JP3373316B2 - Winding method of rapidly solidified ribbon - Google Patents

Winding method of rapidly solidified ribbon

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JP3373316B2 JP01014395A JP1014395A JP3373316B2 JP 3373316 B2 JP3373316 B2 JP 3373316B2 JP 01014395 A JP01014395 A JP 01014395A JP 1014395 A JP1014395 A JP 1014395A JP 3373316 B2 JP3373316 B2 JP 3373316B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、液体状態の金属および
合金(以下、「溶融金属」という。)を、移動する冷却
基板上で急冷凝固して、薄い帯状の金属および合金を得
る液体急冷法において、急冷凝固薄帯(以下、「薄帯」
という。)を冷却基板から剥離した後にオンラインで巻
取る方法に関する。 【0002】 【従来の技術】薄帯を製造するための液体急冷法とし
て、1つの高速回転している冷却ロール上に溶融合金を
供給して薄帯を得る、いわゆる単ロール法や、1対の高
速回転している冷却ロール間に溶融金属を供給して薄帯
を得る、双ロール法などがある。 【0003】液体急冷法により薄帯を形成する方法につ
いて、図5に示す単ロール急冷凝固薄帯製造装置を用い
る場合を例にして説明する。図5において、溶融金属1
は、その湯面レベルが一定になるようにタンディッシュ
2に給湯されている。このタンディッシュ2の底壁には
羽口レンガ3が設けられており、この羽口レンガ3に中
間ノズル4及びノズルホルダー5が連結されている。こ
れらの羽口レンガ3、中間ノズル4及びノズルホルダー
5の内部に孔が設けられており、この孔が接続されて溶
湯流路6、ノズルホルダー内の拡大内部空間12とな
る。また、ノズルホルダー5の先端にはノズルチップ7
が取り付けられており、このノズルチップ7の内部に設
けたノズルスリット8が溶湯流路6に連通している。 【0004】ノズルホルダー内の拡大空間12、ノズル
チップ7およびノズルスリット8については、図6に示
す。拡大内部空間とは、広幅の薄帯を得るためにノズル
ホルダー5内で溶湯流路6を広げた部分をさし、ノズル
スリット8とは、ノズルチップ7内に設けた溶湯噴出用
の開口をさす。 【0005】ストッパー9を上昇させることによってタ
ンディッシュ2内の溶融金属1は、溶湯流路6を経由し
てノズルスリット8から冷却ロール10に向けて流出す
る。このとき、タンディッシュ2内の溶湯静圧に応じ
て、ノズルスリット8から冷却ロール10に向けて流出
する溶融金属の流量が制御される。ノズルスリット8か
ら流出した溶融金属は、冷却ロール10の表面で急速に
冷却されて薄帯11となる。なお、図5において、装置
全体に関する理解を容易にするため、冷却ロール10は
タンディッシュ2の縮尺率よりも大きな縮尺率で描かれ
ている。 【0006】これらの液体急冷法により得られる薄帯
を、冷却基板から剥離した後にオンラインで巻取る方法
として、これまで種々の方法が提案されている。基本的
には、巻取りロールを用いて、この巻取りロールの回転
によって巻取る方法が採用されている。例えば、磁気を
有する薄帯の場合、特開昭57−94453号公報で提
案されているように、永久磁石を表面に埋め込んだ巻取
りロールを用いて、磁石の力により薄帯を捕まえ、その
後巻取りロールの回転によって巻取る方法である。 【0007】この巻取り方法は、回転冷却基板上で急冷
凝固後、冷却基板表面に密着しつつ回転する磁性を有す
る薄帯を、鋭利な高圧ガスのジェットで剥離すると同時
に、剥離後の前記薄帯の先端を、前記回転冷却基板と同
等以上の周速で回転する表面に磁性を帯びた巻取りロー
ルに磁気吸着した後、連続的に巻取る方法である。そし
て、前記公報には、巻取りロールとして希土類コバルト
磁石といった永久磁石を表面に埋め込んだロールを使用
できることが開示されている。 【0008】本発明者らは、例えば単ロール法において
薄帯を製造する際、得られる薄帯をオンラインで巻取る
ために、この方法により薄帯の巻取りを試みた。その結
果、薄帯の板厚が30μm以下の場合は巻取り可能であ
り、品質上の問題もなく、良好な薄帯を得ることができ
た。 【0009】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、薄帯の
板厚が30μmを超えるような厚手材となると、巻取り
は可能であったものの、得られた薄帯の品質において下
記のような問題が発生した。すなわち、磁気的性質や延
性などの機械的性質において特性が劣化したのである。
これは薄帯の板厚が30μm以下と小さい場合は、巻き
取った時点での薄帯の温度はおよそ100℃以下と低い
のに対して、薄帯の板厚が30μmを超えると巻き取っ
た際の薄帯の温度が高くなり、ついには薄帯の特性に影
響を及ぼすほどになるためである。 【0010】特に、薄帯がアモルファス合金の場合、ア
モルファス合金の特性は熱に敏感で、高温に晒されると
結晶化し易くなって特性は劣化する。薄帯の板厚が大き
くなることにより巻き取られた状態での薄帯の温度が高
くなるのは、板厚が大きくなることにより高い温度で冷
却ロールから剥離するようになり、巻取った後ではその
後の薄帯の冷却がほとんどなされないためである。厚手
薄帯の巻取りの際に発生する前述のような薄帯の冷却不
良問題は、表面が磁性を帯びた巻取りロールを用いる方
法においてのみ発生する問題ではなく、巻取りロールの
回転によって巻取る如何なる方法においても不変的な問
題である。 【0011】本発明の目的は、30μmを超える厚い薄
帯を製造する場合においても、薄帯の特性の劣化を生じ
させないような薄帯の巻取り方法を提供することにあ
る。 【0012】 【発明が解決するための手段】本発明は、下記の事項を
その要旨としている。すなわち、移動する冷却基板上に
液体状態の金属および合金を噴出して得た急冷凝固薄帯
を、オンラインで巻取る方法において、前記冷却基板と
巻取り装置との間に、少なくとも1個の回転する二次冷
却用金属または合金製ロールを配置し、かつ、前記急冷
凝固薄帯を、前記ロールの円周表面に、下記の関係式
(1)を満足する距離だけ接触させ、その後に前記急冷
凝固薄帯を巻取ることを特徴とする、急冷凝固薄帯の巻
取り方法。 L(=L1 +L2 +…+Ln )≧12×t/t0 ×λ0 /λ (cm)…(1) ここで、Lは、二次冷却ロールと急冷凝固薄帯の接触距
離の総計 L1 は、1個目の二次冷却ロールと急冷凝固薄帯の接触
距離 L2 は、2個目の二次冷却ロールと急冷凝固薄帯の接触
距離 Ln は、n個目の二次冷却ロールと急冷凝固薄帯の接触
距離 tは、急冷凝固薄帯の板厚 t0 は、基準とする急冷凝固薄帯の板厚(=40μm) λは、用いる二次冷却ロールの熱伝導率 但し、複数の材質の二次冷却ロールを用いる場合は、最
も熱伝導の良い材質の熱伝導率 λ0 は、純銅の熱伝導率 【0013】以下に、本発明を詳細に説明する。まず、
本発明の巻取り方法について図1に基づいて述べる。溶
融金属をタンデッシュ2から冷却基板(図1の「冷却ロ
ール10」に相当する。以下、「冷却ロール」とい
う。)上に供給して作製した薄帯11を、オンラインで
巻取る方法において、冷却ロール10と巻取り装置14
との間に、複数の回転する、例えば、銅や黄銅のように
熱伝導率の高い金属および合金製の二次冷却ロール17
を配置し、薄帯がこれらの二次冷却ロール17の表面と
接触するようにして通過させた後、支持ローラ16を経
て、巻取りロールにより薄帯11を巻取る。薄帯を量産
するためには、円盤15を用いてこれを回転させ、薄帯
11を1個の巻取りリールで巻ききれなくなる場合を想
定して、予備の巻取りリール13′を冷却ロール側に待
機させる方式も採用できる。このように薄帯11を、熱
伝導率の高い金属および合金製の二次冷却ロールの円周
表面に接触させて通過させることにより、薄帯11の板
厚が30μm超となっても、これまで発生していた、薄
帯巻取り時の薄帯の冷却不良問題は解決することが可能
となった。 【0014】二次冷却ロールと薄帯の接触距離の総計
(L)の範囲は、巻取る薄帯の板厚や二次冷却ロールの
熱伝導率によって決められるが、前記の(1)式を満足
する範囲に限定する。すなわち、(1)式の右辺の値
は、製造する薄帯の板厚と製造に用いる二次冷却ロール
の材質により決めることができ、この決定された値は、
薄帯巻取り時の、薄帯の冷却不良問題を抑制するため
に、最低限必要な二次冷却ロールと薄帯の接触距離の総
計である。実際の製造において採用されるべき二次冷却
ロールと薄帯の接触距離の総計の値は、安全を考慮して
この値以上とすることが好ましい。ただし、あまり大き
な値とすると、製造コストや製造スペースなどの点から
不利になるので、必要以上に大きな値とすることは好ま
しくない。実際の製造において、採用するのに好ましい
範囲については、実施例で詳しく述べる。 【0015】次に、二次冷却ロールと薄帯の接触距離の
総計(L)を、前述のように限定した理由について述べ
る。本発明者等は、薄帯巻取り時の薄帯の冷却不良問題
を解消するために、冷却ロールと巻取り装置間に二次冷
却ロールを、図1に示すように配置し、3個の二次冷却
ロールの相対位置を変化させることにより、個々の二次
冷却ロールと薄帯の接触距離を変えて、巻取り実験を行
った。 【0016】実験条件として、はじめに薄帯の板厚を4
0μmとし、二次冷却ロールの材質を純銅とした。そし
て、得られた薄帯の磁気特性(鉄損値)を調べ、個々の
二次冷却ロールと薄帯の接触距離および3個の二次冷却
ロールと薄帯の接触距離の総計と、磁気特性との関係に
ついて整理した。 【0017】その結果、磁気特性は3個の二次冷却ロー
ルと薄帯の接触距離の総計で一義的に整理でき、この総
計を12cm以上とすれば、磁気特性における劣化は認め
られず、薄帯巻取り時の薄帯の冷却不良問題を解消する
ことが可能であることがわかった。 【0018】さらに、二次冷却ロール材質を純銅のまま
とし、薄帯の板厚を変化させて、薄帯巻取り時の薄帯の
冷却不良問題を解消できるこの総計の臨界値(以下、
「臨界総計値」という。)は、薄帯の板厚の増加に比例
して大きくなる。すなわち、任意の板厚(t)における
臨界総計値は、40μmの時の臨界総計値に対して板厚
の増加分(t/t0 。但し、t0 は基準薄帯板厚の40
μm)を考慮した、12×t/t0 (cm)であることを
明らかにした。 【0019】また、薄帯板厚を40μmのままとし、二
次冷却ロール材質を6/4黄銅とした場合の、臨界総計
値は、二次冷却ロールが純銅の時の臨界総計値に対して
熱伝導率の低下分を考慮すればよいことがわかった。す
なわち、6/4黄銅と純銅との熱伝導率の比は、0.3
2であるから、二次冷却ロールとして6/4黄銅を用い
た場合、薄帯板厚40μmでの臨界総計値は、12÷
0.32=38(cm)である。 【0020】二次冷却ロールの材質がその他のものであ
っても、臨界総計値は原理的には熱伝導率の比で整理で
きると考えられる。したがって、二次冷却ロールとして
用いる材料の熱伝導率(λ)に対する臨界総計値は、純
銅製の二次冷却ロールを用いる場合の臨界総計値に対し
て、熱伝導率の変化分(λ0 /λ。但し、λ0 は純銅の
熱伝導率)を考慮した値、すなわち、12×λ0 /λで
整理できる。 【0021】以上の実験結果から、薄帯の板厚および二
次冷却ロールの材質が変化しても、臨界総計値は、上記
(1)式の右辺で整理できると考えられる。従って、二
次冷却ロールと薄帯の接触距離の総計(L)を、上記
(1)式で限定した。 【0022】本発明において、例えば複数の二次冷却ロ
ールを用いる場合、二次冷却ロールと薄帯の接触距離の
総計が、(1)式を満足していれば、個々の二次冷却ロ
ール間で薄帯との接触距離が異なっても構わない。ま
た、二次冷却ロールの個数についても特に限定し、二次
冷却ロールが複数となった場合、それらの材質がそれぞ
れ異なっても構わない。 【0023】例えば、図2(a)に二次冷却ロールを2
個とした場合を示すが、L1 +L2の値が(1)式を満
足していれば、L1 、L2 の個々の値までは規定しな
い。つまり、図2(a)において、それぞれの二次冷却
ロールに位置を相対的に変えることにより、L1 、L2
の値が変化しても、L1 +L2 の値が(1)式を満足し
ていればよい。また、図2(b)、(c)、(d)に
は、それぞれ二次冷却ロールを3個とした場合について
示すが、この場合でも二次冷却ロールの径や相対位置が
変わっても、L1 +L2 +L3 の値が(1)式を満足し
ていればよい。 【0024】さらに、図2(e)、(f)には、それぞ
れ二次冷却ロールを5個、7個とした場合について示す
が、いずれも二次冷却ロールと薄帯の接触距離の総計が
(1)式を満足しておれば、二次冷却ロールの径や相対
位置が変わって個々の二次冷却ロールにおける二次冷却
ロールと薄帯の接触距離が変化しても構わない。また、
図2(f)に示すように、個々のロールをお互いに近づ
けることにより、個々の二次冷却ロールにおいて、二次
冷却ロールと薄帯の接触距離を大きくすることもでき
る。もちろん、二次冷却ロールの径や個数は、製造コス
トや製造スペースの点から適切な値とするのが好まし
い。 【0025】次に、二次冷却ロールの位置設定の仕方に
ついて説明する。図1においては、薄帯が既に二次冷却
ロールの表面をうまく接触して、搬送されるようになっ
た状態を示しているが、このような状態にするには、例
えば図3に示すようにすればよい。すなわち、図3
(a)には、薄帯の巻取りが安定した状態を示すが、こ
の時点では二次冷却ロール17、17′、17″はそれ
ぞれ初期の位置にある。薄帯の巻取りが安定した直後
に、3個の二次冷却ロールをそれぞれ矢印の方向に移動
する。3個の二次冷却ロールを移動していくと、図3
(b)に示すように、薄帯は3個の二次冷却ロールに接
触するようになる。さらに、中央の二次冷却ロール1
7′のみを矢印の方向に移動すれば、図1に示すような
状態にすることができる。二次冷却ロールの個数がさら
に多くなった場合でも、二次冷却ロールの位置設定は同
様の要領で行なえばよい。 【0026】従来、図4に示すように、冷却ロール10
と巻取装置14の間に、例えば工具鋼製の支持ローラ1
6を介して薄帯を搬送する方法が、実開平01−038
144号公報に開示されている。もちろん、この場合の
支持ローラは、薄帯のパスラインを形成するためだった
り、搬送の方向を変えるために用いられたのであって、
薄帯の二次冷却を目的にしたものではないが、結果的に
は薄帯の二次冷却の効果につながることも考えられる。 【0027】しかし、薄帯のパスラインを形成するため
だったり、搬送の方向を変えるための目的で配置された
支持ローラでは、薄帯との接触距離はほんのわずかで、
しかも、用いられる材料が薄帯の抜熱を狙ったものでは
ないことから、熱伝導率は小さく、このような支持ロー
ラでは薄帯の二次冷却用としては事実上、作用していな
かった。 【0028】本発明の方法に採用される薄帯の巻取り条
件として、例えば薄帯先端捕捉時の巻取りロールと冷却
ロール間の距離は、衝突しない程度でできるだけ接近さ
せた方がよく、例えば10mm程度以下が好ましい。但
し、薄帯の先端を捕捉し、安定して巻取りができるよう
になったら、少なくともガス噴出用ノズルを配置できる
だけのスペースを確保できるよう、巻取りロールを冷却
ロールから遠ざける。 【0029】また、本発明の方法で採用できる巻取りロ
ールは、希土類コバルト磁石やサマリウム−コバルトな
どの永久磁石を表面に露呈するように埋め込んだロール
である。そのほかに、電磁石方式により表面に磁性が発
生するようにしたロールでもよい。 【0030】また、薄帯を形成させる方法として先に単
ロール法の場合を述べたが、本発明の方法は、例えば1
対の高速回転している冷却ロール間に溶融合金を供給し
て薄帯を得る双ロール法などのその他の液体急冷法にも
適用できる。なお、薄帯を形成させる際の好ましい鋳造
条件などについては実施例にて詳しく述べる。 【0031】 【実施例】以下に、本発明を実施例にもとづいてさらに
説明する。実施例1 図4に示す大気中単ロール薄帯製造装置を用いて、7チ
ャージの薄帯製造実験を行った。用いた合金は、Fe−
Si6.5 −B12−C1 アモルファス合金であった。鋳造
に用いた溶融試料噴出用ノズルチップのノズル開口形状
は、1mm×150mmのスリットを、鋳造方向に2mmの間
隔をおいて2個平行に並べた形状とした。また、高周波
誘導方式で溶解した上記合金の溶融試料の流量を50kg
/分とし、銅からなる冷却ロールの周面に吹き付けて薄
帯とした。薄帯の板厚は、所定の値になるよう各チャー
ジごとに、冷却ロールの表面速度により制御した。 【0032】冷却ロールと巻取り装置の間に、直径15
cmの3個のロールを、二次冷却ロールとして準備した。
二次冷却ロールは、3個とも純銅製であった。鋳造を開
始し、薄帯の先端を巻取りロールに捕捉した直後に、3
個の二次冷却ロールの表面速度を、冷却ロールの表面速
度と同じに設定し、図3(a)に示した要領で、個々の
二次冷却ロールを移動した。そして、17、17′、1
7″の二次冷却ロールが薄帯と接触する距離、すなわち
1 、L2 、L3 が所定の値になるように、個々の二次
冷却ロールの位置を設定して、薄帯の巻取りを継続し
た。二次冷却ロールと薄帯の接触距離は、薄帯巻取り中
に個々の二次冷却ロールについて高速カメラで撮影した
写真から求めた。 【0033】用いた巻取りロールは、表面にφ10mm×
6mmtの丸棒状のサマリウム−コバルトを互いに隣接す
る磁極が異なるように埋め込んだ幅200mm、直径60
0mmのアルミニウム製のものとした。 【0034】結果として、すべてのチャージで良好な薄
帯が得られた。得られた薄帯は、いずれのチャージとも
幅がおよそ150mmであった。薄帯板厚は、薄帯の重
量、長さ、幅および合金の密度(7.26g/cm3 )か
ら算出した。薄帯の磁気的特性を評価するために、長手
方向で20mごとに長さ200mmのサンプルを採取し、
SST装置による鉄損値(W13/50 :1.3テスラー、
50Hzでの鉄損値)の測定を行った。 【0035】得られた結果を、表1の試料No.1〜7
に示す。1チャージ目の実験結果として、個々の二次冷
却ロールと薄帯との接触距離L1 、L2 、L3 は、それ
ぞれ表1の試料No.1に示す通りである。接触距離の
総計Lは、12cmであった。得られた薄帯板厚が32μ
mであったことから、二次冷却ロールと薄帯の接触距離
の臨界総計値は、(1)式の右辺からの算出値が10cm
で、接触距離の総計Lはこの臨界総計値よりも大きな値
であった。鉄損値は、0.095〜0.102W/Kgと
良好な値を示した。 【0036】2チャージ目から7チャージ目までの6チ
ャージの実験結果は、表1中の試料No.2〜7に示
す。二次冷却ロールと薄帯の接触距離の総計Lは、いず
れのチャージとも、(1)式の右辺を用いて算出される
臨界総計値以上であった。また、得られた薄帯の鉄損値
は、いずれのチャージとも0.115W/Kg以下と良好
な値を示した。 【0037】 【表1】【0038】以上の結果から、二次冷却ロールを用い、
(1)式を満足する条件で、冷却ロールから巻取りまで
の間で薄帯を二次冷却することにより、良好な鉄損値を
有する薄帯の製造が可能となることがわかった。これ
は、二次冷却ロールにより、巻取る前に薄帯を冷却する
ことにより、薄帯巻取り時の冷却不良問題を解消できた
ことによると判断される。 【0039】実施例2 図4に示す大気中単ロール薄帯製造装置を用い、冷却ロ
ールと巻取り装置の間に二次冷却ロール2個を用いて、
5チャージの薄帯製造実験を行った。用いた二次冷却ロ
ールは、図3(a)に示す冷却ロール17および17′
の2個を使用した。二次冷却ロールは2個とも純銅製
で、直径がいずれも30cmのものであった。鋳造を開始
し、薄帯の先端を巻取りロールに捕捉した直後に、2個
の二次冷却ロールの表面速度を、冷却ロールの表面速度
と同じに設定し、図3(a)に示した要領で、17およ
び17′の二次冷却ロールを移動した。なお、17″の
二次冷却ロールはそのままとした。そして、17、1
7′の二次冷却ロールが薄帯と接触する距離、それぞれ
1 、L2 が所定の値になるように、個々の二次冷却ロ
ールの位置を設定して、薄帯の巻取りを継続した。二次
冷却ロールと薄帯の接触距離の求め方およびその他の鋳
造条件は、実施例1と同様とした。 【0040】結果として、すべてのチャージで良好な薄
帯が得られた。得られた薄帯は、いずれのチャージとも
幅がおよそ150mmであった。薄帯板厚を算出し、薄帯
の鉄損値を評価するために、長手方向で20mごとに長
さ200mmのサンプルを採取した。薄帯板厚の算出方法
および鉄損値の測定方法は、実施例1と同様とした。 【0041】得られた結果を、表1の試料No.8〜1
2に示す。二次冷却ロールと薄帯の接触距離の総計L
は、いずれのチャージとも、(1)式の右辺を用いて算
出される臨界総計値以上であった。また、得られた薄帯
の鉄損値は、いずれのチャージとも0.114W/Kg以
下と良好な値を示した。 【0042】これらの結果から、二次冷却ロールを用
い、(1)式を満足する条件で、冷却ロールから巻取り
までの間で薄帯を二次冷却することにより、良好な鉄損
値を有する薄帯の製造が可能となることがわかった。こ
れは、二次冷却ロールにより、巻取る前に薄帯を冷却す
ることにより、これまで存在していた、薄帯巻取り時の
冷却不良問題を解消できたことによると判断される。 【0043】実施例3 図4に示す大気中単ロール薄帯製造装置を用い、冷却ロ
ールと巻取り装置間に二次冷却ロール1個を用いて、1
チャージの薄帯製造実験を行った。用いた二次冷却ロー
ルは、図3(a)に示す冷却ロール17を使用した。二
次冷却ロールは純銅製で、直径が30cmのものであっ
た。 【0044】鋳造を開始し、薄帯の先端を巻取りロール
に捕捉した直後に、二次冷却ロールの表面速度を、冷却
ロールの表面速度と同じに設定し、図3(a)に示した
要領で17の二次冷却ロールを移動した。なお、17′
および17″の二次冷却ロールはそのままとした。そし
て、17の二次冷却ロールが薄帯と接触する距離が14
cmとなるように、二次冷却ロールの位置を設定して、薄
帯の巻取りを継続した。二次冷却ロールと薄帯の接触距
離の求め方およびその他の鋳造条件は、実施例1と同様
とした。 【0045】結果として、幅がおよそ150mmの良好な
薄帯が得られた。薄帯板厚を算出し、薄帯の鉄損値を評
価するために、長手方向で20mごとに長さ200mmの
サンプルを採取した。薄帯板厚の算出方法および鉄損値
の測定方法は、実施例1と同様とした。 【0046】得られた結果を、表1の試料No.13に
示す。二次冷却ロールと薄帯の接触距離の総計Lは設定
通りの値で、(1)式の右辺を用いて算出される臨界総
計値(12cm)以上であった。また、得られた薄帯の鉄
損値は、0.094〜0.101W/Kg以下と良好な値
を示した。 【0047】これらの結果から、二次冷却ロールを用
い、(1)式を満足する条件で、冷却ロールから巻取り
までの間で薄帯を二次冷却することにより、良好な鉄損
値を有する薄帯の製造が可能となることがわかった。こ
れは、二次冷却ロールにより、巻取る前に薄帯を冷却す
ることにより、薄帯巻取り時の冷却不良問題を解消でき
たことによると判断される。 【0048】実施例4 図4に示す大気中単ロール薄帯製造装置を用い、冷却ロ
ールと巻取り装置間に二次冷却ロール3個を用いて、2
チャージの薄帯製造実験を行った。用いた二次冷却ロー
ルは、図3(a)に示す冷却ロール17、17′、1
7″の3個を使用した。二次冷却ロールは3個とも6/
4黄銅製で、直径がいずれも15cmのものであった。 【0049】鋳造を開始し、薄帯の先端を巻取りロール
に捕捉した直後に、3個の二次冷却ロールの表面速度
を、冷却ロールの表面速度と同じに設定し、図3(a)
に示した要領で、17、17′、17″の二次冷却ロー
ルを移動した。そして、17、17′、17″の二次冷
却ロールが薄帯と接触する距離、L1 、L2 、L3 が所
定の値になるように、個々の二次冷却ロールの位置を設
定して、薄帯の巻取りを継続した。二次冷却ロールと薄
帯の接触距離の求め方およびその他の鋳造条件は、実施
例1と同様とした。 【0050】結果として、2チャージとも、幅がおよそ
150mmの良好な薄帯が得られた。薄帯板厚を算出し、
薄帯の鉄損値を評価するために、長手方向で20mごと
に長さ200mmのサンプルを採取した。薄帯板厚の算出
方法および鉄損値の測定方法は、実施例1と同様とし
た。 【0051】得られた結果を、表1の試料No.14お
よび15に示す。二次冷却ロールと薄帯の接触距離の総
計Lは、いずれのチャージとも、(1)式の右辺を用い
て算出される臨界総計値以上であった。また、得られた
薄帯の鉄損値は、いずれのチャージとも0.104W/
Kg以下と良好な値を示した。 【0052】これらの結果から、二次冷却ロールを用
い、(1)式を満足する条件で、冷却ロールから巻取り
までの間で薄帯を二次冷却することにより、良好な鉄損
値を有する薄帯の製造が可能となることがわかった。こ
れは、二次冷却ロールにより巻取る前に薄帯を冷却する
ことにより、これまで存在していた、薄帯巻取り時の冷
却不良問題を解消できたことによると判断される。 【0053】実施例5 図4に示す大気中単ロール薄帯製造装置を用い、冷却ロ
ールと巻取り装置間に二次冷却ロール2個を用いて、2
チャージの薄帯製造実験を行った。用いた二次冷却ロー
ルは、図3(a)に示す冷却ロール17および17′の
2個を使用した。二次冷却ロールは、2個とも6/4黄
銅製で、直径がいずれも30cmのものであった。 【0054】鋳造を開始し、薄帯の先端を巻取りロール
に捕捉した直後に、2個の二次冷却ロールの表面速度
を、冷却ロールの表面速度と同じに設定し、図3(a)
に示した要領で、17および17′の二次冷却ロールを
移動した。なお、17″の二次冷却ロールはそのままと
した。そして、17、17′の二次冷却ロールが薄帯と
接触する距離、L1 、L2 が所定の値になるように、個
々の二次冷却ロールの位置を設定して、薄帯の巻取りを
継続した。二次冷却ロールと薄帯の接触距離の求め方お
よびその他の鋳造条件は、実施例1と同様とした。 【0055】結果として、2チャージとも、幅がおよそ
150mmの良好な薄帯が得られた。薄帯板厚を算出し、
薄帯の鉄損値を評価するために、長手方向で20mごと
に長さ200mmのサンプルを採取した。なお、薄帯板厚
の算出方法および鉄損値の測定方法は、実施例1と同様
とした。 【0056】得られた結果を、表1の試料No.16お
よび17に示す。二次冷却ロールと薄帯の接触距離の総
計Lは、いずれのチャージとも、(1)式の右辺を用い
て算出される臨界総計値以上であった。得られた薄帯の
鉄損値は、いずれのチャージとも0.115W/Kg以下
と良好な値を示した。 【0057】これらの結果から、二次冷却ロールを用
い、(1)式を満足する条件で、冷却ロールから巻取り
までの間で薄帯を二次冷却することにより、良好な鉄損
値を有する薄帯の製造が可能となることがわかった。こ
れは、二次冷却ロールにより、巻取る前に薄帯を冷却す
ることにより、これまで存在していた、薄帯巻取り時の
冷却不良問題を解消できたことによると判断される。 【0058】比較例1 図4に示す大気中単ロール薄帯製造装置を用い、冷却ロ
ールと巻取り装置間に二次冷却ロール3個を用いて、3
チャージの薄帯製造実験を行った。用いた二次冷却ロー
ルは、図3(a)に示す冷却ロール17、17′、1
7″の3個を使用した。二次冷却ロールは3個とも純銅
製で、直径がいずれも15cmのものであった。 【0059】鋳造を開始し、薄帯の先端を巻取りロール
に捕捉した直後に、3個の二次冷却ロールの表面速度
を、冷却ロールの表面速度と同じに設定し、図3(a)
に示した要領で、17、17′、17″の二次冷却ロー
ルを移動した。そして、17、17′、17″の二次冷
却ロールが薄帯と接触する距離、L1 、L2 、L3 が所
定の値になるように、個々の二次冷却ロールの位置を設
定して、薄帯の巻取りを継続した。二次冷却ロールと薄
帯の接触距離の求め方およびその他の鋳造条件は、実施
例1と同様とした。 【0060】結果として、2チャージとも、幅がおよそ
150mmの薄帯が得られた。薄帯板厚を算出し、薄帯の
鉄損値を評価するために、長手方向で20mごとに長さ
200mmのサンプルを採取した。なお、薄帯板厚の算出
方法および鉄損値の測定方法は、実施例1と同様とし
た。 【0061】得られた結果を、表1の試料No.18〜
20に示す。二次冷却ロールと薄帯の接触距離の総計L
は、いずれのチャージとも、(1)式の右辺を用いて算
出される臨界総計値より小さい値であった。得られた薄
帯の鉄損値は、いずれのチャージとも0.13を超える
高い値を示した。 【0062】これらの結果から、二次冷却ロールを用い
て巻取る前に薄帯を冷却しても、(1)式を満足しない
場合は、薄帯巻取り時の冷却不良問題を起こし、薄帯の
磁気特性は劣化することがわかった。 【0063】比較例2 図4に示す大気中単ロール薄帯製造装置を用い、冷却ロ
ールと巻取り装置間に二次冷却ロール3個を用いて、3
チャージの薄帯製造実験を行った。用いた二次冷却ロー
ルは、図3(a)に示す冷却ロール17、17′、1
7″の3個を使用した。二次冷却ロールは3個とも6/
4黄銅製で、直径がいずれも15cmのものであった。 【0064】鋳造を開始し、薄帯の先端を巻取りロール
に捕捉した直後に、3個の二次冷却ロールの表面速度
を、冷却ロールの表面速度と同じに設定し、図3(a)
に示した要領で、17、17′、17″の二次冷却ロー
ルを移動した。そして、17、17′、17″の二次冷
却ロールが薄帯と接触する距離、L1 ,L2 、L3 が所
定の値になるように、個々の二次冷却ロールの位置を設
定して、薄帯の巻取りを継続した。二次冷却ロールと薄
帯の接触距離の求め方およびその他の鋳造条件は、実施
例1と同様とした。 【0065】結果として、2チャージとも、幅がおよそ
150mmの薄帯が得られた。薄帯板厚を算出し、薄帯の
鉄損値を評価するために、長手方向で20mごとに長さ
200mmのサンプルを採取した。なお、薄帯板厚の算出
方法および鉄損値の測定方法は、実施例1と同様とし
た。 【0066】得られた結果を、表1の試料No.21〜
23に示す。二次冷却ロールと薄帯の接触距離の総計L
は、いずれのチャージとも、(1)式の右辺を用いて算
出される臨界総計値より小さい値であった。得られた薄
帯の鉄損値は、いずれのチャージとも0.13を超える
高い値を示した。 【0067】これらの結果から、二次冷却ロールを用い
て巻取る前に薄帯を冷却しても、(1)式を満足しない
場合は、薄帯巻取り時の冷却不良問題を起こし、薄帯の
磁気特性は劣化することがわかった。 【0068】 【発明の効果】本発明の方法により、アモルファス合金
などの急冷凝固薄帯をオンラインで巻取る際の冷却不良
問題を解消できるようになったことから、薄帯を高歩留
で生産することが可能となった。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to liquid metals and
Moving cooling of the alloy (hereinafter referred to as "molten metal")
Rapid solidification on the substrate to obtain thin strips of metal and alloy
In the liquid quenching method, rapid solidification ribbon (hereinafter, “ribbon”)
That. ) Online after peeling from the cooling substrate
On how to take. [0002] 2. Description of the Related Art A liquid quenching method for producing a ribbon is used.
The molten alloy on one high-speed rotating cooling roll
So-called single-roll method to obtain a ribbon by feeding
Supplying molten metal between cooling rolls rotating at high speed
And the twin-roll method. A method for forming a ribbon by a liquid quenching method is described.
And using a single roll quenched and solidified ribbon manufacturing apparatus shown in FIG.
An example will be described. In FIG. 5, molten metal 1
Is a tundish so that its level is constant
2 is hot water. On the bottom wall of this tundish 2
The tuyere brick 3 is provided.
The inter-nozzle 4 and the nozzle holder 5 are connected. This
These tuyere bricks 3, intermediate nozzles 4 and nozzle holders
5, a hole is provided, and this hole is connected to
The hot water path 6 and the enlarged internal space 12 in the nozzle holder
You. The tip of the nozzle holder 5 has a nozzle tip 7.
Is installed inside the nozzle tip 7.
A girder nozzle slit 8 communicates with the molten metal flow path 6. The enlarged space 12 in the nozzle holder, the nozzle
The tip 7 and the nozzle slit 8 are shown in FIG.
You. The enlarged internal space is a nozzle to obtain a wide ribbon.
The part where the molten metal flow path 6 is expanded in the holder 5
The slit 8 is used for jetting the molten metal provided in the nozzle tip 7.
The opening of. When the stopper 9 is raised,
The molten metal 1 in the dish 2 passes through the molten metal flow path 6.
Flows out from the nozzle slit 8 toward the cooling roll 10
You. At this time, according to the static pressure of the molten metal in the tundish 2
Flows out of the nozzle slit 8 toward the cooling roll 10
The flow rate of the molten metal is controlled. Nozzle slit 8
The molten metal flowing out of the cooling roll 10
When cooled, the ribbon 11 is formed. Note that in FIG.
In order to facilitate understanding of the whole, the cooling roll 10 is
Drawn at a scale greater than the scale of Tundish 2.
ing. [0006] The ribbon obtained by these liquid quenching methods
To take up on-line after peeling off from cooling substrate
Various methods have been proposed so far. Basic
The rotation of this take-up roll
The winding method is adopted. For example, the magnetism
In the case of a thin ribbon having
Winding with a permanent magnet embedded in the surface as proposed
Using a re-roll, the ribbon is caught by the force of a magnet,
This is a method of winding by rotation of a rear winding roll. In this winding method, rapid cooling is performed on a rotating cooling substrate.
After solidification, it has magnetism that rotates while closely contacting the cooling substrate surface
The thin ribbon with a sharp high-pressure gas jet
Then, the tip of the strip after peeling is the same as the rotating cooling substrate.
A winding roll with a magnetic surface rotating at a peripheral speed equal to or higher than
After magnetically adsorbing to the tape, it is wound continuously. Soshi
In the above publication, rare-earth cobalt is used as a winding roll.
Uses rolls with permanent magnets such as magnets embedded in the surface
It is disclosed that it is possible. [0008] The present inventors, for example, in the single roll method
When manufacturing ribbons, wind the resulting ribbons online
For this reason, winding of a ribbon was attempted by this method. The result
As a result, when the thickness of the ribbon is 30 μm or less, it can be wound up.
Good quality ribbon without quality problems
Was. [0009] SUMMARY OF THE INVENTION
When the material becomes thicker than 30μm, it is rolled up
Was possible, but the quality of the obtained ribbon was lower.
The problem described above occurred. In other words, the magnetic properties and
The properties were degraded in mechanical properties such as properties.
If the thickness of the ribbon is as small as 30 μm or less,
The temperature of the ribbon at the time of taking is as low as about 100 ° C or less.
On the other hand, when the thickness of the ribbon exceeds 30 μm,
The temperature of the ribbon at the time of
This is because it will affect the sound. In particular, when the ribbon is an amorphous alloy,
The properties of morphus alloys are sensitive to heat, and when exposed to high temperatures
It is easily crystallized and the characteristics deteriorate. Large strip thickness
The temperature of the ribbon in the wound state is high
It becomes cold at a high temperature due to the thicker plate
Peels off from the roll, and after winding
This is because the subsequent ribbon is hardly cooled. Thick
Insufficient cooling of the ribbon as described above that occurs when the ribbon is wound
Good problem is to use a take-up roll with a magnetic surface
Is not a problem that occurs only in the
Invariant question in any method of winding by rotation
It is a title. An object of the present invention is to provide a thin film having a thickness exceeding 30 μm.
Even in the production of strips, the properties of thin strips may deteriorate.
To provide a winding method for thin ribbons
You. [0012] The present invention provides the following:
This is the gist. That is, on the moving cooling substrate
Rapidly solidified ribbon obtained by ejecting liquid metals and alloys
In a method of winding online, the cooling substrate and
At least one rotating secondary cooler between the winding device
A metal or alloy roll for cooling and quenching
The solidified ribbon is placed on the circumferential surface of the roll by the following relational expression:
The contact is made for a distance that satisfies (1), and then the quenching is performed.
Winding of rapidly solidified ribbon characterized by winding the solidified ribbon
How to take.   L (= L1+ LTwo+ ... + Ln) ≧ 12 × t / t0× λ0/ Λ (cm) ... (1) Here, L is the contact distance between the secondary cooling roll and the rapidly solidified ribbon.
Grand total L1Is the contact between the first secondary chill roll and the rapidly solidified ribbon
distance LTwoIs the contact between the second secondary chill roll and the rapidly solidified ribbon
distance LnIs the contact between the nth secondary chill roll and the rapidly solidified ribbon
distance t is the thickness of the rapidly solidified ribbon t0Is the thickness of the rapidly solidified ribbon as a reference (= 40 μm) λ is the thermal conductivity of the secondary cooling roll used However, when using secondary cooling rolls of multiple materials,
Thermal conductivity of materials with good thermal conductivity λ0Is the thermal conductivity of pure copper Hereinafter, the present invention will be described in detail. First,
The winding method of the present invention will be described with reference to FIG. Dissolution
The molten metal is transferred from the tundish 2 to a cooling substrate (see FIG.
Rule 10 ". Hereinafter, "cooling roll"
U. ) The thin ribbon 11 produced and supplied on the
In the winding method, the cooling roll 10 and the winding device 14
Between and rotate multiple, for example, copper or brass
Secondary cooling roll 17 made of metal and alloy having high thermal conductivity
So that the ribbon is in contact with the surface of these secondary cooling rolls 17.
After passing through so as to make contact, the support roller 16
Then, the ribbon 11 is wound by a winding roll. Mass production of ribbons
To do this, rotate it using the disk 15
11 cannot be wound by one take-up reel.
The spare take-up reel 13 '
Can be adopted. Thus, the ribbon 11 is heated
Circumference of secondary chill rolls made of highly conductive metals and alloys
The plate of the thin strip 11 is passed through by contacting the surface.
Even if the thickness exceeds 30 μm, the thin
It is possible to solve the problem of poor cooling of the ribbon at the time of band winding
It became. Total contact distance between the secondary cooling roll and the ribbon
The range of (L) depends on the thickness of the ribbon to be wound and the secondary cooling roll.
It is determined by the thermal conductivity, but satisfies the above formula (1)
Limited to the range. That is, the value on the right side of equation (1)
Is the thickness of the strip to be manufactured and the secondary cooling roll used for manufacturing
Can be determined by the material of this, the determined value,
In order to suppress the problem of poor cooling of the ribbon when winding the ribbon
The minimum required contact distance between the secondary cooling roll and the ribbon.
It is total. Secondary cooling to be adopted in actual production
The total value of the contact distance between the roll and the ribbon should be
It is preferable to set this value or more. However, not very large
Value from the viewpoint of manufacturing cost and manufacturing space, etc.
It is not advisable to set a value larger than necessary
Not good. Good for adoption in actual manufacturing
The range will be described in detail in Examples. Next, the contact distance between the secondary cooling roll and the ribbon is determined.
The reasons for limiting the total (L) as described above are described.
You. The present inventors have proposed a problem of poor cooling of a ribbon at the time of winding the ribbon.
Secondary cooling between the cooling roll and the winding device to eliminate
Rolls are arranged as shown in Fig. 1 and three secondary cooling
By changing the relative position of the roll, individual secondary
Winding experiments were conducted by changing the contact distance between the cooling roll and the ribbon.
Was. As an experimental condition, first, the thickness of the ribbon was set to 4
0 μm, and the material of the secondary cooling roll was pure copper. Soshi
Then, the magnetic properties (iron loss value) of the obtained ribbon were examined, and the individual
Contact distance between the secondary cooling roll and the ribbon and three secondary cooling
The relationship between the total contact distance between the roll and the ribbon and the magnetic properties
I organized it. As a result, the magnetic characteristics are three secondary cooling rows.
And the total contact distance between the ribbon and the ribbon.
If the total length is 12 cm or more, deterioration in magnetic properties is recognized.
Eliminates the problem of poor cooling of the ribbon when winding the ribbon
It turns out that it is possible. Further, the material of the secondary cooling roll is pure copper.
And changing the thickness of the ribbon,
Critical value of this total that can solve the cooling failure problem (hereinafter,
It is called "critical total value". ) Is proportional to the increase in the thickness of the ribbon
Then it gets bigger. That is, at an arbitrary plate thickness (t)
The critical total value is the sheet thickness relative to the critical total value at 40 μm.
(T / t)0. Where t0Is the standard ribbon thickness of 40
μm), 12 × t / t0(Cm)
Revealed. Further, the thickness of the ribbon was kept at 40 μm,
Critical total when the next cooling roll material is 6/4 brass
The value is based on the critical total value when the secondary cooling roll is pure copper.
It has been found that it is only necessary to consider the decrease in the thermal conductivity. You
That is, the ratio of the thermal conductivity between 6/4 brass and pure copper is 0.3
Since it is 2, 6/4 brass is used as a secondary cooling roll.
The critical total value at a ribbon thickness of 40 μm is 12 臨界
0.32 = 38 (cm). The material of the secondary cooling roll is other
However, in principle, the critical total value can be summarized by the ratio of thermal conductivity.
It is thought that it can come. Therefore, as a secondary cooling roll
The critical total value for the thermal conductivity (λ) of the material used is pure
Critical total value when using secondary cooling rolls made of copper
The change in thermal conductivity (λ0/ Λ. Where λ0Is pure copper
Thermal conductivity), that is, 12 × λ0At / λ
Can be organized. From the above experimental results, the thickness and the thickness of the ribbon
Even if the material of the next cooling roll changes, the critical total
It is considered that the expression can be arranged on the right side of the equation (1). Therefore, two
The total (L) of the contact distance between the next cooling roll and the ribbon
Limited by equation (1). In the present invention, for example, a plurality of secondary cooling
When using a roller, the contact distance between the secondary cooling roll and the ribbon
If the total satisfies the expression (1), the individual secondary cooling
The contact distance with the ribbon may be different between the tools. Ma
In addition, the number of secondary cooling rolls is also particularly limited.
If there are multiple cooling rolls, their materials
They can be different. For example, as shown in FIG.
The case where the number is L1+ LTwoSatisfy the expression (1).
If you add1, LTwoDo not specify up to individual values of
No. In other words, in FIG.
By changing the position relative to the roll, L1, LTwo
Changes even if the value of1+ LTwoSatisfy the expression (1).
It should just be. 2 (b), 2 (c) and 2 (d)
Is for the case of three secondary cooling rolls each
As shown in this figure, the diameter and relative position of the secondary
Even if it changes, L1+ LTwo+ LThreeSatisfy the expression (1).
It should just be. Further, FIGS. 2E and 2F respectively show
The case where the number of secondary cooling rolls is 5 or 7 is shown.
However, the total contact distance between the secondary cooling roll and the ribbon
If formula (1) is satisfied, the diameter and relative size of the secondary cooling roll
Secondary cooling in different secondary cooling rolls with changing position
The contact distance between the roll and the ribbon may change. Also,
As shown in FIG. 2 (f), the individual rolls approach each other.
In each of the secondary cooling rolls,
The contact distance between the cooling roll and the ribbon can be increased.
You. Of course, the diameter and number of secondary cooling rolls are
It is preferable to set an appropriate value in terms of
No. Next, how to set the position of the secondary cooling roll
explain about. In Figure 1, the ribbon has already been secondary cooled
The roll is brought into good contact with the surface and transported.
The state shown is
For example, the configuration shown in FIG. That is, FIG.
(A) shows a state in which the winding of the ribbon is stable.
At the time of, the secondary cooling rolls 17, 17 ', 17 "
Each is in the initial position. Immediately after the winding of the ribbon has stabilized
Next, move the three secondary cooling rolls in the direction of the arrow
I do. Moving the three secondary cooling rolls, Fig. 3
As shown in (b), the ribbon contacts three secondary cooling rolls.
You can touch it. Furthermore, the central secondary cooling roll 1
If only 7 'is moved in the direction of the arrow, as shown in FIG.
State. The number of secondary cooling rolls
The secondary chill roll position is the same
It can be done in the same way. Conventionally, as shown in FIG.
The support roller 1 made of, for example, tool steel
6, the method of transporting a thin ribbon is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 01-038.
No. 144 discloses this. Of course, in this case
The support roller was for forming a thin pass line
It was used to change the direction of transport,
Although not intended for secondary cooling of ribbons,
It is also conceivable that this may lead to the effect of secondary cooling of the ribbon. However, in order to form a thin ribbon pass line,
Placed for the purpose of changing the direction of transport
With the support roller, the contact distance with the ribbon is only a little,
Moreover, if the material used is intended to remove heat from the ribbon
Therefore, the thermal conductivity is low and
In fact, it does not work for secondary cooling of ribbons
won. The winding strip of the ribbon used in the method of the present invention.
For example, take-up roll and cooling when catching the leading edge of a ribbon
The distance between the rolls should be as close as possible without collision.
It is better to make it, for example, about 10 mm or less is preferable. However
To capture the leading edge of the ribbon and ensure stable winding.
, You can place at least a gas ejection nozzle
Cool the take-up roll so that only enough space can be secured
Keep away from rolls. Further, a winding roller which can be employed in the method of the present invention.
Tools such as rare earth cobalt magnets and samarium-cobalt
Rolls with embedded permanent magnets exposed on the surface
It is. In addition, magnetism is generated on the surface by the electromagnet method.
Rolls that are made to be raw may be used. As a method of forming a ribbon, a simple method is first described.
Although the case of the roll method has been described, the method of the present invention is, for example, as follows.
Supply molten alloy between a pair of high-speed rotating cooling rolls
Other liquid quenching methods such as the twin roll method to obtain thin ribbons
Applicable. In addition, preferable casting when forming a ribbon
The conditions and the like will be described in detail in Examples. [0031] EXAMPLES The present invention will be further described below based on examples.
explain.Example 1 Using the apparatus for manufacturing a single roll ribbon in air shown in FIG.
An experiment was conducted on the production of thin ribbons. The alloy used was Fe-
Si6.5-B12-C1It was an amorphous alloy. casting
Nozzle opening shape of nozzle tip for jetting molten sample used for
Is a 1mm x 150mm slit between 2mm in the casting direction
The shape was such that two pieces were arranged in parallel with a gap. Also high frequency
The flow rate of the molten sample of the above alloy melted by the induction method is 50 kg
/ Min, and spray it onto the peripheral surface of a copper cooling roll
It was a band. The thickness of the ribbon should be
The control was performed by the surface speed of the cooling roll for each die. A diameter of 15 mm is provided between the cooling roll and the winding device.
Three cm rolls were prepared as secondary chill rolls.
All three secondary cooling rolls were made of pure copper. Open casting
Immediately after catching the end of the ribbon on the take-up roll,
The surface speed of the secondary cooling rolls is
The degree is set to be the same as the degree, and the individual
The secondary chill roll was moved. And 17, 17 ', 1
The distance the 7 "secondary chill roll contacts the ribbon, ie
L1, LTwo, LThreeSo that each has a predetermined value.
Set the position of the cooling roll and continue winding the ribbon.
Was. The contact distance between the secondary cooling roll and the ribbon is
High-speed camera shot of each secondary cooling roll
I got it from the photo. The winding roll used had a surface of φ10 mm ×
A 6 mmt round bar-shaped samarium-cobalt is placed adjacent to each other.
200mm width and 60 diameter embedded with different magnetic poles
It was made of 0 mm aluminum. As a result, a good thin film is obtained at all charges.
Obi was obtained. The resulting ribbon is charged with any charge
The width was about 150 mm. The thickness of the ribbon is the weight of the ribbon.
Quantity, length, width and alloy density (7.26 g / cmThree) Or
It was calculated from: In order to evaluate the magnetic properties of the ribbon,
Take a 200mm long sample every 20m in the direction,
Iron loss value (W13/501.3 Tessler,
(Iron loss value at 50 Hz) was measured. The results obtained are shown in Table 1. 1-7
Shown in As an experimental result of the first charge, individual secondary cooling
Contact distance L between the roll and the ribbon1, LTwo, LThreeIs it
Each of the sample Nos. As shown in FIG. Contact distance
The total L was 12 cm. The obtained ribbon thickness is 32μ
m, the contact distance between the secondary cooling roll and the ribbon
Of the critical total value is 10 cm calculated from the right side of equation (1).
The total contact distance L is larger than the critical total value.
Met. The iron loss value is 0.095 to 0.102 W / Kg.
It showed good values. 6 chips from the second charge to the seventh charge
The experimental results of the sample Nos. In Table 1 are shown in Table 1. Shown in 2-7
You. The total contact distance L between the secondary cooling roll and the ribbon is
Both charges are calculated using the right side of the equation (1).
It was more than the total critical value. Also, the iron loss value of the obtained ribbon
Is 0.115W / Kg or less for any charge
Value. [0037] [Table 1]From the above results, using a secondary cooling roll,
From the cooling roll to winding under the condition satisfying the formula (1)
Good iron loss value by secondary cooling of the ribbon between
It has been found that it is possible to produce a ribbon having the above. this
Cools the ribbon before winding by the secondary cooling roll
As a result, it was possible to eliminate the problem of poor cooling when winding the ribbon.
It is determined that [0039]Example 2 Using the apparatus for manufacturing a single roll ribbon in air shown in FIG.
Using two secondary cooling rolls between the reel and the winding device,
A five-charge ribbon production experiment was performed. Secondary cooling system used
The cooling rolls 17 and 17 'shown in FIG.
Were used. Both secondary cooling rolls are made of pure copper
, And each had a diameter of 30 cm. Start casting
Immediately after capturing the end of the ribbon on the take-up roll,
The surface speed of the secondary cooling roll, the surface speed of the cooling roll
3 and 17 and 17 in the manner shown in FIG.
And 17 'secondary chill rolls were moved. In addition, 17 ″
The secondary chill roll was left untouched. And 17, 1
7 'secondary cooling roll contact distance with the ribbon, respectively
L1, LTwoTo the specified value.
The position of the tape was set, and the winding of the ribbon was continued. secondary
How to find the contact distance between the cooling roll and the ribbon and other casting
The fabrication conditions were the same as in Example 1. As a result, a good thin film is obtained at all charges.
Obi was obtained. The resulting ribbon is charged with any charge
The width was about 150 mm. Calculate the thickness of the ribbon
In order to evaluate the iron loss value of
A 200 mm sample was taken. Calculation method of thin strip thickness
The method for measuring the iron loss value was the same as in Example 1. The obtained results are shown in Table 1. 8 to 1
It is shown in FIG. Total contact distance L between secondary cooling roll and ribbon
Is calculated using the right side of equation (1)
It was more than the critical sum issued. Also, the obtained ribbon
The iron loss value of each charge is 0.114 W / Kg or less.
Good values were shown below. From these results, a secondary cooling roll was used.
Winding from a cooling roll under conditions that satisfy equation (1)
Good heat loss by secondary cooling of the ribbon
It has been found that it is possible to produce a ribbon having a value. This
The secondary chill roll cools the ribbon before winding.
By this, when existing thin ribbon winding
It is determined that the cooling failure problem has been solved. [0043]Example 3 Using the apparatus for manufacturing a single roll ribbon in air shown in FIG.
Using one secondary cooling roll between the reel and the winding device
An experiment was conducted to manufacture a thin ribbon of a charge. Secondary cooling row used
The cooling roll 17 shown in FIG. two
The next cooling roll is made of pure copper and has a diameter of 30 cm.
Was. Start casting and take up the end of the ribbon
Immediately after capturing, the surface speed of the secondary cooling roll
The surface speed of the roll was set to be the same as that shown in FIG.
The 17 secondary cooling rolls were moved in a similar manner. 17 '
And the 17 "secondary chill roll was left intact.
And the distance that the 17 secondary cooling rolls contact the ribbon is 14
cm, set the position of the secondary cooling roll
The winding of the obi was continued. Contact distance between secondary cooling roll and ribbon
The method of finding the separation and other casting conditions are the same as in Example 1.
And As a result, a good width of about 150 mm
A ribbon was obtained. Calculate the ribbon thickness and evaluate the iron loss value of the ribbon.
For the sake of valuation, a length of 200 mm for every 20 m in the longitudinal direction
A sample was taken. Calculation method of ribbon thickness and iron loss value
Was measured in the same manner as in Example 1. The obtained results are shown in Table 1. 13
Show. The total contact distance L between the secondary cooling roll and the ribbon is set.
Critical value calculated using the right-hand side of equation (1)
It was more than the measured value (12 cm). Also, the obtained thin iron
The loss value is a good value of 0.094 to 0.101 W / Kg or less.
showed that. From these results, the secondary cooling roll was used.
Winding from a cooling roll under conditions that satisfy equation (1)
Good heat loss by secondary cooling of the ribbon
It has been found that it is possible to produce a ribbon having a value. This
The secondary chill roll cools the ribbon before winding.
This eliminates the problem of poor cooling when winding the ribbon.
It is judged that it is. [0048]Example 4 Using the apparatus for manufacturing a single roll ribbon in air shown in FIG.
Using three secondary cooling rolls between the reel and the winding device
An experiment was conducted to manufacture a thin ribbon of a charge. Secondary cooling row used
The cooling rolls 17, 17 ', and 1 shown in FIG.
7 "were used. The three secondary cooling rolls were 6 /
It was made of 4 brass and all had a diameter of 15 cm. Start casting and take up the end of the ribbon
Surface speed of three secondary chill rolls immediately after capturing
Is set to be the same as the surface speed of the cooling roll, and FIG.
17, 17 ', 17 "secondary cooling row
Moved. And secondary cooling of 17, 17 ', 17 "
Distance of contact of the roll with the ribbon, L1, LTwo, LThreePlace
Set the position of each secondary cooling roll so that
Then, the winding of the ribbon was continued. Secondary cooling roll and thin
How to determine the contact distance of the belt and other casting conditions
Same as Example 1. As a result, the width of both charges is approximately
A good ribbon of 150 mm was obtained. Calculate the ribbon thickness,
Every 20m in the longitudinal direction to evaluate the iron loss value of the ribbon
A sample having a length of 200 mm was collected. Calculation of thin strip thickness
The method and the method of measuring the iron loss value were the same as in Example 1.
Was. The obtained results are shown in Table 1. 14 o
And 15. Total contact distance between secondary cooling roll and ribbon
Total L is calculated using the right side of equation (1) for each charge.
It was more than the critical total value calculated. Also obtained
The iron loss value of the ribbon is 0.104 W /
It showed a good value of not more than Kg. From these results, a secondary cooling roll was used.
Winding from a cooling roll under conditions that satisfy equation (1)
Good heat loss by secondary cooling of the ribbon
It has been found that it is possible to produce a ribbon having a value. This
This cools the ribbon before winding by the secondary cooling roll
As a result, the cold
It is determined that the rejection problem has been solved. [0053]Example 5 Using the apparatus for manufacturing a single roll ribbon in air shown in FIG.
Using two secondary cooling rolls between the reel and the winding device.
An experiment was conducted to manufacture a thin ribbon of a charge. Secondary cooling row used
The cooling rolls 17 and 17 'shown in FIG.
Two were used. Both secondary cooling rolls are 6/4 yellow
It was made of copper and all had a diameter of 30 cm. The casting is started, and the leading end of the ribbon is taken up by a winding roll.
Surface velocity of two secondary chill rolls immediately after capturing
Is set to be the same as the surface speed of the cooling roll, and FIG.
The secondary chill rolls 17 and 17 'were replaced as shown in
moved. In addition, the secondary cooling roll of 17 ″ is left as it is.
did. And the secondary cooling rolls 17 and 17 '
Contact distance, L1, LTwoIs set to a predetermined value.
Set the position of each secondary cooling roll to take up the ribbon
Continued. How to find the contact distance between the secondary cooling roll and the ribbon
The other casting conditions were the same as in Example 1. As a result, the width of both charges is approximately
A good ribbon of 150 mm was obtained. Calculate the ribbon thickness,
Every 20m in the longitudinal direction to evaluate the iron loss value of the ribbon
A sample having a length of 200 mm was collected. The thickness of the strip
Is the same as that of Example 1
And The obtained results are shown in Table 1. 16
And 17. Total contact distance between secondary cooling roll and ribbon
Total L is calculated using the right side of equation (1) for each charge.
It was more than the critical total value calculated. The resulting ribbon
Iron loss value is 0.115W / Kg or less for each charge
And a good value. From these results, a secondary cooling roll was used.
Winding from a cooling roll under conditions that satisfy equation (1)
Good heat loss by secondary cooling of the ribbon
It has been found that it is possible to produce a ribbon having a value. This
The secondary chill roll cools the ribbon before winding.
By this, when existing thin ribbon winding
It is determined that the cooling failure problem has been solved. [0058]Comparative Example 1 Using the apparatus for manufacturing a single roll ribbon in air shown in FIG.
Using three secondary cooling rolls between the reel and the winding device
An experiment was conducted to manufacture a thin ribbon of a charge. Secondary cooling row used
The cooling rolls 17, 17 ', and 1 shown in FIG.
Three 7 "pieces were used. All three secondary cooling rolls were made of pure copper
And all had a diameter of 15 cm. The casting is started, and the leading end of the ribbon is taken up by a winding roll.
Surface speed of three secondary chill rolls immediately after capturing
Is set to be the same as the surface speed of the cooling roll, and FIG.
17, 17 ', 17 "secondary cooling row
Moved. And secondary cooling of 17, 17 ', 17 "
Distance of contact of the roll with the ribbon, L1, LTwo, LThreePlace
Set the position of each secondary cooling roll so that
Then, the winding of the ribbon was continued. Secondary cooling roll and thin
How to determine the contact distance of the belt and other casting conditions
Same as Example 1. As a result, the width of both charges is approximately
A 150 mm ribbon was obtained. Calculate the thickness of the ribbon
To evaluate the iron loss value, length every 20m in the longitudinal direction
A 200 mm sample was taken. The calculation of the thickness of the ribbon
The method and the method of measuring the iron loss value were the same as in Example 1.
Was. The results obtained are shown in Table 1. 18 ~
20. Total contact distance L between secondary cooling roll and ribbon
Is calculated using the right side of equation (1)
It was smaller than the critical total value issued. Thin obtained
The iron loss value of the obi exceeds 0.13 for each charge
It showed a high value. From these results, using the secondary cooling roll
Equation (1) is not satisfied even if the ribbon is cooled before winding
In this case, there is a problem of poor cooling when winding the ribbon,
It was found that the magnetic properties deteriorated. [0063]Comparative Example 2 Using the apparatus for manufacturing a single roll ribbon in air shown in FIG.
Using three secondary cooling rolls between the reel and the winding device
An experiment was conducted to manufacture a thin ribbon of a charge. Secondary cooling row used
The cooling rolls 17, 17 ', and 1 shown in FIG.
7 ". Three secondary cooling rolls were used, each having 6 /
It was made of 4 brass and all had a diameter of 15 cm. Start casting and take up the end of the ribbon
Surface speed of three secondary chill rolls immediately after capturing
Is set to be the same as the surface speed of the cooling roll, and FIG.
17, 17 ', 17 "secondary cooling row
Moved. And secondary cooling of 17, 17 ', 17 "
Distance of contact of the roll with the ribbon, L1, LTwo, LThreePlace
Set the position of each secondary cooling roll so that
Then, the winding of the ribbon was continued. Secondary cooling roll and thin
How to determine the contact distance of the belt and other casting conditions
Same as Example 1. As a result, the width of both charges is approximately
A 150 mm ribbon was obtained. Calculate the thickness of the ribbon
To evaluate the iron loss value, length every 20m in the longitudinal direction
A 200 mm sample was taken. The calculation of the thickness of the ribbon
The method and the method of measuring the iron loss value were the same as in Example 1.
Was. The results obtained are shown in Table 1. 21-
23. Total contact distance L between secondary cooling roll and ribbon
Is calculated using the right side of equation (1)
It was smaller than the critical total value issued. Thin obtained
The iron loss value of the obi exceeds 0.13 for each charge
It showed a high value. From these results, using the secondary cooling roll
Equation (1) is not satisfied even if the ribbon is cooled before winding
In this case, there is a problem of poor cooling when winding the ribbon,
It was found that the magnetic properties deteriorated. [0068] According to the method of the present invention, an amorphous alloy
Poor cooling when winding rapidly solidified thin ribbons such as
High yield of thin ribbons because problems can be solved
It became possible to produce with.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の方法を説明するための模式図である。 【図2】本発明の方法の具体例を示す模式図である。 【図3】本発明の方法を実施するための準備方法を説明
する模式図である。 【図4】従来の薄帯巻取り方法を説明するための模式図
である。 【図5】液体急冷法の一例として、単ロール法を説明す
るための模式図である。 【図6】液体急冷法の一例として、単ロール法に一部を
説明するための模式図である。 【符号の説明】 1 溶融金属 2 タンディッシュ 3 羽口レンガ 4 中間ノズル 5 ノズルホルダー 6 溶湯流路 7 ノズルチップ 8 ノズルスリット 9 ストッパー 10 冷却ロール 11 薄帯 12 拡大内部空間 13 巻取りロール 13′ 予備の巻取りロール 14 巻取り装置 15 円盤 16 支持ローラ 17 二次冷却ロール 17′ 二次冷却ロール 17″ 二次冷却ロール
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a method of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing a specific example of the method of the present invention. FIG. 3 is a schematic view illustrating a preparation method for performing the method of the present invention. FIG. 4 is a schematic view for explaining a conventional ribbon winding method. FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a single-roll method as an example of a liquid quenching method. FIG. 6 is a schematic diagram for partially explaining a single roll method as an example of a liquid quenching method. [Description of Signs] 1 Molten metal 2 Tundish 3 Tuyere brick 4 Intermediate nozzle 5 Nozzle holder 6 Molten flow path 7 Nozzle tip 8 Nozzle slit 9 Stopper 10 Cooling roll 11 Thin strip 12 Enlarged internal space 13 Winding roll 13 'Reserve Take-up roll 14 take-up device 15 disk 16 support roller 17 secondary cooling roll 17 ′ secondary cooling roll 17 ″ secondary cooling roll

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22D 11/06 390 B22D 11/06 360 B22D 11/124 B22D 11/22 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B22D 11/06 390 B22D 11/06 360 B22D 11/124 B22D 11/22

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】移動する冷却基板上に液体状態の金属およ
び合金を噴出して得た急冷凝固薄帯を、オンラインで巻
取る方法において、前記冷却基板と巻取り装置との間
に、少なくとも1個の回転する二次冷却用金属または合
金製ロールを配置し、かつ、前記急冷凝固薄帯を、前記
ロールの円周表面に、下記の関係式を満足する距離だけ
接触させ、その後に前記急冷凝固薄帯を巻取ることを特
徴とする、急冷凝固薄帯の巻取り方法。 L(=L1 +L2 +…+Ln )≧12×t/t0 ×λ0
/λ (cm) ここで、Lは、二次冷却ロールと急冷凝固薄帯の接触距
離の総計 L1 は、1個目の二次冷却ロールと急冷凝固薄帯の接触
距離 L2 は、2個目の二次冷却ロールと急冷凝固薄帯の接触
距離 Ln は、n個目の二次冷却ロールと急冷凝固薄帯の接触
距離 tは、急冷凝固薄帯の板厚 t0 は、基準とする急冷凝固薄帯の板厚(=40μm) λは、用いる二次冷却ロールの熱伝導率 但し、複数の材質の二次冷却ロールを用いる場合は、最
も熱伝導の良い材質の熱伝導率 λ0 は、純銅の熱伝導率
(57) [Claim 1] In a method for online winding a rapidly solidified thin ribbon obtained by ejecting a liquid metal or alloy onto a moving cooling substrate, the cooling substrate and the winding substrate may be wound. At least one rotating secondary cooling metal or alloy roll is arranged between the roll and the cooling device, and the rapidly solidified ribbon is formed on the circumferential surface of the roll so as to satisfy the following relational expression. A method for winding a rapidly solidified ribbon, comprising: contacting a short distance, and then winding the rapidly solidified ribbon. L (= L 1 + L 2 +... + L n ) ≧ 12 × t / t 0 × λ 0
/ Λ (cm) where L is the total contact distance L 1 of the secondary cooling roll and the rapidly solidified ribbon, and the contact distance L 2 of the first secondary cooling roll and the rapidly solidified ribbon is 2 The contact distance L n between the second secondary cooling roll and the rapidly solidified ribbon is the contact distance t between the n-th secondary cooling roll and the rapidly solidified ribbon, and the plate thickness t 0 of the rapidly solidified ribbon is a reference. Λ is the thermal conductivity of the secondary cooling roll to be used. However, when multiple secondary cooling rolls are used, the thermal conductivity of the material having the best thermal conductivity is used. λ 0 is the thermal conductivity of pure copper
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