(57)【要約】【課題】  従来よりも高飽和磁束密度かつ、比較的短時間の熱処理によって応力が十分に緩和され、軟磁気特性を一層改善したFe基非晶質合金薄帯およびこのFe基非晶質合金薄帯からなる磁心体を提供する。【解決手段】  一般式：FeaSibBcMx（ただしＭはCrまたはNiのうちの１種または2種であり、式中ａ、b、ｃおよびｘはそれぞれ原子％で、78≦ａ≦86、0.001≦ｂ≦5、7≦ｃ≦20、0.01≦ｘ≦5を満足し、かつａ+ｂ+ｃ+ｘ＝100）であることを特徴とする磁気特性に優れたFe基非晶質合金薄帯を用いる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式：FeaSibBcMx（ただしＭはCrまたはNiのうちの１種または2種であり、式中ａ、b、ｃおよびｘはそれぞれ原子％で、78≦ａ≦86、0.001≦ｂ≦5、7≦ｃ≦20、0.01≦ｘ≦5を満足し、かつａ+ｂ+ｃ+ｘ＝100）であることを特徴とする磁気特性に優れたFe基非晶質合金薄帯。
【請求項２】
飽和磁束密度が1.6T以上、80A/mの磁場における磁束密度が1.5T以上であることを特徴とする請求項１に記載のFe基非晶質合金薄帯。
【請求項３】
前記式中ａ、b、ｃおよびｘはそれぞれ原子％で、78≦ａ≦85、0.001≦ｂ≦3、10≦ｃ≦20、0.01≦ｘ≦4であり、飽和磁束密度が1.65T以上、80A/mの磁場における磁束密度が1.6T以上であることを特徴とする請求項１に記載のFe基非晶質合金薄帯。
【請求項４】
前記ＭはCrであり、かつｘは原子％で、0.01≦ｘ≦1であることを特徴とする請求項１に記載のFe基非晶質合金薄帯。
【請求項５】
前記ＭはNiであり、かつｘは原子％で、0.1≦ｘ≦5であることを特徴とする請求項１に記載のFe基非晶質合金薄帯。
【請求項６】
一般式：FeaSibBcCdMx（ただしMはCrまたはNiのうち１種または2種であり、式中ａ、b、ｃ、dおよびｘはそれぞれ原子％で、78≦ａ≦86、0.001≦ｂ≦5、7≦ｃ≦20、0.001≦ｄ≦４、0.01≦ｘ≦5を満足し、かつａ+ｂ+ｃ+ｄ+ｘ＝100）であることを特徴とする磁気特性に優れたFe基非晶質合金薄帯。
【請求項７】
飽和磁束密度が1.6T以上、80A/mの磁場における磁束密度が1.5T以上であることを特徴とする請求項７に記載のFe基非晶質合金薄帯。
【請求項８】
前記式中ａ、b、ｃおよびｘはそれぞれ原子％で、78≦ａ≦85、0.001≦ｂ≦3、10≦ｃ≦20、0.001≦ｄ≦3、0.01≦ｘ≦4であり、飽和磁束密度が1.65T以上、80A/mの磁場における磁束密度が1.6T以上であることを特徴とする請求項６に記載のFe基非晶質合金薄帯。
【請求項９】
前記ＭはCrであり、かつｘは原子％で、0.01≦ｘ≦1であることを特徴とする請求項６に記載のFe基非晶質合金薄帯。
【請求項１０】
前記ＭはNiであり、かつｘは原子％で、0.1≦ｘ≦5であることを特徴とする請求項６に記載のFe基非晶質合金薄帯。
【請求項１１】
請求項１乃至１０に記載のFe基非晶質合金薄帯をラップカット方式もしくはステップラップ方式でトランス磁心形状にした磁心体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明のFe基非晶質合金薄帯の用途は主として電力トランス用磁心に供され、その他各種リアクトル、アクティブフィルタ用チョ−クコイル、平滑チョークコイル、コモンモードチョークコイルや電磁シールドなどのノイズ対策部品、レーザ電源、加速器用パルスパワー磁性部品、モータ、発電機等への技術にも適用される。
【背景技術】
【０００２】
各種トランス、各種リアクトル、アクティブフィルタ用チョ−クコイル、平滑チョークコイル、コモンモードチョークコイルや電磁シールドなどのノイズ対策部品、レーザ電源、加速器用パルスパワー磁性部品、モータ、発電機等に用いられる高飽和磁束密度で低磁心損失を示す磁性合金としては珪素鋼やFe非晶質合金が知られている。珪素鋼板は、材料が安価で磁束密度が高いが、高周波の用途に対しては磁心損失が大きいという問題がある。一方、Fe基非晶質合金は、珪素鋼板に比べ飽和磁束密度が低く磁心サイズが大きくなる問題や磁歪が大きく応力により特性が劣化する問題がある。
【０００３】
トランス用磁心材料として特許文献１ではFe-Si-B-M系非晶質合金薄帯の製造方法が開示されている。ただしMは不可避的不純物でありAl、Ti、S、MnおよびZrのうちから選ばれた1種である。この非晶質合金は80A/mの磁場における磁束密度は1.4T以上であることを特徴としている。
【０００４】
また、Fe基非晶質合金の鉄損を改善する方法として特許文献２ではFe-Si-B-M系非晶質合金薄帯の製造方法が開示されている。ただしMはMn、Co、NiおよびCrのうちから選ばれた1種または2種以上である。同特許では従来の磁場中高温熱処理に先立って、短くとも6時間以上の低温熱処理を実施することが提案されている。
【特許文献１】特開平９−３１６１０号公報（（００３７）〜（００４２））
【特許文献２】特開平１０−３２４９６１号公報（（０００８）〜（００１１））
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記したような従来のFe基非晶質合金薄帯は磁束密度が低いために、トランス用磁心材料としては不適である。磁束密度が低いと動作最大磁束密度を低く設定しなければならないため、磁心の体積あるいは重量が大きくなるといった問題がある。
さらに上記のような従来のFe基非晶質合金薄帯は単板試料における鉄損が検討されているが、磁心として加工した際に発生する応力に関して検討がなされていない。さらに特許文献２で提案された製造方法では、熱処理に長時間が費やされることから量産性が極めて低いという問題が残る。
【０００６】
また、通常のFe-Si-B系またはFe-Si-B-C系のFe基非晶質合金は、高飽和磁束密度を得るための組成では結晶化温度が低くなることから、熱処理温度は低く設定しなければならない。この場合、トランス用磁心として加工したFe基非晶質合金は応力が十分に緩和されないため、磁気特性が著しく劣化する問題がある。
【０００７】
よって本発明では上記の問題を解決するもので、従来よりも高飽和磁束密度かつ、比較的短時間の熱処理によって応力が十分に緩和され、軟磁気特性を一層改善したFe基非晶質合金薄帯およびこのFe基非晶質合金薄帯からなる高占積率の磁心体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記問題点を解決するために本発明者らは、第一の発明として、一般式：FeaSibBcMx（ただしＭはCrまたはNiのうちの１種または2種であり、式中ａ、b、ｃおよびｘはそれぞれ原子％で、78≦ａ≦86、0.001≦ｂ≦5、7≦ｃ≦20、0.01≦ｘ≦5を満足し、かつａ+ｂ+ｃ+ｘ＝100）であるFe基非晶質合金薄帯を用いることを見出した。このFe基非晶質合金薄帯を所定の条件で熱処理を施すことによって、高磁束密度かつ十分に応力が緩和される。このFe基非晶質合金薄帯では、板厚が25〜40μｍ、飽和磁束密度が1.6T以上であり、80A/mの磁場における磁束密度が1.5T以上のものが得られる。さらに好ましいａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｘの組成範囲は、それぞれ原子％で、78≦ａ≦85、0.001≦ｂ≦3、10≦ｃ≦20、0.01≦ｘ≦4であり、さらに高磁束密度かつ十分に応力が緩和されるFe基非晶質合金薄帯を得ることができる。このFe基非晶質合金薄帯では、板厚が25〜40μｍ、飽和磁束密度が1.65T以上であり、80A/mの磁場における磁束密度が1.6T以上のものが得られる。
【０００９】
また、第二の発明として、一般式：FeaSibBcCdMx（ただしMはCrまたはNiのうち１種または2種であり、式中ａ、b、ｃ、dおよびｘはそれぞれ原子％で、78≦ａ≦86、0.001≦ｂ≦5、7≦ｃ≦20、0.001≦ｄ≦3、0.01≦ｘ≦5を満足し、かつａ+ｂ+ｃ+ｄ+ｘ＝100）であるFe基非晶質合金薄帯を用いることを見出した。このFe基非晶質合金薄帯を所定の条件で熱処理を施すことによって、高磁束密度かつ十分に応力が緩和される。このFe基非晶質合金薄帯では、板厚が25〜40μｍ、飽和磁束密度が1.6T以上であり、80A/mの磁場における磁束密度が1.5T以上のものが得られる。さらに好ましいａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｘの組成範囲は、それぞれ原子％で、78≦ａ≦85、0.001≦ｂ≦3、10≦ｃ≦20、0.01≦ｘ≦4であり、さらに高磁束密度かつ十分に応力が緩和されるFe基非晶質合金薄帯を得ることができる。このFe基非晶質合金薄帯では、板厚が25〜40μｍ、飽和磁束密度が1.65T以上であり、80A/mの磁場における磁束密度が1.6T以上のものが得られる。
【００１０】
また、ＭがＣｒである場合、前記ｘの範囲は原子％で、0.01≦ｘ≦1であることが好ましい。さらに好ましい範囲は0.02≦ｘ≦0.5である。また、ＭがNiである場合は、前記ｘの範囲は原子％で、0.1≦ｘ≦5であることが好ましい。さらに好ましい範囲は0.3≦ｘ≦4である。ＣｒとＮｉは必要とする含有量に差があり、Ｃｒは少ない含有量で磁心加工の際の応力緩和に効果があり、また、Ｎｉ材はＣｒよりも比較的多い元素を添加することで磁心加工の際の応力緩和に加え、飽和磁束密度を効果的に向上させる。どちらの効果を選択するかは必要とされる磁気特性や緩和率により適宜選択すればよい。
【００１１】
本発明のFe基非晶質合金は、前記組成の溶湯を単ロ−ル法等の超急冷法により急冷し、Fe基非晶質合金を作製後、これを所定の温度に昇温して熱処理を行い、Fe基非晶質合金の応力を緩和させる。単ロール法などの超急冷法による非晶質合金作製は大気中Ar、Heあるいは減圧中で行う。また、窒素ガス、一酸化炭素あるいは二酸化炭素ガスを含む雰囲気で製造する場合もある。熱処理は通常はアルゴンガス、窒素ガス、ヘリウム等の不活性ガス中あるいは真空中で行う。場合によっては大気中で行っても良い。
【００１２】
熱処理は通常露点が-30℃以下の不活性ガス雰囲気中で行うことが望ましく、露点が-60℃以下の不活性ガス雰囲気中で熱処理を行うと、ばらつきが小さくより好ましい結果が得られる。一定温度に保持する熱処理パターンの場合は、一定温度での保持時間は通常は量産性の観点から24時間以下であり、好ましくは４時間以下である。熱処理の際の平均昇温速度は好ましくは0.1℃/minから200℃/min、より好ましくは0.1℃/minから100℃/min、平均冷却速度は好ましくは0.1℃/minから3000℃/min、より好ましくは0.1℃/minから100℃/minであり、この範囲で特に低磁心損失の合金が得られる。熱処理は1段ではなく多段の熱処理や複数回の熱処理を行うこともできる。更には合金に直流、交流あるいはパルス電流を流して合金を発熱させ熱処理することもできる。
【００１３】
以下に、本発明におけるFe基非晶質合金の組成限定理由について説明する。本発明のCr、NiまたはCr+Niがある範囲含まれたFe基非晶質合金では鉄心作製の際に発生する応力が熱処理によって十分に緩和する効果が見出された。さらにCrおよびNiには合金溶融時粘性を下げ、ロールとの濡れ性改善と合金の表面性改善に有効である。またCrおよびNiは熱処理時のFe基非晶質合金の構造緩和を促進し軟磁気特性を改善する効果を持つ。しかしCrおよびNiは添加量が少なすぎると期待される効果が十分に得られず、過度に添加するとキュリー温度と飽和磁束密度が著しく劣化する。よって、CrおよびNiを規定するｘの範囲は0.01〜5原子％であり、好ましくは0.02〜4原子％である。
【００１４】
Siは合金の非晶質化に重要かつキュリー温度をある程度高く保つために必要な元素である。しかしSi含有量が少なすぎる場合には実用化する上でキュリー温度が低くなり、逆にその含有量が多すぎる場合には鉄損の増大を招くだけでなく、合金中のFeとBの含有量が減少し、合金の磁束密度と熱安定性が低下する。したがってSiを規定するｂの範囲は0.001〜5原子％とした。
【００１５】
Bは合金の非晶質化に重要な元素であり、B含有量が少なすぎる場合には合金の非晶質化が困難になるだけでなく、軟磁気特性が劣化し、鉄損が増大する。これに対し、B含有量が多すぎる場合、合金中のFeまたはSiの含有量が減少し、合金の磁束密度と熱的安定性が低下する。したがってBを規定するｃの範囲は7〜20原子％とした。
【００１６】
Cは合金溶融時粘性を下げ、ロールとの濡れ性改善に有効であるが、Ｃの過度な添加は、磁気特性の時効劣化を招くことからＣを規定するｄの範囲は0.001〜4原子％とした。
【００１７】
残部は実質的にFeであり、高い磁束密度を得るために重要な元素である。しかしながら過度なFeは鉄損の増大と熱的安定性の劣化を招くことから、Fe規定するａは78〜86とした。
【００１８】
なお本発明のFe非晶質合金には不可避的不純物を含むことがあり、その不純物元素はMn、P、S、Cu、Al、Sn、Pb、Ca、TiおよびZrの少なくとも１種であり、上記の合金組成の主組成を100原子％としたとき0.0002〜0.2原子％程度含むことが許容される。
【００１９】
本発明のFe基非晶質合金は、必要に応じて（１）SiO２、MgO、Al２O３等の粉末あるいは膜で合金薄帯表面を被覆する、（２）化成処理により表面処理し絶縁層を形成する、（３）アノード酸化処理により表面に酸化物絶縁層を形成し層間絶縁を行う、等の処理を行うとより好ましい結果が得られる。これは、特に層間を渡る高周波における渦電流の影響を低減し、高周波における磁心損失を改善する効果があるためである。この効果は表面状態が良好でかつ50ｍｍ以上の幅広の薄帯から構成された磁心に使用した場合に特に著しい。更に、本発明合金から磁心を作製する際に必要に応じて含浸やコーティング等を行うことも可能である。
【００２０】
本発明のFe基非晶質合金薄帯は図1aおよびbに示す環状体に加工され、電力トランス用磁心、モータおよび発電機等に用いられる。特にラップカット方式もしくはステップラップ方式でトランス磁心形状にした磁心体に用いることに有用である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、電力トランス、モータ、発電機等に用いられる高飽和磁束密度でかつ低磁心損失のFe基非晶質合金を実現することができるため、その効果は著しいものがある。本発明によれば、適度なCr、NiまたはCr+Niの添加はFe基非晶質合金の応力を比較的短時間の熱処理を施すことによって十分に緩和することが可能であることから、量産性に優れている。特に図２に示すようなラップカット方式またはステップラップ方式にて加工された電源用トランス磁心体の磁気特性と磁心損失の劣化を極めて軽微に抑制することができる。
また、適度なCrまたはNiの添加は合金溶湯時粘性を下げ、ロールとの濡れ性改善と合金の表面性が改善される。表面性状の優れた合金薄帯を用いれば、高占積率の磁心体を作製することができる。ゆえに磁心体の小型化、軽量化が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下本発明を実施例にしたがって説明するが本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例１）
FeaSibBcMx（原子％：ａ+ｂ+ｃ+ｘ＝100）の合金溶湯を単ロ−ル法により急冷し、幅5ｍｍ、厚さ25μｍの非晶質合金薄帯を得た。ただしMはCrまたはNiのうち1種または2種とした。前記式中、aは77〜84、bは0.01〜3、cは14〜18、ｘは0.02〜5の範囲で変えたものを製造した。熱処理後の薄帯は主として非晶質相であった。
比較例としてFe82SibB18-b、Fe72Si18-bB10、Fe82Si2B16-xMxと Fe84-ｂSiｂB15.95Cr0.05（原子％）の合金溶湯を単ロ−ル法により急冷し、幅5ｍｍ、厚さ25μｍの非晶質合金薄帯を得た。ただしMはCrまたはNiのうち1種または2種とした。前記式中、ｂは0.01〜8、ｘは6〜10の範囲で変えたものを製造した。熱処理後の薄帯は主として非晶質相であった。
これらのFe基非晶質合金薄帯を外径19mm、内径15mmに巻き回し、トロイダル磁心を作製した。作製した磁心をArガス雰囲気の熱処理炉に挿入し、熱処理を行った。熱処理の際、合金磁心の磁路方向に1kA/mの磁界を印加し、320℃、350℃、370℃または400℃まで2時間かけて昇温し、1時間保持した後、200℃まで降温した。
また、このFe基非晶質合金薄帯を幅5mm、厚さ25μｍ、長さ12cmに加工し、短冊状の単板試料とした。作製した単板試料をArガス雰囲気の熱処理炉に挿入し、熱処理を行った。熱処理の際、合金薄帯の長手方向に1kA/ｍの磁界を印加し、320℃、350℃、370℃または400℃まで2時間かけて昇温し、1時間保持した後、1時間かけて降温した。
本発明では合金が環状体に加工されたときに発生する応力の除去を目的とした熱処理を行った。このとき用いた試料は、幅5ｍｍ、厚さ25μｍ、長さ10.5cmのFe基非晶質合金薄帯とした。同試料を石英ガラス管に巻きつけ、熱処理炉に挿入した。熱処理条件はAr雰囲気にて320℃、350℃、370℃または400℃まで2時間かけて昇温し、1時間保持した後、200℃まで降温した。
【００２３】
緩和率Rsは次の式にて算出した。
Rs = (R0/R1)×100[%]・・・（１）
ここでR0は試料を巻きつけた石英ガラス管の半径であり、R1は熱処理後の試料の実測値を表す。この緩和率はFe基非晶質合金薄帯が環状体に加工されたときに発生した応力が、熱処理によってどの程度緩和されたかを相対的に表す有用なパラメータである。緩和率Rs = 100％は完全に応力が緩和されている状態を意味する。
【００２４】
上記した試料の飽和磁束密度Bs、80A/ｍ磁場下における磁束密度B80、1.3Tかつ50Hzにおける鉄損W13/50、1.4Tかつ50Hzにおける鉄損W14/50、さらに緩和率Rsを測定した。それらの結果の一部を例として表１に示す。なお鉄損W13/50およびW14/50は上記したトロイダル磁心試料から得たデータであり、緩和率Rsは上記したガラス管に巻きつけ、熱処理を施した試料から得たデータである。表1よりCr、NiまたはCr+Niを適度に含む試料では320℃または350℃での熱処理後、緩和率がCrまたはNi含まない試料に比べ大きく、環状体に加工されたときに発生した応力が十分に緩和されていることが解った。さらにW13/50およびW14/50はCr、NiまたはCr+Niを適度に含む合金の方がそれらを含まないFe-Si-B系またはFe-Si-B-C系に比べ改善されていた。
【００２５】
【表１】
2006045660.tif 000003
【００２６】
公知例として先に挙げたFe基非晶質合金薄帯の飽和磁束密度は1.5T程度と低いことから、動作磁束密度は1.3Tに制限され、そのときの鉄損W13/50が評価されている。このような低磁束密度の合金を1.3T以上の動作磁束密度として使用した場合、そのときの鉄損、たとえばW14/50は飛躍的に増加し、磁心材料として不適である。ところが本発明では1.6T以上の高飽和磁束密度が得られ、動作磁束密度を1.4Tにまで引き上げることが可能であり、W14/50は実用に耐えうるほど小さいことが解った。したがって本発明のFe基非晶質合金を用いれば、従来よりも小型かつ高性能な磁心を製造することができた。
【００２７】
表２に種々の組成におけるFe基非晶質合金の鉄損の増加率Wrを示す。このWrは動作磁束密度を1.3Tから1.4Tに増加したとき、W14/50がW13/50からどの程度増加したかを表すパラメータである。ここでWrは次の式で表される。
Wr = （W14/50 − W13/50）／W13/50×100[%]・・・（2）
なおW13/50は1.3T、50Hzにおける鉄損、W14/50は1.4T、50Hzにおける鉄損である。比較例2-1はトロイダル磁心に加工した際に生じる応力が十分に緩和されず、さらに飽和磁束密度も小さい。したがって動作磁束密度が1.4Tでは鉄損が大きく増加しWrも大きい。また比較例２-2は高飽和磁束密度ではあるが、トロイダル磁心に加工した際に発生する応力によって、Wrはやはり大きい。一方、実施例2-１および2-２の適度にCrを添加した試料では、熱処理よって応力が十分に緩和され、かつ高飽和磁束密度であることからWrは比較例１または２に比べ極めて小さいことが解った。
【００２８】
【表２】
2006045660.tif 000004
【００２９】
また、比較例2-１または2-２の薄帯で作製したトロイダル磁心の飽和磁束密度と80A/mにおける磁束密度は、磁心に加工した際に発生した応力によって、同組成の単板試料より著しく減少した。一方、本発明における実施例2-1乃至2-11では、熱処理の際、十分に応力が緩和されているために、僅かに飽和磁束密度の減少が認められるが、その減少率は比較例2-１および2-２のそれらに比べ、極めて小さいことが解った。
さらに表２に合金の表面性状を意味する算術表面粗さRaを示す。Raは表面粗さ測定器を用いて、薄帯の幅方向の表面粗さを測定した。概して、Raが小さいほど磁心を作製したときの占積率は大きい。先にも述べたように適度なCrまたはNiの添加は、溶湯時粘性の低下によってロールとの濡れ性が改善し、得られる薄帯表面は、CrまたはNiを添加しない従来の薄帯表面よりも平滑になる。したがって表面が平滑な薄帯によって磁心体を作製すれば占積率は大きくなり、小型化と軽量化が実現される。
【００３０】
一般的にある種の元素がFe基非晶質合金に添加されると、鉄損や耐食性の改善と引き換えに、その磁気特性は著しく劣化する場合がある。ところが本発明における応力緩和に効果的なCr、NiまたはCr+Niを適度に含む試料の飽和磁束密度は、CrまたはNiを含まない試料のそれらに比べ遜色は無い。したがって本発明のFe基非晶質合金薄帯は磁心作製時に生じる応力が十分に緩和され、かつ優れた磁気特性を有し、トランス用磁心に好適であることが解る。
Fe基非晶質合金にCoを添加すると飽和磁束密度が増加することは広く知られている。Coを添加した比較例2-3乃至2-5は飽和磁束密度だけでなく、占積率も大きい。ところがCoは希少金属であるため、Coの添加はコストが高くなる。一方、Niも適度な添加によって、Coを添加した場合と同様にFe基非晶質合金の飽和磁束密度、磁束密度と占積率を増加させることが可能である。しかもNiはCoよりも原料コストが低い。したがってFe基非晶質合金を用いて、応力が十分に緩和され、磁気特性の優れた、小型、軽量かつ低コストな磁心体を作製するにはFe基非晶質合金に適度なNiまたはCrを添加することが効果的であると解った。
【００３１】
（実施例２）
FeaSibBcC2Mx（原子％：ａ+ｂ+ｃ+ｄ+ｘ＝100）の合金溶湯を単ロ−ル法により急冷し、幅5mm、厚さ25μｍのFe基非晶質合金薄帯を得た。ただしMはCrまたはNiのうち1種または2種であり、aは77〜84、bは0.1〜3、cは13〜17、ｘは0.05〜5の範囲で変えてFe基非晶質合金薄帯を製造した。熱処理後の薄帯は主として非晶質相であった。
比較例としてFeaSibBcC2Mx（原子％）の合金溶湯を単ロ−ル法により急冷し、幅5ｍｍ、厚さ25μｍの非晶質合金薄帯を得た。ただしMはCrまたはNiのうち1種または2種であり、aは73〜82、bは2〜10、cは5〜22、dは0.08〜6、ｘは0.05〜10の範囲で変えてFe基非晶質合金薄帯を製造した。熱処理後の薄帯は主として非晶質相であった。
これらのFe基非晶質合金薄帯を外径19mm、内径15mmに巻き回し、トロイダル磁心を作製した。作製した磁心をArガス雰囲気の熱処理炉に挿入し、熱処理を行った。熱処理の際、合金磁心の磁路方向1kA/mの磁界を印加し、320℃、350℃、370℃または400℃まで2時間かけて昇温し、1時間保持した後、200℃まで降温した。
また、このFe基非晶質合金薄帯を幅5mm、厚さ25μｍ、長さ12cmに加工し、短冊状の単板試料とした。作製した単板試料をArガス雰囲気の熱処理炉に挿入し、熱処理を行った。熱処理の際、合金薄帯の長手方向に1kA/mの磁界を印加し、320℃、350℃、370℃または400℃まで2時間かけて昇温し、1時間保持した後、200℃まで降温した。
本発明では合金が環状体に加工されたときに発生する応力の除去を目的とした熱処理を行った。このとき用いた試料は、幅5ｍｍ、厚さ25μｍ、長さ10.5cmの非晶質合金薄帯とした。同試料を石英ガラス管に巻きつけ、熱処理炉に挿入した。熱処理条件はAr雰囲気にて320℃、350℃、370℃または400℃まで2時間かけて昇温し、1時間保持した後、200℃まで降温した。
上記した試料の飽和磁束密度Bs、80A/ｍ磁場下における磁束密度B80、1.3Tかつ50Hzにおける鉄損W13/50、1.4Tかつ50Hzにおける鉄損W14/50、さらに緩和率Rsを測定した。それらの結果の一部を例として表3に示す。この実施例では実施例2と同様の結果を得た。
【００３２】
【表３】
2006045660.tif 000005
【００３３】
（実施例３）
実施例１および２に記載した合金溶湯を単ロール法により急冷し、板厚25μm、幅50mmのFe基非晶質合金薄帯を得た。この薄帯をラップカット方式またはステップラップ方式にてトランス用磁心形状に加工し、熱処理を施した。本発明では適度にCr、NiまたはCr+Niが添加されている非晶質合金薄帯を用いていることから、環状体に加工する際に発生する応力は所定の熱処理によって十分に緩和され、ギャップ間隔の狭い、磁気特性に優れた高占積率なトランス用磁心が作製できた。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係わる環状体合金の一例を示した図である。
【図２】本発明に係わるカットラップ方式またはステップラップ方式による環状体合金の一例を示した図である。
【図１】
2006045660.tif 000006
【図２】
2006045660.tif 000007