JPS6021160A - 超急冷金属薄帯の製造方法 - Google Patents

超急冷金属薄帯の製造方法

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JPS6021160A
JPS6021160A JP58128569A JP12856983A JPS6021160A JP S6021160 A JPS6021160 A JP S6021160A JP 58128569 A JP58128569 A JP 58128569A JP 12856983 A JP12856983 A JP 12856983A JP S6021160 A JPS6021160 A JP S6021160A
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JP
Japan
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nozzle
molten metal
ribbon
metal
cooling body
Prior art date
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Pending
Application number
JP58128569A
Other languages
English (en)
Inventor
Masayuki Wakamiya
若宮 正行
Yukio Hotta
幸男 堀田
Harufumi Sakino
先納 治文
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6021160A publication Critical patent/JPS6021160A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637Accessories therefor
    • B22D11/064Accessories therefor for supplying molten metal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

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、超急冷法にJ:り金属薄帯を作製する方法に
関するものである。
従来例の構成とその問題点 超急冷法と呼ばれる技術は、金属の溶湯を移動冷チJ1
体の表iiiに噴出凝固心上、105 〜106 ℃/
秒の速度で冷却するいわゆる超急冷することtこより一
挙に金属薄帯を得る方法である。長いλII帯を連続作
製するときには、一般に溶湯溜め中で金属を加熱溶融し
、この溶融金属をノズル口を通して金属ベル1〜や回転
ロールなどの移動冷却体表面」二に連続的に噴出凝固さ
せる。
すなわち第1図Aに示すように、移動冷却体としての金
属ベルト1の表面;こ【Jぼ垂直に近接さ1!て、高周
波加熱コイル2で溶解した金属溶湯3を溶湯溜め4に保
持し、下端にノズル115を右づるノズル6を設ける。
次に、この溶湯表面3aに11−力を加え、該ノズル口
5から金属溶湯3を金属ベルト1に連続的に接触させ、
急冷することによって超急冷金属薄帯7を冑る。この際
、溶湯溜め4中で溶融した金属溶湯3の温度としては、
一般に該金属の融点にぞきるだり近い温度が用いられる
また、ノズル口5の金属ベルト1の移動方向幅が02・
〜’ 1 mm稈疫のしのが多く、ノズル6の先端面と
金属ベル1〜1の間隙は1 mm程度以下である。また
、ノズル6先端部の金属ベルト1の移動方向幅は前後と
しに0.2〜3朧のものが最も多く使用されている。
上記金属ベル1〜に代えて移動冷却体として、第1図B
に示Jよ°うに回転金属ロール8を使用しても、同様に
超急冷金属薄帯7を作!J!!Iづ”ることができる。
このJ:うな従来の方法でλh急冷金Ii!薄帯を作製
すると、一般的なアモルファス合金薄帯が比較的容易に
か′〕良質で作製−(さるが、ICとえば高珪素鉄(7
!1〜10wt%Si、残部鉄)などのような金属の超
急冷薄帯の製造にa3いては、薄帯の表面性が悪く、特
に冷71峙に移動冷却体に接触しない薄帯表面(自由r
rii )にはいちじるしく凹凸が生じ、部分的に孔を
もった金属薄帯が作製される。−例を挙げると、6.5
w1%Si、残部鉄からなる金属薄帯を、溶湯溜め中の
溶融金属温度を1500℃(その融点約1440℃より
約GO”C高い)とし、この金属溶湯を1ONnX 0
.6面のノズル口を通して、25m、/秒の表面速度で
回転するロール表面に噴出させる。
このとき、ノズル口と回転ロール表面間隙を()6mm
とし、ノズル先端部のロール表面移動方向先端側のロー
ル表面移動方向厚みをl mmとした。このような方法
で作製した10#幅薄帯の自由面は、第2抱に示ツJ:
うに、最大約20μ班の凹凸を示し、ロールに接触する
側の薄帯表面にも最大約20μi11のスパイク状の孔
を有していた。これらの両面の凹凸は薄帯の厚みが35
μmであるため、部分的″に貫通孔をもつl=’R帯が
作製された。このように従来法で作製した6、5wt%
3iおよび残部鉄からなる薄帯はその表面性が悪く、部
分的に貫通孔をイjするため、保磁力HCなどの磁気特
性が著しく悪くなる。また、この薄帯を磁心として機器
に適用する場合には占積率が50”□60%と低い値を
示し、機器の設計に悪影響を与える。また溶接用1−1
−月として使用されるへρ−3i系薄帯では、表面の凹
凸のIこめ溶接個所に欠陥が生じ、溶接強度を弱くする
などの問題があった。
発明の目的 本発明は、前述のにうな従来法の欠点をなくし、表裏と
も凹凸がきわめて少なく、孔を持たない超急冷金属薄帯
を10ることのできる製造方法を提供づ′ることを目的
とするものであり、これにより、その諸!l)ヤ1の敗
色(磁気1h性等)が図られる。
発明の41i成 上記目的を達成Jるために、本発明は、移M)J ”す
る玲IJ1体表面に溶湯溜めからノズル口を通して溶融
全屈を噴出さU、金属薄帯を作FJづるに際して、前記
溶湯溜め中の溶融金属温度を当該金属の融点J、す70
・−300℃以上烏渇に保持し、かつ前記溶融全屈をノ
ズル1」を通して移動する冷却体上に供給りる際、])
ム記ノズル1:1ど該移肋冷ノJj体の間隙を0、01
〜0.4mmとし、ノズル先端部の冷却体移動り面光端
側の冷却体移動方向厚みが2面以上であり、その反スl
側の冷却体移動方向後端側の冷却体移動方向厚みが1 
mm以上であるようにしたものである。
このどき、溶湯溜め中の金属溶湯の温度を融点以上で融
点より70℃未満の温度【こ設定°りると、いかなるノ
ズル口の設割およびJ2定を行なっても表面性の良質な
高珪素鉄薄帯はjqられなかった。これは、ノズル口か
ら噴出される溶?’A 湿度が低いため、ノズル口ある
いはノズル先端部どロール表面間で局部的な凝固を生じ
、凝固の際の溶湯流が乱されるために生じるものである
。−1ノ、溶湯溜め中の金属溶漠の温度が融点より 3
00℃以上高い場合、ロールとの接触だけでは」−分冷
却されず1薄帯生白体が困I!任であり、ノズル口から
噴出した溶湯は飛散Jる傾向を示し、良質な薄帯を10
ることができなかった。溶湯溜め中の溶湯温度を融点J
:す70・〜300℃高い範囲の高湿に保l)、ノズル
先端部の冷却体移動方向先端側厚みが2 mm以上であ
るノズルを用い、前記ノズル口と前記移動冷却体の間隙
を移動させて作製した薄帯表面の凹凸を観察すると、第
3図に示すJ:うに、前記間隙が0 、4 mm以上で
は薄帯表裏(自由面、ロール面)の凹凸がされめC大き
くなり、貫通孔をももつJ:うになる。
一方、0.01mm未満に間隙を設定することはt「か
しく、かつ設定しても作M’J ’;f)、 ?i)厚
が10μTn未満となるため、薄帯には貫通孔がみられ
た。ノズル先端部の冷jJj体移動方面光端側厚みが2
 mm未満である場合、上jホのような設定を行なって
薄帯を作製しても、表面性が悪い薄帯が寄られるがまI
こは溶湯が飛散し薄帯化しなかった。これ(まノズル先
端部と移動筒741体表面間に満たされた溶湯が“たま
り″を作り、このパたまり′”の長さが約2 mm稈痩
であるものと考えら1する。高速痕フィルムでの解析で
(、L、一般に故mmの゛たまり″が観測される。
ノズル先端部の冷7I4体移動方向先端側厚みが2 m
m以上で良v1な薄帯の作製が可能となるが、この厚み
が3 mm以−1−〇 mrn以上のどさ、最も容易に
表面性の良質な薄帯の作製が可能であった。まl〔、反
対側の冷jJI体移動方向後端側厚みも1 mm以上が
好ましい。これらの値以下の幅の場合、溶湯がノズル冷
却体表面間隙か1う渦れ薄帯化が困難となる。
このよう1こ、本発明にお(プる製造方法で作製すると
、ノズル1−1を静−(移動冷却体表面1に噴出した金
属溶湯は、ノズル先端表面と移動冷却体表面の間に満た
され、ノズルl]付近の局部凝固などが〈Iじず、円滑
な溶湯流が生じ(層流)、ノズル先端表面と移動冷fJ
1体表面の間でvlmmの定常状態流が生じ、これが移
動冷却体によって急冷凝固して良質な薄帯が作製される
実施例の説明 以下、本発明の実施例を具体例に基づいて説明する。
実施例1 第4図に示丈にうに、移動づる銅製冷却ベルト11の表
面速度を23m/秒どし、その上に高周波加熱コイル1
2によって溶解したL5)vt%Si、残部鉄からなる
1700’C(融点より約260℃以上高温)の金属溶
湯13を溶湯溜め14中に保持し、幅0.Gmmz長ざ
10#の寸法の長方形状のノズル口15を有づる石英製
ノズル1Gを冷却ベル!−11の表面にほぼ亜111に
近接させて設けた。ノズル16の先端部を冷却ベルト1
1の表面から0.4mm1Idlシて位置し、冷却ベル
ト11移動方向先端側16aのベルト移動方向厚みを5
 mmとし、反対側の冷却ベルト11移動方向後端側1
61)のルみを2 mmどしIC0溶渇溜め14中の金
属溶湯13の表面13aを大気圧より0.77(ff/
Ci高い圧ツノで加圧りることにより、金属溶湯13を
ノズル口15から連続的tこ噴出させ冷却ベルト11で
急冷凝固さlるど、表面の凹凸のされめて少ない10#
Il+1幅、35μ711厚の超a冷高珪素fAiW帯
17が19られた。この薄帯の表面凹凸は第5図に示’
J’ J:うに最大 約4μnLであった。この薄帯で
モデル磁心を組立てたどころ、イの占積率(五86%で
あつIこ。保磁力Hcは従来法で作製した薄帯のそれの
約4分の3という低い餡を示し/j 、。
実施例2 第6図に承りように、1500回転/分で回転する直径
30cmのクロム鋼製の回転冷却ロール21の表面にほ
ぼ垂直に、^周波加熱コイル22によって溶解しlこ5
.5wt%S1、残部鉄からなる1600℃(融点より
約170゛C以−II ’?;に渇)の金属溶湯23を
溶湯溜め24中に保−持し、幅1.2mm、長さ20m
mの長方形のノズル口25を右Jる窒化珪素製ノズル2
6を設けた。
ノズル26の先端部を回転冷却ロール21の表面から0
.3mm離して固定し、ノズル口25から先端部への溶
湯流を円滑化するために、ノズル先端部の[1−ル回転
方向先端側2Gaの後縁に9 、8 mmの曲率を説け
た。また、この先端部のロール回転方向先端側2Gaの
ロール表面とlよば817行なifi+のLl−ル回転
lJ向厚みを3順とし、反対側のロール回転方向400
a側26bの厚みを1.5mmとした。溶湯溜め24中
の金属溶湯23の表面23aを大気圧より0.5に9 
/ crd以上高い圧力で加圧することにJ:す、金属
溶湯23をノズル口25から連続的に噴出させ回転冷I
JIロール21で急冷凝固させると表面の凹凸のきわめ
−(少4にい20ram幅、40μm厚の超急冷高珪素
鉄薄帯27が49られた。この薄帯の表面凹凸は最大3
μ7nであった。
この薄帯でモデル磁心を組立てIこところ、(の占積率
は89%であっ7j O保磁力1−ICは従来法で作製
した薄帯のそれの約5分の4という低い値を示しl〔。
実施例3 第7図に示J−ように、1000回リシ:す分−C′回
転りる直径30 Cmの銅製の回転冷却ロール31の表
面に(Jげ垂直に、抵抗加熱(電気)炉32によって溶
解したNWI96S:、0.3wt%Mq、残部アルミ
ニウムか15なるG!+0’C(fAi口Nj J、り
約70℃以上i!′!i渇)の金属溶湯33を溶ン易溜
め34中に保持し、幅0.4mm、長さ40 mmの艮
lI形ノズルlZ、l 3!iを右する石英製ノズル3
Gを1iuLノた。ノズル3Gの先端部を回転冷却ロー
ル31の表面から0.08 nrm ril 1.て固
定した3、ノズル先端部の[」−ル回転り面前端側36
aのロール回転方向j9みを8.mmどし、反対側の1
1−ル回転方向後端側36bの厚みを3 mmとした。
溶湯溜め34中の金属溶湯33の表面33E1を大気圧
J、リ 10醇/−以上高い圧力で加圧り”ることに、
1、す、金属溶)易33を−ノズル口35から連]、ノ
、的12−11f、i出させ回転冷却ロール31で急冷
凝固させると表面凹凸のきわめて少ない40#幅、GO
71m厚のIB急冷薄?j) 37 カin ラit 
fc。コノWJ Wr (J)表面凹凸は最大2μ?+
1であった。この薄帯をアルミニウl\板)?y接σ)
 l:I−(11として使用すると、欠陥のない2枚の
)!ルミニウム板の溶着ができた。
発明の91宋 以−1−のように、本発明の製造方法によれば、超急冷
金属薄帯の表面の凹凸が特に少イエ<、イの凹凸が存在
しても9μIrL稈瓜以−トであり、普通の超急冷片1
]−ル法で得た結晶質薄帯に比べ(約2分の1以下の表
面凹凸を右り゛る薄帯を供給できる。
この良質な薄帯は、たどえばλ9帯を磁心材わlとして
使用する際、保磁力の低干という磁気性11の向上ばか
りでなく、占積率を向上さ+!−C磁器設中1をコンパ
クト化できるという大き′/、【利点も有覆る。
また、この方法で1!′7られる良質な8帯を溶接用1
.1−材として使用すると、欠陥のない溶接が可能とな
るなどの優れた点も有する。また、このような良質薄帯
製造方法は種々の材料にし適用が司1iu −Qある。
【図面の簡単な説明】
第1図A、Bはそれぞれ超急冷金属薄帯の製3点方法の
従来例を説明するだめの図、第2図(よ従〉1(法によ
って作製した薄帯の表面凹凸を説明1」る図、第3図は
ノズル−ロール間隙と薄帯の表面凹凸の関係を示1図、
第4図は本発明の一実施例にかかる超急冷金属薄帯の製
造方法を説明するための図、第51λ0.1、第4図の
製造法で作製した)W帯の表面凹凸を説明する図、第(
3図J3よび第7図はそれぞれ他の実施例にがかる17
1急冷金1i八薄帯の製造方法を説明する図である。 11・・・冷)J1ヘル1〜.21 、31・・・回転
冷ノJ1【]−ル、12.22・・・高周波加熱」イル
、32・・・抵抗加熱炉、13、23.33・・・金属
杼f潟、1/1,24.34・・・溶湯溜め、15、2
5.35・・・ノズル口、1(i、 2G、 3(i・
・・ノズル、16a12−Ga、3(ia・・・ノズル
先端部のベルト移動方向またはロール回転方向先端側、
1(ib、 2611.36b・・・ノズル先端部のベ
ルト移動り向3または1」−ル回転方向後9;):側、
17.27.37・・・超急冷金属薄帯代理人 森 木
 筏 弘 第1図 (/’l) 第2図 第3図 ノスフL−0−ルfi%、(mm) 第4図 第5図 第5図 −第7図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、移動りる冷却体表面に溶湯溜めからノズル口を通し
    て溶融金属を噴出させ、金属薄帯を作製するに際しで、
    前記溶湯溜め中の溶融金属温度を、当該金属の融点より
    70〜300℃以上の高温に保持し、かつ前記溶融金属
    を人ズルロを通して移動する冷却体上に供給する際に、
    前記ノズル口と前記移動冷却体の間隙を0.01〜04
    mmとし、ノズル先端部の冷却体移動方向先端側の冷J
    ul体移動方向厚みを2#以上とし、その反対側の冷却
    体移動方向後端側の冷却体移動方向厚みを1 mm以」
    、とりることを特徴とする超急冷金属薄帯の製造方法。
JP58128569A 1983-07-13 1983-07-13 超急冷金属薄帯の製造方法 Pending JPS6021160A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107234218A (zh) * 2016-06-27 2017-10-10 安泰科技股份有限公司 用于制备非晶带材的熔潭内嵌式喷嘴

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JPS5353525A (en) * 1976-10-22 1978-05-16 Allied Chem Method and device for continuously casting metal strip

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