JPS6149372B2 - - Google Patents

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JPS6149372B2
JPS6149372B2 JP59083941A JP8394184A JPS6149372B2 JP S6149372 B2 JPS6149372 B2 JP S6149372B2 JP 59083941 A JP59083941 A JP 59083941A JP 8394184 A JP8394184 A JP 8394184A JP S6149372 B2 JPS6149372 B2 JP S6149372B2
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JP
Japan
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amorphous
hysteresis loop
stage hysteresis
alloy
soft magnetic
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Expired
Application number
JP59083941A
Other languages
English (en)
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JPS59229428A (ja
Inventor
Koichiro Inomata
Senji Shimanuki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP59083941A priority Critical patent/JPS59229428A/ja
Publication of JPS59229428A publication Critical patent/JPS59229428A/ja
Publication of JPS6149372B2 publication Critical patent/JPS6149372B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1205Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties involving particular fabrication steps or treatments of ingots or slabs
    • C21D8/1211Rapid solidification; Thin strip casting

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕 本発明は複合非晶質合金に係り特に記憶素子、
小形クロスバースイツチなどに適した二段形ヒス
テリシス特性を有する2段ヒステリシスループ軟
質磁性合金の製造方法に関するものである。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 近年多値記憶素子、自己保持形スイツチなどの
信来性を向上させるため2段ヒステリシスループ
を有する磁性材料が検討されている。 従来の2段ヒステリシスループを有する磁性材
料として、蒸着法、電気メツキ法などにより、基
板上にFe―Ni系合金層を設けたものや、保持力
の異なる2種の磁性材料を溶接あるいはクラツド
などより複合体を構成したものが知られている。
しかしながら上記の如き2段ヒステリシスループ
を有する磁性材料は全て結晶質のものであり、そ
の製造においても、加工工程、熱処理工程などが
複雑となり、さらに製造上の制御が困難であつ
た。また2段ヒステリシス特性としても、実用上
充分なものとは言えなかつた。つまり、2段ヒス
テリシスループを有する磁性材料においては、第
1図(縦軸は磁化(M),横軸は磁場(H))に示
す如く、4つの磁化状態を取り得るものである
が、従来の2段ヒステリシスループを有する磁性
材料においては、A,B,C各点における角形
性、AB間の急な傾斜性、B,C間の緩やかな傾
斜性、D点における残留磁束密度などの磁気特性
が実用上必ずしも充分なものではなかつた。 特に保磁力の小さい、すなわち軟質磁性材料、
例えばパーマロイ等は圧着接合時の機械的強度、
磁気特性に問題があり2段ヒステリシスループ特
性を得ることは困難であつた。 〔発明の目的〕 本発明は上記の点に鑑み、低保磁力かつ2段ヒ
ステリシス特性に優れ、容易に製造することので
きる2段ヒステリシスループ軟質磁性合金の製造
方法を提供することを目的とする。 〔発明の概要〕 本発明は非晶質状態において強磁性を有する合
金から選択された互いに保磁力の異なる第1の非
晶質合金層と、第2の非晶質合金層とが接合され
た複合体からなる2段ヒステリシスループ軟質磁
性合金を製造する際に、前記第1の非晶質合金及
び第2の非晶質合金の原料溶湯を冷却体上に夫々
噴出し、非晶質化すると同時に接合し、複合体を
形成することを特徴とする2段ヒステリシスルー
プ軟質磁性合金の製造方法である。 非晶質磁性合金は一般に軟質磁性合金として知
られている。本発明によれば、軟質材料である非
晶質合金を用いて、例えば0.21Oe以下の低保磁
力かつ良好な2段ヒステリシス特性を得ることが
できる。 さらに、第1及び第2の非晶質合金層をT1-a
a(ただしTはFe,Coの少なくとも一種、また
はそれらの一部をNiで70原子%以下置換したも
の。XはP,C,Bの少なくとも一種、またはそ
れらの一部をSi25原子%以下、Al10原子%以下で
置換したもの。aは15〜35原子%)の中から選択
し、またT=Fe+Coとした(Fe1-bCob1-aa
で、第1及び第2の非晶質合金層をそれぞれ、b
0.6,b0.7とすることにより、磁気特性の優
れたものが得られるというものである。さらに
Coの一部を総量10原子%以下のM(Cr,Mo,
W,V,Nb,Taの少なくとも一種)で置換する
ことにより結晶化温度を高め、非晶質状態を安定
させることができる2段ヒステリシスループ軟質
磁性合金である。 なお特許請求の範囲においてXを15〜35原子%
としたのは、上記範囲を越えると非晶質状態を得
るのが困難になるためであり、またSiが25原子%
を越えた場合及びAlが10原子%を越えた場合も
非晶質化が困難となる。Niはその置換量70原子
%を越えると磁束密度が低下し、実用上充分な磁
気特性が得られなくなる。 さらに第1及び第2の非晶質合金層を
(Fe1-bCob1-aaにおいてそれぞれb0.6,b
0.7としたのは、両者において保磁力が異なり、
優れた2段ヒステリシス特性が得られるためであ
る。なおこのことは(Fe1-bCob75Si15B10につい
て、bの変化に対する保磁力を測べた第2図から
も明らかである。また上記においてCoの一部を
M(Cr,Mo,W,V,Nb,Taの少なくとも一
種)で置換することにより、結晶化温度を高め、
非晶質を安定化させるが、その置換量を総量で10
原子%以下としたのは、10原子%を越えると非晶
質化が困難になるためその範囲とした。 なお本発明においては異種の原料金属を非晶質
合金として、その境界面が混合されることなく接
合し、複合体とすることが必要である。 従来、非晶質合金の複合化は、その性質上困難
であつたが、本発明者等は冷却体上に異種の非晶
質合金溶湯を夫々噴出し非晶質化するとともに接
合する装置を先に開発し(実願昭52―126068号
等)、本発明に係る複合体はこのような装置を用
い、前述の方法で製造される。 例えば第3図に示す如く、第1及び第2の非晶
質合金層材料をそれぞれ個別の容器内で溶解し、
それぞれ下端に設けられたノズルを介して、ノズ
ル下方に配設された高速回転の双ロール上にアル
ゴンガスなどの不活性ガスにより噴出し、高速急
冷すると同時に第1及び第2の非晶質合金層を接
合するというものである。 また本発明に用いられる第1及び第2の非晶質
合金として、例えば第1表に挙げられるものが用
いられる。
〔発明の効果〕
以上の如く本発明に係る2段ヒステリシスルー
プ軟質磁性合金は低保磁力かつ角形性などの2段
ヒステリシス特性に優れ、又、製造が容易となり
記憶素子、小形クロスバースイツチなどに適した
ものであり、実用利用価値の多きなものと言え
る。 〔発明の実施例〕 以下本発明を実施例により詳細に説明する。 実施例 1 第1の非晶質合金としてCo75Si15B10合金を、
第2の非晶質合金としてFe75Si15B10合金をそれ
ぞれ2g用意し、第3図の如き双ロール法により
幅約2mm、厚さ約40μmの長尺リボン状の2段ヒ
ステリシスループ非晶質合金を得た。なお第3図
において管状容器としてそれぞれ約0.4mm径のノ
ズルを有する一対の石英管を用い、第1及び第2
の非晶質合金は高周波溶解により溶融された後、
アルゴンガス1.5気圧により、3000rpmの高速回
転する冷却体としての双ロール上に噴出した。ま
た管状容器双ロールなどの位置関係は第3図にお
いてr=5cm,x=2r(1−cosθ)とした。 次に得られた2段ヒステリシスループ軟質磁性
合金から20cmの長さを切り取り直流磁化特性を測
定した結果、第4図aの如く角形性など2段ヒス
テリシス特性に優れていることが確認された。 実施例 2 実施例1により得られた2段ヒステリシスルー
プ軟質磁性合金を10cm切り取り、450℃で10分熱
処理後、250℃から室温まで10θeの磁場中で冷
却した。この時の直流磁化特性を測定し、第4図
bに示す。この結果、角形特性、磁化などが一層
向上し、2段ヒステリシス特性がさらに改善され
ていることが確認された。 実施例 3 第1の非晶質合金としてFe75Si15B10合金を、
第2の非晶質合金としてFe40Ni40P14B6合金を、
それぞれ2g用意し、第5図の如き片ロール法に
より、幅3.6mm厚さ約40μmの幅方向に接合され
た長尺リボン状2段ヒステリシスループ軟質磁性
合金を得た。 なお第5図において、それぞれ約0.4mm径のノ
ズルを有する一対の石英管からなる管状容器はロ
ール回転軸方向に配設されている。また第1及び
第2の非晶質合金は高周波溶解により溶融された
後1.5気圧のアルゴンガスにより、3000rpmの高
速回転する冷却体としての片ロール上に噴出し
た。 次に得られた2段ヒステリシスループ軟質磁性
合金から20cmを切り取り、直流磁化特性を測定し
た結果第4図aと同様に角形比などの2段ヒステ
リシス特性に優れていることが確認された。 実施例 4 実施例3により得られた2段ヒステリシスルー
プ非晶質合金を10cm切り取り、420℃で10分間熱
処理後、250℃から室温まで10Oeの磁場中で冷却
した。この時の直流磁化特性を測定したところ第
4図bと同様に角形特性、磁化などが一層向上し
ていた。 上記実施例2及び4より所定の熱処理により2
段ヒステリシスループ軟質磁性合金の磁気特性が
改善されることが明らかである。 次に上記実施例1もしくは3と同様にして、第
1及び第2の非晶質合金を各種選択した際の磁気
特性を調べ、その保磁力Hc1,Hc2を第2表に示
す。
【表】 上記実施例5乃至10は実施例1乃至4のものよ
りも一層2段ヒステリシス特性が改善されてお
り、さらに実施例10においては、結晶化温度が高
くなり、非晶質状態が安定化していることが確認
された。又、いずれもHcが0.21Oe以下と低保磁
力であり、記憶素子、小形クロスバースイツチな
どに用いた場合、駆動電流が小さくてすみ、実用
上利用価値の多きなものと言える。
【図面の簡単な説明】
第1図は2段ヒステリシスループの特性図、第
2図は(Fe1-bCob75Si15B10のbの変化を示す曲
線図、第3図及び第5図は本発明に係る2段ヒス
テリシスループ軟質磁性合金の製造装置を示す概
略図。 1,1′……管状容器、2,2′……ノズル、
3,3′……ロール。 第4図は本発明に係る2段ヒステリシスループ
軟質磁性合金の磁気特性を示す図。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 非晶質状態において、強磁性を有する合金か
    ら選択された互いに保磁力の異なる第1の非晶質
    合金層と第2の非晶質合金層とが接合された複合
    体からなる2段ヒステリシスループ軟質磁性合金
    を製造する際に、前記第1の非晶質合金及び第2
    の非晶質合金の原料溶湯を冷却体上に夫々噴出
    し、非晶質化すると同時に接合し、複合体を形成
    することを特徴とする2段ヒステリシスループ軟
    質磁性合金の製造方法。 2 前記複合体の保磁力が0.21Oe以下であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の2段
    ヒステリシスループ軟質磁性合金の製造方法。 3 前記第1および第2の非晶質合金層が、 T1-aa ただしTはFe,Coの少なくとも一種、または
    それらの一部をNiで70原子%以下置換したも
    の。 XはP,C,Bの少なくとも一種、またはそれ
    らの一部をSi25原子%以下、Al10原子%以下で置
    換したもの。 aは15〜35原子% の中から選択されることを特徴とした特許請求の
    範囲第1項記載の2段ヒステリシスループ軟質磁
    性合金の製造方法。 4 TをFeとCoとの複合添加とした
    (Fe1-bCob1-aaの中で第1の非晶質合金層をb
    0.6第2の非晶質合金をb0.7としたことを特
    徴とする特許請求の範囲第3項記載の2段ヒステ
    リシスループ軟質磁性合金の製造方法。 5 Coの一部を総量10原子%以下のM(M=
    Cr,Mo,W,V,Nb,Taの少なくとも一種)
    で置換したことを特徴とする特許請求の範囲第4
    項記載の2段ヒステリシスループ軟質磁性合金の
    製造方法。
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