(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動する冷却基板上に、スロット状の開口部を有する注湯ノズルを介して溶融金属を噴出し、急冷凝固させて得られるFe基急冷金属薄帯であって、合金組成が原子％で、ＦｅaＳｉbＢcＣdとしたとき、a、b、c、およびdは70≦a≦86、1≦b≦19、７≦c≦20、0.02≦d≦4、a＋b＋c＋d＝100、を満たし、さらに、質量％で0.0003％以上0.15％以下のＡｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅの少なくとも1種以上の元素を含み、少なくとも片側の薄帯表面に、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の極薄酸化層を有し、さらに該酸化層と非晶質母相との間に、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅの少なくとも1種以上の元素を含む偏析層を有することを特徴とするＦｅ基非晶質合金薄帯。
【請求項２】
移動する冷却基板上に、スロット状の開口部を有する注湯ノズルを介して溶融金属を噴出し、急冷凝固させて得られるFe基急冷金属薄帯であって、合金組成が原子％で、ＦｅaＳｉbＢcＣd、としたとき、a、b、c、およびd、70≦a≦86、1≦b≦19、７≦c≦20、0.02≦d≦4、a＋b＋c＋d＝100、を満たし、また、質量％で0.0003％以上0.15％以下のＡｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅの少なくとも1種以上の元素を含み、さらに、質量％で0.0003％以上0.1％以下のＰおよびＳの少なくとも１種以上の元素を含み、少なくとも片側の薄帯表面に５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の極薄酸化層を有し、さらに該酸化層と非晶質母相との界面間に、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅの少なくとも1種以上の元素を含み、さらに、ＰおよびＳの少なくとも１種以上の元素を含む偏析層を有することを特徴とするＦｅ基非晶質合金薄帯。
【請求項３】
少なくとも冷却基板に接触しない側の薄帯表面に５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の極薄酸化層と偏析層を有することを特徴とする請求項１または２記載のFe基非晶質合金薄帯。
【請求項４】
偏析層の厚みが0.2nm 以上15nm以下であることを特徴とする請求項１、２または３記載のFe基非晶質合金薄帯。
【請求項５】
５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の極薄酸化層がFe系、Si系、B 系あるいはそれらの複合体から構成されることを特徴とする請求項１、２、３または４記載のFe基非晶質合金薄帯。
【請求項６】
薄帯の板厚が10μm 以上、100 μm 以下であることを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載のFe基非晶質合金薄帯。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力トランス用などの鉄心材に用いられるFe基非晶質合金薄帯に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
非晶質合金薄帯は、合金を溶融状態から急冷することによって得られる。薄帯を製造する方法としては、遠心急冷法、単ロール法、双ロール法、等が知られている。これらの方法は、高速回転する金属製ドラムの内周面または外周面に溶融金属をオリフィス等から噴出させることによって、急速に溶融金属を凝固させて薄帯や線材を製造するものである。さらに、合金組成を適正に選ぶことによって、磁気的性質、機械的性質、あるいは耐食性に優れた非晶質合金薄帯を得ることができる。
【０００３】
この非晶質合金薄帯は、その優れた特性から多くの用途において工業用材料として有望視されている。その中でも、電力トランスや高周波トランスなどの鉄心材料の用途としては、鉄損が低く、かつ、飽和磁束密度および透磁率が高いこと、等の理由からFe系非晶質合金薄帯、例えば、Fe-Si-B 系などが採用されている。
【０００４】
非晶質合金薄帯を鉄心材料として用いる場合、磁気特性向上を目的に薄帯表面に皮膜を形成する方法が数多く開示されている。例えば、薄帯に酸化物などの絶縁皮膜を形成する方法がある。絶縁皮膜は非晶質合金薄帯を巻き回したり積層して作られるトランス磁心において、層間の絶縁性を高め、渡り磁束によって生じる渦電流損失を減少させる効果を持つ。例えば、特開平６−３４６２１９号公報においては、薄帯の熱処理工程で20％以上の酸素を導入して薄帯表面に数10〜100 nmの酸化膜を付けてトロイダルコアにした時の層間の絶縁性を高めて透磁率を改善する方法が開示されている。また、薄帯中にCr、Nb、Tiなどの4A、5A、6A族の元素、特にCrを含有すると、それらの元素を含む酸化膜が生成され、透磁率の高い薄帯が得られることが述べられている。しかし、改善された磁気特性は、４MHz や10MHz の高周波領域のものであり、数10Hz程度の低周波領域での磁気特性は十分に改善されたとは言えない。
【０００５】
他に、薄帯表面での皮膜形成により、薄帯に圧縮応力を付与して鉄損などを改善する方法がある。特開昭６１−２５０１６２号公報において、熱処理を不活性ガスと酸素の混合雰囲気中で行い、20nm〜300nm の酸化皮膜層を形成する方法が開示されている。皮膜が薄帯面内方向に圧縮応力を与えて鉄損改善を図っている。50kHz での鉄損は改善されているものの、数10Hz程度の低周波領域での磁気特性は十分に改善されたとは言えない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のごとく、従来技術として、薄帯の鉄損を改善する目的で薄帯表面に酸化層を形成させた薄帯はあるものの、鉄損が十分に改善されたとは言えない。また、表面酸化層の構造や薄帯中のAs、Sb、Bi、Se、Te、Ｐ、Ｓなどの微量元素が薄帯の表面酸化層に及ぼす効果を記述したものもない。
【０００７】
本発明は、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の極薄酸化層、および、該酸化層と非晶質母相との界面間に、As、Sb、Bi、Se、Teの少なくとも1 種以上の元素を含む偏析層を形成させることによって、鉄損を低減させた、低鉄損Fe基非晶質合金を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨とするところは以下の通りである。
（１）移動する冷却基板上に、スロット状の開口部を有する注湯ノズルを介して溶融金属を噴出し、急冷凝固させて得られるFe基急冷金属薄帯であって、合金組成が原子％で、ＦｅaＳｉbＢcＣdとしたとき、a、b、c、およびdは70≦a≦86、1≦b≦19、７≦c≦20、0.02≦d≦4、a＋b＋c＋d＝100、を満たし、さらに、質量％で0.0003％以上0.15％以下のＡｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅの少なくとも1種以上の元素を含み、少なくとも片側の薄帯表面に、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の極薄酸化層を有し、さらに該酸化層と非晶質母相との間に、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅの少なくとも1種以上の元素を含む偏析層を有することを特徴とするＦｅ基非晶質合金薄帯。
【０００９】
（２）移動する冷却基板上に、スロット状の開口部を有する注湯ノズルを介して溶融金属を噴出し、急冷凝固させて得られるFe基急冷金属薄帯であって、合金組成が原子％で、ＦｅaＳｉbＢcＣd、としたとき、a、b、c、およびd、70≦a≦86、1≦b≦19、７≦c≦20、0.02≦d≦4、a＋b＋c＋d＝100、を満たし、また、質量％で0.0003％以上0.15％以下のＡｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅの少なくとも1種以上の元素を含み、さらに、質量％で0.0003％以上0.1％以下のＰおよびＳの少なくとも１種以上の元素を含み、少なくとも片側の薄帯表面に５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の極薄酸化層を有し、さらに該酸化層と非晶質母相との界面間に、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅの少なくとも1種以上の元素を含み、さらに、ＰおよびＳの少なくとも１種以上の元素を含む偏析層を有することを特徴とするＦｅ基非晶質合金薄帯。
【００１０】
（３）少なくとも冷却基板に接触しない側の薄帯表面に５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の極薄酸化層と偏析層を有することを特徴とする請求項１または２記載のFe基非晶質合金薄帯。
（４）偏析層の厚みが0.2nm 以上15nm以下であることを特徴とする請求項１、２または３記載のFe基非晶質合金薄帯。
（５）５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の極薄酸化層がFe系、Si系、B 系あるいはそれらの複合体から構成されることを特徴とする請求項１、２、３または４記載のFe基非晶質合金薄帯。
【００１１】
（６）薄帯の板厚が10μm 以上、100 μm 以下であることを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載のFe基非晶質合金薄帯。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の特徴とするところは、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の極薄酸化層、および、該酸化層と非晶質母相との界面間に、As、Sb、Bi、Se、Teの少なくとも１種以上の元素を含む偏析層を有する薄帯構造、または、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の極薄酸化層、および、該酸化層と非晶質母相との界面間に、As、Sb、Bi、Se、Teの少なくとも１種以上の元素を含み、さらに、P 、S の少なくとも1 種以上の元素を含む偏析層を有する薄帯構造をFe基非晶質合金薄帯に形成させるところにある。
【００１３】
本発明者らは、非晶質合金薄帯を大気中で鋳造する過程において薄帯表面に形成される極めて薄い酸化層が鉄損に影響を及ぼすことを明らかにし、それに基づいて、極薄酸化層を有する低鉄損Fe基非晶質合金薄帯を出願した（特願平１０−１２２７３５）。特願平１０−１２２７３５号では、少なくとも片側の表面に厚さ5nm から20nmの極薄酸化層を持つFe非晶質合金薄帯、および、極薄酸化層とその極薄酸化層の下部にP およびS の少なくとも1 種を含む偏析層を有するFe基非晶質合金薄帯が低鉄損を示すことが開示されている。
【００１４】
本発明者らは、鉄損低減に効果を持つ元素を探索的に鋭意検討した結果、As、Sb、Bi、Se、Teを含有する偏析層を、薄帯表面の５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の極薄酸化層と非晶質母相の界面間に形成させることにより、非晶質合金薄帯の鉄損を低減できることを見出し、本発明を完成するに至ったのである。本発明のFe基非晶質合金薄帯は、少なくとも片側の薄帯表面に５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の極薄酸化層を有し、さらに、その酸化層と非晶質母相との界面間に、As、Sb、Bi、Se、Teの少なくとも１種以上の元素を含む偏析層を有する。偏析層は、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の極薄酸化層と非晶質母相との界面の酸化層側にあってもよいし、非晶質母相側にあってもよい。また、界面の両側にあってもよい。
【００１５】
薄帯表面に５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の極薄酸化層を形成させるのは非晶質合金薄帯に張力を付与するためである。非晶質合金薄帯に張力を付与することにより磁区細分化が起こり、鉄損が低減すると考えられる。酸化層が厚くなるほど非晶質母相に大きな張力がかかるため、鉄損が低減する傾向にある。しかし、酸化層が厚くなりすぎると鉄損低減効果がなくなってしまう。これは、酸化層が厚くなりすぎると、酸化層と非晶質母相の密着性が悪くなり、張力が伝わりにくくなるのではないかと考えられる。したがって、極薄酸化層の厚みは5nm 以上20nm以下が好ましい。酸化層が5nm未満では鉄損低減効果が小さく、また、酸化層が20nmを超えても、それ以上の鉄損低減効果が認められないからである。
【００１６】
As、Sb、Bi、Se、Teの少なくとも１種以上の元素を含有した偏析層の効果は、その偏析層が存在することにより、表面酸化層が厚くなることである。また、偏析層が存在することにより、極薄酸化層の厚みが均一となる効果もある。これらの効果により、偏析層を有しない場合と比べて鉄損低減効果は大きくなる。As、Sb、Bi、Se、Teの少なくとも１種以上の元素に加えて、P およびS の少なくとも1 種以上の元素を含む場合、さらに鉄損低減効果が得られる。
【００１７】
偏析層の厚みは、0.2 nm以上が好ましい。0.2 nm未満では鉄損低減の効果が小さいからである。また、15nm超の厚みになってもそれ以上の鉄損低減効果が見られないので、15nm以下が好ましい。さらに好ましくは、10nm以下である。５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の極薄酸化層と0.2nm 以上15nm以下の偏析層は、必ずしも薄帯の両面に存在しなくてもよく、少なくとも薄帯のどちらかの面に存在すれば鉄損低減の効果が得られる。例えば、薄帯の両面に形成されている５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の極薄酸化層と0.2nm 以上15nm以下の偏析層を化学エッチング等によって両面とも除去した場合、鉄損低減効果はなくなる。除去した面に2nm 程度の自然酸化膜が形成されるが、これは鉄損低減に寄与しない。しかし、片面の酸化層および偏析層のみを除去し、もう片面の酸化層および偏析層を残した場合、酸化層および偏析層が両面にある場合には及ばないものの鉄損低減効果を示す。冷却基板に接触する面にはエアーポケットがあり極薄酸化層が均一になりにくいことから、少なくとも冷却基板に接触しない面に極薄酸化層があれば良い。
【００１８】
本発明で好ましい薄帯の板厚は、10μm 以上100 μm 以下である。板厚が10μm 未満では、薄帯を安定して製造するのが困難なことがあり、また、板厚が100μm を超える場合も薄帯を安定して製造することが難しく、さらに、薄帯が脆くなりやすい。板厚が10μｍ以上70μｍ以下の場合、薄帯の鋳造がより安定化するため、さらに好ましい。薄帯幅は特に制限されないが、20mm以上が好ましい。
【００１９】
本発明の薄帯の望ましい組成は、Fea Sib Ｂc Ｃd 、ただし、ａ、ｂ、ｃおよびｄは原子％で、70≦ａ≦86、１≦ｂ≦19、７≦ｃ≦20、0.02≦ｄ≦４、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝100 、さらに重量％で0.0003％以上0.15％以下のAs、Sb、Bi、Se、Teの少なくとも１種以上の元素を含むものである。これらの元素の含有量が0.0003％未満では0.2nm 以上の厚さを持つ偏析層を形成しにくいため、鉄損低減の効果が小さく、0.15％超では、薄帯が脆くなるなどの作用が起きやすくなるからである。さらに好ましくは、重量％で0.0003％以上0.15％以下のAs、Sb、Bi、Se、Teの少なくとも１種以上の元素を含み、さらに、重量％で0.0003％以上0.1 ％以下のP およびＳの少なくとも1 種以上の元素を含むことによって、さらに鉄損が低減できる。0.0003％未満ではP およびS を含む効果が小さく、0.10％を超えて含有してもそれ以上の鉄損低減効果はない。また、As、Sb、Bi、Se、Teの少なくとも１種または2 種以上、および、P およびＳの少なくとも1 種の添加元素の合計含有重量％は、0.15％以下が好ましい。0.15% を超えると薄帯が脆くなるなどの作用が起きやすくなるからである。
【００２０】
薄帯を鉄心に使用する場合、鉄心の飽和磁束密度は1.5 Ｔ以上の高い値にする必要がある。そのためにはFeの含有量を70原子％以上にしなければならない。また、Feの含有量が86原子％超になると非晶質の形成が困難になって良好な薄帯特性が得られなくなる。したがって、Feを70原子％以上86原子％以下にする。SiおよびＢは非晶質形成能および熱安定性を向上させるためのものである。Siが１原子％未満、Ｂが７原子％未満では非晶質が安定して形成されず、一方、Siが19原子％超、Ｂが20原子％超としても原料コストが高くなるだけで、非晶質形成能および熱的安定性の向上は認められない。したがって、Siは１原子％以上19原子％以下、Ｂは７原子％以上20原子％以下が好ましい。Ｃは薄帯の鋳造性向上に効果がある元素である。Ｃを含有させることによって、溶湯と冷却基板の濡性が向上して良好な薄帯を形成することができる。0.02原子％未満ではこの効果が得られない。また、Ｃを４原子％超としてもこの効果の向上は認められない。したがって、Ｃを0.02原子％以上４原子％以下にした。さらなる磁気特性の安定化をはかるには、Feを77原子％以上83原子％以下、Siを２原子％以上９原子％以下、Ｂを11原子％以上17原子％以下にするのが好ましい。さらに、Feを80原子％超82原子％以下、Siを２原子％以上５原子％未満、Ｂを14原子％以上、16原子％以下、Ｃを0.02原子％以上、４原子％以下の範囲では、特に極薄酸化層および偏析層による鉄損低減効果が大きい。
【００２１】
好ましい極薄酸化層は、Fe系、Si系、Ｂ系の酸化物、あるいは、それらの複合酸化物を主体とした極薄酸化層である。これらの極薄酸化物が、薄帯表面に形成されることによって、非晶質合金薄帯に最適な張力を生じるものと考えられる。中でも、Fe系の酸化物を主体とすることがより好ましい。本発明の薄帯は、例えばFe80.5Si6.5 Ｂ12Ｃ1 （原子％）、あるいは、Fe80.5Si2.5 Ｂ16Ｃ1 （原子％）に、As、Sb、Bi、Se、Teの少なくとも1 種以上の元素、および、P 、S の少なくとも1 種以上の元素を添加した組成の合金溶湯を雰囲気制御が可能なチャンバーを持つ単ロール装置を用い、チャンバー内の酸素濃度を制御することによって製造することができる。添加元素の量および酸素濃度を制御することによって、極薄酸化層および偏析層の厚みを好適範囲に制御でき、鉄損を低減した非晶質合金薄帯が得られる。また、大気鋳造装置で、薄帯の板厚と剥離温度を制御する方法も用いることができる。この方法では、添加元素の量および剥離温度の制御によって、極薄酸化層および偏析層の厚みを好適範囲に制御でき、鉄損を低減した非晶質合金薄帯が得られる。あるいは、ロール上のパドル近傍の雰囲気を制御することによっても製造することができる。
【００２２】
本発明の薄帯は、単ロール装置だけでなく、双ロール装置、ドラムの内壁を使う遠心急冷装置、エンドレスタイプのベルトを使う装置によっても製造することができる。薄帯の組成は、通常の化学分析等の方法で測定可能である。また、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の極薄酸化層および0.2nm 以上15nm以下の偏析層の厚みは、GDS （グロー放電発光分光法）、XPS 、AES などの表面解析方法を用いて測定した各元素の深さ方向の濃度プロファイルから計測できる。
【００２３】
【実施例】
以下の実施例に基づき、本発明をさらに説明する。
（実施例１）
母材は合金組成が原子％でFe80.5Si2.5B16C1に配合されたものを用いた。添加元素M は、As、Sb、Bi、Se、Teの各元素を単独あるいは複合して添加した。この原料を外径が600mm のCu製冷却ロールを持つ単ロール装置を用い、大気中で薄帯の製造を行った。薄帯の剥離位置を変えることにより薄帯の剥離温度を制御して、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の極薄酸化層および0.2nm 以上15nm以下の偏析層の厚みを制御した。薄帯の板厚は約25μm 、板幅は25mmである。得られた薄帯中の添加元素の含有量は、化学分析を用いて行った。得られた薄帯の５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の極薄酸化層および0.2nm 以上15nm以下の偏析層の厚みをGDS で調べた。その1 例（薄帯No. ８）を図１に示す。ただし、各元素の感度係数は異なっている。酸素ピークと重なる位置にFe、Si、B のピークが観察されることから、Fe系、Si系、B 系の酸化物を含む５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の極薄酸化層であることがわかる。さらに、酸素ピークの強度が急激に低下している位置にSeのピークが観察される。このことは、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の極薄酸化層と非晶質層との界面間に添加元素の偏析層が存在していることを示している。本発明で選択した添加元素As、Sb、Bi、Se、Teは、各元素を単独あるいは複合して添加した場合において、すべてこの５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の極薄酸化層と非晶質母相との界面間に偏析していた。
【００２４】
５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の極薄酸化層および0.2nm 以上15nm以下の偏析層の厚みは、図２で示したようにGDS のピークの半値幅を用いた。これらの薄帯を360℃で1 時間、窒素雰囲気中で磁場中焼鈍した後、SST （Single Strip Tester ）を用いて、磁束密度1.3T、周波数50Hzでの鉄損W13/50を測定した。５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の極薄酸化層の厚みは焼鈍の前後でほとんど変化がなかった。結果を表１に示す。
【００２５】
添加元素を用いた場合、酸化層厚が厚くなり、鉄損が低下していることがわかる。特に、酸化層厚が5nm 以上の薄帯（No．4-15）の鉄損は、0.120W/kg 以下の良好な値を示す。しかし、No.15 の薄帯が示すように、添加元素の薄帯中の合計含有量が重量% で0.15% を超えると薄帯が脆化することがある。
【００２６】
【表１】
0004037988.tif 000002
【００２７】
（実施例２）
母材は実施例１と同じく、合金組成が原子％でFe80.5Si2.5B16C1に配合されたものを用いた。添加元素M は、As、Sb、Bi、Se、TeおよびP 、S の各元素を複合して添加した。実施例1 と同様に、外径が600mm のCu製冷却ロールを持つ単ロール装置を用い、大気中で薄帯の製造を行った。薄帯の剥離位置を変えることにより薄帯の剥離温度を制御して、極薄酸化層および偏析層の厚みを制御した。薄帯の板厚は約25μm 、板幅は25mmである。得られた薄帯中の添加元素の含有量は、化学分析を用いて行った。得られた薄帯の極薄酸化層および偏析層の厚みをGDSで調べた。厚みの評価方法は実施例1 と同じである。
【００２８】
これらの薄帯を360℃で1 時間、窒素雰囲気中で磁場中焼鈍した後、実施例１と同様にSST （Single Strip Tester ）で鉄損W13/50を測定した。極薄酸化層の厚みは焼鈍の前後でほとんど変化がなかった。結果を表２に示す。As、Sb、Bi、Se、Teに加えて、P 、S を添加した場合（薄帯No.16-23）は、P、S を加えない場合（実施例１：薄帯No.5-12 ）と比較して、酸化層厚が厚くなり、さらに鉄損が低下していることがわかる。薄帯No.24 の例が示すように、添加元素の含有量の合計が重量% で0.15% を超えると薄帯が脆化することがある。
【００２９】
【表２】
0004037988.tif 000003
【００３０】
（実施例３）
実施例１および２で得た薄帯をエッチングして表面層を落としたことによる影響を調べた。焼鈍後の薄帯を、化学エッチングで両面あるいは片面の表面酸化層を落とした。片面のみを落とす場合は、残す面をマスクしてエッチングを行った。落としたエッチング量は、片面につき約0.2 μm である。その後、SST で鉄損を評価し、GDS で極薄酸化層の厚さおよび偏析層の厚さを評価した。鉄損および厚みの評価方法は実施例1 と同じである。その結果を表３に示す。
【００３１】
薄帯No.8-c、23-cからわかるように、両面をエッチングして極薄酸化層および偏析層を除去した場合、エッチング後に、2nm 程度の自然酸化層が形成されているが鉄損W13/50が0.140W/kg 台と悪い値を示す。つまり、2nm 程度の自然酸化層は鉄損低減に寄与しないと言える。これに対し、F 面（冷却基板に接触しない面）およびR 面（冷却基板に接触している面）のどちらかに極薄酸化層および偏析層がある場合は、両面にある場合には及ばないものの、W13/50が0.120W/kg 以下の良い値を示す。したがって、極薄酸化層および偏析層は、どちらか片面にあればよいということがわかる。F 面とR 面での比較では、極薄酸化層および偏析層がF 面にある方が優れた値を示している。
【００３２】
【表３】
0004037988.tif 000004
【００３３】
（実施例４）
母材は、実施例１と同じ物を用いた。この母材に添加元素Seを重量％で0.02%加えて、雰囲気制御可能なチャンバー内に外径300mm のCu製冷却ロールを持つ単ロール装置を用い、チャンバー内の酸素濃度を少量づつ変化させ、種々の厚さの極薄酸化層および偏析層を持つ薄帯を製造した。薄帯の板厚は約25μm 、板幅は25mmである。得られた薄帯中のSeの含有量は、化学分析を用いて行った結果、添加量とほぼ同じであった。酸化層および偏析層の厚さは、GDS より求めた。厚みの評価方法は実施例1 と同じである。実施例1 と同様に、これらの薄帯を熱処理した後、SST により鉄損W13/50を測定した。その結果を、表４に示す。
【００３４】
本実施例のすべての薄帯の鉄損W13/50は0.130W/kg 以下の良い値を示しているが、極薄酸化層の厚さを5nm 以上20nm以下、および、偏析層を0.2nm 以上15nm以下の好適範囲に制御した薄帯（No.26 −36）は、鉄損W13/50が0.120W/kg 以下の特に優れた値が得られていることがわかる。No.37 の薄帯のように、偏析層の厚みが15nmを超えても更なる鉄損低減効果は認められない。また、No.38-40の薄帯のように、酸化層を20nmを超えて厚くしても更なる鉄損低減効果は認められない。
【００３５】
【表４】
0004037988.tif 000005
【００３６】
（実施例５）
実施例４と同じ原料を用いて、外径600mm のCu製冷却ロールを持つ単ロール装置を用い、大気中で薄帯の製造を行った。シングルおよびマルチスロットを用いて種々の板厚を薄帯を製造した。製造の際、薄帯の剥離位置を変えて薄帯の剥離温度を変えることで極薄酸化層及び偏析層の厚みを制御した。薄帯の板幅は25mmである。得られた薄帯中の添加元素の含有量は、化学分析を用いて行った。得られた薄帯の極薄酸化層と偏析層の厚さはGDS で評価した。厚みの評価方法は実施例1 と同じである。また、得られた薄帯を実施例１と同じ条件で熱処理を行い、その後、SST で鉄損を評価した。その結果を表５に示す。
【００３７】
本実施例のすべての薄帯の鉄損W13/50は0.130W/kg 以下の良い値を示しているが、極薄酸化層の厚さを5nm 以上20nm以下、および、偏析層を0.2nm 以上15nm以下の好適範囲に制御した薄帯（No.42 −53）は、鉄損W13/50が0.120W/kg 以下の特に優れた値が得られていることがわかる。また、板厚が10μm 以上100 μm 以下の薄帯は安定して製造することができた。薄帯No.41 の板厚8 μm の場合は穴が無数にあき、薄帯No.53 の板厚105 μm の場合は安定製造ができなかった。
【００３８】
【表５】
0004037988.tif 000006
【００３９】
【発明の効果】
極薄酸化層、および、該極薄酸化層と非晶質母相近傍に、As、Sb、Bi、Se、Teの少なくとも1 種以上、あるいは、これらの元素にさらにP およびS の少なくとも1 種以上の元素を含む偏析層を有する本発明のFe基非晶質合金薄帯を、電力トランスなどの鉄心材料として用いることによって、鉄損が低減したトランスを得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  GDS （グロー放電発光分光法）を用いて得た薄帯自由面の深さ方向の元素濃度プロファイルの1 例。
【図２】  GDS を用いて得た元素プロファイルから極薄酸化層および偏析層の厚みの計測方法を示す略図。
【図１】
0004037988.tif 000007
【図２】
0004037988.tif 000008