃焼炎アトマイズ法において、噴射手段から噴射するフレームジェットの温度を１３００℃とし、原料である合金溶湯の垂下速度を５ｋｇ／ｍｉｎとした。冷却媒体として水を使用し、この冷却媒体（水）を、冷却手段により液体ミストにして噴射した。合金溶湯の冷却速度は、水の噴射量を４．５リットル／ｍｉｎ〜７．５リットル／ｍｉｎとすることにより調整した。
【００９７】
＜分級＞
試料Ｎｏ．２１〜２５における分級の条件は以下のとおりである。
【００９８】
（篩を用いた分級（第１分級））
試料Ｎｏ．１と同様に、分級前の非晶質Ｆｅ基合金粉末を、目開き２５０μｍの篩に通すことにより、非晶質Ｆｅ基合金粉末から粗大な粒子群を除去した。
【００９９】
（遠心力型気流式分級機による分級（第２分級））
試料Ｎｏ．２１、２２、２４、及び２５では、第１分級後の非晶質Ｆｅ基合金粉末に対し、遠心力型気流式分級機（日清エンジニアリング製ＴＣ−１５）を用い、表３に示す条件の第２分級（オーバーカット）及び表３に示す条件の第２分級（アンダーカット）をこの順に施した。即ち、第１分級後の非晶質Ｆｅ基合金粉末に対し、まず、第２分級（オーバーカット）を施すことにより大粒子の群を除去し、次に、第２分級（オーバーカット）が施された非晶質Ｆｅ基合金粉末に対し第２分級（アンダーカット）を施すことにより、小粒子の群を除去した。
試料Ｎｏ．２３では、第１分級後の非晶質Ｆｅ基合金粉末に対し、遠心力型気流式分級機（日清エンジニアリング製ＴＣ−１５）を用い、表３に示す条件の第２分級（オーバーカット）のみを施した（即ち、第２分級（アンダーカット）は施さなかった）。
【０１００】
＜各種測定＞
分級後であって熱処理前の試料Ｎｏ．２１〜２５における、ｄ１０、ｄ５０、ｄ９０、（ｄ９０−ｄ１０）／ｄ５０、粒子径２μｍ以下の粒子の割合（体積％）、及び粒子径５μｍ以下の粒子の割合（体積％）の各々を、前述した方法によって測定した。
結果を表３に示す。
【０１０１】
＜熱処理＞
分級後であって熱処理前の試料Ｎｏ．２１に対し、試料Ｎｏ．１に対する熱処理と同様の条件の熱処理を施すことにより、熱処理後の試料Ｎｏ．２１を得た。
熱処理後の試料Ｎｏ．２１について、熱処理後の試料Ｎｏ．１に対する測定方法と同様の測定方法により、ナノ結晶粒の平均粒径の測定、並びに、飽和磁化及び保磁力の測定をそれぞれ行った。
結果を表４に示す。
【０１０２】
また、分級後であって熱処理前の試料Ｎｏ．２２〜２５に対し、保持温度を表４に示すように変更したこと以外は、分級後であって熱処理前の試料Ｎｏ．２１に対する操作（熱処理及び各測定）と同様の操作を行った。
結果を表４に示す。
【０１０３】
【表３】
2020056107.tif 000004
【０１０４】
【表４】
2020056107.tif 000005
【０１０５】
表１〜４に示すように、組織内に平均粒径３０ｎｍ以下のナノ結晶粒を含有するＦｅ基合金粒子からなり、ｄ５０が３．５μｍ以上３５．０μｍ以下であり、粒子径２μｍ以下の粒子の割合が０体積％以上８体積％以下である結晶質Ｆｅ基合金粉末である、実施例の熱処理後の各試料（詳細には、試料Ｎｏ．１、５、６、９〜１２、１４〜１９、及び２１〜２５）では、保磁力が低減されていた。より詳細には、実施例の熱処理後の各試料では、印加磁界４０ｋＡ／ｍにおける保磁力が１９０Ａ／ｍ以下であった。
これに対し、ナノ結晶粒の平均粒径が３０ｎｍを超える試料Ｎｏ．＊４では、保磁力が増大した（表２参照）。
また、粒子径２μｍ以下の粒子の割合が８体積％超である、試料Ｎｏ．＊２、＊３、＊７、＊１３、及び＊２０においても、保磁力が増大した（表２参照）。
また、非晶質Ｆｅ基合金粉末である試料Ｎｏ．＊８においても、保磁力が増大した（表２参照）。
【０１０６】
粒子径２μｍ以下の粒子の割合が０体積％以上７体積％以下である、試料Ｎｏ．１、５、９〜１１、１４〜１９、及び２１〜２５では、保磁力が更に低減されていた。具体的には、これらの試料では、保磁力が１３０Ａ／ｍ以下であった。
【０１０７】
ｄ５０が５．０μｍ超３５．０μｍ以下であり、かつ、粒子径５μｍ以下の粒子の割合が０体積％以上８体積％以下である、試料Ｎｏ．１、２１、２２、２４、及び２５では、保磁力が更に低減されていた。具体的には、これらの試料では、保磁力が６０Ａ／ｍ以下であった。
これらの試料のうち、粒子径５μｍ以下の粒子の割合が０体積％以上５体積％以下である、試料Ｎｏ．２１、２２、２４、及び２５では、保磁力が更に低減されていた。具体的には、これらの試料では、保磁力が４０Ａ／ｍ以下であった。
【０１０８】
また、合金組成及び粒子径が同等であり、かつ、熱処理の条件（温度条件、雰囲気）が異なる試料Ｎｏ．１０及び１４〜１７では、飽和磁化に実質的に差異は見られなかった。試料Ｎｏ．１０及び１４〜１７のうち、保持温度が高いＮｏ．１６では、保磁力が顕著に低減された。
より詳細には、試料Ｎｏ．１０及び１４〜１７のうち、酸素を含む大気雰囲気で熱処理を行った試料Ｎｏ．１５及び１６における飽和磁化は、酸素をほとんど含まないＮ２雰囲気で熱処理を行った試料Ｎｏ．１０、１４、及び１７における飽和磁化と実質的に同等であった。この理由は、非晶質Ｆｅ基合金粉末を構成する非晶質Ｆｅ基合金粒子の表層部に存在する酸化被膜が、熱処理に対する保護膜として機能し、これにより、熱処理時の酸化の進行が抑制されたためと考えられる。
酸素を含む大気雰囲気で熱処理が可能であることは、熱処理における雰囲気を制御する必要がないことを意味する。従って、酸素を含む大気雰囲気で熱処理が可能であることは、結晶質Ｆｅ基合金粉末の生産性向上及び製造コスト低減に寄与する。
【０１０９】
また、走査型顕微鏡（ＳＥＭ、日立製作所製Ｓ−４７００）を用い、熱処理後の各試料（即ち、結晶質Ｆｅ基合金粉末）を、１００〜５０００倍で観察した。
その結果、各試料における各粒子の形状は、曲面によって囲まれた形状であった。詳細には、いずれの試料も、球形状の粒子、球形状に近似した形状の粒子、ティアドロップ型形状の粒子、及びひょうたん型形状の粒子を含んでいた。
【０１１０】
図１は、熱処理後の試料Ｎｏ．２５（結晶質Ｆｅ基合金粉末）を、５０００倍の倍率で撮影したＳＥＭ写真である。
図１に示すように、試料Ｎｏ．２５は、球形状の粒子及び球形状に近似した形状の粒子を主体として構成されており、かつ、ティアドロップ型形状の粒子及びひょうたん型形状の粒子を含んでいた。
【０１１１】
図２は、試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２５（ただし、試料Ｎｏ．＊４及び試料Ｎｏ．＊８を除く）における、粒子径２μｍ以下の粒子の割合と、保磁力と、の関係を示すグラフである。図２では、Ｆｅ基合金の組成ごとにプロットの種類を変えている。
図２から、いずれの組成においても、粒子径２μｍ以下の粒子の割合が小さくなると（具体的には、０体積％以上８体積％以下であると）、保磁力が低下する傾向があることがわかる。
【０１１２】
図３は、試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２５（ただし、試料Ｎｏ．＊４及び試料Ｎｏ．＊８を除く）における、粒子径５μｍ以下の粒子の割合と、保磁力と、の関係を示すグラフである。図３でも、Ｆｅ基合金の組成ごとにプロットの種類を変えている。
図３から、いずれの組成においても、粒子径５μｍ以下の粒子の割合が小さくなると（具体的には、０体積％以上８体積％以下であると）、保磁力が低下する傾向があることがわかる。
【０１１３】
図４は、同一の合金組成を有する、試料Ｎｏ．９、１０、１１、１２、及びＮｏ．＊１３の粒度分布図である。
粒度分布が似ている試料Ｎｏ．９及び１０に注目し、表２において、これらの試料の保磁力を比較すると、２μｍ以下の粒子径の割合が小さい試料Ｎｏ．１０の保磁力は、２μｍ以下の粒子径の割合が大きい試料Ｎｏ．９の保磁力よりも小さいことがわかる。
また、粒度分布が大きく異なり、（ｄ９０−ｄ１０）／ｄ５０（表１参照）が大きく異なる試料Ｎｏ．１０〜１２に注目し、表２において、これらの試料の保磁力を比較すると、（ｄ９０−ｄ１０）／ｄ５０と保磁力との間には、明確な相関関係は見られない。試料Ｎｏ．１０〜１２においても、２μｍ以下の粒子径の割合が小さい試料Ｎｏ．１０及び１１の保磁力が、２μｍ以下の粒子径の割合が大きい試料Ｎｏ．１２の保磁力よりも小さいことがわかる。
【０１１４】
また、同じ組成の試料間では、熱処理条件が異なる場合でも、飽和磁化に実質的な差異は見られなかった。
【０１１５】
＜磁歪定数の評価＞
粉末について、磁歪定数を直接的に測定することは困難である。
そこで、熱処理後の各試料（粉末）の磁歪定数を推測するための代用試験として、熱処理後の各試料の組織と同様の組織を有する薄帯について、磁歪定数を測定した。
詳細には、前述の各合金組成を有するインゴットを用い、単ロール法により、厚さ１５μｍ、幅５ｍｍの非晶質Ｆｅ基合金薄帯を作製した。単ロール法における急冷は、Ａｒガス中で行った。得られた非晶質Ｆｅ基合金薄帯を、表５に示す条件にて熱処理することにより、結晶質Ｆｅ基合金薄帯を得た。
【０１１６】
【表５】
2020056107.tif 000006
【０１１７】
得られた各結晶質Ｆｅ基合金薄帯は、いずれも、組織内に、平均粒径３０ｎｍ以下のナノ結晶粒を含んでいた。
各結晶質Ｆｅ基合金薄帯の磁歪定数を測定した結果、いずれの結晶質Ｆｅ基合金薄帯も、磁歪定数は、０〜＋２×１０−６の範囲内であった。
従って、熱処理後の各試料（即ち、結晶質Ｆｅ基合金粉末）も、同様の磁歪定数を有すると推察される。
【０１１８】
上述のような磁気特性（磁歪定数）に優れる熱処理後の各試料（即ち、結晶質Ｆｅ基合金粉末）は、磁心（たとえば、圧粉磁心、メタルコンポジットコア等）の材料として好適である。
即ち、熱処理後の各試料（即ち、結晶質Ｆｅ基合金粉末）は、上記の磁心を用いた、インダクタ、ノイズフィルタ、チョークコイル、トランス、又はリアクトルの特性向上に寄与することが期待される。
【０１１９】
２０１７年８月７日に出願された日本国特許出願２０１７−１５２５６１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。
【図１】
2020056107.tif 000007
【図２】
2020056107.tif 000008
【図３】
2020056107.tif 000009
【図４】
2020056107.tif 000010