JP2002283010A - 単ロール法による良好な薄帯の鋳造方法 - Google Patents

単ロール法による良好な薄帯の鋳造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋳造初期における薄帯の性状不良発生を簡易
な手段で効果的に抑制し、トラブルを解消して良好な薄
帯を歩留まり良く製造できる方法を提供する。 【解決手段】 Ｂｅを１〜１０質量％含有し，残部がＣ
ｕおよび不可避的不純物からなる銅合金製ロールのロー
ル円周面を、表面粗さＲa 値で０．３μｍ以下に仕上げ
た冷却ロールを使用して鋳造開始する。 【効果】 製造歩留まり向上および生産性向上が達成さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アモルファス合金
薄帯などの急冷凝固薄帯を単ロール法により鋳造する
際、鋳造初期における薄帯の性状不良発生を抑制するこ
とで、鋳造中の薄帯破断を防止するとともに全長にわた
って良好な性状を有する薄帯を製造する方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】アモルファス合金薄帯などの急冷凝固薄
帯は、単ロール法などにより、高速回転している冷却ロ
ールの円周面に溶融合金を噴出し急冷凝固させて製造さ
れる。単ロール法においては、高い冷却速度を得るた
め、このプロセスが開発された当初から、USP 3,862,65
8 に記載されているように、銅および銅合金製の冷却ロ
ールが用いられている。
【０００３】このような急冷凝固法において、鋳造初期
の薄帯に性状不良が生じ、鋳造中の薄帯が破断して鋳造
を継続できなくなったり、鋳造を継続できても継続後の
薄帯の性状に悪影響を及ぼすなどのトラブル発生が知ら
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明が解決し
ようとする課題は、単ロール法により急冷凝固薄帯を鋳
造する際、鋳造初期における薄帯の性状不良発生を簡易
な手段で効果的に抑制し、トラブルを解消して良好な薄
帯を歩留まり良く製造できる方法を提供することであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明は、Ｂｅを１〜１０質量％含有し、残部がＣｕ
および不可避的不純物からなる銅合金製ロールのロール
円周面を、表面粗さＲa 値で０．３μｍ以下に仕上げた
冷却ロールを使用して鋳造開始することを特徴とする単
ロール法による良好な薄帯の鋳造方法である。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１に単ロール法の一例を示す。
高速回転している冷却ロール５の円周面にノズル３の開
口面を接近させ、ノズル３から溶融合金１を噴出させる
ことにより薄帯６が連続的に鋳造される。溶融合金１は
タンディッシュ２内にあり、ストッパー４を上げること
で冷却ロール５の円周面に供給される。
【０００７】この鋳造初期において、薄帯が破断すると
いったトラブルが生じる。本発明者らは、このトラブル
は鋳造初期における冷却ロールの濡れ性不良に起因し、
冷却ロールの材質および表面性状に依存して助長される
との基本的な考え方に基づいて本発明に至った。
【０００８】すなわち、鋳造初期においては溶融合金が
冷却ロールに濡れ難いため十分な冷却効果が得られない
部位が生じ、そのような部位では薄帯が脆くなる傾向が
あるが、このとき冷却ロールの表面が荒れていると薄帯
に転写して表面疵が増え、切り欠き効果が増して薄帯が
破断し易くなる。また鋳造初期の十分な冷却効果が得ら
れない部位では固化しきれない溶融合金が飛散してノズ
ル下部に付着し、冷却ロールの円周面を疵つけ、その後
の薄帯の性状に悪影響を及ぼすとの考え方である。
【０００９】そこで本発明法は、Ｂｅを１〜１０質量％
含有し、残部がＣｕおよび不可避的不純物からなる銅合
金製ロールを冷却ロールとし、ロール円周面を表面粗さ
Ｒa値で０．３μｍ以下に仕上げた状態で鋳造を開始す
る。その他の条件は、従来から行われている通常の条件
を採用することができる。
【００１０】材質を限定した理由は、冷却ロールとして
使用した場合に十分な硬さを確保するためである。ビッ
カース硬さで２００以上の硬さとすれば、鋳造初期に冷
却ロールの表面に薄帯の破断原因となるような表面疵が
ほとんど生じなくなる。Ｂｅが１質量％未満ではビッカ
ース硬さ２００以上の十分な硬さが得られず、１０質量
％を超えると合金の製造が困難となるからである。
【００１１】また表面粗さを限定した理由は、Ｒa 値で
０．３μｍを超えると鋳造初期の薄帯破断が発生しやす
くなるからである。好ましくはＲa 値で０．２μｍ以下
とするのがよい。Ｒa は JIS B 0601 に規定される平均
粗さであり、一般に用いられている粗さ計で測定でき
る。
【００１２】ロール円周面を上記範囲の粗さとするに
は、例えば８００番以上のエメリー研磨紙により仕上げ
ることができる。粗さ測定に際しては、粗さ計の触針を
直接接触させるとロールに疵をつけるので、ロール円周
面の測定部位のレプリカを例えばアクリル樹脂で採取
し、該レプリカについて触針式粗さ計で測定することが
できる。
【００１３】
【実施例】冷却ロールの材質および表面粗さ（Ｒa ）を
変化させ、次の条件で単ロール法鋳造実験を行い、得ら
れた鋳片の性状を調査した。 合金成分：原子％にて、Ｆｅ８０．５％、Ｓｉ６．５
％、Ｂ１２％、Ｃ１％ 溶融合金温度：１３２０℃ 冷却ロール寸法：直径１２００mm、幅２５０mm 冷却ロール表面速度（周速）：２５ｍ／ｓ 鋳造開始時のギャップ：２００μｍ ノズル開口形状：０．７mm×１００mmのスリット形状
【００１４】冷却ロールの材質および表面粗さと鋳造結
果をまとめて表１に示す。表面粗さは、冷却ロール円周
面の幅方向中心部１００mm幅について、円周方向に４等
分した４箇所のレプリカをアクリル樹脂（ナノファクタ
ー社製、商品名：デモテック＃４０）で採取し、該レプ
リカのロール周方向１００mm長さ分について粗さ計で測
定したＲa （μｍ）である。
【００１５】
【表１】
【００１６】本発明例のNo. １〜No. ８は、いずれも鋳
造初期に薄帯破断のトラブルは発生せず、全量鋳造でき
た。薄帯の全長について肉眼観察した結果、No. ５およ
びNo. ８では、ロール面（薄帯の冷却ロール側の面）に
僅かな疵の発生が認められたが、特に問題となるレベル
ではなかった。その他の薄帯については、疵発生は認め
られなかった。
【００１７】比較例のNo. ９およびNo. １０は、鋳造初
期に薄帯破断のトラブルが発生し、途中で鋳造を中止し
た。冷却ロールの材質は本発明の条件内であるが、表面
粗さが本発明範囲を外れて粗かったために破断したもの
と考えられる。比較例のNo. １１〜No. １４は、冷却ロ
ールの材質をＣｕ−Ｃｒ合金としたものである。表面粗
さは本発明範囲としたが、良好な薄帯は得られなかっ
た。No.１１〜No. １３は、薄帯破断は発生しなかった
が薄帯のロール側の面に疵が多発し、No. １４は薄帯破
断が発生した。
【００１８】以上の実施例から、本発明により鋳造を停
止するなどのトラブルなく、性状良好な薄帯が得られる
ことがわかった。
【００１９】
【発明の効果】本発明法によれば、単ロール法により急
冷凝固薄帯を鋳造する際、鋳造初期における薄帯の性状
不良発生が簡易な手段で効果的に抑制され、薄帯破断等
のトラブルが解消されて良好な性状の薄帯を歩留まり良
く製造でき、製造歩留まり向上および生産性向上が達成
される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明法を実施するための単ロール法の例を示
す断面図である。
【符号の説明】
１：溶融合金 ２：タンディッシュ ３：ノズル ４：ストッパー ５：冷却ロール ６：薄帯

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 Ｂｅを１〜１０質量％含有し、残部がＣ
    ｕおよび不可避的不純物からなる銅合金製ロールのロー
    ル円周面を、表面粗さＲa 値で０．３μｍ以下に仕上げ
    た冷却ロールを使用して鋳造開始することを特徴とする
    単ロール法による良好な薄帯の鋳造方法。
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