JPH0747192B2 - アモルフアス金属薄帯の製造方法 - Google Patents
アモルフアス金属薄帯の製造方法Info
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- JPH0747192B2 JPH0747192B2 JP60255849A JP25584985A JPH0747192B2 JP H0747192 B2 JPH0747192 B2 JP H0747192B2 JP 60255849 A JP60255849 A JP 60255849A JP 25584985 A JP25584985 A JP 25584985A JP H0747192 B2 JPH0747192 B2 JP H0747192B2
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- Japan
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- melt
- metal
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- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
- B22D11/0637—Accessories therefor
- B22D11/064—Accessories therefor for supplying molten metal
- B22D11/0642—Nozzles
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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- B22D11/10—Supplying or treating molten metal
- B22D11/11—Treating the molten metal
- B22D11/116—Refining the metal
- B22D11/119—Refining the metal by filtering
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアモルファス金属薄帯の製造方法に関するもの
である。
である。
アモルファス金属薄帯の製造装置の一つに，回転冷却体
と，溶湯噴出ノズルを備えた溶湯供給管と，加熱炉とを
含むものがある。その溶湯噴出ノズルは溶湯供給管と同
軸的に配置され，溶湯供給管に装入される原料金属を溶
解するまで保持する。原料金属は，溶解後にはガス圧に
より溶湯噴出ノズルから回転冷却体に向けて安定した溶
融金属噴流として噴出される。かくして，超急冷金属薄
帯が作製される。
と，溶湯噴出ノズルを備えた溶湯供給管と，加熱炉とを
含むものがある。その溶湯噴出ノズルは溶湯供給管と同
軸的に配置され，溶湯供給管に装入される原料金属を溶
解するまで保持する。原料金属は，溶解後にはガス圧に
より溶湯噴出ノズルから回転冷却体に向けて安定した溶
融金属噴流として噴出される。かくして，超急冷金属薄
帯が作製される。
この種のアモルファス金属薄帯製造装置の一例において
は，第１図の概略図に示すように，まず溶湯供給管１に
装入された原料金属２は溶湯噴出ノズル３の直上で，加
熱炉４で加熱溶解される。その後，エアピストンなど
（図示せず）により，溶湯供給管１を回転冷却体５表面
直下まで降下させる。次に溶湯供給管１内の溶融金属
２′にアルゴン等の不活性ガスを高圧で加え，溶融金属
２′を回転冷却体５に向けて噴出させる。噴出した溶融
金属は回転冷却体５に接触して冷却され，これにより凝
固して金属薄帯となる。溶湯供給管１内へは加熱による
原料金属２の酸化を防ぐために，絶えず不活性ガス，例
えばアルゴンガスなどを低圧で送入している。
は，第１図の概略図に示すように，まず溶湯供給管１に
装入された原料金属２は溶湯噴出ノズル３の直上で，加
熱炉４で加熱溶解される。その後，エアピストンなど
（図示せず）により，溶湯供給管１を回転冷却体５表面
直下まで降下させる。次に溶湯供給管１内の溶融金属
２′にアルゴン等の不活性ガスを高圧で加え，溶融金属
２′を回転冷却体５に向けて噴出させる。噴出した溶融
金属は回転冷却体５に接触して冷却され，これにより凝
固して金属薄帯となる。溶湯供給管１内へは加熱による
原料金属２の酸化を防ぐために，絶えず不活性ガス，例
えばアルゴンガスなどを低圧で送入している。
しかし，溶湯供給管１と同軸的に配置された溶湯噴出ノ
ズル３は，原料金属２が溶け始めると，その溶融金属
２′によって入口が塞がれる。そのためにノズル３の内
部にまで流れず，かつ先端の溶融金属はノズル３より流
入した空気と接触することになる。従って鉄，アルミニ
ウム，ジルコンなど酸化し易い原料金属の溶湯はノズル
３の先端部で酸化され，第２図に示される様に，溶湯の
底部に酸化被膜６が形成される。なお７は原料金属など
の浮上ノロ（スラジ）,9は耐熱板を通り抜けてノズル３
に目詰りを起したノロ（スラジ）を示す。
ズル３は，原料金属２が溶け始めると，その溶融金属
２′によって入口が塞がれる。そのためにノズル３の内
部にまで流れず，かつ先端の溶融金属はノズル３より流
入した空気と接触することになる。従って鉄，アルミニ
ウム，ジルコンなど酸化し易い原料金属の溶湯はノズル
３の先端部で酸化され，第２図に示される様に，溶湯の
底部に酸化被膜６が形成される。なお７は原料金属など
の浮上ノロ（スラジ）,9は耐熱板を通り抜けてノズル３
に目詰りを起したノロ（スラジ）を示す。
前記の様な状態でノズルから溶融金属が噴出される場
合，酸化被膜６はノズル３の入口に引っ掛かり，目詰ま
りを生ぜしめる。その結果，溶融金属の噴出流に先割れ
が生じ，つくり出される金属薄帯に割れや穴が生じてし
まい，広幅のものは出来ない。
合，酸化被膜６はノズル３の入口に引っ掛かり，目詰ま
りを生ぜしめる。その結果，溶融金属の噴出流に先割れ
が生じ，つくり出される金属薄帯に割れや穴が生じてし
まい，広幅のものは出来ない。
この欠陥を除去する目的で，特公昭57−54227公報に示
す様な改良を施した。即ち溶湯供給管と溶湯噴出ノズル
の間に多数の孔を有する耐熱板８を配設し，これにフィ
ルタの働きをもたせ，前記酸化被膜が耐熱板よりノズル
へ流出しない様にした。これによって溶融金属のみ耐熱
板８を通過し，ノズル先端より安定な溶融金属噴出流を
噴出させることに成功した。
す様な改良を施した。即ち溶湯供給管と溶湯噴出ノズル
の間に多数の孔を有する耐熱板８を配設し，これにフィ
ルタの働きをもたせ，前記酸化被膜が耐熱板よりノズル
へ流出しない様にした。これによって溶融金属のみ耐熱
板８を通過し，ノズル先端より安定な溶融金属噴出流を
噴出させることに成功した。
しかし溶融金属の中に酸化性の強い物質（例えばTi,Zr
など）が添加されている場合，上記の空気接触面の酸化
被膜の防止はむづかしくなる。
など）が添加されている場合，上記の空気接触面の酸化
被膜の防止はむづかしくなる。
それ故に本発明の目的は，噴出ノズルから安定な溶融金
属噴流を噴出させ，均質で良質な金属広幅薄帯を製造で
きるアモルファス金属薄帯の製造方法を提供することに
ある。
属噴流を噴出させ，均質で良質な金属広幅薄帯を製造で
きるアモルファス金属薄帯の製造方法を提供することに
ある。
本発明は液体超急冷法により，金属薄帯を製造するに際
し回転冷却体，噴出ノズルを備えた溶湯供給管，および
加熱炉で構成される金属薄帯製造装置において，多数の
孔を有する耐熱板（フィルタ）を溶湯供給管内の溶湯噴
出ノズルの直上に配設し，該耐熱板上で原料金属を溶解
する際，空気流入による溶融金属の底辺部の酸化被膜の
生成を防ぐために，ゲッタ材としての働きをもたせる炭
素を含む材料を原料金属，溶湯，および溶湯供給管に直
接触れない様に設け，原料金属と同時にアルゴン・ガス
中で加熱することを特徴とする金属薄帯の製造方法であ
る。具体的には、炭素を含む材料を耐熱板の孔に入れ
る。また、耐熱板自体を炭素を含む材料で作ってもよ
い。
し回転冷却体，噴出ノズルを備えた溶湯供給管，および
加熱炉で構成される金属薄帯製造装置において，多数の
孔を有する耐熱板（フィルタ）を溶湯供給管内の溶湯噴
出ノズルの直上に配設し，該耐熱板上で原料金属を溶解
する際，空気流入による溶融金属の底辺部の酸化被膜の
生成を防ぐために，ゲッタ材としての働きをもたせる炭
素を含む材料を原料金属，溶湯，および溶湯供給管に直
接触れない様に設け，原料金属と同時にアルゴン・ガス
中で加熱することを特徴とする金属薄帯の製造方法であ
る。具体的には、炭素を含む材料を耐熱板の孔に入れ
る。また、耐熱板自体を炭素を含む材料で作ってもよ
い。
第１図を参照して，溶湯供給管１内の原料金属を溶解す
る際に，ノズル３の直上に，多数の孔を有する耐熱板８
が材（フィルタ）の役目を果すように配設されてい
る。ノズル３の先端から流入する空気による溶融金属の
酸化被膜生成を防ぐためのゲッタ材として，炭素棒又は
粉末等よりなる炭素を含む材料（以下炭素材料と呼ぶ）
が耐熱板８の孔8aの１つ又は複数個の中に挿入される。
該炭素材料は溶融金属の中に炭素が拡散したり石英製溶
融供給管などの様に炭素と反応する材質からなる溶融供
給管と直接接触することを避けねばならない。耐熱板８
の孔8aは溶融金属がそれ自体の表面張力で保持される程
度の大きさであればよい。
る際に，ノズル３の直上に，多数の孔を有する耐熱板８
が材（フィルタ）の役目を果すように配設されてい
る。ノズル３の先端から流入する空気による溶融金属の
酸化被膜生成を防ぐためのゲッタ材として，炭素棒又は
粉末等よりなる炭素を含む材料（以下炭素材料と呼ぶ）
が耐熱板８の孔8aの１つ又は複数個の中に挿入される。
該炭素材料は溶融金属の中に炭素が拡散したり石英製溶
融供給管などの様に炭素と反応する材質からなる溶融供
給管と直接接触することを避けねばならない。耐熱板８
の孔8aは溶融金属がそれ自体の表面張力で保持される程
度の大きさであればよい。
原料金属とゲッタ材としての炭素材料がアルゴン・ガス
中で同時に加熱されるとき，ノズル３の先端から流入す
る空気は上部から流れるアルゴンガス中に混入する。ゲ
ッタ材としての炭素材料は徐々に加熱燃焼し，炭酸ガス
となる。その炭酸ガスは耐熱板８とノズル３の先端との
間の空間10に充満する。更に余分に発生した炭酸ガスは
ノズル３を通して外部へ流出する。
中で同時に加熱されるとき，ノズル３の先端から流入す
る空気は上部から流れるアルゴンガス中に混入する。ゲ
ッタ材としての炭素材料は徐々に加熱燃焼し，炭酸ガス
となる。その炭酸ガスは耐熱板８とノズル３の先端との
間の空間10に充満する。更に余分に発生した炭酸ガスは
ノズル３を通して外部へ流出する。
以上の様にノズル３の先端から流入する空気中の酸素は
溶融金属に接触する前にゲッタ材と燃焼反応し炭酸ガス
となる。この結果，溶融金属の酸化被膜生成を防ぐこと
が出来る。
溶融金属に接触する前にゲッタ材と燃焼反応し炭酸ガス
となる。この結果，溶融金属の酸化被膜生成を防ぐこと
が出来る。
ゲッタ材としては必らずしも炭素棒又は粉末を用いずと
もよく，例えば，耐熱板８自体に黒鉛を用いても上記の
目的は達しうる。この場合には溶湯供給管１と原料金属
２が耐熱板８に直接接触しない様な処置をとらなければ
ならない。また炭素材料としては，例えば，炭素，酸
素，および水素からなる物質を用いてもよく，これらを
燃焼させ，ノズル３の先端から流入する空気中の酸素を
溶融金属に接触させない様にすることも可能である。
もよく，例えば，耐熱板８自体に黒鉛を用いても上記の
目的は達しうる。この場合には溶湯供給管１と原料金属
２が耐熱板８に直接接触しない様な処置をとらなければ
ならない。また炭素材料としては，例えば，炭素，酸
素，および水素からなる物質を用いてもよく，これらを
燃焼させ，ノズル３の先端から流入する空気中の酸素を
溶融金属に接触させない様にすることも可能である。
次に，第３図を用いて具体例について説明する。先ず，
第３図を参照して，原料金属としてFe62Ni16Mo2Si8B12
を成分とする母合金500gを溶湯供給管１の多数の孔を有
する耐熱板８（アルミナ製で1.0φmmの孔を多数有した
ストレーナーを用いた）45φ×10上に装入した。炭素材
料として，鉛筆の芯11aを耐熱板８の孔の中に適当な長
さにして３本程挿入した。
第３図を参照して，原料金属としてFe62Ni16Mo2Si8B12
を成分とする母合金500gを溶湯供給管１の多数の孔を有
する耐熱板８（アルミナ製で1.0φmmの孔を多数有した
ストレーナーを用いた）45φ×10上に装入した。炭素材
料として，鉛筆の芯11aを耐熱板８の孔の中に適当な長
さにして３本程挿入した。
溶湯供給管１内へ原料金属の酸化を防ぐためにアルゴン
ガスを20（cc/分）の速度で流しながら高周波加熱炉４
で1200℃まで加熱して原料金属を溶解し，同時にゲッタ
材の炭素棒も加熱した。原料金属が完全に溶解した後
に，溶湯供給管１が降下され前記ノズル３を回転冷却体
５に対抗させる所定の位置（回転冷却体５の円周表面部
とノズル３の先端部との間隙は約0.1mm）まで降下さ
せ，供給管１内の溶融金属にアルゴンガスで圧力を加え
て，溶融金属を耐熱板８の孔中を通過させ，ノズル３か
ら高速回転（周速20m/秒）している回転冷却体５上に向
けて噴出させた。溶融金属の噴出状況は極めて，滑らか
であった。
ガスを20（cc/分）の速度で流しながら高周波加熱炉４
で1200℃まで加熱して原料金属を溶解し，同時にゲッタ
材の炭素棒も加熱した。原料金属が完全に溶解した後
に，溶湯供給管１が降下され前記ノズル３を回転冷却体
５に対抗させる所定の位置（回転冷却体５の円周表面部
とノズル３の先端部との間隙は約0.1mm）まで降下さ
せ，供給管１内の溶融金属にアルゴンガスで圧力を加え
て，溶融金属を耐熱板８の孔中を通過させ，ノズル３か
ら高速回転（周速20m/秒）している回転冷却体５上に向
けて噴出させた。溶融金属の噴出状況は極めて，滑らか
であった。
以上の様にして作られたFe62Ni16Mo2Si8B12合金薄帯
は，幅50mm,厚さ0.020mmで，その表面平坦度は±1.5μ
ｍの均質で良質の広幅アモルファス合金薄帯であった。
は，幅50mm,厚さ0.020mmで，その表面平坦度は±1.5μ
ｍの均質で良質の広幅アモルファス合金薄帯であった。
なお前記広幅アモルファス合金薄帯を製造した後で使用
した耐熱板８にノロ（又はスラジ）など（第１図及び第
２図に記号６で示す）は全て引っ掛かり，ノズル３のノ
ロによる汚れは殆んど認められなかった。またゲッタ用
の炭素棒11aは完全には燃焼せず一部残存されていた。
した耐熱板８にノロ（又はスラジ）など（第１図及び第
２図に記号６で示す）は全て引っ掛かり，ノズル３のノ
ロによる汚れは殆んど認められなかった。またゲッタ用
の炭素棒11aは完全には燃焼せず一部残存されていた。
また原料金属が加熱されたときに生じた酸化物よりなる
ノロ（スラジ）など（第２図に記号７で示す）は，溶融
状態では溶湯の上部に浮くものであり，広幅薄帯製造の
際のノズルの目詰まりの直接原因とはならない。
ノロ（スラジ）など（第２図に記号７で示す）は，溶融
状態では溶湯の上部に浮くものであり，広幅薄帯製造の
際のノズルの目詰まりの直接原因とはならない。
本実験に使用したノズルの材質と形状は石英ガラスで0.
3×50mmの長方形である。
3×50mmの長方形である。
前記と同じ成分組成を有する原料金属で前記と同じ製造
方法を用いてノズルの使用可能な回数を調らべた結果，
同一ノズルで溶融金属を10回吹出してもなお安定して良
質の広幅アモルファス合金薄帯を作ることが可能であっ
た。但し，耐熱板８はノロ（スラジ）で汚れるので数回
に一回位いの割合で，取りはづし洗浄しなければならな
い。ゲッタ用の炭素棒もその度補充した。
方法を用いてノズルの使用可能な回数を調らべた結果，
同一ノズルで溶融金属を10回吹出してもなお安定して良
質の広幅アモルファス合金薄帯を作ることが可能であっ
た。但し，耐熱板８はノロ（スラジ）で汚れるので数回
に一回位いの割合で，取りはづし洗浄しなければならな
い。ゲッタ用の炭素棒もその度補充した。
また第４図のように黒鉛製耐熱板11bを用いてもよい。
炭素材料として木材及び紙などの燃焼し得る材料を用い
てもよい。また第５図は耐熱板11bの孔に炭素粉末11dを
充填した例である。
炭素材料として木材及び紙などの燃焼し得る材料を用い
てもよい。また第５図は耐熱板11bの孔に炭素粉末11dを
充填した例である。
以上で述べた様に，多数の孔を有する耐熱板の孔にゲッ
タ用炭素材料を設け入れたり耐熱板自体を炭素材料で作
ったりするという簡易な方法で溶融金属の酸化を防止
し，原料金属を該耐熱板上で溶解することにより，溶融
金属噴出ノズル形状を損うことなく，また安定した一定
の溶融金属を大気中で噴出させることを可能ならしめ
た。これにより形状及び表面平坦度の優れた良質の広幅
金属テープを容易に得ることが出来る様になった。また
本発明によって，大気中での，広幅アモルファス合金薄
帯の製造が容易になり，したがって本発明は各種電子機
器用トランスコア等の製造に非常に有効である。
タ用炭素材料を設け入れたり耐熱板自体を炭素材料で作
ったりするという簡易な方法で溶融金属の酸化を防止
し，原料金属を該耐熱板上で溶解することにより，溶融
金属噴出ノズル形状を損うことなく，また安定した一定
の溶融金属を大気中で噴出させることを可能ならしめ
た。これにより形状及び表面平坦度の優れた良質の広幅
金属テープを容易に得ることが出来る様になった。また
本発明によって，大気中での，広幅アモルファス合金薄
帯の製造が容易になり，したがって本発明は各種電子機
器用トランスコア等の製造に非常に有効である。
第１図は従来の金属薄帯製造装置の一部の概略図，第２
図はノズル先端より流入する空気中の酸素が溶解金属と
接触し酸化被膜が生成され，溶融金属の噴出の際ノズル
に目詰まりを生じせしめる様子を示す概略図，第３図は
本発明の金属薄帯製造装置の一実施例のノズル周辺の概
略図，第４図及び第５図は他の実施例をそれぞれ示す概
略図である。 １…溶湯供給管,2…原料金属,2′…溶融金属,3…ノズ
ル,4…高周波炉,5…回転冷却体,6…酸化被膜ノロ（スラ
ジ）,7…原料金属などの浮上ノロ（スラジ）,8…耐熱
板,11a…ゲッタ用炭素棒,11b…ゲッタ作用を兼用した黒
鉛製耐熱板,11d…ゲッタ用炭素粉末。
図はノズル先端より流入する空気中の酸素が溶解金属と
接触し酸化被膜が生成され，溶融金属の噴出の際ノズル
に目詰まりを生じせしめる様子を示す概略図，第３図は
本発明の金属薄帯製造装置の一実施例のノズル周辺の概
略図，第４図及び第５図は他の実施例をそれぞれ示す概
略図である。 １…溶湯供給管,2…原料金属,2′…溶融金属,3…ノズ
ル,4…高周波炉,5…回転冷却体,6…酸化被膜ノロ（スラ
ジ）,7…原料金属などの浮上ノロ（スラジ）,8…耐熱
板,11a…ゲッタ用炭素棒,11b…ゲッタ作用を兼用した黒
鉛製耐熱板,11d…ゲッタ用炭素粉末。
Claims (2)
- 【請求項１】溶湯噴出ノズルを具備した溶湯供給管内で
原料金属を加熱溶解し、ガスで加圧して前記噴出ノズル
より回転冷却体に溶融を噴出させ急速に凝固させるアモ
ルファス金属薄帯の製造方法において、前記溶湯供給管
内の溶湯噴出ノズル直上に多数の孔を有する耐熱板を配
置し、更に該耐熱板の孔に、炭素を含む材料を、溶湯お
よび溶湯供給管に触れない様に入れ、該炭素を含む材料
を燃焼させ、ゲッターの働きをもたせ、溶湯の酸化防止
をする様にしたことを特徴とするアモルファス金属薄帯
の製造方法。 - 【請求項２】溶湯噴出ノズルを具備した溶湯供給管内で
原料金属を加熱溶解し、ガスで加圧して前記噴出ノズル
より回転冷却体に溶融を噴出させ急速に凝固させるアモ
ルファス金属薄帯の製造方法において、前記溶湯供給管
内の溶湯噴出ノズル直上に炭素を含む材料で作った多数
の孔を有する耐熱板を溶湯および溶湯供給管に触れない
様に設け、該耐熱板を燃焼させ、ゲッターの働きをもた
せ、溶湯の酸化防止をする様にしたことを特徴とするア
モルファス金属薄帯の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60255849A JPH0747192B2 (ja) | 1985-11-16 | 1985-11-16 | アモルフアス金属薄帯の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60255849A JPH0747192B2 (ja) | 1985-11-16 | 1985-11-16 | アモルフアス金属薄帯の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62118952A JPS62118952A (ja) | 1987-05-30 |
| JPH0747192B2 true JPH0747192B2 (ja) | 1995-05-24 |
Family
ID=17284443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60255849A Expired - Lifetime JPH0747192B2 (ja) | 1985-11-16 | 1985-11-16 | アモルフアス金属薄帯の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0747192B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0377025A (ja) * | 1989-08-21 | 1991-04-02 | Fuji Electric Co Ltd | タービン発電機の振動監視装置 |
-
1985
- 1985-11-16 JP JP60255849A patent/JPH0747192B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62118952A (ja) | 1987-05-30 |
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