上記問題点を解決するために鋭意検討の結� ��、本発明者らは、Fe _100-x-y-z Si _x B _y P _z (原子%)を主成分とし、x、yおよびzはそれぞれ 0.5≦x≦15、5≦y≦25、z≦15、18≦x+y+z≦30を満� �し、該主成分に対しMnを0.01質量%以上0.3質量% 以下、Alを0.0001質量%以上0.01質量%以下、Tiを0. 001質量%以上0.03質量%以下、Cuを0.005質量%以上0 .2質量%以下およびSを0.001質量%以上0.05質量%以 下含有しているアモルファス軟磁性合金が、 結晶相を形成しにくく優れた軟磁気特性を示 すことを見出し本発明に想到した。

 本発明において、Siはアモルファス相形� �を助ける効果があり、Si量xが0.5原子%未満で� ��熱的安定性を著しく劣化し好ましくなく、S i量xが15原子%を超えると飽和磁束密度の著し� ��低下を招き好ましくない。このためSi量xは0 .5≦x≦15(原子%)である必要がある。より望ま� ��いSi量xの範囲は1≦x≦13(原子%)である。この 範囲でよりアモルファスリボン作製が容易で ある。Bはアモルファス化に効果がある元素� �あり、B量yが5原子%未満ではアモルファス化� ��困難であり好ましくなく、B量yが25原子%を� �えると飽和磁束密度の著しい低下を招き好� �しくない。Pはアモルファス化に効果がある� ��素でありP量zは15原子%以下である必要があ� �。Pを含むことによりアモルファス形成能が� ��上するが、P量zが15原子%を超えると飽和磁� �密度の著しい減少を招き好ましくない。Si量 x、B量y、P量zの総和x+y+zは、18原子%以上30原子 %以下である必要がある。これは、Si量x、B量y 、P量zの総和x+y+zが、18原子%未満ではアモル� �ァス形成能が劣り好ましくなく、30原子%を� �えると飽和磁束密度の著しい低下を招き好� �しくないためである。

 MnはSとの共存することによりアモルファ� ��の結晶化を抑制する元素であり、前記主成� ��に対しMn量が0.01重量未満では結晶化抑制効� ��がほとんどなく、0.3質量%を超えると脆化や 溶解時の耐火物との反応が大きくなり、好ま しくない。このためMn量は前記主成分に対し� ��0.01質量%以上0.3質量%以下である必要がある� ��AlとTiであるが、完全に除去するのは困難な 元素であり、アモルファス表面の結晶化を促 進しアモルファス形成に害がある元素である 。Al量を0.0001質量%未満にすることは難しく、 Al量が0.01質量%を超えると結晶化しやすくな� �好ましくない。このためAl量は0.001質量%以上 0.01質量%以下である必要がある。Ti量を0.001質 量%未満にすることは難しく、Ti量が0.03質量%� ��超えるとアモルファス合金表面が結晶化し� ��すくなり好ましくない。このためTi量は0.001 質量%以上0.03質量%以下とする必要がある。Cu� ��よびSはAlとTiを微量含む場合にある含有量� �範囲で結晶化を抑制する元素であり、とも� �ある範囲で含有することが望ましい。Cu量が 0.005質量%未満では結晶化を抑制する効果がな く、Cu量が0.2質量%を超えるとアモルファス形 成能が低下し、肉厚形状や粒径の大きい形状 ではアモルファス化が困難となる。このため Cu量は0.005質量%以上0.2質量%以下である必要が ある。S量が0.001質量%未満では結晶化を抑制� �る効果がなく、S量が0.05質量%を超えると著� �い脆化を招き好ましくない。このためS量は0 .001質量%以上0.05質量%以下である必要がある� �

 本発明において、Feの一部をCo、およびNiか� ��選ばれた少なくとも1種の元素で置換するこ とができる。CoやNiを置換することにより飽� �磁束密度を変化させたり、磁歪を変化させ� �ことができる。また、磁界中熱処理を行な� �場合には誘導磁気異方性を変化させること� �できる。
 また、本発明において、Feの5原子%以下をC� �置換することができる。Cで置換することに� ��りアモルファス合金を製造する際の溶湯の� ��性が下がり製造が容易となる。しかし、C量 が5原子%を超えると、著しく経時変化が大き� ��なり好ましくない。より好ましいCの置換量 は2原子%以下である。特に好ましいC量は1原� �%以下である。
 また、本発明において、Feの3原子%以下をCr� ��V、Nb、Mo、Ta、W、Zr、Hfから選ばれた少なく� ��も1種の元素で置換することができる。これ らの元素を置換することにより、耐蝕性の改 善、熱的安定性の向上や、軟磁気特性を向上 することができる。
 また、本発明において、Bの1原子%以下をGe� �Ga、Snから選ばれた少なくとも1種の元素で置 換することができる。これらの元素を置換す ることにより、磁気特性を調整することがで きるが、置換量が1原子%を超えると脆化しや� ��くなり好ましくない。
 また、本発明合金は、酸素や窒素などの不� ��物を含むことができるが、多量に含むこと� ��好ましくない。

 本発明アモルファス軟磁性合金は、工業原� ��を使用して単ロール法や双ロール法などの� ��体急冷法により板厚が3μmから350μmの範囲に あるアモルファス軟磁性合金薄帯を得ること ができ、幅が15mm以上の広幅合金薄帯を製造� �能である。特に本発明アモルファス合金は� �板厚が40μmから350μmの範囲にある板厚が厚い 広幅のアモルファス軟磁性合金薄帯を得るこ とも可能である。
 本発明の合金薄帯やワイヤーを製造する方� ��としては、単ロール法、双ロール法、回転� ��中防止法、溶融ガラス紡糸法などがある。� ��た、溶湯急冷時の溶湯温度は、合金の融点� ��りも50℃~300℃程度高い温度とするのが望ま� ��い。

 単ロール法などの超急冷法で薄帯を製造す� ��場合、本発明合金薄帯は大気中あるいは局� ��Arあるいは窒素ガスなどの雰囲気中、ある� �はAr、Heなどの不活性ガス中、窒素ガス中あ� ��いは減圧中、あるいはノズル先端部のロー� ��表面付近のガス雰囲気を制御しながら製造� ��る。また、CO ₂ ガスをロールに吹き付ける方法や、COガスを� ��ズル近傍のロール表面付近で燃焼させなが� ��合金薄帯製造を行う場合もある。

 単ロール法の場合の冷却ロール周速は、2 m/sから80m/s程度の範囲が望ましく、冷却ロー� ��材質は、熱伝導が良好な純銅やCu-Be、Cu-Cr、 Cu-Zr、Cu-Zr-Cr、Cu-Zr-Si、Cu-Ni-Siなどの銅合金が� ��している。大量に薄帯を製造する場合、板� ��が厚い薄帯や広幅薄帯を製造する場合は、� ��却ロールは水冷構造とした方が好ましい。� ��帯は熱処理後機械的に粉砕し粉末やフレー� ��状にして使用することもできる。

 本発明アモルファス軟磁性合金は粉末を� ��造することが可能であり、工業原料を用い� ��粒径が350μm以下であるアモルファス軟磁性� ��金粉末を得ることができる。また、50%以上� ��粒子数の粉末が粒径30μm以上である粒径の� �きいアモルファス軟磁性合金粉末を得るこ� �ができる。本発明アモルファス軟磁性合金� �末は、水アトマイズ法、ガスアトマイズ法� �油アトマイズ法、ガスバブリング噴霧法、� �霧ロール・スプラット法、ロール噴霧法、� �心噴霧法、回転液体噴霧法、ガス急冷遠心� �霧法、噴霧ディスク・スプラット法などい� �いろな方法で製造することができる。更に� �発明アモルファス軟磁性合金粉末は、アト� �イタやビーズミルなどにより扁平化するこ� �もできる。

 また、本発明アモルファス合金は金型鋳� ��法、アーク溶解鋳造法、アーク溶解傾角鋳� ��方、高圧射出成形法、遠心鋳造法、ストリ� ��プキャスティングなどにより直径が200μmを� ��えるような棒状、板厚が200μmを超えるよう� ��板状のバルク形状のアモルファス軟磁性合� ��を製造することができる。

 熱処理は通常アルゴンガス、窒素ガス、ヘ� ��ウム等の不活性ガス中で行うが大気中熱処� ��や真空中熱処理も可能である。本発明の軟� ��性合金は、熱処理工程の少なくとも一部の� ��間に合金に磁界や応力を印加することがで� ��る。磁界中熱処理や応力下熱処理を行うこ� ��により、誘導磁気異方性を付与することが� ��きる。磁界中熱処理は、熱処理期間の少な� ��とも一部の期間十分な強さの磁界を印加し� ��行う。印加する磁界の強さは、合金の形状� ��も依存し、合金が磁気的に飽和する十分な� ��界を印加することが好ましい。薄帯の状態� ��場合、一般には薄帯の幅方向に印加する場� ��は1kAm ^-1 以上の磁界を、長手方向に印加する場合は80A m ^-1 以上の磁界を印加する。印加する磁界は、直 流、交流、繰り返しのパルス磁界のいずれを 用いても良い。熱処理は、通常露点が-30℃以 下の不活性ガス雰囲気中で行うことが望まし く、露点が-60℃以下の不活性ガス雰囲気中で 熱処理を行うと、ばらつきが更に小さくより 好ましい結果が得られる。熱処理の際の最高 到達温度は、通常200℃から500℃の範囲である 。一定温度に保持する熱処理パターンの場合 は、一定温度での保持時間は通常は量産性の 観点から100時間以下であり、好ましくは4時� �以下である。熱処理の際の平均昇温速度は� �ましくは0.1℃/minから10000℃/min、より好まし� ��は1℃/minから10000℃/min、特に好ましくは3000� ��/minから10000℃/min、平均冷却速度は好ましく は0.1℃/minから10000℃/min、より好ましくは1℃/ minから5000℃/minであり、この範囲で特に低磁� ��損失の合金が得られる。熱処理は1段ではな く多段の熱処理や複数回の熱処理を行うこと もできる。更に、合金に直流、交流あるいは パルス電流を流して合金を発熱させ熱処理す ることもできる。また、熱処理の際に、張力 や圧縮力をかけながら熱処理し、磁気特性を 改良することができる。

 本発明の他の観点によれば、前記アモルフ� ��ス軟磁性合金を用いた磁心が提供される。� ��心は、バルク状のものだけでなくアモルフ� ��ス軟磁性合金薄帯やアモルファス軟磁性合� ��粉末を用いて製造することができる。本発� ��アモルファス軟磁性合金は必要に応じてSiO ₂ 、MgO、Al ₂ O ₃ 等の粉末あるいは膜で合金薄帯表面、合金フ レーク表面あるいは合金粉末表面を被覆する 、化成処理により表面処理し表面に絶縁層を 形成する、アノード酸化処理により表面に酸 化物絶縁層を形成する、あるいは有機樹脂層 を形成し層間絶縁を行う等の処理を行うこと ができ、このような処理を適用することによ り、磁心の高周波特性が更に改善され、より 好ましい結果が得られる。これは特に磁心や シートなどの部品を作製した際に、合金薄帯 や合金フレークの層間あるいは合金粒子間を 渡る高周波における渦電流の影響を低減し、 高周波における損失を改善する効果があるた めである。

 本発明アモルファス軟磁性合金粉末を用� ��た本発明アモルファス軟磁性合金圧粉磁心� ��、工業原料を用いて製造した場合も磁心損� ��が小さく、特性ばらつきの小さいものが実� ��できる。本発明圧粉磁心は、本発明アモル� ��ァス軟磁性合金粉末に、エポキシ系樹脂、� ��ェノール系樹脂やシリコーン系樹脂からな� ��絶縁性結着剤を添加し、更にステアリン酸� ��鉛やステアリンサンAlなどの潤滑剤を混合� �プレス機にて加圧成形し作製する。更に熱� �理し磁気特性を改善することもできる。加� �成形は常温で行なう以外に、加熱し温間プ� �スやホットプレスあるいはプラズマ放電焼� �などで行なうことができる。一軸の加圧力� �400MPa以上2500MPa以下が望ましい。また、低融� ��ガラスなどを用いて加圧成形後、加熱によ� ��各粉末を結合させ圧粉磁心を製造すること� ��できる。

 また、本発明アモルファス軟磁性合金粉末� ��面にあらかじめSiO ₂ 、Al ₂ O ₃ やMgOなどの無機系絶縁皮膜を形成したり、SiO ₂ 、Al ₂ O ₃ 、MgOなどの絶縁性微粒子で覆うなどの処理を 行うことにより、アモルファス合金粉末間の 絶縁性が向上し、渦電流損失の低減により高 周波特性が改善され好ましい結果が得られる 。また、異なる範囲の粒径の粉末を分級しブ レンドすることにより、圧粉磁心中のアモル ファス合金粉末の充填率を向上することもで きる。また、Fe系、Fe-Si系、Fe-Ni系、Fe-Cr系な� ��の結晶質金属粉末と本発明アモルファス合� ��粉末を混合し圧粉磁心を製造することがで� ��る。この場合、結晶質金属粉末が変形しや� ��く、磁性粒子の充填率が向上し好ましいが� ��低損失の特徴を維持するためには、アモル� ��ァス合金粉末の体積分率は結晶質金属粉末� ��りも多い方が好ましい。

 本発明のもう一つの観点によれば、前記� ��心を用いた磁性部品が提供される。本発明� ��心は低損失であるために、トランス、チョ� ��クコイル、モータなどに使用した場合、温� ��上昇が小さく低損失な磁性部品を実現でき� ��装置の効率向上に寄与する。また、比較的� ��い周波数で使用する場合、小型化にも寄与� ��るため好ましい。