JP3262939B2 - Method for producing irregular-shaped ribbon and nozzle for production - Google Patents

Method for producing irregular-shaped ribbon and nozzle for production

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JP3262939B2
JP3262939B2 JP09755694A JP9755694A JP3262939B2 JP 3262939 B2 JP3262939 B2 JP 3262939B2 JP 09755694 A JP09755694 A JP 09755694A JP 9755694 A JP9755694 A JP 9755694A JP 3262939 B2 JP3262939 B2 JP 3262939B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、急冷凝固法による薄帯
板幅方向での板厚の分布が存在する薄帯、いわゆる異形
断面の金属または合金(以下、単に「金属」という)の
薄帯の製造方法および製造用ノズルに関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin ribbon having a thickness distribution in the width direction of a thin ribbon by a rapid solidification method, that is, a thin metal or alloy having a so-called irregular cross section (hereinafter simply referred to as "metal"). The present invention relates to a band manufacturing method and a manufacturing nozzle.

【0002】[0002]

【従来の技術】急冷凝固法により幅の広い金属薄帯を製
造する方法の1つとして、特開昭53−133531号
公報に記載の発明がある。この方法は、円形の多孔ノズ
ルを移動する冷却基板(通常、回転ロール、ドラムの外
周または内周)の表面に噴出衝突させ、基板上で溶融金
属を広げることによって隣り合う溶融金属を一体化さ
せ、幅広の金属薄帯を製造しようとするものである。
2. Description of the Related Art As one of the methods for producing a wide metal ribbon by a rapid solidification method, there is an invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-133,531. In this method, a circular perforated nozzle is ejected and collided with the surface of a moving cooling substrate (usually, the outer circumference or inner circumference of a rotating roll or a drum), and the molten metal is spread on the substrate to integrate adjacent molten metals. , To manufacture wide metal ribbons.

【0003】前記公報には開示されていないが、この方
法は、ノズル孔の径や間隔、噴出圧、ノズルと基板の間
隔、基板移動速度等の制御次第では幅広の薄帯のみなら
ず細線を多数本製造することも可能である。そこで、本
発明者らは、この技術を用いて、異形断面薄帯の製造の
可能性について種々検討を試みたが、溶湯の重なりが不
十分ですだれ状に透けた部分ができたり、あるいは幅方
向の厚みの同期性が悪い等の理由により形状に規則性が
ない薄帯しか得られなかった。
[0003] Although not disclosed in the above-mentioned publication, this method is capable of forming not only a wide ribbon but also a thin wire depending on the control of the diameter and interval of the nozzle holes, the ejection pressure, the interval between the nozzle and the substrate, the substrate moving speed, and the like. It is also possible to manufacture many pieces. Therefore, the present inventors have tried various studies on the possibility of producing a deformed cross-section ribbon using this technique, but the overlap of the molten metal is insufficient and a part that is transparently formed or a width is formed. Only thin ribbons having no regularity in shape could be obtained due to poor synchronization of thickness in the direction.

【0004】本発明者らは、このような従来の問題を取
り除くために、特開昭63−149053号公報におい
て新しい鋳造方法を既に提案した。この従来方法は、図
5に示すような個々の開口2の形状が長方形であるノズ
ル3を用いて異形断面薄帯を製造する方法であって、図
6に示す単ロール急冷凝固薄帯製造装置において、ルツ
ボ8の下部に図5に示すようなノズル3を設け、加熱装
置7で溶解した溶融金属6を高速回転している冷却ロー
ル4の表面に噴出し、異形断面薄帯とする方法である。
すなわち、この方法は、長方形からなる開口を冷却基板
の板幅方向に複数配置したノズルを用い、個々の開口と
冷却基板間に形成する溶融金属の湯溜り(以下、「パド
ル」という)を冷却基板移動方向に直角な方向で一体化
し、ノズルの開口に相当する位置でノズルの開口間に相
当する位置に比べて板厚を大きくした薄帯とすることに
より異形断面薄帯を得る方法である。
The present inventors have already proposed a new casting method in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-149053 in order to eliminate such a conventional problem. This conventional method is a method of manufacturing a ribbon with a modified cross section using a nozzle 3 having a rectangular shape of each opening 2 as shown in FIG. 5, and a single-roll rapid solidification ribbon manufacturing apparatus shown in FIG. In the method, a nozzle 3 as shown in FIG. 5 is provided below the crucible 8, and the molten metal 6 melted by the heating device 7 is jetted onto the surface of the cooling roll 4 rotating at a high speed, thereby forming a ribbon with a deformed cross section. is there.
That is, this method uses a nozzle having a plurality of rectangular openings arranged in the width direction of the cooling substrate, and cools a pool of molten metal (hereinafter referred to as a “paddle”) formed between each opening and the cooling substrate. This is a method of obtaining an irregularly shaped cross-section ribbon by integrating it in a direction perpendicular to the substrate movement direction and forming a ribbon whose plate thickness is larger at a position corresponding to the nozzle opening than at a position corresponding to the space between the nozzle openings. .

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開昭63−149053号公報に記載の方法を用いて安
定して異形断面薄帯を製造するには、以下の点をさらに
改善する必要があった。すなわち、得られる薄帯のロー
ル面に、冷却基板移動方向に沿った窪み状欠陥(以下、
「筋状欠陥」という)がときどき発生した。この筋状欠
陥は、用いるノズルの開口間に相当するところで発生す
るが、前述した個々のパドルのつなぎ目において、優先
的に雰囲気ガスを巻き込むことにより生成する。
However, in order to stably produce a ribbon having an irregular cross-section by using the method described in JP-A-63-149053, it is necessary to further improve the following points. Was. In other words, a dent-like defect (hereinafter, referred to as “the defect”) along the cooling substrate moving direction
Occasionally, “streak defects” occurred. This streak defect is generated at a position corresponding to the space between the openings of the nozzles to be used, but is generated by preferentially involving the ambient gas at the joint of the individual paddles described above.

【0006】以下に、この筋状欠陥の形成の仕方につい
て説明する。図6は、単ロール急冷凝固製造装置であ
り、図7はこの装置のノズルおよびロール表面付近での
溶融試料の挙動を拡大した模式図である。ノズル3を介
して溶融試料をロール表面に噴出すると、ノズル開口と
ロール表面間に前述のパドル9が形成される。このパド
ルの直下、ロール表面上で薄帯5が形成する。図7は、
鋳造の様子を横から見た模式図であり、パドルは複数の
ノズル開口のうち1個の開口とロール表面に形成するパ
ドルを示している。
Hereinafter, a method of forming the streak defect will be described. FIG. 6 is a single-roll rapid solidification manufacturing apparatus, and FIG. 7 is a schematic diagram in which the behavior of a molten sample in the vicinity of a nozzle and a roll surface of this apparatus is enlarged. When the molten sample is jetted to the roll surface via the nozzle 3, the above-mentioned paddle 9 is formed between the nozzle opening and the roll surface. Immediately below this paddle, a ribbon 5 forms on the roll surface. FIG.
FIG. 3 is a schematic view of a state of casting as viewed from the side, where a paddle indicates one of a plurality of nozzle openings and a paddle formed on a roll surface.

【0007】さらに、この鋳造の様子を上から透過して
見た模式図を、図8に示す。図8中、個々のノズル開口
2は点線で示しているが、これらの開口のまわりには一
体化したパドル9が形成され、このパドル9の直下に薄
帯5が形成される。一体化したパドルのロール回転方向
に対する後方での輪郭はほぼ一直線状になるが、時々ノ
ズル開口間で完全な直線とはならず、僅かなへこみ10
が形成される。このようなへこみ10が形成されると、
ここで移動するロールが持ち込む雰囲気ガスを優先的に
パドルとロール表面間に巻き込み、薄帯のロール面に筋
状欠陥11が形成される。このような筋状欠陥は、例え
ば磁気シールド材や床材、さらにはパイプ状に成形して
熱の放散、吸収材等に用いる際、強度の劣化を招くので
好ましくない。
[0007] Fig. 8 is a schematic view showing the state of the casting as seen through from above. In FIG. 8, the individual nozzle openings 2 are indicated by dotted lines. An integrated paddle 9 is formed around these openings, and the ribbon 5 is formed immediately below the paddle 9. The profile of the integrated paddle in the rear direction with respect to the roll rotation direction is almost straight, but sometimes it is not completely straight between the nozzle openings, and a slight dent is formed.
Is formed. When such a dent 10 is formed,
At this point, the atmosphere gas brought by the moving roll is preferentially entangled between the paddle and the roll surface, and the stripe defect 11 is formed on the thin roll surface. Such streak-like defects are not preferable because, for example, when they are formed into a magnetic shield material or a floor material, or further into a pipe shape and used as a heat dissipation or absorption material, the strength is deteriorated.

【0008】本発明は、このような異形断面薄帯の製造
の障害となっていた筋状欠陥の発生を抑制し、良好な異
形断面薄帯を製造する方法および製造用ノズルを提供す
ることを目的としている。
An object of the present invention is to provide a method and a nozzle for manufacturing a ribbon having a good cross section, which suppresses the occurrence of streak defects which have been an obstacle to the production of such a ribbon having a deformed cross section. The purpose is.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段および作用】本発明は、以
下の構成をその要旨としている。(1)長辺が冷却基板
の進行方向に並行するように設けた複数個の開口を、冷
却基板の移動方向に対して直角に配置し、さらに、冷却
基板に対向する側のみに、少なくとも前記開口部および
開口間隔部全体にわたる一定の深さの窪みを設けたノズ
ルを、冷却基板に対向して設け、前記ノズルから溶融金
属を冷却基板の表面に噴出させ、急冷凝固させることを
特徴とする異形断面薄帯の製造方法、(2)ノズルの冷
却基板に対向する側に設けた窪みの深さdが0.05
mm以上、ノズル上部の複数の開口の冷却基板移動方向
前端からの長さdおよび後端からの長さdが、いず
れも3mm以下、さらに、ノズル上部の複数の開口のう
ち最両端の開口の外端からの長さdおよびdが、い
ずれも1mm以下であることを特徴とする上記(1)に
記載の異形断面薄帯の製造方法、(3)ノズルの個々の
開口の冷却基板移動方向の長さaが1〜20mm、冷却
基板移動方向に直角な方向の長さbが0.2〜5.0m
m、個々の開口の間隔cが0.2〜2.0mmでa>b
なる矩形状であり、かつ、冷却基板と対向する側のみに
設けた窪みの深さdが0.05mm以上、ノズル上部
の複数の開口の冷却基板移動方向前端からの長さd
よび後端からの長さdが、いずれも3mm以下、さら
に、ノズル上部の複数の開口のうち最両端の開口の外端
からの長さdおよびdが、いずれも1mm以下であ
ることを特徴とする異形断面薄帯の製造用ノズル。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has the following constitution as its gist. (1) A plurality of openings provided with their long sides parallel to the direction of movement of the cooling substrate are arranged at right angles to the direction of movement of the cooling substrate. A nozzle provided with a depression having a constant depth over the entire opening and the opening interval is provided opposite to the cooling substrate, and the molten metal is jetted from the nozzle to the surface of the cooling substrate to be rapidly solidified. process for producing a modified cross-section ribbons (2) the depth d 0 of the recess is provided on the side facing the cooling substrate of the nozzle 0.05
mm or more, from the length d 1 and the rear end of the cooling substrate moving forward end of the plurality of openings of the nozzle upper length d 2 are both less than 3mm, further the outermost ends of the plurality of openings of the nozzle upper opening length d 3 and d 4 from an outer end of a method for producing a modified cross-section ribbon according to the above (1), characterized in that both at 1mm or less, (3) the individual opening of the nozzle The length a in the cooling substrate movement direction is 1 to 20 mm, and the length b in the direction perpendicular to the cooling substrate movement direction is 0.2 to 5.0 m.
m, interval c between individual openings is 0.2 to 2.0 mm and a> b
Becomes a rectangular shape, and the depth d 0 of the recess is provided only on the side of cooling the substrate and the counter is 0.05mm or more, the length of the cooling substrate moving forward end of the plurality of openings of the nozzle upper d 1 and after The length d 2 from the end is 3 mm or less, and the lengths d 3 and d 4 from the outer ends of the openings at the both ends of the plurality of openings at the top of the nozzle are all 1 mm or less. Nozzle for manufacturing specially shaped ribbons.

【0010】以下に、本発明を詳細に説明する。まず、
本発明のノズルを図1に模式的に示す。図1の(b)は
ノズルを横から見た図で、実際に鋳造に用いる際は
(b)の下方に冷却基板がくるようにする。図1の
(a)および(c)は、それぞれ、ノズルの上方および
下方から見た図である。本発明のノズルは、図1からわ
かるように、ノズル3の冷却基板に面した側のみに窪み
1を有することを特徴とする。このような窪みを有する
ノズルを用いて、溶融金属を移動する冷却基板の表面に
噴出して鋳造することにより、筋状欠陥のない異形断面
薄帯の製造が可能となった。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. First,
FIG. 1 schematically shows the nozzle of the present invention. FIG. 1B is a view of the nozzle viewed from the side. When the nozzle is actually used for casting, the cooling substrate is placed below the nozzle in FIG. FIGS. 1A and 1C are views seen from above and below a nozzle, respectively. The nozzle of the present invention is characterized in that it has a depression 1 only on the side of the nozzle 3 facing the cooling substrate, as can be seen from FIG. By using a nozzle having such depressions to blow molten metal onto the surface of the moving cooling substrate and cast the molten metal, it is possible to produce a strip having a deformed cross section free from streak defects.

【0011】本発明ノズルを用いることにより、異形断
面薄帯のロール面に筋状欠陥が生成しなくなる理由は、
以下のように考えられる。すなわち、ノズル上部の複数
の開口2から噴出された溶融試料は、ノズル下部に設け
た窪み1のところで、冷却基板移動方向に直角な方向で
お互いにつながり合ってパドルの一体化が起こり易くな
り、一体化したパドルにはもはや雰囲気ガスを優先的に
巻き込むところは消滅してしまうために筋状欠陥は生成
しなくなる。なお、理由については後述するが、上部の
複数の開口と下部の窪みはノズル部材として一体に設け
る必要がある。
The reason why the use of the nozzle of the present invention prevents the generation of streak defects on the roll surface of the irregularly shaped ribbon is as follows.
It is considered as follows. That is, the molten sample ejected from the plurality of openings 2 in the upper part of the nozzle is connected to each other in the direction perpendicular to the cooling substrate movement direction at the depression 1 provided in the lower part of the nozzle, and the integration of the paddles easily occurs. Since the place where the ambient gas is preferentially caught in the integrated paddle no longer exists, streak defects are not generated. Although the reason will be described later, the plurality of upper openings and the lower depression need to be integrally provided as a nozzle member.

【0012】窪み1の寸法を上記のように数値限定した
理由を以下に述べる。すなわち、図1(b)に示す窪み
の深さdを0.05mm以上としたが、これはd
値が0.05mm未満では、筋状欠陥の生成を抑制する
効果がほとんど認められないことによる。すなわち、図
2に示すように、dの値が0.05mm未満では筋状
欠陥の発生率が10%以上さらには20%以上と高くな
る。これは、dの値が0.05mm未満では、ノズル
下部に窪みを設けてもノズル上部の複数の開口に形成す
る個々のパドルは一体化するが、これら個々のパドルの
つなぎ目において優先的に雰囲気ガスをも巻き込み易い
ためである。さらに、図2からわかるように、dの値
が0.5mm以上となると、筋状欠陥は皆無となること
から、dの値は0.5mm以上とすることが好まし
い。
The reason why the size of the depression 1 is limited to the numerical value as described above will be described below. That is, the depth d 0 of the depression shown in FIG. 1B is set to 0.05 mm or more. When the value of d 0 is less than 0.05 mm, almost no effect of suppressing the generation of streak defects is recognized. It depends. That is, as shown in FIG. 2, the value of d 0 is the incidence of streaky defects is higher than 10% even more than 20% is less than 0.05 mm. This is because the value is less than 0.05mm of d 0, the individual paddles forming the plurality of openings of the nozzle upper be provided a recess in the bottom nozzle are integrated, but preferentially at the connected parts of these individual paddles This is because the atmosphere gas is easily involved. Furthermore, as can be seen from FIG. 2, when the value of d 0 is 0.5 mm or more, there is no streak defect. Therefore, the value of d 0 is preferably 0.5 mm or more.

【0013】また、dの値がノズルの厚さに達しては
異形断面薄帯の製造が不可能となるので、dの値は用
いるノズルの厚さ未満とすることは言うまでもない。本
発明において、ノズルの厚さは特に規定しないが、ノズ
ルの厚さがあまり大きくなると、ノズル開口の加工や鋳
造前のノズル予熱に手間がかかるようになるので、ノズ
ルの厚さをあまり厚くするのは好ましくない。ノズルの
厚さは、およそ20mm以下が好ましい。一方、d
値は、ノズル上部の複数の開口の強度を考慮して、大き
くてもノズル厚さより数mm小さい値とすることが好ま
しい。
When the value of d 0 reaches the thickness of the nozzle, it becomes impossible to manufacture a ribbon having an irregular cross section. Therefore, it is needless to say that the value of d 0 is less than the thickness of the nozzle to be used. In the present invention, the thickness of the nozzle is not particularly defined, but if the thickness of the nozzle is too large, it takes time and effort to process the nozzle opening and preheat the nozzle before casting, so the thickness of the nozzle is made too thick. Is not preferred. The thickness of the nozzle is preferably about 20 mm or less. On the other hand, the value of d 0 is preferably set to a value several mm smaller than the thickness of the nozzle at the maximum, taking into account the strength of the plurality of openings above the nozzle.

【0014】次に、窪み1の冷却基板移動方向における
長さとして、ノズル上部の複数の開口の冷却基板移動方
向前端から長さdおよび後端からの長さdを、いず
れも3mm以下と限定した理由は下記の通りである。ま
ず、ここで言う「ノズル上部の複数の開口の冷却基板移
動方向前端からの長さdおよび後端からの長さd
とは、図1(c)に示すそれぞれdおよびdの長さ
である。これらd,dの値の範囲をいずれも3mm
以下としたのは、図3に示すように、3mm超とすると
筋状欠陥の発生率が20%以上と高くなるためである。
また、d,dの値を3mm以上とすると、もはやノ
ズル下部に窪みを設けないのと同じことになるものと考
えられる。すなわち、一体化したパドルの個々のパドル
のつなぎ目において優先的に雰囲気ガスを巻き込むよう
になるため、筋状欠陥が生成するようになる。なお、d
およびdの値はこの範囲内であれば同じ値として
も、あるいは異なる値としてもかまわない。
Next, the length d 1 from the front end and the length d 2 from the rear end of the plurality of openings above the nozzle in the direction of movement of the cooling substrate are each 3 mm or less as the length of the depression 1 in the direction of movement of the cooling substrate. The reason for limiting is as follows. First, Here, the "length from the length d 1 and the rear end of the cooling substrate moving forward end of the plurality of openings of the nozzle upper d 2"
Is the length of d 1 and d 2 shown in FIG. 1 (c), respectively. The range of the values of d 1 and d 2 is 3 mm.
The reason for this is that, as shown in FIG. 3, when the length exceeds 3 mm, the incidence of streak defects increases to 20% or more.
Also, when the values of d 1 and d 2 are set to 3 mm or more, it is considered that this is the same as no longer providing a depression under the nozzle. That is, the ambient gas is preferentially involved at the joint of the individual paddles of the integrated paddle, so that streak defects are generated. Note that d
1 and the value of d 2 is also the same value as long as it is within this range, or may be different values.

【0015】さらに、ノズル下面の窪み1の冷却基板移
動方向に直角な方向の長さとして、ノズル上部の複数の
開口のうち最両端の開口の外端からの長さd,d
を、いずれも1mm以下と限定した。ここで言う「ノ
ズル上部の複数の開口のうち最両端の開口の外側との差
,d」とは、図1(c)に示すd,dの長さ
である。これらdおよびdの値の範囲をいずれも1
mm以下と限定したのは、いずれも1mm超とすると、
得られる薄帯の両エッジ部で板厚が薄くなるためであ
る。なお、dおよびdの値は、この範囲内で同じ値
とすることが好ましい。
Further, the length d 3 , d from the outer end of the uppermost end of the plurality of openings in the upper portion of the nozzle is defined as the length of the depression 1 on the lower surface of the nozzle in the direction perpendicular to the direction of movement of the cooling substrate.
4 was limited to 1 mm or less. The “differences d 3 , d 4 from the outermost openings at the upper end of the plurality of openings at the top of the nozzle” are the lengths of d 3 , d 4 shown in FIG. Each of the values of d 3 and d 4 is set to 1
mm or less, if both are more than 1 mm,
This is because the plate thickness is reduced at both edges of the obtained ribbon. It is preferable that the values of d 3 and d 4 be the same within this range.

【0016】窪み1の寸法は、その他の鋳造条件に伴い
上記範囲内で最適な値を適宜選択すればよい。なお、実
際に用いるノズルの寸法に関して、最適な値の組み合わ
せは実施例において具体的に示す。
The size of the recess 1 may be appropriately selected within the above range according to other casting conditions. It should be noted that optimal combinations of values regarding the dimensions of the nozzles actually used are specifically shown in the embodiments.

【0017】本発明のノズルは、図4に示すような複数
の開口からなる上部と矩形孔からなる下部が分離された
ものであってはならない。実際に鋳造する際、ノズルは
高温のまま維持されるが、この時、ノズルは熱膨脹によ
り変形し易い。図4に示すような、2つのノズルを重ね
合わせたノズルとすると、熱膨脹により上部は変形し難
いが、下部の矩形孔が長手方向中央部で狭くなったり、
あるいは広くなったりして、上部の複数の開口との接続
に支障をきたしたりする。
The nozzle of the present invention must not have an upper portion having a plurality of openings and a lower portion having a rectangular hole as shown in FIG. During actual casting, the nozzle is maintained at a high temperature, but at this time, the nozzle is easily deformed by thermal expansion. As shown in FIG. 4, when the two nozzles are overlapped with each other, the upper portion is hardly deformed due to thermal expansion, but the lower rectangular hole becomes narrower at the center in the longitudinal direction,
Or, it may become wider, which may hinder the connection with the upper openings.

【0018】ノズル上部の複数の開口形状を規定するパ
ラメータは、図5に示す個々の開口2の冷却基板移動方
向の長さa、冷却基板移動方向に直角な方向の長さbお
よび個々の開口の間隔cである。
The parameters defining the shape of the plurality of openings in the upper portion of the nozzle are the length a of each opening 2 in the direction of movement of the cooling substrate, the length b in the direction perpendicular to the direction of movement of the cooling substrate, and each opening shown in FIG. Is an interval c.

【0019】各パラメータの大きさの範囲について説明
すると、aは1〜20mmで、好ましくは1〜10mm
の範囲である。bは0.2〜5.0mmの範囲で、好ま
しくは0.2〜2.0mmの範囲である。また、cは
0.2〜2.0mmの範囲である。ここで重要なことは
開口の形状がa>bにすることである。a>bにするこ
とにより、溶融金属の表面張力に打ち勝って個々の開口
から噴出された溶融金属を一体化し、板幅方向で規則的
に厚さの異なる異形断面薄帯の製造が可能となる。
The range of the size of each parameter will be described. A is 1 to 20 mm, preferably 1 to 10 mm
Range. b is in the range of 0.2 to 5.0 mm, preferably in the range of 0.2 to 2.0 mm. C is in the range of 0.2 to 2.0 mm. What is important here is that the shape of the opening is a> b. By setting a> b, the molten metal ejected from the individual openings by overcoming the surface tension of the molten metal is integrated, and it becomes possible to produce irregularly shaped ribbons having different thicknesses regularly in the width direction of the sheet. .

【0020】各パラメータの大きさの範囲について以下
に説明する。aの値が1mm未満の場合、かなり大きな
噴出圧を用いても、個々の開口からの溶融金属を安定し
た一体化するのは困難となる。一方、このaの値が20
mmを超えると、溶融金属の流量に対して冷却が不充分
となり、形状の良い薄帯の製造が困難となる。
The range of the magnitude of each parameter will be described below. When the value of a is less than 1 mm, it is difficult to stably integrate the molten metal from the individual openings even if a considerably large ejection pressure is used. On the other hand, the value of a is 20
If it exceeds mm, the cooling becomes insufficient with respect to the flow rate of the molten metal, and it becomes difficult to produce a ribbon having a good shape.

【0021】bの値はaの値によってa>bとなるよう
に設定するが、bの値が5.0mmを超えるとaの値を
大きくしても個々の開口から溶融金属を安定して一体化
するのは困難であった。bの値の範囲の下限は開口の加
工上、0.2mm未満とすると困難となることから設け
たものである。cは各開口から噴出された溶融金属を一
体化させ、異形断面薄帯とするために前述のaおよびb
同様、重要なパラメータである。このcの値が2.0m
mを超えると、かなり大きな噴出圧を用いても個々の開
口からの溶融金属を安定して一体化するのは困難とな
る。cの値の下限は、bの場合と同様に開口の加工上の
困難さから制限を設けたものである。
The value of b is set so that a> b by the value of a. However, if the value of b exceeds 5.0 mm, the molten metal can be stably supplied from each opening even if the value of a is increased. It was difficult to integrate. The lower limit of the range of the value of b is set because it is difficult to make the opening smaller than 0.2 mm in processing the opening. c is the above-mentioned a and b in order to integrate the molten metal spouted from each opening and form a thin ribbon of irregular cross section.
An important parameter as well. The value of c is 2.0 m
If it exceeds m, it is difficult to stably integrate the molten metal from the individual openings even if a considerably large ejection pressure is used. As in the case of b, the lower limit of the value of c is limited by the difficulty in processing the opening.

【0022】また、本発明の方法において採用される基
本的な製造装置は、溶融金属をノズルを介して冷却基板
の上に噴出し、熱的接触によって急冷凝固させる、液体
急冷装置のうち、いわゆる単ロール装置である。勿論、
ドラムの内壁を使う遠心急冷装置、エンドレスタイプの
ベルトを使う装置、これらの改良型、例えば補助ロー
ル、ロール表面温度制御装置を付属させたもの、あるい
は減圧下ないし真空中または不活性ガス中での鋳造も含
まれる。
A basic manufacturing apparatus employed in the method of the present invention is a so-called liquid quenching apparatus which jets a molten metal onto a cooling substrate through a nozzle and rapidly solidifies the molten metal by thermal contact. It is a single roll device. Of course,
Centrifugal quenching devices using the inner wall of the drum, devices using endless belts, improved versions of these, e.g. with auxiliary rolls, roll surface temperature control, or under reduced pressure or in vacuum or in inert gas Includes casting.

【0023】次に、本発明の方法において採用される鋳
造条件および具体的な鋳造の作業について説明する。溶
融金属の噴出圧力は0.01〜3kg/cm、ロール
の回転速度(表面速度)は5〜60m/秒の範囲であ
る。これらの条件は、目的とする薄帯の板圧やその他の
製造条件に合わせて最適な値を選択する。鋳造作業とし
て、溶解開始前に予め鋳造時を想定してノズルとロール
との最適な間隔位置を設定し、その後一旦、金属溶解用
のワークコイル内にルツボを移動させてから金属を溶解
する。そして、溶解後ロール回転、噴出圧力を設定した
後、再び予め設定しておいたロールとの最適間隔位置に
ルツボを戻し、鋳造を開始する。このため、ワークコイ
ルの位置はロール表面から少し離れた位置とするのが好
ましい。
Next, the casting conditions employed in the method of the present invention and specific casting operations will be described. The ejection pressure of the molten metal is 0.01 to 3 kg / cm 2 , and the rotation speed (surface speed) of the roll is in the range of 5 to 60 m / sec. These conditions select optimal values in accordance with the target sheet pressure of the ribbon and other manufacturing conditions. As a casting operation, an optimal gap position between the nozzle and the roll is set in advance of the start of melting, assuming the time of casting, and then the crucible is once moved into a work coil for melting the metal, and then the metal is melted. Then, after the melting, the rotation of the roll and the ejection pressure are set, the crucible is returned to the preset optimum interval with the roll, and casting is started. For this reason, the position of the work coil is preferably set to a position slightly away from the roll surface.

【0024】[0024]

【実施例】以下に、本発明を実施例によりさらに説明す
る。表1に示す各種のノズルを用いて、大気中単ロール
薄帯製造装置により異形断面薄帯を製造した。チャージ
NO.1〜14は本発明であり、チャージNO.15〜
18は比較例である。用いた冷却ロールは銅製であり、
直径が300mm、幅が50mmである。金属溶解方式
は高周波誘導である。表1に示した以外のそのほかの鋳
造条件は、下記の通りである。 溶解成分:Fe−Si6.5−B12−C(アモルフ
ァス合金) 溶融金属の重量:100g ルツボ、ノズル材質:透明石英 ノズル上部の開口形状:開口両最端間の距離(図5の
L):約25mm ノズル上部の開口個数:23個 ロール表面速度:22m/s ノズルギャップ:0.3mm 噴出圧:チャージNO.14は0.5kg/cm、そ
の他のチャージは0.3kg/cm
EXAMPLES The present invention will be further described below with reference to examples. Using the various nozzles shown in Table 1, a ribbon with an irregular cross section was produced by a single roll ribbon production apparatus in the atmosphere. Charge No. Nos. 1 to 14 represent the present invention, and charge Nos. 15 ~
Reference numeral 18 is a comparative example. The cooling roll used is made of copper,
The diameter is 300 mm and the width is 50 mm. The metal melting method is high frequency induction. Other casting conditions other than those shown in Table 1 are as follows. Melting component: Fe-Si 6.5 -B 12 -C 1 (amorphous alloy) Weight of molten metal: 100 g Crucible, nozzle material: transparent quartz Opening shape above nozzle: distance between both ends of opening (L in FIG. 5) ): About 25 mm Number of openings above the nozzle: 23 Roll surface speed: 22 m / s Nozzle gap: 0.3 mm Ejection pressure: charge NO. 14 is 0.5 kg / cm 2 , other charges are 0.3 kg / cm 2

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】結果として、いずれのチャージとも幅がお
よそ25mmの薄帯が得られた。得られた薄帯の自由表
面を良く観察してみると、板幅方向に板厚が規則的に変
化した異形断面積であった。すべての薄帯について、拡
大投影機を用いて薄帯のロール面について筋状欠陥の有
無を調査した。筋状欠陥が観察された薄帯に関しては、
その長さを測定し、薄帯全体の長さに対する比を求め、
筋状欠陥発生率として整理した。その結果を表1に示
す。なお、筋状欠陥が薄帯板幅方向で発生していた場合
はすべての筋状欠陥の総長さを発生した筋状欠陥の長さ
とした。
As a result, a strip having a width of about 25 mm was obtained for each charge. When the free surface of the obtained ribbon was observed well, it was found to have a modified cross-sectional area in which the thickness was regularly changed in the width direction. For all the ribbons, the roll surface of the ribbons was examined for the presence of streak defects using a magnifying projector. Regarding the ribbon where streak defects were observed,
Measure its length, find the ratio to the overall length of the ribbon,
It was arranged as the streak defect occurrence rate. Table 1 shows the results. When the streak defect occurred in the width direction of the ribbon, the total length of all the streak defects was defined as the length of the generated streak defect.

【0027】また、すべての薄帯について、薄帯の長
さ、最大板厚、平均板厚および板幅を測定し、これらの
データを同じく、表1に示した。なお、最大板厚はマイ
クロメーターで求めた値で、平均板厚は合金の密度
(7.26g/cm)、板幅および長さから算出した
値である。
The length, the maximum thickness, the average thickness and the width of the ribbon were measured for all the ribbons, and these data are also shown in Table 1. The maximum plate thickness is a value obtained by a micrometer, and the average plate thickness is a value calculated from the alloy density (7.26 g / cm 3 ), the plate width and the length.

【0028】表1からわかるように、本発明例の全ての
チャージの薄帯とも筋状欠陥の発生率が10%未満と低
く、良好な異形断面積であった。一方、比較例に示すよ
うな条件で鋳造した場合、いずれのチャージとも筋状欠
陥の発生率は10%以上と高い値を示した。
As can be seen from Table 1, the rate of occurrence of streak defects was as low as less than 10% in all of the charged ribbons of the present invention, and a good irregular cross-sectional area was obtained. On the other hand, when the casting was performed under the conditions as shown in the comparative example, the occurrence rate of streak defects was as high as 10% or more for each charge.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
単ロール法などの連続液体急冷法において、特定された
形状および寸法のノズルを用いることにより、形状の優
れた異形断面薄帯が得られる。異形断面薄帯は、例え
ば、表面に凹凸を持つ磁気材料は平坦な表面の薄帯に比
べて磁気シール性に優れていることから、磁気シールド
材として使用できる。また、片方が波型の非晶質薄帯は
硬くて耐食性を持たせることにより床材などに用いると
物体の滑りがよくなり、重量物の移動に便利である。さ
らに、パイプ状に成形すれば表面積を広くとることが出
来、熱の放散、吸収等に有利である。
As described above, according to the present invention,
In a continuous liquid quenching method such as a single-roll method, by using a nozzle having a specified shape and size, an irregularly shaped ribbon having an excellent shape can be obtained. The deformed cross-section ribbon can be used as a magnetic shield material, for example, because a magnetic material having irregularities on the surface is superior in magnetic sealability to a flat surface ribbon. An amorphous ribbon having a wavy shape on one side is hard and has corrosion resistance, so that when it is used for a floor material or the like, the object slides well and is convenient for moving heavy objects. Furthermore, if it is formed into a pipe shape, the surface area can be increased, which is advantageous for heat dissipation and absorption.

【0030】本発明により、これまで異形断面薄帯に発
生していた筋状欠陥を抑制出来るようになったことか
ら、異形断面薄帯の強度を改善することが出来る。ま
た、製品の製造歩留を向上することも可能となる。
According to the present invention, the streak defect which has been generated in the deformed cross-section ribbon can be suppressed, so that the strength of the deformed cross-section ribbon can be improved. Also, it is possible to improve the production yield of the product.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の方法によるノズルを説明する模式図で
ある。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a nozzle according to a method of the present invention.

【図2】本発明の方法によるノズル下部の矩形状窪みの
深さ(d)と薄帯ロール面における筋状欠陥発生率の
関係を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the depth (d 0 ) of a rectangular depression under a nozzle and the incidence rate of streak defects on the surface of a ribbon roll according to the method of the present invention.

【図3】本発明の方法によるノズル下部の矩形状窪みの
冷却基板移動方向長さ(d,d)と薄帯ロール面に
おける筋状欠陥発生率の関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the length (d 1 , d 2 ) of the rectangular recess below the nozzle in the cooling substrate movement direction and the incidence rate of streak defects on the surface of the ribbon roll by the method of the present invention.

【図4】複数の開口を有する上部ノズルと矩形状開口を
有する下部ノズルが分離された本発明に該当しない例を
示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic view showing an example in which an upper nozzle having a plurality of openings and a lower nozzle having a rectangular opening are not applicable to the present invention.

【図5】従来の異形断面薄帯製造用多孔ノズルの模式図
である。
FIG. 5 is a schematic view of a conventional perforated nozzle for producing a modified cross-section ribbon.

【図6】単ロール急冷凝固薄帯製造装置を示す模式図で
ある。
FIG. 6 is a schematic view showing a single-roll rapid solidification ribbon manufacturing apparatus.

【図7】単ロール急冷凝固薄帯製造装置を用いて鋳造の
様子、特にパドルの形成について説明する拡大模式図で
ある。
FIG. 7 is an enlarged schematic diagram illustrating a state of casting using a single-roll rapid solidification ribbon manufacturing apparatus, particularly formation of a paddle.

【図8】従来の畏敬断面薄帯製造用多孔ノズルを用いた
際に筋状欠陥が生成するのを説明する模式図である。
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating the generation of streak-like defects when a conventional multi-aperture nozzle for awe-inspiring cross section is used.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ノズル下部に設けた窪み 2 ノズル上部に設けた開口 3 ノズル 4 冷却ロール 5 薄帯 6 溶融金属 7 加熱装置 8 ルツボ 9 一体化したパドル 10 パドルの後方でのへこみ 11 筋状欠陥 a 開口の冷却基板移動方向の長さ b 冷却基板移動方向に直角な方向の長さ c 個々の開口の間隔 L 開口両最端間の距離 d ノズル下部の矩形状窪みの深さ d ノズル上部の複数の開口の冷却基板移動方向前端
からの長さ d ノズル上部の複数の開口の冷却基板移動方向後端
からの長さ d,d ノズル上部の複数の開口のうち最両端の開
口の外端からの長さ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Depression provided in the lower part of the nozzle 2 Opening provided in the upper part of the nozzle 3 Nozzle 4 Cooling roll 5 Thin strip 6 Molten metal 7 Heating device 8 Crucible 9 Integrated paddle 10 Indentation behind the paddle 11 Streak defect a Cooling of opening substrate moving direction length b cooling the substrate moving direction in a direction perpendicular between the length c of each opening interval L opening both outermost ends of the distance d 0 of the nozzle bottom of the rectangular recess depth d 1 multiple of nozzles upper The length of the opening from the front end in the cooling substrate movement direction d 2 The length of the plurality of openings above the nozzle from the rear end in the cooling substrate movement direction d 3 , d 4 The outer end of the opening at the both ends of the plurality of openings above the nozzle 4 Length from

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−149053(JP,A) 特開 平6−269912(JP,A) 特開 昭63−112052(JP,A) 特開 昭58−77746(JP,A) 特開 昭63−112053(JP,A) 特開 昭63−130248(JP,A) 特開 平4−41056(JP,A) 特開 平7−303945(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22D 11/06 360 B22D 11/06 380 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-63-149053 (JP, A) JP-A-6-269912 (JP, A) JP-A-63-112052 (JP, A) JP-A-58-1983 77746 (JP, A) JP-A-63-112053 (JP, A) JP-A-63-130248 (JP, A) JP-A-4-41056 (JP, A) JP-A-7-303945 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B22D 11/06 360 B22D 11/06 380

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】長辺が冷却基板の進行方向に並行するよう
に設けた複数個の開口を、冷却基板の移動方向に対して
直角に配置し、さらに、冷却基板に対向する側のみに、
少なくとも前記開口部および開口間隔部全体にわたる一
定の深さの窪みを設けたノズルを、冷却基板に対向して
設け、前記ノズルから溶融金属を冷却基板の表面に噴出
させ、急冷凝固させることを特徴とする異形断面薄帯の
製造方法。
A plurality of openings provided so that long sides thereof are parallel to the direction of movement of the cooling substrate are arranged at right angles to the direction of movement of the cooling substrate.
A nozzle provided with a recess having a constant depth over at least the entire opening and the opening interval is provided to face the cooling substrate, and the molten metal is ejected from the nozzle onto the surface of the cooling substrate to be rapidly solidified. A method for producing an irregularly shaped ribbon.
【請求項2】ノズルの冷却基板に対向する側に設けた窪
みの深さdが、0.05mm以上、ノズル上部の複数
の開口の冷却基板移動方向前端からの長さdおよび後
端からの長さdが、いずれも3mm以下、さらに、ノ
ズル上部の複数の開口のうち最両端の開口の外端からの
長さdおよびdが、いずれも1mm以下であること
を特徴とする請求項1に記載の異形断面薄帯の製造方
法。
Wherein the depth d 0 of the recess is provided on the side facing the cooling substrate of the nozzle, 0.05 mm or more, the length d 1 and the rear end of the cooling substrate moving forward end of the plurality of openings of the nozzle upper length d 2 from both 3mm or less, further, the length d 3 and d 4 from an outer end of the opening of the top ends of the plurality of openings of the nozzle upper, characterized in that both at 1mm or less The method for producing a ribbon having a modified cross section according to claim 1.
【請求項3】ノズルの個々の開口の冷却基板移動方向の
長さaが、1〜20mm、冷却基板移動方向に直角な方
向の長さbが、0.2〜5.0mm、個々の開口の間隔
cが0.2〜2.0mmでa>bなる矩形状であり、か
つ、冷却基板と対向する側のみに設けた窪みの深さd
が0.05mm以上、ノズル上部の複数の開口の冷却基
板移動方向前端からの長さdおよび後端からの長さd
が、いずれも3mm以下、さらに、ノズル上部の複数
の開口のうち最両端の開口の外端からの長さd,およ
びdが、いずれも1mm以下であることを特徴とする
異形断面薄帯の製造用ノズル。
3. The length a of the individual opening of the nozzle in the cooling substrate movement direction is 1 to 20 mm, the length b in the direction perpendicular to the cooling substrate movement direction is 0.2 to 5.0 mm, and the individual opening is Is a rectangular shape in which the interval c is 0.2 to 2.0 mm and a> b, and the depth d 0 of the recess provided only on the side facing the cooling substrate.
Is 0.05 mm or more, the length d 1 from the front end of the plurality of openings above the nozzle in the cooling substrate moving direction and the length d from the rear end in the cooling substrate movement direction.
2 is 3 mm or less, and the lengths d 3 and d 4 from the outer ends of the openings at the both ends of the plurality of openings on the nozzle are all 1 mm or less. Nozzle for manufacturing ribbon.
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