EP0586481B1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von amorphem metalldraht auf eisenbasis - Google Patents
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Claims (28)
- Verfahren zur Gewinnung eines Drahts (12) aus einer amorphen Metallegierung auf Eisenbasis, wobei dieses Verfahren darin besteht, einen Strahl (7) aus einer in den amorphen Zustand überführbaren, geschmolzenen Legierung (4) durch die Öffnung (40,420) einer Ziehdüse (6,42) zu schicken und den Strahl (7) in eine Kühlflüssigkeit (9) einzuführen, die durch die Zentrifugalkraft die Innenwand (10) einer Drehtrommel (11) bedeckt, wobei dieses Verfahren durch folgende Schritte gekennzeichnet ist:a) Verwendung eines die Legierung (4) enthaltenden Schmelzgefäßes (2,41) und einer Ziehdüse (6,42), die sich an einem Ende des Schmelzgefäßes befindet, wobei das Schmelzgefäß (2,41) und die Ziehdüse (6,42) aus verschiedenen Materialien bestehen und über ein Verbindungsstück (25), das aus einem anderen Material besteht als das Schmelzgefäß (2,41) und die Ziehdüse (6,42), miteinander in Verbindung stehen;b) Verwendung ein und derselben Mittel (3), um die Legierung (4) auf einmal in dem Schmelzgefäß (2,41) und in der Ziehdüse (6,42) zu erhitzen;c) Zuführen eines inerten oder reduzierenden Gases (24) in eine in der Nähe der Ziehdüse (6,42) befindliche Kammer (22) derart, daß es direkt in Kontakt mit dem strahl bei dessen Austreten aus der Ziehdüse (6,42) tritt.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmelzgefäß (2,41) wenigstens einen konischen Teilabschnitt (2C,41B) mit einer Öffnung (21) enthält, durch die der Strahl (7) strömt, wobei die Ziehdüse wenigstens zum Teil in diesem konischen Teilabschnitt angeordnet ist.
- Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ziehdüse (6) ganz in dem konischen Teilabschnitt (2C) angeordnet ist, wobei dieser konische Teilabschnitt und die äußerste, stromab liegende Seite (6B) der Ziehdüse (6), wo sich deren Öffnung (60) befindet, eine Kammer (22) definieren, in die ein Röhrchen (23) mündet, wodurch das Gas (24) in die Kammer (22) eingeleitet wird, und diese Kammer eine Öffnung (21) enthält, durch die der Strahl (7) in Richtung der Kühlflüssigkeit (9) strömt
- Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ziehdüse (42) nur zum Teil in dem konischen Teilabschnitt (41B) angeordnet ist und mit ihrer Öffnung einen Vorsprung außerhalb dieses konischen Teilabschnitts, an der Außenseite des Schmelzgefäßes (41), bildet, und ein Röhrchen (43), das ein Zuführen des Gases (24) derart gestattet, daß es direkt in Kontakt mit dem Strahl (7) bei dessen Austritt aus der Ziehdüse (42) kommt und in eine die Öffnung der Ziehdüse umgebende Kammer mündet, wobei diese Kammer eine Öffnung aufweist, durch die der Strahl in Richtung der Kühlflüssigkeit strömt.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmelzgefäß (2,41) aus Glasquarz gefertigt ist.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ziehdüse (6,42) aus stabilisiertem Zirkonoxid kubischer Kristallform gefertigt ist.
- Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ziehdüse (6,42) aus Zirkonoxid gefertigt ist, das mit wenigstens einer der folgenden Verbindungen stabilisiert wurde: Yttriumoxid, Magnesia, oder Kalk
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück (25) aus einer Mischung von Siliziumdioxid und Boroxid gefertigt ist.
- Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer teilweise aus Glasquarz gefertigt ist.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Strahl (7) zurückgelegte Strecke zwischen der Öffnung (60,420) der Ziehdüse (6,42) und der Kühlflüssigkeit (9) mindestens gleich 2 mm und höchstens gleich 15 mm ist.
- Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß diese Strecke mindestens gleich 2 mm und höchstens gleich 5 mm ist.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahl (7) auf die Kühlflüssigkeit (9) in einem Einfallswinkel (α7) von 40 bis 90 ° bezüglich der Umfangsdrehrichtung der Flüssigkeit auftrifft.
- Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Einfallswinkel (α7) von 50 bis 70 ° reicht.
- Vorrichtung (1,40) zur Gewinnung eines Drahts (12) aus amorpher Metallegierung auf Eisenbasis, wobei diese Vorrichtung (1,40) ein zur Aufnahme einer in den amorphen Zustand überführbaren flüssigen Legierung (4) auf Eisenbasis geeignetes Schmelzgefäß (2,41), eine an einem Ende des Schmelzgefäßes (2,41) befindliche Ziehdüse (6,42), Mittel (5) zum Anlegen eines Drucks, um die flüssige Legierung (4) durch die Öffnung (60,420) der Ziehdüse (6,42) als strahl (7) in Richtung einer Kühlflüssigkeit (9) zu gießen, eine Trommmel (11) und Mittel (13) zum Drehen der Trommel (11) um eine Achse x,x' derart, daß die Kühlflüssigkeit (9) als Schicht (8) die Innenwand (10) der Trommel (11) bedeckt, so daß durch schnelles Erstarren des Strahls (7) der amorphe Draht (12) erhalten wird, enthält, wobei diese Vorrichtung durch folgende Punkte gekennzeichnet ist:a) das Schmelzgefäß (2,41) und die Ziehdüse (6,42) sind aus verschiedenen Materialien gefertigt und stehen über ein Verbindungsstück (25), das aus einem anderen Material als das Schmelzgefäß und die Ziehdüse gefertigt ist, miteinander in Verbindung;b) die Vorrichtung (1,40) enthält ein und dieselben Mittel (3), um die Legierung (4) auf einmal in dem Schmelzgefäß und in der Ziehdüse zu erhitzen;c) die Vorrichtung enthält Mittel (23,43), um ein inertes oder reduzierendes Gas (24) in eine in der Nahe der Ziehdüse (6,42) befindliche Kammer (22) so einzuführen, daß es direkt in Kontakt mit dem Strahl (7) bei dessen Austreten aus der Ziehdüse (6,42) tritt.
- Vorrichtung (1,40) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmelzgefäß (2,41) wenigstens einen konischen Teilabschnitt (2C,41B) mit einer Öffnung (21) enthält, durch die der Strahl (7) strömt, wobei die Ziehdüse wenigstens zum Teil in diesem konischen Teilabschnitt angeordnet ist.
- Vorrichtung (1) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Ziehdüse (6) ganz in dem konischen Teilabschnitt (2C) angeordnet ist, wobei dieser konische Teilabschnitt und die äußerste, stromab liegende Seite (6B) der Ziehdüse (6), wo sich deren Öffnung (60) befindet, eine Kammer (22) definieren, die Mittel zum Einleiten des Gases ein Röhrchen (23) aufweisen, das in diese Kammer so einmündet, daß das Gas (24) in die Kammer (22) eingeleitet wird, und diese Kammer (22) eine Öffnung (21) für den Durchlaß des Strahls (7) in Richtung der Kühlflüssigkeit (9) aufweist.
- Vorrichtung (40) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Ziehdüse (42) nur zum Teil in dem konischen Teilabschnitt (41B) angeordnet ist und mit ihrer Öffnung einen Vorsprung außerhalb dieses konischen Teilabschnitts, an der Außenseite des Schmelzgefäßes (41), bildet, die Mittel zum Einleiten des Gases ein Röhrchen (43) aufweisen, das in eine die Öffnung (420) der Ziehdüse (42) umgebende Kammer mündet, wobei die Kammer eine Öffnung für den Durchlaß des Strahls in Richtung der Kühlflüssigkeit aufweist.
- Vorrichtung (1,40) nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmelzgefäß (6,42) aus Glasquarz gefertigt ist.
- Vorrichtung (1,40) nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Ziehdüse (6,42) aus stabilisiertem Zirkonoxid kubischer Kristallform gefertigt ist.
- Vorrichtung (1,40) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Ziehdüse (6,42) aus Zirkonoxid gefertigt ist, das mit wenigstens einer der folgenden Verbindungen stabilisiert wurde: Yttriumoxid, Magnesia, oder Kalk
- Vorrichtung (1,40) nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück (25) eine Mischung von Siliziumdioxid und Boroxid ist.
- Vorrichtung (40) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer teilweise aus Glasquarz gefertigt ist.
- Vorrichtung (1,40) nach einem der Ansprüche 16 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß sie so angeordnet ist, daß die von dem Strahl (7) zurücklegbare Strecke zwischen der Öffnung (60,420) der Ziehdüse (6,42) und der Kühlflüssigkeit (9) mindestens gleich 2 mm und höchstens gleich 15 mm ist.
- Vorrichtung (1,40) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß diese Strecke mindestens gleich 2 mm und höchstens gleich 5 mm ist.
- Vorrichtung (1,40) nach einem der Ansprüche 16 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß sie so angeordnet ist, daß der Kontakt des Strahls (7) mit der Kühlflüssigkeit (9) mit einem Einfallswinkel (α7) von 40 bis 90 ° bezüglich der Umfangsdrehrichtung der Flüssigkeit eintritt.
- Vorrichtung (1,40) nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Einfallswinkel (α7) von 50 bis 70 ° reicht.
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