发明名称 软磁性优异之Fe基非晶质合金薄带、使用该薄带制成之铁心及用以制造急冷凝固薄带之母合金AN IRON-BASE AMORPHOUS THIN STRIP HAVING EXCELLENT SOFT-MAGNETIC PROPERTY, IRON-CORE USING THUS PRODUCED STRIP, AND A MOTHER ALLOY FOR PRODUCING A RAPIDLY QUENCHED THIN STRIP FOR THESE USES
摘要 本发明系提供一种软磁性优异之Fe基非晶质合金薄带、使用该薄带制成之铁心及使用于前述薄带及前述铁心之急冷凝固后薄带铸造用母合金,且系透过具有槽状之开口部之喷射熔液之喷嘴喷出熔融金属至移动之冷却基板上,使其急冷凝固而得到之金属薄带,又,系于含有0.2原子%以上、12原子%以下之P之非晶质母相之至少单侧之薄带表面具有厚度5nm以上、20nm以下之极薄氧化层之Fe基非晶质合金薄带。
申请公布号 TWI230201 申请公布日期 2005.04.01
申请号 TW092107644 申请日期 2003.04.03
申请人 新制铁股份有限公司 发明人 本广明;佐藤有一
分类号 C22C38/00 主分类号 C22C38/00
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路3段248号7楼;陈文郎 台北市松山区南京东路3段248号7楼
主权项 1.一种Fe基非晶质合金薄带,系透过具有槽状之开口部之喷射熔液喷嘴喷出熔融金属至移动之冷却基板上,使其急冷凝固而得到之金属薄片,又,系于含有0.2原子%以上、12原子%以下之P之非晶质母相之至少一侧之薄带表面,具有厚度5nm以上、20nm以下之极薄氧化层者。2.如申请专利范围第1项之Fe基非晶质合金薄带,系于前述极薄氧化层与前述非晶质母相之间具有含有P及S之至少1种之偏析层者。3.如申请专利范围第1项之Fe基非晶质合金薄带,其中前述极薄氧化层系具有2层构造。4.如申请专利范围第1-3项中任一项之Fe基非晶质合金薄带,其中至少于前述薄带表面之不接触前述冷却基板之侧具有极薄氧化层。5.如申请专利范围第2项之Fe基非晶质合金薄带,其中前述偏析层之厚度系0.2nm以上。6.如申请专利范围第3之Fe基非晶质合金薄带,其中前述具有2层构造之极薄氧化层之2层皆为非晶质氧化物层。7.如申请专利范围第3项之Fe基非晶质合金薄带,其中前述具有2层构造之极薄氧化层中,位于薄带最表面之第1氧化层系结晶质氧化物与非晶质氧化物之混合层,而位于该第1氧化层与非晶质母相之间之第2氧化层则为非晶质氧化物层。8.如申请专利范围第3项之Fe基非晶质合金薄带,其中前述具有2层构造之极薄氧化层中,位于薄带最表面之第1氧化层系结晶质氧化物层,而位于该第1氧化层与非晶质母相之间之第2氧化层则为非晶质氧化物层。9.如申请专利范围第1项之Fe基非晶质合金薄带,其中前述极薄氧化层系由Fe系、Si系、B系、或该等元素之复合体构成者。10.如申请专利范围第7项之Fe基非晶质合金薄带,其中构成前述极薄氧化层之结晶质氧化物系具有尖晶石构造之Fe系氧化物。11.如申请专利范围第7项之Fe基非晶质合金薄带,其中前述具有2层构造之极薄氧化层之整体厚度系5nm以上、20nm以下,且前述第1氧化层之厚度系3nm以上、15nm以下,而前述第2氧化层之厚度则为2nm以上、10nm以下。12.如申请专利范围第7项之Fe基非晶质合金薄带,其中P、As、Sb、Bi、S、Se、Te之至少1种以上之元素系偏析至前述第2氧化层中。13.如申请专利范围第1项之Fe基非晶质合金薄带,其中前述薄带之带厚系10m以上、100m以下。14.一种于交流电中软磁性优异之Fe基非晶质合金薄带,系由Fe、Co、Si、B、C、P之主要元素及不可避免之不纯物构成之非晶质合金薄带,又,其组成以原子%表示为Fe1-xCox:78%以上、86%以下(0.05≦X≦0.4),Si:2%以上、小于4%,B:超过5%、16%以下,C:0.02%以上、4%以下,及P:0.2%以上、12%以下。15.如申请专利范围第14项之于交流电中软磁性优异之Fe基非晶质合金薄带,其中Fe1-xCox之组成以原子%表示为Fe1-xCox:超过80%、82%以下(0.05≦X≦0.4)。16.如申请专利范围第14或15项之于交流电中软磁性优异之Fe基非晶质合金薄带,系具有退火后之B80为1.37 T以上,且该B80之标准偏差小于0.1之软磁性,并且具有以可确保该软磁性之于退火中之退火温度之最大値为TA max,且最小値为TA min时,TA=TA max-TA min至少为80℃之退火温度特性。17.一种于交流电中软磁性优异之Fe基非晶质合金薄带,系由Fe、Ni、Si、B、C、P之主要元素及不可避免之不纯物构成之非晶质合金薄带,又,其组成以原子%表示为Fe1-YNiY:78%以上、86%以下(0.05≦Y≦0.2),Si:2%以上、小于4%,B:超过5%、16%以下,C:0.02%以上、4%以下,及P:0.2%以上、12%以下。18.如申请专利范围第17项之Fe基非晶质合金薄带,其中Fe1-YNiY之组成以原子%表示为Fe1-YNiY:超过80%、82%以下(0.05≦Y≦0.2)。19.如申请专利范围第17或18项之于交流电中软磁性优异之Fe基非晶质合金薄带,系具有退火后之B80为1.35 T以上,且该B80之标准偏差小于0.1之软磁性,并且具有以可确保该软磁性之于退火中之退火温度之最大値为TA max,且最小値为TA min时,TA=TA max-TA min至少为80℃之退火温度特性,且更具有于退火后之薄带弯曲180之试验中,令薄带之带厚为t,业已破坏时之弯曲直径为Df时,薄带破坏变形f=t/(Df-t)为0.015以上之优异耐脆化特性。20.如申请专利范围第1项之Fe基非晶质合金薄带,系透过具有槽状开口部之喷射熔液喷嘴喷出熔融合金至移动之冷却基板上,使其急冷凝固而得到的,且系以Fe、Si、B、C、P之主要元素及不可避免之不纯物构成之Fe基非晶质合金薄带,又,其组成以原子%表示为Fe:78%以上、86%以下,Si:2%以上、小于4%,B:2%以上、15%以下,C:0.02%以上、4%以下,P:1%以上、14%以下,及B+P:12%以上、20%以下,并且以薄带宽方向之各部位中之退火后之铁耗损之最大値为Wmax、且最小値为Wmin时,(Wmax-Wmin)/Wmin系0.4以下。21.如申请专利范围第1项之Fe基非晶质合金薄带,系透过具有槽状开口部之喷射熔液喷嘴喷出熔融合金至移动之冷却基板上,使其急冷凝固而得到的,且系由Fe、Si、B、C、P之主要元素及不可避免之不纯物构成之Fe基非晶质合金薄带,又,组成系以原子%,且为Fe:78%以上、86%以下,Si:2%以上、小于4%,B:2%以上、15%以下,C:0.02%以上、4%以下,P:1%以上、14%以下,及B+P:12%以上、20%以下,且更具有于薄带接触冷却基板之面上不可避免地形成之长度500m以上或宽度50m以上之粗大气泡且其个数为10个/cm2以下之领域为面积率80%以上之良好薄带形状性。22.如申请专利范围第1项之Fe基非晶质合金薄带,系透过具有槽状开口部之喷射熔液喷嘴喷出熔融合金至移动之冷却基板上,使其急冷凝固而得到的,且系由Fe、Si、B、C、P之主要元素及不可避免之不纯物构成之Fe基非晶质合金薄带,又,组成系以原子%表示为Fe:78%以上、86%以下,Si:2%以上、小于4%,B:2%以上、15%以下,C:0.02%以上、4%以下,P:1%以上、14%以下,及B+P:12%以上、20%以下,且更具有于令薄带宽方向之任何位置上之带厚最大値为tmax,且最小値为tmin时,t=tmax-tmin于5m以下之良好薄带形状性。23.如申请专利范围第22项之Fe基非晶质合金薄带,其中前述t系3m以下。24.一种于交流电中软磁性优异之Fe基非晶质合金薄带,系由Fe、B、C、P之主要元素及不可避免之不纯物构成之非晶质合金薄带,又,组成系以原子%表示为Fe:78%以上、86%以下,B:超过5%、16%以下,C:0.02%以上、8%以下,及P:0.2%以上、12%以下。25.一种于交流电中软磁性优异之Fe基非晶质合金薄带,系由Fe、Si、B、C、P之主要元素及不可避免之不纯物构成之非晶质合金薄带,又,组成系以原子%表示为Fe:78%以上、86%以下,Si:0.02%以上、小于2%,B:超过5%、16%以下,C:0.02%以上、8%以下,及P:0.2%以上、12%以下。26.如申请专利范围第14、17、24及25项中任一项之于交流电中软磁性优异之Fe基非晶质合金薄带,其中P之组成系以原子%表示为P:1%以上、12%以下。27.一种于交流电中软磁性优异之Fe基非晶质合金薄带,系以记号M表示As、Bi、S、Se、Te之1种或2种以上,且系由Fe、Si、B、C、M之主要元素及不可避免之不纯物构成之非晶质合金薄带,组成系以原子%表示为Fe:78%以上、86%以下,Si:2%以上、小于4%,B:超过5%、16%以下,C:0.02%以上、4%以下,及M:0.2%以上、12%以下。28.一种于交流电中软磁性优异之Fe基非晶质合金薄带,系以记号M表示As、Bj、S、Se、Te之1种或2种以上,且系由Fe、Si、B、C、P+M之主要元素及不可避免之不纯物构成之非晶质合金薄带,组成系以原子%表示为Fe:78%以上、86%以下,Si:2%以上、小于4%,B:超过5%、16%以下,C:0.02%以上、4%以下,及P+M:0.2%以上、12%以下。29.如申请专利范围第27项之于交流电中软磁性优异之Fe基非晶质合金薄带,其中M之组成系以原子%表示为M:1%以上、12%以下。30.如申请专利范围第28项之于交流电中软磁性优异之Fe基非晶质合金薄带,其中P+M之组成系以原子%表示为P+M:1%以上、12%以下。31.如申请专利范围第24、25、27-30项中任一项之于交流电中软磁性优异之Fe基非晶质合金薄带,系具有退火后之B80为1.35T以上,且该B80之标准偏差小于0.1之软磁性,并且以可确保该软磁性之于退火中之退火温度之最高温度为TA max,且最低温度为TA min时之退火温度温差TA=TA max-TA min系至少为80℃。32.如申请专利范围第14、17、24、25、27-30项中任一项之于交流电中软磁性优异之Fe基非晶质合金薄带,系具有退火后之铁耗损为0.12 W/kg以下之铁耗损特性,且具有以可确保该铁耗损特性之退火中之退火温度之最大値为TB max、最小値为TB min时,TB=TBmax-TB min至少为60℃之退火温度特性。33.如申请专利范围第20-23项中任一项之Fe基非晶质合金薄带,系具有退火后之铁耗损为0.12W/kg以下之铁耗损特性。34.如申请专利范围第14、15、24、25、27-30项中任一项之于交流电中软磁性优异之Fe基非晶质合金薄带,系具有于退火后之薄带之弯曲180试验中,令薄带之带厚为t,且破坏后之弯曲直径为Df时,薄带破坏变形f=t/(Df-t)为0.01以上之优异耐脆化特性。35.如申请专利范围第14、17、24、25、27及28项中任一项之于交流电中软磁性优异之Fe基非晶质合金薄带,其中B之组成系以原子%表示为B:超过5%、小于14%。36.如申请专利范围第24、25、27及28项中任一项之于交流电中软磁性优异之Fe基非晶质合金薄带,其中Fe之组成系以原子%表示为Fe:超过80%、82%以下。37.一种Fe基非晶质合金薄带,系以由Fe、B、C及P、As、Bi、S、Se、Te之1种或2种以上构成之主要元素,及包含有与O、N或与C结合之析出物形成元素之不纯物元素构成,并且该析出物形成元素之含量以质量%表示为于合计2.5%以下之范围。38.一种Fe基非晶质合金薄带,系以由Fe、Si、B、C及P、As、Bi、S、Se、Te之1种或2种以上构成之主要元素,及包含有与O、N或与C结合之析出物形成元素之不纯物元素构成,并且该析出物形成元素之含量系以质量%表示为于合计2.5%以下之范围。39.如申请专利范围第37或38项之Fe基非晶质合金薄带,其中前述析出物形成元素系包含Al与Ti之一者或双方,其含量系以质量%表示为Al:0.01%以上、1%以下,及Ti:0.01%以上、1.5%以下。40.如申请专利范围第37项之Fe基非晶质合金薄带,其中前述主要元素之组成系以原子%表示为Fe:78%以上、86%以下,B:超过5%、16%以下,C:0.02%以上、8%以下,及P、As、Bi、S、Se、Te之1种或2种以上:合计0.2%以上、12%以下。41.如申请专利范围第38项之Fe基非晶质合金薄带,其中前述主要元素之组成,系以原子%表示为Fe:78%以上、86%以下,Si:0.02%以上、小于4%,B:超过5%、16%以下,C:0.02%以上、8%以下,及P、As、Bi、S、Se、Te之1种或2种以上:合计0.2%以上、12%以下。42.如申请专利范围第37或38项之Fe基非晶质合金薄带,其中Al之含量系以质量%表示为0.01%以上、0.2%以下者。43.如申请专利范围第37或38项之Fe基非晶质合金薄带,其中Ti之含量系以质量%表示为0.01%以上、0.4%以下者。44.如申请专利范围第37或38项之Fe基非晶质合金薄带,其中P、As、Bi、Se、Te之1种或2种以上之含量系以原子%表示为1%以上、0.4%以下者。45.一种于交流电中软磁性优异之卷铁心,系将如申请专利范围第14、17、24、25、27、28、37及38项中任一项之Fe基非晶质合金薄带环形地卷绕,并进行退火者。46.一种于交流电中软磁性优异之积铁心,系将如申请专利范围第14、17、24、25、27、28、37及38项中任一项之Fe基非晶质合金薄带击打成预定形状,且积层,并进行退火者。47.一种用以制造急冷凝固薄带之铁系母合金,其中合金元素系以原子%表示为Fe:77%以上、86%以下,Si:1.5%以上、4.5%以下,B:5%以上、19%以下,C:0.02%以上、4%以下,及P:0.2%以上、16%以下,又,剩余部份系不可避免之不纯物。48.一种用以制造急冷凝固薄带之铁系母合金,其中合金元素系以原子%表示为Fe:78%以上、86%以下,Si:2%以上、4%以下,B:2%以上、15%以下,C:0.02%以上、4%以下,P:1%以上、14%以下,及B+P:12%以上、20%以下,又,剩余部份系不可避免之不纯物。49.一种用以制造急冷凝固薄带之铁系母合金,其中合金元素系以原子%表示为Fe:78%以下、86%以下,B:超过5%、16%以下,C:0.02%以上、8%以下,及P:0.2%以上、12%以下,又,剩余部份为不可避免之不纯部。50.一种用以制造急冷凝固薄带之铁系母合金,其中合金元素系以原子%表示为Fe:78%以上、86%以下,Si:0.02%以上、小于2%,B:超过5%、16%以下,C:0.02%以上、8%以下,及P:0.2%以上、12%以下,又,剩余部份为不可避免之不纯物。51.一种用以制造急冷凝固薄带之铁系母合金,其中合金元素系以原子%表示为Fe1-xCox:78%以上、86%以下(0.05≦X≦0.4),Si:2%以上、小于4%,B:超过5%、16%以下,C:0.02%以上、4%以下,及P:0.2%以上、12%以下,又,剩余部份为不可避免之不纯物。52.一种用以制造急冷凝固薄带之铁系母合金,其中合金元素系以原子%表示为Fe1-YNiY:78%以上、86%以下(0.05≦Y≦0.2),Si:2%以上、小于4%,B:超过5%、16%以下,C:0.02%以上、4%以下,及P:0.2%以上、12%以下,又,剩余部份为不可避免之不纯物。53.一种用以制造急冷凝固薄带之铁系母合金,其中合金元素系以原子%表示为Fe:78%以上、86%以下,Si:2%以上、小于4%,B:超过5%、16%以下,C:0.02%以上、4%以下,及M:0.2%以上、12%以下,然而M为As、Bi、S、Se、Te之1种或2种以上,又,剩余部份为不可避免之不纯物。54.如申请专利范围第47-53项中任一项之用以制造急冷凝固薄带之铁系母合金,系包含有Al与Ti之一者或双方,且其含量系以质量%表示为Al:0.01%以上、1%以下,及Ti:0.01%以上、1.5%以下。图式简单说明:第1图系显示比较例之GDS分布之图。第2图系显示本发明例之GDS分布之图。
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