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Fe-BASE AMORPHOUS ALLOY HAVING HIGH SATURATION MAGNETIZATION AND EXCELLENT SOFT MAGNETIC PROPERTY commons

Patent code P03A001914
File No. E051P19
Posted date Oct 1, 2003
Application number P2000-293576
Publication number P2002-105607A
Patent number P3948898
Date of filing Sep 27, 2000
Date of publication of application Apr 10, 2002
Date of registration Apr 27, 2007
Inventor
  • (In Japanese)井上 明久
  • (In Japanese)張 偉
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人科学技術振興機構
Title Fe-BASE AMORPHOUS ALLOY HAVING HIGH SATURATION MAGNETIZATION AND EXCELLENT SOFT MAGNETIC PROPERTY commons
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an Fe-base amorphous alloy having high saturation magnetization and excellent soft magnetic properties and combining high glass forming capacity with excellent workability.
SOLUTION: This Fe-base amorphous alloy is characterized by that it is represented by the compositional formula: Fe100-x-y-zCoxREyBz (wherein, x, y and z expressing composition ratio are atomic percentages and satisfy, by atom, 0%<x≤30%, 2.0%≤y≤7.0% and 16%≤z≤35%, respectively), and moreover, the temperature interval ΔTx in supercooled liquid region represented by the equation: ΔTx=Tx-Tg (wherein, Tx means initial crystallization temperature; and Tg means glass transition temperature) is ≥45°C. A thin strip having ≤200 μm thickness and ≥95% volume ratio of amorphous phase can be obtained by liquisol quenching using rolls. Further, a bar or strip, having ≤1 mm diameter or thickness and ≥90% volume ratio of amorphous phase, can be obtained by gravity die casting. The Fe-base amorphous alloy has the following magnetic properties: ≥1.20 T saturation magnetization (Bs); ≤15 A/m coercive force (Hc); ≤30×10-6 magnetostriction constant (λs); ≥8,000 magnetic permeability (μe) at 1 kHz.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


Fe基非晶質合金(例えば、Fe-Si-B合金)は、高飽和磁化、低保磁力、低磁歪、高透磁率、低鉄損等の軟磁気特性を有し、省エネルギー型パワートランス磁芯材料に有用であり、磁気ヘッド材料として使用されている。しかし、これらの非晶質合金のガラス形成能が低いので、液体急冷法により厚さ50μm以下の薄帯状、粉末状、細線状等の非晶質合金しか得られていない。そして、高い熱的安定性を示しておらず、最終製品形状へ加工することも困難なことから、工業的に見て、その用途がかなり限定されていた。



ガラス遷移を示し、広い過冷却液体域および大きな換算ガラス化温度を有する非晶質合金では、結晶化に対する高い安定性を示して、大きなガラス形成能を有することが知られている。液体急冷法により厚肉リボンおよびバルク状非晶質材を作製することが可能である。一方、非晶質合金を加熱すると、特定の合金系では結晶化する前に、過冷却液体状態に遷移し、急激な粘性低下を示すことが知られている。このような過冷却液体状態では、合金の粘性が低下しているために閉塞鍛造等の方法により任意形状の非晶質合金形成体を作製することが可能である。したがって、広い過冷却液体域および大きな換算ガラス化温度(Tg/Tm)を有する非晶質合金では、大きな非晶質形成能および優れた加工性を備えていると言える。



最近、広い過冷却液体域を示し、大きなガラス形成能を有する良好な軟磁気特性を示すFe基およびCo基非晶質合金が報告された。例えば、Fe-(Al,Ga)-(P,C,B,Si)( Mater. Trans., JIM, 36(1995), 1180-1182参照)、Fe-(Co,Ni)-(Zr,Hf,Nb)-B(Mater.Trans., JIM, 38(1997), 359-362参照、特開2000-204452号公報)及び Co-Fe-(Zr,Ta,Nb)-B( Mater. Trans., JIM, 39(1998),762-768参照、特開2000-204452号公報)である。しかし、これらの合金では、大量な非磁性元素が添加されるため、飽和磁化が1.2T以下の値を示している。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、大きな非晶質形成能、優れた加工性、高い飽和磁化および良好な軟磁気特性を有するFe基非晶質合金に関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
Feを主成分とし、希土類元素REのうちから選択される1種または2種以上の元素とCo元素とBを含み、組成式がFe100-x-y-zCoxREyBz(ただし、組成比示すxyzは原子%で、0原子%<x30原子%、2.0原子%≦y7.0原子%、16原子%≦z35原子%である)で表され、△Tx=Tx-Tg(ただし、Txは、結晶化開始温度、Tgは、ガラス遷移温度を示す。)の式で表わされる過冷却液体域の温度間隔△Txが45℃以上であり、Tg/Tm(ただし、Tmは、合金の融解温度を示す。)の式で表わされる換算ガラス化温度が0.56以上であることを特徴とするFe基非晶質合金。

【請求項2】
 
遷移金属のV,Ti,Cr,Nb,Mo,W,Ta,Hf,Zrのうちから選択される1種または2種以上の元素を2原子%以下含むことを特徴とする請求項1に記載の非晶質合金。

【請求項3】
 
飽和磁化(Bs)=1.20T以上、保磁力(Hc)=15A/m以下、磁歪定数(λs)が30×10-6以下、1kHzでの透磁率(μe)が8000 以上の磁気特性を有する請求項1または2に記載の非晶質合金。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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16762_01SUM.gif
State of application right Registered
Reference ( R and D project ) ERATO INOUE Superliquid Class AREA
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