[发明专利]铁基非晶合金薄带

说明书

技术领域

本发明涉及适合用于卷铁芯变压器的铁芯材料的铁基非晶合金薄带，具体而言，涉及高磁通量密度且低铁损的Fe－B－Si系非晶合金薄带。

背景技术

对于配电用变压器等的铁芯，存在使用利用了Fe－B－Si系的非晶合金薄带的卷铁芯的情况。作为用于该卷铁芯的材料，例如具有专利文献1～3所公开的、将以Fe为基底(base)且在Fe中添加了B、Si等而得到的铁基合金的熔液向高速旋转的冷却辊的表面喷出使其急冷凝固而得到的、厚度几十μm的非晶合金薄带。

该Fe－B－Si系的非晶合金薄带与以往的利用二次再结晶制造的方向性电磁钢板相比具有铁损低的优点，但由于饱和磁通量密度低而不得不使设计磁通量密度小，因此存在变压器大型化、需要大量的线圈的铜线这样的问题。

专利文献1:日本特开昭54－148122号公报

专利文献2:日本特开昭55－094460号公报

专利文献3:日本特开昭57－137451号公报

发明内容

因此，进行了通过提高非晶合金的Fe的成分比率来提高饱和磁通量密度、增大设计磁通量密度的技术开发，得到了一定程度的改善效果。但是，关于Fe的成分比率提高的合金，非晶质的稳定性降低，因此难以稳定地得到低铁损。另外，存在在加工成卷铁芯的状态下测定的铁损与在原材料中测定的铁损相比增大的、所谓“增大系数(buildingfactor)”大的问题。

本发明是鉴于现有技术所具有上述问题点而完成的，其目的在于提供一种高磁通量密度且能够稳定地得到低铁损的卷铁芯的Fe－B－Si系非晶合金薄带。

本申请发明人为了解决上述课题反复进行了锐意研究。结果发现，在Fe－B－Si系的铁基非晶合金薄带中，通过使薄带的表面性状适当化，能够在维持高磁通量密度的同时抑制加工成卷铁芯时的铁损的增大，从而开发出了本发明。

即，本发明为一种铁基非晶合金薄带，由以化学式：Fe_xB_ySi_z(在此，x：78～83at％、y：8～15at％、z：6～13at％)表示的成分组成构成，与冷却辊接触的面中的气穴的个数为8个/mm²以下，并且上述气穴的辊周向平均长度为0.5mm以下。

本发明的铁基非晶合金薄带的特征在于，在上述成分组成的基础上，还含有选自Cr：0.2～1at％、Mn：0.2～2at％中的一种或两种。

另外，本发明的铁基非晶合金薄带的特征在于，在上述成分组成的基础上，还含有选自C：0.2～2at％、P：0.2～2at％、Sn：0.2～1at％及Sb：0.2～1at％中的一种或两种以上。

另外，本发明的铁基非晶合金薄带的特征在于，该铁基非晶合金薄带用于卷铁芯变压器。

发明效果

根据本发明，能够提供一种高磁通量密度且加工成卷铁芯时的铁损特性优异的铁基非晶合金薄带，因此能够稳定地制造低铁损的变压器。

附图说明

图1是说明通过单辊式急冷薄带制造装置喷出熔液而制造非晶质的急冷薄带的方法的示意图。

具体实施方式

首先，说明成为开发本发明的契机的实验。

将由Fe：80at％、B：10at％、Si：9at％、C：0.5at％构成的成分组成的合金熔液向高速旋转的单辊式的铜制急冷辊外周面喷出，使其急冷凝固而制成厚度为25μm、宽度为100mm的铁基非晶合金薄带，之后将其卷绕成卷。此时，使急冷辊的表面性状及熔液喷出时的气氛进行各种变化。

接着，将如上所述地得到的合金薄带卷绕于直径φ200mm、宽度105mm的石英玻璃制筒管(bobbin)，制作重量2kg的环形铁芯(toroidalcore)。从在同一条件下制造的合金薄带分别各制作三个上述的环形铁芯，在施加1600A/m的磁场的状态下且在氮气气氛中，对这些铁芯分别在360℃、380℃及400℃的温度下实施1小时的退火。

之后，在上述退火后的铁芯上卷绕1次线圈及2次线圈，在1.3T、50Hz的条件下进行交流磁化，测定了铁芯的铁损W_13/50。需要说明的是，在测定上述铁损时，存在因退火而导致薄带彼此发生粘着(sticking)从而使铁损增大的情况，因此反复实施对铁芯施加冲击来消除粘着状态的“粘着除去(removalofsticking)”，并采用铁损值成为最低的退火温度下的铁损值作为该合金的铁损值。