アモルファス薄帯の鉄損評価方法
【課題】 本発明は、アモルファス薄帯の鉄損を評価するに際し、代替手段により、簡易に鉄損評価することを可能にすることを目的とする。
【解決手段】 アモルファス薄帯の鉄損を一次評価することにおいて、薄帯のロール面側表面について２０度鏡面光沢度を測定し、その測定値が１００％以上のものを合格とするアモルファス薄帯の鉄損評価方法。
【効果】 本発明によれば、アモルファス薄帯の鉄損を評価するに際し、ロール面側表面のＪＩＳ規格にある２０度鏡面光沢度を測定することにより、簡易に鉄損評価することを実現できる。この方法を用いると連続生産ライン上での品質管理への適用も可能であり、作業の簡素化による生産性の向上が可能となる。
【解決手段】 アモルファス薄帯の鉄損を一次評価することにおいて、薄帯のロール面側表面について２０度鏡面光沢度を測定し、その測定値が１００％以上のものを合格とするアモルファス薄帯の鉄損評価方法。
【効果】 本発明によれば、アモルファス薄帯の鉄損を評価するに際し、ロール面側表面のＪＩＳ規格にある２０度鏡面光沢度を測定することにより、簡易に鉄損評価することを実現できる。この方法を用いると連続生産ライン上での品質管理への適用も可能であり、作業の簡素化による生産性の向上が可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アモルファス薄帯の鉄損を評価するに際し、代替手段により、簡易に鉄損を一次評価することを可能にする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄損値の低いアモルファス薄帯を製造するための手段として合金成分、薄帯の板厚、薄帯のロール面側の表面性状といった因子を適当な条件に収める方法が知られている。この中で薄帯のロール面側の表面性状から鉄損値の低いものを判定する方法として特許文献１には表面粗さが、また特許文献２にはエアーポケットの占める面積率が挙げられている。
【特許文献１】特開平９−２６８３５４号公報
【特許文献２】特開２０００−５４０８９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の表面粗さの測定法としては通常接触式の粗度計を用いるか、変位センサーや表面形状測定顕微鏡を用いて採取した表面プロファイルデータから計算する方法がある。いずれにしても原理的には表面プロファイルを採取するため、被測定物は静止した状態にしておかなければならず、測定結果も瞬時には出ない。また、エアーポケットの占める面積率を測定しようとすると、薄帯表面の拡大画像を撮影し、その画像を解析して求めなければならず、処理に時間がかかる。このような理由からいずれの場合も連続生産ライン上での品質管理への適用といったことは困難であった。
【０００４】
本発明は、上記課題に鑑み、アモルファス薄帯の鉄損を一次評価するに際し、代替手段により、簡易に鉄損評価することを可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するため、本発明者はアモルファス薄帯の鉄損とロール面側表面性状との関係について研究を行い、鉄損値と２０度鏡面光沢度との間には相関があることを見出した。
【０００６】
本発明はこの知見を基になされたものであって、その要旨は以下のとおりである。
即ち、アモルファス薄帯の鉄損を一次評価することにおいて、アモルファス薄帯のロール面側表面について２０度鏡面光沢度を測定し、その測定値が１００％以上のものを合格とすることを特徴とするアモルファス薄帯の鉄損評価方法である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、アモルファス薄帯の鉄損を評価するに際し、ロール面側表面のＪＩＳ規格にある２０度鏡面光沢度を測定することにより、簡易に鉄損評価することを実現できる。この方法を用いると連続生産ライン上での品質管理への適用も可能であり、作業の簡素化による生産性の向上が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明が適用されるのは磁性材料用のアモルファス薄帯であり、より好ましくは合金組成がＦｅa Ｃｏb Ｎｉc Ｍ100-(a+b+c) （Ｍは１種以上の半金属元素）なるものである。但し、ａ＋ｂ＋ｃは７０原子％以上かつ８５原子％以下、ｂ＋ｃは０．１×（ａ＋ｂ＋ｃ）以下である。
【０００９】
磁性材料としては０．１２Ｗ／ｋｇ以下の鉄損値が必要とされるが、ロール面側表面の２０度鏡面光沢度を１００％以上とすることによりこれを実現することが出来る。具体的には、２０度鏡面光沢度が１００％以上の場合には０．１２Ｗ／ｋｇ以下の鉄損値が得られる確率が９８％あり、逆に２０度鏡面光沢度が１００％未満の場合には０．１２Ｗ／ｋｇを超える鉄損値になる確率が７０％に昇る。このことが本発明において２０度鏡面光沢度を１００％以上と限定した理由である。
【００１０】
鏡面光沢度の測定方法についてはＪＩＳ Ｚ ８７４１に次のように示されている。
図１に概念を示す装置によって試料面に規定された入射角で規定の開き角の光束を入射し、鏡面反射方向に反射する規定の開き角の光束を受光器で測る。
【００１１】
光源の開口Ｓ1 はレンズＬ2 の焦点位置にあるものとし、試料Ｔの位置に鏡面を置いたとき、Ｓ1 の像が受光器の開口Ｓ2 の中央に鮮明な像をつくるものとする。入射角θは、開口Ｓ1 の中心とレンズＬ2 の中心（レンズの主点）とを結ぶ線と、試料Ｔの法線とがなす角とする。開き角α1 、α2 は、開口Ｓ1 、Ｓ2 をレンズＬ2 、Ｌ3 の位置で張る角、開き角α1 ’は開口Ｓ1 の像Ｓ1 ’がレンズＬ3 の位置で張る角とする。入射側及び受光側の光軸は、試料面で交わるものとする。ただし、開口Ｓ1 は、その位置における光源フィラメントで代用してもよい。
ＪＩＳ Ｚ ８７４１で規定する２０度鏡面光沢度測定装置の条件を表１に示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】
鏡面光沢度Ｇs （θ）は次式で求める。
Ｇs （θ）＝（φs ／φOs）・ＧOs（θ）
ここに、φs ：規定された入射角θに対する、試料面からの鏡面反射光束
φOs：規定された入射角θに対する、標準面からの鏡面反射光束
ＧOs（θ）：使用した標準面の光沢度（％）
標準面としては、例えば水銀スペクトルのｅ線（波長５４６．１ｎｍ）に対する屈折率が１．５０７の黒色ガラス平滑面が使用でき、この場合の２０度鏡面光沢度ＧOs（２０°）は８４％である。
【００１４】
ＪＩＳ Ｚ ８７４１には入射角の違いにより他にも４種類（８５度、７５度、６０度、４５度）の鏡面光沢度が規定されている。一般的に、高光沢面に関しては入射角の小さい測定方法ほど光沢の有意差を判別するのに適しており、ＪＩＳでは２０度鏡面光沢度の適用範囲は６０度鏡面光沢度が７０％を超える表面としている。
本発明の合否判定基準となる面はこの範囲に入るため、以上の理由から２０度鏡面光沢が最も精度の高い判定が可能であり、適している。また、何らかの理由で２０度光沢度が測定できない場合には、極力４５度光沢度を使用するのが望ましい。
【実施例】
【００１５】
表２に示す成分組成の合金溶湯を、単ロール法により、同じく表２に示す条件下で急冷し、アモルファス薄帯を作製した。得られた薄帯の板厚、ロール面側表面の２０度鏡面光沢度、鉄損について調査した結果を表２に併記する。尚、光沢度測定には測定部を被測定物にあてるだけで瞬時に測定値を表示する市販の測定器（堀場製作所製ＩＧ−３３１）を使用した。
【００１６】
【表２】
【００１７】
このデータを用いて、薄帯の鉄損とロール面側表面の２０度鏡面光沢度を調べた結果を図２に示す。図２から明らかなように、成分組成や板厚には殆ど関係なく、鉄損値Ｗ13／50とロール面側表面の２０度鏡面光沢度との間には相関があり、光沢度が１００％以上の場合には、鉄損値が０．１２Ｗ／ｋｇ以下と良好な磁気特性が得られている。
【００１８】
表２のデータの場合、光沢度１００％以上の薄帯は２１個あり、このうち鉄損値０．１２／ｋｇ以下の鉄損の薄帯は２０個あり、光沢度による一次評価で選別したものの９８％が鉄損値で合格することがわかる。
本発明によれば、このように光沢度をもって、鉄損を一次評価する代替手段とすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】鏡面光沢度測定装置の概念図である。
【図２】アモルファス薄帯の鉄損と光沢度との関係を示したグラフである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アモルファス薄帯の鉄損を評価するに際し、代替手段により、簡易に鉄損を一次評価することを可能にする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄損値の低いアモルファス薄帯を製造するための手段として合金成分、薄帯の板厚、薄帯のロール面側の表面性状といった因子を適当な条件に収める方法が知られている。この中で薄帯のロール面側の表面性状から鉄損値の低いものを判定する方法として特許文献１には表面粗さが、また特許文献２にはエアーポケットの占める面積率が挙げられている。
【特許文献１】特開平９−２６８３５４号公報
【特許文献２】特開２０００−５４０８９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の表面粗さの測定法としては通常接触式の粗度計を用いるか、変位センサーや表面形状測定顕微鏡を用いて採取した表面プロファイルデータから計算する方法がある。いずれにしても原理的には表面プロファイルを採取するため、被測定物は静止した状態にしておかなければならず、測定結果も瞬時には出ない。また、エアーポケットの占める面積率を測定しようとすると、薄帯表面の拡大画像を撮影し、その画像を解析して求めなければならず、処理に時間がかかる。このような理由からいずれの場合も連続生産ライン上での品質管理への適用といったことは困難であった。
【０００４】
本発明は、上記課題に鑑み、アモルファス薄帯の鉄損を一次評価するに際し、代替手段により、簡易に鉄損評価することを可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するため、本発明者はアモルファス薄帯の鉄損とロール面側表面性状との関係について研究を行い、鉄損値と２０度鏡面光沢度との間には相関があることを見出した。
【０００６】
本発明はこの知見を基になされたものであって、その要旨は以下のとおりである。
即ち、アモルファス薄帯の鉄損を一次評価することにおいて、アモルファス薄帯のロール面側表面について２０度鏡面光沢度を測定し、その測定値が１００％以上のものを合格とすることを特徴とするアモルファス薄帯の鉄損評価方法である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、アモルファス薄帯の鉄損を評価するに際し、ロール面側表面のＪＩＳ規格にある２０度鏡面光沢度を測定することにより、簡易に鉄損評価することを実現できる。この方法を用いると連続生産ライン上での品質管理への適用も可能であり、作業の簡素化による生産性の向上が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明が適用されるのは磁性材料用のアモルファス薄帯であり、より好ましくは合金組成がＦｅa Ｃｏb Ｎｉc Ｍ100-(a+b+c) （Ｍは１種以上の半金属元素）なるものである。但し、ａ＋ｂ＋ｃは７０原子％以上かつ８５原子％以下、ｂ＋ｃは０．１×（ａ＋ｂ＋ｃ）以下である。
【０００９】
磁性材料としては０．１２Ｗ／ｋｇ以下の鉄損値が必要とされるが、ロール面側表面の２０度鏡面光沢度を１００％以上とすることによりこれを実現することが出来る。具体的には、２０度鏡面光沢度が１００％以上の場合には０．１２Ｗ／ｋｇ以下の鉄損値が得られる確率が９８％あり、逆に２０度鏡面光沢度が１００％未満の場合には０．１２Ｗ／ｋｇを超える鉄損値になる確率が７０％に昇る。このことが本発明において２０度鏡面光沢度を１００％以上と限定した理由である。
【００１０】
鏡面光沢度の測定方法についてはＪＩＳ Ｚ ８７４１に次のように示されている。
図１に概念を示す装置によって試料面に規定された入射角で規定の開き角の光束を入射し、鏡面反射方向に反射する規定の開き角の光束を受光器で測る。
【００１１】
光源の開口Ｓ1 はレンズＬ2 の焦点位置にあるものとし、試料Ｔの位置に鏡面を置いたとき、Ｓ1 の像が受光器の開口Ｓ2 の中央に鮮明な像をつくるものとする。入射角θは、開口Ｓ1 の中心とレンズＬ2 の中心（レンズの主点）とを結ぶ線と、試料Ｔの法線とがなす角とする。開き角α1 、α2 は、開口Ｓ1 、Ｓ2 をレンズＬ2 、Ｌ3 の位置で張る角、開き角α1 ’は開口Ｓ1 の像Ｓ1 ’がレンズＬ3 の位置で張る角とする。入射側及び受光側の光軸は、試料面で交わるものとする。ただし、開口Ｓ1 は、その位置における光源フィラメントで代用してもよい。
ＪＩＳ Ｚ ８７４１で規定する２０度鏡面光沢度測定装置の条件を表１に示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】
鏡面光沢度Ｇs （θ）は次式で求める。
Ｇs （θ）＝（φs ／φOs）・ＧOs（θ）
ここに、φs ：規定された入射角θに対する、試料面からの鏡面反射光束
φOs：規定された入射角θに対する、標準面からの鏡面反射光束
ＧOs（θ）：使用した標準面の光沢度（％）
標準面としては、例えば水銀スペクトルのｅ線（波長５４６．１ｎｍ）に対する屈折率が１．５０７の黒色ガラス平滑面が使用でき、この場合の２０度鏡面光沢度ＧOs（２０°）は８４％である。
【００１４】
ＪＩＳ Ｚ ８７４１には入射角の違いにより他にも４種類（８５度、７５度、６０度、４５度）の鏡面光沢度が規定されている。一般的に、高光沢面に関しては入射角の小さい測定方法ほど光沢の有意差を判別するのに適しており、ＪＩＳでは２０度鏡面光沢度の適用範囲は６０度鏡面光沢度が７０％を超える表面としている。
本発明の合否判定基準となる面はこの範囲に入るため、以上の理由から２０度鏡面光沢が最も精度の高い判定が可能であり、適している。また、何らかの理由で２０度光沢度が測定できない場合には、極力４５度光沢度を使用するのが望ましい。
【実施例】
【００１５】
表２に示す成分組成の合金溶湯を、単ロール法により、同じく表２に示す条件下で急冷し、アモルファス薄帯を作製した。得られた薄帯の板厚、ロール面側表面の２０度鏡面光沢度、鉄損について調査した結果を表２に併記する。尚、光沢度測定には測定部を被測定物にあてるだけで瞬時に測定値を表示する市販の測定器（堀場製作所製ＩＧ−３３１）を使用した。
【００１６】
【表２】
【００１７】
このデータを用いて、薄帯の鉄損とロール面側表面の２０度鏡面光沢度を調べた結果を図２に示す。図２から明らかなように、成分組成や板厚には殆ど関係なく、鉄損値Ｗ13／50とロール面側表面の２０度鏡面光沢度との間には相関があり、光沢度が１００％以上の場合には、鉄損値が０．１２Ｗ／ｋｇ以下と良好な磁気特性が得られている。
【００１８】
表２のデータの場合、光沢度１００％以上の薄帯は２１個あり、このうち鉄損値０．１２／ｋｇ以下の鉄損の薄帯は２０個あり、光沢度による一次評価で選別したものの９８％が鉄損値で合格することがわかる。
本発明によれば、このように光沢度をもって、鉄損を一次評価する代替手段とすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】鏡面光沢度測定装置の概念図である。
【図２】アモルファス薄帯の鉄損と光沢度との関係を示したグラフである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アモルファス薄帯の鉄損を一次評価することにおいて、薄帯のロール面側表面について２０度鏡面光沢度を測定し、その測定値が１００％以上のものを合格とすることを特徴とするアモルファス薄帯の鉄損評価方法。
【請求項１】
アモルファス薄帯の鉄損を一次評価することにおいて、薄帯のロール面側表面について２０度鏡面光沢度を測定し、その測定値が１００％以上のものを合格とすることを特徴とするアモルファス薄帯の鉄損評価方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００６−１７７６８８（Ｐ２００６−１７７６８８Ａ）
【公開日】平成１８年７月６日（２００６．７．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３６８６７９（Ｐ２００４−３６８６７９）
【出願日】平成１６年１２月２１日（２００４．１２．２１）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月６日（２００６．７．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月２１日（２００４．１２．２１）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
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