【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及fe-si-b类厚板急冷凝固合金薄带的制造方法。
技术介绍
1、近年来，市场针对作为电子部件使用的电感器和电抗器这样的各种无源元件和变压器用途，要求铁损低、饱和磁通密度高的材料。作为磁导率高、铁损比电磁钢板低的材料，已知有铁基非晶材料或铁基的纳米晶体材料这样的以铁(fe)、硼(b)、硅(si)为主要原料的软磁性材料。使用这样的软磁性材料通过熔体急冷凝固法制作的厚度为17μm～25μm左右的fe-si-b类急冷凝固合金薄带作为卷绕铁芯而使用于电感器或变压器等，作为现有的电磁钢板的替代物的需求逐年扩大。
2、此外，铁基非晶合金相对于作为电动机用途的层叠铁芯而利用的电磁钢板(硅钢板)，铁损约为1/10，磁导率为3倍以上而具有优异的软磁特性，因此除了上述的电感器和变压器用以外，还期待通过作为电动机用的卷绕铁芯使用而有助于电动机的小型高效率化。但是，厚度为17μm～25μm左右的铁基非晶合金，除了不能进行为了制成层叠铁芯所必需的冲裁加工以外，还因占空系数降低等原因而导致作为卷绕铁芯仅适用于一部分有限的电动机。
3、fe-si-b类的非晶合金，以往除非以104～106k/sec这样的非常快的急冷凝固速度成为厚度为17μm～25μm左右的急冷凝固合金薄带，否则无法得到非晶组织，但在非专利文献1中公开有通过添加磷(p)，使急冷凝固速度降低并得到厚度50μm左右的铁基非晶合金薄带。但是，磷添加类合金不仅由于磷的添加而导致饱和磁通密度bs的降低，而且在合金熔解时磷成分挥发，熔体急冷装置内外的污染变得显著，进而有
4、在专利文献1及专利文献2中，公开有利用将合金熔体从多个狭缝喷嘴出液至旋转的冷却辊上的多重狭缝法，制造具有能够进行冲裁加工的程度的板厚(50μm以上)的急冷合金薄带的方法。但是，专利文献1及专利文献2中，未公开用于将这样的板厚的铁类非晶合金以低成本且在稳定维持非晶合金的均质性、等品质性的同时批量生产的制造装置的规格和操作参数。
5、在专利文献3及专利文献4中公开有对2个冷却辊从多重狭缝喷嘴交替地使熔体出液，制作板厚为30μm以上的铁类非晶合金的方法。在该方法中使用的制造装置由于需要2个冷却辊，因此不仅制造成本及运转成本大幅增大，而且相对于仅具有1个冷却辊的通常的单辊熔体急冷装置而言，对铁类非晶合金的板厚及急冷状态产生较大影响的喷嘴前端与冷却辊表面的间隙的控制变得极其困难。
6、在专利文献5中公开有在制造板厚为30μm以上的铁类非晶合金的单辊熔体急冷装置中使用的冷却辊，但由于冷却水流路的结构复杂而存在制造成本变高的问题。此外，在专利文献5中记载有随着非晶箔带的板厚增加而使冷却水的流量增加的情况，但并未明确最佳的辊冷却水量。进而，关于辊径，虽然推荐根据非晶薄带的板厚而设为不同的直径，但如果根据板厚准备多个冷却辊及驱动机构，则装置的制造成本大幅增大，若考虑生产效率，则难以作为批量生产装置而进行应用。
7、在专利文献6中公开有使用多孔喷嘴来抑制在制作宽幅的急冷薄带时的金属薄带的厚度变得不均匀的金属薄带的制造方法。专利文献6的专利技术在喷嘴开口部的形状上具有特征，但由于加工困难，因此存在喷嘴加工费高涨的问题，难以在批量生产水平中进行利用。
8、在专利文献7中公开有利用单辊熔体急冷装置制作50～200μm厚的钎焊薄带的方法，但通过该方法得到的钎焊薄带是晶质的ni基合金，因此未公开厚度为50μm左右的具有非晶质组织的急冷凝固合金的制造技术。
9、在专利文献8中，公开有以减少作为宽幅的非晶合金薄带所具有的铁损的主要原因的磁滞损耗为目的，通过单辊法制造在自由面上形成波状凹凸的fe基非晶合金薄带的方法。在专利文献8中，虽然存在与熔体喷嘴的宽度方向温度分布、冷却辊表面的粗糙度有关的记载，但并未公开具有能够应用于层叠铁芯的非晶质组织的铁基急冷凝固合金的制造技术。
10、这样，作为以往的使用了狭缝喷嘴的制造厚度为30μm以上的fe-si-b类熔体急冷合金的技术，除了由磷(p)添加等来提高合金的非晶生成能力以外，还提出有使用将多列狭缝与冷却辊的旋转方向垂直地配置的多狭缝出液喷嘴的方案。但是，如果通过从多列狭缝喷出熔体等而使出液速率提高，则难以用冷却辊急冷合金熔体，难以得到非晶组织。因此，作为针对该技术问题的解决方案，以往设计了对冷却辊的冷却水路结构的研究、并列配置2台冷却辊而交替地供给熔体等的对策。这样的对策均使熔体急冷装置的构成变得复杂，因此尚未建立廉价且稳定地批量生产厚度为30μm以上的fe-si-b类熔体急冷合金的熔体急冷技术，迄今尚未取得以批量生产水平向市场提供的成绩。
11、现有技术文献
12、专利文献
13、专利文献1：日本特开平5-329587号公报
14、专利文献2：日本特开平7-113151号公报
15、专利文献3：日本专利第5114241号公报
16、专利文献4：日本专利第5270295号公报
17、专利文献5：日本特开2015-205290号公报
18、专利文献6：日本特开昭63-220950号公报
19、专利文献7：日本特开昭63-157793号公报
20、专利文献8：日本专利第6107140号公报
21、非专利文献
22、非专利文献1：具有高饱和磁通密度的新型块体金属玻璃/非晶厚板的研制(东北大学·金属玻璃综合研究中心)牧野彰宏、久保田健、常春涛
技术实现思路
1、专利技术要解决的技术问题
2、目前，应用于变压器用途等的fe-si-b类非晶材料的厚度为20μm左右，并非能够在层叠铁芯中利用的厚度水平。此外，能够实现fe-si-b类非晶材料的厚板化的现有技术会导致软磁特性的降低，或者在生产率和成本方面存在问题。因此，在电子部件市场中强烈期望能够在不依赖合金组成的情况下实现fe-si-b类非晶材料的厚板化、且廉价地批量生产由高性能的fe-si-b类非晶材料构成的合金薄带的方法。
3、于是，本专利技术的目的在于提供一种fe-si-b类厚板急冷凝固合金薄带的制造方法，其能够以低成本容易地批量生产适宜作为电动机等的层叠铁芯的fe-si-b类厚板急冷凝固合金薄带。
4、用于解决上述技术问题的方案
5、图5是在现有的fe-si-b类急冷凝固合金薄带的制造方法中使用的装置的概略构成图。如图5所示，从熔体容器51的喷嘴52供给至冷却辊54的表面的合金熔体在冷却辊54上受到急冷后从冷却辊54剥离，由此得到fe-si-b类熔体急冷合金薄带。在冷却辊54的表面进行如下一次冷却：以迅速通过合金的熔点与玻璃化转变温度之间而不发生晶化的方式对合金熔体进行急冷而得到非晶组织。由于进行了一次冷却的急冷凝固合金处于过冷却状态，因此有可能因凝固潜热而产生的自发热而再晶化。
6、因此，在以往的fe-si-b类本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种Fe-Si-B类厚板急冷凝固合金薄带的制造方法，将以铁Fe、硼B及硅Si为必需元素的Fe-Si-B类合金熔体从出液喷嘴喷出至冷却辊的表面，使所述冷却辊以表面速度为15m/sec以上50m/sec以下的方式旋转，在所述冷却辊的表面上对所述合金熔体进行急冷，由此制造合金薄带，其特征在于，
2.如权利要求1所述的Fe-Si-B类厚板急冷凝固合金薄带的制造方法，其特征在于，所述出液喷嘴的所述狭缝的长度为20mm以上且小于300mm。
3.如权利要求1所述的Fe-Si-B类厚板急冷凝固合金薄带的制造方法，其特征在于，所述冷却辊由以Cu、Mo或W中的任一种为主成分的材料构成，且形成为表面的算术平均粗糙度Ra为10nm以上且小于20μm，长度长于所述狭缝的长度50mm以上且小于400mm，从表面到冷却水的流路为止的厚度为5mm以上且小于50mm。
4.如权利要求1所述的Fe-Si-B类厚板急冷凝固合金薄带的制造方法，其特征在于，从所述狭缝喷出的所述合金熔体的出液压力为5kPa以上且小于40kPa。
5.如权利要求1所述的Fe-Si-B类厚
6.如权利要求1所述的Fe-Si-B类厚板急冷凝固合金薄带的制造方法，其特征在于，所述合金熔体的组成式以Tloo-x-y-z-nQxSiyMn表示，其中，T为从由Fe、Co及Ni构成的组中选择的至少1种元素且为必定包含Fe的过渡金属元素，Q为从由B、C构成的组中选择的必定包含B的1种以上的元素，M为从由P、Al、Ti、V、Cr、Mn、Nb、Cu、Zn、Ga、Mo、Ag、Hf、Zr、Ta、W、Pt、Au及Pb构成的组中选择的1种以上的元素，组成比率x、y及n分别满足5≤x<20原子％、2≤y<15原子％、0≤n<10原子％。
7.一种层叠铁芯，其特征在于，将通过权利要求1所述的Fe-Si-B类厚板急冷凝固合金薄带的制造方法制造的Fe-Si-B类厚板急冷凝固合金薄带加工成所期望的形状，从而制作出所述层叠铁芯。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种fe-si-b类厚板急冷凝固合金薄带的制造方法，将以铁fe、硼b及硅si为必需元素的fe-si-b类合金熔体从出液喷嘴喷出至冷却辊的表面，使所述冷却辊以表面速度为15m/sec以上50m/sec以下的方式旋转，在所述冷却辊的表面上对所述合金熔体进行急冷，由此制造合金薄带，其特征在于，
2.如权利要求1所述的fe-si-b类厚板急冷凝固合金薄带的制造方法，其特征在于，所述出液喷嘴的所述狭缝的长度为20mm以上且小于300mm。
3.如权利要求1所述的fe-si-b类厚板急冷凝固合金薄带的制造方法，其特征在于，所述冷却辊由以cu、mo或w中的任一种为主成分的材料构成，且形成为表面的算术平均粗糙度ra为10nm以上且小于20μm，长度长于所述狭缝的长度50mm以上且小于400mm，从表面到冷却水的流路为止的厚度为5mm以上且小于50mm。
4.如权利要求1所述的fe-si-b类厚板急冷凝固合金薄带的制造方法，其特征在于，从所述狭缝喷出的所述合金熔体的出液压力为5kpa以上且...
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