JP3280778B2 - 板厚精度の良好な厚いアモルファス金属・合金薄帯 - Google Patents
板厚精度の良好な厚いアモルファス金属・合金薄帯Info
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Description
どに有用なアモルファス金属・合金薄帯に関するもので
ある。
す）から連続的にアモルファス金属薄帯（以下、単に薄
帯と称す）を製造する方法は、従来より種々の手段が開
示されているが、いずれも溶解した金属を所定形状の開
口を有するノズルから所定の圧力で、ノズル開口に面し
た冷却基板の上に衝突凝固させて連続薄帯とするもので
ある。具体的な広幅の薄帯を製造する手段として、例え
ば特開昭５３−５３５２５号公報に記載されている方法
があり、その概要は矩形状の開口を持つスリットノズル
を冷却基板（ロールまたはベルト）を０．０３〜１mmの
間隔で対向させ、冷却基板を１００〜２０００ｍ／分の
速度で移動させ、冷却基板の表面にスリットノズルから
溶融金属を送り出し、熱的に接触させて急冷凝固させて
薄帯を製造する方法である。このようにして得られる薄
帯の板厚はせいぜい３０μｍ程度である。
の製造が試みられており、例えば、Ｆｅ74Ｂ16Ｓｉ10の
成分からなるアモルファス合金で４２μｍの板厚の薄帯
が製造できるとの報告(IEEE Trans. on Mag. 18(1982)
P1385)がある。一般的に、得られる薄帯の板厚を制御す
るのに最も有効な製造因子は冷却基板の移動速度で、こ
の移動速度を減少することにより厚い板厚からなる薄帯
が得られることが知られている。しかしながら、このよ
うな方法で得た板厚の大きな薄帯は板厚精度が不良とな
り、例えば板厚が５０μｍ以上の薄帯の板厚精度は２０
％以上にも達していた。
的に用いる際、巻いたり、積層して使用するのが主であ
ることから、薄帯の板厚を大きくすることは巻き回数や
積層枚数を減らすことを可能とし、薄帯の工業材料とし
ての発展に効果的である。しかしながら、薄帯の板厚を
大きくすることにより薄帯の板厚精度が悪化すれば、薄
帯の板厚を大きくしたことによる効果はほとんどなくな
ってしまう。例えば、薄帯を電力トランスの鉄心として
用いた場合、薄帯の板厚精度が悪化するとトランスにお
ける鉄損や励磁電力が増加し、鉄損や励磁電力の良好な
アモルファス薄帯を用いた効果が損なわれてしまう。本
発明の目的は、このような問題を解決するために板厚精
度に優れた板厚の大きな薄帯を提供することにある。
備えた多重スリットノズルを用いて製造した薄帯であっ
て、板厚が５０μｍ以上で、連続する薄帯の板幅方向の
板厚変動が１０％以下であることを特徴とする板厚精度
の良好な厚いアモルファス金属・合金薄帯である。以下
に、本発明を詳細に説明する。本発明は、板厚が５０μ
ｍ以上、好ましくは２００μｍ以下で、板厚変動が平均
板厚の１０％以下の薄帯である。
以下と限定した理由について述べる。図１に、薄帯の板
厚変動と薄帯を巻いて作製したコイルでの鉄損（Ｗ
13/50 ）との関係を示す。この図は本発明者らが行った
実験によるもので、測定値を黒い点で示す。また、図中
に示す実線はそれぞれの測定値を結んだ線である。この
図から、用いる薄帯の板厚変動が１０％を超えると鉄損
が０．３W/kg超となることがわかる。一般的に、鉄系ア
モルファス合金は鉄損が０．３W/kg以下と、珪素鋼板な
どの従来の材料に比べて低いことから電力トランスの鉄
心として有望視されているが、折角アモルファス薄帯を
用いても鉄損が高くなったのでは意味がなくなってしま
う。
いて作製したコイルの励磁電力（ＶＡ13/50 ）との関係
を示すが、用いる薄帯の板厚変動が１０％を超えると励
磁電力が０．５W/kg超となる。電力トランスの鉄心にお
いては励磁電力が０．５W/kg超と高くなるのは好ましく
ない。薄帯の板厚変動が大きくなることによって鉄損お
よび励磁電力が劣化するのは、例えばラップ型鉄心にお
いて薄帯の板厚変動が大きくなると、ラップ部の磁気抵
抗が増加するので鉄心における鉄損および励磁電力が劣
化する。よって、鉄心としての鉄損および励磁電力をそ
れぞれ０．３W/kg以下、０．５W/kg以下とするために、
薄帯の板厚変動は１０％以下と限定した。さらに、鉄損
および励磁電力に関して、それぞれ０．２５W/kg以下、
０．４５W/kg以下であることが好ましいことから薄帯の
板厚変動は５％以下であることが好ましい。
ンスでの薄帯の占積率が増加し、トランスの小型化にも
有利である。
は、トランスの作製時、巻き回数を減少できるなどの作
業性の改善や、占積率増加などによる特性の向上などの
薄帯の厚手化による効果がこの程度の板厚以上でないと
認められないからである。なお、アモルファス化するに
は板厚において上限があり、薄帯製造時の冷却速度や薄
帯の成分によるがその限界はおよそ２００μｍ程度であ
ることから、薄帯の板厚は２００μｍ以下であることが
望ましい。
の通りである。まず、薄帯の長手方向において適宜サン
プルを採取し、サンプルの重量および体積から算出した
板厚を薄帯の板厚とする。一方、板厚変動については、
これらサンプルについてマイクロメーターにより板厚を
求め、最大の板厚値を最大板厚として、この最大板厚と
薄帯板厚の差の薄帯板厚における比を板厚変動値とす
る。なお、板厚および板厚変動を求める具体的な方法に
ついては、実施例にて詳しく述べる。次に、板厚精度が
良好で板厚の大きい薄帯を製造する方法は、例えば単ロ
ール法で、しかも、複数の平行な開口を備えた多重スリ
ットノズルを用いる方法である。
リットノズルの模式図を示すが、ノズル１は２個の開口
２，２′からなり、２個の開口はそれぞれ平行で、それ
ぞれの開口の長手方向長さが同じである。さらに、これ
らの開口は冷却基板の移動方向に対してほぼ直角に配置
する。このような多重スリットノズルを用いることによ
り、板厚精度の良好な板厚の大きな薄帯の製造が可能と
なる。このような多重ノズルを用いて鋳造する方法を図
５に模式的に示すが、ルツボ４に保持した溶融試料５を
ノズル開口を介して、矢印の方向に移動するロール３の
表面に噴出すると、ロール表面に湯溜まり（以下、パド
ルと称す）６および６′が形成し、これらのパドルから
引き出されて薄帯７となる。この際、パドル６で形成さ
れた薄帯の板厚の変動に対応して次のパドル６′で溶融
金属が分布するので、薄帯の板厚精度は改善されると考
えられる。
的に示したのが図３である。図３は、薄帯の板幅方向の
断面をロールの回転方向後方から見た図を模式的に示し
ている。図３中、８で示したところは図５中に示すパド
ル６で形成した薄帯、図３中８′で示したところは同じ
く図５中に示すパドル６′で形成した薄帯で、最終的に
得られる薄帯は８と８′を合わせた板厚からなる。例え
ば、図３中点線で示すように、８で示すところで凹凸が
生じても（板厚が変動しても）、次のノズル開口６′か
ら供給される溶融金属はこの凹凸を埋めるように分布す
るので、結果的に得られる薄帯の板厚精度はかなり良好
なものとなると考えられる。なお、ノズルの個々の開口
の冷却基板移動方向長さは０．８mm超２mmまでの範囲と
するとよい。なお、その他の製造因子の条件については
実施例で具体的に述べる。
る合金５kgを用いて単ロール法により、板幅１００mmの
薄帯を製造した。鋳造時のノズルの開口数、開口幅およ
びロール表面速度は表１に示すような条件とした。ま
た、溶融試料の噴出圧は０．２kg／cm2 とした。次に、
得られた薄帯の長手方向で１０ｍおきに１００mmのサン
プルを採取し、最大板厚および平均板厚を求めた。つま
り、マイクロメーターにより測定した値のうち最も大き
な値を最大板厚とし、薄帯の重量および体積から算出し
た板厚を平均板厚として薄帯の板厚とした。
板厚における比を算出し板厚変動を求めた。得られた結
果を表１に示す。いずれの薄帯とも板厚が５０μｍ以上
で、板厚変動が１０％以下の良好な薄帯であった。
mmのトロイダルコイルを作製し、磁場中焼鈍をして鉄損
を測定した。なお、焼鈍条件は３６０℃、１時間とし
た。結果として、いずれの薄帯とも鉄損（Ｗ13/50 ）が
０．２２〜０．２６W/kgと低く、電力トランス用として
用いるのに良好な結果を示した。
厚変動が１０％以下のアモルファス金属薄帯の提供が可
能になったことから、電力トランスなどの鉄心用材料の
分野において、アモルファス薄帯の板厚を大きくするこ
とによる効果を十分に生かすことが可能になり、作業性
および特性良好な鉄心の製作が可能となった。
鉄損との関係を示す図表。
励磁電力との関係を示す図表。
示す模式説明図。
図。
Claims (1)
- 【請求項１】 ２個の開口を備えた多重スリットノズル
を用いて製造した薄帯であって、板厚が５０μｍ以上
で、連続する薄帯の板幅方向の板厚変動が１０％以下で
あることを特徴とする板厚精度の良好な厚いアモルファ
ス金属・合金薄帯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25665793A JP3280778B2 (ja) | 1993-10-14 | 1993-10-14 | 板厚精度の良好な厚いアモルファス金属・合金薄帯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25665793A JP3280778B2 (ja) | 1993-10-14 | 1993-10-14 | 板厚精度の良好な厚いアモルファス金属・合金薄帯 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07113152A JPH07113152A (ja) | 1995-05-02 |
| JP3280778B2 true JP3280778B2 (ja) | 2002-05-13 |
Family
ID=17295662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25665793A Expired - Lifetime JP3280778B2 (ja) | 1993-10-14 | 1993-10-14 | 板厚精度の良好な厚いアモルファス金属・合金薄帯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3280778B2 (ja) |
-
1993
- 1993-10-14 JP JP25665793A patent/JP3280778B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07113152A (ja) | 1995-05-02 |
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