JPH07204801A

JPH07204801A - 広幅急冷凝固薄帯の製造方法および製造用ノズル

Info

Publication number: JPH07204801A
Application number: JP348594A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Sato; 藤有一佐; Hiroshi Senba; 場寛筌; Toru Ono; 野透小
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1994-01-18
Filing date: 1994-01-18
Publication date: 1995-08-08

Abstract

(57)【要約】【目的】広幅薄帯の製造において障害となっていた試
料溶解時のノズル割れを抑制し、良好な広幅薄帯を製造
する方法および製造用ノズルを提供する。【構成】ノズルとして形状が円形の貫通した丸穴をノ
ズル開口の両最端に設けたノズルを用い、金属・合金が
溶解した後、ノズル開口から溶融金属・合金を冷却基板
上に噴出して、急冷凝固させることを特徴とする広幅薄
帯の製造方法および製造用ノズル。【効果】広幅薄帯を製造する際に発生していた熱応力
起因の割れを完全に防ぐことが可能になったことから、
このノズルの割れが原因となって発生していた鋳造時の
トラブルを解消し、さらに、板厚変動の小さい薄帯を安
定して製造することが可能となることから製造歩留も向
上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶融した金属又は合金
（以下、単に「金属」という）を移動する冷却基板の表
面で急冷凝固させ、連続的に非晶質金属あるいは結晶質
金属の広幅薄帯の製造方法および製造用ノズルに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】溶融金属から連続的に薄帯を製造する方
法（連続液体急冷法）は、従来より種々の手段が開示さ
れているが、いずれも溶解した金属を所定の形状の開口
を有するノズルから、所定の圧力でノズル開口に面した
移動冷却基板の上に噴出し、凝固させて連続薄帯とする
ものである。

【０００３】このとき、重要な製造因子は、ノズル開口
の形状、ノズルと冷却基板との相対的配置、溶融金属の
ノズルからの噴出圧、冷却基板の移動速度などである。
これらの製造因子に対する条件は、一般に薄帯の幅が広
くなるとともに狭く、厳しくなる傾向があった。

【０００４】広幅薄帯を製造する方法として、従来開示
されている代表的なものとして、例えば特開昭５３−５
３５２５号公報に記載の「金属ストリップの連続的鋳造
法およびそれに使用する装置」がある。この方法の概要
は、矩形状の開口を持つスロットノズルを冷却基板に対
して０．０３〜１mmの間隔で対向させ、この矩形状の開
口は冷却基板の表面の移動方向に対してほぼ垂直に配置
された状態で、１００〜２０００ｍ／分の予め定められ
た表面速度で移動する冷却基板上に、スロットノズルか
ら溶融金属を送り出し、熱的に接触させ急冷凝固するこ
とにより連続的なストリップを製造するものである。こ
の方法において、原理的には薄帯の幅に対する制限はな
い。つまり、ノズルの矩形状開口の長さ、すなわち冷却
基板を移動方向に直角な方向に測った開口の長さ、を大
きくすれば、薄帯の幅を広くすることが出来る。

【０００５】しかしながら、実際には矩形状開口部の長
さを大きくするに従い、開口の平衡度を鋳造中保持する
ことが難しくなり、薄帯の板厚は、特にその幅方向で一
様でなくなる。因みに２５mmの幅の薄帯において、板厚
偏差を５〜１０％程度に抑えることは現在可能である
が、１５０mm幅になると１０％以下に抑えることは困難
である。板厚偏差の大きい薄帯は、例えば磁性材料とし
て、積層したり巻加工したりする場合、占積率が低下す
るので好ましくない。このことから、工業材料として急
冷凝固薄帯を提供するための従来法では実質的には薄帯
の板幅に技術的限界があった。

【０００６】本発明者らは、それまであった急冷凝固薄
帯の板幅の制限を取り除くために、例えば、特開昭６３
−２２０９５０号公報において新しい鋳造方法を提案し
た。この方法は移動する冷却基板に、その移動方向に対
しほぼ直角に配置され、かつ、それぞれが前記移動方向
に対して１０〜８０°の角度を持つ複数の開口から溶融
金属を噴出させ、急冷凝固させることを特徴とする金属
薄帯の製造方法である。この方法により、薄帯の幅が、
例えば１５０mm以上でも板厚偏差が１０％以下の薄帯の
製造が可能になった。つまり、従来あった薄帯の板幅に
おける制限を取り除くことが出来た。

【０００７】一方、急冷凝固薄帯の製造装置としては、
基本的には移動冷却体としては銅などの熱伝導率の高い
金属からなるロール、試料を保持するためのルツボおよ
び試料溶解のための溶解設備からなるのが主である。ま
た一般的に、ルツボはその底部に試料溶解後溶融金属を
ロール上に噴出するためのノズルを有している。溶解方
式としては、主に高周波誘導に依っている。使用される
ルツボの形状は、概して円筒状のものであり、溶解用に
用いられる高周波誘導溶解用ワークコイルも円筒状のも
のである。例えば、前記特開昭５３−５３５２５号公報
には、使用する溶解用ルツボおよびワークコイルとし
て、どちらも深さ方向に対する横断面が円形である円筒
状のものが開示されている。

【０００８】本発明者らは、本発明者らが既に提案した
前述の鋳造方法により、１５０mm以上の幅の薄帯の製造
について検討し、実際に製造実験を試みた。そして、薄
帯の幅を広げていくと、従来の円筒状のルツボでは広幅
薄帯の製造が困難になるという新たな問題点を見い出し
た。すなわち、薄帯幅を大きくするためには、溶融金属
を噴出するための開口の数を多くしていく必要があり、
当然のことながらルツボ底部の面積を大きくしなければ
ならない。つまり、円筒状のルツボの径を大きくしなけ
ればならない。

【０００９】しかしながら、ルツボの径があまり大きく
なると、溶解後溶融金属を保持してる間にルツボ底部が
たわみ、ルツボ底部が高速回転しているロール上に噴出
する際ロールに衝突し、薄帯は得られなくなる。たと
え、衝突しなくてもロールとノズル間の距離が薄帯幅方
向で不均一になると、板厚偏差の小さい良好な形状の薄
帯を得るのは困難になる。板厚偏差が小さい薄帯を得る
ためには、ロールとノズル間の距離を板幅方向で出来る
だけ一定にする必要がある。

【００１０】さらに、ルツボ径があまり大きくなると、
高周波誘導の効率が悪くなり、すなわち、試料溶解が困
難になり、溶解時間がかなり長くなる。例えば、径が３
００mm程度の円柱状のルツボの場合、鉄系の合金数kgを
溶解するのに溶解時間として１時間近くになり、薄帯製
造に要する時間が長くなる。薄帯製造時間の延長は、生
産性の点から問題となる。

【００１１】ルツボのたわみおよび溶解効率における問
題を解決する方法として、例えば、複数のルツボを薄帯
幅方向に並べる方法がある（Proc. of 5th Int. Conf.
on Rapidly Quenched Metals (1985)p.1591 ）。しかし
ながら、この方法により広幅薄帯を製造するには、それ
ぞれのルツボの配置に充分な制御が必要であると思われ
る。なぜなら、それぞれのルツボのノズル開口の位置
が、例えば、薄帯幅方向で離れてしまうと薄帯が板幅方
向でつながらなくなったり（つまり、広幅薄帯とならず
に分割してしまう）、逆に重なるとそこで板厚が大きく
なってしまう（すなわち、板幅方向での板厚変動が大き
くなる）。したがって、この方法は商業的に量産するこ
とを考えると安定生産に適した方式とは言えない。

【００１２】そこで、本発明者らは、このような問題を
解決するために、例えば、特開平０４−２８９９６号公
報において２００mm以上の幅の広幅薄帯を製造するため
の新しいルツボを提案した。このルツボは、深さ方向に
対する横断面が楕円状もしくは長方形の形状であり、底
部に溶融金属を噴出するためのノズル開口を有するルツ
ボである。このようなルツボの開発により、試料溶解時
のルツボ底部の重力方向でのたわみの発生を防止し、さ
らに、横断面が楕円状もしくは長方形の形状のワークコ
イルの使用により、短時間で試料の溶解も可能となっ
た。つまり、板幅が２００mm以上でも板厚変動が１０％
以下の薄帯の製造が可能になったのである。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平０４−２８９９６号公報のルツボを用いて安定して
広幅薄帯を製造するには、以下の点をさらに改善する必
要があった。つまり、板幅が２００mm未満の薄帯を製造
する際にはほとんど問題にならなかったが、板幅２００
mm以上の薄帯を製造する場合、試料溶解時に時々ルツボ
先端のノズル部で割れが発生してノズル先端が欠損した
り、欠損まで至らなくても割れが発生すると、溶融試料
を噴出する際に溶融試料が漏れるなどのトラブルが起こ
ることがあった。この割れを良く観察してみると、割れ
はノズルの両最端の開口を起点として発生しており、ま
た製造する薄帯の板幅が広くなるほど起こり易かった。
この種のトラブルは、良好な薄帯を製造することを困難
とすることから問題である。

【００１４】本発明は、このような広幅薄帯の製造に障
害となっていた試料溶解時のノズル先端部における割れ
を抑制し、良好な広幅薄帯を製造する方法を提供するこ
とを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、薄帯の板
幅が広くなると、つまりノズルの長手方向長さが長くな
ると、試料溶解時のノズル内での温度差が大きくなり、
この温度差に起因した熱応力がノズル開口の両最端に集
中することによって割れに至ると考えた。そして、各種
の実験を行い、両最外端の開口に熱応力が集中しても、
両最外端の開口の形状が円形で、かつ、貫通していれ
ば、ノズルが割れるまでには至らないことを見い出し、
良好な広幅薄帯を安定して製造する方法および製造用ノ
ズルを発明するに至ったのである。

【００１６】本発明は、上記目的を達成するため、以下
の構成を要旨とするものである。（１）移動する冷却基板上に、溶融金属をノズルを介
して噴出させて金属薄帯を得る方法において、ノズル開
口の冷却基板移動方向に直角な方向における両最外端に
円形の貫通した穴を設け、かつ前記穴を閉塞したノズル
を用い、前記ノズル開口から溶融金属・合金を噴出し、
急冷凝固させることを特徴とする広幅急冷凝固薄帯の製
造方法、（２）製造される金属・合金の板幅が２００
mm以上であることを特徴とする上記（１）に記載の広幅
急冷凝固薄帯製造方法、

【００１７】（３）移動する冷却基板上に、溶融金属
をノズルを介して噴出させて金属薄帯を製造するための
ノズルであって、ノズル開口の冷却基板移動方向に直角
な方向における両最外端に、耐熱性の物質で閉塞した直
径が０．５mm以上５０mm以下の円形の貫通した穴を、少
なくとも１個ずつ設けることを特徴とする広幅急冷凝固
薄帯製造用ノズル、および（４）前記ノズルのノズル
開口の数が少なくとも１個で、冷却基板移動方向に直角
な方向にのおけるノズル開口の総長さが２００mm以上で
あることを特徴とする上記（３）に記載の広幅急冷凝固
薄帯製造用ノズル。

【００１８】以下に、本発明を詳細に説明する。本発明
のノズルの１例を示す模式図を、図１に示す。本発明の
方法で用いるノズルは、例えば図１に示すように形状が
円形の貫通した穴１（以下、単に「丸穴」という）をノ
ズル開口２の両最外端に設けたノズル３である。ここで
言うノズル開口の冷却基板移動方向に直角な方向におけ
る両最外端とは、例えばノズル開口が冷却基板移動方向
に直角な方向に複数配置した多孔ノズルの場合、図１に
示すように両最端の開口のさらに外側のことを示す。な
お、図１には丸穴が両端に１個ずつ存在するノズルを示
しているが、ノズル開口の丸穴の個数はそれぞれ複数で
もよい。また、図１のノズルにおいてはノズル開口が多
孔ノズルである場合の例を示しているが、本発明におい
ては特にノズル開口形状については限定しない。

【００１９】本発明の方法に用いられるノズル開口およ
びノズル開口の両最外端に設ける丸穴に関して、図２を
用いてさらに詳しく説明する。図２（ａ）は、図１に示
したノズルの例と同様のものである。図２（ｂ）は、冷
却基板移動方向に複数の開口を設けたノズルの例であ
り、このようなノズル開口の場合の丸穴は図に示すよう
に、開口の両端に設ける。但し、このようなノズルの場
合、図２（ｂ′）に示すように、各ノズル開口毎の両最
外端部に一個づつ即ち、一方の最外端に丸穴を２個設け
てもよい。矩形孔が１個の場合を図２（ｃ）および
（ｄ）に示すが、丸穴は１個でも２個でもよい。

【００２０】また、ここで言う冷却基板移動方向に直角
な方向におけるノズル開口の総長さとは、開口が図２
（ｂ）および（ｃ）のように矩形孔の場合は、この矩形
孔の長手方向長さであり、図２（ａ）のような多孔ノズ
ルの場合は、図１中のＬに相当する長さである。

【００２１】丸穴のサイズとして、直径は０．５mm以
上、５０mm以下とする。このように設ける丸穴の直径に
制限を設けたのは、例えば丸穴の直径の下限を０．５mm
としたのは、丸穴の直径を０．５mm未満とすると、この
丸穴を起点にノズルの割れが発生し、ノズルの割れを防
止する効果は無くなるからである。

【００２２】一方、丸穴の直径を大きくすることは、ノ
ズルの割れ防止効果に悪影響を及ぼすことはないが、丸
穴の直径をあまり大きくすると、ノズルの底部の幅を大
きくすることになり、試料溶解時に前述のようなノズル
底部でたわみが発生することや、試料溶解効率の点から
問題となる。したがって、本発明においては丸穴の直径
の上限を５０mmとした。なお、ノズルに設けるそれぞれ
の丸穴の直径は、この範囲内であればすべて同一として
もよいし、あるいはそれぞれ異なっても構わない。ま
た、丸穴を設ける位置、つまり図１中のｄ₂の値につい
ては特に限定しないが、このｄ₂の値は出来るだけ小さ
い方が好ましく、具体的には２０mm以下、より好ましく
は１０mm以下である。

【００２３】本発明により鋳造し、薄帯を得る方法を、
図３に示す模式図を用いて説明する。ルツボ４内の溶融
試料５を、ノズル３の開口２を介して高速で移動してい
る冷却基板６上に噴出し、薄帯７を得る。このとき、ノ
ズル開口から噴出された溶融試料は、ノズル開口と冷却
基板との間で湯溜まりを形成する。

【００２４】薄帯を得るためにこのような鋳造を行うの
で、本発明で用いるノズルの丸穴は、そこから溶融試料
が漏れないようにしなければならない。したがって、丸
穴はセラミクスなどを用いて閉塞する。丸穴の閉塞方法
は、例えば図４に示すように、丸穴１を栓状の部材８、
８を挿入する要領で閉塞したり、さらには丸穴と栓状部
材との間に目地材などを使って固定するなどの方法によ
り丸穴を閉塞する。なお、このとき栓状部材の胴部の直
径は、栓状部材と丸穴間の膨張等による応力を緩和する
ため、丸穴の直径より少し小さくし、栓状部材と丸穴と
の間には多少の隙間が存在するようにする。

【００２５】重要なことは栓状部材がノズルの底部から
出ないようにすることである。つまり、図４中に示すｄ
₃がゼロからノズル底部の厚さまでの値であることが必
要となる。栓状部材がノズル底部より出てしまうとこれ
がロール表面に衝突し、ノズルが損傷したりなどして鋳
造が出来なくなるからである。勿論、溶融試料が漏れな
いように取り付けることは言うまでもない。ここで、溶
融試料が漏れないように丸穴を埋めても、ノズル割れに
及ぼす丸穴の効果が失われることはない。但し、図５に
示すように、両端が突起状のノズルの場合のように丸穴
を溶融試料と接しない位置に設ける場合は丸穴を閉塞す
る必要はない。また、図４に示すように、溶融試料が噴
出前にノズル開口から漏れないように用いるストッパー
９が、充分その作用をなすよう考慮しなければならな
い。すなわち、図４中に示すように栓状部材の頭部を避
けてストッパーを置くようにしたり、さらには栓状部材
の頭部に位置する部分に少々大き目の穴を施したストッ
パーを用いるとよい。このように丸穴を閉塞するための
手段として、耐久性の栓状部材を用いる他、セラミック
ファイバーその他不定形耐火物等も使用できる。

【００２６】本発明により製造出来る薄帯の成分として
は、非晶質になり易い金属や圧延などの加工が困難な金
属の場合に利点が大きいが、これらに限定されるもので
はない。勿論、溶解する金属の種類によっては特に、そ
の反応性からルツボおよびノズルの材質として制限を受
ける場合もある。例えば、鉄と半金属（Ｂ、Ｓｉ、Ｃな
ど）からなる非晶質合金の場合、ルツボ材質として石英
が使用できるが、ＡｌやＴｉなどの活性金属を含む場合
は石英の使用は難しく、例えば、窒化珪素、サイアロン
などが好ましい。

【００２７】また、本発明の方法に用いるルツボおよび
ノズルは、同種の物質から一体化されたものでもよい
し、同種の物質、あるいは異種の物質でそれぞれ別々に
作製して、目地材等で連結したものでもよい。ノズルの
寸法は、製造する薄帯の板幅に応じて決めるが、ノズル
の形状は深さ方向に対する横断面が楕円状もしくは長方
形の形状であることが好ましい。試料溶解時および溶解
後の保定時に、ノズルの底部がたわむことの防止や、試
料溶解の効率を高めるためである。ルツボの形状につい
ても同様のことが言える。

【００２８】本発明において採用される基本的な製造装
置は、既に述べたように溶融金属をノズル開口２を介し
て移動している冷却基板の上に噴出し、熱的接触によっ
て急冷凝固させる、液体急冷装置のうち、いわゆる単ロ
ール装置である。勿論、ドラムの内壁を使う遠心急冷装
置やエンドレスタイプのベルトを使う装置や、これらの
改良型、例えば補助ロールや、ロール表面温度制御装置
を付属させた装置、あるいは減圧下ないし真空中または
不活性ガス中での鋳造も含まれる。

【００２９】本発明において採用される鋳造条件につい
て述べる。ノズルとロールとの間隔は０．０５〜３mmの
範囲であり、ノズルの構造やその他の製造因子に合わせ
て最適な値を選ぶ。溶融金属の噴出圧力は、０．０１〜
３kg／cm²、ロールの回転速度（表面速度）は、５〜６
０ｍ／秒の範囲である。これらの条件もノズルの構造や
その他の製造因子に合わせて最適な値を選択する。

【００３０】鋳造作業として、溶解開始前に予め鋳造時
を想定してノズルとロールとの最適な間隔位置を記憶さ
せ、その後一旦、ワークコイル内にルツボを移動させて
から試料を溶解する。そして、溶解後ロール回転、噴出
圧力を設定した後、再び予め記憶させておいたロールと
の最適間隔位置にルツボを戻し鋳造を開始する。

【００３１】これまで述べたように、本発明によれば、
従来試料溶解中に発生していたノズルの割れは一切起こ
らず、よって、鋳造時のトラブルは抑制出来るようにな
ったことから、広幅薄帯、特に板幅が２００mm以上の場
合でも板厚変動が１０％以下と板厚変動の小さい薄帯
が、安定して製造出来るようになった。

【００３２】

【実施例】次に、本発明を実施例に基づいてさらに説明
する。実施例１底部に開口を有する窒化珪素からなる寸法が長辺側３３
０mm、短辺側３５mm、高さ４５０mmの深さ方向に対する
横断面が長方形であるルツボを用いて、板幅３００mmの
非晶質薄帯の製造を行った。すなわち、用いたルツボと
ノズルは同質で一体化したものである。ルツボは３個準
備し、それぞれのノズルは、ノズル毎に異なる径の丸穴
とし、ノズルの両最端に同じ大きさの丸穴を１個ずつ設
けた。なお、３個のルツボは丸穴の直径以外はすべて同
じ寸法である。

【００３３】丸穴およびノズル開口の形状を図１を用い
て説明すると、ａ₁＝２、５、１０mmの３種類で、ａ₂
＝１．５mm、ｗ＝１mm、ｄ₁＝０．７mm、ｄ₂＝５mm、
α＝４１°である。また、ノズル開口の個数は、１７５
個とした。それぞれのルツボともノズルに設けた丸穴
は、窒化珪素からなる栓状部材を挿入し目地材を用いて
閉塞した。なお、この栓状部材のサイズは丸穴のサイズ
に比べて、頭部で２mmほど大きくし、胴部で０．５mmほ
ど小さくした。

【００３４】用いた装置は、長辺側３８０mm、短辺側７
０mmの深さ方向に対する横断面が長方形である試料溶解
用ワークコイル、冷却用ロールとして幅６００mm、直径
６００mmで銅製のものからなる単ロール装置である。ル
ツボ内にストッパーを装着し、組成がＦｅ_80.5Ｂ₁₂Ｓｉ
_6.5Ｃ₁（ａｔ％）の合金２kgを挿入した。何れの実験
とも試料溶解を開始後、およそ２０分で試料が溶解した
のを熱電対で確認した。試料溶解時ノズル部には、一切
割れが発生しなかった。試料溶解後、溶融試料を１３５
０℃としてから、ルツボを予め設定していた位置まで降
ろし、ストッパーを外して、溶融金属を開口を介してロ
ール上に噴出し薄帯を得た。なお、鋳造条件はいずれの
実験とも同様とし、噴出圧を０．３kg／cm²、ロール表
面速度を２５ｍ／秒とした。また、ノズルとロール表面
との間隔を０．３mmとした。

【００３５】結果として、試料溶解時および鋳造時とも
にノズル割れは一切発生せず、いずれの実験とも良好な
薄帯が得られた。得られた薄帯はいずれも板幅がおよそ
３００mmで、板厚は３５μｍ（マイクロメーター測定）
前後であった。いずれの薄帯とも、１８０°密着曲げで
破壊しなかった。また、Ｘ線回折、ＤＳＣ分析の結果は
非晶質状態を示していた。

【００３６】得られた薄帯の板厚変動を調べるために、
薄帯長手方向２ｍごとに５mm長さのサンプルを採取し、
それぞれのサンプルについてマイクロメーターを用いて
板厚（最大厚）を測定した。さらにそれぞれのサンプル
について重量と比重（７．２６）から板厚を算出し、こ
の板厚のマイクロメーターから求めた板厚に対する比率
を求めた。得られた比率の平均値は、それぞれのチャー
ジで、９６．５％、９６．８％、９７．１％といずれも
高い値であった。マイクロメーターおよび薄帯重量から
算出した板厚の変動は、いずれも５％前後と１０％以下
の良好な値を示した。試料溶解時および鋳造時にノズル
の割れが一切発生せず、良好な板厚精度を有する広幅薄
帯が得られた。

【００３７】実施例２アルミナからなるルツボと、窒化珪素からなるノズルを
目地材で結合させたもの３個を用い、３００mm幅薄帯の
鋳造実験を行った。ルツボの寸法は長辺側３３０mm、短
辺側３５mm、高さ４５０mmであった。一方、ノズルの寸
法は、長辺側３１５mm、短辺側２８mm、高さ３０mmと
し、ルツボ底部からおよそ２mmほぼノズルが出る程度に
ノズルをルツボの内側に固定した。それぞれのノズル
は、ノズル毎に丸穴の直径を変え、各ノズルには同じ径
の丸穴をノズルの両最端に１個ずつ設けた。なお、３個
のルツボは、丸穴の直径以外はすべて同じ寸法である。
ノズル毎の丸穴の直径ａ₁は、それぞれ５、１０、１５
mmの３種類であり、それぞれのノズルとも、各ノズルの
丸穴は両外端で同じ直径の穴とした。それぞれのノズル
に設けた丸穴は、窒化珪素からなる栓状部材と目地材を
用いて閉塞した。なお、この栓状部材のサイズは、丸穴
のサイズに比べて、頭部で２mmほど大きくし、胴部で１
mmほど小さくした。

【００３８】その他の製造条件は、ロール表面速度（２
０ｍ／秒）以外、実施例１と同様にした。試料溶解を開
始後、２０分程で試料を溶解出来た。試料溶解後、溶融
試料を１３５０℃としてから、ノズルを設定通りの位置
に降ろし、溶融試料を噴出して薄帯を製造した。

【００３９】３回の実験とも、試料加熱中および鋳造
中、ノズルの割れは一切なく、いずれのチャージとも良
好な薄帯が得られた。得られた薄帯の板幅は、いずれの
チャージともおよそ３００mmで、板厚はおよそ４０μｍ
（マイクロメーター測定）であった。得られた薄帯の板
厚（最大厚）に対する重量と比重から算出した板厚の比
率を求めた。得られた値は、それぞれ９６．３％、９
６．９％、９７．２％であった。また、マイクロメータ
ーおよび薄帯重量から算出した板厚の変動は、いずれも
５％前後で、１０％以下の良好な値を示した。試料溶解
時および鋳造時にノズルの割れが一切発生せず、良好な
板厚精度を有する広幅薄帯が得られた。

【００４０】比較例底部に開口を有する窒化珪素からなる寸法が長辺側３３
０mm、短辺側３５mm、高さ４５０mmの深さ方向に対する
横断面が長方形であるルツボを用いて、板幅３００mmの
非晶質薄帯の製造を行った。ノズル開口の形状を、図１
を用いて説明すると、ａ₂＝１．５mm、ｗ＝１mm、ｄ₁
＝０．７mm、α＝４１°である。また、ノズル開口の個
数は、１７５個とした。なお、試料加熱時、ノズル先端
は大気中に晒したままとした。

【００４１】その他の製造条件は、実施例１と同様にし
た。試料溶解を開始後、試料が完全に溶解する直前に、
ノズルの両端に割れが発生し、ノズルの１部が破損し
た。その後、しばらくしてからノズルの破損部から溶融
試料が漏れ出したため、実験を中止した。

【００４２】以上のように、試料溶解時にノズルの割れ
が発生したために、薄帯の製造を中止せざるを得なかっ
たが、これは用いたノズルに丸穴を設けなかったためと
判断される。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、広幅薄帯を製造する際
に発生していた熱応力起因の割れを完全に防ぐことが可
能になった。これにより、このノズルの割れが原因とな
って発生していた鋳造時のトラブルを解消し、製造コス
トの削減が可能となった。また、板厚変動の小さい薄帯
を安定して製造することが出来ることから、製造歩留り
も向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のノズルの一例を示す模式図。

【図２】本発明において鋳造の様子を示す模式図。

【図３】本発明のノズルの具体的な使い方を示す模式
図。

【図４】本発明で用いるノズルの丸穴の閉塞方法の１例
を示す説明図。

【図５】ノズルの丸穴を閉塞する必要のない例を示す説
明図。

【符号の説明】

１ノズル割れ防止のために設けた丸穴２ノズル開口３ノズル４ルツボ５溶融試料６冷却基板７広幅薄帯８，８′ ノズル割れ防止のために設けた丸穴の湯漏れ
防止材９ストッパー１０ノズル固定用ピン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】移動する冷却基板上に、溶融金属又は合金
をノズルを介して噴出させて金属薄帯を得る方法におい
て、ノズル開口の冷却基板移動方向に直角な方向におけ
る両最外端に円形の貫通した穴を設け、かつ前記穴を閉
塞したノズルを用い、前記ノズル開口から溶融金属又は
合金を噴出させ、急冷凝固させることを特徴とする広幅
急冷凝固薄帯の製造方法。
【請求項２】製造される金属又は合金の板幅が２００mm
以上であることを特徴とする請求項１に記載の広幅急冷
凝固薄帯製造方法。
【請求項３】移動する冷却基板上に溶融金属又は合金を
ノズルを介して噴出させて、金属薄帯を製造するための
ノズルであって、ノズル開口の冷却基板移動方向に直角
な方向における両最外端に、耐熱性の物質で閉塞した直
径が０．５mm以上、５０mm以下の円形の貫通した穴を、
少なくとも１個ずつ設けたことを特徴とする広幅急冷凝
固薄帯製造用ノズル。
【請求項４】前記ノズルのノズル開口の数が少なくとも
１個で、冷却基板移動方向に直角な方向におけるノズル
開口の総長さが２００mm以上であることを特徴とする請
求項３に記載の広幅急冷凝固薄帯製造用ノズル。