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公開番号2025150682
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-09
出願番号2024051697
出願日2024-03-27
発明の名称軟磁性合金
出願人大同特殊鋼株式会社
代理人弁理士法人上野特許事務所
主分類C22C 38/00 20060101AFI20251002BHJP(冶金;鉄または非鉄合金;合金の処理または非鉄金属の処理)
要約【課題】Fe-Si-B-Nb-Cu系合金において、高飽和磁束密度と高電気抵抗を両立することができる軟磁性合金を提供する。
【解決手段】Cr,Mn,Ni,Coより選択される少なくとも1種の元素をMとして、原子%で、0.9%<M≦10%、7.0%≦Si≦20%、5.0%≦B≦10%、2.5%≦Nb≦5.0%、0.5%≦Cu≦2.0%を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物よりなり、Co,Ni,Cr,Mnの含有量をそれぞれ、原子%で、[Co],[Ni],[Cr],[Mn]として、-3.0%<(2[Co]+1[Ni])-(1[Cr]+2[Mn])<3.0%である、軟磁性合金とする。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
Ｃｒ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｏより選択される少なくとも１種の元素をＭとして、
原子％で、
０．９％＜Ｍ≦１０％、
７．０％≦Ｓｉ≦２０％、
５．０％≦Ｂ≦１０％、
２．５％≦Ｎｂ≦５．０％、
０．５％≦Ｃｕ≦２．０％
を含有し、
残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなり、
Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｎの含有量をそれぞれ、原子％で、［Ｃｏ］，［Ｎｉ］，［Ｃｒ］，［Ｍｎ］として、
－３．０％＜（２［Ｃｏ］＋１［Ｎｉ］）－（１［Ｃｒ］＋２［Ｍｎ］）＜３．０％
である、軟磁性合金。
続きを表示（約 310 文字）【請求項２】
さらに、原子％で、
０％＜Ｐ≦２．０％、
０％＜Ｓ≦０．１５％
の少なくとも一方を含有する、請求項１に記載の軟磁性合金。
【請求項３】
非晶質合金薄帯の形態をとる、請求項１または請求項２に記載の軟磁性合金。
【請求項４】
５７０℃で３０分間の熱処理を経て、平均粒径３０ｎｍ以下のナノ結晶を形成する、請求項３に記載の軟磁性合金。
【請求項５】
ナノ結晶を含んだ合金薄帯の形態をとる、請求項１または請求項２に記載の軟磁性合金。
【請求項６】
前記ナノ結晶の平均粒径は、３０ｎｍ以下である、請求項５に記載の軟磁性合金。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、軟磁性合金に関し、さらに詳しくは、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ－Ｎｂ－Ｃｕ系合金よりなる軟磁性合金に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
高周波トランスやチョークコイルに用いられる軟磁性合金の一種として、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ－Ｎｂ－Ｃｕ系合金が公知である。Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ－Ｎｂ－Ｃｕ系合金は、下記の特許文献１～３等に開示されている。Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ－Ｎｂ－Ｃｕ系合金をアモルファスとして得ておき、加熱を経ることで、ナノ結晶を含む組織を得ることができる。ナノ結晶の生成により、良好な軟磁気特性が得られるようになる。さらに、ＣｕおよびＮｂ、またＶ，Ｔｉ，Ｗ，Ｈｆ，Ｔａ等の元素は、当該合金において、得られるナノ結晶を微細化できることが知られている。また、Ｓｉを添加することで、透磁率が高められる。このように、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ－Ｎｂ－Ｃｕ系合金において所望の特性が得られるように、成分の調整が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－１４８００４号公報
特開２０１６－２１１０６７号公報
特開２００９－２６３７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ－Ｎｂ－Ｃｕ系合金においては、飽和磁束密度が高いこと、良好な軟磁気特性を有することなど、高い磁気特性を有することに加えて、高周波での渦電流損失を低減する等の観点から、高い電気抵抗を有することも、重要な特性となる。特に、高周波トランスやチョークコイルに用いられる場合に、サイズ低減の観点から、高い飽和磁束密度と、高い電気抵抗を両立することが望まれる。Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ－Ｎｂ－Ｃｕ系合金を高電気抵抗化するには、Ｃｒ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｏ等の高抵抗元素を添加することが考えられる。それらの元素の含有量を増やすほど、電気抵抗を向上させることができる。しかし、それらの元素を多量に添加すると、合金の磁気特性が低下しやすくなる。特に、Ｆｅの含有量が少なくなることで、飽和磁束密度の低下を招きやすい。このように、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ－Ｎｂ－Ｃｕ系合金において、高飽和磁束密度と高電気抵抗を両立することは、困難である。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ－Ｎｂ－Ｃｕ系合金において、高飽和磁束密度と高電気抵抗を両立することができる軟磁性合金を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の軟磁性合金は、以下の構成を有する。
【０００７】
［１］本発明の軟磁性合金は、Ｃｒ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｏより選択される少なくとも１種の元素をＭとして、原子％で、０．９％＜Ｍ≦１０％、７．０％≦Ｓｉ≦２０％、５．０％≦Ｂ≦１０％、２．５％≦Ｎｂ≦５．０％、０．５％≦Ｃｕ≦２．０％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなり、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｎの含有量をそれぞれ、原子％で、［Ｃｏ］，［Ｎｉ］，［Ｃｒ］，［Ｍｎ］として、－３．０％＜（２［Ｃｏ］＋１［Ｎｉ］）－（１［Ｃｒ］＋２［Ｍｎ］）＜３．０％である。
【０００８】
［２］上記［１］の態様において、前記軟磁性合金はさらに、原子％で、０％＜Ｐ≦２．０％、０％＜Ｓ≦０．１５％の少なくとも一方を含有してもよい。
【０００９】
［３］上記［１］または［２］の態様において、前記軟磁性合金は、非晶質合金薄帯の形態をとるとよい。
【００１０】
［４］上記［３］の態様において、前記軟磁性合金は、５７０℃で３０分間の熱処理を経て、平均粒径３０ｎｍ以下のナノ結晶を形成するとよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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