JP3046507B2 - 非晶質金属薄帯の製造装置 - Google Patents
非晶質金属薄帯の製造装置Info
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- JP3046507B2 JP3046507B2 JP6234888A JP23488894A JP3046507B2 JP 3046507 B2 JP3046507 B2 JP 3046507B2 JP 6234888 A JP6234888 A JP 6234888A JP 23488894 A JP23488894 A JP 23488894A JP 3046507 B2 JP3046507 B2 JP 3046507B2
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- molten metal
- amorphous metal
- metal ribbon
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- cooling roll
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、単ロール法による非晶
質金属薄帯の製造方法及びその製造に関し、詳しくは、
溶融金属を高速回転している冷却ロール外周面上に噴射
して急冷凝固させることにより非晶質金属薄帯を製造す
るに際して、溶融金属を噴射供給するノズル先端部と冷
却ロール外周面上との間に構成される湯溜り（以下、パ
ドルと呼ぶ）のロール回転方向への長さを板幅方向で一
定に維持し、得られる該金属薄帯の板厚を均一に維持す
る技術に係わる。
質金属薄帯の製造方法及びその製造に関し、詳しくは、
溶融金属を高速回転している冷却ロール外周面上に噴射
して急冷凝固させることにより非晶質金属薄帯を製造す
るに際して、溶融金属を噴射供給するノズル先端部と冷
却ロール外周面上との間に構成される湯溜り（以下、パ
ドルと呼ぶ）のロール回転方向への長さを板幅方向で一
定に維持し、得られる該金属薄帯の板厚を均一に維持す
る技術に係わる。
【０００２】
【従来の技術】非晶質金属薄帯を製造する方法として
は、溶融金属を高速回転下にある冷却ロールの外周面上
に噴射供給し、この冷却ロールの抜熱作用により急冷凝
固させる所謂単ロール法が一般的である。そして、この
方法では、製造した金属薄帯の板厚を均一にするため、
溶融金属を噴射供給するノズルと冷却ロール外周面上と
の間に構成される前記パドルの大きさ、あるいは長さを
適正に維持することが肝要であり、従来より、例えば特
開昭６２−１８３９４２号公報あるいは特開昭５８−１
３２３５６号公報に開示の技術が提案されている。
は、溶融金属を高速回転下にある冷却ロールの外周面上
に噴射供給し、この冷却ロールの抜熱作用により急冷凝
固させる所謂単ロール法が一般的である。そして、この
方法では、製造した金属薄帯の板厚を均一にするため、
溶融金属を噴射供給するノズルと冷却ロール外周面上と
の間に構成される前記パドルの大きさ、あるいは長さを
適正に維持することが肝要であり、従来より、例えば特
開昭６２−１８３９４２号公報あるいは特開昭５８−１
３２３５６号公報に開示の技術が提案されている。
【０００３】これらの方法は、該パドルの大きさ、特に
ロール回転方向への長さを制御する手段として、ノズル
とロール外周面との間隔を適正値に調整しつつ操業する
ものである。また、その方法以外にも、ロールの回転速
度、溶融金属の噴射圧、あるいは溶融金属を噴射するノ
ズルのスリット厚みを適正値に調整する方法もあるが、
いずれもＨ．ＦｉｅｄｌｅｒらがＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ
ｍａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅ ｖｏｌ．１９
（１９８４）ｐａｇｅ３２２９−３２３５に開示した下
記の実験式に基づいており、金属薄帯の板厚と、ノズル
とロール外周面との間隔、ノズルスリットの厚み、ロー
ル回転速度、あるいは溶融金属の噴射圧等との関係を積
極的に応用したものである。
ロール回転方向への長さを制御する手段として、ノズル
とロール外周面との間隔を適正値に調整しつつ操業する
ものである。また、その方法以外にも、ロールの回転速
度、溶融金属の噴射圧、あるいは溶融金属を噴射するノ
ズルのスリット厚みを適正値に調整する方法もあるが、
いずれもＨ．ＦｉｅｄｌｅｒらがＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ
ｍａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅ ｖｏｌ．１９
（１９８４）ｐａｇｅ３２２９−３２３５に開示した下
記の実験式に基づいており、金属薄帯の板厚と、ノズル
とロール外周面との間隔、ノズルスリットの厚み、ロー
ル回転速度、あるいは溶融金属の噴射圧等との関係を積
極的に応用したものである。
【０００４】
【数１】
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ノ
ズルとロール外周面上との間に構成されるパドルの長さ
は、板幅方向において均一ではなく、幅方向の温度条件
の偏差や冷却ロールの回転で生じる雰囲気ガス流の影響
により、一般的には中央部が端部に比較し長くなる傾向
がある。このため、該端部は溶融金属の供給不足にな
り、製造した金属薄帯の板厚は、板幅方向の端部が中央
部に比較して薄くなる傾向がある。この傾向は、前記し
たいずれの従来技術を用いても同様に生じ、非晶質金属
薄帯の板厚を制御する上で問題となっていた。つまり、
上記したいずれの技術を用いても、板幅方向で溶融金属
は自由に流れ得るので、パドル長さの調整は実質上不可
能であり、板幅方向で金属薄帯の板厚偏差を操業中に調
整することは、極めて難しい問題であった。
ズルとロール外周面上との間に構成されるパドルの長さ
は、板幅方向において均一ではなく、幅方向の温度条件
の偏差や冷却ロールの回転で生じる雰囲気ガス流の影響
により、一般的には中央部が端部に比較し長くなる傾向
がある。このため、該端部は溶融金属の供給不足にな
り、製造した金属薄帯の板厚は、板幅方向の端部が中央
部に比較して薄くなる傾向がある。この傾向は、前記し
たいずれの従来技術を用いても同様に生じ、非晶質金属
薄帯の板厚を制御する上で問題となっていた。つまり、
上記したいずれの技術を用いても、板幅方向で溶融金属
は自由に流れ得るので、パドル長さの調整は実質上不可
能であり、板幅方向で金属薄帯の板厚偏差を操業中に調
整することは、極めて難しい問題であった。
【０００６】本発明は、かかる事情に鑑み、簡単な工夫
でコストをかけずに、非晶質金属薄帯の板厚を幅方向で
均一にする方法の実施に利用できる装置を提供すること
を目的としている。
でコストをかけずに、非晶質金属薄帯の板厚を幅方向で
均一にする方法の実施に利用できる装置を提供すること
を目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】発明者は、上記目的を達
成するため、前記パドルの長さを幅方向で均一にするこ
とに鋭意努力し、ロール外周面上でのノズルスリットの
配置角度に着眼した。すなわち、本発明は、高速回転す
る冷却ロールと、該冷却ロールの表面に近接して開口し
溶融金属を噴射するノズルスリットを備えた溶融金属の
保持容器とからなる非晶質金属薄帯の製造装置におい
て、上記溶融金属の保持容器をその鉛直軸を中心にして
回転自在にすると共に、製造される上記非晶質金属薄帯
の板厚検出器と、その検出器からの情報を板厚分布にす
る演算器と、該演算器からの指令を受け、該溶融金属の
保持容器の回転角度を定める角度調整手段とを配設した
ことを特徴とする非晶質金属薄帯の製造装置である。
成するため、前記パドルの長さを幅方向で均一にするこ
とに鋭意努力し、ロール外周面上でのノズルスリットの
配置角度に着眼した。すなわち、本発明は、高速回転す
る冷却ロールと、該冷却ロールの表面に近接して開口し
溶融金属を噴射するノズルスリットを備えた溶融金属の
保持容器とからなる非晶質金属薄帯の製造装置におい
て、上記溶融金属の保持容器をその鉛直軸を中心にして
回転自在にすると共に、製造される上記非晶質金属薄帯
の板厚検出器と、その検出器からの情報を板厚分布にす
る演算器と、該演算器からの指令を受け、該溶融金属の
保持容器の回転角度を定める角度調整手段とを配設した
ことを特徴とする非晶質金属薄帯の製造装置である。
【０００８】
【作用】本発明では、高速回転する冷却ロールと、該冷
却ロールの表面に近接して開口し溶融金属を噴射するノ
ズルスリットを備えた溶融金属の保持容器とからなる非
晶質金属薄帯の製造装置において、上記溶融金属の保持
容器をその鉛直軸を中心にして回転自在にすると共に、
製造される上記非晶質金属薄帯の板厚検出器と、その検
出器からの情報を板厚分布にする演算器と、該演算器か
らの指令を受け、該溶融金属の保持容器の回転角度を定
める角度調整手段とを配設するようにしたので、比較的
安い設備改造で板厚の均一な非晶質金属薄帯を連続して
製造できるようになる。
却ロールの表面に近接して開口し溶融金属を噴射するノ
ズルスリットを備えた溶融金属の保持容器とからなる非
晶質金属薄帯の製造装置において、上記溶融金属の保持
容器をその鉛直軸を中心にして回転自在にすると共に、
製造される上記非晶質金属薄帯の板厚検出器と、その検
出器からの情報を板厚分布にする演算器と、該演算器か
らの指令を受け、該溶融金属の保持容器の回転角度を定
める角度調整手段とを配設するようにしたので、比較的
安い設備改造で板厚の均一な非晶質金属薄帯を連続して
製造できるようになる。
【０００９】以下、実施例において、図１〜３に基づ
き、本発明の内容を具体的に説明する
き、本発明の内容を具体的に説明する
【００１０】。
【実施例】図１（ａ）は、本発明に係る非晶質金属薄帯
の製造方法を実施した装置を示す縦断面図である。図１
（ａ）の装置は、厚み０．６ｍｍ、幅方向長さ２５ｍｍ
のスリット１０を有するノズル１を備えた溶融金属の保
持容器６と、高速で回転している水冷されたロールで構
成されている。ここでは、溶融金属１１としてＦｅ−Ｓ
ｉ−Ｂ合金を選び、２０００ｍｍＨ2 の圧力で直径３０
０ｍｍの該冷却ロール２外周面上に噴射した。なお、該
冷却ロール２の周速は２０ｍ／ｓｅｃ．であった。
の製造方法を実施した装置を示す縦断面図である。図１
（ａ）の装置は、厚み０．６ｍｍ、幅方向長さ２５ｍｍ
のスリット１０を有するノズル１を備えた溶融金属の保
持容器６と、高速で回転している水冷されたロールで構
成されている。ここでは、溶融金属１１としてＦｅ−Ｓ
ｉ−Ｂ合金を選び、２０００ｍｍＨ2 の圧力で直径３０
０ｍｍの該冷却ロール２外周面上に噴射した。なお、該
冷却ロール２の周速は２０ｍ／ｓｅｃ．であった。
【００１１】その際、従来は冷却ロール２の軸芯３に対
して平行に固定されていたスリット１０を、図１（ｂ）
に示すように、溶融金属の保持容器の鉛直軸を中心に、
軸芯３に対して片側１０度、すなわち両側で２０度（つ
まり、時計回りと反時計回りにそれぞれ最大１０度）だ
け偏向可能とし、板幅中央部におけるノズル１の先端１
３と冷却ロール２外周面との間隔は０．２５ｍｍに一定
で維持した。溶融金属の噴射は、その保持容器６を鉛直
軸を中心に回転させ、上記溶融金属１１噴射のためのノ
ズル１と冷却ロール２の軸芯３のなす角度を片側１０
度、両側２０度の間で変更するようにした。その結果、
得られた非晶質金属薄帯１２の板厚は、板幅の中央部で
２５μｍであったが、板幅端部においては、板厚が２２
μｍから３２μｍ間で連続的に変更することが可能であ
った。従って、上記角度を適正に維持することで、板厚
が幅方向に均一な薄帯を得ることができることが確認で
きた。
して平行に固定されていたスリット１０を、図１（ｂ）
に示すように、溶融金属の保持容器の鉛直軸を中心に、
軸芯３に対して片側１０度、すなわち両側で２０度（つ
まり、時計回りと反時計回りにそれぞれ最大１０度）だ
け偏向可能とし、板幅中央部におけるノズル１の先端１
３と冷却ロール２外周面との間隔は０．２５ｍｍに一定
で維持した。溶融金属の噴射は、その保持容器６を鉛直
軸を中心に回転させ、上記溶融金属１１噴射のためのノ
ズル１と冷却ロール２の軸芯３のなす角度を片側１０
度、両側２０度の間で変更するようにした。その結果、
得られた非晶質金属薄帯１２の板厚は、板幅の中央部で
２５μｍであったが、板幅端部においては、板厚が２２
μｍから３２μｍ間で連続的に変更することが可能であ
った。従って、上記角度を適正に維持することで、板厚
が幅方向に均一な薄帯を得ることができることが確認で
きた。
【００１２】そこで、上記溶融金属の保持容器６の回転
を、図２に示すように、得られる非晶質金属薄帯１２の
幅方向の板厚分布を、Ｘ線を用いる板厚検出器４により
連続的に検出し、その検出信号を演算器５により電気信
号に変換し、この情報をもとにノズル１と冷却ロール２
の軸芯３とのなす角度を適正値になるように行ったとこ
ろ、最終的には、板厚２５μｍ、偏差２μｍの幅方向で
板厚が均一な非晶質金属薄帯１２が連続して製造できる
ようになった。なお、図３は本発明に係る非晶質金属薄
帯１２の製造装置外観を示す斜視図である。
を、図２に示すように、得られる非晶質金属薄帯１２の
幅方向の板厚分布を、Ｘ線を用いる板厚検出器４により
連続的に検出し、その検出信号を演算器５により電気信
号に変換し、この情報をもとにノズル１と冷却ロール２
の軸芯３とのなす角度を適正値になるように行ったとこ
ろ、最終的には、板厚２５μｍ、偏差２μｍの幅方向で
板厚が均一な非晶質金属薄帯１２が連続して製造できる
ようになった。なお、図３は本発明に係る非晶質金属薄
帯１２の製造装置外観を示す斜視図である。
【００１３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明では、溶融金
属噴射ノズルのスリットと冷却ロールの軸芯とのなす角
度を偏向可能とし、該ノズルスリットと冷却ロールとの
間隔を適正に調整可能とすることで、ノズル先端部と冷
却ロールの間に構成されているパドルのロール回転方向
での長さが板幅方向で不均一になることを防止した。そ
の結果、冷却ロールに対するパドルの長さが板幅方向で
調整できるようになり、簡単な工夫で大きなコストをか
けずに非晶質金属薄帯の板厚の精密な制御が可能になっ
た。
属噴射ノズルのスリットと冷却ロールの軸芯とのなす角
度を偏向可能とし、該ノズルスリットと冷却ロールとの
間隔を適正に調整可能とすることで、ノズル先端部と冷
却ロールの間に構成されているパドルのロール回転方向
での長さが板幅方向で不均一になることを防止した。そ
の結果、冷却ロールに対するパドルの長さが板幅方向で
調整できるようになり、簡単な工夫で大きなコストをか
けずに非晶質金属薄帯の板厚の精密な制御が可能になっ
た。
【図１】本発明に係る非晶質金属薄帯の製造方法を実施
した装置の概要を示す図であり、（ａ）は縦断面図、
（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図である。
した装置の概要を示す図であり、（ａ）は縦断面図、
（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図である。
【図２】本発明に係る非晶質金属薄帯の製造方法を実施
した際の板厚調整機構を示す図である。
した際の板厚調整機構を示す図である。
【図３】本発明に係る非晶質金属薄帯の製造装置を示す
斜視図である。
斜視図である。
１ ノズル ２ 冷却ロール ３ ロール軸芯 ４ 板厚検出器 ５ 演算器 ６ 溶融金属の保持容器 ７ 角度調整手段 ８ ギア ９ ６の支持手段 １０ スリット １１ 溶融金属 １２ 非晶質金属薄帯 １３ ノズル先端 １４ モータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井田 幸夫 千葉市中央区川崎町１番地 川崎製鉄株 式会社 鉄鋼開発・生産本部 千葉製鉄 所内 (72)発明者 仁藤 ▲隆▼嗣 千葉市中央区川崎町１番地 川崎製鉄株 式会社 鉄鋼開発・生産本部 千葉製鉄 所内 (56)参考文献 特開 昭61−154737（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22D 11/06
Claims (1)
- 【請求項１】 高速回転する冷却ロールと、該冷却ロー
ルの表面に近接して開口し溶融金属を噴射するノズルス
リットを備えた溶融金属の保持容器とからなる非晶質金
属薄帯の製造装置において、 上記溶融金属の保持容器をその鉛直軸を中心にして回転
自在にすると共に、製造される上記非晶質金属薄帯の板
厚検出器と、その検出器からの情報を板厚分布にする演
算器と、該演算器からの指令を受け、該溶融金属の保持
容器の回転角度を定める角度調整手段とを配設したこと
を特徴とする非晶質金属薄帯の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6234888A JP3046507B2 (ja) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | 非晶質金属薄帯の製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6234888A JP3046507B2 (ja) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | 非晶質金属薄帯の製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0899153A JPH0899153A (ja) | 1996-04-16 |
| JP3046507B2 true JP3046507B2 (ja) | 2000-05-29 |
Family
ID=16977897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6234888A Expired - Lifetime JP3046507B2 (ja) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | 非晶質金属薄帯の製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3046507B2 (ja) |
-
1994
- 1994-09-29 JP JP6234888A patent/JP3046507B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0899153A (ja) | 1996-04-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000307 |