JPH0211250A - 非晶質金属薄帯の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、溶融金属を急冷凝固させることによって溶
湯から直接金属薄帯を製造するのに有利な非晶質金属薄
帯の製造方法に関するものである。

（従来の技術） 結晶質や非晶質の金属薄帯を連続して製造する方法とし
て、近年、溶融金属（溶融合金を含む。

以下同じ）を冷却体表面で急速凝固させ、直接連続薄帯
を製造する方法が数多く提案されている。

特に非晶質合金薄帯を作る場合には、必要とされる１０
４〜１０’″Ｃ／ｓ程度の冷却速度が容易に得られ、ま
た操作、取扱いも比較的簡便なことから単ロール法が多
用され、０．０２〜０．０５ｍｍ程度の板厚を有する連
続金属薄帯がこの方法で製造されている。

かかる単ロール法による代表的な非晶質金属薄帯の製造
方法としては、例えば特開昭５３−５３５２５号公報に
開示されている方法がある。この製造法では、注湯ノズ
ルのスリット状オリフィスは冷却表面の移動方向に対し
てほぼ直角の配置とされ、またノズル底面と冷却体表面
との間隔は０．０３〜１薗に設定されている。

ところで一般に単ロール法では、スリットから加圧状態
下に射出される溶融金属は、冷却ロールの回転方向に引
き出されるだけでなく、ロールの回転の向きとは逆方向
にも飛散し、パドルブレークと呼ばれる鋳造欠陥が発生
し易いという欠点があった。飛散した溶融金属は、作業
性を著しく損うだけでなく、急冷金属薄帯の形成には関
与しないから、歩留りの低下を招くことは云うまでもな
い。

製板過程におけるこのようノズル・ロール間での湯溜り
、すなわちパドル部でのトラブルに関する発明者らの検
討結果においても、注湯ノズル底面が冷却ロール面に対
して平行でない場合、すなわち金属薄帯の引き出される
方向のリップ・ロール間ギャップの方が広い場合には、
自由面側での溶湯の跳ねが生じ、金属薄帯の表面粗度は
著しく劣化すること、一方、金属薄帯の引き出される向
きとは反対側のリップ・ロール間ギャップの方が広い場
合には、パドル後方への溶湯の噴出が生じ、安定な製板
を維持することができないことが究明されている。

このように単ロール法においては、ノズル底面を冷却ロ
ール面に対して平行に配置することがとりわけ重要であ
るため、従来は冷却ロール、注湯ノズルおよびタンディ
ツシュ等をセツティングした冷間状態で水準器や角度計
を用いて、それらの角度関係を計測していた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら実際の注湯開始時にはタンディツシュや注
湯ノズルが予熱によって熱膨張し、冷間で決めた角度関
係が必らずしも維持されているとは限らないのであるが
、従来の方法では熱間での計測が不可能なので、熱間で
の調整を行うことなしにそのまま製板に入っていた。す
なわち具体的な注湯時のノズル底面の角度関係は不確実
な状態で操業せざるを得なかったのである。

この発明の目的は、熱間状態においてもノズル底面と冷
却ロール面との平行を容易に判定し、実現する方法を与
えることにより、健全な薄帯を安定して製造するところ
にある。

（課題を解決するための手段） すなわちこの発明は、単ロール法によって非晶質金属薄
帯を製造するに際し、溶融金属の注湯に先立ち、注湯ノ
ズルおよび該ノズルを支持するタンディツシュを、冷却
ロール軸に平行な回転軸の廻りに回転させながら、注湯
ノズルの先端と冷却ロール表面との間隙を光学的に測定
し、このノズル・ロール間ギャップ計測値が極大となる
位置に該ノズルを設定し、該ノズル先端底面を冷却ロー
ル面に対し平行状態として注湯を開始することから成る
非晶質金属薄帯の製造方法である。

ここに回転軸は、冷却ロールのロール軸心と注湯ノズル
の中心軸を含む面内またはその近傍において、ロール軸
心と平行な配置とするのが好ましい。

以下、この発明を具体的に説明する。

第１図に、ノズル・ロール間ギャップの測定要領を図解
する。同図に示したように、冷却ロール１直上に注湯ノ
ズル３をセットする場合、まずギツプ測定用光学系６，
７（冷えばレーザー光を用いる）は水平に固定し、光線
が冷却ロール上面近傍を通過するように配置する。第１
図の配置において、冷却ロール１の移動方向にノズル底
面４が有限の厚みを有し、ノズルの回転軸がノズル底面
のほぼ中央に位置するならば、ノズル・ロール間ギャッ
プ計測値はノズルの回転角に対して第２図の関係を有す
ることになる。すなわちノズル底面が冷却ロール面に対
して平行の時に、ギャップ計測値は最大になる。

通常、注湯ノズル３はタンディツシュ２に取付けられる
ことになるが、この場合にはノズル底面の角度調整用回
転軸はノズル底面より高所に設けることが好ましい。回
転軸の位置が注湯ノズルの中心軸を含む鉛直線上でノズ
ル先端より３０ｃｍ高（、またノズル底面の厚みが６Ｂ
とすると、ノズル・ロール間ギャップ計測値は回転角に
対して第３図のような関係を有する。すなわちノズル底
面と冷却ロール面が平行の時にギャップ計測値は極大に
なり、かくして適切な配置関係を知ることができるわけ
である。

この点、ノズル底面角度の調整用回転軸の位置がノズル
先端スリットの鉛直上から、冷却ロールの回転方向へ大
きくずれている場合、第２図や第３図のような簡単な関
係は成立しない。例えば回転軸がノズル底面外に位置す
るとギャップ計測値と回転角との関係は第４図のように
、平行の場合でも判り易い特異点を示さない。従って室
温において、第４図のような角度関係を事前に明らかに
しておけば、平行位置を推定できるとはいうものの、実
操業上は不便なので、具体的には、平行位置において第
２図あるいは第３図のような極大が得られる配置関係が
望ましい。すなわちノズル底面角度の調整用回転軸はノ
ズル先端のほぼ垂直線上にあることが好ましい。

光学的なギツプ計測技術を用いれば、ノズルあるいはタ
ンデイ・ンシュが室温でも、８００〜１２００°Ｃの高
温でも問題なくギャップを計測できる。この点、従来方
法では予熱中にノズル底面と冷却ロール面との平行関係
を確認できなかったが、この発明に従えば、高温下でも
容易に確認、調整することができるのである。

以上、注湯ノズルを冷却ロール直上にセットする場合に
ついて主に説明したが、他の角度関係の配置、例えば、
ノズルスリットから冷却ロール面への射出を真横から行
なうような配置においても、基本的には第１図のレイア
ウトを回転させることによって、この発明の方法を実施
することができる。

（実施例） 第１図に示す構成になるタンディツシュ−注湯ノズル−
冷却ロール系において、タンディツシュを約１０５０°
Ｃに、注湯ノズルを約１３００°Ｃに予熱した。

このときノズル先端温度は約９００°Ｃであった。この
状態で冷却ロールを５ｍ／秒の周速で回転させながら、
ノズル−ロール間ギャップを計測したところ、タンディ
ツシュの回転角に対して第３図に示したような関係を呈
した。そこで第３図の極大位置でタンディツシュの回転
を固定し、ノズル−ロール間ギャップを０．３　ｍｍに
設定して、ロール周速：２５ｍ／秒の条件下に１３００
°ＣのＦｅｔａＢ＋　ｏＳｉ　＋　ｚ溶融合金をノズル
の射出スリットから噴射したところ、平滑表面の非晶質
合金薄帯が得られた。またこの際ノズル後面側へのパド
ルブレークは発生しなかった。

（発明の効果） かくしてこの発明に従えば、冷間、熱間に関わりなく、
注湯ノズル底面と冷却ロー面との平行関係を容易に実現
することができるので、非晶質全屈薄帯の安定な製造に
資すること極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、冷却ロール、注湯ノズルおよびギャップ測定
器の配置関係を示した図、 第２．３．４図はそれぞれ、ノズルの回転角とノズル・
ロール間ギャップ計測値との関係を示したグラフである
。 １・・・冷却ロール　　　　２・・・タンディツシュ３
・・・注湯ノズル　　　　４・・・注湯ノズル底面５・
・・タンディツシュ回転軸

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、単ロール法によって非晶質金属薄帯を製造するに際
   し、溶融金属の注湯に先立ち、注湯ノズルおよび該ノズ
   ルを支持するタンディッシュを、冷却ロール軸に平行な
   回転軸の廻りに回転させながら、注湯ノズルの先端と冷
   却ロール表面との間隙を光学的に測定し、このノズル・
   ロール間ギャップ計測値が極大となる位置に該ノズルを
   設定し、該ノズル先端底面を冷却ロール面に対し平行状
   態として注湯を開始することを特徴とする非晶質金属薄
   帯の製造方法。 ２、ノズル・ロール間ギャップの計測が、注湯ノズルの
   予熱中または予熱後である請求項１記載の製造方法。