FR2471824A1 - Appareil pour la fabrication d'un ruban metallique - Google Patents

Abstract

APPAREIL POUR LA FABRICATION D'UN RUBAN METALLIQUE COMPRENANT UN CYLINDRE ROTATIF 1, DES MOYENS 2 SERVANT A ENTRAINER LEDIT CYLINDRE 1 ET UNE BUSE 3 PAR LAQUELLE ON COULE UN METAL A L'ETAT FONDU SUR LA SURFACE PERIPHERIQUE EXTERIEURE DUDIT CYLINDRE 1, CARACTERISE PAR LE FAIT QU'IL COMPORTE, EN UN ENDROIT BIEN DETERMINE, VOISIN DE LA SURFACE PERIPHERIQUE EXTERIEURE DUDIT CYLINDRE 1, DES MOYENS 7 SERVANT A PROJETER UN GAZ CONTRE LADITE SURFACE PERIPHERIQUE EXTERIEURE DU CYLINDRE 1, PRATIQUEMENT DANS LE SENS OPPOSE AU SENS DE ROTATION 12 DE CE CYLINDRE 1.

Description

APPAREIL POUR LA FABRICATION D'UN RUBAN METALLIQUE
La présente invention se rapporte à un appareil destiné à la fabrication d'un ruban métallique, ou feuillard, et elle vise plus spécialement un appareil à l'aide duquel on coule un métal à l'état fondu sur la surface d'un cylindre tournant à grande vitesse, puis on refroidit ce métal et on le laisse se solidifier de manière à obtenir un ruban métallique.

On connait déjà un procédé permettant d'obtenir un ruban métallique directement à partir d'un métal à 1état fondu, en déversant, ou coulant, ce métal sur la surface d'un cylindre tournant à grande vitesse, puis en refroidissant rapidement et en laissant se solidifier le métal de manière qu'il forme le ruban métallique désiré.

L'appareil permettant de mettre en oeuvre ce procédé connu comprend un cylindre rotatif, des moyens servant à entraîner ce cylindre et une buse permettant de déverser, ou couler, le métal fondu sur la surface périphérique extérieure de ce cylindre. Dans certains cas, on utilise comme cylindre rotatif un cylindre à refroidissement par eau.

Le métal fondu qui sort de la buse vient au contact de la surface périphérique extérieure du cylindre et il se refroidit rapidement sous l'effet de l'absorption de chaleur par ce cylindre, puis se solidifie de manière à former un ruban métallique.

Au dépit de l'opération de coulée du.més.al, la température de la surface du cylindre est suffisamment basse pour sue le ruban métallique ne colle pas à cette surface, ce qui permet une séparation régulière de ce ruban d'avec la surface du cvlindre sous l'effet de la force centrifuge engendrée par la rotation de ce cylindre.Mais, le métal continuant de se déverser, la température de la surface du cylindre s'élève progressivement, ce qui a pour effet d'augmenter la force d'adhérence du ruban métallique sur cette surface, de telle sorte que la longueur de l'arc suivant lequel le ruban métallique adhère à la surface du cylindre, c'est-a-dire la longueur de l'arc compris entre le point où le métal fondu se déverse sur la surface du cylindre et le point où le ruban métallique quitte cette surface, est trop grande et que, finalement, le ruban métallique arrive à s'enrouler entièrement sur tout le pourtour du cylindre, avec pour conséquence cet inconvénient que non seulement l'opération de coulée du métal ne peut pas se poursuivre, mais qu'en outre le ruban métallique enroulé autour de la surface du rouleau brise la buse de coulée et/ou endommage la surface périphérique extérieure du cylindre.

L'un des problèmes les plus importants à résoudre dans le domaine de la fabrication des rubans métalliques est donc d'empêcher le ruban métallique de s'enrouler autour de la surface du cylindre.

De plus, dans la fabrication des rubans métalliques du type en question, la surface du ruban qui s'est solidifiée au contact du cylindre n'a pas le même aspect que l'autre, qui s'est solidifée sans être au contact de la surface de ce cylindre. Plus exactement, il se forme un nombre considérable de touts petits évidements ou creux dans celle des surfaces du ruban qui s'est solidifée au contact de la surface du cvlindre, de sorte que cette surface du ruban est moins lisse.

Ces évidements ou creux sont d'autant plus nombreux qu'ils se trouvent plus près de l'extrémité aval du ruban, leur proportion allant en diminuant en direction de l'extrémité amont.

La formation d'un très grand nombre de creux ou évidements dans le ruban métallique a pour effet dien diminuer considérablement l'éclat. De plus, la présence d'évidements ou de creux dans un ruban métallique risque de provoquer des dérangements dans les pièces mécaniques ou électriques réalisées à partir de ce ruban, ou de diminuer les propriétés physiques de ces pièces. En vue d'étudier l'influence de tels évidements sur les propriétés physiques, le demandeur a mesuré la densite du flux magnétique, le champ coercitif et d'autres caractéristiques de rubans en un alliage métallique formé de nickel, de bore, de silicium, le solde étant un alliage ferreux.

I1 a été vérifié que l'augmentation du nombre d'évidements dans les faces d'un ruban métallique diminue la densité du flux magnétique mais en revanche augmente la force coercitive.

Autrement dit, la densité du flux magnétique et la force coercitive varient d'un point à un autre dans un ruban métallique le long duquel la densité des évidements varie d'un point à un autre. Dans ce cas, il est impossible d'obtenir des composants mécaniques ou électriques présentant des qualités homogènes et régulières.

Par conséquent, le second problème qu'il s'agit de résoudre dans ce domaine, c'est que la surface du ruban métallique qui s'est solidifée au contact de la surface d'un cylindre soit exempte d'évidements ou de creux, et, par conséquent, plus lisse.

L'invention vise un appareil pour la fabrication d'un ruban métallique,présentant les caractéristiques suivantes
- il est capable d'empêcher le ruban métallique fabriqué, de s'enrouler autour du cylindre;
- la surface du ruban métallique qui se solidifie au contact de la surface du cylindre est extrêmement lisse;
- le ruban métallique présente un poli bien régulier sur toute sa longueur.

De façon plus précise, l'invention a pour objet un appareil pour la fabrication d'un ruban métallique comprenant un cylindre rotatif, des moyens servant à entraîner le dit cylindre et une buse par laquelle on coule un métal à 1état fondu sur la surface périphérique extérieure du dit cylindre, caractérisé par le fait qu'il comporte, en un endroit bien déterminé, voisin de la surface périphérique extérieure du dit cylindre, des moyens servant à projeter un gaz contre la dite surface périphérique extérieure du cylindre,.pratiquement dans le sens opposé au sens de rotation de ce cylindre
Comme on l'a signalé plus haut, il est difficile de séparer ou détacher la bande métallique de la surface du cylindre Si l'adhérence entre cette bande métallique et cette surface augmente.Mais, grâce à l'appareil selon l'invention, on peut avantageusement diminuer l'adhérence entre le ruban métallique et la surface du cylindre en dirigeant un jet de gaz émis par les moyens de projection de gaz, sur cette surface. ce qui permet d'en décoller facilement le ruban métallique une fois solidifié.

Il s'est avéré en outre que l'on améliore le poli de la surface du ruban métallique solidifé au contact de la surface du cylindre en utilisant, dans les moyens de projection de gaz, un gaz non oxydant, par exemple de l'argon ou de 1' azote.

En vue de déterminer la raison pour laquelle on peut améliorer le poli de la surface du ruban métallique, le demandeur a procédé à des essais de fabrication d'un ruban métallique, avec un même cylindre mais, d'une part, sans utiliser un gaz non oxydant et, d'autre part, en utilisant un gaz non oxydant. Ces essais ont conduit aux resultats suivants (1) Dans le cas où on confectionne le ruban métallique sans utiliser le gaz non oxydant, la surface périphérique extérieure du cylindre se recouvre d'une pellicule d'oxyde et la surface du ruban métallique obtenue en utilisant ce cylindre ainsi recouvert d'oxyde présente des rugosités qui sont dues à un dépôt d'une pellicule d'oxyde sur une partie de la surface du ruban.

(2) Dans le cas où l'on confectionne le ruban métallique en utilisant le gaz non oxydant, il ne se forme pratiquement pas de pellicule d'oxyde à la surface du cylindre, de sorte qu'il ne se forme pas non plus de pellicule d'oxyde à la surface du ruban et que cette dernière est beaucoup plus lisse que dans le cas précédent.

I1 ressort de ces constatations que l'amélioration du poli de la surface du ruban métallique dépend en grande partie de la manière dont on peut empêcher la surface périphérique extérieure du cylindre de s'oxyder.

Il convient donc que le gaz projeté contre la surface périphérique extérieure du cylindre soit un gaz non oxydant et, plus specialement, un gaz neutre ou inerte, ne présentant pas d'effets fâcheux sur la qualité du ruban métallique.

Grâce à l'utilisation d'un tel gaz, on peut obtenir simulta nément une séparation facile du ruban métallique solidifé d'avec la surface du cylindre et un meilleur poli de la surface de ce ruban métallique,
Un ruban métallique présentant une surface rugueuse possède des caractéristiques mécaniques et électriques qui sont différentes de celles d'un ruban métallique dont la surface est lisse; de plus, un ruban à surface rugueuseest peu brillant. I1 est donc souhaitable de rendre le plus lisse possible la surface du ruban métallique. Pour cela, il est indispensable d'empêcher la formation d'une pellicule d'oxyde sur la surface extérieure du cylindre.Si une telle formation de pellicule d'oxyde est inévitable, il faut alors retirer cette pellicule de la surface du cylindre, mais cela présente l'inconvénient non seulement de nécessiter une opération complémentaire dans la mise en oeuvre du procédé de fabrication du ruban métallique, mais également de raccourcir la durée d'utilisation du cylindre, étant donné que, chaque fois que l'on enlève une pellicule d'oxyde, la surface de cylindre se trouve entamée.Au contraire, si l'on projette un jet de gaz non oxydant contre la surface du cylindre, il est bien certain que ne se pose plus la question d'une opération complémentaire destinée à enlever une pellicule d'oxyde ou tout au moins que lafréquencede cette opération est consi dérablement réduite, ce qui garantit une longue durée d'utilisation du cylindre.

Afin de diminuer encore les risques d'oxydation de la surface du cylindre, il est indispensable de prendre des mesures pour que le gaz non oxydant vienne au contact du cylindre sur la plus grande surface possible. On a constaté que, pour empêcher de façon efficace la surface du cylindre de s'oxyder grâce à l'emploi du gaz projeté servant à faciliter la séparation du ruban métallique, la buse dé projection du gaz doit de préférence être orientée de façon que ce gaz soit projeté tangentiellement au cylindre.

I1 n'est pas suffisant d'empêcher l'oxydation de la surface du cylindre pour donner à la surface du ruban qui était au contact de ce cylindre un poli satisfaisant. En effet, la surface du cylindre comporte toujours un nombre considérable de creux, dont la densité va en augmentant à mesure que l'on s'approche de l'extrémité aval du ruban métallique.

Le demandeur a procédé à des recherchés en vue de connaître les facteurs qui rendent rugueuse la surface du ruban métallique solidifiée au contact de la surface du cylindre; ces recherches ont montré que ce sont les facteurs suivants, en plus de l'oxydation de la surface du cylindre indiquée plus haut
I) La rotation du cylindre provoque la circulation du gaz environnant, par exemple l'air, près de la surface périphérique extérieure du cylindre et au voisinage des extrémités longitudinales de ce cylindre. Lorsque le métal fondu contenu dans la buse s'écoule et vient au contact de la surface périphérique extérieure du cylindre, le gaz ainsi mis en circulation se trouve emprisonné entre la couche constituée par le métal fondu et la surface périphérique extérieure du cylindre.Les parties du métal fondu qui se trouvent au contact des bulles de gaz subissent un retrait et constituent des creux dans la surface du ruban métallique.

II) Les gouttes de rosée et les gaz contenus dans l'-air ambiant adhèrent à la surface du cylindre avant et tout de suite après la mise en rotation de ce cylindre. A mesure que la surface du cylindre s'échauffe sous l'effet du métal fondu que l'on coule sur le cylindre, les gouttes de rosée s'évaporent de la surface de ce cylindre et, en même temps, les gaz s'en échappent. L'adhérence des gouttes de rosée et des gaz ne se produit pas une fois que le cylindre a été chauffé par le métal fondu. Mais, avant d'être complètement retirés de la surface du cylindre, les vapeurs et les gaz sont emprisonnés entre la couche de métal fondu et la surface du cylindre et provoquent la formation de creux comme dans le cas du gaz ambiant, signalé au point (I).La formation d'un grand nombre de creux dans les zones du ruban voisines de son extrémité aval est due aux gouttes de rosée et aux gaz qui se sont collés à la surface du cylindre.

Comme moyen de rémédier à l'inconvénient signalé au'point (I), le demandeur a imaginé de disposer un couvercle-au-dessus des parties du cylindre voisines du point où le métal à l'état fondu vient au contact de la surface de ce cylindre, et des moyens permettant de chasser le gaz ambiant de l'espace délimité par ce couvercle. I1 s'est avéré que ce couvercle et ces moyens d'expulsion des gaz permettent de façon efficace de supprimer la circulation du gaz ambiant au voisinage de la buse de coulée du métal fondu et d'empêcher presque totalement l'emprisonnement, indiqué plus haut, de l'air atmosphérique entre le métal fondu et le cylindre, ce qui arrête de façon remarquable la formation de creux dans la surface du ruban métallique.

En vue de remédier à l'inconvénient cité au point (II), le demandeur a imaginé les mesures suivantes, qui se sont révélées très efficaces.

Ces mesures consistent à prévoir des moyens pour chauffer la partie de la surface périphérique extérieure du cylindre qui se trouve tout de suite en amont de la buse de coulée du métal fondu. Si l'on chauffe la surface périphérique extérieure du cylindre à l'aide des dits moyens de chauffage, les gouttes de rosée collées à la surface du cylindre s'évaporent. De plus, le gaz environnant qui était fixé à la surface du cylindre s'échappe lui aussi. Ainsi, la surface du cylindre se trouve entièrement débarassée des gouttes de rosée et des gaz. I1 pourrait se présenter ce risque que la partie de la surface du cylindre qui vient de dépasser les moyens de chauffage se refroidisse de nouveau permettant ainsi un nouveau dépôt de gouttes de rosée et de gaz à la surface de ce cylindre.Mais, du fait que ces moyens de chauffage se trouvent tout-près de la buse, un tel dépôt est pratiquement négligeable et, en tout cas, il ne peut pas être la cause de la formation d'un grand nombre de creux dans la surface du ruban métallique au contact du cylindre.

Les moyens de chauffage peuvent être installés à l'intérieur ou à l'extérieur du couvercle. Toutefois, si l'on veut que la formation de creux dans le ruban métallique soit plus sûrement empêchée, il est préférable de disposer ces moyens de chauffage à l'intérieur du couvercle pour les raisons exposées ci-après.

Comme indiqué plus haut, le couvercle a pour rle de recouvrir les parties des surfaces du cylindre qui se trouvent au voisinage du point où le métal fondu est déversé sur la surface du cylindre et se trouve au voisinage de cette buse. Par conséquent, l'arc compris entre la position des moyens de chauffage et la buse de coulée -du métal fondu se trouve raccourci si les moyens de chauffage sont logés à l'intérieur du couvercle.Une telle disposition garantit que la partie chauffée de la surface du cylindre peut venir au contact du métal fondu avant que les gouttes de rosée et les gaz ne se fixent sur cette partie chauffée de la surface du cylindre, en empêchant de la sorte davantage la formation de creux à la surface du ruban métallique. I1 convient également de remarquer que, du fait que le couvercle comporte des moyens servant à expulser les gaz contenus dans l'espace délimité par ce couvercle, les gaz qui se sont échappés de la surface périphérique extérieure du cylindre peuvent être chassés de cet espace délimité par le couvercle.De la sorte, ces moyens d'expulsion empêchent de façon sûre les gaz diffusés de stagner autour de la surface périphérique exté rienre du cylindre, faute de-quoi les gaz se trouveraient emprisonnés entre le métal fondu et la surface du cylindre etc'on retomberait dans les inconvénients exposés au point (I).

Si, en même temps que l'on confectionne le ruban métallique,on chasse les gaz de la zone qui entoure la buse de coulée du métal fondu, ce métal fondu vient au contact de la surface périphérique extérieure du cylindre en étant sous vide, tandis que la surface de solidification dégagée, c'està-dire la surface du métal fondu qui n'est pas au contact du cylindre, est soumise à la pression atmosphérique après avoir dépassé la buse. Par conséquent, le métal fondu est appliqué par la pression atmosphérique contre la surface du cylindre et il se solidifie dans cet état. Par conséquent, la chaleur contenue dans ce métal fondu s'échappe rapidement en assurant la solidification à bref délai.

L'appareil selon l'invention permet de confectionner un ruban directement à partir d'un métal fondu, même si ce métal est d'un type qui convient'mal à la fabrication de ruban-selon les procédés ordinaires. L'appareil selon l'invention peut également servir de façon avantageuse à la fabrication de ruban à partir d'un métal amorphe. I1 convient de signaler que l'invention permet de réaliser facilement un ruban métallique continue d'une épaisseur d'environ 30 microns, d'une largeur d'environ 50 mm et d'une longueur supérieure à 100 m.

Pour fabriquer le cylindre rotatif, on peut utiliser du cuivre, de l'acier pour outils, ou encore de l'acier pour outils plaqué de chrome dur.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant, à titre explicatif mais nullement limitatif, une forme de réalisation.

Sur ces dessins,
La figure 1 est une vue de côté, en élévation, de l'appareil selon l'invention;
La figure 2 est une vue en plan de ce même appareil;
La figure 3 est un schéma indiquant l'état superficiel de la face du ruban métallique au contact du cylindre obtenu à l'aide de l'appareil représenté sur les figures 1 et 2;
La figure 4 est un schéma représentant l'état superficiel de la face d'un ruban métallique au contact du cylindre, obtenu dans des conditions différentes;
La figure 5 est une courbe représentative des variations de la longueur (en mm) de l'arc suivant lequel le ruban métallique touche la surface du cylindre, en fonction de la différence de hauteur (en mm) des colonnes d'eau d'un manomètre monté sur un couvercle; et
Les figures 6a, 6b et 6c représentent l'état superficiel en trois points différents de la surface d'un ruban métallique au contact du cylindre, obtenu à l'aide de l'appareil selon l'invention.

PREMIERE FORME DE REALISATION
L'appareil servant à la fabrication dur ruban métallique, tel que représenté sur les figures 1 et 2, permet de fabriquer un ruban en un alliage constitué par 70% de fer, 8% de nickel, 10% de silicium et 12% de bore (les pourcentages étant en poids). Cet appareil comporte un cylindre rotatif 1 en acier pour outils constitué par 0,35% de carbone, 0,8% de silicium, 0,3% de manganèse, 4,8% de chrome, 1,2% de molybdène, 1,0% de vanadium (les pourcentages étant en poids), le solde étant du fer. Ce cylindre 1 est plaqué de chrome dur. I1 a un diamètre de 300-mm, la largeur ou longueur axiale de sa surface périphérique extérieure est de 40 mm et le plaquage de chrome a une épaisseur de 15 microns. Ce cylindre rotatif 1 est entraîné par un moteur 2.Une buse 3 pour la coulée d'un métal fondu est installée au-dessus de la partie supérieure du cylindre rotatif 1. Un jeu de 0,15 mm est prévu entre l'extrémité inférieure de cette buse et la surface péripherique extérieure du cylindre rotatif 1. Une bobine à haute fréquence 4 entoure la buse de manière à chauffer le métal contenu dans celle-ci.

Cette buse 3 est destinée à recevoir un métal à l'état solide ou à l'état fondu. Dans le premier cas, la bobine à haute fréquence 4 a pour rôle de fondre ce métal à l'état solide et de le maintenir à l'état fondu. Dans le second cas, cette bobine à haute fréquence a pour rôle de maintenir le métal fondu à une température élevée pour l'empêcher de se solidifier. Sur la figure 1, le métal 5 contenu dans la buse 3 est représenté à l'état fondu.

Sous l'effet de la pression régnant à l'intérieur de la buse 3, le métal fondu 5 est projeté de cette buse sur la surface périphérique extérieure du cylindre 1 et il s'écoule dans le sens de rotation de ce cylindre, indiqué par la flèche 12, puis il se solidifie en formant un ruban métallique 6. Une buse 7 de projection de gaz (alimentée par une source de gaz 13) a pour rôle de faciliter la séparation du ruban métallique 6 d'avec la surface du cylindre. De façon plus précise, cette buse 7 est située à une distance de la buse 3 correspondant à un arc de 3/4 de de'lt'R R (R étant le rayon du cylindre) dans le sens de rotation de ce cylindre. Cette buse 7 est orientée pratiquement suivant une direction tangente au cylindre 1,de façon que le gaz projeté puisse être dirigé non seulement vers le point de séparation du ruban métallique 6 d'avec le cylindre, mais également sur la partie de la surface périphérique extérieure de ce cylindre voisine de ce point.

Un couvercle 8 est installé au voisinage de la buse 3 de coulée 6u métal; il recouvre partiellement les faces latérales et périphériques du cylindre rotatif 1.

Un dispositif d'expulsion de gaz, constitué par une pompe 9, permet de chasser le gaz environnant de l'espace délimite par ce couvercle. Comme on le voit nettement d'après les figures 1 et 2, le couvercle 8 est disposé de manière telle qu'une partie de chacune des faces latérales du cylindre 1 et une partie de la surface périphérique extérieure de ce cylindre soient recouvertes. Dans la forme de réalisation représentée, il est prévu un manomètre 10 indicateur de vide, ou vacuomètre, en forme d'U, ayant pour rôle de faire savoir à quel point est poussé le vide dans l'espace délimité par le couvercle 8. La disposition-est telle que l'on connait le degré de vide par lecture de la différence de hauteur des colonnes d'eau de ce vacuomètre.

Ce couvercle 8 renferme un élément chauffant li destiné à chauffer la surface périphérique extérieure du cylindre 1. I1 suffit de faire agir cet élément chauffant 11 tout de suite avant ou tout de suite après la mise en rotation du cylindre 1, car, au moment où l'on coule le métal fondu, la surface du cylindre est naturellement portée à une température élevée sous l'effet de la chaleur provenant du métal à l'état fondu au contact du cylindre. On peut remplacer cet élément chauffant par tout moyen approprié permettant de projeter un agent chauffant, par exemple un gaz chaud.

On confectionne le ruban métallique, constitué- par un alliage de fer, de nickel, de silicium et de bore, dans les conditions suivantes Vitesse de rotation du cylindre 1 o 2000 tours/lminute.

Pression sous laquelle le métal fondu 5 est chasse de la buse 3 : 0,34 atm.

Température du métal fondu coulé : 12700C.

Nature du gaz projeté par la buse 7 : azote.

Pression de cet azote : 4 atm.

Vide sous le couvercle 8 : 20 mm-, indiqué par la différence de hauteur des colonnes d'eau du vacuomètre.

Dans cet exemple, on ne procède pas à un chauffage du cylindre 1 à l'aide de l'élément chauffant 11.

Au cours de la fabrication en continu du ruban 6 en métal amorphe, le ruban 6 se détache régulièrement du cylindre 1 en un point fixe, représenté sur la figure 1, et ce ruban 6 ne risque nullement de s'enrouler autour du cylindre.

On évalue la rugosité de la surface du ruban en métal amorphe 6 au contact du cylindre, à l'aide d'un rugosimètre, en un point situé à 5 m de l'extrémité aval du ruban. La figure 3 montre le resultat de la mesure. La valeur moyenne de la rugosité mesurée est de 0,2 microns.

La figure 4 représente l'état de rugosité, en un point correspondant, sur un autre ruban en métal amorphe obtenu à l'aide de l'appareil, sans utilisation du couvercle 8 ni du dispositif d'expulsion des gaz. Dans ce cas, la valeur moyenne de la rugosité est de l,0 micron.

SECONDE FORME DE REALISATION
L'appareil utilisé pour cette forme de réalisation est pratiquement identique à celui des figures 1 et 2, avec cette différence toutefois que le cylindre 1 est en cuivre.

On obtient, à l'aide de cet appareil, un ruban en métal amorphe en un alliage formé de 81% de fer, 12% de bore et 7% de carbone. La température du métal fondu déversé par la buse 3 est de 12300C, et la pression régnant dans cette buse 3 et sous laquelle le métal fondu en est chassé est de 0,3 atm. On dispose la buse 7 de projection de gaz de manière que son extrémité de sortie se trouve en un point qui est décalé angulairement, dans le sens de rotation du cylindre, de 1400 par rapport à la position de la buse 3 de coulée du métal. A l'aide de cette buse 7, on projette de l'azote sous une pression de 7 atm. Dans l'espace délimité par le couvercle 8, on fait varier le vide entre 0 et 40 mm, la pression étant mesurée par différence de hauteur de colonnes d'eau.

On photographie, à l'aide d'un appareil à grande vitesse (vitesse de l'obturateur : 1/175 de seconde) au bout de 0,1 seconde à partir du début de la coulée du métal fondu, la longueur de l'arc suivant lequel le ruban en métal touche la surface périphérique extérieure du cylindre (on appellera ci-après cette longueur : "longueur du ruban au contact du cylindre1'). On fait varier le degré de vide dans l'espace délimité par le couvercle 8. On constate que la longueur du ruban au contact du cylindre augmente mesure que le vide qui règne.dans l'espace délimité par le couvercle 8 est plus poussé.

La figure 5 est une courbe représentant les variations de la longueur du ruban au contact du cylindre (portée en ordonnées), en fonction de la différence de hauteur de colonnes d'eau (portée en abscisses) du vacuomètre à tube en U. On voit,d'après cette figure, que la longueur du ruban au contact du cylindre, qui ne dépasse pas une valeur comprise entre 60 et 70 mm lorsque la différence de hauteur des colonnes d'eau est nulle (c'est-à-dire lorsque l'on n'a pas fait le vide dans l'espace délimité par le couvercle), augmente considérablement à mesure que le vide régnant dans l'espace délimité par le couvercle est plus poussé. En effet, la longueur du ruban au contact du cylindre prend la valeur de 350 mm lorsque cette différence de hauteur des colonnes d'eau est de 20 mm.Toutefois, la longueur du ruban au contact du cylindre n'augmente plus que lentement lorsque la différence de hauteur des colonnes d'eau a dépassé 20 mm.

I1 ressort de la description qui précède que, si l'on fait le vide dans l'espace délimité par le couvercle, il est possible d'augmenter la longueur du ruban au contact du cylindre et, de la sorte, de renforcer l'effet de refroidissement du ruban métallique, ce qui à son tour facilite la formation de la structure amorphe du ruban métallique.

TROISIEME FORME DE REALISATION
On utilise l'appareil représenté sur les figures et 2 pour confectionner un ruban amorphe à partir d'un alliage formé de 70% de fer, 8% de nickel, 10% de silicium et 2% de bore (les pourcentages étant en poids). Avant de couler le métal fondu, on porte la surface du cylindre à la température de 1200C, à l'aide de l'élément chauffant 11, puis on coule le métal fondu dès que le chauffage est terminé. Dans ce cas, on utilise pour la confection du cylindre rotatif de l'acier pour outils plaqué de chrome, et l'on fait tourner ce rouleau à la vitesse de 3000 tours/ minute. On introduit dans la buse 3 de coulée du métal, de l'argon et l'on chasse le métal fondu sous la pression de 1 atm. De plus, on projette de l'azote sous une pression de 2 atm, à l'aide de la buse 7. Les autres conditions sont pratiquement les mêmes que pour la première forme de réalisation.

Dans le présent exemple, il n'y a pas non plus d'enroulement du ruban métallique autour du cylindre.

On mesure la rugosité de la surface du ruban métallique au contact du cylindre ainsi obtenue en trois points différents du ruban situés respectivement à 1,5 m, 7 m et 15 m de l'extrémité aval de ce ruban. Les figures 6a, 6b, 6c représentent la rugosité de la surface du ruban métallique au contact du cylindre mesurée respectivement en des points situés à 1,5 m, 7 m et 15 m de cette extrémité aval du ruban métallique. On constate une rugosité moyenne de 0,5 micron au point situé à 1,5 m de l'extrémité aval du ruban, tandis qu'aux points situés à 7 m et 15 m de cette extrémité aval, la rugosité moyenne est de 0,25 micron.Bien qu'il y ait une légère différence de rugosité superficielle entre l'extrémité aval et la partie du ruban métallique située à plus de 7 m de cette extrémité aval, cette différence ne présente aucun inconvénient sérieux et on peut l'admettre. En outre, la surface au contact du cylindre est plutôt lisse, même à l'extrémité aval du ruban métallique.

Au contraire, le ruban métallique obtenu avec l'appareil selon l'invention dans le cas où on n'utilise ni le couvercle 8 ni le dispositif 9 d'expulsion des gaz, comporte un très grand nombre de creux à l'extrémité aval de sa surface qui était au contact du cylindre, bien que ce ruban ne se soit pas enroulé autour de ce cylindre. On observe des rugosités moyennes respectivement de 8 microns, 2,5 microns et 1,5 micron aux points situés respectivement à 1,5 m, 7 m et 15 m de l'extrémité aval du ruban.

Lextableau 1 indique les caractéristiques d'aimantation par courant continu du ruban métallique obtenues sans chauffage de la surface périphérique extérieure du cylindre. Ces caractéristiques sont mesurées en des points voisins des points de mesure de la rugosité superficielle. Le tableau 2 indique les caractéristiques d'aimantation par courant continu du ruban métallique obtenues en chauffant la surface périphérique extérieure du cylindre. On mesure ces caractéristiques en des points voisins des points de mesure de la rugosité superficielle.

Tableau 1

<tb> Distance <SEP> à <SEP> Densité <SEP> du <SEP> Champ <SEP> Rapport <SEP> Br/B0f5 <SEP>
<tb> 1Jextrémité <SEP> flux <SEP> magné- <SEP> coercitif
<tb> aval <SEP> tique <SEP> (B10) <SEP> (Hc)
<tb> <SEP> 1,5 <SEP> m <SEP> 8950G <SEP> 106 <SEP> mOe <SEP> 89,4%
<tb> <SEP> 7 <SEP> m <SEP> 1070G <SEP> 90 <SEP> mOe <SEP> 94,0%
<tb> <SEP> 15 <SEP> m <SEP> 1110OG <SEP> 69 <SEP> mOe <SEP> 95,4%
<tb>
Tableau 2

<tb> Distance <SEP> à <SEP> Densité <SEP> du <SEP> champ <SEP> Rapport <SEP> Br/BO,5 <SEP>
<tb> l'extrémité <SEP> flux <SEP> magné- <SEP> coercitif
<tb> aval <SEP> tique <SEP> (Blo) <SEP> (Hc)
<tb> <SEP> 2
<tb> <SEP> 1,5 <SEP> m <SEP> 11200G <SEP> 66 <SEP> mOe <SEP> 94,2%
<tb> <SEP> 7- <SEP> m <SEP> 11600G <SEP> OG <SEP> <SEP> 63 <SEP> mOe <SEP> 94,3% <SEP>
<tb> <SEP> 15 <SEP> m <SEP> 12000G <SEP> 61 <SEP> mOe <SEP> 96,1%
<tb>
I1 ressort des tableaux 1 et 2 que les rubans métalliques de même composition présentent des densités de flux magnétique des forces coercitives et des rapport Br/B0,5 différents s'ils ont des rugosités superficielles différentes.

On remarquera également que la variation des propriétés d'aimantation diminue fortement si l'on réalise les rubans métalliques à l'aide de l'appareil comportant des moyens servant à chauffer la surface périphérique extérieure du cylindre et comportant également l'ensemble constitué par le couvercle 8 et par les moyens 9 d'expulsion des gaz, comme l'indique le tableau 2.

On voit d'après ce qui précède que l'invention permet non seulement d'empêcher le ruban métallique de s'enrouler autour du cylindre mais également de supprimer la formation de creux dans la surface du ruban métallique au contact du cylindre, ce qui garantit une surface beaucoup plus lisse de cette surface du ruban.

Claims (7)

REVENDICATIONS

1. Appareil pour la fabrication d'un ruban métallique comprenant un cylindre rotatif 1, des moyens 2 servant à entraîner le dit cylindre et une buse 3 par laquelle on coule un métal à l'état fondu sur la surface périphérique extérieure du dit cylindre, caractérisé par le fait qu'il comporte, en un endroit bien déterminé, voisin de Ia surface périphérique extérieure du dit cylindre, des moyens 7 servant à projeter un gaz contre la dite surface périphérique extérieure du cylindre, pratiquement dans le sens opposé au sens de rotation 12 de ce cylindre.

2. Appareil selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les dits moyens 7 de projection de gaz sont conçus pour diriger ce gaz tangentiellement à la dite surface périphérique extérieure du disque rotatif 1.

3. Appareil selon la revendication 1 caractérisé par le fait que ce gaz projeté par les dits moyens 7 est un gaz non oxydant.

4. Appareil pour la fabrication d'un ruban métallique comprenant un cylindre rotatif 1, des moyens 2 servant à entraîner le dit cylindre et une buse 3 par laquelle on coule un métal à l'état fondu sur la surface périphérique extérieure du dit cylindre, caractérisé par le fait qu'il comporte, en un endroit bien déterminé, voisin de la surface périphérique extérieure du dit cylindre, des moyens 7 servant à projeter un gaz contre la dite surface périphérique extérieure du cylindre, pratiquement dans le sens opposé au sens de rotation 12 de ce cylindre,et un couvercle 8 recouvrant les surfaces du dit cylindre rotatif 1 voisines du point où le métal fondu sortant de la bu-se 3 vient au contact de la dite surface périphérique extérieure du cylindre 1, ainsi que des moyens 9 servant à chasser le gaz environnant du dit couvercle 8.

5. Appareil selon la revendication 4 caractérisé par le fait que l'ouverture d'expulsion des gaz des dits moyens d'expulsion se trouve du côté aval (par rapport au sens 12 de rotation du cylindre) de la dite buse 3 de coulée du métal.

6. Appareil pour la fabrication d'un ruban métallique comprenant un cylindre rotatif 1, des moyens 2 servant à entraîner le dit cylindre et une buse 3 par laquelle on coule un métal à l'état fondu sur la surface périphérique extérieure du dit cylindre, caractérisé par le fait qu'il comporte, en un endroit bien déterminé, voisin de la surface périphérique extérieure du dit cylindre, des moyens 7 servant à projeter un gaz contre la dite surface périphérique extérieure du cylindre, pratiquement dans le sens opposé au sens de rotation 12 de ce cylindre, et un couvercle 8 recouvrant les surfaces du dit cylindre rotatif 1 voisines du point où le métal fondu sortant de la buse 3 vient au contact de la dite surface périphérique extérieure du cylindre 1, ainsi que des moyens 9 servant à chasser le gaz environnant du dit couvercle 8; ainsi que des moyens de chauffage 11 servant à chauffer la partie de la dite surface péribhérique extérieure du cylindre 1 avant que cette surface n'ait dépassé la dite buse 3 de coulée du métal.

7. Appareil selon la revendication 6 caractérisé par le fait que les dits moyens de chauffage sont logés dans l'espace délimité par le dit couvercle 8.