一种制造软磁性合金薄带的方法，该软磁性合金薄带具有由Ｆｅ１００－ｘ－ｙ－ｚＡｘＢｙＸｚ（Ａ为Ｃｕ和／或Ａｕ，Ｘ为选自Ｓｉ、Ｓ、Ｃ、Ｐ、Ａｌ、Ｇｅ、Ｇａ和Ｂｅ中的至少一种元素，ｘ、ｙ和ｚ分别为以原子％计满足０＜ｘ≤５、１０≤ｙ≤２２、１≤ｚ≤１０和ｘ＋ｙ＋ｚ≤２５的条件的数）表示的组成，具有平均粒径为６０ｎｍ以下的微细晶粒以５０％以上的体积分率分散的母相，表面形成的氧化被膜的一部分是Ｂ浓度比上述母相的平均Ｂ浓度低的层，该方法中，（１）通过将具有上述组成的合金的熔液喷出到旋转的冷却辊上而急冷，形成具有在非晶相中平均粒径３０ｎｍ以下的微细结晶核以大于０％且小于３０％的体积分率分散的母相的初始微结晶合金薄带，接着（２）对上述初始微结晶合金薄带在具有６～１８％的氧浓度的气氛中实施热处理。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及不仅具有高饱和磁通密度和低磁芯损耗且具有优异的绝缘性、耐腐蚀性和韧性的软磁性合金薄带及其制造方法、以及具有软磁性合金薄带的磁性部件。
技术介绍
各种的变压器、电抗器、扼流圈、噪音降低部件、激光器电源、加速器用脉冲功率磁性部件、马达、发电机等中使用的软磁性材料，有硅钢、铁氧体、非晶合金、狗基纳米结晶合金等。硅钢价格低且磁通密度高，但在高频的用途中磁芯损耗大，并且难以如非晶薄带那样薄地形成。铁氧体的饱和磁通密度低，因此在工作磁通密度大的高功率用途中容易磁饱和。 Co基非晶合金价格高，而且对于实用的组成，饱和磁通密度低，为IT以下，因此如果用于高功率的用途，部件变大，而且具有热不稳定性，因此由于经时变化，磁芯损耗增加。作为以低价的狗为主成分的非晶合金，日本特开平5-140703号公开了具有由 (FeaSibBcCd) 100_xSnx(其中，以原子 ％计 a = 0. 80 0. 86、b = 0. 01 0. 12、c = 0. 06 0. 16、d = 0. 001 0. 04、a+b+c+d = 1和χ = 0. 05 1. 0)表示的组成且具有优异的软磁特性(大的磁通密度、低的顽磁力和良好的方形性)的变压器磁芯用的基非晶合金。但是，就该基非晶合金而言，由原子间距离、配位数和浓度确定的饱和磁通密度的理论上限低达1. 65Τ，具有大的磁致伸缩，特性因应力而劣化，对于音频带而S/N比差。为了增加 Fe基非晶合金的饱和磁通密度，也提出了用Co、Ni等将！^的一部分加以置换，但按高成本比较效果小。日本特开平1-156451号公开了软磁性狗基纳米结晶合金，其具有由(Fei_aCoa) 100_x_y_z_aCuxSiyBzM' a (其中，M'为选自 Nb、W、Ta、Zr、Hf、Ti 和 Mo 中的至少一种元素，a、 χ、y、ζ和α分别为以原子％计满足0彡a彡0. 3,0. 1彡χ彡3、3彡y彡6、4彡ζ彡17、 10 < y+z < 20和0. 1 < α < 5的条件的数。)表示的组成，组织的50%以上含有平均粒径1000埃以下的晶粒。但是，该狗基纳米结晶合金是在制作了非晶合金后通过热处理进行微细结晶化的产物，因此只具有1. 5Τ左右的饱和磁通密度。作为狗基纳米结晶合金薄带的制造方法，日本特开2001-252749号公开了如下方法将包含10原子％以下的B的狗基合金的熔液浇注到冷却辊上，将得到的非晶带在 100 300°C的温度范围从冷却辊剥离，接下来在结晶化温度以上(例如550°C )进行热处理。但是，日本特开2001-252749号没有记载热处理气氛。由于在惰性气体气氛中进行急冷和剥离，因此认为热处理也在惰性气体气氛中进行是妥当的。此外，日本专利第3639689号公开了如下方法，其为将具有由 (FeaSibBcCd) 100_XPX(其中，a、b、c和d为分别以原子％计满足70彡a彡86、1彡b彡19、 7彡c彡20,0. 02彡d彡4和a+b+c+d = 100的条件的数，χ为以重量％计满足 0. 003 ^ χ ^ 0. 1的条件的数。)表示的组成的合金的熔液，通过缝式喷嘴喷出到在移动中的冷却基板上，使其急冷凝固，制造板厚30 μ m以下的非晶薄带后，通过进行退火，制造狗基纳米结晶合金薄带的方法，该方法使从合金的熔点到150 320°C的温度范围的平均冷却速度至少为103°C /秒，在成为150°C 320°C的温度时将薄带从冷却基板剥离。退火条件为360°C、1小时。日本专利第3639689号也没有记载退火气氛。由于在惰性气体气氛中进行急冷，因此考虑退火也在惰性气体气氛中进行是妥当的。日本特开2006-40906号公开了如下方法通过将！^基合金的熔液急冷凝固，制作具有平均粒径为50nm以下的a-i^e结晶相在非晶相中析出的混相组织且能够180°的弯曲的薄带，通过在比α -Fe结晶相的结晶化温度高的温度下对上述薄带进行热处理，从而制造软磁性合金薄带。但是，该软磁性合金薄带的饱和磁通密度为1.6Τ左右，不能满足需要。日本特开2008-231533号公开了软磁性狗基合金薄带，其具有由Fe1(1(1_x_yAxXy(其中，A为Cu和/或Au，X为选自B、Si、S、C、P、Al、Ge、Ga和Be中的至少一种元素，χ和y分别为以原子％计满足0 < χ < 5和10 < y < M的条件的数。)表示的组成，在距薄带的表面超过120nm的深度，具有平均粒径为60nm以下的体心立方结构的晶粒在非晶中以30% 以上的体积分率分散的母相组织，并且在距薄带的表面为120nm以内的深度具有非晶层。 关于该软磁性狗基合金薄带，通过将狗基合金的熔液急冷，制作平均粒径30nm以下的微细晶粒在非晶中以小于30%的体积分率析出的!^e基合金薄带，对该!^e基合金薄带实施在 300°C以上的温度范围的平均升温速度为100°C /分钟以上的热处理而制造。该软磁性狗基合金薄带具有1. 7T以上的高饱和磁通密度和低顽磁力。日本特开2008-231533号记载了热处理能够在大气中、真空中、Ar、氮、氦等惰性气体中进行，但特别优选在惰性气体中进行。但是，没有大气中热处理的实施例。如果对平均粒径30nm以下的微细晶粒在非晶中以小于30 %的体积分率析出的！^基合金薄带在大气中进行热处理，则在表面形成的氧化被膜过厚，绝缘性变高，会有所谓首要的饱和磁通密度倾向于降低的问题。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于，提供不仅具有高饱和磁通密度和低磁芯损耗且具有优异的绝缘性、耐腐蚀性和韧性的软磁性合金薄带、及其制造方法以及使用了其的磁性部件。用于解决问题的手段鉴于上述目的深入研究的结果，本专利技术人等发现为了制造不仅具有高饱和磁通密度和低磁芯损耗而且具有优异的绝缘性、耐腐蚀性和韧性的狗基合金的软磁性薄带，对具有微细结晶核的初始微结晶合金薄带进行热处理时的气氛中的氧浓度进行控制是重要的， 想到了本专利技术。S卩，本专利技术的第一软磁性合金薄带，其特征在于，具有由i^1(l(l_x_y_zAxByXz(其中，A为 Cu和/或Au，X为选自Si、S、C、P、Al、Ge、( 和Be中的至少一种元素，x、y和ζ分别为以原子％计满足0 < χ彡5、10彡y彡22、1彡ζ彡10和x+y+z彡25的条件的数。)表示的组成，具有平均粒径为60nm以下的微细晶粒在非晶相中以50%以上的体积分率分散的母相，在距表面的深度为30 130nm的范围具有B浓度比上述母相高的非晶层。在第一软磁性合金薄带中，上述高B浓度非晶层中的B量优选比上述母相中的B 量多0. 5原子％以上。第一软磁性合金薄带优选在从表面到深度为50nm的位置之间具有 Cu浓度比表面低的层。上述低Cu浓度层中的Cu量优选为小于上述母相中的Cu量的50 %。本专利技术的第二软磁性合金薄带，其特征在于，具有由i^1(l(l_x_y_zAxByXz (其中，A为Cu 和/或Au，X为选自Si、S、C、P、Al、Ge、Ga和Be中的至少一种元素，x、y和ζ分别为以原子％计满足0 < χ彡5、10彡y彡22、1彡ζ彡10和x+y+z彡25的条件的数。)表示本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种软磁性合金薄带，其特征在于，具有由Ｆｅ１００－ｘ－ｙ－ｚＡｘＢｙＸｚ所示的组成，具有在非晶相中平均粒径为６０ｎｍ以下的微细晶粒以５０％以上的体积分率分散的母相，在距表面的深度为３０～１３０ｎｍ的范围具有Ｂ浓度比所述母相高的非晶层，所述Ｆｅ１００－ｘ－ｙ－ｚＡｘＢｙＸｚ中，Ａ为Ｃｕ和／或Ａｕ，Ｘ为选自Ｓｉ、Ｓ、Ｃ、Ｐ、Ａｌ、Ｇｅ、Ｇａ和Ｂｅ中的至少一种元素，ｘ、ｙ和ｚ分别为以原子％计满足０＜ｘ≤５、１０≤ｙ≤２２、１≤ｚ≤１０和ｘ＋ｙ＋ｚ≤２５的条件的数。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：太田元基，
申请(专利权)人：日立金属株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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