[发明专利]超微晶合金薄带的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及制造超微晶合金薄带的方法，该超微晶合金薄带是制造具有适合于各种磁性部件的高饱和磁通密度和优异的软磁特性的微晶软磁性合金时的中间制品。

背景技术

作为用于各种电抗器、扼流圈、脉冲电源磁性部件、变压器、天线、电动机、发电机等的磁芯、电流传感器、磁传感器、电磁波吸收片等的软磁性材料，有硅钢、铁氧体、Co基非晶质软磁性合金、Fe基非晶质软磁性合金和Fe基微晶软磁性合金。硅钢虽然廉价且磁通密度高，但在高频损失大且难以变薄。由于铁氧体饱和磁通密度低，因此在工作磁通密度大的高功率用途中容易发生磁饱和。由于Co基非晶质软磁性合金不仅价格昂贵，并且饱和磁通密度低至1T以下，所以若用于高功率用途则部件变大，另外由于对热不稳定，所以因随时间的变化而损失增加。Fe基非晶质软磁性合金的饱和磁通密度为1.5T左右，仍然较低，且矫顽力也难以说是充分地低。Fe基微晶软磁性合金具有比这些软磁性材料高的饱和磁通密度和低的矫顽力。

WO2007/032531号中公开了这样的Fe基微晶软磁性合金的一例。该Fe基微晶软磁性合金具有由通式：Fe_100-x-y-zCu_xB_yX_z(其中，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分别是按原子％计满足0.1≤x≤3、10≤y≤20、0＜z≤10和10＜y+z≤24的条件的数。)表示的组成、和在非晶质母相中分散有30体积％以上的晶粒径60nm以下的晶粒的组织，并且具有1.7T以上的高饱和磁通密度和低矫顽力。该Fe基微晶软磁性合金如下制造：即通过将Fe基合金的熔液急冷而暂时制作在非晶质中以不足30体积％的比例分散有平均粒径30nm以下的微晶粒的超微晶合金薄带，并通过对该超微晶合金薄带实施高温短时间或低温长时间的热处理而制造。最初制作的超微晶合金薄带具有成为Fe基微晶软磁性合金的微晶组织的核的超微细晶粒，因此韧性低，难以处理。

非晶合金薄带通常利用使用单辊装置的液体急冷法制造，急冷凝固后的薄带被直接连续地卷绕到卷绕装置。作为卷绕方法，有例如日本特开2001-191151号中记载的那样，将从辊剥离的薄带粘合于具有粘合带的卷绕轴后进行卷绕的方法。

为了稳定地量产WO2007/032531号的超微晶合金薄带进行了各种研究，结果发现存在现有的非晶合金薄带的制造中未遇到的问题，即卷绕薄带时发生断裂这样的问题。在超微晶合金薄带的制造中，通过向急冷后的超微晶合金薄带和冷却辊之间喷吹不活泼气体(氮等)，由此从冷却辊将超微晶合金薄带剥离，并将飘在空中的超微晶合金薄带的端部卷绕于旋转的卷轴。但是，现有的卷绕方法以高韧性且难以断裂的非晶合金薄带为对象，不适用于低韧性且易断的超微晶合金薄带。特别是日本特开2001-191151号中记载的那样，用粘合带固定薄带的情况下，为了将以高达30m/s的高速飞出的薄带以高速卷绕于旋转的卷轴，薄带必须具有优异的耐扭转应力性和耐冲击性。但是，在超微细晶粒大量析出的超微晶合金薄带中，若施加冲击等应力，则超微细晶粒成为应力集中的起点，容易导致断裂。按照这样，对于本发明作为对象的超微晶合金薄带，存在由于韧性低而易断、卷绕性差的问题。

WO2011/122589号公开了如下的初期超微晶合金，其特征在于，所述初期超微晶合金具有由通式：Fe_100-x-y-zA_xB_yX_z(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z分别是按原子％计满足0＜x≤5、10≤y≤22、0≤z≤10和x+y+z≤25的条件的数。)表示的组成，且具有在非晶质母相中以5～30体积％的比例分散有平均粒径30nm以下的初期超微晶粒的组织，其差示扫描量热(DSC)曲线在结晶化开始温度T_X1和化合物析出温度T_X3之间具有第一放热峰和比所述第一放热峰小的第二放热峰，所述第二放热峰的发热量相对于所述第一放热峰和所述第二放热峰的总发热量的比例为3％以下。但是在WO2011/122589号中没有研究卷绕开始时的初期超微晶合金薄带的断裂问题。

发明内容

发明所要解决的课题

因此，本发明的目的在于提供一种超微晶合金薄带的制造方法，是能够直接利用现有的卷绕装置而不会使超微晶合金薄带断裂且效率良好地卷绕的方法。

用于解决课题的方法