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公開番号2025154450
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024057454
出願日2024-03-29
発明の名称鉄基アモルファス合金、その粉粒体、及びその圧粉材
出願人新東工業株式会社
代理人弁理士法人 HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
主分類C22C 45/02 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】鉄基アモルファス合金において、高い飽和磁化Msと、低い保磁力Hcとを両立すること。
【解決手段】鉄基アモルファス合金は、組成式Fe_aSi_bB_cP_dC_eで表される鉄基アモルファス合金であり、組成比aは、76.0≦a≦80.0を満たし、組成比bは、3.0≦b≦6.9を満たし、組成比cは、9.9≦c≦14.0を満たし、組成比dは、0.8≦d≦4.6を満たし、組成比eは、1.0≦e≦4.1を満たす。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
組成式Ｆｅ
ａ
Ｓｉ
ｂ
Ｂ
ｃ
Ｐ
ｄ
Ｃ
ｅ
で表される鉄基アモルファス合金であって、
各元素の組成比ａ、ｂ、ｃ、ｄ、及びｅを百分率により表す場合に、
ａ、ｂ、ｃ、ｄ、及びｅの和は、９７．０≦ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ≦１００であり、
Ｆｅの組成比ａは、７６．０≦ａ≦８０．０を満たし、
Ｓｉの組成比ｂは、３．０≦ｂ≦６．９を満たし、
Ｂの組成比ｃは、９．９≦ｃ≦１４．０を満たし、
Ｐの組成比ｄは、０．８≦ｄ≦４．６を満たし、
Ｃの組成比ｅは、１．０≦ｅ≦４．１を満たす、鉄基アモルファス合金。
続きを表示（約 430 文字）【請求項２】
組成比ｂ及び組成比ｃは、１５．０≦ｂ＋ｃ≦１８．０を満たし、
組成比ｄ及び組成比ｅは、４．０≦ｄ＋ｅ≦６．０を満たす、請求項１に記載の鉄基アモルファス合金。
【請求項３】
保磁力ＨｃがＨｃ≦３００Ａ／ｍを満たし、且つ、
飽和磁化ＭｓがＭｓ≧１５５ｅｍｕ／ｇを満たす、請求項１又は２に記載の鉄基アモルファス合金。
【請求項４】
結晶化温度Ｔｘとガラス転移温度Ｔｇとの差である過冷度ΔＴｘがΔＴｘ≧１００Ｋを満たし、且つ、
飽和磁化ＭｓがＭｓ≧１５５ｅｍｕ／ｇを満たす、請求項１又は２に記載の鉄基アモルファス合金。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の鉄基アモルファス合金からなる粉粒体。
【請求項６】
平均粒径Ｄ５０が０．５μｍ≦Ｄ５０≦５０μｍを満たす、請求項５に記載の粉粒体。
【請求項７】
請求項５に記載の粉粒体からなる圧粉材。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄基アモルファス合金、その粉粒体、及びその圧粉材に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
軟磁性を有する鉄基アモルファス合金の粉粒体は、高い加工性を有するため、バルク材での利用に加えて、リボン状や、ワイヤー状や、粉粒体など、様々な形状及びサイズに加工され、幅広く利用されている。例えば、鉄基アモルファス合金の粉粒体を圧粉成形することにより得られる圧粉材のなかには、優れた磁気特性を示すものが多数存在する。そのため、鉄基アモルファス合金製の圧粉材は、有力な磁性材料といえる。
【０００３】
特許文献１には、Ｇａや、Ｐｄや、Ｚｒなどの非常に高価な材料を使用せずに比較的安価に製造可能な鉄基アモルファス合金として、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｂ、Ｐ、及びＣと、過冷度改善元素Ｍとからなる鉄基アモルファス合金が記載されている。ここで、過冷度改善元素Ｍは、鉄基アモルファス合金のアモルファス化を容易にする機能を有する元素である。特許文献１では、過冷度改善元素ＭとしてＮｂ及びＭｏが挙げられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００５－２９０４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、軟磁性の磁性材料として鉄基アモルファス合金を利用する場合、鉄基アモルファス合金には、高い飽和磁化Ｍｓ（又は飽和磁束密度Ｂｓ）と低い保磁力Ｈｃとが求められる傾向がある。なお、特許文献１においては、飽和磁化Ｍｓの代わりに飽和磁束密度Ｂｓを用いている。飽和磁束密度Ｂｓは、飽和磁化Ｍｓから換算可能であるので、特許文献１に記載の鉄基アモルファス合金について説明する場合には飽和磁束密度Ｂｓを用いる。
【０００６】
高い飽和磁化Ｍｓを得るためには、端的には、鉄基アモルファス合金に含まれるＦｅの量を増やせばよい。ただし、鉄基アモルファス合金におけるＦｅの組成比を高めれば高めるほど、アモルファス相に加えて結晶相が析出しやすくなる。鉄基アモルファス合金の製造者は、鉄基アモルファス合金のアモルファス化を容易にし、結晶相の析出を抑制するために、各元素の組成比を設計する場合が多い。すなわち、製造者は、所望の飽和磁化Ｍｓ及び保磁力Ｈｃを両立できるように、各元素の組成比を設計する場合が多い。
【０００７】
実際に特許文献１の表３及び表４を参照すると、鉄基アモルファス合金の各実施例について、過冷度ΔＴｘ及び飽和磁束密度Ｂｓが記載されている。なお、特許文献１では、保磁力Ｈｃが記載されていないものの、その代わりとなる指標として過冷度ΔＴｘが用いられている。過冷度ΔＴｘは、鉄基アモルファス合金におけるアモルファス化の容易さを表す指標として利用されている。過冷度ΔＴｘは、その値が大きいほどアモルファス化が容易な傾向を有する。
【０００８】
これらの実施例の中で、最も高い飽和磁束密度Ｂｓを示す鉄基アモルファス合金は、実施例４－１であり、最も大きい過冷度ΔＴｘを示す鉄基アモルファス合金は、実施例３－６である。実施例４－１は、４０．２の過冷度ΔＴｘと、１．５３Ｔの飽和磁束密度Ｂｓとを示す。また、実施例３－６は、５２．８の過冷度ΔＴｘと、１．１３Ｔの飽和磁束密度Ｂｓとを示す。
【０００９】
このように、鉄基アモルファス合金は、飽和磁化Ｍｓ及び保磁力Ｈｃのうち、何れか一方の磁気特性を高めようとすると他方の磁気特性が低下する傾向を有する。言い替えれば、鉄基アモルファス合金においては、高い飽和磁化Ｍｓと、低い保磁力Ｈｃ（又は大きな過冷度ΔＴｘ）とを両立することが難しい。
【００１０】
本発明の一態様は、上述した課題に鑑みなされたものであり、その目的は、組成式Ｆｅ
ａ
Ｓｉ
ｂ
Ｂ
ｃ
Ｐ
ｄ
Ｃ
ｅ
で表される鉄基アモルファス合金において、高い飽和磁化Ｍｓと、低い保磁力Ｈｃとを両立することである。より具体的には、その目的は、保磁力ＨｃがＨｃ≦３００Ａ／ｍであり、且つ、飽和磁化ＭｓがＭｓ≧１５５ｅｍｕ／ｇである鉄基アモルファス合金の粉粒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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