JPH04228246A - 微細結晶とアモルファス金属ストリップの製造方法およびその製造装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、微細結晶とアモルファ
ス金属ストリップの製造方法およひその製造装置に係り
、これは電気エンジニアリング、エレクトロニクス／マ
イクロエレクトロニクス、一般エンジニアリングや他の
分野の工業への用途を見出だすことができる。

【０００２】

【従来の技術】０．０１〜０．０６ｍｍの限られた厚さ
の薄いストリップを作る方法は公知である。この方法で
は、溶融物はノズルから回転する金属ディスクの外側表
面に送られる。溶融物は限定された幾何学的寸法のスト
リップの形状で自由に広がり、冷却表面で急速に熱を奪
う結果、冷却される。ストリップを分離する装置が金属
ディスク１に接触している。

【０００３】この方法を行う装置は、熱インダクターと
このインダクターに設けられた溶融物を送るノズルとを
具備している。ノズルの下方には、金属ディスクが設け
られ、これは作られたストリップ２を分離する装置と接
触している。

【０００４】この方法および装置で作られるストリップ
は、幾何学的な寸法が制限され、物理的および機械的な
特性が満足できるものではなく、不均斎な準安定のアモ
ルファス構造である。

【０００５】公知の双ロール方法では、溶融物は二つの
金属ロール間にノズルを通って送られる。この金属ロー
ルは、高速で逆の方向に回転している。溶融物からスト
リップを形成する間の冷却は、金属表面の熱の誘導ある
いは両ロール３の周面部分にある軸冷却溝に沿って強制
的に水を流すことにより成される。

【０００６】この公知の双ロール方法の欠点は、作られ
たストリップの微細結晶構造は不均一で方位性がなく、
その物理的、機械的な特性が満足されるものではないこ
とである。

【０００７】公知の強制冷却付き双ロール装置は、坩堝
を設け、坩堝の下方に溶融物を送るノズルを設けている
。ノズルの下方には軸方向または角度をもって配置され
た強制水冷却用の溝をもったロールが水平方向に設けら
れている。溶融物はそれ自身の重量下でロール間に落ち
る。これらロールは溶融物を冷却して金属ストリップ２
を作る。

【０００８】この公知の強制冷却付き双ロール装置の欠
点は、強制水冷却用の溝をもったロールは均一な熱の誘
導を確実におこなえず、製造されたストリップの質に影
響を与えることである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の一般
的な目的は、微細結晶とアモルファス金属ストリップの
製造方法およひその製造装置を提供することで、このス
トリップは製造される金属ストリップの幾何学的寸法が
広い範囲にあり、微細結晶とアモルファス構造に安定性
があり、その結果物理的、機械的特性を改善することで
ある。

【００１０】

【課題を解決する手段】この目的は、溶融金属を強制冷
却のロール間に送る方法により達成される。ロール方向
に送る間に溶融物は均一化され、溶融物の冷却は、徐々
にかつ調整可能に規定されており、同時にロール間の溶
融物に電場が作用される。溶融物についての形成工程と
圧延工程の後に、均一な磁場の作用を受け、同時に調整
可能に規定された冷却がなされる。

【００１１】厚さ０．０１〜０．０７ｍｍの薄い安定し
たアモルファスストリップの製造に関する一つの変形例
では、均一化された溶融物が形成ロールに送られ、その
表面に自由に拡がり、次いでそれらの間の接触ライン内
において第二のロールにより延ばされる。

【００１２】厚さ０．０７〜０．３５ｍｍの微細結晶の
方向性をもった金属ストリップの製造に関する他の変形
例では、均一化された溶融物を垂直または両ロール間の
接触ラインに対して角度をもって送り、次いで、温度Ｔ
＞＞Ｔｋｒで、強制されかつ調整可能に規定された冷却
がなされて、電場中で同時に金属ストリップが形成され
、圧延される。金属ストリップの磁気的な方位は、均一
な磁場の作用下で、同時に調整可能に冷却することによ
りなされ、温度はキューリ点付近（Ｔ＜Ｔｋｒ）である
。

【００１３】この方法をおこなう装置は、誘導坩堝、送
りノズル、強制冷却される形成ロールを備えている。坩
堝とロールとの間には、誘導均一化装置とノズルを備え
た微細結晶化装置が設けられ、ロールに対して溶融物を
イオン化するシステムが接続され、下方には磁気的な「
方位」をもたせるためのシステムと調整可能な冷却をお
こなうための室が設けられている。

【００１４】

【発明の効果】この方法及び装置の利点は次のとおりで
ある。

【００１５】この方法は良好な均一化と溶融物の均等な
拡がりと、多段の（ｚｏｎａｌ　）強制冷却と、厚さ０
．０１〜０．３５ｍｍ及び幅１〜３００ｍｍの金属（と
くに磁気の）ストリップを溶融物から直接同時に形成し
圧延する。この方法は、電場、磁場での溶融物に直接作
用することにより、段階的な（ｚｏｎａｌ　）調整原理
に基づいてなされる。そしてその結果、微細結晶とアモ
ルファスのフェロスタブル（ｆｅｒｒｏｓｔａｂｌｅ　
）な方位をもった構造の磁気ストリップの特性が保証さ
れる。圧延ユニットは、寸法が小さく、出力が大きく、
エネルギー消費が少なく、予め設定したプログラムに従
ってロールとその付属システムを調整し、コントロール
する可能性を持つ特徴がある。設備は軽く、高価でなく
、スペースは少なくてよく、少しのユニットと要素のみ
でよい。この装置は、ロールやこのシステム、すなわち
溶融物から直接方位をもった微細結晶や安定した構造の
アモルファスについて異なる厚さのストリップを作るた
めのシステム、を早急に再調整するのに適応される。ま
た、信頼性の高い状態で、かつ異なる条件で操作され、
環境を汚染することなく本発明方法をおこなうことがで
きる。

【００１６】

【実施例】本発明をよりよく理解するために、本発明の
好適な実施例を示している図面を参照して本発明を説明
する。

【００１７】２または４つロールをもつ圧延ユニットは
、誘導坩堝１と、その上に載置された誘導混合器（均一
化装置）２と、下方に広幅ストリップ用の噴出口とスロ
ットを備えたノズル３が設けられ、ノズルには微細結晶
化装置４に設けられている。そして下方には二つの駆動
ローラー５と二つの支持ローラー５ａとがそれぞれ設け
られ、これらは電気的に絶縁されている。駆動絶縁ロー
ラー５に対して、溶融物をイオン化するシステム６が接
続されている。その下には冷却システム７、磁気的な方
位を持たせるシステム８が設けられている。末端部分に
は巻取ワインダ９、熱処理室１０と自動溶接ユニット１
１が設けられている。この工程の自動化のために、マイ
クロプロセッサーシステム１２を組込むことも可能であ
る。

【００１８】双ロール装置の操作は次のとおりである。

【００１９】所定の化学組成を有する溶融物は、坩堝１
内に入れられ、混合器（均一化装置）２に送られる。そ
こで所定時間保持される。次いで微細結晶化装置４に設
けられたノズル３を通り、ロール５間（または一つのロ
ール上をそれぞれ）所定の温度と流出速度で送られる。 予め、スクリュー付きタービンを備えた駆動ロールは所
定の速度で回転され、冷却される。ロール５間にはシス
テム６により電圧Ｕが印加されている。これは溶融物を
温度Ｔ＞Ｔｋｒでイオン化する。延ばされた金属ストリ
ップは、冷却室７に約キューリー点の温度（磁気相）で
送られる。均一な磁場８が冷却過程中ストリップに作用
する。そして、作られたストリップは自動的に巻取ワイ
ンダー９に巻かれる。その速度はローラーの周速度に同
期されている。さらにストリップは熱磁気処理室１０に
送られる。そして必要ならば（ストリップの破損時）、
自動溶接ユニット１１に送られる。マイクロプロセッサ
ーシステム１２は温度、圧力、ストリップ速度、ストリ
ップ厚さの検出器、変換器により、装置を制御する。

【００２０】この装置を用いておこなった実験では、厚
さ０．０２〜０．０７ｍｍのフェロマグネティク金属ス
トリップ用の微細結晶で方位をもった構造、およびアモ
ルファスの安定構造が作られた。（１００）タイプの微
細立方構造を持つ鉄基試料に対して熱的機械的処理を施
した後は、以下の特性を有していた。 周波数ｆ＝５０Ｈｚでの磁気損失：ΔＶ（１．０）＝０
．３２＝０．４Ｗ／ｋｇ； Ｂ２５に対する磁気誘導＝１．７〜１．８Ｔ；場の保持
力：Ｈｃ＝０．２１−０．２４Ｏｅ；機械的強度：従来
方法で作られたアモメファスストリップ（場での付加的
な圧延がない）と比べて１００〜２００％高い；機械的
なビッカース硬さ：結晶構造と比べて１０〜１５％高い
。 参考文献 １．米国特許明細書番号３８８１５４２２．グラッシー
メタルズ　　ＩとＩＩ、スプリンガーベルラグ、ベルリ
ン／ハイデルベルグ／ニューヨーク，１９８１ ３．米国特許明細書番号３８８１５４１

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の一例を示す説明図。

【符号の説明】

１…坩堝、２…誘導均一化装置、３…ノズル、４…微細
結晶化装置、５…ロール、６…溶融物をイオン化するシ
ステム、７…調整可能な冷却用室、８…磁気的な「方位
」をもたせるためのシステム。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　微細結晶とアモルファス金属ストリッ
   プの製造方法であって、溶融金属は強制冷却されている
   金属ロール間に送られ、この溶融物はロールに送られる
   前に均一化され、溶融物の冷却は段階的（ｚｏｎａｌ　
   ）であり、調整可能であり、同時にロール間に電場が作
   用し、次いで均一な磁場が作用する上記方法。
2. 【請求項２】　　請求項１の方法において、厚さが０．
   ０１乃至０．０７ｍｍのアモルファスストリップは、均
   一な溶融物を形成ロールに送り、その表面に溶融物を広
   げることにより作られ、次いでそれらの間の接触ライン
   内にある第二のロールにより圧延される上記方法。
3. 【請求項３】　　請求項１の方法において、「方位」を
   もった微細結晶構造で幅が０．０７乃至０．３５ｍｍの
   金属ストリップは、均一化溶融物を垂直または二つのロ
   ールの接触ラインに対して角度をもって送り、次いで温
   度Ｔ＞＞Ｔｋｒでそれを形成し圧延することにより作ら
   れる上記方法。
4. 【請求項４】　　請求項１乃至３のいずれかの方法にお
   いて、金属ストリップの磁気的「方位」は、均一な磁場
   の作用下で、同時にキューリ点付近（Ｔ＜Ｔｋｒ）の温
   度で調整可能に冷却することにより、もたらされる上記
   方法。
5. 【請求項５】　　請求項１の方法をおこなう装置におい
   て、誘導坩堝、溶融物放出ノズル、強制冷却される形成
   ロールを備え、坩堝１とロール５との間には、誘導均一
   化装置２とノズル３を備えた微細結晶化装置４が設けら
   れ、ロールに対して溶融物をイオン化するシステム６が
   接続され、下方には磁気的「方位」用システム８と調整
   可能な冷却用室７が設けられている上記装置。