JP2001191151A - 急冷薄帯の巻き取り方法、急冷薄帯製造装置、急冷薄帯コイル - Google Patents
急冷薄帯の巻き取り方法、急冷薄帯製造装置、急冷薄帯コイルInfo
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- JP2001191151A JP2001191151A JP37323799A JP37323799A JP2001191151A JP 2001191151 A JP2001191151 A JP 2001191151A JP 37323799 A JP37323799 A JP 37323799A JP 37323799 A JP37323799 A JP 37323799A JP 2001191151 A JP2001191151 A JP 2001191151A
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- 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
- B22D11/0637—Accessories therefor
- B22D11/0694—Accessories therefor for peeling-off or removing the cast product
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 構造が簡単でメンテナンスが容易な設備を用
いて急冷薄帯が安定に連続して巻き取れる方法、急冷薄
帯製造装置および急冷薄帯コイルを提供する。 【解決手段】 溶融金属を回転する冷却ロール上に噴
出、急冷凝固して金属薄帯を得る方法において、冷却ロ
ール表面で急冷凝固した薄帯を自由排出した後、排出さ
れている薄帯表面に接着剤を具備する巻き取りロールを
回転させながら薄帯に接触させ巻き取る急冷薄帯の巻き
取り方法である。本発明の巻き取り方法は、たとえば溶
融金属を保持する坩堝とノズルを備えた溶融金属供給装
置と、前記ノズルから噴出される溶融金属を回転ロール
表面で凝固する冷却ロールと、表面に接着剤を有する巻
き取りロールを具備しており、前記巻き取りロールは、
回転しながらを急冷凝固して自由排出されている薄帯の
途中に接触し巻き取る本発明の急冷薄帯製造装置に適用
することができる。
いて急冷薄帯が安定に連続して巻き取れる方法、急冷薄
帯製造装置および急冷薄帯コイルを提供する。 【解決手段】 溶融金属を回転する冷却ロール上に噴
出、急冷凝固して金属薄帯を得る方法において、冷却ロ
ール表面で急冷凝固した薄帯を自由排出した後、排出さ
れている薄帯表面に接着剤を具備する巻き取りロールを
回転させながら薄帯に接触させ巻き取る急冷薄帯の巻き
取り方法である。本発明の巻き取り方法は、たとえば溶
融金属を保持する坩堝とノズルを備えた溶融金属供給装
置と、前記ノズルから噴出される溶融金属を回転ロール
表面で凝固する冷却ロールと、表面に接着剤を有する巻
き取りロールを具備しており、前記巻き取りロールは、
回転しながらを急冷凝固して自由排出されている薄帯の
途中に接触し巻き取る本発明の急冷薄帯製造装置に適用
することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶融金属を回転す
る冷却ロール上で急冷凝固して薄い帯状の金属を製造す
る方法において、得られた急冷薄帯を連続的に巻き取る
方法、急冷薄帯製造装置および製造される急冷薄帯コイ
ルに関する。
る冷却ロール上で急冷凝固して薄い帯状の金属を製造す
る方法において、得られた急冷薄帯を連続的に巻き取る
方法、急冷薄帯製造装置および製造される急冷薄帯コイ
ルに関する。
【０００２】
【従来の技術】金属薄帯を製造するための方法としては
液体急冷法が広く知られている。この方法には、高速で
回転する一つの冷却ロール上に溶融金属を噴出、急速凝
固させ薄帯を得る方法である単ロール法や一対の高速回
転する冷却ロール間隙に溶融金属を供給して薄帯を製造
する方法である双ロール法等がある。これらの製造方法
で得られる薄帯を連続的に巻き取る方法として、これま
で各種の方法が提案されている。例えば、特開昭５７−
９４４５３号では、冷却ロール上で急冷凝固した薄帯を
高圧ガスのジェットで剥離すると同時に、冷却ロールと
同程度の周速で回転する表面にＳｍ−Ｃｏ磁石等の永久
磁石を埋め込んだ磁気を帯びた巻き取りロールに磁気的
に吸着させて、剥離後の薄帯先端を連続的に巻き取る方
法が開示されている。
液体急冷法が広く知られている。この方法には、高速で
回転する一つの冷却ロール上に溶融金属を噴出、急速凝
固させ薄帯を得る方法である単ロール法や一対の高速回
転する冷却ロール間隙に溶融金属を供給して薄帯を製造
する方法である双ロール法等がある。これらの製造方法
で得られる薄帯を連続的に巻き取る方法として、これま
で各種の方法が提案されている。例えば、特開昭５７−
９４４５３号では、冷却ロール上で急冷凝固した薄帯を
高圧ガスのジェットで剥離すると同時に、冷却ロールと
同程度の周速で回転する表面にＳｍ−Ｃｏ磁石等の永久
磁石を埋め込んだ磁気を帯びた巻き取りロールに磁気的
に吸着させて、剥離後の薄帯先端を連続的に巻き取る方
法が開示されている。
【０００３】また、特開平８−３１８３５２号では、表
面に電磁石を埋め込んだ巻き取りロールを用いて、巻き
取り開始時に電磁石を作動させて、薄帯先端を吸引して
薄帯を巻き取る方法が提案されている。両方法共に巻き
取りロールを回転させながら連続して薄帯を巻き取る方
法であるが、いずれも巻き取りロールの構造が複雑で、
かつメンテナンスが煩雑等の問題があった。また、巻き
取りを先端から行うのではなく途中から行う方法とし
て、特開平２−５５６４７号には、一旦別経路に薄帯を
ガイドで誘導しておき、途中で薄帯をカッタで切断する
とともに経路を変えて、巻き取る方法も提案されてい
る。
面に電磁石を埋め込んだ巻き取りロールを用いて、巻き
取り開始時に電磁石を作動させて、薄帯先端を吸引して
薄帯を巻き取る方法が提案されている。両方法共に巻き
取りロールを回転させながら連続して薄帯を巻き取る方
法であるが、いずれも巻き取りロールの構造が複雑で、
かつメンテナンスが煩雑等の問題があった。また、巻き
取りを先端から行うのではなく途中から行う方法とし
て、特開平２−５５６４７号には、一旦別経路に薄帯を
ガイドで誘導しておき、途中で薄帯をカッタで切断する
とともに経路を変えて、巻き取る方法も提案されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述の特開平２−５５
６４７号は、先端の不良部分を除去するという点におい
ては、有効な方法である。しかし、ガイドにより薄帯を
誘導したり、カッタで切断することは、高速で鋳造され
る薄帯に対しては、極めて難しい技術である。本発明
は、構造が簡単でメンテナンスが容易な設備を用いて急
冷薄帯が安定に連続して巻き取れる方法、急冷薄帯製造
装置および急冷薄帯コイルを提供することを目的とす
る。
６４７号は、先端の不良部分を除去するという点におい
ては、有効な方法である。しかし、ガイドにより薄帯を
誘導したり、カッタで切断することは、高速で鋳造され
る薄帯に対しては、極めて難しい技術である。本発明
は、構造が簡単でメンテナンスが容易な設備を用いて急
冷薄帯が安定に連続して巻き取れる方法、急冷薄帯製造
装置および急冷薄帯コイルを提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は、従来のよう
な冷却ロールから排出される薄帯の先端を捉える方法
は、薄帯先端の飛行形態がばらつくため、先端を確認し
て誘導することが極めて難しいことから検討を進め、薄
帯先端ではなく排出される薄帯の途中から容易に巻き取
ることができる方法を見出した。すなわち本発明は、溶
融金属を回転する冷却ロール上に噴出、急冷凝固して金
属薄帯を得る方法において、冷却ロール表面で急冷凝固
した薄帯を自由排出した後、排出されている薄帯表面に
接着剤を具備する巻き取りロールを回転させながら薄帯
に接触させ巻き取る急冷薄帯の巻き取り方法である。
な冷却ロールから排出される薄帯の先端を捉える方法
は、薄帯先端の飛行形態がばらつくため、先端を確認し
て誘導することが極めて難しいことから検討を進め、薄
帯先端ではなく排出される薄帯の途中から容易に巻き取
ることができる方法を見出した。すなわち本発明は、溶
融金属を回転する冷却ロール上に噴出、急冷凝固して金
属薄帯を得る方法において、冷却ロール表面で急冷凝固
した薄帯を自由排出した後、排出されている薄帯表面に
接着剤を具備する巻き取りロールを回転させながら薄帯
に接触させ巻き取る急冷薄帯の巻き取り方法である。
【０００６】本発明の巻き取り方法は、たとえば溶融金
属を保持する坩堝とノズルを備えた溶融金属供給装置
と、前記ノズルから噴出される溶融金属を回転ロール表
面で凝固する冷却ロールと、表面に接着剤を有する巻き
取りロールを具備しており、前記巻き取りロールは、回
転しながらを急冷凝固して自由排出されている薄帯の途
中に接触し巻き取る本発明の急冷薄帯製造装置に適用す
ることができる。
属を保持する坩堝とノズルを備えた溶融金属供給装置
と、前記ノズルから噴出される溶融金属を回転ロール表
面で凝固する冷却ロールと、表面に接着剤を有する巻き
取りロールを具備しており、前記巻き取りロールは、回
転しながらを急冷凝固して自由排出されている薄帯の途
中に接触し巻き取る本発明の急冷薄帯製造装置に適用す
ることができる。
【０００７】本発明の巻き取り方法および薄帯製造装置
において、好ましくは巻き取りロールとの接触によって
自由排出方向とは異なる方向に薄帯を誘導することで、
薄帯の前方部を切断させる。本発明において好ましく
は、巻き取りロールの周速を、冷却ロールの周速に対し
て、０．１〜２．０％高くして薄帯に接触させる。ま
た、本発明により、得られるコイルは切断面を先端とし
て、接着剤を具備した巻き取りロールに巻き回された急
冷薄帯コイルとなる。
において、好ましくは巻き取りロールとの接触によって
自由排出方向とは異なる方向に薄帯を誘導することで、
薄帯の前方部を切断させる。本発明において好ましく
は、巻き取りロールの周速を、冷却ロールの周速に対し
て、０．１〜２．０％高くして薄帯に接触させる。ま
た、本発明により、得られるコイルは切断面を先端とし
て、接着剤を具備した巻き取りロールに巻き回された急
冷薄帯コイルとなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１に本発明に係わる急冷薄帯の
製造方法の一例として単ロール法を適用した急冷薄帯製
造装置の概要を示す。また、図１に示す装置における巻
き取りの概念を図２および図３に示す。図１に示す装置
を使用する具体例に基づいて、本発明を詳しく説明す
る。薄帯５は、底部にノズル１を有する坩堝２で構成さ
れる溶融金属供給装置内に保持された溶融金属を高速回
転する冷却ロール３の表面に噴出、急速凝固して得ら
れ、その後、巻き取りロール４で連続的に巻き取られ
る。巻き取りは、まず、図２に示すように、冷却ロール
３に密着したままの薄帯５を剥離ノズル６より高圧ガス
を噴出して冷却ロールから剥離させ自由排出させる。こ
の期間、巻き取りロールは自由排出している薄帯に接触
しないように遠方に待避しておく。次に、図３に示すよ
うに回転している接着剤を表面に付けた巻き取りロール
４を薄帯５ａに接触、捕捉すると同時に自由排出してい
る薄帯５ｂを自由排出方向とは異なる方向に誘導するこ
とで切断した後、連続的に巻き取りロール４で薄帯５ａ
を巻き取るものである。
製造方法の一例として単ロール法を適用した急冷薄帯製
造装置の概要を示す。また、図１に示す装置における巻
き取りの概念を図２および図３に示す。図１に示す装置
を使用する具体例に基づいて、本発明を詳しく説明す
る。薄帯５は、底部にノズル１を有する坩堝２で構成さ
れる溶融金属供給装置内に保持された溶融金属を高速回
転する冷却ロール３の表面に噴出、急速凝固して得ら
れ、その後、巻き取りロール４で連続的に巻き取られ
る。巻き取りは、まず、図２に示すように、冷却ロール
３に密着したままの薄帯５を剥離ノズル６より高圧ガス
を噴出して冷却ロールから剥離させ自由排出させる。こ
の期間、巻き取りロールは自由排出している薄帯に接触
しないように遠方に待避しておく。次に、図３に示すよ
うに回転している接着剤を表面に付けた巻き取りロール
４を薄帯５ａに接触、捕捉すると同時に自由排出してい
る薄帯５ｂを自由排出方向とは異なる方向に誘導するこ
とで切断した後、連続的に巻き取りロール４で薄帯５ａ
を巻き取るものである。
【０００９】本発明において冷却ロール表面で急冷凝固
した薄帯を一定期間自由排出する理由は、急冷凝固の初
期に得られる薄帯は、板厚が薄く、かつ欠陥が多いた
め、薄帯を巻き取りロールで捕捉すると破断しやすいの
で、薄帯が形状的に安定する、すなわち冷却が定常状態
に近づくまでの期間は、薄帯を自由排出することが巻き
取りを安定に行うために必要であるからである。急冷薄
帯の製造時間は通常数分から数時間であるが、自由排出
時間が長時間になると薄帯を得る歩留が悪くなるため、
通常は５〜１０秒が望ましい。
した薄帯を一定期間自由排出する理由は、急冷凝固の初
期に得られる薄帯は、板厚が薄く、かつ欠陥が多いた
め、薄帯を巻き取りロールで捕捉すると破断しやすいの
で、薄帯が形状的に安定する、すなわち冷却が定常状態
に近づくまでの期間は、薄帯を自由排出することが巻き
取りを安定に行うために必要であるからである。急冷薄
帯の製造時間は通常数分から数時間であるが、自由排出
時間が長時間になると薄帯を得る歩留が悪くなるため、
通常は５〜１０秒が望ましい。
【００１０】表面に接着剤を具備する巻き取りロール
は、冷却ロールから剥離後高速で飛行している薄帯を捕
捉するために必要不可欠なものであるが、接着剤として
は、両面粘着テープ等の粘着剤を巻き取りロール表面に
貼り付けて薄帯を接着する方法等が簡便であり望まし
い。両面粘着テープの粘着力は極力強い方が望ましく、
１８０°の引きはがし粘着力が、幅当たりで０．２５Ｎ
／ｍｍ以上あれば薄帯の捕捉を確実に行える。巻き取り
ロールを自由排出している薄帯に接触させる場合、巻き
取りロールの周速を冷却ロールの周速よりも０．１〜
２．０％高くすることにより、巻き取りロールが薄帯に
接触した瞬間の薄帯の弛みがなくなるため巻き取りが安
定して行える。０．１％未満では薄帯の弛みが大きく、
薄帯が破断しやすくなり、２．０％を超えると、薄帯が
巻き取りロールに接触した瞬間に過大な張力で破断する
場合が多い。より好ましくは０．５％〜１．０％であ
る。巻き取りロールが薄帯を捕捉した後は、巻き取りロ
ールは冷却ロールと実質的に同一周速で回転する。
は、冷却ロールから剥離後高速で飛行している薄帯を捕
捉するために必要不可欠なものであるが、接着剤として
は、両面粘着テープ等の粘着剤を巻き取りロール表面に
貼り付けて薄帯を接着する方法等が簡便であり望まし
い。両面粘着テープの粘着力は極力強い方が望ましく、
１８０°の引きはがし粘着力が、幅当たりで０．２５Ｎ
／ｍｍ以上あれば薄帯の捕捉を確実に行える。巻き取り
ロールを自由排出している薄帯に接触させる場合、巻き
取りロールの周速を冷却ロールの周速よりも０．１〜
２．０％高くすることにより、巻き取りロールが薄帯に
接触した瞬間の薄帯の弛みがなくなるため巻き取りが安
定して行える。０．１％未満では薄帯の弛みが大きく、
薄帯が破断しやすくなり、２．０％を超えると、薄帯が
巻き取りロールに接触した瞬間に過大な張力で破断する
場合が多い。より好ましくは０．５％〜１．０％であ
る。巻き取りロールが薄帯を捕捉した後は、巻き取りロ
ールは冷却ロールと実質的に同一周速で回転する。
【００１１】このためには、例えばパウダークラッチ等
により張力を印加しつつ巻き取る機構を設けることが望
ましい。特に、巻き取り時薄帯に印加する張力は１０〜
１００ＭＰａが好ましい。張力が低いと巻弛みが生じ、
巻き取る薄帯の量が多くなると巻倒れが起きやすくな
り、張力が高いと巻き取り途中で薄帯が破断しやすくな
るからである。より好ましくは３０〜６０ＭＰａであ
る。また、付加的な装置として、巻き取りロールが薄帯
に接触した瞬間の薄帯の弛みを低減するために、冷却ロ
ールに密着して移動している薄帯を押さえ板等で押さえ
ることもできる。上述した装置によって、自由排出して
いる薄帯に接触させる時の巻き取りロールと冷却ロール
間の距離を１〜２０ｍｍという極めて近接させた巻き取
りも可能である。この場合、薄帯を捕捉して安定して巻
き取れるようになったら、巻き取りロールの巻太りによ
る冷却ロールへの接触を防ぐために、巻き取りロールを
冷却ロールから遠ざけることも場合によっては必要とな
る。
により張力を印加しつつ巻き取る機構を設けることが望
ましい。特に、巻き取り時薄帯に印加する張力は１０〜
１００ＭＰａが好ましい。張力が低いと巻弛みが生じ、
巻き取る薄帯の量が多くなると巻倒れが起きやすくな
り、張力が高いと巻き取り途中で薄帯が破断しやすくな
るからである。より好ましくは３０〜６０ＭＰａであ
る。また、付加的な装置として、巻き取りロールが薄帯
に接触した瞬間の薄帯の弛みを低減するために、冷却ロ
ールに密着して移動している薄帯を押さえ板等で押さえ
ることもできる。上述した装置によって、自由排出して
いる薄帯に接触させる時の巻き取りロールと冷却ロール
間の距離を１〜２０ｍｍという極めて近接させた巻き取
りも可能である。この場合、薄帯を捕捉して安定して巻
き取れるようになったら、巻き取りロールの巻太りによ
る冷却ロールへの接触を防ぐために、巻き取りロールを
冷却ロールから遠ざけることも場合によっては必要とな
る。
【００１２】本発明のもうひとつ重要な特徴は、自由排
出している薄帯が巻き取りロールとの接触によって薄帯
の前方部を切断できるという点である。すなわち、図３
に示すように既に自由排出してしまった不要な薄帯の先
端部５ｂは、巻き取りロールに接着されることによっ
て、自由排出方向とは異なる方向に誘導される。このと
きに高速で自由排出している薄帯に大きな力をかけるこ
とができ、先端部５ｂを切断することができる。必要な
薄帯５ａは巻き取りロールに捕捉され連続的に安定して
巻き取られる。巻き取りロールが自由排出している薄帯
に接触することによって前方部を切断できることは、引
張強度が高い急冷薄帯、より具体的には非晶質構造を有
する薄帯において、驚くべき現象である。この理由は明
らかではないが、巻き取りロールが薄帯に接触した瞬
間、既に自由排出された薄帯は失速するため大きくばた
つき、薄帯には偏荷重が作用するため破断しやすくなる
ためと考えられる。本発明においては、非晶質のまま使
用する合金に限らず、非晶質合金を熱処理して得られる
結晶粒径が１００ｎｍ以下のナノ結晶合金の製造にも使
用することが可能である。これによって、切断面を先端
として、接着剤を具備した巻き取りロールに巻き回され
た急冷薄帯コイルが得られる。
出している薄帯が巻き取りロールとの接触によって薄帯
の前方部を切断できるという点である。すなわち、図３
に示すように既に自由排出してしまった不要な薄帯の先
端部５ｂは、巻き取りロールに接着されることによっ
て、自由排出方向とは異なる方向に誘導される。このと
きに高速で自由排出している薄帯に大きな力をかけるこ
とができ、先端部５ｂを切断することができる。必要な
薄帯５ａは巻き取りロールに捕捉され連続的に安定して
巻き取られる。巻き取りロールが自由排出している薄帯
に接触することによって前方部を切断できることは、引
張強度が高い急冷薄帯、より具体的には非晶質構造を有
する薄帯において、驚くべき現象である。この理由は明
らかではないが、巻き取りロールが薄帯に接触した瞬
間、既に自由排出された薄帯は失速するため大きくばた
つき、薄帯には偏荷重が作用するため破断しやすくなる
ためと考えられる。本発明においては、非晶質のまま使
用する合金に限らず、非晶質合金を熱処理して得られる
結晶粒径が１００ｎｍ以下のナノ結晶合金の製造にも使
用することが可能である。これによって、切断面を先端
として、接着剤を具備した巻き取りロールに巻き回され
た急冷薄帯コイルが得られる。
【００１３】本発明を実施するにあたり、より好ましい
態様として、巻き取りロールの材質としては、設備構造
が簡単でメンテナンスが容易である必要から軽量である
Ａｌ合金等の金属材料が望ましい。また、剥離された薄
帯の表面温度は通常３００℃以下とすることが好まし
く、例えば非晶質の薄帯を巻き取る場合には、薄帯がそ
の温度を保持した状態が長いと脆化するという問題が生
じるため、巻き取りロールとしては熱伝導率が高いこと
も必要である。巻き取りロールの冷却能力を高める目的
で、冷媒を吹き付けたりすることもできる。また、急冷
凝固した薄帯は冷却ロールに密着したまま回転するた
め、圧縮空気あるいは窒素などの不活性の高圧ガスのジ
ェットを吹き付けて薄帯をロールから剥離させ自由排出
させることが好ましい。この場合、ジェットで薄帯がば
たつかず安定に飛行するようにガス圧力やガスジェット
の吹き付ける方向を制御することが望ましい。ガス圧力
が低いと剥離が困難になり、高すぎると薄帯のばたつき
が著しくなるため、ガス圧力はゲージ圧で５０〜４００
ｋＰａが好ましい。また、ガスジェットの吹き付ける方
向としては、冷却ロールの接線方向に対して２０〜４０
°が望ましく、この範囲で安定した剥離が可能である。
より好ましくは、２５〜３０°である。
態様として、巻き取りロールの材質としては、設備構造
が簡単でメンテナンスが容易である必要から軽量である
Ａｌ合金等の金属材料が望ましい。また、剥離された薄
帯の表面温度は通常３００℃以下とすることが好まし
く、例えば非晶質の薄帯を巻き取る場合には、薄帯がそ
の温度を保持した状態が長いと脆化するという問題が生
じるため、巻き取りロールとしては熱伝導率が高いこと
も必要である。巻き取りロールの冷却能力を高める目的
で、冷媒を吹き付けたりすることもできる。また、急冷
凝固した薄帯は冷却ロールに密着したまま回転するた
め、圧縮空気あるいは窒素などの不活性の高圧ガスのジ
ェットを吹き付けて薄帯をロールから剥離させ自由排出
させることが好ましい。この場合、ジェットで薄帯がば
たつかず安定に飛行するようにガス圧力やガスジェット
の吹き付ける方向を制御することが望ましい。ガス圧力
が低いと剥離が困難になり、高すぎると薄帯のばたつき
が著しくなるため、ガス圧力はゲージ圧で５０〜４００
ｋＰａが好ましい。また、ガスジェットの吹き付ける方
向としては、冷却ロールの接線方向に対して２０〜４０
°が望ましく、この範囲で安定した剥離が可能である。
より好ましくは、２５〜３０°である。
【００１４】
【実施例】以下に、本発明を実施例により説明する。図
１に示す単ロール急冷装置を用いて原子％でＦｅ７４Ｃ
ｕ１Ｎｂ３Ｓｉ１５ ．５Ｂ６．５なる組成の非晶質合金
薄帯を製造し、巻き取りを行った。坩堝内に予め溶製し
たインゴットを装入し、高周波誘導加熱により溶解した
後、Ｃｕ−Ｂｅ合金からなる冷却ロール上に溶融金属を
噴出、急冷凝固して、幅２５ｍｍ、厚さ１８μｍの非晶
質合金薄帯を製造した。この合金は、結晶粒径が１００
ｎｍ以下のナノ結晶組織を発現可能な組成である。ここ
で、冷却ロールの周速は３０ｍ／ｓ、巻き取りロールの
周速は３０．３ｍ／ｓとした。巻き取りロールはＡｌ合
金製で外周面には両面粘着テープをロール１周分貼り付
けた。使用した粘着テープは幅４０ｍｍで、幅当たりの
粘着力は０．４１Ｎ／ｍｍである。薄帯はゲージ圧２５
０ｋＰａの窒素の高圧ガスジェットで剥離させた。ガス
ジェットは冷却ロールの接線方向に対して３０°の方向
とした。また、巻き取り開始時の冷却ロールと巻き取り
ロール間の距離は１０ｍｍ、巻き取り中の張力は５０Ｍ
Ｐａとした。巻き取り開始までの薄帯の自由排出時間は
７秒とし、比較例として自由排出させず剥離と同時に直
接巻き取りする、すなわち自由排出時間０秒についても
実施した。
１に示す単ロール急冷装置を用いて原子％でＦｅ７４Ｃ
ｕ１Ｎｂ３Ｓｉ１５ ．５Ｂ６．５なる組成の非晶質合金
薄帯を製造し、巻き取りを行った。坩堝内に予め溶製し
たインゴットを装入し、高周波誘導加熱により溶解した
後、Ｃｕ−Ｂｅ合金からなる冷却ロール上に溶融金属を
噴出、急冷凝固して、幅２５ｍｍ、厚さ１８μｍの非晶
質合金薄帯を製造した。この合金は、結晶粒径が１００
ｎｍ以下のナノ結晶組織を発現可能な組成である。ここ
で、冷却ロールの周速は３０ｍ／ｓ、巻き取りロールの
周速は３０．３ｍ／ｓとした。巻き取りロールはＡｌ合
金製で外周面には両面粘着テープをロール１周分貼り付
けた。使用した粘着テープは幅４０ｍｍで、幅当たりの
粘着力は０．４１Ｎ／ｍｍである。薄帯はゲージ圧２５
０ｋＰａの窒素の高圧ガスジェットで剥離させた。ガス
ジェットは冷却ロールの接線方向に対して３０°の方向
とした。また、巻き取り開始時の冷却ロールと巻き取り
ロール間の距離は１０ｍｍ、巻き取り中の張力は５０Ｍ
Ｐａとした。巻き取り開始までの薄帯の自由排出時間は
７秒とし、比較例として自由排出させず剥離と同時に直
接巻き取りする、すなわち自由排出時間０秒についても
実施した。
【００１５】巻き取りロールは薄帯を捕捉後７秒間はそ
の位置で薄帯を巻き取った後、巻太りにしたがい徐々に
後退した。なお、巻き取り実験は各条件とも１０チャー
ジ行った。その結果、自由排出せず直接巻き取った場
合、薄帯が破断しやすく、巻き取り成功率は３０％であ
った。一方、本発明の巻き取り方法では１００％巻き取
りが成功した。また、巻き取りロールが自由排出してい
る薄帯に接触した瞬間、薄帯の前方部を切断できること
を確認した。
の位置で薄帯を巻き取った後、巻太りにしたがい徐々に
後退した。なお、巻き取り実験は各条件とも１０チャー
ジ行った。その結果、自由排出せず直接巻き取った場
合、薄帯が破断しやすく、巻き取り成功率は３０％であ
った。一方、本発明の巻き取り方法では１００％巻き取
りが成功した。また、巻き取りロールが自由排出してい
る薄帯に接触した瞬間、薄帯の前方部を切断できること
を確認した。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、構造が簡単でメンテナ
ンスが容易な設備を用いて急冷薄帯が安定に連続して巻
き取れる方法、急冷薄帯製造装置および急冷薄帯コイル
を提供することができるため、その効果には著しいもの
がある。
ンスが容易な設備を用いて急冷薄帯が安定に連続して巻
き取れる方法、急冷薄帯製造装置および急冷薄帯コイル
を提供することができるため、その効果には著しいもの
がある。
【図１】本発明に係わる急冷薄帯を製造、巻き取る様子
を示す模式図である。
を示す模式図である。
【図２】本発明に係わる急冷薄帯を巻き取る様子を示す
模式図である。
模式図である。
【図３】本発明に係わる急冷薄帯を巻き取る様子を示す
模式図である。
模式図である。
１ ノズル、２ 坩堝、３ 冷却ロール、４ 巻き取り
ロール、５ 薄帯、５ａ 巻き取った薄帯、５ｂ 自由
排出した薄帯、６ 剥離ノズル
ロール、５ 薄帯、５ａ 巻き取った薄帯、５ｂ 自由
排出した薄帯、６ 剥離ノズル
フロントページの続き (72)発明者 荒川 俊介 島根県安来市安来町2107番地２ 日立金属 株式会社冶金研究所内 Ｆターム(参考） 4E004 DB02 DB19 TA01
Claims (7)
- 【請求項１】 溶融金属を回転する冷却ロール上に噴
出、急冷凝固して金属薄帯を得る方法において、前記冷
却ロール表面で急冷凝固した薄帯を自由排出した後、排
出されている薄帯表面に接着剤を具備する巻き取りロー
ルを回転させながら前記薄帯に接触させ巻き取ることを
特徴とする急冷薄帯の巻き取り方法。 - 【請求項２】 巻き取りロールとの接触によって自由排
出方向とは異なる方向に薄帯を誘導することで、薄帯の
前方部を切断することを特徴とする請求項１に記載の急
冷薄帯の巻き取り方法。 - 【請求項３】 巻き取りロールの周速を、冷却ロールの
周速に対して、０．１〜２．０％高くして薄帯に接触さ
せることを特徴とする請求項１または２に記載の急冷薄
帯の巻き取り方法。 - 【請求項４】 溶融金属を保持する坩堝とノズルを備え
た溶融金属供給装置と、前記ノズルから噴出される溶融
金属を回転ロール表面で凝固させる冷却ロールと、表面
に接着剤を有する巻き取りロールを具備しており、前記
巻き取りロールは、回転しながら急冷凝固して自由排出
されている薄帯の途中に接触し巻き取ることを特徴とす
る急冷薄帯製造装置。 - 【請求項５】 巻き取りロールとの接触によって自由排
出方向とは異なる方向に薄帯の誘導することで、薄帯の
前方部を切断することを特徴とする請求項４に記載の急
冷薄帯製造装置。 - 【請求項６】 巻き取りロールの周速を、冷却ロールの
周速に対して、０．１〜２．０％高くして薄帯に接触さ
せることを特徴とする請求項４または５に記載の急冷薄
帯製造装置。 - 【請求項７】 切断面を先端として、接着剤を具備した
巻き取りロールに巻き回された急冷薄帯コイル。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37323799A JP2001191151A (ja) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | 急冷薄帯の巻き取り方法、急冷薄帯製造装置、急冷薄帯コイル |
| US09/741,190 US6405787B2 (en) | 1999-12-28 | 2000-12-21 | Method for winding rapidly quenched thin ribbon, apparatus for producing rapidly quenched thin ribbon, and rapidly quenched thin ribbon coil |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37323799A JP2001191151A (ja) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | 急冷薄帯の巻き取り方法、急冷薄帯製造装置、急冷薄帯コイル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001191151A true JP2001191151A (ja) | 2001-07-17 |
Family
ID=18501823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP37323799A Pending JP2001191151A (ja) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | 急冷薄帯の巻き取り方法、急冷薄帯製造装置、急冷薄帯コイル |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6405787B2 (ja) |
| JP (1) | JP2001191151A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013094690A1 (ja) | 2011-12-20 | 2013-06-27 | 日立金属株式会社 | 超微結晶合金薄帯の製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| CN114029461B (zh) * | 2021-10-13 | 2022-08-30 | 朗峰新材料(菏泽)有限公司 | 一种高磁感软磁材料非晶超薄带的制备装置 |
Family Cites Families (3)
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-
1999
- 1999-12-28 JP JP37323799A patent/JP2001191151A/ja active Pending
-
2000
- 2000-12-21 US US09/741,190 patent/US6405787B2/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
| WO2013094690A1 (ja) | 2011-12-20 | 2013-06-27 | 日立金属株式会社 | 超微結晶合金薄帯の製造方法 |
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| JPWO2013094690A1 (ja) * | 2011-12-20 | 2015-04-27 | 日立金属株式会社 | 超微結晶合金薄帯の製造方法 |
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Also Published As
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|---|---|
| US20010006100A1 (en) | 2001-07-05 |
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