JPS6340629B2 - - Google Patents
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- JPS6340629B2 JPS6340629B2 JP58216287A JP21628783A JPS6340629B2 JP S6340629 B2 JPS6340629 B2 JP S6340629B2 JP 58216287 A JP58216287 A JP 58216287A JP 21628783 A JP21628783 A JP 21628783A JP S6340629 B2 JPS6340629 B2 JP S6340629B2
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- cooling
- metal
- thin
- cooling substrate
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1205—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties involving particular fabrication steps or treatments of ingots or slabs
- C21D8/1211—Rapid solidification; Thin strip casting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- 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
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- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は金属（合金を含む以下同じ）の溶湯を
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（合金）薄帯あるいは結晶質金属（合
金）薄帯を製造する方法に関するものである。 （従来技術） 溶融金属から連続的に薄帯を製造する方法（連
続溶湯急冷法）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
の開口部を有するノズルから所定の圧力の下でノ
ズル開口部に面した冷却基板の上に衝突凝固させ
連続薄帯とするものである。 このとき重要な製造因子は、ノズルの形状、ノ
ズルと冷却基板との相対的配置、溶融金属のノズ
ルからの噴出圧力、冷却基板の移動速度である。
しかも一般に薄帯の幅が広くなるとそれぞれの条
件は狭く、厳しくなる傾向がある。 広幅の薄帯を製造する手段として従来開示され
ている代表的なものは例えば特開昭53−5352号公
報所載の「金属ストリツプの連続的鋳造法および
それに使用する装置」であつてその概要は矩形状
の開口部をもつスロツトノズルを冷却基板（ロー
ルまたはベルト）を0.03〜１mmの間隔で対向さ
せ、冷却基板を100〜2000ｍ／分の速度で移動さ
せ、冷却基板の表面にスロツ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させ非晶
質金属薄帯を製造するものである。この方法は原
理的には幅に対する制限はない。 ところが薄帯の厚みに対しては未だ問題が解決
されていない。すなわち従来技術の厚みに対する
限界は、冷却条件が厳しい非晶質金属薄帯に対し
ては勿論のこと、非晶質化の制限を取り除いた結
晶質金属薄帯に対しても存在する。すなわち従来
の連続溶湯急冷法により板厚の大きな薄帯を製造
しようとする場合、採られる原理的方法は、冷却
基板の上に形成される湯溜り（以下パドルとい
う。）の冷却基板の移動方向の長さを冷却基板の
速度に対し相対的に大きくすることである。実際
の製造においては次のような手段のいずれかある
いはその組合せの採用が考えられる。すなわち ノズル開口部の幅を広くする。 噴出圧力を高める。 ノズルと冷却基板との間隔を拡げる。 冷却基板の移動速度を小さくする。 の４つの要件である。 そこで本発明者等は、この４つの手法により厚
い板厚の薄板を作ることを試みたが結果は芳しく
なかつた。その結果によれば、合金の種類と冷却
基板の材質に依存する限界厚みがあり、上記の手
段でその値以上に無理に厚みを増すことは薄帯の
形状不良や特性劣化を招くのみならず機構的にも
問題を生じる等、実質的なメリツトがないことが
わかつた。すなわち溶融金属がノズルに付着して
凝固し、移動する冷却基板と接触し、ノズルを破
壊することがあつたり、また板厚を大きくする
と、金属薄帯の自由面は雰囲気にさらされる時間
が多くなり、その結果さざ波のような凹凸の激し
い起伏や湯じわが現われるとか、表面の酸化が激
しく着色現象を生じる等の形状不良を惹起した。
またこのような現象を生じると例えば非晶質合金
の場合には、表面層には、たとえＸ線回折で検出
できない程度であつても結晶が生成しており、延
性の低下、保持力の増加等非晶質合金特有の性質
が大幅に低下した。一例を挙げれば、保持力が増
加しはじめる板厚を結晶化のはじまる臨界板厚と
して定義するとき、Fe−Si−Ｂ系で最も大きな
臨界板厚を示したのは冷却基板に銅製ロールを用
いる場合、Fe74−B16−Si10の42μｍであるとの報
告（IEEE Trans.on Mag.18（1982）P1385）が
あり、また本発明者等の調査によればFe80.5Si6.5
B12C1合金の薄帯の幅が25mmのとき臨界板厚は
32μｍであつた。 このような実験結果に基づき、本発明者らが到
達した結論は、板厚が厚くしかも特性が安定した
薄帯を製造するための本質的な方策は製造システ
ムの冷却能を抜本的に向上させる以外にはないと
いうことであつた。 従来から製造システムの冷却能を向上させるた
めの方法として、例えば冷却基板とパドルとの間
の空気の巻き込みを防ぐ方法（特開昭54−76432
号公報）真空中あるいはHeガス中で鋳造する方
法（特開昭58−32550号公報）、薄帯の出側でその
自由面にガスを吹付ける方法（米国特許第
3862658号明細書）、補助ロールやベルトを薄帯に
押付ける方法（特開昭54−76435号公報）、（特開
昭54−23030号公報）など多数の方法が提案され
ている。しかしながらこれらの方法は、工業的に
は、経済性、量産性などの理由で採用できない
か、あるいは採用できても効果の小さいものであ
つた。 また板厚の厚い非晶質金属薄帯を製造する方法
として、冷却ロール上に異つた位置に設けた複数
のノズルから溶融金属を流出させ、一方のノズル
から流出した溶融金属が凝固した上に他方のノズ
ルから流出した溶融金属による薄帯を重合させる
方法が特開昭56−126051号公報に提案されてい
る。しかしこの方法は凝固した薄帯上に重合させ
るため両薄帯は一体化されない。 また複数個のノズル口を用いそれぞれのノズル
口から溶融金属を冷却基板上に噴出させることに
より100μｍ以上の厚さの非晶質金属薄帯を製造
する方法が特開昭55−18582号公報により提案さ
れている。この方法は厚みの大きい金属薄帯を製
造するための手段として有効である。しかしなが
ら該公報に開示された内容のみでは形状および特
性がすぐれ、かつ板厚の大きい金属薄帯、特に非
晶質金属薄帯を製造することは困難である。本発
明はこの特開昭55−18582号公報に開示された技
術思想をさらに推し進めたものである。 （発明の目的） 本発明は、前記のような従来技術では達成でき
なかつた大きな冷却効果を得ることを目的とする
ものでその結果板厚が厚くなつても特性が均一か
つ安定した非晶質あるいは結晶質金属（合金）薄
帯の大量生産を可能としたものである。 （発明の構成、作用） 本発明は、溶融金属を、移動する冷却基板の表
面上に噴出急冷させ、連続的に金属薄帯を製造す
るにあたり、２以上の平行な開口部を備えた多重
スロツトノズルを用いて冷却基板上に噴出した溶
融金属の湯溜部から引き出される薄帯が凝固を完
了する前に、次の湯溜部を該薄帯に押し付けるこ
とにより薄帯と冷却基板との熱的接触を高めると
ともに、該湯溜部から引き出される薄帯を第一の
薄帯上に重合させ、以下所定の厚さになるまで、
順次上流で形成された薄帯に、相隣れる湯溜部に
よる圧力を加え薄帯と冷却基板との熱的接触を高
めながら該湯溜部から引き出される薄帯を重合一
体とすることを特徴とするものである。 以下図面により本発明の要旨を説明する。 第１図は本発明の概要を示す説明図、第２図お
よび第３図は本発明に用いる多重スロツトノズル
の説明図、第４図は本発明方法の実例を示す説明
図で、１はロールあるいはベルト状の冷却基板
で、第１図矢印方向に移動するようにしてある。
２はるつぼ、３はその底面に設けたノズル部で、
このノズル部には冷却基板の移動方向に後述する
ような間隔で複数個の平行な開口部４，４′……
…を設けてある。なおるつぼ２とノズル部３とは
別々に設けてもよい。５，５′………は開口部４，
４′………から流出する溶融金属６により形成さ
れる湯溜部（以下パドルという。）、７は製造され
た薄帯金属である。 本発明により板厚の大きな金属薄帯を製造する
には、公知の方法と同様にるつぼ２によつて金属
（合金）材料を溶解し、ノズル部３の開口部４，
４′………から第１図矢印方向に移動している冷
却基板１上に溶融金属６を流出させるのである
が、第１の開口部４から冷却基板１上に流出して
形成されたパドル５から引き出され、凝固を完了
する前の薄帯７の上に、第２の開口部４′から流
出した溶融金属６によるパドル５′を形成させ、
薄帯７を押し付け該薄帯７と冷却基板１との熱的
接触を高めるとともに、該パドル５′から作られ
る薄帯７′を重合させる。このとき薄帯７は前記
のように十分な冷却力をもつているので薄帯７′
も薄帯７とともに急速に冷却され一体となる。
（第４図）このようにして直ぐ上流のパドルから
形成され表面が未凝固状態にある薄帯の上に、次
の開口部から流出する溶融金属によるパドルから
形成される薄帯が重合され一体となり、板厚の厚
い薄帯が形成される。 このようにして本発明により得られる薄帯は厚
みも従来法によるものより厚く、しかも表面に湯
じわの発生もなく、またそりもなく形状性に優れ
ている。また板厚が大きいにも拘らず、自由面な
どの結晶形成がなく、従つて機械的性質、磁性等
のすぐれた材料が得られるのである。すなわち本
発明においては、溶融金属の未凝固部がかなりの
割合を占める凝固開始初期に、冷却基板との熱的
接触が大きくなるので、特性に最も重要な温度範
囲における冷却速度が著しく向上し、その結果従
来の方法の２倍以上の厚さの薄帯が得られるので
ある。またパドルを分割し、形成される薄帯上
に、下流側のパドルが形成されるように構成して
いるので、薄帯の自由面が雰囲気にさらされてい
る時間は開口部の数にほぼ反比例して短かくな
り、その結果自由面の酸化、結晶化等を生じる機
会は極めて少くなり、従つて板厚が厚いにも拘ら
ず特性の劣化、形状不良等を生じることがない。 本発明において最適なパドル間隔は個々の開口
部の移動方向に測つた幅、開口部と冷却基板との
間隔、溶融金属の噴出圧力、冷却基板の移動速度
等によつて決定されるが、通常は0.2〜４mm程度
である。ここでパドルの間隔は第４図に示した
d′で定義する。ただしパドルの下流側の起点は、
パドルの高さがパドルの上端と引出される薄帯の
上面との間の距離の1/2となる位置とする。また
パドルを形成するためのノズルの開口部は、その
幅方向が冷却基板の移動方向に平行になるように
し、また開口部を設けたノズルの面は冷却基板の
面とほぼ平行になるようにする。なおこの開口部
の寸法および間隔は、製造条件など他の要因にも
よるが通常下記の範囲が適当である。 開口部の長さ(l)：薄帯の幅とほぼ同じ長さ 開口部の幅（ｗ）：最大0.8mm、最小は原理的には
パドルが重なり合わない最小値であるが、実際
にはスリツト加工が行える下限（約0.2mm程度） 開口部間の間隔(d)：開口部の形状、寸法および所
望の板厚に応じて決定する。（通常0.5〜４mm） また、さらに板厚を厚くする場合には、開口部
の幅を小さくし、その数を増加させかつ開口部間
の距離を狭くする。本発明者の経験では、開口部
の数によつて良い形状および特性の材料を製造で
きる板厚の範囲があり、Fe系＋半金属の場合幅
0.4mmの開口部１つでは15〜45μｍ、２つでは30〜
60μｍ、３つでは40〜70μｍ程度であつた。その
ため非晶質金属薄帯を製造する場合には幅20mm以
上の広幅であつても、厚さ45μｍ以上のものを製
造することができる。従つてこの方式を拡張して
いけば原理的には厚さの限界はなくなるはずであ
る。但し非晶質材料の場合その組成による熱伝導
率と非晶質化する臨界冷却速度があり、本発明の
場合にも最大板厚に限界があるがその上限は従来
法に比して著しく拡大する。またもし非晶質化を
目的としなければ、すなわち例えば珪素鋼板やス
テンレス鋼板等の薄帯製造に適用すれば、従来法
において問題とされた酸化や形状劣化による板厚
の限界を解消させることができる。 （実施例） 次に本発明の実施例を示す。 実施例 １ 第２図に示すような２つの開口部をもつ多重ス
ロツトノズル（開口部の長さｌ：25mm、幅ｗ：
0.4mm、開口部間の距離ｄ：１mm）を用い銅製の
ロールを使用する単ロール法によつて成分Fe80.5
Si6.5B12C1（原子％）の非晶質合金薄帯を製造し
た。製造条件はロール面とノズル面との間隔0.15
mm、噴出圧力0.22Kg／cm2、ロール面速度25ｍ／秒
であつた。得られた薄帯の厚さは平均45μｍであ
り、Ｘ線回折によつても結晶化は認められず、第
１図に示すように従来の方法（シングルノズル）
で製造された厚さ25〜30μｍの非晶質合金薄帯と
同等の磁気特性を備えていた。
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（合金）薄帯あるいは結晶質金属（合
金）薄帯を製造する方法に関するものである。 （従来技術） 溶融金属から連続的に薄帯を製造する方法（連
続溶湯急冷法）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
の開口部を有するノズルから所定の圧力の下でノ
ズル開口部に面した冷却基板の上に衝突凝固させ
連続薄帯とするものである。 このとき重要な製造因子は、ノズルの形状、ノ
ズルと冷却基板との相対的配置、溶融金属のノズ
ルからの噴出圧力、冷却基板の移動速度である。
しかも一般に薄帯の幅が広くなるとそれぞれの条
件は狭く、厳しくなる傾向がある。 広幅の薄帯を製造する手段として従来開示され
ている代表的なものは例えば特開昭53−5352号公
報所載の「金属ストリツプの連続的鋳造法および
それに使用する装置」であつてその概要は矩形状
の開口部をもつスロツトノズルを冷却基板（ロー
ルまたはベルト）を0.03〜１mmの間隔で対向さ
せ、冷却基板を100〜2000ｍ／分の速度で移動さ
せ、冷却基板の表面にスロツ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させ非晶
質金属薄帯を製造するものである。この方法は原
理的には幅に対する制限はない。 ところが薄帯の厚みに対しては未だ問題が解決
されていない。すなわち従来技術の厚みに対する
限界は、冷却条件が厳しい非晶質金属薄帯に対し
ては勿論のこと、非晶質化の制限を取り除いた結
晶質金属薄帯に対しても存在する。すなわち従来
の連続溶湯急冷法により板厚の大きな薄帯を製造
しようとする場合、採られる原理的方法は、冷却
基板の上に形成される湯溜り（以下パドルとい
う。）の冷却基板の移動方向の長さを冷却基板の
速度に対し相対的に大きくすることである。実際
の製造においては次のような手段のいずれかある
いはその組合せの採用が考えられる。すなわち ノズル開口部の幅を広くする。 噴出圧力を高める。 ノズルと冷却基板との間隔を拡げる。 冷却基板の移動速度を小さくする。 の４つの要件である。 そこで本発明者等は、この４つの手法により厚
い板厚の薄板を作ることを試みたが結果は芳しく
なかつた。その結果によれば、合金の種類と冷却
基板の材質に依存する限界厚みがあり、上記の手
段でその値以上に無理に厚みを増すことは薄帯の
形状不良や特性劣化を招くのみならず機構的にも
問題を生じる等、実質的なメリツトがないことが
わかつた。すなわち溶融金属がノズルに付着して
凝固し、移動する冷却基板と接触し、ノズルを破
壊することがあつたり、また板厚を大きくする
と、金属薄帯の自由面は雰囲気にさらされる時間
が多くなり、その結果さざ波のような凹凸の激し
い起伏や湯じわが現われるとか、表面の酸化が激
しく着色現象を生じる等の形状不良を惹起した。
またこのような現象を生じると例えば非晶質合金
の場合には、表面層には、たとえＸ線回折で検出
できない程度であつても結晶が生成しており、延
性の低下、保持力の増加等非晶質合金特有の性質
が大幅に低下した。一例を挙げれば、保持力が増
加しはじめる板厚を結晶化のはじまる臨界板厚と
して定義するとき、Fe−Si−Ｂ系で最も大きな
臨界板厚を示したのは冷却基板に銅製ロールを用
いる場合、Fe74−B16−Si10の42μｍであるとの報
告（IEEE Trans.on Mag.18（1982）P1385）が
あり、また本発明者等の調査によればFe80.5Si6.5
B12C1合金の薄帯の幅が25mmのとき臨界板厚は
32μｍであつた。 このような実験結果に基づき、本発明者らが到
達した結論は、板厚が厚くしかも特性が安定した
薄帯を製造するための本質的な方策は製造システ
ムの冷却能を抜本的に向上させる以外にはないと
いうことであつた。 従来から製造システムの冷却能を向上させるた
めの方法として、例えば冷却基板とパドルとの間
の空気の巻き込みを防ぐ方法（特開昭54−76432
号公報）真空中あるいはHeガス中で鋳造する方
法（特開昭58−32550号公報）、薄帯の出側でその
自由面にガスを吹付ける方法（米国特許第
3862658号明細書）、補助ロールやベルトを薄帯に
押付ける方法（特開昭54−76435号公報）、（特開
昭54−23030号公報）など多数の方法が提案され
ている。しかしながらこれらの方法は、工業的に
は、経済性、量産性などの理由で採用できない
か、あるいは採用できても効果の小さいものであ
つた。 また板厚の厚い非晶質金属薄帯を製造する方法
として、冷却ロール上に異つた位置に設けた複数
のノズルから溶融金属を流出させ、一方のノズル
から流出した溶融金属が凝固した上に他方のノズ
ルから流出した溶融金属による薄帯を重合させる
方法が特開昭56−126051号公報に提案されてい
る。しかしこの方法は凝固した薄帯上に重合させ
るため両薄帯は一体化されない。 また複数個のノズル口を用いそれぞれのノズル
口から溶融金属を冷却基板上に噴出させることに
より100μｍ以上の厚さの非晶質金属薄帯を製造
する方法が特開昭55−18582号公報により提案さ
れている。この方法は厚みの大きい金属薄帯を製
造するための手段として有効である。しかしなが
ら該公報に開示された内容のみでは形状および特
性がすぐれ、かつ板厚の大きい金属薄帯、特に非
晶質金属薄帯を製造することは困難である。本発
明はこの特開昭55−18582号公報に開示された技
術思想をさらに推し進めたものである。 （発明の目的） 本発明は、前記のような従来技術では達成でき
なかつた大きな冷却効果を得ることを目的とする
ものでその結果板厚が厚くなつても特性が均一か
つ安定した非晶質あるいは結晶質金属（合金）薄
帯の大量生産を可能としたものである。 （発明の構成、作用） 本発明は、溶融金属を、移動する冷却基板の表
面上に噴出急冷させ、連続的に金属薄帯を製造す
るにあたり、２以上の平行な開口部を備えた多重
スロツトノズルを用いて冷却基板上に噴出した溶
融金属の湯溜部から引き出される薄帯が凝固を完
了する前に、次の湯溜部を該薄帯に押し付けるこ
とにより薄帯と冷却基板との熱的接触を高めると
ともに、該湯溜部から引き出される薄帯を第一の
薄帯上に重合させ、以下所定の厚さになるまで、
順次上流で形成された薄帯に、相隣れる湯溜部に
よる圧力を加え薄帯と冷却基板との熱的接触を高
めながら該湯溜部から引き出される薄帯を重合一
体とすることを特徴とするものである。 以下図面により本発明の要旨を説明する。 第１図は本発明の概要を示す説明図、第２図お
よび第３図は本発明に用いる多重スロツトノズル
の説明図、第４図は本発明方法の実例を示す説明
図で、１はロールあるいはベルト状の冷却基板
で、第１図矢印方向に移動するようにしてある。
２はるつぼ、３はその底面に設けたノズル部で、
このノズル部には冷却基板の移動方向に後述する
ような間隔で複数個の平行な開口部４，４′……
…を設けてある。なおるつぼ２とノズル部３とは
別々に設けてもよい。５，５′………は開口部４，
４′………から流出する溶融金属６により形成さ
れる湯溜部（以下パドルという。）、７は製造され
た薄帯金属である。 本発明により板厚の大きな金属薄帯を製造する
には、公知の方法と同様にるつぼ２によつて金属
（合金）材料を溶解し、ノズル部３の開口部４，
４′………から第１図矢印方向に移動している冷
却基板１上に溶融金属６を流出させるのである
が、第１の開口部４から冷却基板１上に流出して
形成されたパドル５から引き出され、凝固を完了
する前の薄帯７の上に、第２の開口部４′から流
出した溶融金属６によるパドル５′を形成させ、
薄帯７を押し付け該薄帯７と冷却基板１との熱的
接触を高めるとともに、該パドル５′から作られ
る薄帯７′を重合させる。このとき薄帯７は前記
のように十分な冷却力をもつているので薄帯７′
も薄帯７とともに急速に冷却され一体となる。
（第４図）このようにして直ぐ上流のパドルから
形成され表面が未凝固状態にある薄帯の上に、次
の開口部から流出する溶融金属によるパドルから
形成される薄帯が重合され一体となり、板厚の厚
い薄帯が形成される。 このようにして本発明により得られる薄帯は厚
みも従来法によるものより厚く、しかも表面に湯
じわの発生もなく、またそりもなく形状性に優れ
ている。また板厚が大きいにも拘らず、自由面な
どの結晶形成がなく、従つて機械的性質、磁性等
のすぐれた材料が得られるのである。すなわち本
発明においては、溶融金属の未凝固部がかなりの
割合を占める凝固開始初期に、冷却基板との熱的
接触が大きくなるので、特性に最も重要な温度範
囲における冷却速度が著しく向上し、その結果従
来の方法の２倍以上の厚さの薄帯が得られるので
ある。またパドルを分割し、形成される薄帯上
に、下流側のパドルが形成されるように構成して
いるので、薄帯の自由面が雰囲気にさらされてい
る時間は開口部の数にほぼ反比例して短かくな
り、その結果自由面の酸化、結晶化等を生じる機
会は極めて少くなり、従つて板厚が厚いにも拘ら
ず特性の劣化、形状不良等を生じることがない。 本発明において最適なパドル間隔は個々の開口
部の移動方向に測つた幅、開口部と冷却基板との
間隔、溶融金属の噴出圧力、冷却基板の移動速度
等によつて決定されるが、通常は0.2〜４mm程度
である。ここでパドルの間隔は第４図に示した
d′で定義する。ただしパドルの下流側の起点は、
パドルの高さがパドルの上端と引出される薄帯の
上面との間の距離の1/2となる位置とする。また
パドルを形成するためのノズルの開口部は、その
幅方向が冷却基板の移動方向に平行になるように
し、また開口部を設けたノズルの面は冷却基板の
面とほぼ平行になるようにする。なおこの開口部
の寸法および間隔は、製造条件など他の要因にも
よるが通常下記の範囲が適当である。 開口部の長さ(l)：薄帯の幅とほぼ同じ長さ 開口部の幅（ｗ）：最大0.8mm、最小は原理的には
パドルが重なり合わない最小値であるが、実際
にはスリツト加工が行える下限（約0.2mm程度） 開口部間の間隔(d)：開口部の形状、寸法および所
望の板厚に応じて決定する。（通常0.5〜４mm） また、さらに板厚を厚くする場合には、開口部
の幅を小さくし、その数を増加させかつ開口部間
の距離を狭くする。本発明者の経験では、開口部
の数によつて良い形状および特性の材料を製造で
きる板厚の範囲があり、Fe系＋半金属の場合幅
0.4mmの開口部１つでは15〜45μｍ、２つでは30〜
60μｍ、３つでは40〜70μｍ程度であつた。その
ため非晶質金属薄帯を製造する場合には幅20mm以
上の広幅であつても、厚さ45μｍ以上のものを製
造することができる。従つてこの方式を拡張して
いけば原理的には厚さの限界はなくなるはずであ
る。但し非晶質材料の場合その組成による熱伝導
率と非晶質化する臨界冷却速度があり、本発明の
場合にも最大板厚に限界があるがその上限は従来
法に比して著しく拡大する。またもし非晶質化を
目的としなければ、すなわち例えば珪素鋼板やス
テンレス鋼板等の薄帯製造に適用すれば、従来法
において問題とされた酸化や形状劣化による板厚
の限界を解消させることができる。 （実施例） 次に本発明の実施例を示す。 実施例 １ 第２図に示すような２つの開口部をもつ多重ス
ロツトノズル（開口部の長さｌ：25mm、幅ｗ：
0.4mm、開口部間の距離ｄ：１mm）を用い銅製の
ロールを使用する単ロール法によつて成分Fe80.5
Si6.5B12C1（原子％）の非晶質合金薄帯を製造し
た。製造条件はロール面とノズル面との間隔0.15
mm、噴出圧力0.22Kg／cm2、ロール面速度25ｍ／秒
であつた。得られた薄帯の厚さは平均45μｍであ
り、Ｘ線回折によつても結晶化は認められず、第
１図に示すように従来の方法（シングルノズル）
で製造された厚さ25〜30μｍの非晶質合金薄帯と
同等の磁気特性を備えていた。
【表】
実施例 ２
第３図に示すような３つの開口部をもつ多重ス
ロツトノズル（開口部の長さl25mm、幅w0.4mm、
開口部間の距離d1＝d2＝1.0mm）を用い、単ロー
ル法によつて、成分Fe80.5Si6.5B12C1（原子％）の
非晶質合金薄帯を製造した。製造条件は、実施例
１と同様であつた。得られた薄帯の厚さは平均
60μｍで完全に非晶質化しており、しかも従来法
（シングルノズル）で製造された厚さ25〜30μｍ
の非晶質合金薄帯と同等の磁気特性であつた。第
２表にその特性を示す。
ロツトノズル（開口部の長さl25mm、幅w0.4mm、
開口部間の距離d1＝d2＝1.0mm）を用い、単ロー
ル法によつて、成分Fe80.5Si6.5B12C1（原子％）の
非晶質合金薄帯を製造した。製造条件は、実施例
１と同様であつた。得られた薄帯の厚さは平均
60μｍで完全に非晶質化しており、しかも従来法
（シングルノズル）で製造された厚さ25〜30μｍ
の非晶質合金薄帯と同等の磁気特性であつた。第
２表にその特性を示す。
【表】
実施例 ３
第３図に示すような３つの開口部をもつ多重ス
ロツトノズル（但しl25mm、w0.4mm、d1＝d2＝1.5
mm）を用い、鉄製単ロール法によつて、6.5wt％
Si鋼の薄帯を製造した。製造条件は、ロール面と
ノズルとの間隔0.2mm、噴出圧力0.22Kg／cm2、ロ
ール面速度22ｍ／秒であつた。得られた薄帯の厚
さは平均63μｍ、結晶粒径の平均は10μｍで薄帯
の表面性状及び形状は極めて良好であつた。 実施例 ４ 実施例３と同じ形状、および寸法の多重スロツ
トノズルを用い、鉄製単ロール法によつて、ステ
ンレス鋼の薄帯を製造した。製造条件は実施例３
と同じ組成はCr16.5（wt％、以下同じ）、C0.06、
Si0.6、Mn0.5、P0.025、S0.005である。 得られた薄帯の厚さは平均58μｍ、結晶粒径は
平均5μｍで薄帯の表面性状及び形状は極めて良
好であつた。 （発明の効果） 以上説明したように本発明方法は、パドルを分
割し、それぞれ直上流で形成された未凝固の薄帯
上にパドルを形成させるので、薄帯と冷却基板と
の熱的接触を高めることができ、そのため薄帯の
冷却速度を大幅に高めることが可能となりその結
果板厚の大きな薄帯を得ることができる。しかも
湯じわ、そり等の発生もなく形状性に優れている
のみならず、また自由面が雰囲気にさらされてい
る時間が少いので表面が酸化する機会も少く、さ
らには板厚が厚いにも拘らず、結晶の形成等もな
く、板厚方向に特性が均質な製品を得られる等の
優れた効果がある。
ロツトノズル（但しl25mm、w0.4mm、d1＝d2＝1.5
mm）を用い、鉄製単ロール法によつて、6.5wt％
Si鋼の薄帯を製造した。製造条件は、ロール面と
ノズルとの間隔0.2mm、噴出圧力0.22Kg／cm2、ロ
ール面速度22ｍ／秒であつた。得られた薄帯の厚
さは平均63μｍ、結晶粒径の平均は10μｍで薄帯
の表面性状及び形状は極めて良好であつた。 実施例 ４ 実施例３と同じ形状、および寸法の多重スロツ
トノズルを用い、鉄製単ロール法によつて、ステ
ンレス鋼の薄帯を製造した。製造条件は実施例３
と同じ組成はCr16.5（wt％、以下同じ）、C0.06、
Si0.6、Mn0.5、P0.025、S0.005である。 得られた薄帯の厚さは平均58μｍ、結晶粒径は
平均5μｍで薄帯の表面性状及び形状は極めて良
好であつた。 （発明の効果） 以上説明したように本発明方法は、パドルを分
割し、それぞれ直上流で形成された未凝固の薄帯
上にパドルを形成させるので、薄帯と冷却基板と
の熱的接触を高めることができ、そのため薄帯の
冷却速度を大幅に高めることが可能となりその結
果板厚の大きな薄帯を得ることができる。しかも
湯じわ、そり等の発生もなく形状性に優れている
のみならず、また自由面が雰囲気にさらされてい
る時間が少いので表面が酸化する機会も少く、さ
らには板厚が厚いにも拘らず、結晶の形成等もな
く、板厚方向に特性が均質な製品を得られる等の
優れた効果がある。
第１図は本発明方法の説明図、第２図および第
３図は本発明方法に使用するノズルを示す説明
図、第４図は本発明方法による薄帯の製造を示す
説明図である。 １……冷却基板、２……るつぼ、３……ノズル
部、４，４′……開口部、５，５′……湯溜部、６
……溶融金属、７，７′……薄帯。
３図は本発明方法に使用するノズルを示す説明
図、第４図は本発明方法による薄帯の製造を示す
説明図である。 １……冷却基板、２……るつぼ、３……ノズル
部、４，４′……開口部、５，５′……湯溜部、６
……溶融金属、７，７′……薄帯。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 溶融金属を移動する冷却基板の表面上に噴出
急冷させ、連続的に金属薄帯を製造するにあた
り、ノズルの開口部間の間隔が冷却基板の移動方
向に0.5〜４mmである２以上の平行な開口部を備
えた多重スロツトノズルを用いて、冷却基板上に
噴出した溶融金属の湯溜部から引き出される薄帯
が、凝固を完了する前に、次の湯溜部を該薄帯に
押し付けることにより薄帯と冷却基板との熱的接
触を高めるとともに該湯溜部によつて形成される
薄帯を第一の薄帯上に重合させ、以下所定の厚み
になるまで、順次上流で形成された薄帯に相隣れ
る湯溜部による圧力を加え薄帯と冷却基板との熱
的接触を高めながら該湯溜部から引き出される薄
帯を重合一体とすることを特徴とする金属薄帯の
製造方法。 ２ 湯溜部の間隔が0.2〜４mmである特許請求の
範囲第１項記載の金属薄帯の製造方法。 ３ 製造された非晶質金属薄帯が厚さ45μｍ以
上、幅20mm以上である特許請求の範囲第１項記載
の金属薄帯の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21628783A JPS60108144A (ja) | 1983-11-18 | 1983-11-18 | 金属薄帯の製造方法 |
| DE19843442009 DE3442009A1 (de) | 1983-11-18 | 1984-11-16 | Amorphes legiertes band mit grosser dicke und verfahren zu dessen herstellung |
| US07/102,274 US4865664A (en) | 1983-11-18 | 1987-09-28 | Amorphous alloy strips having a large thickness and method for producing the same |
| US08/083,851 US5301742A (en) | 1983-11-18 | 1993-06-25 | Amorphous alloy strip having a large thickness |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21628783A JPS60108144A (ja) | 1983-11-18 | 1983-11-18 | 金属薄帯の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60108144A JPS60108144A (ja) | 1985-06-13 |
| JPS6340629B2 true JPS6340629B2 (ja) | 1988-08-11 |
Family
ID=16686166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21628783A Granted JPS60108144A (ja) | 1983-11-18 | 1983-11-18 | 金属薄帯の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60108144A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6163346A (ja) * | 1984-09-06 | 1986-04-01 | Nippon Steel Corp | 板厚の大きな非晶質金属薄帯の製造方法 |
| JPS63119957A (ja) * | 1986-11-10 | 1988-05-24 | Kawasaki Steel Corp | 急冷金属薄帯の製造方法およびその装置 |
| AU3902999A (en) * | 1998-05-13 | 1999-11-29 | Allied-Signal Inc. | High stack factor amorphous metal ribbon and transformer cores |
| JP5135960B2 (ja) * | 2007-09-07 | 2013-02-06 | 新日鐵住金株式会社 | 非晶質合金箔帯及びその製造方法 |
| US8327917B2 (en) | 2008-02-25 | 2012-12-11 | Nippon Steel Corporation | Apparatus for producing amorphous alloy foil strip and method for producing amorphous alloy foil strip |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU503857B2 (en) * | 1976-10-22 | 1979-09-20 | Allied Chemical Corp. | Continuous casting of metal strip |
| JPS5518582A (en) * | 1978-07-26 | 1980-02-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacture of amorphous metal |
| US4326579A (en) * | 1980-01-23 | 1982-04-27 | National-Standard Company | Method of forming a filament through melt extraction |
| JPS56126051A (en) * | 1980-03-07 | 1981-10-02 | Hitachi Ltd | Sheet producing device |
| JPS57177860A (en) * | 1981-04-24 | 1982-11-01 | Toshiba Corp | Producing device for multilayered thin metallic body |
| ATE18726T1 (de) * | 1982-07-15 | 1986-04-15 | Akzo Nv | Verfahren zur herstellung eines fortlaufenden bandes aus amorphem metall. |
| JPS6030559A (ja) * | 1983-07-29 | 1985-02-16 | Hitachi Ltd | 細線製造用ノズル |
-
1983
- 1983-11-18 JP JP21628783A patent/JPS60108144A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60108144A (ja) | 1985-06-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |