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JP2000156313A - LOW IRON LOSS Fe BASED SOFT MAGNETIC ALLOY CORE - Google Patents

LOW IRON LOSS Fe BASED SOFT MAGNETIC ALLOY CORE

Info

Publication number
JP2000156313A
JP2000156313A JP10331775A JP33177598A JP2000156313A JP 2000156313 A JP2000156313 A JP 2000156313A JP 10331775 A JP10331775 A JP 10331775A JP 33177598 A JP33177598 A JP 33177598A JP 2000156313 A JP2000156313 A JP 2000156313A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
atomic
alloy
iron loss
soft magnetic
low iron
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP10331775A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Teruhiro Makino
彰宏 牧野
Akinobu Kojima
章伸 小島
Yutaka Yamamoto
豊 山本
Akihisa Inoue
明久 井上
Takeshi Masumoto
健 増本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alps Electric Co Ltd filed Critical Alps Electric Co Ltd
Priority to JP10331775A priority Critical patent/JP2000156313A/en
Priority to EP99308538A priority patent/EP1001437A1/en
Priority to KR10-1999-0049478A priority patent/KR100366827B1/en
Priority to CN99122492A priority patent/CN1253364A/en
Publication of JP2000156313A publication Critical patent/JP2000156313A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147Alloys characterised by their composition
    • H01F1/153Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
    • H01F1/15308Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals based on Fe/Ni

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain high permeability, low iron loss and high saturation flux density by having composition expressed by a specific equation, having fine crystal particles of bccFe with a specific average crystal particle size or less in at least 50% or more of the composition, and depositing amorphous phase after changing this fine crystal particles into an amorphous single-phase structure. SOLUTION: An Fe based soft magnet alloy core comprises a composition expressed by (Fe1-aQa)bBxMyZnz, where Q is Co and/or Ni, M is one or more of Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo and W, a <= 0.05, 80 atomic percent <= b, 5 atomic percent <= x <= 12.5 atomic percent, 5 atomic percent <= y <= 7.5 atomic percent, 0.025 atomic percent <= z <= 0.200 atomic percent, at least more than 50% of the composition has fine crystal particles of bccFe at about 100 nm or less of average crystal particle size, and the remainder comprises amorphous alloy phase. The fine crystal particles in bccFe are deposited by heating the amorphous phase up to crystallization temperature or more and then cooling it, after quenching alloy melt with above mentioned composition into substantially amorphous single-phase structure.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、トランス、チョー
クコイル等に用いられるFe系軟磁性合金磁心に関する
ものであり、特に、高飽和磁束密度で軟磁気特性に優
れ、鉄損が少ないものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an Fe-based soft magnetic alloy core used for a transformer, a choke coil and the like, and more particularly to a magnetic core having a high saturation magnetic flux density, excellent soft magnetic characteristics and low iron loss.

【0002】[0002]

【従来の技術】トランス 、チョークコイル等に用いら
れる軟磁性合金において 一般的に要求される諸特性は
以下の通りである。飽和磁束密度が高いこと。透磁
率が高いこと。低保磁力であること。薄い形状が得
やすいこと。
2. Description of the Related Art The characteristics generally required of soft magnetic alloys used for transformers, choke coils, and the like are as follows. High saturation magnetic flux density. High permeability. Low coercive force. Easy to obtain thin shape.

【0003】従って、トランス、チョークコイル用の軟
磁性合金を製造する場合、これらの観点から種々の合金
系において材料研究がなされている。従来、前述の用途
に対しては、センダスト(登録商標)、パーマロ(登録
商標)イ、けい素鋼等の結晶質合金が用いられ、最近で
はFe基およびCo基の非晶質合金も使用されるように
なってきている。
[0003] Therefore, in the production of soft magnetic alloys for transformers and choke coils, materials have been studied in various alloy systems from these viewpoints. Conventionally, for the above-mentioned applications, crystalline alloys such as Sendust (registered trademark), Permallo (registered trademark) a, and silicon steel have been used, and recently, Fe-based and Co-based amorphous alloys have also been used. It is becoming.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかるに、トランス、
チョークコイルの場合、電子機器の小型化に伴い、より
一層の小型化が必要であるため、より高性能の磁性材料
が望まれている。ところが、前記のセンダストは、軟磁
気特性には優れるものの、飽和磁束密度が約1.1T
(テスラ)と低い欠点があり、パーマロイも同様に、軟
磁気特性に優れる合金組成においては、飽和磁束密度が
約0.8Tと低い欠点があり、けい素鋼は飽和磁束密度
は高いものの軟磁気特性に劣る欠点がある。
However, a transformer,
In the case of a choke coil, further downsizing is required in accordance with downsizing of an electronic device. Therefore, a magnetic material with higher performance is desired. However, the above sendust has excellent soft magnetic properties, but has a saturation magnetic flux density of about 1.1T.
(Tesla) has a low defect. Permalloy also has a low saturation magnetic flux density of about 0.8 T in an alloy composition having excellent soft magnetic properties. Silicon steel has a high saturation magnetic flux density but a low soft magnetic property. There is a disadvantage that the characteristics are inferior.

【0005】一方、非晶質合金において、Co基合金は
軟磁気特性に優れるものの飽和磁束密度が1.0T程度
と不十分である。また、Fe基合金は飽和磁束密度が高
く、1.5Tあるいはそれ以上のものが得られるが、軟
磁気特性が不十分である。また、非晶質合金の熱安定性
は十分ではなく、未だ未解決の面がある。前述のごとく
高飽和磁束密度と優れた軟磁気特性を兼備することは難
しい。
On the other hand, among the amorphous alloys, the Co-based alloy is excellent in soft magnetic properties, but has an insufficient saturation magnetic flux density of about 1.0T. In addition, Fe-based alloys have a high saturation magnetic flux density, and 1.5 T or more can be obtained, but their soft magnetic properties are insufficient. Further, the thermal stability of the amorphous alloy is not sufficient, and there are still unsolved aspects. As described above, it is difficult to combine high saturation magnetic flux density with excellent soft magnetic characteristics.

【0006】ところで、トランス用の軟磁性合金として
重要な特性は、鉄損が小さいことと同時に飽和磁束密度
が高いことである。ところが、従来、トランス用として
最も広く使用されているけい素鋼板の鉄損は1.0w/
kg(1.7T、50Hzにおいて)、飽和磁束密度は
2.0Tであるので、飽和磁束密度は高いものの、鉄損
を更に小さくする必要がある。また、従来、一部の用途
として使用されているトランス用のFe系のアモルファ
ス合金にあっては、鉄損は0.25w/kg(1.4T、
50Hzにおいて)、飽和磁束密度は1.56Tである
ので、鉄損を更に少なくし、かつ、飽和磁束密度を高く
したいという課題がある。
An important characteristic of a soft magnetic alloy for a transformer is that the core loss is small and the saturation magnetic flux density is high. However, the iron loss of a silicon steel sheet which has been most widely used for transformers is 1.0 w /
kg (at 1.7 T, 50 Hz) and the saturation magnetic flux density is 2.0 T. Therefore, although the saturation magnetic flux density is high, the iron loss needs to be further reduced. Further, in the case of Fe-based amorphous alloys for transformers which have been conventionally used for some applications, iron loss is 0.25 w / kg (1.4 T,
(At 50 Hz), since the saturation magnetic flux density is 1.56 T, there is a problem that it is desired to further reduce iron loss and increase the saturation magnetic flux density.

【0007】そこで本発明者らは、前記合金の発展型の
合金として特公平7−65145号明細書、特開平5−
93249号明細書等において、非晶質合金相とbcc
Feの微結晶粒を主体とする組織を有し、飽和磁束密度
が1.5Tを超えるとともに、透磁率が10000を超
える優れた特性のFe系軟磁性合金を提供した。
The inventors of the present invention have proposed, as an advanced alloy of the above alloy, Japanese Patent Publication No. 7-65145,
No. 93249, etc., an amorphous alloy phase and bcc
An Fe-based soft magnetic alloy having a structure mainly composed of Fe fine crystal grains, having a saturation magnetic flux density of more than 1.5 T and a magnetic permeability of more than 10,000 is provided.

【0008】この特許出願に係る合金の1つは、次式で
示される組成からなることを特徴とする高飽和磁束密度
合金であった。(Fe1-aabx1y 但し、QはCo、Niのいずれかまたは両方であり、M
1はTi、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、Wからな
る群から選ばれた1種または2種以上の元素であり、且
つ、Zr,Hfのいずれか、又は両方を含み、a≦0.0
5、b≦93原子%、x=5.0〜8原子 %、 y=4〜9
原子%である。
[0008] One of the alloys according to this patent application is a high saturation magnetic flux density alloy having a composition represented by the following formula. (Fe 1-a Q a ) b B x M 1y where Q is one or both of Co and Ni;
1 is one or more elements selected from the group consisting of Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo, and W, and includes one or both of Zr and Hf; ≦ 0.0
5, b ≦ 93 at%, x = 5.0 to 8 at%, y = 4 to 9
Atomic%.

【0009】また、前記特許出願に係る合金の他の1つ
は、次式で示される組成からなることを特徴とする高飽
和磁束密度合金であった。Fe bx1y 但し、 b≦93原子%、x=5〜8原子%、y=4〜9原
子%である。そして、本発明者らは、前記組成系の合金
について更に研究を進めた結果、前記組成系のFe系軟
磁性合金において、少量のZnを添加することで、軟磁
気特性を向上させ、鉄損を著しく少なくして優れた磁心
を提供できることを見い出すとともに、ZrとNbの組
成比を特定の範囲に調整することで軟磁気特性を向上さ
せ、鉄損を著しく少なくした磁心を提供できることを見
い出し、本願発明に到達した。
Another one of the alloys according to the patent application is a high saturation magnetic flux density alloy having a composition represented by the following formula. Fe b B x M 1y where b ≦ 93 at%, x = 5 to 8 at%, y = 4 to 9 at%. As a result of further research on the alloy of the composition system, the present inventors have found that, by adding a small amount of Zn to the Fe-based soft magnetic alloy of the composition system, the soft magnetic properties are improved, and the iron loss is improved. And found that it is possible to provide a magnetic core with significantly reduced iron loss by improving the soft magnetic properties by adjusting the composition ratio of Zr and Nb to a specific range, The present invention has been reached.

【0010】本発明の目的は、前記特許出願のFe系軟
磁性合金を発展させて透磁率を更に高め、鉄損を著しく
低減し、高飽和磁束密度を具備し、高い機械強度と高い
熱安定性を併せ持つ低鉄損Fe系軟磁性合金からなる磁
心を提供することである。更に本発明は、鉄損を0.1
5w/kg(1.4T、50Hzにおいて)以下、飽和
磁束密度を1.5T以上とすることができ、加熱状態で
長時間放置しても磁気特性の経時変化が少ない低鉄損F
e系軟磁性合金磁心の提供を目的とする。
An object of the present invention is to develop the Fe-based soft magnetic alloy of the above patent application to further increase magnetic permeability, significantly reduce iron loss, have a high saturation magnetic flux density, have high mechanical strength and high thermal stability. An object of the present invention is to provide a magnetic core made of a low iron loss Fe-based soft magnetic alloy having both properties. Further, the present invention reduces the iron loss to 0.1.
5 w / kg (at 1.4 T, 50 Hz) or less, the saturation magnetic flux density can be 1.5 T or more, and the low iron loss F with little change over time in magnetic properties even when left in a heated state for a long time.
It is intended to provide an e-based soft magnetic alloy magnetic core.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の低鉄損Fe系軟
磁性合金磁心は前記課題を解決するために、次式で示さ
れる組成を有し、組織の少なくとも50%以上が平均結
晶粒径100nm以下のbccFeの微細結晶粒からな
り、残部が非晶質合金相からなり、前記bccFeの微
細結晶粒が、合金を急冷し、ほぼ非晶質相の単相組織と
した後、前記非晶質相を結晶化温度以上に加熱後に冷却
されて析出されたものであることを特徴とする低鉄損F
e系軟磁性合金からなることを特徴とする。 (Fe1-aabxy Znz 但し、QはCo、Niのいずれか、または両方であり、
MはTi、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、Wの中
から選ばれた1種又は2種以上の元素であり、組成比を
示すa、b、x、y、zは、a≦0.05、80原子%≦
b、5原子%≦x≦12.5原子%、5原子%≦y≦7.
5原子%、0.025原子%≦z≦0.2原子%である。
In order to solve the above-mentioned problems, a low iron loss Fe-based soft magnetic alloy core according to the present invention has a composition represented by the following formula, and at least 50% or more of the structure has an average crystal grain size. After the bccFe fine crystal grains having a diameter of 100 nm or less are formed, and the remainder is formed of an amorphous alloy phase, the bccFe fine crystal grains rapidly cool the alloy to form a substantially amorphous phase single phase structure. Characterized in that the crystalline phase is heated to a temperature higher than the crystallization temperature, then cooled and precipitated.
It is characterized by being made of an e-based soft magnetic alloy. (Fe 1-a Q a) b B x M y Zn z where, Q is Co, a or Ni,
M is one or more elements selected from Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo, and W, and a, b, x, y, and z indicating the composition ratio are a ≦ 0.05, 80 atomic% ≦
b, 5 atomic% ≦ x ≦ 12.5 atomic%, 5 atomic% ≦ y ≦ 7.
5 atomic%, 0.025 atomic% ≦ z ≦ 0.2 atomic%.

【0012】本発明の低鉄損Fe系軟磁性合金磁心は前
記課題を解決するために、先の請求項の合金組成に代え
て、次式で示される組成を有する低鉄損Fe系軟磁性合
金からなるものでも良い。 Febxy Znz 但し、組成比を示すb、x、y、zは、80原子%≦
b、5原子%≦x≦12.5原子%、5原子%≦y≦7.
5原子%、0.025原子%≦z≦0.2原子%である。
In order to solve the above-mentioned problem, a low iron loss Fe-based soft magnetic alloy core according to the present invention has a low iron loss Fe-based soft magnetic core having a composition represented by the following formula instead of the alloy composition described in the preceding claim. It may be made of an alloy. Fe b B x M y Zn z However, b showing the composition ratio, x, y, z are 80 atomic% ≦
b, 5 atomic% ≦ x ≦ 12.5 atomic%, 5 atomic% ≦ y ≦ 7.
5 atomic%, 0.025 atomic% ≦ z ≦ 0.2 atomic%.

【0013】本発明の低鉄損Fe系軟磁性合金磁心は前
記課題を解決するために、先の請求項の合金組成に代え
て、次式で示される組成を有する低鉄損Fe系軟磁性合
金からなるものでも良い。 (Fe1-aabx
y Znz M’u 但し、M’は、Cr、Ru、Rh、Irの中から選ばれ
た1種又は2種以上の元素であり、組成比を示すa、
b、x、y、z、uは、a≦0.05、80原子%≦b、
5原子%≦x≦12.5原子%、5原子%≦y≦7.5原
子%、0.025原子%≦z≦0.2原子%、u≦5原子
%である。
In order to solve the above-mentioned problems, a low iron loss Fe-based soft magnetic alloy core according to the present invention has a low iron loss Fe-based soft magnetic core having a composition represented by the following formula instead of the alloy composition described in the above claim. It may be made of an alloy. (Fe 1-a Q a ) b B x M
y Zn z M ' u, where M' is one or more elements selected from Cr, Ru, Rh, and Ir, and represents a,
b, x, y, z and u are a ≦ 0.05, 80 atomic% ≦ b,
5 atomic% ≦ x ≦ 12.5 atomic%, 5 atomic% ≦ y ≦ 7.5 atomic%, 0.025 atomic% ≦ z ≦ 0.2 atomic%, and u ≦ 5 atomic%.

【0014】本発明の低鉄損Fe系軟磁性合金磁心は前
記課題を解決するために、先の請求項の合金組成に代え
て、次式で示される組成を有する低鉄損Fe系軟磁性合
金からなるものでも良い。 Fe bxy Znz
M’u 但し、M’は、Cr、Ru、Rh、Irの中から選ばれ
た1種又は2種以上の元素であり、組成比を示すb、
x、y、z、uは80原子%≦b、5原子%≦x≦12.
5原子%、5原子%≦y≦7原子%、0.025原子%
≦z≦0.2原子%、u≦5原子%である。
In order to solve the above-mentioned problems, a low iron loss Fe-based soft magnetic alloy core according to the present invention has a low iron loss Fe-based soft magnetic core having a composition represented by the following formula instead of the alloy composition described in the above claim. It may be made of an alloy. Fe b B x M y Zn z
M'u, where M 'is one or more elements selected from Cr, Ru, Rh, and Ir, and b, which indicates a composition ratio,
x, y, z and u are 80 atomic% ≦ b, 5 atomic% ≦ x ≦ 12.
5 atomic%, 5 atomic% ≦ y ≦ 7 atomic%, 0.025 atomic%
≦ z ≦ 0.2 atomic% and u ≦ 5 atomic%.

【0015】本発明の低鉄損失Fe系軟磁性合金磁心は
前記課題を解決するために、Fe、Zr、Nb及びBを
含み、更にZnを添加してなり、組織の少なくとも50
%以上が平均結晶粒径100nm以下のbccFeの微
細結晶粒からなり、残部は非晶質合金からなる低鉄損F
e系軟磁性合金からなるものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the low iron loss Fe-based soft magnetic alloy core of the present invention contains Fe, Zr, Nb and B, and further contains Zn.
% Or more is made of fine crystal grains of bccFe having an average crystal grain size of 100 nm or less, and the remainder is made of a low iron loss F made of an amorphous alloy.
It is made of an e-based soft magnetic alloy.

【0016】本発明の低鉄損Fe系軟磁性合金磁心は前
記課題を解決するために、先の請求項の合金組成に代え
て、次式で示される組成を有する低鉄損Fe系軟磁性合
金からなるものでも良い。 (Fe1-aab Zrc
Nbd x Znz 但し、組成比を示すa、b、c、d、x、zは、 a≦
0.05、80原子%≦b、1.5原子%≦c≦2.5原子
%、3.5原子%≦d≦5.0原子%、5原子%≦x≦1
2.5原子%、0.025原子%≦z≦0.2原子%であ
り、5.0原子%≦c+d≦7.5原子%、1.5/6≦
c/(c+d)≦2.5/6である。
In order to solve the above-mentioned problems, a low iron loss Fe-based soft magnetic alloy core according to the present invention has a low iron loss Fe-based soft magnetic core having a composition represented by the following formula instead of the alloy composition described in the above claim. It may be made of an alloy. (Fe 1-a Q a) b Zr c
Nb d B x Zn z where a, b, c, d, x, and z indicating the composition ratio are a ≦
0.05, 80 at% ≦ b, 1.5 at% ≦ c ≦ 2.5 at%, 3.5 at% ≦ d ≦ 5.0 at%, 5 at% ≦ x ≦ 1
2.5 atomic%, 0.025 atomic% ≦ z ≦ 0.2 atomic%, and 5.0 atomic% ≦ c + d ≦ 7.5 atomic%, 1.5 / 6 ≦
c / (c + d) ≦ 2.5 / 6.

【0017】本発明の低鉄損Fe系軟磁性合金磁心は前
記課題を解決するために、先の請求項の合金組成に代え
て、次式で示される組成を有する低鉄損Fe系軟磁性合
金からなるものでも良い。 Feb Zrc Nbd x
z 但し、組成比を示すb、c、d、x、zは、80原子%
≦b、1.5原子%≦c≦2.5原子%、3.5原子%≦d
≦5.0原子%、5原子%≦x≦12.5原子%、0.0
25原子%≦z≦0.2原子%であり、5.0原子%≦c
+d≦7.5原子%、1.5/6≦c/(c+d)≦2.
5/6である。
In order to solve the above-mentioned problems, a low iron loss Fe-based soft magnetic alloy magnetic core according to the present invention has a low iron loss Fe-based soft magnetic core having a composition represented by the following formula instead of the alloy composition described in the preceding claim. It may be made of an alloy. Fe b Zr c Nb d B x Z
nz where b, c, d, x and z indicating the composition ratio are 80 atomic%.
≦ b, 1.5 atomic% ≦ c ≦ 2.5 atomic%, 3.5 atomic% ≦ d
≦ 5.0 atomic%, 5 atomic% ≦ x ≦ 12.5 atomic%, 0.0
25 atomic% ≦ z ≦ 0.2 atomic%, and 5.0 atomic% ≦ c
+ D ≦ 7.5 atomic%, 1.5 / 6 ≦ c / (c + d) ≦ 2.
5/6.

【0018】本発明の低鉄損Fe系軟磁性合金磁心は前
記課題を解決するために、先の請求項の合金組成に代え
て、次式で示される組成を有する低鉄損Fe系軟磁性合
金からなるものでも良い。 (Fe1-aab Zrc
Nbd x Znz M’u 但し、M’は、Cr、Ru、Rh、Irの中から選ばれ
た1種又は2種以上の元素であり、組成比を示すa、
b、c、d、x、z、uは、a≦0.05、80原子%≦
b、1.5原子%≦c≦2.5原子%、3.5原子%≦d≦
5.0原子%、5原子%≦x≦12.5原子%、0.02
5原子%≦z≦0.2原子%、u≦5原子%であり、5.
0原子%≦c+d≦7.5原子%、1.5/6≦c/(c
+d)≦2.5/6である。
In order to solve the above problems, a low iron loss Fe-based soft magnetic alloy core according to the present invention has a low iron loss Fe-based soft magnetic core having a composition represented by the following formula instead of the alloy composition described in the preceding claim. It may be made of an alloy. (Fe 1-a Q a) b Zr c
Nb d B x Zn z M ′ u where M ′ is one or two or more elements selected from Cr, Ru, Rh, and Ir, and indicates a,
b, c, d, x, z and u are a ≦ 0.05 and 80 atomic% ≦
b, 1.5 atomic% ≦ c ≦ 2.5 atomic%, 3.5 atomic% ≦ d ≦
5.0 atomic%, 5 atomic% ≦ x ≦ 12.5 atomic%, 0.02
5 atomic% ≦ z ≦ 0.2 atomic%, u ≦ 5 atomic%, and 5.
0 atomic% ≦ c + d ≦ 7.5 atomic%, 1.5 / 6 ≦ c / (c
+ D) ≦ 2.5 / 6.

【0019】本発明の低鉄損Fe系軟磁性合金磁心は前
記課題を解決するために、先の請求項の合金組成に代え
て、次式で示される組成を有する低鉄損Fe系軟磁性合
金からなるものでも良い。 Fe b Zrc Nbd x
Znz M’u 但し、M’は、Cr、Ru、Rh、Irの中から選ばれ
た1種又は2種以上の元素であり、組成比を示すb、
c、d、x、z、uは、80原子%≦b、1.5原子%≦
c≦2.5原子%、3.5原子%≦d≦5.0原子%、5
原子%≦x≦12.5原子%、0.025原子%≦z≦
0.2原子%、u≦5原子%であり、5.0原子%≦c+
d≦7.5原子%、1.5/6≦c/(c+d)≦2.5
/6である。
In order to solve the above-mentioned problems, a low iron loss Fe-based soft magnetic alloy core according to the present invention has a low iron loss Fe-based soft magnetic core having a composition represented by the following formula instead of the alloy composition described in the preceding claim. It may be made of an alloy. Fe b Zr c Nb d B x
Zn z M ′ u where M ′ is one or more elements selected from Cr, Ru, Rh, and Ir, and indicates a composition ratio b,
c, d, x, z, and u are 80 atomic% ≦ b, 1.5 atomic% ≦
c ≦ 2.5 at%, 3.5 at% ≦ d ≦ 5.0 at%, 5
Atomic% ≦ x ≦ 12.5 atomic%, 0.025 atomic% ≦ z ≦
0.2 atomic%, u ≦ 5 atomic%, and 5.0 atomic% ≦ c +
d ≦ 7.5 atomic%, 1.5 / 6 ≦ c / (c + d) ≦ 2.5
/ 6.

【0020】本発明の低鉄損Fe系軟磁性合金磁心は前
記課題を解決するために、先に記載の低鉄損Fe系軟磁
性合金磁心において、200℃で500時間加熱による
鉄損の変化率が10%以下、飽和磁束密度1.5T以
上、周波数50Hzで1.4Tの磁束を印加したときの
鉄損が0.15W/kg以下であることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a low iron loss Fe-based soft magnetic alloy core according to the present invention is characterized in that, in the low iron loss Fe-based soft magnetic alloy core described above, a change in iron loss caused by heating at 200 ° C. for 500 hours Rate is 10% or less, the saturation magnetic flux density is 1.5T or more, and the iron loss when applying a magnetic flux of 1.4T at a frequency of 50 Hz is 0.15 W / kg or less.

【0021】先に記載の低鉄損Fe系軟磁性合金磁心に
おいて、組成比を示すb、c、d、x、y、zが、83
原子%≦b、5.7≦c+d≦6.5原子%、1.5/6
≦c/(c+d)/≦2.5/6、6原子%≦x≦9.5
原子%としても良い。
In the low iron loss Fe-based soft magnetic alloy core described above, b, c, d, x, y and z indicating the composition ratio are 83
Atomic% ≦ b, 5.7 ≦ c + d ≦ 6.5 atomic%, 1.5 / 6
≦ c / (c + d) /≦2.5/6, 6 atomic% ≦ x ≦ 9.5
Atomic% may be used.

【0022】本発明において、低鉄損Fe系軟磁性合金
の破壊歪が10×10-3(1.0×10-2)以上である
ことを特徴とすることが好ましい。本発明において、前
記低鉄損Fe系軟磁性の薄帯から形成された環状体を1
枚もしくは2枚以上積層してなることを特徴とするもの
が好ましい。本発明において、前記低鉄損Fe系軟磁性
合金の薄帯を巻回し環状の形状にしたリングからなるこ
とを特徴とすることが好ましい。
In the present invention, it is preferable that the low iron loss Fe-based soft magnetic alloy has a fracture strain of 10 × 10 −3 (1.0 × 10 −2 ) or more. In the present invention, the annular body formed from the low iron loss Fe-based soft magnetic ribbon is
It is preferable to use one or two or more sheets. In the present invention, it is preferable that the low-iron-loss Fe-based soft magnetic alloy is formed of an annular ring formed by winding a thin ribbon.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下に本発明を更に詳細に説明す
る。本発明のFe系軟磁性合金磁心は、例えばトロイダ
ル型の環状磁心で実現される。このような磁心は、後述
する組成の低鉄損Fe系軟磁性合金の薄帯を後述する急
冷法で製造した後、得られた薄帯をプレス打ち抜きして
リング状のものを得た後、このリングを必要枚数積層し
て構成されるか、前述の薄帯を巻回して円環状に形成
し、この磁心を例えば、エポキシ樹脂で樹脂被覆する
か、樹脂ケースに封入して絶縁保護し、巻線することで
得られる。また、EIコア型の磁心を実現するために
は、前記の薄帯をE型あるいはI型になるようにプレス
打ち抜きしてE型の薄片とI型の薄片を必要数作製した
後、E型薄片どうし、あるいは、I型薄片どうしを積層
してE型コアとI型コアを作製し、それらを接合するこ
とで得ることができる。また、これらのE型コアとI型
コアを例えばエポキシ樹脂で必要部分を樹脂被覆するか
樹脂ケースに挿入して必要部分を絶縁処理し、巻線した
後にE型の磁気コアの側部とI型の磁気コアの側部を接
合することでFe系軟磁性合金磁心が得られる。なお、
前記磁心は、E型とI型コアを組み合わせたものに限定
されず、E型コアとE型コア、U型コアとI型コア、U
型コアとU型コアのいずれかの組み合わせからなる磁心
であっても差し支えない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail. The Fe-based soft magnetic alloy core of the present invention is realized by, for example, a toroidal ring core. Such a magnetic core is manufactured by manufacturing a ribbon of a low iron loss Fe-based soft magnetic alloy having a composition described below by a quenching method described below, and then press-punching the obtained ribbon to obtain a ring-shaped one. This ring is formed by laminating the required number of pieces, or the above-mentioned ribbon is wound to form an annular shape, and the magnetic core is coated with a resin, for example, with an epoxy resin, or sealed in a resin case to protect the insulation, It is obtained by winding. Further, in order to realize an EI core type magnetic core, the above-mentioned ribbon is stamped out into an E type or an I type so as to produce the required number of E type and I type thin pieces. It can be obtained by laminating flakes or I-shaped flakes to produce an E-shaped core and an I-shaped core, and joining them. The E-type core and the I-type core are covered with a resin, for example, with epoxy resin, or inserted into a resin case to insulate the necessary parts, and after winding, the side of the E-type magnetic core and the I part By joining the side portions of the mold magnetic core, an Fe-based soft magnetic alloy core is obtained. In addition,
The magnetic core is not limited to a combination of an E-type core and an I-type core, but may be an E-type core and an E-type core, a U-type core and an I-type core,
A magnetic core made of any combination of the mold core and the U-shaped core may be used.

【0024】図1と図2は各々トロイダル形状のトラン
ス構成の一形態を示すもので、図1に示す形態の構成で
は、上下2つ割中空円環状の上ケース1と下ケース2の
内部に後述する低鉄損Fe系軟磁性合金の薄帯のリング
を複数枚積層した磁心3を収納して構成され、図2に示
す形態の構成では、同様の上ケース1と下ケース2の内
部に、低鉄損Fe系軟磁性合金の薄帯5を巻回し全体を
樹脂被覆した構成の磁心6を収納してトランスが構成さ
れる。なお、前記上ケース1と下ケース2は、適宜使用
すれば良く、樹脂被覆のみで磁心を構成して差し支えな
いのは勿論である。
FIGS. 1 and 2 each show one form of a toroidal transformer structure. In the structure of the form shown in FIG. 1, the upper and lower cases 2 are divided into a hollow annular upper case 1 and a lower case 2. It is configured to house a magnetic core 3 in which a plurality of thin rings of a low iron loss Fe-based soft magnetic alloy, which will be described later, are stacked, and in the configuration shown in FIG. A transformer is formed by winding a thin ribbon 5 of a low iron loss Fe-based soft magnetic alloy and accommodating a magnetic core 6 which is entirely covered with a resin. The upper case 1 and the lower case 2 may be used as appropriate, and it is a matter of course that the magnetic core may be constituted only by resin coating.

【0025】また、図3には、本発明に係る低鉄損Fe
系軟磁性合金磁心をコモンモードチョークコイルに適用
した形態を示す。この形態の構造は、図3に示すように
後述する組成の低鉄損Fe系軟磁性合金の薄帯を巻回し
て構成された磁心に樹脂被覆して構成された磁性コア1
2と、これにそれぞれ巻回された3本の巻線13と、磁
性コア12に装着されたボビン14から構成されてなる
3相用のものであり、ノイズフィルタ等に適用される。
FIG. 3 shows the low iron loss Fe according to the present invention.
1 shows an embodiment in which a soft magnetic alloy core is applied to a common mode choke coil. As shown in FIG. 3, the structure of this embodiment is composed of a magnetic core 1 formed by winding a thin ribbon of a low iron loss Fe-based soft magnetic alloy having a composition described later and being coated with a resin.
2 and three windings 13 wound therearound, respectively, and a bobbin 14 mounted on a magnetic core 12 for three phases, and is applied to a noise filter or the like.

【0026】前記薄帯を構成する低鉄損Fe系軟磁性合
金の一例として具体的には、次式で示される組成からな
り、組織の少なくとも50%以上が平均結晶粒径100
nm以下のbccFeの微細結晶粒からなり、残部が非
晶質合金相からなり、前記bccFeの微細結晶粒は後
述する組成の合金溶湯を急冷し、ほぼ非晶質相の単相組
織とした後、前記非晶質相を結晶化温度以上に加熱後に
冷却されて析出されたものを例示することができる。
(Fe1-aabxy Znz 但し、QはCo、Niのいずれかまたは両方であり、M
はTi、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、Wの中か
ら選ばれた1種又は2種以上の元素であり、a≦0.0
5、80原子%≦b、5原子%≦x≦12.5原子%、5
原子%≦y≦7.5原子%、0.025原子%≦z≦0.
200原子%である。
More specifically, as an example of the low iron loss Fe-based soft magnetic alloy constituting the ribbon, at least 50% or more of the structure has an average crystal grain size of 100% or more.
nm or less of bccFe fine crystal grains, and the remainder is composed of an amorphous alloy phase. The fine crystal grains of bccFe are quenched from a molten alloy having a composition described later to form a substantially amorphous phase single phase structure. Examples thereof include those in which the amorphous phase is heated to a crystallization temperature or higher, then cooled and precipitated.
(Fe 1-a Q a) b B x M y Zn z where, Q is Co, either or both the Ni, M
Is one or more elements selected from Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo, and W, and a ≦ 0.0.
5, 80 atomic% ≦ b, 5 atomic% ≦ x ≦ 12.5 atomic%, 5
Atomic% ≦ y ≦ 7.5 atomic%, 0.025 atomic% ≦ z ≦ 0.5
It is 200 atomic%.

【0027】本発明において用いる低鉄損Fe系軟磁性
合金の他の形態は、先に記載の組成において、元素Qを
省略した組成式、即ち、Febxy Znzで示され
る組成を有するものである。この組成式において各元素
の含有割合は先の組成式の場合と同等である。
Another embodiment of the low iron loss Fe-based soft magnetic alloy used in the present invention is a composition represented by the above-described composition in which the element Q is omitted, that is, a composition represented by Fe b B x M y Zn z. It has. In this composition formula, the content ratio of each element is the same as that in the above composition formula.

【0028】本発明において用いる低鉄損Fe系軟磁性
合金の他の形態は、次式で示される組成からなり、組織
の少なくとも50%以上が平均結晶粒径100nm以下
のbccFeの微細結晶粒からなり、残部が非晶質合金
相からなり、前記bccFeの微細結晶粒は次式で示さ
れる組成の合金溶湯を急冷し、ほぼ非晶質相の単相組織
とした後、前記非晶質相を結晶化温度以上に加熱後に冷
却されて析出されたものである。 (Fe1-aab
xy Znz M’u 但しQはCo、Niのいずれか、または両方であり、M
はTi、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、Wの中
から選ばれた1種又は2種以上の元素であり、M’は、
Cr、Ru、Rh、Irの中から選ばれた1種又は2種
以上の元素であり、a≦0.05、80原子%≦b、5原
子%≦x≦12.5原子%、5原子%≦y≦7.5原子
%、0.025原子%≦z≦0.200原子%、u≦5原
子%である。
Another form of the low iron loss Fe-based soft magnetic alloy used in the present invention has a composition represented by the following formula, and at least 50% or more of the structure is composed of fine bccFe grains having an average grain size of 100 nm or less. The remainder is composed of an amorphous alloy phase, and the fine crystal grains of bccFe are quenched from a molten alloy having a composition represented by the following formula to form a substantially amorphous phase single-phase structure. Is heated to a temperature higher than the crystallization temperature and then cooled to precipitate. (Fe 1-a Q a ) b
B x M y Zn z M ' u where Q is Co, a one or both of Ni, M
In Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo, W
M ′ is one or more elements selected from
One or more elements selected from Cr, Ru, Rh, and Ir, a ≦ 0.05, 80 atomic% ≦ b, 5 atomic% ≦ x ≦ 12.5 atomic%, 5 atomic % ≦ y ≦ 7.5 at%, 0.025 at% ≦ z ≦ 0.200 at%, and u ≦ 5 at%.

【0029】本発明において用いる低鉄損Fe系軟磁性
合金の他の形態は、先に記載の組成において、元素Qを
省略した組成式、即ち、Febxy Znz M’u
示される組成を有するものである。この組成式において
各元素の含有割合は先に記載の組成式の場合と同等であ
る。
[0029] Other forms of low iron loss Fe-based soft magnetic alloy used in the present invention, in the composition described previously, the composition formula is omitted element Q, i.e., in Fe b B x M y Zn z M 'u It has the composition shown. In this composition formula, the content ratio of each element is the same as that in the composition formula described above.

【0030】次に本発明において用いる低鉄損Fe系軟
磁性合金の他の形態として、Fe、Zr、Nb及びBを
含み、更にZnを添加してなり、組織の少なくとも50
%以上が平均結晶粒径100nm以下のbccFeの微
細結晶粒からなり、残部は非晶質合金からなる低鉄損F
e系軟磁性合金を例示することができる。
Next, another embodiment of the low iron loss Fe-based soft magnetic alloy used in the present invention contains Fe, Zr, Nb, and B, and further contains Zn to form at least 50% of the structure.
% Or more is made of fine crystal grains of bccFe having an average crystal grain size of 100 nm or less, and the balance is made of an amorphous alloy.
An e-based soft magnetic alloy can be exemplified.

【0031】本発明で用いる低鉄損Fe系軟磁性合金の
他の具体的な一形態として、先の組成式に代えて、次式
で示される組成からなり、組織の少なくとも50%以上
が平均結晶粒径100nm以下のbccFeの微細結晶
粒からなり、残部が非晶質合金相からなり、前記bcc
Feの微細結晶粒は後述する組成の合金(溶湯)を急冷
し、ほぼ非晶質相の単相組織とした後、前記非晶質相を
結晶化温度以上に加熱後に冷却されて析出されたもので
も良い。 (Fe1-aab Zrx Nby t Znz 但し、QはCo、Niのいずれか、または両方であり、
組成比を示すa、b、x、y、t、zは、a≦0.05、
80原子%≦b、1.5原子%≦x≦2.5原子%、3.5
原子%≦y≦5.0原子%、5原子%≦t≦12.5原子
%、0.025原子%≦z≦0.200原子%であり、
5.0原子%≦x+y≦7.5原子%、1.5/6≦x/
(x+y)≦2.5/6である。
As another specific embodiment of the low iron loss Fe-based soft magnetic alloy used in the present invention, a composition represented by the following formula is used in place of the above composition formula, and at least 50% or more of the structure is averaged. Bcc Fe fine crystal grains having a crystal grain size of 100 nm or less, the remainder consisting of an amorphous alloy phase,
The fine crystal grains of Fe were formed by quenching an alloy (melt) having a composition described later to form a substantially single-phase structure of an amorphous phase. It may be something. (Fe 1-a Q a) b Zr x Nb y B t Zn z where, Q is Co, a or Ni,
A, b, x, y, t, and z indicating the composition ratio are a ≦ 0.05,
80 atomic% ≦ b, 1.5 atomic% ≦ x ≦ 2.5 atomic%, 3.5
Atomic% ≦ y ≦ 5.0 atomic%, 5 atomic% ≦ t ≦ 12.5 atomic%, 0.025 atomic% ≦ z ≦ 0.200 atomic%,
5.0 atomic% ≦ x + y ≦ 7.5 atomic%, 1.5 / 6 ≦ x /
(X + y) ≦ 2.5 / 6.

【0032】本発明の低鉄損Fe系軟磁性合金の他の具
体的な一形態は、先に記載の組成において、元素Qを省
略した組成式、即ち、Feb Zrx Nby t Znz
示される組成を有するものである。この組成式において
各元素の含有割合は先の組成式の場合と同等である。
[0032] Another one specific embodiment of a low iron loss Fe-based soft magnetic alloy of the present invention is the composition described previously, the composition formula is omitted element Q, i.e., Fe b Zr x Nb y B t Zn It has the composition shown by z . In this composition formula, the content ratio of each element is the same as that in the above composition formula.

【0033】本発明の低鉄損Fe系軟磁性合金の他の具
体的な一形態は、次式で示される組成からなり、組織の
少なくとも50%以上が平均結晶粒径100nm以下の
bccFeの微細結晶粒からなり、残部が非晶質合金相
からなり、前記bccFeの微細結晶粒は後述する組成
の合金(溶湯)を急冷し、ほぼ非晶質相の単相組織とし
た後、前記非晶質相を結晶化温度以上に加熱後に冷却さ
れて析出されたものである。 (Fe1-aab Zr
x Nby t Znz M’u 但しQはCo、Niのいずれか、または両方であり、
M’は、Cr、Ru、Rh、Irの中から選ばれた1種
又は2種以上の元素であり、組成比を示すa、b、x、
y、t、z、uは、a≦0.05、80原子%≦b、1.5
原子%≦x≦2.5原子%、3.5原子%≦y≦5.0原
子%、5原子%≦t≦12.5原子%、0.025原子%
≦z≦0.200原子%、u≦5原子%であり、5.0原
子%≦x+y≦7.5原子%、1.5/6≦x/(x+
y)≦2.5/6である。
Another specific embodiment of the low iron loss Fe-based soft magnetic alloy of the present invention has a composition represented by the following formula, and at least 50% or more of the structure has a fine grain size of bccFe having an average crystal grain size of 100 nm or less. The fine crystal grains of bccFe are quenched by rapidly cooling an alloy (melt) having a composition to be described later to form a single-phase structure of substantially amorphous phase, and then form the amorphous phase. The solid phase is heated to a temperature higher than the crystallization temperature, then cooled and precipitated. (Fe 1-a Q a ) b Zr
x Nb y B t Zn z M 'u where Q is Co, a or Ni,
M ′ is one or more elements selected from Cr, Ru, Rh, and Ir, and indicates a, b, x,
y, t, z and u are a ≦ 0.05, 80 atomic% ≦ b, 1.5
Atomic% ≦ x ≦ 2.5 atomic%, 3.5 atomic% ≦ y ≦ 5.0 atomic%, 5 atomic% ≦ t ≦ 12.5 atomic%, 0.025 atomic%
≦ z ≦ 0.200 at%, u ≦ 5 at%, 5.0 at% ≦ x + y ≦ 7.5 at%, 1.5 / 6 ≦ x / (x +
y) ≦ 2.5 / 6.

【0034】本発明の軟磁性合金の他の具体的な一形態
は、先に記載の組成において、元素Qを省略した組成
式、即ちFeb Zrx Nby t Znz M’uで示され
る組成を有するものである。この組成式において各元素
の含有割合は先の組成式で示した場合と同等である。
[0034] Another one specific embodiment of the soft magnetic alloy of the present invention is the composition described previously, the composition formula is omitted element Q, i.e., in Fe b Zr x Nb y B t Zn z M 'u It has the composition shown. In this composition formula, the content ratio of each element is the same as that shown in the above composition formula.

【0035】前述の組成の低鉄損Fe系軟磁性合金は、
後述する組成の合金を溶湯から急冷することにより非晶
質単相あるいは一部結晶質を含む非晶質合金薄帯あるい
は非晶質合金粉末、非晶質合金塊として得る工程と、薄
膜のものを得る場合は、スパッタ法あるいは蒸着法等の
気相急冷法により薄膜状のものを得る工程と、これらの
工程で得られたものを加熱し微細な結晶粒を析出させる
熱処理工程とによって通常得ることが出来る。ただし、
前記合金組成の中で、Znは他の元素に比べて蒸発して
消失しやすいので、後に詳細に説明する如く溶湯を作製
する場合に投入するZn量を前述の組成式の範囲よりも
多く設定しておく必要がある。なお、前記の急冷法で得
られたものは、薄帯状であっても粉末状であっても薄膜
状であっても良く、得られたものを所望の形状に成形加
工あるいは機械加工した後に熱処理を施しても良いのは
勿論である。
The low iron loss Fe-based soft magnetic alloy having the above-described composition
A step of quenching an alloy having a composition to be described later from a molten metal to obtain an amorphous alloy ribbon or an amorphous alloy powder or an amorphous alloy lump containing an amorphous single phase or partially crystalline, and an amorphous alloy lump; Is usually obtained by a step of obtaining a thin film by a vapor phase quenching method such as a sputtering method or a vapor deposition method, and a heat treatment step of heating the resultant obtained in these steps to precipitate fine crystal grains. I can do it. However,
In the alloy composition, Zn is more likely to evaporate and disappear than other elements. Therefore, as described in detail later, the amount of Zn to be added when preparing a molten metal is set to be larger than the range of the above composition formula. It is necessary to keep. The product obtained by the quenching method described above may be in the form of a ribbon, powder, or thin film. The obtained product is formed or machined into a desired shape, and then heat-treated. Of course.

【0036】前記組成の軟磁性合金にはBが必ず添加さ
れている。Bには軟磁性合金の非晶質形成能を高める効
果、Fe-M(=Zr,Hf,Nb等) 系微細結晶合金の
熱的安定性を高め、結晶粒成長の障壁となり得る効果が
あり、熱的に安定な非晶質相を粒界に残存させる効果が
ある。この結果、前記後述する熱処理工程において40
0〜750℃の広い熱処理条件で磁気特性に悪影響を及
ぼさない粒径100nm以下(具体的には30nm以
下)の微細な体心立方構造(bcc構造)の結晶粒を主
体とする組織を得ることができる。このBの含有量は、
5原子%以上、12.5原子%以下が良好であり、より
好ましくは6原子%以上、9.5原子%以下の範囲、最
も好ましくは8原子%以上、9.0原子%以下の範囲で
ある。
B is always added to the soft magnetic alloy having the above composition. B has the effect of increasing the ability of soft magnetic alloys to form an amorphous phase, the effect of increasing the thermal stability of Fe-M (= Zr, Hf, Nb, etc.)-Based microcrystalline alloys, and the effect of becoming a barrier to crystal grain growth. This has the effect of leaving a thermally stable amorphous phase at the grain boundaries. As a result, in the heat treatment step described later, 40
To obtain a structure mainly composed of crystal grains having a fine body-centered cubic structure (bcc structure) having a particle size of 100 nm or less (specifically, 30 nm or less) which does not adversely affect magnetic properties under a wide range of heat treatment conditions of 0 to 750 ° C. Can be. The content of B is
5 atom% or more and 12.5 atom% or less are preferable, more preferably 6 atom% or more and 9.5 atom% or less, most preferably 8 atom% or more and 9.0 atom% or less. is there.

【0037】また、他に、必要に応じてY、La、C
e、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、D
y、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Cd、In、S
n、Pb、As、Sb、Bi、Se、Te、Li、B
e、Mg、Ca、Sr、Ba等の元素を添加することで
軟磁性合金の磁歪を調整することもできる。なお、A
1,Si,C,P等の非晶質形成能を有する元素に関し、本
願発明合金の特性を低下させない範囲で含有していても
差し支えないので、これら元素の含有量は1原子%以下
程度とすることが好ましい。また、H、N、O、Sなど
の不可避不純物元素としては所望の特性が劣化しない程
度に、好ましくは0.1原子%以下含有していても差し
支えない。
In addition, if necessary, Y, La, C
e, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, D
y, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Cd, In, S
n, Pb, As, Sb, Bi, Se, Te, Li, B
The magnetostriction of the soft magnetic alloy can be adjusted by adding elements such as e, Mg, Ca, Sr, and Ba. Note that A
Elements such as 1, Si, C and P having an ability to form an amorphous phase may be contained within a range that does not degrade the properties of the alloy of the present invention. Therefore, the content of these elements is about 1 atomic% or less. Is preferred. In addition, as unavoidable impurity elements such as H, N, O, and S, the content may preferably be 0.1 atomic% or less to the extent that desired characteristics are not deteriorated.

【0038】前記組成の軟磁性合金において、Mで示さ
れるTi、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、Wに関
し、非晶質相を得やすくするためには、非晶質形成能の
高いZr、Hf、Nbを好ましくは含む必要がある。ま
た、Zr、Hf、Nbは、それらの一部を他の周期率表
4A〜6A族元素のうち、Ti,V,Ta,Mo,Wと置換
することができる。
With respect to Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo, and W represented by M in the soft magnetic alloy having the above-described composition, in order to easily obtain an amorphous phase, an amorphous forming ability is required. It should preferably contain high Zr, Hf, Nb. Further, some of Zr, Hf, and Nb can be replaced with Ti, V, Ta, Mo, and W among the other group 4A to 6A elements of the periodic table.

【0039】また、Zr、Nb等は本来はbccFeに
ほとんど固溶しないが、合金溶湯を急冷して非晶質化
し、その後熱処理により結晶化させることにより、Zr
はNb等をbccFeに過飽和に固溶させ、この固溶量
を調整することによって磁歪を小さくすることができ
る。即ち、Zr、Nbの固溶量を熱処理条件で調整する
ことができ、これにより磁歪を調節してその値を小さく
できる。従って、低い磁歪を得るためには、広い熱処理
条件で微細な結晶組織が得られることが必要であり、前
記の如くBの添加により広い熱処理条件で微細な結晶組
織を得ることができることは、小さな磁歪と小さな結晶
磁気異方性を併せ持つことになり、結果として良好な磁
気特性を有することになる。
Although Zr, Nb, etc., hardly form a solid solution in bccFe by nature, the molten alloy is rapidly cooled to become amorphous and then crystallized by a heat treatment to obtain Zr.
Can super-saturate Nb or the like in bccFe and adjust the amount of the solid solution to reduce the magnetostriction. That is, the amount of solid solution of Zr and Nb can be adjusted under the heat treatment condition, whereby the magnetostriction can be adjusted and the value can be reduced. Therefore, in order to obtain a low magnetostriction, it is necessary to obtain a fine crystal structure under a wide range of heat treatment conditions. As described above, it is difficult to obtain a fine crystal structure under a wide range of heat treatment conditions by adding B. It has both magnetostriction and small crystal magnetic anisotropy, resulting in good magnetic properties.

【0040】ところで、前述の添加元素の中でも特に鉄
損を少なくするためには、M元素の中でも特にZrとN
bを含有させることが重要であり、しかも、ZrとNb
の割合を規定の範囲にすることが特に有効であり、Zr
とNbを主体として添加した場合、これらの合計量は、
5≦(Zr含有量+Nb含有量)≦7.5の関係が好ま
しく、5.7≦(Zr含有量+Nb含有量)≦6.5の範
囲がより好ましい。また、(Zr含有量)/(Zr含有
量+Nb含有量)の値を1.5/6〜2.5/6の範囲と
することが好ましい。この関係を式で示すと、1.5/
6≦(Zr含有量)/(Zr含有量+Nb含有量)≦
2.5/6となる。また、この関係式の範囲の中でも、
(Zr含有量)/(Zr含有量+Nb含有量)=2/6
が最も好ましい。
In order to reduce iron loss among the above-mentioned additional elements, Zr and N among the M elements are particularly preferable.
b is important, and Zr and Nb
Is particularly effective to set the ratio of
And when Nb is mainly added, the total amount of these is
The relationship of 5 ≦ (Zr content + Nb content) ≦ 7.5 is preferable, and the range of 5.7 ≦ (Zr content + Nb content) ≦ 6.5 is more preferable. Further, it is preferable that the value of (Zr content) / (Zr content + Nb content) be in the range of 1.5 / 6 to 2.5 / 6. This relationship is expressed by an equation: 1.5 /
6 ≦ (Zr content) / (Zr content + Nb content) ≦
It becomes 2.5 / 6. Also, within the range of this relational expression,
(Zr content) / (Zr content + Nb content) = 2/6
Is most preferred.

【0041】更に、前記組成にCr、Ru、Rh、Ir
を必要に応じて添加することにより耐食性が改善される
が、飽和磁束密度を高く保つためには、これらの元素の
添加量を5原子%以下とすることが好ましく、飽和磁束
密度と軟磁気特性と鉄損の面を全て考慮すると、1原子
%以下の含有量がより好ましい。
Further, the above composition has Cr, Ru, Rh, Ir
Is added as needed to improve the corrosion resistance. However, in order to keep the saturation magnetic flux density high, the addition amount of these elements is preferably set to 5 atomic% or less. Considering all aspects of iron loss and iron loss, a content of 1 atomic% or less is more preferable.

【0042】Fe-M(=Zr,Hf)系のアモルファス
合金を特殊な方法で一部結晶化することで微細結晶組織
を得ることができることは、本発明者らが1980年
に、「CONFERENCE ON METALLIC SCIENCE AND TECHNOLGY
BUDAPEST 」の第217頁〜第221頁において発表し
ている。今回開示した組成においても同等の効果を得る
ことがその後の研究で明らかになり、その結果本願発明
に到っているが、この微細結晶組織を得ることができる
理由は、この系の合金を製造するための非晶質相形成段
階の急冷状態で既に組成のゆらぎを生じていて、このゆ
らぎが不均一核生成のサイトとなって均一かつ微細な核
が多数発生するためと考えられる。
The fact that a fine crystal structure can be obtained by partially crystallizing an Fe—M (= Zr, Hf) -based amorphous alloy by a special method was reported by the present inventors in 1980 as “CONFERENCE ON”. METALLIC SCIENCE AND TECHNOLGY
BUDAPEST ”on pages 217-221. Subsequent research has revealed that the same effect can be obtained with the composition disclosed herein, and as a result, the present invention has been achieved. It is considered that the composition fluctuation has already occurred in the quenching state at the stage of forming the amorphous phase, and this fluctuation becomes a site for heterogeneous nucleation, and many uniform and fine nuclei are generated.

【0043】前記組成の軟磁性合金におけるFeの含有
量、あるいは、Fe,Co,Niの各含有量は、80原子
%以上で、好ましくは、90原子%未満である。これ
は、これらの含有量が90原子%を超えると高い透磁率
が得られないためであるが、飽和磁束密度1.55T以
上であり、かつ高い透磁率を得るためには、83〜87
原子%の範囲(以下、特に注記しない限り、〜で示す数
値範囲は上限と下限を含むものとするので、83〜87
原子%は、83原子%以上、87原子%以下を意味する
ものとする。)であることがより好ましく、85〜86
原子%の範囲が更に好ましい。また、Feを少なくとも
80原子%以上含有させないと望ましい飽和磁束密度が
得られない。
The content of Fe in the soft magnetic alloy having the above composition, or the content of each of Fe, Co and Ni, is 80 atomic% or more, and preferably less than 90 atomic%. This is because a high magnetic permeability cannot be obtained if the content exceeds 90 atomic%. However, in order to obtain a saturated magnetic flux density of 1.55 T or more and obtain a high magnetic permeability, 83 to 87% is required.
Atomic% range (below, unless otherwise specified, the numerical range indicated by 83 includes the upper limit and the lower limit.
Atomic% means 83 atomic% or more and 87 atomic% or less. ), More preferably from 85 to 86
The range of atomic% is more preferable. Unless Fe is contained in an amount of at least 80 atomic%, a desired saturation magnetic flux density cannot be obtained.

【0044】次に、前記組成の軟磁性合金におけるZn
含有量においては、0.025原子%以上、かつ、0.2
原子%以下の範囲が好ましい。この範囲内での添加であ
れば、1.5T以上の高い飽和磁束密度を低下させるこ
となく保磁力と鉄損を低くすることができ、透磁率も高
くすることができる。また、Znの含有量について、
0.034原子%以上で、かつ、0.160原子%以下の
範囲がより好ましく、この範囲であるならば、より低い
鉄損と高い飽和磁束密度と経時変化の少ない軟磁性合金
が得られる。
Next, Zn in the soft magnetic alloy having the above composition
The content is 0.025 atomic% or more and 0.2
A range of at most atomic% is preferred. If added in this range, the coercive force and iron loss can be reduced and the magnetic permeability can be increased without lowering the high saturation magnetic flux density of 1.5 T or more. Also, regarding the content of Zn,
A range of 0.034 at% or more and 0.160 at% or less is more preferable, and a soft magnetic alloy having lower iron loss, higher saturation magnetic flux density and less change with time can be obtained.

【0045】ただしZnは、融点が419.5℃であ
り、沸点が908℃であるので、前述の組成の軟磁性合
金をるつぼ内で溶湯とした場合、溶融温度を1240〜
1350℃程度に設定するので、大部分のZnは蒸発し
て消失する。前述の組成の合金溶湯を急冷して非晶質合
金とするには、この溶湯を冷却ロールなどの冷却体に吹
き付けて急冷するか、冷却ガス中に噴出するアトマイズ
法を実施するので、Znを前述の範囲の量だけ急冷合金
中に含有させるためには、るつぼに投入する合金組成と
しては、前記Zn量を超える量のZnを投入することが
必要となる。
However, since Zn has a melting point of 419.5 ° C. and a boiling point of 908 ° C., when a soft magnetic alloy having the above-described composition is melted in a crucible, the melting temperature is 1240 ° C.
Since the temperature is set at about 1350 ° C., most of the Zn evaporates and disappears. In order to rapidly cool the molten alloy having the above-described composition into an amorphous alloy, the molten metal is sprayed onto a cooling body such as a cooling roll to be rapidly cooled, or an atomizing method of jetting into a cooling gas is performed. In order to allow the quenched alloy to contain the above amount in the above range, it is necessary to add Zn in an amount exceeding the Zn amount as an alloy composition to be put into the crucible.

【0046】即ち、本発明者らの研究によれば、124
0〜1350℃程度の温度の溶湯を用いてこの溶湯から
急冷法で薄帯状あるいは粉末状などの合金を得る場合、
目的組成の20倍程度以上の投入量とすることが好まし
いことが判明した。図4は、本発明組成の軟磁性合金を
薄帯状として得るための製造装置の一例を示すもので、
真空ポンプ21に排気管21aを介し接続されて真空排
気可能なチャンバ22の内部に、銅製または鋼製の冷却
ロール23が回転自在に設置されている。この冷却ロー
ル23の上方に石英製などのノズル25を有するるつぼ
26が備えられ、るつぼ26には、るつぼ26にArガ
ス圧力を付加できるようにガス供給源27がガス供給管
27aを介し接続され、チャンバ22には別途チャンバ
22内部をArガス等の非酸化性ガス減圧雰囲気に調整
するためのガス供給源28がガス供給管28aを介し接
続されている。なお、るつぼ26の上端部には蓋部材が
装着され、この蓋部材を貫通するようにガス供給管27
aの先端が接続されていてるつぼ26の内部をチャンバ
22の内部圧力とは別個に加圧できるように構成されて
いる。
That is, according to the study of the present inventors, 124
When using a molten metal at a temperature of about 0 to 1350 ° C. to obtain an alloy in the form of a ribbon or powder from the molten metal by a quenching method,
It turned out that it is preferable to set the input amount to about 20 times or more of the target composition. FIG. 4 shows an example of a manufacturing apparatus for obtaining a soft magnetic alloy of the composition of the present invention as a ribbon.
A cooling roll 23 made of copper or steel is rotatably installed inside a chamber 22 which is connected to a vacuum pump 21 via an exhaust pipe 21a and can be evacuated. A crucible 26 having a nozzle 25 made of quartz or the like is provided above the cooling roll 23. A gas supply source 27 is connected to the crucible 26 via a gas supply pipe 27a so that an Ar gas pressure can be applied to the crucible 26. A gas supply source 28 for adjusting the inside of the chamber 22 to a reduced pressure atmosphere of a non-oxidizing gas such as Ar gas is separately connected to the chamber 22 via a gas supply pipe 28a. A lid member is attached to the upper end of the crucible 26, and a gas supply pipe 27 is inserted through the lid member.
The inside of the crucible 26 to which the tip of “a” is connected can be pressurized separately from the internal pressure of the chamber 22.

【0047】るつぼ26の底部外周には加熱ヒータ29
が設けられ、るつぼ26に投入される合金原料を加熱し
溶融させて溶湯を得ることができるように構成されると
ともに、前述のガス供給源27からArガス圧をるつぼ
26の内部に付加することでノズル25を介して回転中
の冷却ロール23の表面に溶湯を吹き出し、冷却ロール
23の側方に図4の符号31で示すように薄帯を得るこ
とができるように構成されている。
A heater 29 is provided on the outer periphery of the bottom of the crucible 26.
Is provided so that the molten alloy can be obtained by heating and melting the alloy raw material charged into the crucible 26, and applying the Ar gas pressure from the gas supply source 27 to the inside of the crucible 26. Then, the molten metal is blown out to the surface of the rotating cooling roll 23 through the nozzle 25 to form a thin strip on the side of the cooling roll 23 as indicated by reference numeral 31 in FIG.

【0048】図4に示す製造装置を用いて、チャンバ2
の内部を約160TorrのArガス雰囲気とし、(Fe
0.94-xZr0.02Nb0.04x100-zZnz、x=0.0
8、0.0825、0.085なる組成の合金においてZ
n量(z)を1、2、3原子%にそれぞれ設定した各溶
湯を用意し、それら溶湯を回転している冷却ロールに噴
出して薄帯を製造した場合に、各薄帯試料のZn含有量
を分析した結果を図5に示す。
Using the manufacturing apparatus shown in FIG.
Was made into an Ar gas atmosphere of about 160 Torr, and (Fe
0.94-x Zr 0.02 Nb 0.04 B x ) 100-z Zn z , x = 0.0
In alloys having the composition of 8, 0.0825, 0.085, Z
When each molten metal having the n amount (z) set to 1, 2, and 3 at% was prepared, and the molten metal was jetted to a rotating cooling roll to produce a ribbon, the Zn of each ribbon sample was produced. The result of analyzing the content is shown in FIG.

【0049】図5に示す結果から明らかなように、るつ
ぼに1原子%のZn原料を投入して得た溶湯から得られ
た薄帯試料には0.035〜0.0575原子%のZnが
残存し、るつぼ1に2原子%のZnを投入して得た溶湯
から得られた薄帯試料には0.07〜0.125原子%の
Znが残存し、るつぼ1に3原子%のZnを投入して得
た溶湯から得られた薄帯試料には0.12〜0.170原
子%のZnが残存した。 以上のことから、本発明で必
要な0.025〜0.2原子%のZnを急冷後の薄帯試料
に含有させるためには、溶湯作成時のZn原料投入量と
して0.5〜4.0原子%の割合のZnが必要であること
がわかる。よって以下の実施例においては、目的組成の
20倍程度の原料Znをるつぼに投入して図4に示す装
置で薄帯を製造することで0.025〜0.2原子%の範
囲のZnを含有した軟磁性合金試料を作製した。
As is clear from the results shown in FIG. 5, 0.035 to 0.0575 atomic% of Zn was contained in the ribbon sample obtained from the molten metal obtained by charging 1 atomic% of the Zn raw material into the crucible. 0.07 to 0.125 atomic% Zn remains in the ribbon sample obtained from the melt obtained by charging 2 atomic% Zn into the crucible 1, and 3 atomic% Zn in the crucible 1. 0.12 to 0.170 atomic% of Zn remained in the ribbon sample obtained from the molten metal obtained by charging the sample. In view of the above, in order to include 0.025 to 0.2 atomic% of Zn required in the present invention in the strip sample after quenching, the Zn raw material input amount during the preparation of the molten metal is 0.5 to 4.5. It can be seen that 0 atomic% of Zn is required. Therefore, in the following examples, Zn in the range of 0.025 to 0.2 atomic% is prepared by charging a raw material Zn of about 20 times the target composition into a crucible and manufacturing a ribbon with the apparatus shown in FIG. A soft magnetic alloy sample was prepared.

【0050】以上のようにして製造した高飽和磁束密度
の低鉄損Fe系軟磁性合金からなる薄帯を用いて図1と
図2と図3に示す磁心を構成するのであるならば、高い
飽和磁束密度と透磁率を併せ持つとともに、Znの添加
効果により透磁率が一層向上され、保磁力も低いととも
に、破壊歪が大きく、曲げに強く、低鉄損のFe系軟磁
性合金磁心を提供することができる。
If the magnetic core shown in FIGS. 1, 2 and 3 is formed by using a ribbon made of a low iron loss Fe-based soft magnetic alloy having a high saturation magnetic flux density manufactured as described above, a high A Fe-based soft magnetic alloy core having both a saturation magnetic flux density and a magnetic permeability, the magnetic permeability is further improved by the effect of adding Zn, the coercive force is low, the breaking strain is large, the bending is strong, and the iron loss is low. be able to.

【0051】[0051]

【実施例】以下の各実施例に示す軟磁性合金薄帯試料は
図4に示す装置を用いた片ロール液体急冷法により作成
した。即ち、1つの回転している銅製の冷却ロール上に
おかれたノズルより所定成分の溶融金属をアルゴンガス
の圧力により石英製のノズルを介して前記冷却ロール上
に噴出させ、急冷して薄帯を得た。以上のように作成し
た薄帯の幅は約15mmであり、厚さは約20μmであっ
た。また、急冷したままの薄帯は非晶質を主体とする合
金からなるが、bccFeの微細結晶粒を析出させて軟
磁気特性を向上させるために、結晶化温度以上に加熱後
冷却するアニール処理を施して本発明の高飽和磁束密度
低鉄損Fe系の軟磁性合金薄帯試料と各比較例試料を得
た。
EXAMPLES The soft magnetic alloy ribbon samples shown in the following examples were prepared by a single roll liquid quenching method using the apparatus shown in FIG. That is, a molten metal of a predetermined component is ejected from a nozzle placed on one rotating copper cooling roll onto the cooling roll through a quartz nozzle by the pressure of argon gas, and rapidly cooled to form a ribbon. I got The width of the ribbon prepared as described above was about 15 mm, and the thickness was about 20 μm. The quenched ribbon is made of an alloy mainly composed of amorphous. However, in order to precipitate fine crystal grains of bccFe and improve soft magnetic properties, the annealing treatment is performed after heating to a crystallization temperature or higher and then cooling. Then, a high saturation magnetic flux density low iron loss Fe-based soft magnetic alloy ribbon sample of the present invention and each comparative sample were obtained.

【0052】以上のようにして得られた軟磁性合金薄帯
試料の透磁率は、薄帯を加工し、外径10mm、内径6mm
のリング状とし、これを積み重ねた磁心に巻線し、イン
ピーダンスアナライザを用いて測定した。透磁率
(μ’)の測定条件は5mOe、1kHzとした。保磁力
(Hc)および磁束密度(B10)は、直流B−Hループ
トレーサにより10 Oeで測定した。なお、B10は飽
和磁束密度(Bs)とほぼ同等の数値である。図6は、
本発明に用いた薄帯試料のうち、(Fe0.8575Zr0.02
Nb0.040. 082599.88Zn0.12なる組成の軟磁性合
金の薄帯の熱処理前後における構造の変化をX線回折に
よる分析により調べたものである。図6より、急冷状態
(合金溶湯を急冷して薄帯にした状態)では非晶質に特
有のブロードな回折図形が認められ、熱処理後には体心
立方晶(bcc)のFeに独特の回折図形が認められ、
本発明に用いる合金薄帯の構造が熱処理により非晶質か
ら体心立方晶へと変化したことがわかる。
The magnetic permeability of the soft magnetic alloy ribbon sample obtained as described above was determined by processing the ribbon and measuring the outer diameter of 10 mm and the inner diameter of 6 mm.
, And wound around a stacked magnetic core, and measured using an impedance analyzer. The measurement conditions of the magnetic permeability (μ ′) were 5 mOe and 1 kHz. Coercive force (Hc) and magnetic flux density (B 10) were measured at 10 Oe by DC B-H loop tracer. Incidentally, B 10 is almost equivalent numbers and saturation magnetic flux density (Bs). FIG.
Among the ribbon samples used in the present invention, (Fe 0.8575 Zr 0.02
The change of structure in the Nb 0.04 B 0. 0825) 99.88 Zn before and after heat treatment of ribbons 0.12 becomes soft magnetic alloy of the composition in which was examined by X-ray diffraction analysis. From FIG. 6, a broad diffraction pattern peculiar to amorphous is observed in the quenched state (a state in which the molten alloy is rapidly quenched into a thin strip), and after heat treatment, diffraction unique to Fe of body-centered cubic (bcc). The shape is recognized,
It can be seen that the structure of the alloy ribbon used in the present invention was changed from amorphous to body-centered cubic by heat treatment.

【0053】図7は、本発明で用いる組成系に類似する
組成系のFebZrdNbexなる組成の薄帯試料の保磁
力を測定した結果と、この組成系の合金薄帯試料に対し
て0.034〜0.142原子%の範囲でZnを添加した
組成系の(Fec/100Zrd/1 00Nbe/100f/100
100-zZnzなる組成の薄帯試料の保磁力を測定した結果
を各々示す三角組成図である。なお、Znを添加した試
料において、図7の符号に示す試料は(Fe0.855
0.02Nb0.040.08599.944Zn0.056の組成の試
料、に示す試料は(Fe0.855Zr0.02Nb0.04
0.08598.892Zn0.108の組成の試料、に示す試料は
(Fe0.855Zr0.02Nb0.040.08599.859Zn
0.141の組成の試料、に示す試料は(Fe0.8575Zr
0.02Nb0.040.082599.96Zn0.04の組成の試料、
に示す試料は(Fe0.8575Zr0.02Nb
0.040.082599.875Zn0.12 5の組成の試料、に示
す試料は(Fe0.8575Zr0.02Nb0.040.0825
99.86 7Zn0.133の組成の試料、に示す試料は(Fe
0.86Zr0.02Nb0.040.08 99.966Zn0.034の組成
の試料、に示す試料は(Fe0.86Zr0.02Nb0.04
0 .0899.883Zn0.117の組成の試料、に示す試料は
(Fe0.86Zr0.02Nb0. 040.0899.858Zn0.142
の組成の試料である。
FIG. 7 is similar to the composition system used in the present invention.
Fe of composition systembZrdNbeBxCoercivity of ribbon samples with different compositions
The force measurement results and the alloy ribbon sample of this composition
Zn was added in the range of 0.034 to 0.142 atom%.
Composition system (Fec / 100Zrd / 1 00Nbe / 100Bf / 100)
100-zZnzOf the coercive force of ribbon samples of different compositions
FIG. In addition, the test to which Zn was added
In the sample shown in FIG.0.855Z
r0.02Nb0.04B0.085)99.944Zn0.056Composition test
The sample shown in the0.855Zr0.02Nb0.04B
0.085)98.892Zn0.108The sample with the composition of
(Fe0.855Zr0.02Nb0.04B0.085)99.859Zn
0.141A sample having a composition of0.8575Zr
0.02Nb0.04B0.0825)99.96Zn0.04A sample of the composition of
The sample shown in ()0.8575Zr0.02Nb
0.04B0.0825)99.875Zn0.12 FiveSample of composition, shown in
The sample is (Fe0.8575Zr0.02Nb0.04B0.0825)
99.86 7Zn0.133A sample having a composition of
0.86Zr0.02Nb0.04B0.08) 99.966Zn0.034Composition of
The sample shown in FIG.0.86Zr0.02Nb0.04B
0 .08)99.883Zn0.117The sample with the composition of
(Fe0.86Zr0.02Nb0. 04B0.08)99.858Zn0.142
Is a sample having a composition of

【0054】図7においてZrとNbを合計で6原子%
含有するFeZrNbB系の合金試料においては、Bが
5〜12.5原子%の範囲内でも、6〜9.5原子%の範
囲とすることで、50mOeを下回る低い保磁力を示す
ことが明らかであり、この範囲の中でもBが8〜9.5
原子%、Zrが1.5〜2.5原子%、Fe+Nbが89
〜90原子%の範囲で40mOeを下回る特に低い保磁
力を示した。また、これらの組成の試料に対して更にZ
nを添加した〜の試料にあっては、100mOeを
下回る低い保磁力を示した。また、特に保磁力40mO
e前後、50mOe前後の試料に対してZnを添加する
と保磁力の値は低下する傾向にあることが判明した。ま
た、図7において〇印で示した試料は急冷により薄帯試
料を得た状態で薄帯試料をX線観察したところ、bcc
Feの結晶粒が一部析出したことによってbccFeの
(200)ピークからの回折が発現した試料である。更
に●印で示した試料は急冷により薄帯を得た状態でX線
観察したところ、結晶相からの回折ピークが発現しなか
った試料であり、完全に非晶質であることを意味する。
これら各試料の磁気特性を見ると、急冷後に完全に非晶
質であった試料の方が保磁力は低くなっている。
In FIG. 7, Zr and Nb are combined at 6 atomic% in total.
In the FeZrNbB-based alloy sample contained, even when B is in the range of 5 to 12.5 at%, it is apparent that by setting the range of 6 to 9.5 at%, a low coercive force of less than 50 mOe is exhibited. And B is within the range of 8 to 9.5 in this range.
Atomic%, Zr is 1.5-2.5 atomic%, Fe + Nb is 89
Particularly low coercivity below 40 mOe in the range of 9090 at%. In addition, for samples of these compositions,
Samples to which n was added exhibited a low coercive force of less than 100 mOe. In addition, the coercive force is particularly 40 mO.
It has been found that when Zn is added to samples around e and around 50 mOe, the value of the coercive force tends to decrease. In addition, in the sample indicated by the mark “〇” in FIG. 7, when the ribbon sample was obtained by quenching and the ribbon sample was observed with an X-ray, bcc
This is a sample in which diffraction from the (200) peak of bccFe was caused due to precipitation of a part of Fe crystal grains. Further, the sample indicated by ● was a sample in which a diffraction peak from a crystal phase did not appear when X-ray observation was performed in a state where a ribbon was obtained by rapid cooling, which means that the sample was completely amorphous.
Looking at the magnetic properties of each of these samples, the coercive force of the sample that was completely amorphous after quenching was lower.

【0055】図8は先に述べた試料に対して1kHzで
の透磁率(μ’:複素透磁率の実数部)を測定した結果
を示す三角組成図である。本発明組成を有し、Znを
0.034〜0.142原子%の範囲で添加した試料にお
いては、いずれも30000を超える優れた透磁率を示
し、Znを0.04〜0.142原子%の範囲で添加した
試料においては40000を超える透磁率を示した。
FIG. 8 is a triangular composition diagram showing the results of measuring the magnetic permeability (μ ′: real part of the complex magnetic permeability) at 1 kHz for the sample described above. In the samples having the composition of the present invention and containing Zn in the range of 0.034 to 0.142 atomic%, all of them show excellent magnetic permeability exceeding 30,000, and Zn in the range of 0.04 to 0.142 atomic%. In the samples added in the range, the magnetic permeability exceeded 40,000.

【0056】図9は印加磁場10 Oeを印加して得ら
れた磁化曲線から求められる飽和磁束密度(B10)の測
定結果を示す三角組成図である。本発明組成系に類似す
る組成系のZrとNb量であるならば、1.5Tを超え
る高い飽和磁束密度が得られることが明らかであり、そ
の組成系の中でも1.6Tを超える組成系の合金試料に
Znを0.034〜0.142原子%の範囲で添加した
〜の試料はいずれも1.6Tを超える優れた飽和磁束
密度を示した。従ってZnを本発明の範囲で添加しても
飽和磁束密度はほとんど変化せず、高い値を保持してい
ることが明らかである。
FIG. 9 is a triangular composition diagram showing a measurement result of a saturation magnetic flux density (B 10 ) obtained from a magnetization curve obtained by applying an applied magnetic field of 10 Oe. It is clear that if the Zr and Nb contents are similar to the composition system of the present invention, a high saturation magnetic flux density exceeding 1.5 T can be obtained. All of the samples to which Zn was added to the alloy samples in the range of 0.034 to 0.142 atomic% showed excellent saturation magnetic flux densities exceeding 1.6 T. Therefore, even if Zn is added within the range of the present invention, the saturation magnetic flux density hardly changes, and it is clear that the value is maintained at a high value.

【0057】図10は先の薄帯試料の第1の結晶化温度
(Tx1はbccFeの結晶化温度)を示す三角組成図、
図11は先の薄帯試料の中間の結晶化温度(Tx1’は化
合物相の結晶化温度)を示す三角組成図、図12は先の
試料の第2の結晶化温度(T x2は化合物相の結晶化温
度)を示す三角組成図、図13はTx2−Tx1で示される
ΔTxを示す三角組成図である。
FIG. 10 shows the first crystallization temperature of the above ribbon sample.
(Tx1Is a crystallization temperature of bccFe).
FIG. 11 shows the intermediate crystallization temperature (Tx1
FIG. 12 is a triangular composition diagram showing the crystallization temperature of the compound phase).
The second crystallization temperature of the sample (T x2Is the crystallization temperature of the compound phase
Degree), and FIG. 13 shows Tx2-Tx1Indicated by
ΔTxFIG.

【0058】以下に、これらの第1の結晶化温度と中間
の結晶化温度と第2の結晶化温度について説明する。本
発明で用いる組成系の合金であって、急冷により作製し
た非晶質相を主体とした合金を昇温すると、まず、bc
cFe相の結晶化に伴う発熱反応が起こり、一定の間隔
をあけて他の化合物相の結晶化(Fe3BまたはFe2
等)による発熱反応が起こり、これらの間に組成によっ
ては更に別の発熱反応が起こる。第1の発熱ピークがb
ccFeの結晶化に伴う一番大きな発熱ピークであり、
第1の結晶化温度に相当し、第2の発熱ピークが化合物
相を生成する小さな発熱ピークであり中間の結晶化温度
に相当し、第3の発熱ピークが別の化合物相を生成する
小さな発熱ピークであり、第2の結晶化温度に相当す
る。ただし、第2の発熱ピークは組成に応じて発現しな
いこともあり、図11に示す−印の試料は第2の発熱ピ
ークが発現しなかった試料(中間の結晶化温度Tx1’が
発現しない試料)である。なお、第2の発熱ピークが出
現しない組成の方が磁気特性は優れている。これらの組
成系にZnを添加しても結晶化温度にほとんど変化が見
られないことがわかる。
Hereinafter, the first crystallization temperature, the intermediate crystallization temperature, and the second crystallization temperature will be described. When the temperature of the alloy of the composition system used in the present invention, which is mainly composed of an amorphous phase produced by quenching, is raised, first, bc
An exothermic reaction accompanying the crystallization of the cFe phase occurs, and the crystallization of other compound phases (Fe 3 B or Fe 2 B
Exothermic reaction occurs between them, and further exothermic reaction occurs between them depending on the composition. The first exothermic peak is b
This is the largest exothermic peak due to the crystallization of ccFe,
The second exothermic peak corresponds to a first crystallization temperature, the second exothermic peak is a small exothermic peak for forming a compound phase, corresponds to an intermediate crystallization temperature, and the third exothermic peak is a small exothermic peak for forming another compound phase. A peak corresponding to the second crystallization temperature. However, the second exothermic peak may not appear depending on the composition, and the samples with-marks shown in FIG. 11 are samples in which the second exothermic peak does not appear (the intermediate crystallization temperature T x1 ′ does not appear). Sample). Note that a composition in which the second exothermic peak does not appear has better magnetic characteristics. It can be seen that even if Zn is added to these composition systems, the crystallization temperature hardly changes.

【0059】このようにして求めた結晶化温度の間隔Δ
xを200℃以上とすることが好ましい。図13に示
すΔTxはいずれも200℃以上であるが、200℃以
上であるならば、bccFe相と化合物相との結晶化温
度の間隔が広くなるので、合金を最適な条件で熱処理す
ることが容易になり、bccFe相のみを析出させて他
の化合物の析出を抑制し、軟磁気特性を向上させ易くな
る。よって、合金の熱処理温度は第1の結晶化温度と第
2の結晶化温度の間(Tx1とTx2との間の温度)で行う
ことが好ましい。
The interval Δ between the crystallization temperatures thus determined
It is preferable that the T x and 200 ° C. or higher. The ΔT x shown in FIG. 13 is 200 ° C. or higher, but if it is 200 ° C. or higher, the crystallization temperature interval between the bcc Fe phase and the compound phase is increased. , And only the bccFe phase is precipitated to suppress the precipitation of other compounds, and it is easy to improve the soft magnetic properties. Therefore, the heat treatment temperature of the alloy is preferably performed between the first crystallization temperature and the second crystallization temperature (the temperature between T x1 and T x2 ).

【0060】図14は本発明組成に類似する組成系でZ
nを含まない組成系の薄帯試料の結晶粒径を示す三角組
成図であるが、この組成系に本発明組成範囲のZnを添
加すると結晶粒径はわずかに減少することを後述する試
験結果から本発明者らは確認している。従って本発明組
成系の合金にあっても、粒径12nm以下、好ましくは
粒径11nm以下の粒径の結晶粒を得られることがわか
る。図15は本発明組成に類似する組成系でZnを含ま
ない組成系の薄帯試料の磁歪(λs)を示す三角組成図
であるが、この組成系にZnを添加しても磁歪は同等で
あることを本発明者らは確認している。従って図15に
示す組成系の合金にZnを添加した本発明組成系の合金
にあっても、磁歪が0付近のものを得られることがわか
る。
FIG. 14 shows a composition system similar to the composition of the present invention.
FIG. 4 is a triangular composition diagram showing the crystal grain size of a ribbon sample of a composition system not containing n. The test results described below show that the addition of Zn in the composition range of the present invention to this composition system slightly reduces the crystal grain size. Therefore, the present inventors have confirmed. Therefore, it can be seen that even in the alloy of the composition system of the present invention, crystal grains having a particle diameter of 12 nm or less, preferably 11 nm or less can be obtained. FIG. 15 is a triangular composition diagram showing the magnetostriction (λs) of a ribbon sample of a composition system similar to the composition of the present invention but not containing Zn. Even if Zn is added to this composition system, the magnetostriction is the same. The present inventors have confirmed that this is the case. Therefore, it can be seen that even in the alloy of the present invention in which Zn is added to the alloy of the composition shown in FIG.

【0061】図16は、Znを添加した本発明組成系合
金薄帯試料の結晶粒径(D)におけるZn濃度依存性を
示す。Znの添加効果により結晶粒径がわずかながら減
少する傾向が見られた。図17はZnを添加した本発明
組成系合金薄帯試料の磁歪(λs)におけるZn濃度依
存性を示す。Znの添加効果により明らかに磁歪が減少
する傾向が見られるが、変化量はわずかである。
FIG. 16 shows the dependency of the crystal grain size (D) on the Zn concentration in the alloy ribbon sample of the present invention to which Zn is added. There was a tendency for the crystal grain size to slightly decrease due to the effect of Zn addition. FIG. 17 shows the Zn concentration dependence of the magnetostriction (λs) of the alloy ribbon sample of the present invention to which Zn is added. There is a clear tendency for magnetostriction to decrease due to the Zn addition effect, but the amount of change is slight.

【0062】図18はFe85.75Zr2Nb48.25なる
組成の合金試料にZnを0.12原子%あるいは0.13
原子%添加した低鉄損Fe系軟磁性合金薄帯を用いた磁
心試料について鉄損を交流磁化特性測定装置により測定
した結果を比較例のFe78Si913の組成の薄帯試料
の数値と比較して示した。図18に示す結果から明らか
なように、本発明薄帯試料の鉄損が比較例の試料に比べ
て少ない鉄損を示すことが明らかになった。なお、本発
明薄帯試料は鉄損において1.4Tにおいて0.1W/k
gを下回っていることが明らかであり、ケイ素鋼板の1
/10程度の優れた値、Fe系アモルファスの数分の一
の優れた値であることが明らかである。
FIG. 18 shows that an alloy sample having a composition of Fe 85.75 Zr 2 Nb 4 B 8.25 contains Zn at 0.12 atomic% or 0.13 atomic%.
The iron loss of a magnetic core sample using a low iron loss Fe-based soft magnetic alloy ribbon to which atomic% was added was measured by an AC magnetometer, and the results are shown for the ribbon sample having the composition of Fe 78 Si 9 B 13 of the comparative example. The comparison is shown. As is clear from the results shown in FIG. 18, the iron loss of the ribbon sample of the present invention is smaller than that of the sample of the comparative example. The ribbon sample of the present invention has a core loss of 0.1 W / k at 1.4T.
g of the silicon steel sheet.
It is clear that the excellent value of about / 10, which is a fraction of that of the Fe-based amorphous.

【0063】図19はFe78Si913なる組成の比較
例試料と、Fe85Zr1.75Nb4.259なる組成の比較
例試料と、Fe85.5Zr2Nb48.5なる組成の比較例
試料と、Fe85.75Zr2.25Nb3.758.25なる組成の
比較例試料と、(Fe0.8575Zr0.02Nb
0.040.082599.88Zn0.12なる組成の本発明合金磁
心試料で得られた磁心の鉄損の経時変化(200℃に所
定時間加熱後、常温に戻して測定)を示す。 図19に
示す結果から明らかなように本発明の磁心試料は、Fe
78Si 913なる組成の比較例試料よりもはるかに小さ
な鉄損のまま、ほとんど経時変化しない優れた特性を発
揮した。また、Znを添加していないほぼ同等の組成の
比較例試料と比べると、更に低い鉄損で変化率も低いこ
とが明らかである。なお、この例の磁心試料は鉄損で
0.1w/kgを下回る優れた値を500時間加熱後も
示している。
FIG.78Si9B13Comparison of different compositions
Example sample and Fe85Zr1.75Nb4.25B9Comparison of different compositions
Example sample and Fe85.5ZrTwoNbFourB8.5Comparative example of different compositions
Sample and Fe85.75Zr2.25Nb3.75B8.25Of composition
Comparative sample and (Fe0.8575Zr0.02Nb
0.04B0.0825)99.88Zn0.12Alloy of the present invention having a different composition
Temporal change of iron loss of magnetic core obtained from core sample (at 200 ° C
After heating for a fixed time, the temperature was returned to normal temperature and measured). In FIG.
As is evident from the results shown, the magnetic core sample of the present invention has Fe Fe
78Si 9B13Much smaller than the comparative sample
Excellent characteristics that hardly change over time while maintaining the same iron loss
Commanded. In addition, almost the same composition without adding Zn
Compared with the comparative sample, the iron loss is lower and the rate of change is lower.
It is clear. The core sample in this example has iron loss.
Excellent value of less than 0.1w / kg even after heating for 500 hours
Is shown.

【0064】更に、表1と表2に図17で用いた各試料
の鉄損と保磁力と透磁率の経過時間依存性を示す。表1
と表2に示す結果から明らかなように、Znを添加した
本発明に係る磁心試料にあっても、ZrとNbの割合を
特に好ましい範囲に設定した磁心試料(表1に示す(F
0.8575Zr0.02Nb0.040.082599.88Zn0.12
る組成の磁心試料)の鉄損の値自体(0.081〜0.0
90)が低く、変化率も少なく、保磁力も小さく(0.
038)、透磁率も優れている(60200〜6120
0)ことが明らかである。
Tables 1 and 2 show the elapsed time dependence of the iron loss, coercive force, and magnetic permeability of each sample used in FIG. Table 1
As is clear from the results shown in Table 2 and Table 2, even in the core sample according to the present invention to which Zn was added, the core sample in which the ratio of Zr and Nb was set to a particularly preferable range (see Table 1 (F
e 0.8575 Zr 0.02 Nb 0.04 B 0.0825 ) Core loss value itself (0.081 to 0.0 ) of 99.88 Zn 0.12 composition magnetic core sample).
90), the rate of change is small, and the coercive force is also small (0.
038) and excellent magnetic permeability (60200-6120)
0) is clear.

【0065】[0065]

【表1】 [Table 1]

【0066】[0066]

【表2】 [Table 2]

【0067】図20は図19で用いた磁心試料と同一組
成の軟磁性合金薄帯からなる磁心試料を用い、320℃
所定時間加熱後の室温での鉄損測定結果を示し、図21
は図20に示す鉄損の時間変化率を示す。図20と図2
1に示す結果から、本発明磁心試料は、Fe78Si9
13なる組成の比較例磁心試料よりもはるかに小さな鉄損
変化率を示し、Znを含まないFe85.75Zr2.25Nb
3.758.25なる組成の比較例試料よりも更に低い鉄損変
化率を示すことが明らかとなった。これらのことから、
FeNbZrB系の合金にZnを本発明で規定する範囲
の少量添加することで、鉄損を更に低い値にすることが
できると同時に、鉄損の経時変化率も低くできることが
判明した。
FIG. 20 shows a magnetic core sample made of a soft magnetic alloy ribbon having the same composition as the magnetic core sample used in FIG.
FIG. 21 shows iron loss measurement results at room temperature after heating for a predetermined time.
Indicates the time change rate of the iron loss shown in FIG. FIG. 20 and FIG.
From the results shown in FIG. 1, the magnetic core sample of the present invention shows that Fe 78 Si 9 B
13 shows a much smaller iron loss change rate than the core sample of the comparative example having a composition of 13 and does not contain Zn-containing Fe 85.75 Zr 2.25 Nb.
It was found that the sample had a lower iron loss change rate than the comparative sample having the composition of 3.75 B 8.25 . from these things,
It has been found that by adding a small amount of Zn to the FeNbZrB-based alloy within the range specified in the present invention, the iron loss can be further reduced, and the rate of change with time of the iron loss can be reduced.

【0068】図22は、それぞれ板厚20μmの薄帯試
料であって、Fe78Si913なる組成の比較例試料
と、Fe84Zr3.5Nb3.58Cu1なる組成の比較例試
料と、Fe90Zr73なる組成の比較例試料と、Fe84
Nb79なる組成の比較例試料と、Fe73.5Si13.5
9Nb3Cu1なる組成の比較例試料と、Fe85.5Zr2
48なる組成の比較例試料と、(Fe0.855Zr0.02
Nb0.040.08599.86Zn0.14なる組成の本発明合金
試料について、曲げ直径(Df:mm:どの程度の曲げ
半径まで破壊することなく曲げ加工可能であったかどう
か)と破壊歪(λf:10-3:破壊時の歪)の値を示
す。
FIG. 22 shows a thin ribbon sample having a thickness of 20 μm, which is a comparative sample having a composition of Fe 78 Si 9 B 13 and a comparative sample having a composition of Fe 84 Zr 3.5 Nb 3.5 B 8 Cu 1. , Fe 90 Zr 7 B 3 and Fe 84
A comparative sample having a composition of Nb 7 B 9 and Fe 73.5 Si 13.5 B
A comparative sample having a composition of 9 Nb 3 Cu 1 and Fe 85.5 Zr 2 N
A comparative sample having a composition of b 4 B 8 and (Fe 0.855 Zr 0.02
For the alloy sample of the present invention having the composition of Nb 0.04 B 0.085 ) 99.86 Zn 0.14 , the bending diameter (Df: mm: to what extent the bending radius could be processed without breaking) and the fracture strain (λf: 10 −3) : Strain at break).

【0069】この場合の曲げ変形は、2本のロッドと薄
帯試料を用い、2本のロッドの間にロッド配置した薄帯
を挟み、2本のロッドを徐々に接近させて薄帯を山状に
折り曲げるものとし、このように山状に折り曲げていっ
た場合に薄帯が折れて切れたときのロッドの端面間の距
離をLとし、薄帯の厚さをtとした場合に、t/(L−
t)の値を破壊歪(λf)と定義することとした。その
結果を図22に示す。図22から図22に示す組成の本
発明試料は510〜520℃の適切な熱処理温度であれ
ば、曲げ直径を小さくすることができ、破壊しにくいも
のを得ることができた。なお、熱処理温度はそれぞれの
組成系において結晶化温度に違いがあるので、図22に
示すように温度が異なることになるが、熱処理時の昇温
速度は各試料とも180℃/分とし、規定の熱処理温度
に5分間保持した後に冷却する処理とした。これらの破
壊曲げ特性が優れているということは、軟磁性合金の薄
帯を巻回してトランスを構成する場合に、薄帯に亀裂が
入ることがないなどの面で有効であり、熱処理後トラン
スのコアを加工する場合において、コアが破壊しにくい
ことを意味し、歩留まりの向上、工数の削減を図ること
ができる。特に本発明組成系の合金であって、規定量の
Znを添加するとともに、ZrとNbの割合を好ましい
範囲とした薄帯試料で510℃、520℃で熱処理した
薄帯試料にあっては、曲げ直径2mm以下に曲げること
ができるので、薄帯を巻回したコアの熱処理後の加工性
が向上することは明らかである。
In the bending deformation in this case, two rods and a ribbon sample are used, a ribbon arranged between the two rods is sandwiched, and the two rods are gradually approached to form a peak. When the ribbon is bent and cut in this manner, the distance between the end faces of the rod when the ribbon is broken and cut is L, and when the thickness of the ribbon is t, t / (L-
The value of t) was defined as breaking strain (λf). The result is shown in FIG. The samples of the present invention having the compositions shown in FIG. 22 to FIG. 22 were able to reduce the bending diameter and obtain a material that was not easily broken at an appropriate heat treatment temperature of 510 to 520 ° C. Note that the heat treatment temperature is different as shown in FIG. 22 because the crystallization temperature is different in each composition system. However, the heating rate during the heat treatment is 180 ° C./min for each sample. And then cooling after holding at the heat treatment temperature of 5 minutes. The fact that these fracture bending characteristics are excellent is effective when winding a ribbon of soft magnetic alloy into a transformer to prevent cracks from forming in the ribbon. In the case of processing the core, it means that the core is not easily broken, so that the yield can be improved and the number of steps can be reduced. Particularly, in the case of an alloy of the composition system of the present invention, in which a predetermined amount of Zn is added and the ratio of Zr and Nb is in a preferable range, the heat treatment is performed at 510 ° C. and 520 ° C. Since the bend can be bent to a diameter of 2 mm or less, it is clear that the workability after heat treatment of the core wound with the ribbon is improved.

【0070】図23は(Fe0.86Nb0.070.07
100-zZnzなる組成の軟磁性合金薄帯の保磁力における
Zn濃度依存性を示すが、Znの添加により保磁力が小
さくなる傾向にあることが明らかであり、Zn濃度0.
04〜0.07原子%の範囲で保磁力が最小レベルとな
り、Zn濃度の上昇に伴って保磁力は徐々に上昇する
が、0.12原子%の試料でもZnを添加していない試
料よりも低い保磁力を示した。図24は同組成の軟磁性
合金薄帯試料の透磁率におけるZn濃度依存性を示す
が、Znを添加することにより透磁率が向上し、0.0
7原子%で最大を示し、その後徐々に透磁率が低下する
ことが明らかになった。従って、従来は実用できなかっ
た組成の合金であっても、Znを添加することにより、
実用的な軟磁性合金となり、Fe-M-B系軟磁性合金の
実質的に使用し得る組成範囲が増大する。
FIG. 23 shows (Fe 0.86 Nb 0.07 B 0.07 )
The Zn coercivity of the soft magnetic alloy ribbon having the composition of 100-z Zn z shows dependency on the Zn concentration, but it is clear that the coercive force tends to be reduced by the addition of Zn.
The coercive force reaches a minimum level in the range of 04 to 0.07 at%, and the coercive force gradually increases with an increase in the Zn concentration. It showed low coercive force. FIG. 24 shows the Zn concentration dependence of the magnetic permeability of the soft magnetic alloy ribbon sample of the same composition. The magnetic permeability was improved by adding Zn,
The maximum was shown at 7 atomic%, and it was found that the magnetic permeability gradually decreased thereafter. Therefore, even if the alloy has a composition that could not be used conventionally, by adding Zn,
It becomes a practical soft magnetic alloy, and the practically usable composition range of the Fe-MB soft magnetic alloy increases.

【0071】図25は(Fe0.86Zr0.02Nb0.04
0.08100-zZnzなる組成の軟磁性合金薄帯の保磁力に
おけるZn濃度依存性を示すが、図23に示す合金薄帯
の試験結果と同じく、Znの添加により保磁力が最小値
を有し、0.133原子%Zn添加した試料は、Zn添
加なしの試料に比べて約65%の低い値を示すことか
ら、Znを添加することによって保磁力が低減できるこ
とが明らかになった。図26は同組成の軟磁性合金薄帯
試料の透磁率におけるZn濃度依存性を示すが、Znを
添加することにより透磁率が向上し、0.133原子%
を添加することで透磁率が最大値を示すことが明らかに
なった。図25と図26に示す保磁力と透磁率の試験結
果が図23と図24に示す試験結果よりも優れているの
は、各試験で用いた試料のZrとNbの含有割合を軟磁
気特性が良好となりやすい更に望ましい範囲(1.5/
6≦Zr/(Zr+Nb)≦2.5/6の範囲内)とし
たためである。
FIG. 25 shows that (Fe 0.86 Zr 0.02 Nb 0.04 B
0.08 ) The dependency of the coercive force of the soft magnetic alloy ribbon having the composition of 100-z Zn z on the Zn concentration is shown. As with the test results of the alloy ribbon shown in FIG. The sample having 0.133 atomic% Zn added had a lower value of about 65% as compared with the sample without Zn addition, indicating that the coercive force can be reduced by adding Zn. FIG. 26 shows the Zn concentration dependence of the magnetic permeability of the soft magnetic alloy ribbon sample of the same composition. The magnetic permeability was improved by adding Zn, and 0.133 atomic%.
It was clarified that the magnetic permeability showed the maximum value by adding. The test results of the coercive force and the magnetic permeability shown in FIGS. 25 and 26 are superior to the test results shown in FIGS. 23 and 24 because the content ratios of Zr and Nb of the samples used in each test are determined by the soft magnetic characteristics. Is more preferable (1.5 /
This is because 6 ≦ Zr / (Zr + Nb) ≦ 2.5 / 6).

【0072】次に表3はFeNbB系合金試料とFeZ
rB系合金試料とFeHfB系合金試料とFeZrNb
B系合金試料に対してZnを規定量添加した場合の透磁
率(μ’:1kHz)と保磁力(Hc:Oe)と飽和磁
束密度(B10:T)の値を記載した。また、Znを添加
していない試料についても表3に併記した。
Next, Table 3 shows FeNbB-based alloy samples and FeZ
rB-based alloy sample, FeHfB-based alloy sample and FeZrNb
The values of magnetic permeability (μ ′: 1 kHz), coercive force (Hc: Oe), and saturation magnetic flux density (B 10 : T) when a predetermined amount of Zn is added to the B-based alloy sample are described. Table 3 also shows samples to which Zn was not added.

【0073】[0073]

【表3】 [Table 3]

【0074】表3においてFeNbB系のNo.16の
試料にZnを0.07原子%添加したものがNo.10の
試料であり、FeZrB系のNo.17の試料にZnを
0.1原子%添加したものがNo.11の試料であり、F
eHfB系のNo.18の試料にZnを0.1原子%添加
したものがNo.12の試料であり、同様にNo.19の
試料にZnを0.13原子%添加したものがNo.13の
試料であり、No.20の試料にZnを0.13原子%添
加したものがNo.14の試料であり、No.21の試料
にZnを0.14原子%添加したものがNo.15の試料
である。
In Table 3, the FeNbB-based sample No. 16 was obtained by adding 0.07 atomic% of Zn, and the FeZrB-based sample No. 17 was obtained by adding 0.1 atomic% of Zn. The sample added was No. 11 and F
An eHfB-based sample of No. 18 was prepared by adding 0.1 atomic% of Zn to the sample of No. 12, and a sample of No. 19 was obtained by adding 0.13 atomic% of Zn to a sample of No. 13 similarly. The sample of No. 20 was obtained by adding 0.13 atomic% of Zn to the sample of No. 20, and the sample of No. 14 was obtained by adding 0.14 atomic% of Zn to the sample of No. 21. It is a sample of.

【0075】表3に示す結果から、いずれの組成系にお
いても、Znを添加することで著しく透磁率が向上し、
保磁力が低くなるとともに、飽和磁束密度は1.6T前
後の優れた値を示すことが明らかとなった。従って本発
明に用いる合金の組成系においてZnを添加した合金に
することで、飽和磁束密度を1.6T前後の高い範囲で
維持した上で透磁率を向上させることができることが明
らかであるので、この組成系の合金を用いて磁心を構成
することで優れた磁心を得ることができる。なお、本発
明で用いる合金の組成系においても特に、元素Mとして
NbとZrを用い、しかも、ZrとNbの比率を好まし
い範囲とした上で規定量のZnを添加したものにあって
は、特に高い透磁率と低い保磁力を示すと同時に1.6
Tを超える優れた飽和磁束密度を得ることができる合金
となるので、この合金を用いることで優れた特性の磁心
を得ることができる。
From the results shown in Table 3, it can be seen that in any of the composition systems, the addition of Zn significantly improves the magnetic permeability.
It became clear that the coercive force was reduced and the saturation magnetic flux density exhibited an excellent value of about 1.6T. Therefore, it is clear that by using a Zn-added alloy in the composition system of the alloy used in the present invention, the saturation magnetic flux density can be maintained in a high range of about 1.6 T and the magnetic permeability can be improved. An excellent magnetic core can be obtained by forming the magnetic core using an alloy having this composition. In the composition system of the alloy used in the present invention, particularly, in the case where Nb and Zr are used as the element M, and the ratio of Zr and Nb is in a preferable range, and a specified amount of Zn is added, In particular, it shows high permeability and low coercive force, and at the same time, 1.6
Since an alloy capable of obtaining an excellent saturation magnetic flux density exceeding T can be obtained, a magnetic core having excellent characteristics can be obtained by using this alloy.

【0076】[0076]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、F
eを主成分として含み、Ti、Zr、Hf、V、Nb、
Ta、Mo、Wの1種以上を含み、更にBとZnを含
み、組織の少なくとも50%以上が平均結晶粒径100
nm以下のbccFeの微細結晶粒からなり、残部は非
晶質合金からなるので、高い飽和磁束密度と透磁率を併
せ持つとともに、Znの添加効果により透磁率が一層向
上され、保磁力も低いとともに、破壊歪が大きく、曲げ
に強い高飽和磁束密度低鉄損Fe系軟磁性合金を提供で
きるので、この軟磁性合金から磁心を構成することで、
透磁率が高く、飽和磁束密度が高く、低保磁力であり、
鉄損が小さい磁心を得ることができる。より具体的に
は、本発明において、成分元素の含有量を調節すること
により、320℃で100時間加熱による鉄損の変化率
が20%以下、飽和磁束密度1.5T以上、透磁率30
000以上の優れた特性を兼ね備えた磁心が得られる。
As described above, according to the present invention, F
e as a main component, Ti, Zr, Hf, V, Nb,
It contains at least one of Ta, Mo, and W, and further contains B and Zn, and at least 50% or more of the structure has an average crystal grain size of 100% or more.
Since it is composed of fine crystal grains of bccFe of nm or less and the remainder is composed of an amorphous alloy, it has both high saturation magnetic flux density and magnetic permeability, and the magnetic permeability is further improved by the effect of adding Zn, and the coercive force is low, Since a fracture strain is large, and a high saturation magnetic flux density and low iron loss Fe-based soft magnetic alloy that is strong against bending can be provided, by forming a magnetic core from this soft magnetic alloy,
High permeability, high saturation magnetic flux density, low coercive force,
A magnetic core with small iron loss can be obtained. More specifically, in the present invention, the rate of change of iron loss by heating at 320 ° C. for 100 hours is 20% or less, the saturation magnetic flux density is 1.5 T or more, and the magnetic permeability is 30 by adjusting the content of the component elements.
A magnetic core having excellent characteristics of 000 or more can be obtained.

【0077】次に本発明は、組成式(Fe1-aab
xy Znzにより、あるいは、組成式Febxy
Znzにより、あるいは、組成式(Fe1-aab
xy Znz M’uにより、あるいは、組成式Febx
y Znzにより表され、QはCo、Niの1種以上で
あり、MはTi、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、
Wの1種以上であり、M’はCr、Ru、Rh、Irの
中から選ばれた1種以上であり、a≦0.05、80原子
%≦b、5原子%≦x≦12.5原子%、5原子%≦y≦
7.5原子%、0.025原子%≦z≦0.2原子%の範
囲であるならば、高い飽和磁束密度と透磁率を併せ持つ
とともに、Znの添加効果により透磁率が一層向上さ
れ、保磁力も低いとともに、破壊歪が大きく、曲げに強
い高飽和磁束密度低鉄損Fe系軟磁性合金からなる磁心
を提供できる。
Next, the present invention relates to the composition formula (Fe 1-a Q a ) b
The B x M y Zn z, or composition formula Fe b B x M y
Depending on Zn z or the composition formula (Fe 1-a Q a ) b B
The x M y Zn z M 'u , or composition formula Fe b B x
M y Zn z is represented by, Q is Co, is at least one of Ni, M is Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo,
W is at least one kind, and M ′ is at least one kind selected from Cr, Ru, Rh, and Ir. A ≦ 0.05, 80 atom% ≦ b, 5 atom% ≦ x ≦ 12. 5 atomic%, 5 atomic% ≦ y ≦
If 7.5 atomic% and 0.025 atomic% ≦ z ≦ 0.2 atomic%, high saturation magnetic flux density and magnetic permeability can be obtained at the same time, and the magnetic permeability is further improved by the effect of adding Zn. It is possible to provide a magnetic core made of a high saturation magnetic flux density and low iron loss Fe-based soft magnetic alloy that has a low magnetic force, a large fracture strain, and a high bending resistance.

【0078】より具体的に前記組成範囲で元素Mの含有
量を調整することでは、200℃で500時間加熱によ
る鉄損の変化率が10%以下、飽和磁束密度1.5T以
上、周波数50Hzで1.4Tの磁束を印加した際の鉄
損が0.15kg/W以下の優れた特性を兼ね備えた高
飽和磁束密度低鉄損Fe系軟磁性合金が確実に得られ
る。 また、前述の各組成の高飽和磁束密度低鉄損Fe
系軟磁性合金を用いた磁心であるならば、合金自体に1
0×10-3以上の破壊歪が得られ、曲げにも強いものが
得られるので、加工性に優れ、歪やクラックなどの欠陥
を有していない合金からなる磁心を得ることができる。
More specifically, by adjusting the content of the element M in the above composition range, the rate of change of iron loss by heating at 200 ° C. for 500 hours is 10% or less, the saturation magnetic flux density is 1.5 T or more, and the frequency is 50 Hz. A high saturation magnetic flux density and low iron loss Fe-based soft magnetic alloy having excellent characteristics with an iron loss of 0.15 kg / W or less when a magnetic flux of 1.4 T is applied can be reliably obtained. The high saturation magnetic flux density and low iron loss Fe
If the magnetic core is made of a soft magnetic alloy, one
Since a fracture strain of 0 × 10 −3 or more can be obtained and a material that is strong against bending can be obtained, a magnetic core made of an alloy having excellent workability and having no defects such as strain and cracks can be obtained.

【0079】また、前記組成比において、元素Mとして
ZrとNbを選択し、ZrとNbの合計量を5.0原子
%〜7.5原子%に、Zr量とNb量の合計に対するZ
r量の比率を1.5/6〜2.5/6の範囲に調整し、か
つ、Znを規定量添加したものにあっては、特に優れた
飽和磁束密度と透磁率を示した上で特に低い鉄損を示す
磁心を得ることができる。
In the above composition ratio, Zr and Nb are selected as the element M, the total amount of Zr and Nb is adjusted to 5.0 to 7.5 atomic%, and Zr with respect to the total amount of Zr and Nb is adjusted.
In the case where the ratio of the amount of r is adjusted to a range of 1.5 / 6 to 2.5 / 6 and Zn is added in a specified amount, particularly excellent saturation magnetic flux density and magnetic permeability are shown. A magnetic core showing particularly low iron loss can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 図1は本発明に係る磁心の第1実施形態を示
す分解斜視図。
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a first embodiment of a magnetic core according to the present invention.

【図2】 図2は本発明に係る磁心の第2実施形態を示
す分解斜視図。
FIG. 2 is an exploded perspective view showing a second embodiment of the magnetic core according to the present invention.

【図3】 図3は本発明に係る磁心の第3実施形態を示
す斜視図。
FIG. 3 is a perspective view showing a third embodiment of the magnetic core according to the present invention.

【図4】 図4は本発明磁心を製作するために用いる軟
磁性合金を製造するための装置の一例の一部を断面とし
た構成図である。
FIG. 4 is a sectional view showing a part of an example of an apparatus for producing a soft magnetic alloy used for producing a magnetic core of the present invention.

【図5】 本発明磁心に用いる軟磁性合金を製造する場
合に用いたるつぼに投入したZn量と得られた合金薄帯
試料のZn分析値の関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the amount of Zn put into a crucible used for producing a soft magnetic alloy used for the magnetic core of the present invention and the Zn analysis value of the obtained alloy ribbon sample.

【図6】 図6は本発明磁心に用いる合金の(Fe
0.8575Zr0.02Nb0.040.082599.88Zn0.12なる
組成の試料の熱処理前後におけるX線回折図形である。
FIG. 6 shows (Fe) of an alloy used for the magnetic core of the present invention.
It is an X-ray diffraction pattern before and after heat treatment of a sample having a composition of 0.8575 Zr 0.02 Nb 0.04 B 0.0825 ) 99.88 Zn 0.12 .

【図7】 図7は本発明磁心に用いる合金に類似する組
成系のFebZrdNbexなる組成の合金試料の保磁力
を測定した結果と、この組成系の合金に対して0.03
4〜0.142原子%の範囲でZnを添加した組成系の
(FebZrdNbex100-zZnzなる組成の合金試料
の保磁力を測定した結果を示す三角組成図である。
Figure 7 is a result of the coercive force of the alloy samples of Fe b Zr d Nb e B x having a composition of composition system similar to the alloy used in the present invention the magnetic core was measured, the alloy of this composition system 0 .03
Triangular composition diagram showing a 4~0.142 (Fe b Zr d Nb e B x) of the composition system with the addition of Zn in atomic percent ranges result of 100-z Zn z becomes the coercive force of the alloy samples of the composition were measured is there.

【図8】 図8は図7に試験結果を示す合金試料と同一
組成の合金試料に対して1kHzでの透磁率(μ’:透
磁率の実数部)を測定した結果を示す三角組成図であ
る。
FIG. 8 is a triangular composition diagram showing the results of measuring the magnetic permeability (μ ′: real part of the magnetic permeability) at 1 kHz for an alloy sample having the same composition as the alloy sample whose test results are shown in FIG. is there.

【図9】 図9は図8に試験結果を示す合金試料と同一
組成の合金試料に対して印加磁場10 Oeを印加して
得られた磁化曲線から求められる飽和磁束密度(B10
を示す三角組成図である。
9 is a saturation magnetic flux density (B 10 ) obtained from a magnetization curve obtained by applying an applied magnetic field of 10 Oe to an alloy sample having the same composition as the alloy sample whose test results are shown in FIG.
FIG.

【図10】 図10は先の合金試料の第1の結晶化温度
(Tx1はbccFeの結晶化温度)を示す三角組成図で
ある。
FIG. 10 is a triangular composition diagram showing the first crystallization temperature (T x1 is the crystallization temperature of bccFe) of the above alloy sample.

【図11】 図11は先の合金試料の中間の結晶化温度
(Tx1’は化合物相の結晶化温度)を示す三角組成図で
ある。
FIG. 11 is a triangular composition diagram showing the intermediate crystallization temperature (T x1 ′ is the crystallization temperature of the compound phase) of the above alloy sample.

【図12】 図12は先の合金試料の第2の結晶化温度
(Tx2は化合物相の結晶化温度)を示す三角組成図であ
る。
FIG. 12 is a triangular composition diagram showing a second crystallization temperature (T x2 is a crystallization temperature of a compound phase) of the above alloy sample.

【図13】 図13は先の合金試料において、Tx2−T
x1で示されるΔTxを示す三角組成図である。
FIG. 13 is a graph showing T x2 −T
FIG. 3 is a triangular composition diagram showing ΔT x indicated by x1 .

【図14】 図14は本発明磁心に用いる合金に類似す
る組成系でZnを含まない組成系の合金試料の結晶粒径
を示す三角組成図である。
FIG. 14 is a triangular composition diagram showing the crystal grain size of an alloy sample of a composition system similar to the alloy used for the magnetic core of the present invention and containing no Zn.

【図15】 図15は本発明磁心に用いる合金に類似す
る組成系でZnを含まない組成系の合金試料の磁歪(λ
s)を示す三角組成図である。
FIG. 15 shows the magnetostriction (λ) of an alloy sample having a composition similar to the alloy used for the magnetic core of the present invention and containing no Zn.
It is a triangle composition figure showing s).

【図16】 図16は、Znを添加した本発明組成に係
る合金試料の結晶粒径(D)におけるZn濃度依存性を
示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing the Zn concentration dependency of the crystal grain size (D) of the alloy sample according to the present invention to which Zn is added.

【図17】 図15はZnを添加した本発明組成に係る
合金試料の磁歪(λs)におけるZn濃度依存性を示す
図である。
FIG. 17 is a diagram showing the Zn concentration dependency of magnetostriction (λs) of an alloy sample according to the present invention to which Zn is added.

【図18】 図16はFe85.75Zr2Nb48.25なる
組成の合金からなる磁心試料にZnを0.12原子%あ
るいは0.13原子%添加した磁心試料について鉄損を
交流磁化特性測定装置により測定した結果を比較例のF
78Si913の組成の薄帯磁心試料の数値と比較して
示した図である。
FIG. 16 is an AC magnetization characteristic measuring apparatus for iron loss of a magnetic core sample made of an alloy having a composition of Fe 85.75 Zr 2 Nb 4 B 8.25 to which Zn is added at 0.12 atomic% or 0.13 atomic%. The result measured by the method of Comparative Example F
FIG. 8 is a diagram showing a comparison with numerical values of a thin magnetic core sample having a composition of e 78 Si 9 B 13 .

【図19】 図19はFe78Si913なる組成の比較
例磁心試料と、Fe8 5.75Zr2.25Nb3.758.25なる
組成の比較例磁心試料と、(Fe0.8575Zr0. 02Nb
0.040.082599.88Zn0.12なる組成の本発明合金磁
心試料の鉄損の経時変化(200℃加熱後、常温で測
定)を示す図である。
Figure 19 is a comparative example core samples Fe 78 Si 9 B 13 having a composition, in the comparative example core samples Fe 8 5.75 Zr 2.25 Nb 3.75 B 8.25 a composition, (Fe 0.8575 Zr 0. 02 Nb
FIG. 9 is a graph showing the time-dependent change in iron loss (measured at room temperature after heating at 200 ° C.) of the alloy core sample of the present invention having a composition of 0.04 B 0.0825 ) 99.88 Zn 0.12 .

【図20】 図20は図19で用いた試料と同一組成の
試料を用い、320℃所定時間加熱後の室温での磁心試
料の鉄損を示す図である。
FIG. 20 is a diagram showing the iron loss of a core sample at room temperature after heating at 320 ° C. for a predetermined time using a sample having the same composition as the sample used in FIG. 19;

【図21】 図21は図20に示す鉄損の時間変化率を
示す図である。
FIG. 21 is a diagram showing a time change rate of the iron loss shown in FIG. 20;

【図22】 図22は、それぞれ板厚20μmの合金薄
帯試料であって、種々の組成の比較例合金試料と、本発
明組成の合金試料について、曲げ直径と破壊歪の値を示
す図である。
FIG. 22 is a diagram showing the values of bending diameter and fracture strain of alloy ribbon samples having a plate thickness of 20 μm, each of which is a comparative alloy sample having various compositions and an alloy sample having the composition of the present invention. is there.

【図23】 図23はFeNbB系合金試料の保磁力の
Zn濃度依存性を示す図である。
FIG. 23 is a diagram showing the Zn concentration dependence of the coercive force of a FeNbB-based alloy sample.

【図24】 図24はFeNbB系合金試料の透磁率の
Zn濃度依存性を示す図である。
FIG. 24 is a diagram showing the Zn concentration dependence of the magnetic permeability of a FeNbB-based alloy sample.

【図25】 図25はFeZrNbB系合金試料の保磁
力のZn濃度依存性を示す図である。
FIG. 25 is a diagram showing the Zn concentration dependence of the coercive force of a FeZrNbB-based alloy sample.

【図26】 図26はFeZrNbB系合金試料の透磁
率のZn濃度依存性を示す図である。
FIG. 26 is a diagram showing the Zn concentration dependence of the magnetic permeability of a FeZrNbB-based alloy sample.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・真空ポンプ、2・・・チャンバ、3・・・冷却ロール、
5・・・ノズル、6・・・るつぼ、27、28・・・ガス供給
源、29・・・加熱ヒータ、10・・・溶湯。
1 ... vacuum pump, 2 ... chamber, 3 ... cooling roll,
5 Nozzle, 6 Crucible, 27, 28 Gas supply source, 29 Heater, 10 Melt.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牧野 彰宏 東京都大田区雪谷大塚町1番7号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 小島 章伸 東京都大田区雪谷大塚町1番7号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 山本 豊 東京都大田区雪谷大塚町1番7号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 井上 明久 宮城県仙台市青葉区川内元支倉35番地 川 内住宅11−806 (72)発明者 増本 健 宮城県仙台市青葉区上杉3丁目8番22号 Fターム(参考) 4E004 DB02 NA05 NB07 NC04 TA01 TA03 TB04 5E041 AA11 AA19 CA02 HB11 NN01 NN06 NN13 NN15 NN17  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Akihiro Makino 1-7 Yukitani Otsukacho, Ota-ku, Tokyo Alps Electric Co., Ltd. (72) Inventor Akinobu Kojima 1-7 Yukitani-Otsukacho, Ota-ku, Tokyo Alps Electric Co., Ltd. (72) Inventor Yutaka Yamamoto 1-7 Yukitani Otsuka-cho, Ota-ku, Tokyo Alps Electric Co., Ltd. (72) Inventor Akihisa Inoue 35 Motokawa, Kawauchi, Aoba-ku, Sendai, Miyagi Housing 11-806 (72) Inventor Takeshi Masumoto 3-8-22 Uesugi, Aoba-ku, Sendai-shi, Miyagi F-term (reference) 4E004 DB02 NA05 NB07 NC04 TA01 TA03 TB04 5E041 AA11 AA19 CA02 HB11 NN01 NN06 NN13 NN15 NN17

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 次式で示される組成を有し、組織の少な
くとも50%以上が平均結晶粒径100nm以下のbc
cFeの微細結晶粒からなり、残部が非晶質合金相から
なり、前記bccFeの微細結晶粒が、合金を急冷し、
ほぼ非晶質相の単相組織とした後、前記非晶質相を結晶
化温度以上に加熱後に冷却されて析出されたものである
ことを特徴とする低鉄損Fe系軟磁性合金からなること
を特徴とする低鉄損Fe系軟磁性合金磁心。 (Fe1-aabxy Znz 但し、QはCo、Niのいずれか、または両方であり、
MはTi、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、Wの中
から選ばれた1種又は2種以上の元素であり、組成比を
示すa、b、x、y、zは、 a≦0.05、80原子%≦b、5原子%≦x≦12.5原
子%、5原子%≦y≦7.5原子%、0.025原子%≦
z≦0.2原子%である。
1. A bc having a composition represented by the following formula, wherein at least 50% or more of the structure has an average crystal grain size of 100 nm or less.
consisting of fine grains of cFe, the remainder consisting of an amorphous alloy phase, the fine grains of bccFe quenching the alloy,
It is made of a low iron loss Fe-based soft magnetic alloy characterized in that the amorphous phase is a single phase structure, and then the amorphous phase is heated and cooled to a crystallization temperature or higher and then cooled and precipitated. A low iron loss Fe-based soft magnetic alloy magnetic core. (Fe 1-a Q a) b B x M y Zn z where, Q is Co, a or Ni,
M is one or more elements selected from Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo, and W, and a, b, x, y, and z indicating the composition ratio are a ≦ 0.05, 80 atom% ≦ b, 5 atom% ≦ x ≦ 12.5 atom%, 5 atom% ≦ y ≦ 7.5 atom%, 0.025 atom% ≦
z ≦ 0.2 atomic%.
【請求項2】 次式で示される組成を有し、組織の少な
くとも50%以上が平均結晶粒径100nm以下のbc
cFeの微細結晶粒からなり、残部が非晶質合金相から
なり、前記bccFeの微細結晶粒が、合金を急冷し、
ほぼ非晶質相の単相組織とした後、前記非晶質相を結晶
化温度以上に加熱後に冷却されて析出されたものである
ことを特徴とする低鉄損Fe系軟磁性合金からなること
を特徴とする低鉄損Fe系軟磁性合金磁心。 Febxy Znz 但し、MはTi、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、
Wの中 から選ばれた1種又は2種以上の元素であり、
組成比を示すb、x、y、zは、 80原子%≦b、5原子%≦x≦12.5原子%、5原子
%≦y≦7.5原子%、0.025原子%≦z≦0.2原
子%である。
2. A bc having a composition represented by the following formula, wherein at least 50% or more of the structure has an average crystal grain size of 100 nm or less.
consisting of fine grains of cFe, the remainder consisting of an amorphous alloy phase, the fine grains of bccFe quenching the alloy,
It is made of a low iron loss Fe-based soft magnetic alloy characterized in that the amorphous phase is a single phase structure, and then the amorphous phase is heated and cooled to a crystallization temperature or higher and then cooled and precipitated. A low iron loss Fe-based soft magnetic alloy magnetic core. Fe b B x M y Zn z where, M is Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo,
One or more elements selected from W
B, x, y, and z indicating the composition ratio are as follows: 80 atomic% ≦ b, 5 atomic% ≦ x ≦ 12.5 atomic%, 5 atomic% ≦ y ≦ 7.5 atomic%, 0.025 atomic% ≦ z ≦ 0.2 atomic%.
【請求項3】 次式で示される組成を有し、組織の少な
くとも50%以上が平均結晶粒径100nm以下のbc
cFeの微細結晶粒からなり、残部が非晶質合金相から
なり、前記bccFeの微細結晶粒が、合金を急冷し、
ほぼ非晶質相の単相組織とした後、前記非晶質相を結晶
化温度以上に加熱後に冷却されて析出されたものである
ことを特徴とする低鉄損Fe系軟磁性合金からなること
を特徴とする低鉄損Fe系軟磁性合金磁心。 (Fe1-aabxy Znz M’u 但し、QはCo、Niのいずれかまたは両方であり、M
はTi、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、Wの中
から選ばれた1種又は2種以上の元素であり、 M’は、Cr、Ru、Rh、Irの中から選ばれた1種
又は2種以上の元素であり、組成比を示すa、b、x、
y、z、uは、 a≦0.05、80原子%≦b、5原子%≦x≦12.5原
子%、5原子%≦y≦7.5原子%、0.025原子%≦
z≦0.2原子%、u≦5原子%である。
3. A bc having a composition represented by the following formula, wherein at least 50% or more of the structure has an average crystal grain size of 100 nm or less.
consisting of fine grains of cFe, the remainder consisting of an amorphous alloy phase, the fine grains of bccFe quenching the alloy,
It is made of a low iron loss Fe-based soft magnetic alloy characterized in that the amorphous phase is a single phase structure, and then the amorphous phase is heated and cooled to a crystallization temperature or higher and then cooled and precipitated. A low iron loss Fe-based soft magnetic alloy magnetic core. (Fe 1-a Q a ) b B x M y Zn z M ′ u where Q is one or both of Co and Ni;
In Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo, W
M ′ is one or more elements selected from Cr, Ru, Rh, and Ir, and a, b indicating a composition ratio , X,
y, z and u are a ≦ 0.05, 80 atomic% ≦ b, 5 atomic% ≦ x ≦ 12.5 atomic%, 5 atomic% ≦ y ≦ 7.5 atomic%, 0.025 atomic% ≦
z ≦ 0.2 at% and u ≦ 5 at%.
【請求項4】 次式で示される組成を有し、組織の少な
くとも50%以上が平均結晶粒径100nm以下のbc
cFeの微細結晶粒からなり、残部が非晶質合金相から
なり、前記bccFeの微細結晶粒が、合金を急冷し、
ほぼ非晶質相の単相組織とした後、前記非晶質相を結晶
化温度以上に加熱後に冷却されて析出されたものである
ことを特徴とする低鉄損Fe系軟磁性合金からなること
を特徴とする低鉄損Fe系軟磁性合金磁心。 Fe bxy Znz M’u 但しMは、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、
Wの中 から選ばれた1種又は2種以上の元素であり、
M’は、Cr、Ru、Rh、Irの中から選ばれた1種
又は2種以上の元素であり、組成比を示すb、x、y、
z、uは、 80原子%≦b、5原子%≦x≦12.5原子%、5原子
%≦y≦7.5原子%、0.025原子%≦z≦0.2原
子%、u≦5原子%である。
4. A bc having a composition represented by the following formula, wherein at least 50% or more of the structure has an average crystal grain size of 100 nm or less.
consisting of fine grains of cFe, the remainder consisting of an amorphous alloy phase, the fine grains of bccFe quenching the alloy,
It is made of a low iron loss Fe-based soft magnetic alloy characterized in that the amorphous phase is a single phase structure, and then the amorphous phase is heated and cooled to a crystallization temperature or higher and then cooled and precipitated. A low iron loss Fe-based soft magnetic alloy magnetic core. Fe b B x M y Zn z M 'u wherein M is, Ti, Zr, Hf, V , Nb, Ta, Mo,
One or more elements selected from W
M ′ is one or more elements selected from Cr, Ru, Rh and Ir, and b, x, y,
z and u are 80 atomic% ≦ b, 5 atomic% ≦ x ≦ 12.5 atomic%, 5 atomic% ≦ y ≦ 7.5 atomic%, 0.025 atomic% ≦ z ≦ 0.2 atomic%, u ≦ 5 atomic%.
【請求項5】 Fe、Zr、Nb及びBを含み、更にZ
nを添加してなり、組織の少なくとも50%以上が平均
結晶粒径100nm以下のbccFeの微細結晶粒から
なり、残部は非晶質合金からなる低鉄損Fe系軟磁性合
金からなることを特徴とする低鉄損Fe系軟磁性合金磁
心。
5. The method according to claim 1, further comprising Fe, Zr, Nb and B.
n, at least 50% or more of the structure is made of fine crystal grains of bccFe having an average crystal grain size of 100 nm or less, and the remainder is made of a low iron loss Fe-based soft magnetic alloy made of an amorphous alloy. A low iron loss Fe-based soft magnetic alloy core.
【請求項6】 次式で示される組成を有し、組織の少な
くとも50%以上が平均結晶粒径100nm以下のbc
cFeの微細結晶粒からなり、残部が非晶質合金相から
なり、前記bccFeの微細結晶粒が、合金を急冷し、
ほぼ非晶質相の単相組織とした後、前記非晶質相を結晶
化温度以上に加熱後に冷却されて析出されたものである
ことを特徴とする低鉄損Fe系軟磁性合金からなること
を特徴とする低鉄損Fe系軟磁性合金磁心。 (Fe1-aab Zrc Nbd x Znz 但し、QはCo、Niのいずれか、または両方であり、
組成比を示すa、b、c、d、x、zは、 a≦0.05、80原子%≦b、1.5原子%≦c≦2.5
原子%、3.5原子%≦d≦5.0原子%、5原子%≦x
≦12.5原子%、0.025原子%≦z≦0.2原子%
であり、5.0原子%≦c+d≦7.5原子%、1.5/
6≦c/(c+d)≦2.5/6である。
6. A bc having a composition represented by the following formula, wherein at least 50% or more of the structure has an average crystal grain size of 100 nm or less.
consisting of fine grains of cFe, the remainder consisting of an amorphous alloy phase, the fine grains of bccFe quenching the alloy,
It is made of a low iron loss Fe-based soft magnetic alloy characterized in that the amorphous phase is a single phase structure, and then the amorphous phase is heated and cooled to a crystallization temperature or higher and then cooled and precipitated. A low iron loss Fe-based soft magnetic alloy magnetic core. (Fe 1-a Q a) b Zr c Nb d B x Zn z where, Q is Co, a or Ni,
The composition ratios a, b, c, d, x, and z are as follows: a ≦ 0.05, 80 at% ≦ b, 1.5 at% ≦ c ≦ 2.5.
Atomic%, 3.5 atomic% ≦ d ≦ 5.0 atomic%, 5 atomic% ≦ x
≦ 12.5 atomic%, 0.025 atomic% ≦ z ≦ 0.2 atomic%
And 5.0 atomic% ≦ c + d ≦ 7.5 atomic%, 1.5 /
6 ≦ c / (c + d) ≦ 2.5 / 6.
【請求項7】 次式で示される組成を有し、組織の少な
くとも50%以上が平均結晶粒径100nm以下のbc
cFeの微細結晶粒からなり、残部が非晶質合金相から
なり、前記bccFeの微細結晶粒が、合金を急冷し、
ほぼ非晶質相の単相組織とした後、前記非晶質相を結晶
化温度以上に加熱後に冷却されて析出されたものである
ことを特徴とする低鉄損Fe系軟磁性合金からなること
を特徴とする低鉄損Fe系軟磁性合金磁心。 Feb Zrc Nbd x Znz 但し、組成比を示すb、c、d、x、zは、80原子%
≦b、1.5原子%≦c≦2.5原子%、3.5原子%≦d
≦5.0原子%、5原子%≦x≦12.5原子%、0.0
25原子%≦z≦0.2原子%であり、5.0原子%≦c
+d≦7.5原子%、1.5/6≦c/(c+d)≦2.
5/6である。
7. A bc having a composition represented by the following formula, wherein at least 50% or more of the structure has an average crystal grain size of 100 nm or less.
consisting of fine grains of cFe, the remainder consisting of an amorphous alloy phase, the fine grains of bccFe quenching the alloy,
It is made of a low iron loss Fe-based soft magnetic alloy characterized in that the amorphous phase is a single phase structure, and then the amorphous phase is heated and cooled to a crystallization temperature or higher and then cooled and precipitated. A low iron loss Fe-based soft magnetic alloy magnetic core. Fe b Zr c Nb d B x Zn z However, b showing the composition ratio, c, d, x, z is 80 atomic%
≦ b, 1.5 atomic% ≦ c ≦ 2.5 atomic%, 3.5 atomic% ≦ d
≦ 5.0 atomic%, 5 atomic% ≦ x ≦ 12.5 atomic%, 0.0
25 atomic% ≦ z ≦ 0.2 atomic%, and 5.0 atomic% ≦ c
+ D ≦ 7.5 atomic%, 1.5 / 6 ≦ c / (c + d) ≦ 2.
5/6.
【請求項8】 次式で示される組成を有し、組織の少な
くとも50%以上が平均結晶粒径100nm以下のbc
cFeの微細結晶粒からなり、残部が非晶質合金相から
なり、前記bccFeの微細結晶粒が、合金を急冷し、
ほぼ非晶質相の単相組織とした後、前記非晶質相を結晶
化温度以上に加熱後に冷却されて析出されたものである
ことを特徴とする低鉄損Fe系軟磁性合金からなること
を特徴とする低鉄損Fe系軟磁性合金磁心。。 (Fe1-aab Zrc Nbd x Znz M’u 但しQはCo、Niのいずれか、または両方であり、
M’は、Cr、Ru、Rh、Irの中から選ばれた1種
又は2種以上の元素であり、組成比を示すa、b、c、
d、x、z、uは、 a≦0.05、80原子%≦b、1.5原子%≦c≦2.5
原子%、3.5原子%≦d≦5.0原子%、5原子%≦x
≦12.5原子%、0.025原子%≦z≦0.2原子
%、u≦5原子%であり、5.0原子%≦c+d≦7.5
原子%、1.5/6≦c/(c+d)≦2.5/6であ
る。
8. A bc having a composition represented by the following formula, wherein at least 50% or more of the structure has an average crystal grain size of 100 nm or less.
consisting of fine grains of cFe, the remainder consisting of an amorphous alloy phase, the fine grains of bccFe quenching the alloy,
It is made of a low iron loss Fe-based soft magnetic alloy characterized in that the amorphous phase is a single phase structure, and then the amorphous phase is heated and cooled to a crystallization temperature or higher and then cooled and precipitated. A low iron loss Fe-based soft magnetic alloy magnetic core. . (Fe 1-a Q a) b Zr c Nb d B x Zn z M 'u where Q is Co, a or Ni,
M ′ is one or more elements selected from Cr, Ru, Rh, and Ir, and a, b, c,
d, x, z, and u are a ≦ 0.05, 80 atomic% ≦ b, 1.5 atomic% ≦ c ≦ 2.5
Atomic%, 3.5 atomic% ≦ d ≦ 5.0 atomic%, 5 atomic% ≦ x
≦ 12.5 at%, 0.025 at% ≦ z ≦ 0.2 at%, u ≦ 5 at%, 5.0 at% ≦ c + d ≦ 7.5
Atomic%, 1.5 / 6 ≦ c / (c + d) ≦ 2.5 / 6.
【請求項9】 次式で示される組成を有し、組織の少な
くとも50%以上が平均結晶粒径100nm以下のbc
cFeの微細結晶粒からなり、残部が非晶質合金相から
なり、前記bccFeの微細結晶粒が、合金を急冷し、
ほぼ非晶質相の単相組織とした後、前記非晶質相を結晶
化温度以上に加熱後に冷却されて析出されたものである
ことを特徴とする低鉄損Fe系軟磁性合金からなること
を特徴とする低鉄損Fe系軟磁性合金磁心。 Fe b Zrc Nbd x Znz M’u 但しM’は、Cr、Ru、Rh、Irの中から選ばれた
1種又は2種以上の元素であり、組成比を示すb、c、
d、x、z、uは、 80原子%≦b、1.5原子%≦c≦2.5原子%、3.5
原子%≦d≦5.0原子%、5原子%≦x≦12.5原子
%、0.025原子%≦z≦0.2原子%、u≦5原子%
であり、5.0原子%≦c+d≦7.5原子%、1.5/
6≦c/(c+d)≦2.5/6である。
9. A bc having a composition represented by the following formula, wherein at least 50% or more of the structure has an average crystal grain size of 100 nm or less.
consisting of fine grains of cFe, the remainder consisting of an amorphous alloy phase, the fine grains of bccFe quenching the alloy,
It is made of a low iron loss Fe-based soft magnetic alloy characterized in that the amorphous phase is a single phase structure, and then the amorphous phase is heated and cooled to a crystallization temperature or higher and then cooled and precipitated. A low iron loss Fe-based soft magnetic alloy magnetic core. Fe b Zr c Nb d B x Zn z M 'u where M' is, Cr, Ru, Rh, is one or more elements selected from among Ir, b showing the composition ratio, c,
d, x, z, and u are 80 atomic% ≦ b, 1.5 atomic% ≦ c ≦ 2.5 atomic%, 3.5
Atomic% ≦ d ≦ 5.0 atomic%, 5 atomic% ≦ x ≦ 12.5 atomic%, 0.025 atomic% ≦ z ≦ 0.2 atomic%, u ≦ 5 atomic%
And 5.0 atomic% ≦ c + d ≦ 7.5 atomic%, 1.5 /
6 ≦ c / (c + d) ≦ 2.5 / 6.
【請求項10】 請求項1ないし請求項9のいずれかに
記載の低鉄損Fe系軟磁性合金磁心において、200℃
で500時間加熱による鉄損の変化率が10%以下、飽
和磁束密度1.5T以上、周波数50Hzで1.4Tの磁
束を印加したときの鉄損が0.15W/kg以下である
ことを特徴とする低鉄損Fe系軟磁性合金磁心。
10. The low iron loss Fe-based soft magnetic alloy core according to claim 1, wherein the temperature is 200 ° C.
The rate of change of iron loss by heating for 500 hours is 10% or less, the saturation magnetic flux density is 1.5T or more, and the iron loss when applying a magnetic flux of 1.4T at a frequency of 50Hz is 0.15W / kg or less. A low iron loss Fe-based soft magnetic alloy core.
【請求項11】 請求項6ないし10に記載の低鉄損F
e系軟磁性合金磁心において、組成比を示すb、c、
d、xが83原子%≦b、5.7≦c+d≦6.5原子
%、1.5/6≦c/(c+d)/≦2.5/6、6原子
%≦x≦9.5原子%、であることを特徴とする低鉄損F
e系軟磁性合金磁心。
11. The low iron loss F according to claim 6, wherein:
In the e-based soft magnetic alloy core, b, c,
d and x are 83 atomic% ≦ b, 5.7 ≦ c + d ≦ 6.5 atomic%, 1.5 / 6 ≦ c / (c + d) /≦2.5/6, 6 atomic% ≦ x ≦ 9.5 Atomic%, low iron loss F
e-based soft magnetic alloy core.
【請求項12】 低鉄損Fe系軟磁性合金の破壊歪が1
0×10-3以上であることを特徴とする請求項1ないし
請求項11のいずれかに記載の低鉄損Fe系軟磁性合金
磁心。
12. The low iron loss Fe-based soft magnetic alloy has a fracture strain of 1
The low iron loss Fe-based soft magnetic alloy core according to claim 1, wherein the core is 0 × 10 −3 or more.
【請求項13】 前記低鉄損Fe系軟磁性の薄帯から形
成された環状体を1枚もしくは2枚以上積層してなるこ
とを特徴とする請求項1ないし請求項12のいずれかに
記載の低鉄損Fe系軟磁性合金磁心。
13. The method according to claim 1, wherein one or two or more annular bodies formed from the low iron loss Fe-based soft magnetic ribbon are laminated. Low iron loss Fe-based soft magnetic alloy core.
【請求項14】 前記低鉄損Fe系軟磁性合金の薄帯を
巻回し環状の形状にしたリングからなることを特徴とす
る請求項1ないし請求項12のいずれかに記載の低鉄損
Fe系軟磁性合金磁心。
14. The low iron loss Fe according to claim 1, comprising a ring formed by winding a ribbon of the low iron loss Fe-based soft magnetic alloy into an annular shape. Soft magnetic alloy core.
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