JP3406720B2 - Winding method of rapidly solidified ribbon - Google Patents

Winding method of rapidly solidified ribbon

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JP3406720B2
JP3406720B2 JP01013995A JP1013995A JP3406720B2 JP 3406720 B2 JP3406720 B2 JP 3406720B2 JP 01013995 A JP01013995 A JP 01013995A JP 1013995 A JP1013995 A JP 1013995A JP 3406720 B2 JP3406720 B2 JP 3406720B2
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藤 有 一 佐
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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、高速回転している1個の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、高速回転
している1対の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一般的方
法について、図4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4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5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、またノ
ズルスリット8とは、ノズルチップ7中に設けた溶湯噴
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4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】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。磁気を有する薄帯の場合、
例えば特開昭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、剥離後の薄帯の先端を、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石
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のよ
うな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、
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、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次のよう
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。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。 【0011】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
おいても発生する不変的な問題である。 【0012】本発明は、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を目的として
いる。 【0013】 【課題を解決するための手段および作用】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
厚30μm超の急冷凝固薄帯を、オンラインで巻取る方
法において、薄帯が冷却基板から離れた後、巻取り装置
により巻取られる前に、薄帯から15mm以下の位置に
配置したガス噴出用ノズルから、乾燥したガスを噴出圧
20kg/cm 以上で薄帯に吹き付けて冷却すること
を特徴とする、急冷凝固薄帯の巻取り方法。 【0014】以下に、本発明を詳細に説明する。まず、
本発明の方法を、図1を用いて説明する。溶融金属をタ
ンディッシュ2から冷却基板(図1の「冷却ロール1
0」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に際
して、冷却ロール10と巻取り装置14の間に、1個以
上のガス噴出用ノズル17を配置し、例えば、支持ロー
ラ16と巻取り装置14の間を移動する薄帯11の表面
に、乾燥したガスを吹き付け、その後、巻取りロール1
3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
取りールで巻ききれなくなる場合を想定して、予備の
巻取りロール13´を冷却ール側に待機させる方式も
採用できる。 【0015】本発明において、薄帯の冷却用として用い
る乾燥したガスとは、例えば、一般に用いられる乾燥装
置などを用いて乾燥させたガスである。さらに具体的に
述べると、例えば露点が0℃以下のガスである。薄帯の
冷却用に、水分を含んだガスを用いると、薄帯の表面に
水分が付着し、巻き取った後薄帯の表面に錆びなどが発
生するので問題となる。 【0016】薄帯の冷却用に用いる乾燥ガスの種類とし
て、ヘリウムガスなどの不活性ガスが好ましいが、本発
明では、ガスの種類を特に限定するものではない。ま
た、ガス噴出用ノズル17から噴出する際の、ガスの圧
力についても特に限定しないが、あまり小さい値では本
来の役目を果たすことができないので、ガスの圧力は、
例えば、5kg/cm2 以上が好ましい。 【0017】ガス噴出用ノズル17は、冷却の程度に応
じて1個あるいは複数としてもよい。複数用いる場合
は、図1に示すように薄帯の両面から吹き付けるように
するとよい。また、図2に模式的に示すように、複数の
ガス噴出用ノズルを1つにまとめたものを用いてもよ
い。 【0018】ガス噴出用ノズル17の開口18の形状に
ついては、図3に模式的に示す。図3(a)のように、
矩形孔としたり、薄帯の幅が広い場合は、図3(b)の
ように、ノズルの強度を考慮して、複数の矩形孔を並べ
たものでもよい。さらに、図3(c)に示すような丸い
穴を複数並べたものでもよい。 【0019】ガス噴出用ノズル17を配置する位置は、
冷却ロール10と巻取りロール13の間であれば、その
位置を特に限定しない。要するに、冷却ロールから剥離
した薄帯を、巻取り前に冷却することを実現できればよ
い。薄帯をガスで冷却する際の条件については、実施例
にて後述する。 【0020】本発明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。 【0021】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。 【0022】薄帯を形成させる方法として単ロール法の
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関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。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。 【0023】 【実施例】以下に、本発明を実施例に基づいてさらに説
明する。実施例1 図1に示す大気中単ロール薄帯製造装置を用いて、5チ
ャージの薄帯製造実験を行った。実験に供した合金は、
Fe−Si6.5 −B12−C1 アモルファス合金である。
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、冷却ロールの表面速度により制御
した。 【0024】冷却ロールと巻取り装置間に、図3(a)
に示すような、開口が2mm×150mmの矩形状であ
るガス噴出用ノズル17を、図1に示すように2個ず
つ、搬送される薄帯の両側に配置した。これらのノズル
は黄銅製であった。鋳造開始後、薄帯の先端を巻取りロ
ールで捕捉し、直後に巻取りロールを後退させ、円盤を
回転させて、図1に示すような状態で巻取りが定常状態
に達してから、これらのノズルを薄帯の近くに接近させ
(薄帯から15mmの位置)、すべてのガス噴出用ノズ
ルから同じ圧力で、薄帯表面にガスを吹き付け、巻取り
を継続した。この時のガスは、露点が−20℃のヘリウ
ムガスであった。また、この時のガスの圧力を、いずれ
も20kg/cm2 とした。 【0025】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600mmのアルミニウム製のものとした。 【0026】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20mm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。 【0027】得られた結果を、表1の試料No.1〜5
に示す。薄帯の板厚が、33μm〜79μmの範囲であ
ったが、いずれのチャージとも、鉄損値は0.12W/
kg未満と良好な値を示した。 【0028】この結果から、巻取り前に、ガスを吹き付
けて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と判断される。 【0029】 【表1】【0030】実施例2 図1に示す大気中単ロール薄帯製造装置を用いて、2チ
ャージの薄帯製造実験を行った。冷却ロールと巻取り装
置の間に、図3(a)に示すような、開口が2mm×1
50mmの矩形状であるガス噴出用ノズル17を、図1
に示すような位置に1個ずつ、搬送される薄帯の両側に
配置した。これらのノズルは、黄銅製であった。鋳造開
始後、所定の作業を済ましてからこれらのノズルを薄帯
の近くに接近させ(薄帯から10mmの位置)、両者の
ガス噴出用ノズルから同じ圧力で、薄帯表面にガスを吹
き付けた。この時のガスは、露点が−20℃のヘリウム
ガスであった。また、この時のガスの圧力を、いずれも
30kg/cm2 とした。その他の条件は、実施例1に
同様とした。 【0031】結果として、2チャージとも良好な薄帯が
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。得られた薄帯の板厚および
鉄損値データを、表1の試料No.6および7に示す。
薄帯の板厚および鉄損値の測定は実施例1に示した方法
と同様とした。薄帯の板厚は、それぞれ41μm、62
μmであった。いずれのチャージとも、鉄損値は0.1
15W/kg以下と良好な値を示した。 【0032】この結果から、巻取り前に、ガスを吹き付
けて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と判断される。 【0033】実施例3 図1に示す大気中単ロール薄帯製造装置を用いて、2チ
ャージの薄帯製造実験を行った。冷却ロールと巻取り装
置の間に、図3(c)に示すような、個々の開口がφ5
mmの穴を2mm間隔に、22個並べたガス噴出用ノズ
ル17を、図1に示す位置になるように3個ずつ、搬送
される薄帯の両側に配置した。 【0034】これらのノズルは黄銅製であった。鋳造開
始後、所定の作業を済ましてからこれらのノズルを薄帯
の近くに接近させ(薄帯から10mmの位置)、両者の
ガス噴出用ノズルから同じ圧力で、薄帯表面にガスを吹
き付けた。ガスは、露点が−23℃のアルゴンガスであ
った。この時のガスの圧力を、いずれも30kg/cm
2 とした。その他の条件は、実施例1に同様とした。 【0035】結果として、2チャージとも良好な薄帯が
得られた。得られた薄帯は、いずれのチャージとも幅が
およぞ150mmであった。得られた薄帯の板厚および
鉄損値データを、表1の試料No.8および9に示す。
薄帯の板厚および鉄損値の測定は実施例1に示した方法
と同様とした。薄帯の板厚は、それぞれ45μm、60
μmであった。いずれのチャージとも、鉄損値は0.1
2W/kg未満と良好な値を示した。 【0036】この結果から、巻取り前に、ガスを吹き付
けて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と判断される。 【0037】比較例 実施例に用いた大気中単ロール薄帯製造装置を用いて、
Fe−Si6.5 −B12−C1 アモルファス合金の薄帯を
製造し、巻取りロールにより巻取りを試みた。実験は、
3チャージ実施した。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、冷却ロール
の表面速度により制御した。 【0038】鋳造開始後、薄帯の先端を巻取りロールで
捕捉し、直後に巻取りロールを後退させ、円盤を回転さ
せて薄帯を巻き取った。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20
0mm、直径600mmのアルミニウム製のものとし
た。 【0039】結果として、3チャージとも幅がおよそ1
50mmの薄帯が得られた。得れた薄帯の板厚および鉄
損値データを、表1の試料No.10〜12に示す。薄
帯の板厚および鉄損値の測定は、実施例1に示した方法
と同様とした。薄帯の板厚は、40μm〜75μmであ
った。いずれのチャージとも、鉄損値は0.13W/k
g超と高い値を示した。 【0040】この結果から、巻取り前にガスによる冷却
をしないと、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。 【0041】 【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に際し、巻取
り前にガスを吹き付けて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するとともに、巻取り
開始時に薄帯先端をほとんど問題なく捕捉できるように
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。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for rapidly solidifying liquid metals and alloys (hereinafter referred to as "molten metal") on a moving cooling substrate. In the liquid quenching method for obtaining thin strip-shaped metals and alloys, a rapidly solidified thin strip (hereinafter referred to as a "thin strip"
That. ) Is peeled off from the cooling substrate and then wound up online. 2. Description of the Related Art As a liquid quenching method for producing a ribbon, a so-called single roll method in which a molten alloy is supplied onto one cooling roll rotating at a high speed to obtain a ribbon, There is a twin roll method and the like in which molten metal is supplied between a pair of rotating cooling rolls to obtain a ribbon. [0003] A general method of forming a ribbon by a liquid quenching method will be described by taking, as an example, the case of using a single-roll quenched and solidified ribbon manufacturing apparatus shown in FIG. In FIG. 4, molten metal 1 is supplied to tundish 2 so that the level of the molten metal is constant. A tuyere brick 3 is provided on the bottom wall of the tundish 2, and an intermediate nozzle 4 and a nozzle holder 5 are connected to the tuyere brick 3. Holes are provided in the tuyere brick 3, the intermediate nozzle 4, and the nozzle holder 5, and these holes are connected to form the molten metal flow path 6, the enlarged internal space 12 in the nozzle holder.
It becomes. A nozzle tip 7 is attached to the tip of the nozzle holder 5, and a nozzle slit 8 provided inside the nozzle tip 7 communicates with the molten metal flow path 6. FIG. 5 shows an enlarged space 12, a nozzle tip 7, and a nozzle slit 8 in a nozzle holder. The enlarged internal space is a portion where the molten metal flow path 6 is expanded in the nozzle holder 5 in order to obtain a wide ribbon, and the nozzle slit 8 is an opening provided in the nozzle tip 7 for discharging molten metal. Point out. When the stopper 9 is raised, the molten metal 1 in the tundish 2 flows out of the nozzle slit 8 through the molten metal flow path 6 toward the cooling roll 10. At this time, the flow rate of the molten metal flowing out from the nozzle slit 8 toward the cooling roll 10 is controlled according to the molten metal static pressure in the tundish 2. The molten metal flowing out of the nozzle slit 8 is rapidly cooled on the surface of the cooling roll 10 to become a thin strip 11. In FIG. 4, the cooling roll 10 is drawn at a scale larger than the scale of the tundish 2 to facilitate understanding of the entire apparatus. Various methods have been proposed so far as a method of winding a thin strip obtained by a liquid quenching method from a cooling substrate and then winding it on-line. Basically, a method in which a winding roll is used and the winding is performed by rotating the winding roll is employed. In the case of a ribbon with magnetism,
For example, as proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-94453, a method of using a winding roll having a permanent magnet embedded in the surface thereof to catch a ribbon by the force of a magnet, and then winding the winding by rotating the winding roll. It is. In this winding method, after a rapid solidification on a rotary cooling substrate, the magnetic ribbon rotating while being in close contact with the surface of the cooling substrate is peeled off by a sharp high-pressure gas jet, and at the same time, the strip is peeled off. Is magnetized on a winding roll having a magnetic surface on a surface rotating at a peripheral speed equal to or higher than that of the rotating cooling substrate, and then continuously wound. The publication discloses that a roll in which a permanent magnet such as a rare earth cobalt magnet is embedded in the surface can be used as a winding roll. The present inventors have attempted to wind a ribbon by this method in order to wind the obtained ribbon online, for example, when producing a ribbon by a single roll method. As a result, when the thickness of the ribbon is 30 μm or less, it can be wound up.
A good ribbon could be obtained without quality problems. [0009] However, when a thin material having a thickness of more than 30 μm is used for winding, although the winding is possible, the quality of the obtained ribbon is as follows. Problem has occurred. That is, the characteristics deteriorated in mechanical properties such as magnetic properties and ductility. This is because when the thickness of the ribbon is as small as 30 μm or less, the temperature of the ribbon at the time of winding is as low as about 100 ° C. or less, whereas when the thickness of the ribbon exceeds 30 μm, the winding is performed. This is because the temperature of the ribbon at the time becomes high, and finally, the characteristics of the ribbon are affected. In particular, when the ribbon is an amorphous alloy, the characteristics of the amorphous alloy are sensitive to heat, and when exposed to a high temperature, the amorphous alloy tends to crystallize and deteriorate in characteristics. The reason why the temperature of the ribbon in the wound state increases due to the increase in the thickness of the ribbon is that the ribbon is peeled off from the cooling roll at a high temperature due to the increase in the thickness of the ribbon. This is because subsequent cooling of the ribbon is hardly performed. [0011] The above-mentioned problem of poor cooling of the ribbon occurring when winding a thick ribbon is not a problem that occurs only in a method using a winding roll having a magnetic surface, but is a problem of the winding roll. This is an invariable problem that occurs in any method of winding by rotation. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method of winding a ribbon which does not cause deterioration of the properties of the ribbon even when producing a ribbon having a thickness exceeding 30 μm. The present invention has the following matters as its gist. That is, a plate obtained by ejecting liquid metals and alloys onto a moving cooling substrate.
In a method of winding a rapidly solidified thin ribbon having a thickness of more than 30 μm online, the ribbon is separated from the cooling substrate, and before being wound by a winding device, at a position of 15 mm or less from the ribbon.
Dry gas is ejected from the gas ejection nozzle
A method for winding a rapidly solidified ribbon, wherein the ribbon is blown at 20 kg / cm 2 or more to cool the ribbon. Hereinafter, the present invention will be described in detail. First,
The method of the present invention will be described with reference to FIG. The molten metal is transferred from the tundish 2 to a cooling substrate (“Cooling roll 1” in FIG. 1).
0 ". Hereinafter, it is referred to as “cooling roll”. When the thin strip 11 supplied and manufactured above is wound on-line, one or more gas ejection nozzles 17 are arranged between the cooling roll 10 and the winding device 14. A dry gas is blown onto the surface of the ribbon 11 moving between the winding devices 14, and then the winding roll 1
3 winds the ribbon 11. In order to mass produce ribbons,
With disc 15 rotates this, the assumption that can not be sufficiently wound ribbon 11 with one winding b Lumpur, also a system to wait a spare winding roll 13 'for cooling b Lumpur side Can be adopted. In the present invention, the dry gas used for cooling the ribbon is, for example, a gas dried using a commonly used drying device or the like. More specifically, for example, the gas is a gas having a dew point of 0 ° C. or less. If a gas containing water is used for cooling the ribbon, moisture will adhere to the surface of the ribbon, causing rust and the like on the surface of the ribbon after winding, which is a problem. As a type of the drying gas used for cooling the ribbon, an inert gas such as helium gas is preferable, but the type of the gas is not particularly limited in the present invention. In addition, the gas pressure at the time of jetting from the gas jetting nozzle 17 is not particularly limited, but the gas pressure cannot be fulfilled if the gas pressure is too small.
For example, 5 kg / cm 2 or more is preferable. The number of gas ejection nozzles 17 may be one or more depending on the degree of cooling. In the case of using a plurality of ribbons, it is preferable to spray from both sides of the ribbon as shown in FIG. Further, as schematically shown in FIG. 2, a plurality of gas ejection nozzles may be combined into one. The shape of the opening 18 of the gas ejection nozzle 17 is schematically shown in FIG. As shown in FIG.
When a rectangular hole is used or when the width of the ribbon is wide, a plurality of rectangular holes may be arranged in consideration of the strength of the nozzle as shown in FIG. Further, a plurality of round holes as shown in FIG. 3C may be arranged. The position for disposing the gas ejection nozzle 17 is as follows:
The position is not particularly limited as long as it is between the cooling roll 10 and the winding roll 13. In short, it suffices if it is possible to realize cooling of the ribbon stripped from the cooling roll before winding. Conditions for cooling the ribbon with gas will be described later in Examples. As the winding condition of the ribbon used in the method of the present invention, for example, the distance between the winding roll and the cooling roll at the time of catching the leading end of the ribbon should be as close as possible without collision, for example, 10 mm. Or less. However, when the leading end of the ribbon is captured and the winding can be stably performed, the winding roll is moved away from the cooling roll so that at least a space for disposing the gas ejection nozzle can be secured. The winding roll that can be employed in the method of the present invention is a roll in which a permanent magnet such as a rare earth cobalt magnet or samarium-cobalt is embedded so as to be exposed on the surface. In addition, a roll in which magnetism is generated on the surface by an electromagnet method may be used. Although the single roll method has been described as a method of forming a ribbon, the method of the present invention is, for example, to supply a molten alloy to a pair of high-speed rotating cooling rolls to obtain a ribbon. It can be applied to other liquid quenching methods such as a roll method. Preferred casting conditions for forming a ribbon will be described in detail in Examples. The present invention will be further described below with reference to examples. Example 1 A five-charge ribbon production experiment was performed using the apparatus for producing a single-roll ribbon in air shown in FIG. The alloy used for the experiment was
Fe-Si 6.5 -B 12 -C 1 amorphous alloy.
The nozzle opening shape of the molten sample jetting nozzle tip used for casting was a shape in which two 1 mm × 150 mm slits were arranged in parallel at an interval of 2 mm in the casting direction. Further, the flow rate of the molten sample of the above alloy melted by the high frequency induction method was set to 50 kg / min, and was sprayed on the peripheral surface of a cooling roll made of copper to form a ribbon. The thickness of the ribbon was controlled by the surface speed of the cooling roll for each charge so as to have a predetermined value. As shown in FIG. 3A, between the cooling roll and the winding device.
As shown in FIG. 1, two rectangular gas ejection nozzles 17 each having an opening of 2 mm × 150 mm were arranged on both sides of the transported ribbon as shown in FIG. These nozzles were made of brass. After the start of casting, the leading end of the ribbon is caught by a take-up roll. Immediately thereafter, the take-up roll is retracted, and the disk is rotated. After the winding reaches a steady state as shown in FIG. Was brought close to the ribbon (at a position 15 mm from the ribbon), gas was blown from all the gas ejection nozzles to the ribbon surface at the same pressure, and winding was continued. The gas at this time was a helium gas having a dew point of −20 ° C. The gas pressure at this time was set to 20 kg / cm 2 . The winding roll used has a surface of φ10 mm
It was made of aluminum having a width of 200 mm and a diameter of 600 mm, in which samarium-cobalt in the form of a round bar of 6 mmt was embedded so that adjacent magnetic poles were different. As a result, good ribbons were obtained at all charges. The obtained ribbon had a width of about 150 mm for each charge. The ribbon thickness is the weight, length, width and alloy density of the ribbon (7.26 g / cm 3 )
Calculated from In order to evaluate the magnetic properties of the ribbon, a sample having a length of 200 mm was taken every 20 mm in the longitudinal direction, and an iron loss value (W 13/50 : 1.3 Tesler, iron loss value at 50 Hz) was measured by an SST device. ) Was measured. The results obtained are shown in Table 1. 1-5
Shown in Although the thickness of the ribbon was in the range of 33 μm to 79 μm, the iron loss value was 0.12 W /
It showed a good value of less than kg. From this result, it is judged that the problem of poor cooling at the time of winding the ribbon was solved by blowing the gas before the winding to cool the ribbon. [Table 1] Example 2 A two-charge ribbon production experiment was conducted using the apparatus for producing a single roll ribbon in air shown in FIG. Between the cooling roll and the winding device, an opening of 2 mm × 1 as shown in FIG.
A 50 mm rectangular gas ejection nozzle 17 is
Are placed on both sides of the thin ribbon to be conveyed, one at a time as shown in FIG. These nozzles were made of brass. After starting the casting, after performing a predetermined operation, these nozzles were brought close to the ribbon (at a position 10 mm from the ribbon), and gas was blown from both gas ejection nozzles to the ribbon surface at the same pressure. . The gas at this time was a helium gas having a dew point of −20 ° C. The gas pressure at this time was 30 kg / cm 2 . Other conditions were the same as in Example 1. As a result, good ribbons were obtained for both charges. The obtained ribbon had a width of about 150 mm for each charge. The sheet thickness and iron loss value data of the obtained ribbon were used as sample Nos. 6 and 7.
The measurement of the sheet thickness and the iron loss value of the ribbon was the same as the method shown in Example 1. The thickness of the ribbon is 41 μm and 62 μm, respectively.
μm. The iron loss value of each charge is 0.1
It showed a good value of 15 W / kg or less. From this result, it is determined that the problem of poor cooling at the time of winding the ribbon was solved by blowing the gas before the winding to cool the ribbon. Example 3 A two-charge ribbon production experiment was performed using the apparatus for producing a single roll ribbon in air shown in FIG. Between the cooling roll and the winding device, individual openings as shown in FIG.
The gas ejection nozzles 17 in which 22 mm holes were arranged at 2 mm intervals were arranged on both sides of the thin strip to be conveyed, three by three so as to be at the position shown in FIG. These nozzles were made of brass. After starting the casting, after performing a predetermined operation, these nozzles were brought close to the ribbon (at a position 10 mm from the ribbon), and gas was blown from both gas ejection nozzles to the ribbon surface at the same pressure. . The gas was an argon gas having a dew point of −23 ° C. The gas pressure at this time was 30 kg / cm.
And 2 . Other conditions were the same as in Example 1. As a result, good ribbons were obtained for both charges. The width of each of the obtained ribbons was approximately 150 mm for each charge. The sheet thickness and iron loss value data of the obtained ribbon were used as sample Nos. 8 and 9.
The measurement of the sheet thickness and the iron loss value of the ribbon was the same as the method shown in Example 1. The thickness of the ribbon is 45 μm and 60 μm, respectively.
μm. The iron loss value of each charge is 0.1
A good value of less than 2 W / kg was shown. From this result, it is judged that the problem of cooling failure at the time of winding the ribbon was solved by blowing the gas before the winding to cool the ribbon. Comparative Example Using the apparatus for producing a single roll ribbon in air used in the examples,
A ribbon of an Fe-Si 6.5 -B 12 -C 1 amorphous alloy was manufactured, and winding was attempted by a winding roll. The experiment is
3 charges were implemented. The nozzle opening shape of the molten sample jetting nozzle tip used for casting was a shape in which two 1 mm × 150 mm slits were arranged in parallel at an interval of 2 mm in the casting direction. Further, the flow rate of the molten sample of the above alloy melted by the high frequency induction method was set to 50 kg / min, and was sprayed on the peripheral surface of a cooling roll made of copper to form a ribbon. The thickness of the ribbon was controlled by the surface speed of the cooling roll for each charge so as to have a predetermined value. After the start of casting, the leading end of the ribbon was caught by a take-up roll. Immediately thereafter, the take-up roll was retracted, and the disk was rotated to take up the ribbon. The winding roll used had a width of 20 mm in which a round bar-shaped samarium-cobalt of φ10 mm × 6 mmt was embedded on the surface so that magnetic poles adjacent to each other were different.
It was made of aluminum having a diameter of 0 mm and a diameter of 600 mm. As a result, the width of all three charges is about 1
A 50 mm ribbon was obtained. The sheet thickness and iron loss value data of the obtained ribbon were used as sample Nos. In Table 1. 10 to 12. The measurement of the sheet thickness and iron loss value of the ribbon was the same as the method shown in Example 1. The thickness of the ribbon was 40 μm to 75 μm. The iron loss value is 0.13 W / k for each charge
g and a high value. From this result, it was found that unless cooling by gas was performed before winding, a problem of poor cooling at the time of winding the ribbon occurred, and the magnetic properties of the ribbon deteriorated. According to the method of the present invention, when a rapidly solidified ribbon such as an amorphous alloy is wound online, the winding is performed.
By blowing gas before cooling the ribbon,
Since the problem of poor cooling at the time of winding the strip was solved and the leading end of the thin strip could be captured without any problem at the start of winding, it was possible to produce the thin strip at a high yield.

【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】本発明の方法に用いるガス噴出用ノズルの一例
の模式図である。 【図3】本発明の方法に用いるガス噴出用ノズルの開口
形状の模式図である。 【図4】単ロール急冷凝固薄帯製造装置を用いて薄帯を
製造するための説明図である。 【図5】単ロール急冷凝固薄帯製造装置のノズルホルダ
ー部を拡大した説明図である。 【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 ガス噴出用ノズル 18 ガス噴出用ノズルの開口
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a method of the present invention. FIG. 2 is a schematic view of an example of a gas ejection nozzle used in the method of the present invention. FIG. 3 is a schematic view of an opening shape of a gas ejection nozzle used in the method of the present invention. FIG. 4 is an explanatory diagram for producing a ribbon using a single-roll rapid solidification ribbon producing apparatus. FIG. 5 is an enlarged explanatory view of a nozzle holder portion of the single-roll rapid solidification ribbon manufacturing apparatus. [Description of Signs] 1 molten metal 2 tundish 3 tuyere brick 4 intermediate nozzle 5 nozzle holder 6 molten metal flow path 7 nozzle tip 8 nozzle slit 9 stopper 10 cooling roll 11 thin strip 12 enlarged internal space 13 winding roll 13 'preliminary Take-up roll 14 take-up device 15 disk 16 support roller 17 gas ejection nozzle 18 opening of gas ejection nozzle

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−275255(JP,A) 特開 平3−114636(JP,A) 特開 昭59−127954(JP,A) 特開 平5−337614(JP,A) 特開 昭64−57958(JP,A) 特開 昭53−123304(JP,A) 特開 昭59−144558(JP,A) 特開 昭59−141352(JP,A) 特開 昭59−10452(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22D 11/06 390 B22D 11/06 360 B22D 11/124 Continuation of the front page (56) References JP-A-3-275255 (JP, A) JP-A-3-114636 (JP, A) JP-A-59-127954 (JP, A) JP-A-5-337614 (JP) JP-A-64-57958 (JP, A) JP-A-53-123304 (JP, A) JP-A-59-144558 (JP, A) JP-A-59-141352 (JP, A) 59-10452 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B22D 11/06 390 B22D 11/06 360 B22D 11/124

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板厚30μm超の急冷凝固薄帯
を、オンラインで巻取る方法において、薄帯が冷却基板
から離れた後、巻取り装置により巻取られる前に、薄帯
から15mm以下の位置に配置したガス噴出用ノズルか
ら、乾燥したガスを噴出圧20kg/cm 以上で薄帯
に吹き付けて冷却することを特徴とする、急冷凝固薄帯
の巻取り方法。
(57) [Claim 1] A method for online winding a rapidly solidified thin ribbon having a thickness of more than 30 μm, which is obtained by jetting a liquid metal or alloy onto a moving cooling substrate, after the ribbon is separated from the cooled substrate, before being wound by the winding device, ribbon
Gas jet nozzle located at a position 15 mm or less from
A method of winding a rapidly solidified ribbon, wherein the ribbon is cooled by blowing a dry gas onto the ribbon at an ejection pressure of 20 kg / cm 2 or more .
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