JPH07214250A - 急冷金属薄帯製造用の冷却ロール - Google Patents
急冷金属薄帯製造用の冷却ロールInfo
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- JPH07214250A JPH07214250A JP1450094A JP1450094A JPH07214250A JP H07214250 A JPH07214250 A JP H07214250A JP 1450094 A JP1450094 A JP 1450094A JP 1450094 A JP1450094 A JP 1450094A JP H07214250 A JPH07214250 A JP H07214250A
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- roll
- metal
- cooling roll
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 長時間にわたる安定した急冷金属薄帯の製造
を可能とする、冷却ロールについて提案する。 【構成】 溶融金属の射出流を受けて該溶融金属を急冷
凝固させる冷却ロールであって、銅又は銅合金製のロー
ル胴の表面に、厚みが0.05〜0.2 mmの金属溶射層９及び
10の間に厚みが0.005 〜0.05mmの金属酸化物層11を挟ん
で積層した被膜12を形成する。
を可能とする、冷却ロールについて提案する。 【構成】 溶融金属の射出流を受けて該溶融金属を急冷
凝固させる冷却ロールであって、銅又は銅合金製のロー
ル胴の表面に、厚みが0.05〜0.2 mmの金属溶射層９及び
10の間に厚みが0.005 〜0.05mmの金属酸化物層11を挟ん
で積層した被膜12を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、双ロール法や単ロー
ル法などに代表される、内部を例えば水冷されたロール
を使用して溶融金属から直接急冷金属薄帯（以下、単に
薄帯と示す）を製造するプロセスに用いる、冷却ロール
に関するものである。
ル法などに代表される、内部を例えば水冷されたロール
を使用して溶融金属から直接急冷金属薄帯（以下、単に
薄帯と示す）を製造するプロセスに用いる、冷却ロール
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】溶融金属（以下、溶湯という）から直接
薄帯を製造する方法としては、高速回転する冷却ロール
のロール胴表面に、ノズルから噴出した溶湯を接触させ
て冷却凝固する方法が知られている。
薄帯を製造する方法としては、高速回転する冷却ロール
のロール胴表面に、ノズルから噴出した溶湯を接触させ
て冷却凝固する方法が知られている。
【０００３】この方法には、冷却ロールを１つ用いる単
ロール法と冷却ロールを２つ用いる双ロール法とがあ
る。すなわち、単ロール法は、図１に示すように、冷却
ロール１の周面に向けてノズル２から溶湯３を射出し、
冷却ロール１の周面と接触した溶湯３を急冷凝固させて
薄帯４を製造する。また、双ロール法は、図２に示すよ
うに、１対の冷却ロール１を僅かの隙間を介して配置
し、両冷却ロール１間にノズル２から溶湯３を注入し、
冷却ロール１間にかみ込ませて冷却と同時に圧延を行っ
て薄帯４を製造する。
ロール法と冷却ロールを２つ用いる双ロール法とがあ
る。すなわち、単ロール法は、図１に示すように、冷却
ロール１の周面に向けてノズル２から溶湯３を射出し、
冷却ロール１の周面と接触した溶湯３を急冷凝固させて
薄帯４を製造する。また、双ロール法は、図２に示すよ
うに、１対の冷却ロール１を僅かの隙間を介して配置
し、両冷却ロール１間にノズル２から溶湯３を注入し、
冷却ロール１間にかみ込ませて冷却と同時に圧延を行っ
て薄帯４を製造する。
【０００４】いずれの方法においても、薄帯を作成する
には1000〜100000℃／ｓ程度の極めて高い冷却速度が必
要で、従って冷却ロールには熱伝導性の高い材質が用い
られている。
には1000〜100000℃／ｓ程度の極めて高い冷却速度が必
要で、従って冷却ロールには熱伝導性の高い材質が用い
られている。
【０００５】例えば、特開昭56-30061号公報の第１頁左
欄には、銅、銀、モリブデン及びこれらの合金の群から
選ばれる奪熱性金属による表面被覆と、濡れ性の改善及
び耐磨耗性の向上を目的としたクロムの表面被覆（同第
(3) 頁上欄）とを有する、ロールやベルトなどの冷却体
について開示されている。
欄には、銅、銀、モリブデン及びこれらの合金の群から
選ばれる奪熱性金属による表面被覆と、濡れ性の改善及
び耐磨耗性の向上を目的としたクロムの表面被覆（同第
(3) 頁上欄）とを有する、ロールやベルトなどの冷却体
について開示されている。
【０００６】また、ロール表面の損傷防止を目的とし
た、炭化物または窒化物の表面被覆を施すことが、特開
昭56-119649 号公報の第(2) 頁上右欄または同56-11965
0 号公報の第(2) 頁上右欄に、それぞれ開示されてい
る。
た、炭化物または窒化物の表面被覆を施すことが、特開
昭56-119649 号公報の第(2) 頁上右欄または同56-11965
0 号公報の第(2) 頁上右欄に、それぞれ開示されてい
る。
【０００７】さらに、特開昭55-165261 公報の第(2) 頁
上右欄には、銅もしくは銅合金のロール表面に濡れ性の
良好なクロム、鉄、ニッケルまたはこれらの合金による
金属被覆を施すことが開示されている。
上右欄には、銅もしくは銅合金のロール表面に濡れ性の
良好なクロム、鉄、ニッケルまたはこれらの合金による
金属被覆を施すことが開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、冷却ロ
ールに設けた、とくに銅、銀、モリブデンまたはこれら
の合金による被膜は、薄帯製造が長時間にわたると磨耗
や溶損が激しくなり、表面性状の良好な薄帯を安定して
製造することができない不利があり、しかも、冷却ロー
ル用の素材としては高価である。
ールに設けた、とくに銅、銀、モリブデンまたはこれら
の合金による被膜は、薄帯製造が長時間にわたると磨耗
や溶損が激しくなり、表面性状の良好な薄帯を安定して
製造することができない不利があり、しかも、冷却ロー
ル用の素材としては高価である。
【０００９】また、ロールの被膜として用いるクロム、
鉄、ニッケル、あるいは炭化物、窒化物は、いずれも熱
伝導性が銅、モリブデン合金より小さく、薄帯の形成に
必要な冷却速度が得られない。
鉄、ニッケル、あるいは炭化物、窒化物は、いずれも熱
伝導性が銅、モリブデン合金より小さく、薄帯の形成に
必要な冷却速度が得られない。
【００１０】さらに、例えば 100mm幅以上の薄帯を製造
する場合には、冷却ロールの幅方向の表面温度が大きく
ばらつき、薄帯の幅方向で部分脆化（冷却速度不足）が
発生する。
する場合には、冷却ロールの幅方向の表面温度が大きく
ばらつき、薄帯の幅方向で部分脆化（冷却速度不足）が
発生する。
【００１１】そこで、この発明は、上記の問題点を解消
した、長時間にわたる安定した薄帯製造を可能とする、
冷却ロールについて提案することを目的とする。
した、長時間にわたる安定した薄帯製造を可能とする、
冷却ロールについて提案することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明は、溶融金属の
射出流を受けて該溶融金属を急冷凝固させる冷却ロール
であって、銅又は銅合金製のロール胴の表面に、厚みが
0.05〜0.2 mmの金属溶射層の間に厚みが0.005 〜0.05mm
の金属酸化物層を挟んで積層した被膜を形成したことを
特徴とする急冷金属薄帯製造用の冷却ロールである。
射出流を受けて該溶融金属を急冷凝固させる冷却ロール
であって、銅又は銅合金製のロール胴の表面に、厚みが
0.05〜0.2 mmの金属溶射層の間に厚みが0.005 〜0.05mm
の金属酸化物層を挟んで積層した被膜を形成したことを
特徴とする急冷金属薄帯製造用の冷却ロールである。
【００１３】ここで、被膜の厚みは 0.3mm以下とするこ
とが好ましい。また、金属溶射層及び金属酸化物層に
は、Cu、Mo及びこれらの合金から選ばれる素材を用いる
ことが有利に適合する。
とが好ましい。また、金属溶射層及び金属酸化物層に
は、Cu、Mo及びこれらの合金から選ばれる素材を用いる
ことが有利に適合する。
【００１４】次に、この発明の冷却ロールについて、図
３を参照して具体的に説明する。同図(a) に示すよう
に、この冷却ロール５は、アーバー６の外周に銅、モリ
ブデンまたはこれらの合金のスリーブ７を焼き嵌めして
成る。このスリーブ７の内周面には、その周上に延びる
溝を加工することによって、アーバー６とスリーブ７と
の間に冷却水の流路８を形成し、スリーブ７の冷却をは
かっている。
３を参照して具体的に説明する。同図(a) に示すよう
に、この冷却ロール５は、アーバー６の外周に銅、モリ
ブデンまたはこれらの合金のスリーブ７を焼き嵌めして
成る。このスリーブ７の内周面には、その周上に延びる
溝を加工することによって、アーバー６とスリーブ７と
の間に冷却水の流路８を形成し、スリーブ７の冷却をは
かっている。
【００１５】一方、スリーブ７の表面には、同図(b) に
拡大図を示すように、複数層、図示例では２層の金属溶
射層９及び10の間に極めて薄い金属酸化物層11を介在さ
せた被膜12をそなえる。この被膜12は、スリーブ７の表
面に、まず金属溶射層を形成し、次に金属溶射層の表面
を酸化することによって金属酸化物層を形成し、さらに
金属酸化物層上に金属溶射層を形成して得られる。ここ
で、複数の金属溶射層を設けるのは、溶融金属が凝固す
る際に、金属酸化物層により熱が冷却ロールへ伝達しず
らくなり、ロール幅方向に広がるので冷却ロールに奪わ
れる熱量のロール幅方向のむらが無くなり、従って、製
造初期の非定常部を回避するためであり、これによって
ロールの昇温を早めて薄帯の品質を向上させる。
拡大図を示すように、複数層、図示例では２層の金属溶
射層９及び10の間に極めて薄い金属酸化物層11を介在さ
せた被膜12をそなえる。この被膜12は、スリーブ７の表
面に、まず金属溶射層を形成し、次に金属溶射層の表面
を酸化することによって金属酸化物層を形成し、さらに
金属酸化物層上に金属溶射層を形成して得られる。ここ
で、複数の金属溶射層を設けるのは、溶融金属が凝固す
る際に、金属酸化物層により熱が冷却ロールへ伝達しず
らくなり、ロール幅方向に広がるので冷却ロールに奪わ
れる熱量のロール幅方向のむらが無くなり、従って、製
造初期の非定常部を回避するためであり、これによって
ロールの昇温を早めて薄帯の品質を向上させる。
【００１６】
【作用】冷却ロール表面に形成した被膜における、金属
溶射層は、熱伝導性の良い銅、モリブデンまたはこれら
の合金が適しており、その厚みは0.05〜0.2 mm、より好
ましくは0.08〜0.15mmとする。すなわち、0.05mm未満で
は溶射を施す面（スリーブ母材または金属酸化物層）に
密着良く溶射皮膜を形成することが難しく、溶射後の被
膜表面を研磨加工できないため、表面の凹凸が大きくな
って、空気の巻き込みが生じ、薄帯に孔やすだれなどの
欠陥が生じる。一方、0.2 mmを超えると、ロール幅方向
の温度均一化や非定常回避の効果が得られない。
溶射層は、熱伝導性の良い銅、モリブデンまたはこれら
の合金が適しており、その厚みは0.05〜0.2 mm、より好
ましくは0.08〜0.15mmとする。すなわち、0.05mm未満で
は溶射を施す面（スリーブ母材または金属酸化物層）に
密着良く溶射皮膜を形成することが難しく、溶射後の被
膜表面を研磨加工できないため、表面の凹凸が大きくな
って、空気の巻き込みが生じ、薄帯に孔やすだれなどの
欠陥が生じる。一方、0.2 mmを超えると、ロール幅方向
の温度均一化や非定常回避の効果が得られない。
【００１７】また、酸化物層の厚みは0.005 〜0.05mm、
より好ましくは0.01〜0.03mmとする。すなわち、0.005m
m 未満の加工は事実上不可能であり、一方0.05mmを超え
ると、ロールの抜熱能力が低下し、特に非晶質の薄帯を
得ることが難しくなる。
より好ましくは0.01〜0.03mmとする。すなわち、0.005m
m 未満の加工は事実上不可能であり、一方0.05mmを超え
ると、ロールの抜熱能力が低下し、特に非晶質の薄帯を
得ることが難しくなる。
【００１８】さらに、被膜の全厚みは 0.3mm以下とする
ことが好ましい。なぜなら、厚みが0.3mmを超えると冷
却ロールの抜熱能力が低下し、薄帯の結晶化が発生する
上、溶射層内の内部応力が高くなり、熱衝撃による剥離
が発生するためである。
ことが好ましい。なぜなら、厚みが0.3mmを超えると冷
却ロールの抜熱能力が低下し、薄帯の結晶化が発生する
上、溶射層内の内部応力が高くなり、熱衝撃による剥離
が発生するためである。
【００１９】なお、被膜は、まずロールスリーブに直接
形成する金属溶射層（第１層）を設け、その上に金属酸
化物層（第２層）を形成する。この際第１層の金属溶射
層はロールスリーブと同じかもしくは異なる材質であっ
ても構わない。次に、金属酸化物層は、単一層で、第１
層の金属溶射層の酸化物で構成される。さらに、第３層
以降は、金属溶射層の複数層でもよく、被膜厚みの制限
から実施例にもあるように最大４層までとすることが望
ましい。
形成する金属溶射層（第１層）を設け、その上に金属酸
化物層（第２層）を形成する。この際第１層の金属溶射
層はロールスリーブと同じかもしくは異なる材質であっ
ても構わない。次に、金属酸化物層は、単一層で、第１
層の金属溶射層の酸化物で構成される。さらに、第３層
以降は、金属溶射層の複数層でもよく、被膜厚みの制限
から実施例にもあるように最大４層までとすることが望
ましい。
【００２０】
【実施例】表１に示す素材から成るスリーブの表面に、
同じく表１に示す表面被覆処理を施した冷却ロールを用
いる、単ロール法にて、以下の条件で板厚30μｍ、幅 2
00mmの非晶質薄帯を作製した。かくして得られた薄帯の
表面性状、そして薄帯製造後のロール表面をそれぞれ観
察した結果を、表１に併記する。
同じく表１に示す表面被覆処理を施した冷却ロールを用
いる、単ロール法にて、以下の条件で板厚30μｍ、幅 2
00mmの非晶質薄帯を作製した。かくして得られた薄帯の
表面性状、そして薄帯製造後のロール表面をそれぞれ観
察した結果を、表１に併記する。
【００２１】製造条件 ・鋼種：Fe−13at％Ｂ−９at％Si−0.3 at％Mn ・冷却ロール ロール径： 800 mm（外径） ロール幅： 500 mm スリーブ母材厚み：５mm ・ロール周速：25ｍ／ｓ ・出鋼温度 ：1325℃ ・ヒートサイズ：１ｔ
【００２２】
【表１】
【００２３】同表より明らかなように、この発明に従う
冷却ロールを用いると、ロール幅方向の温度分布が均一
でかつロール温度の昇温が速くて非定常部が少ないた
め、表面性状の良好な非晶質薄帯が得られた。
冷却ロールを用いると、ロール幅方向の温度分布が均一
でかつロール温度の昇温が速くて非定常部が少ないた
め、表面性状の良好な非晶質薄帯が得られた。
【００２４】
【発明の効果】この発明の冷却ロールを用いることによ
って、脆化していない均質な広幅の薄帯を大量に安定し
て製造することができる。
って、脆化していない均質な広幅の薄帯を大量に安定し
て製造することができる。
【図１】単ロール法による薄帯の製造を説明する模式図
である。
である。
【図２】双ロール法による薄帯の製造を説明する模式図
である。
である。
【図３】この発明に従う冷却ロールを示すもし模式図で
ある。
ある。
１ 冷却ロール ２ ノズル ３ 溶湯 ４ 薄帯 ５ 冷却ロール ６ アーバー ７ スリーブ ８ 流路 ９ 金属溶射層 10 金属酸化物層 11 金属溶射層 12 被膜
Claims (4)
- 【請求項１】 溶融金属の射出流を受けて該溶融金属を
急冷凝固させる冷却ロールであって、銅又は銅合金製の
ロール胴の表面に、厚みが0.05〜0.2 mmの金属溶射層の
間に厚みが0.005 〜0.05mmの金属酸化物層を挟んで積層
した被膜を形成したことを特徴とする急冷金属薄帯製造
用の冷却ロール。 - 【請求項２】 被膜の厚みが 0.3mm以下である請求項１
に記載の冷却ロール。 - 【請求項３】 金属溶射層がCu、Mo及びこれらの合金か
ら選ばれる素材から成る請求項１に記載の冷却ロール。 - 【請求項４】 金属酸化物層がCu、Mo及びこれらの合金
から選ばれる素材から成る請求項１に記載の冷却ロー
ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1450094A JPH07214250A (ja) | 1994-02-08 | 1994-02-08 | 急冷金属薄帯製造用の冷却ロール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1450094A JPH07214250A (ja) | 1994-02-08 | 1994-02-08 | 急冷金属薄帯製造用の冷却ロール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07214250A true JPH07214250A (ja) | 1995-08-15 |
Family
ID=11862788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1450094A Pending JPH07214250A (ja) | 1994-02-08 | 1994-02-08 | 急冷金属薄帯製造用の冷却ロール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07214250A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5785292A (en) * | 1995-10-31 | 1998-07-28 | Tachi-S Co., Ltd. | Long slide rail for vehicle seat |
| KR100596547B1 (ko) * | 2004-12-23 | 2006-07-06 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 용탕 인출주조공정에 의한 금속스트립 제조용 냉각롤 |
| JPWO2016030929A1 (ja) * | 2014-08-28 | 2017-07-27 | 株式会社ササクラ | 冷却ロール及びその製造方法 |
| US9970542B2 (en) | 2014-08-28 | 2018-05-15 | Hyundai Motor Company | Shift fork having improved abrasion resistance |
| CN110000350A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-07-12 | 一重集团大连工程技术有限公司 | 一种铸轧结晶辊 |
-
1994
- 1994-02-08 JP JP1450094A patent/JPH07214250A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5785292A (en) * | 1995-10-31 | 1998-07-28 | Tachi-S Co., Ltd. | Long slide rail for vehicle seat |
| KR100596547B1 (ko) * | 2004-12-23 | 2006-07-06 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 용탕 인출주조공정에 의한 금속스트립 제조용 냉각롤 |
| JPWO2016030929A1 (ja) * | 2014-08-28 | 2017-07-27 | 株式会社ササクラ | 冷却ロール及びその製造方法 |
| US9970542B2 (en) | 2014-08-28 | 2018-05-15 | Hyundai Motor Company | Shift fork having improved abrasion resistance |
| DE102014224612B4 (de) | 2014-08-28 | 2023-08-03 | Hyundai Motor Company | Schaltgabel mit verbesserter Abriebfestigkeit und Verfahren zum Herstellen derselben |
| CN110000350A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-07-12 | 一重集团大连工程技术有限公司 | 一种铸轧结晶辊 |
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