JPH01312010A - 金属薄板の製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、金属間化合物等の扇加工材に好適な金属薄板
の製造装置に関する。

〔従来の技術〕

浴隔金嘱から直接薄板を製造する方法として、所謂スプ
レー法が知られている。この方法は、ノズルから流下す
る溶融金属にガスジェット流を吹き付けることにより霧
化させ、これによる金属粒子を下方の回転ドラムに堆積
させ、このデポジット（堆積物）を回転ドラムからヌ）
　ＩＪツブ状に連続的に引き剥がし、これを圧延機で圧
延することにより金属薄板を製造するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、このような方法により金属間化合物のような難
加工材の金属薄板を製造する場合、スプレー直後のイン
ラインの熱間圧延において、板に耳割れが発生し、圧延
中の板破断など種々の問題を生じる。

このような耳割れは、圧延中に板の幅方向端部に引張応
力が発生するためであり、特にスプレー材の場合、材料
の板端部の肉厚が極端に渇くなるため、温度低下を生じ
易く、このよりな引張応力により容易に耳割れを生じて
しまう。一般に、難加工材について耳割れを防止する技
術として、 ■シース圧延法：材料を延性の高い材料で密封して圧延
する方法 ■異材接着法：板端部に加工性の高い材料を溶接して圧
延する方法 ■拘束圧延法：側板で板幅が一定となるよう拘束しつつ
圧延する方法 等が知られているが、これらのうち、■、■の方法はヌ
プレー法を用いた連続ラインに適用することは擺めて困
難である。また、■の方法は、側板（ガイド）によシエ
ンジが冷されるため、中央部に較ベエッジの変形抵抗が
大きくなシ、この結果、拘束圧延しても耳割れを十分防
止できない。

本発明はよのような問題に鑑みなされたもので、金属薄
板を耳割れを生じさせることなく連続的且つ生産性良く
製造することができる装置を提供せんとするものである
。

〔課題を解決するための手段〕

このため本発明の装置は、高済１の金属粒子を回転式の
サブストレート上だ堆積させることにより板状のデポジ
ットを連続的に形成させるデポジット形成機と、前記サ
ブストレートから連続的に引き出されるデポジットを圧
延すべく前記デポジット形成機のライン下流側に配させ
る圧延機とを備え、該圧延機とサブストレート間には、
デポジット両側端全拘束すべく、一端側が圧延機の圧延
ロール間に挿通してデポジット両側連拘束部を形成し、
他端側かサブストレート上の金属粒子落下部まで延出し
た１対のガイド板を架設したものである。

〔作　用〕

本発明は、耳割れの原因が、圧延時において材料の側端
部に大きな引張応力が生じること、及び材料側端部の肉
厚が極端に小さいことという２つの点にあることに鑑み
、デポジットをその側端部の肉厚が確保されるようＫし
て形成させ、且つ、圧延において両側端部を拘束した圧
延を実施し、この拘束圧延と両側端部肉厚の確保とによ
シ、側端部での引張応力の発生を極力抑えるような装置
とした。

本発明装置によれば、溶融金属の霧化或いは低圧プラズ
マ溶射等により生じた高温の金属粒子は回転するサブス
トレート上に堆積し、デポジットが連続的に形成される
。このデポジットは、サブストレート上面に位置したガ
イド板によりその両側端の厚みが中央部に対して十分（
通常中央部よりも厚くなる）確保される。

第８図（ａ）は従来のスプレア法におけるサブストレー
ト（５）幅方向でのデボジツ）　（ｐ）の断面を、また
第８図（ｂ）はその厚さ分布を示したものである。第８
図（ａ）に示すように、デポジットの幅を揃えるため、
ザブストレート（５）幅方向に対して粒子−ヲオーバー
ヌブレーして堆積させるが、このようにしても板側端部
は第８図（′ｂ）に示すように板厚が薄くなってしまう
。

これに対し本発明では、第９図に示すようにオーバース
プレーされた金属粒子（ｍ）がガイド板（８）によって
側端部に集めらオＬ１側端部の厚みが確保される。第１
０図はこのようにして形成されたデポジットの幅方向の
厚み分布を示したものである。

以上のようにして形成された板状のデポジットは、両側
をガイド板でガイドされつつサブストレートから連続的
に引き出され、圧延機で圧延される。この圧延では、デ
ポジットはその両側をガイド板で拘束されつつ圧延され
る。デポジットは、その両側端の肉厚確保によりエツジ
の温度低下が抑えられ、しかも上記のように拘束圧延さ
れ引張応力の発生が抑えられるため、耳割れの発生が適
切に抑えられる。

〔実施例〕

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示すもので、
装置は溶融金属のアトマイザ−を有するデポジット形成
機（１）と、その下流側の圧延機（２＋と、デポジット
形成機と圧延機間に架設される１対のカイト板（８）と
から構成されている。

前記デポジット形成機（１）は、溶融金属を霧化し、そ
の金属粒子を回転式のサブストレート上に堆積させるこ
とにより板状のデボシソ１−　’に連続的に形成させる
もので、本実施例では、タンティッシュ（３）、ガスジ
ェットノズルからなるアトマイザ−（４）、該アトマイ
サーの下方に配される回転ベルト式のサブストレート（
５）等から構成さＩｔでいる。

前記クンデイツシュ（３）はその下部にタンデイツシュ
ノズル（６）を備え、このノズルから溶融金属を下方に
流下させる。

前記アトマイサー（４）は１対のガスジェットノズルに
より構成され、タンデイツシュノズル（６）から流下す
る溶融金属流（Ｍ）にその両側から高速ガヌシエツト流
（Ａ）を噴射するよう構成されている。

前記ザブストレート（５）は１対のガイドホイール（マ
＊ハローラ）とエンドレスベルトトからなる回転ベルト
により構成されている。

なお、このサブストレート（５）は回転ドラムにより構
成することもできる。

また、前記アトマイザ−（４）の下方には、１対のスリ
ットノズル（７）が設けられ、アトマイザ−（４）によ
り形成された金属粒子流（ｍ）にガスＣＢ）　’に吹き
付け、金属粒子流（ｍ）の降下範囲を所定の範囲に絞り
込み、金属粒子をサブストレート幅方向で均一厚みで堆
積させるようにしている。

前記圧延機（２）は、デポジット形成機（１）のライン
下流側に配置されており、その圧延ロール（９）のロー
ル胴部長手方向両側にはガイド板を挿通させるための凹
溝（９１）が形成されている。

前記１対のガイド板（８）は、サブストレート（５）と
圧延機（２）間でデボシソｌ−（Ｄ）の両側端部を拘束
すべく架設されたもので、その各一端側が圧延ロール（
９）の凹溝（９１）　ｅライン方向で貫通し、また他端
側かサブストレート（５）の金属粒子落下部位置才で延
びている。このガイド板（８）は圧延機（２）のハウジ
ングまたはその他の固定部に保持され、サブストレート
（５）はこのガイド板（８）に対しスライドしつつ回転
するようになっている。このガイド板（８）は、サブス
トレート（５）上から圧延機（２ンに至るまでデポジッ
トの両側を拘束し、上下圧延ロール（９）間では拘束圧
延のだめの拘束部（１０）を形成する。

また、以上の実施例において、デポジット形成機（１）
としては、第５図に示すように１対の回転ロール（ｌ］
）からなるアトマイサー（４）ヲ用いることができる。

１対の回転ロール（１１）は所定の間隔をもって配され
、この間隔に溶融金属流を流下させるようになっている
。

また、デポジット形成機は、第６図に示すような低圧ブ
ラスマ溶射方式の装置とすることもできる。このデポジ
ット形成機（１）は溶射ノズル０９ヲ有しており、との
溶射ノズル０９内ではプラズマジェットに金属粒子が供
給され、プラズマジェットにより溶融した金属粒子がノ
ズルからサブストレート（５）上に噴霧される。

また、本発明装置では、圧延機（２）の下流側に、第７
図に示すような熱処理炉ａｚ、ｉ度調整装置（１３）を
設けることができる。

前記熱処理炉（Ｉｚでは、製造の対象が金属間化合物の
薄板であるような場合、その薄板の強度確保を目的とし
た熱処理が施される。また、温度調整装置０３）はコイ
ラ圓に巻取られる金属薄板（Ｓ）の幅方向及び厚さ方向
での冷却速度の均一化を図り、適正な板形状を確保する
だめのもので、通板ラインの上下に、板幅方向で温度調
整範囲を可変とし得る加熱手段（ヒータ等）及び冷却手
段（冷却ガス噴射ノズル）を有している。

次に、本発明装置の作用を第１図ないし第４図に基づい
て説明する。

クンティッシュ（３）内の溶融金属は、タンデイツシュ
ノズル（６）を通って溶融金属流（Ｍ）となり、サブス
トレート（５）に向って落下し、その途中アトマイサー
（４）により粒子状に霧化される。すなわち、溶融金属
流（Ｍ）の両側に位置した１対のガスジェットノズルか
ら斜め下方に高速ガスジェット流（Ａ）を噴射し、これ
を溶融金属流（Ｍ）に衝突させることにより、溶融金属
が粒子に霧化する。なお、第５図に示す装置では回転速
度を制御された１対の回転ロール（１２間に溶融金属流
ＣＭ）が流下することＫより溶融金属が粒子に霧化する
。また、第６図の装置では溶射ノズルからプラズマジェ
ットとともに溶融した金属粒子（ｍ）が噴霧される。

このよう処して形成された高温の金属粒子（ｍ）は急速
に凝固しつつ落下し、下方のサブストレート（５）−ヒ
に堆積し、板状のデポジット（Ｄ）を形成する。

デポジツ）　（Ｄ）は第３図に示すように、オーバース
プレーされた金属粒子（ｍ）がガイド板（８）によって
側端部に集められるため、側端部の厚みが十分確保され
る。

デポジット（Ｄ）は回転するサブストレート（５）から
連続的に引き出され、ガイド板（８）で両側端部をカイ
トされつつ圧延機（２）に導かれる。

圧延機（２）では両側端部分カイト板で拘束されつつ圧
延される。デポジツ）　（Ｄ）は、上述したようにその
両側端部の肉厚が十分確保されることによりその温度低
下が抑えられ、しかもガイド板（８）により拘束圧延さ
れることにより引張応力の発生が抑えられるため、耳割
れの発生が適切に防止される。

そして、このような圧延による金属薄板（Ｓ）はコイラ
α荀に巻取られる。

なお、以上述べた本発明の装置は、金属間化合物、シリ
コン鉄合金等の難加工材をはじめとして、あらゆる種類
の金属薄板の製造に利用できる。

〔発明の効果〕

以上述べた本発明によれば、金属間化合物等の難加工材
であっても耳割れのない金属薄板を連続的且つ生産性良
く製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は全体説明図、第２図は第１図中Ｉ−■線に沿う
矢視図、第３図はサブストレート上でのデポジットエツ
ジ部の断面を示す説明図、第４図は圧延機による圧延状
況を示す説明図である。第５図及び第６図は、それぞれ
デポジット形成機の他の実施例を示す説明図である。第
７図はラインの下流側に熱処理炉及び温度調整装置を設
けた場合を示す説明図である。 第８図（ａ）は従来装置により得られた堆積物の断面形
状を示す説明図、第８図＜ｂ）はその板厚分布を示すも
のである。第９図は本発明装置のデポジット形成機によ
り得られた堆積物の断面形状を示す説明図、第１０図は
第９図で得られた堆積物の板厚分布を示すものである。 図において、（１）はデポジット形成機、（２）は圧延
機、（４）はアトマイザ−１（５）はサブストレート、
（８）はガイド板、（１５）は溶射ノズルである。 特許出願人　　日本鋼管株式会社 発　　明　　者　　　三　　　原　　　　　　　　畳量
　　　　　　　　　　中　　　内　　　一部間　　　　
　　　　　冨　　　１）　　省　　　吾代理人弁理士　
　　吉　　　原　　　省　　　三門　同　　苫米地　正
　敏 ぐ Ｌ８ ■　　− ５ラ　８ 第９図 （ｂ） ↑ 第１０図 ｂ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高温の金属粒子を回転式のサブストレート上に堆積させ
   ることにより板状のデポジットを連続的に形成させるデ
   ポジット形成機と、前記サブストレートから連続的に引
   き出されるデポジットを圧延すべく前記デポジット形成
   機のライン下流側に配される圧延機とを備え、該圧延機
   とサブストレート間には、デポジット両側端を拘束すべ
   く、一端側が圧延機の圧延ロール間に挿通してデポジッ
   ト両側端拘束部を形成し、他端側がサブストレート上の
   金属粒子落下部まで延出した１対のガイド板を架設して
   なる金属薄板の製造装置。