JPH03249153A - Method for heat treating amorphous metal and apparatus therefor - Google Patents

Method for heat treating amorphous metal and apparatus therefor

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JPH03249153A
JPH03249153A JP4810090A JP4810090A JPH03249153A JP H03249153 A JPH03249153 A JP H03249153A JP 4810090 A JP4810090 A JP 4810090A JP 4810090 A JP4810090 A JP 4810090A JP H03249153 A JPH03249153 A JP H03249153A
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JP
Japan
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amorphous metal
coil
temperature
passing
heat treating
Prior art date
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Application number
JP4810090A
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Japanese (ja)
Inventor
Shoji Ishizaka
石坂 祥司
Toshihiro Shimazu
島津 敏弘
Hideaki Nisegawa
二瀬川 英昭
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Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Original Assignee
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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  • General Induction Heating (AREA)

Abstract

PURPOSE:To heat an amorphous metal only and to permit continuous heat treatment by passing an amorphous metal into a coil impressed with a high frequency current and executing induction heating. CONSTITUTION:At the time of operating a high frequency power source 4 and exciting a coil 1, the coil 1 works as an inductor to generate an intensive magnetic field to its circumference. An intensive eddy current is generated at the inside of the amorphous metal 2 put in the coil 1, and heating is executed. Because the amorphous metal 2 is inductively heated by the magnetic field, electric power can be concentrated on the required part. Furthermore, temp. controlling can swiftly be executed only by controlling the input electric power in the coil 1. Its responsibility at the time of temp. controlling is made better, and required heat treating temp. can instantly be obtd.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアモルファス金属に内在する歪みを低減する熱
処理方法及びそれに適した装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a heat treatment method for reducing distortion inherent in amorphous metals and an apparatus suitable for the same.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般&へ アモルファス金属の製造・加工工程ではアモ
ルファス金属内部に歪みが生医 これがアモルファス金
属の磁気特性を悪化させることが知られている。
It is known that the manufacturing and processing process of amorphous metals causes distortion inside the amorphous metals, which deteriorates the magnetic properties of the amorphous metals.

そこで、従来はアモルファス金属の歪みを除去するため
、アモルファス金属を電気炉に入札 加熱した後冷却す
る方法が採られている。
Therefore, conventionally, in order to remove the distortion in amorphous metal, a method has been adopted in which the amorphous metal is heated in an electric furnace and then cooled.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しか獣 この方法に用いる電気炉は熱容量が大きいため
番ミ 電源投入後、所定の温度に達するまでに時間がか
かり、また、同様の理由で炉内の温度を急には下げられ
ずアモルファス金属が要求する処理温度を実現すること
は困難である。さらに電気炉では熱が放散しないような
密閉性が必要なためアモルファス金属の出し入れが面倒
であり生産性に欠けるという問題がある。
However, the electric furnace used for this method has a large heat capacity, so it takes time to reach the specified temperature after the power is turned on, and for the same reason, the temperature inside the furnace cannot be lowered suddenly and the amorphous metal It is difficult to achieve the required processing temperature. Furthermore, since electric furnaces require airtightness to prevent heat dissipation, it is troublesome to take in and out amorphous metal, resulting in a lack of productivity.

また、アモルファス金属を異なる温度で処理し様々な特
性のアモルファス金属を得たい場合があるカζ 電気炉
を用いる方法では温度制御の応答性に欠けるため、温度
を任意に変えて連続処理することができないという問題
もある。
In addition, there are cases where it is desired to process amorphous metals at different temperatures to obtain amorphous metals with various properties.The method using an electric furnace lacks responsiveness in temperature control, so it is not possible to perform continuous processing by changing the temperature arbitrarily. There is also the problem that it cannot be done.

本発明は前記事項に鑑みてなされたもので、アモルファ
ス金属だけを加熱でき、経済的であるとともに、連続的
な熱処理を行うことができて生産性も良好であり、さら
に温度制御の際の応答性が極めて良好で、直ちに所要の
温度が得られるようにしたアモルファス金属の熱処理方
法を提供することを技術的課題とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned matters, and is economical because it can heat only amorphous metal, and also has good productivity because continuous heat treatment can be performed, as well as improved response during temperature control. It is an object of the present invention to provide a method for heat treatment of amorphous metal which has extremely good properties and can immediately obtain the required temperature.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は前記技術的課題を解決するためく 以下のよう
な方法とした 即ち、本発明の方法で1)高周波電流を印加したコイル
中にアモルファス金属を通過させ、アモルファス金属に
うず電流損を生じさせ、これを誘導加熱する。
In order to solve the above-mentioned technical problems, the present invention adopts the following method, namely: 1) passing an amorphous metal through a coil to which a high-frequency current is applied to cause eddy current loss in the amorphous metal; This is heated by induction.

ここで、前記アモルファス金属が帯状であると、連続処
理が容易である。例え+f、  帯状のアモルファス金
属を巻回して送りロールに装着し この送りロール側か
らコイル中を通過してワインダで巻き取って順送りする
ことで、アモルファス金属の連続熱処理が可能となる。
Here, if the amorphous metal is in a band shape, continuous processing is easy. For example, continuous heat treatment of the amorphous metal is possible by winding a band-shaped amorphous metal, mounting it on a feed roll, passing through the coil from the feed roll side, winding it up with a winder, and feeding it sequentially.

また、アモルファス金属薄帯を巻回した環状のコアを熱
処理する場合、前記コイル中にアモルファス金属を通過
させる他の手段として哄 コイル中に線棒状ガイドを設
置するとともへ この線棒状ガイドに環状のアモルファ
ス金属を挿通する方法が好適である。
In addition, when heat-treating an annular core wound with an amorphous metal ribbon, as another means for passing the amorphous metal through the coil, a wire rod-shaped guide is installed in the coil, and an annular wire rod-shaped guide is installed in the coil. A method of penetrating amorphous metal is preferred.

線棒状ガイドの素材としてはセラミックス、合成樹脂、
木 その他有機無機を問わず非導電体によるのがよい。
Materials for the wire rod guide include ceramics, synthetic resin,
Wood and other non-conductive materials, whether organic or inorganic, are preferable.

また、熱伝導性が悪い材質がよい。Also, a material with poor thermal conductivity is preferable.

さらに、高周波電流を印加したコイル中にアモルファス
金属を通過させてアモルファス金属を誘導加熱する過程
において、このアモルファス金属の温度を検出し この
温度に応じて前記高周波電流を制御し アモルファス金
属の温度を所定の範囲に維持するようにするとよい。
Furthermore, in the process of induction heating the amorphous metal by passing the amorphous metal through a coil to which a high-frequency current is applied, the temperature of the amorphous metal is detected, and the high-frequency current is controlled according to this temperature to set the temperature of the amorphous metal to a predetermined value. It is best to keep it within this range.

この場合、帯状のアモルファス金属を連続的に送って連
続熱処理をする場合はアモルファス金属の温度を連続的
に検出できるカー 環状コア状のアモルファス金属を1
つずつ送って熱処理する場合、コアが間欠的に送られる
ため、温度の連続監視が出来ない。そこで、環状コアを
送るために設けた、非導電性の線棒状ガイドのコイル中
央に位置する部分を導電体としてこの部分が常に誘導加
熱されるようにし、この部分の温度を温度センサで監視
するようにすると、高周波電流の制御による温度これら
を実施する装置としては、高周波電源に接続されたコイ
ルと、このコイル内にアモルファス金属を通過させる搬
送装置と、コイル中を通過するアモルファス金属の温度
を検出する温度センサと、この温度センサからの温度に
応じて前記高周波電源の出力を制御する制御装置とを備
えた装置を使用するとよい。
In this case, if the amorphous metal in the form of a ring is continuously fed and heat treated continuously, it is necessary to use a car that can continuously detect the temperature of the amorphous metal.
If the cores are sent one by one for heat treatment, the temperature cannot be continuously monitored because the cores are sent intermittently. Therefore, the part located in the center of the coil of a non-conductive wire rod-shaped guide provided to feed the annular core is used as a conductor so that this part is constantly heated by induction, and the temperature of this part is monitored with a temperature sensor. As a result, the temperature controlled by high-frequency current is controlled by a device that implements these functions: a coil connected to a high-frequency power supply, a conveyance device that passes the amorphous metal through the coil, and a temperature control system that controls the temperature of the amorphous metal passing through the coil. It is preferable to use a device including a temperature sensor for detecting the temperature and a control device for controlling the output of the high frequency power source according to the temperature from the temperature sensor.

〔作用〕[Effect]

アモルファス金属はコイルにより誘導される磁場によっ
てうず電流損が生じて誘導加熱されるため、必要な部位
だけに電力を集中することができ経済的である。また、
傍熱型である電気炉とは異なり、温度制御を迅速に行う
ことができる。
Since amorphous metal is heated by induction due to eddy current loss caused by the magnetic field induced by the coil, it is economical because power can be concentrated only in the necessary areas. Also,
Unlike electric furnaces, which are indirectly heated, temperature control can be performed quickly.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の実施例を第1図及び第2図に基づいて説明する
Embodiments of the present invention will be described based on FIGS. 1 and 2.

く第1実施例〉 第1実施例に用いる装置を第1図により説明する。First Example> The apparatus used in the first embodiment will be explained with reference to FIG.

コイル1は筒状に巻回されており、装置本体に固定され
ている。このコイル1には高周波電源4が接続されてお
り、50Kk 500Wで励振されゐようになっている
。この高周波電源4には出力制御部5が設けられており
、出力制御部5に入力される外部信号によってコイル1
の励振電力が制御できるようになっている。また、出力
制御部5には温度設定部9が接続されており、高周波電
源4の出力を手動で任意に設定できるようになっている
The coil 1 is wound into a cylindrical shape and is fixed to the main body of the device. A high frequency power source 4 is connected to this coil 1, and is excited at 50Kk and 500W. This high frequency power source 4 is provided with an output control section 5, and the coil 1 is controlled by an external signal inputted to the output control section 5.
The excitation power can be controlled. Further, a temperature setting section 9 is connected to the output control section 5, so that the output of the high frequency power source 4 can be arbitrarily set manually.

前記コイル1の中心部は帯状のアモルファス金属2が通
過できるように内部が空洞となっている。
The center of the coil 1 is hollow so that a band-shaped amorphous metal 2 can pass therethrough.

このアモルファス金属2は帯状でロール状に巻かれてい
る。そして、搬送装置として、コイル1の両端側に供給
側の送りロール11と巻取り側のワインダ12が配置さ
れていて、ロール状に巻回されたアモルファス金属2が
送りロール11に装着さ瓢 ワインダ12に巻取られて
、コイルl中を搬送されるようになっている。
This amorphous metal 2 is wound into a roll in the form of a band. As a conveying device, a feed roll 11 on the supply side and a winder 12 on the winding side are arranged on both ends of the coil 1, and the amorphous metal 2 wound into a roll is attached to the feed roll 11. 12 and transported through the coil l.

コイル1の近傍にはアモルファス金属2の温度を計測す
るための赤外線温度センサ10が配置されている。この
赤外線温度センサlOの8力信号は前記出力制御部5に
接続されており、前記温度設定部9の設定条件を維持す
るよう高周波電源4の出力を自動制御するようになって
いる。
An infrared temperature sensor 10 is arranged near the coil 1 to measure the temperature of the amorphous metal 2. The 8-power signal of this infrared temperature sensor IO is connected to the output control section 5, and the output of the high frequency power source 4 is automatically controlled so as to maintain the setting conditions of the temperature setting section 9.

さら番ミ 前記コイルlの両端部には冷却装置6が設け
られており、アモルファス金属2の熱が送りロール11
やワインダニ2側に伝導しないようになっている。また
、アモルファス金属2の出口側の冷却装置6はその冷却
能力が大きく、しかも設定幅の広いものが用いられてい
る。これにより、アモルファス金属2を急冷したり、冷
却速度を微妙に制御してアモルファス金属2の磁気特性
を調整することができるようになっている。
A cooling device 6 is provided at both ends of the coil 1, and the heat of the amorphous metal 2 is transferred to the feed roll 11.
It is designed so that it does not conduct to the wind mite 2 side. Further, the cooling device 6 on the outlet side of the amorphous metal 2 has a large cooling capacity and a wide setting range. This makes it possible to rapidly cool the amorphous metal 2 and finely control the cooling rate to adjust the magnetic properties of the amorphous metal 2.

さら&ミ 前記コイル1の周囲はハウジング7で覆って
あり、この中にガスを連続供給することで、ガス不雰囲
気中で熱処理を行うことができるようになっている。ガ
スGの種類1&  鉄系アモルファス金属を処理する場
合には窒素などの不活性ガ入コバルト系アモルファス金
属を処理する場合には酸素を含んだガスでもよい。なお
、ハウジング7を設けず、アモルファス金属に直接ガス
Gを噴射するようにしてもよい。
The coil 1 is surrounded by a housing 7, and by continuously supplying gas into the housing 7, heat treatment can be performed in a gas-free atmosphere. Type 1 of gas G: When treating an iron-based amorphous metal, a gas containing an inert gas such as nitrogen may be used.When treating a cobalt-based amorphous metal, a gas containing oxygen may be used. Note that the housing 7 may not be provided and the gas G may be injected directly onto the amorphous metal.

前記した構成においてその作用を説明する。The operation will be explained in the above-mentioned configuration.

まず、高周波電源4を作動させて、コイル1を励振する
とコイル1は誘導子として作用し 周囲に強い磁界を発
生する。するとコイル1内に挿通したアモルファス金属
2の内部に強い渦電流が生じ加熱される。このようにア
モルファス金属2は磁場によって誘導加熱されるため、
必要な部位だけに電力を集中することができ経済的であ
る。また、コイル1の入力電力を制御するだけで温度制
御を迅速に行うことができる。
First, when the high frequency power source 4 is activated to excite the coil 1, the coil 1 acts as an inductor and generates a strong magnetic field around it. Then, a strong eddy current is generated inside the amorphous metal 2 inserted into the coil 1 and heated. In this way, the amorphous metal 2 is heated by induction by the magnetic field, so
It is economical because power can be concentrated only in the areas where it is needed. Furthermore, temperature control can be quickly performed simply by controlling the input power to the coil 1.

この加熱時間の実験結果を第4図に示す。即ち、本実施
例では40秒で加熱と冷却が終了するのに対し 従来の
電気炉を用いたものでは第3図に示すように2時間を要
した そして、誘導加熱で処理をしたものAの直流磁化
特性と、電気炉で処理したものBの直流磁化特性と測定
したところ、第5図に示すように誘導加熱で処理をした
ものAIL電気炉で処理したものBと比較して損失が減
少した また、アモルファス金属2の温度が出力制御部5におい
て設定された希望温度より低くなった場合、出力制御部
5が高周波電源4の出力を増加させてアモルファス金属
2の温度を上昇させる。
The experimental results regarding this heating time are shown in FIG. That is, in this example, heating and cooling were completed in 40 seconds, whereas in the conventional electric furnace, it took 2 hours as shown in Figure 3. When we measured the DC magnetization characteristics and the DC magnetization characteristics of the product B treated with an electric furnace, as shown in Figure 5, the loss was reduced compared to the product B treated with induction heating and the product B treated with an AIL electric furnace. Furthermore, when the temperature of the amorphous metal 2 becomes lower than the desired temperature set in the output control section 5, the output control section 5 increases the output of the high frequency power supply 4 to raise the temperature of the amorphous metal 2.

一方、アモルファス金属2の温度が出力制御部5におい
て設定された希望温度より高くなった場合、センサ10
でこれを検知し 続いて出力制御部5が高周波電源4の
出力を減少させてアモルファス金属2の温度を下降させ
るように作用する。
On the other hand, if the temperature of the amorphous metal 2 becomes higher than the desired temperature set in the output control section 5, the sensor 10
Detecting this, the output control section 5 then reduces the output of the high frequency power source 4 and acts to lower the temperature of the amorphous metal 2.

このようへ 温度設定が自由自在で所望の特性のアモル
ファス金属となるよう処理することができる。
In this way, the temperature can be set freely and processing can be performed to obtain an amorphous metal with desired characteristics.

特E、  巻回したアモルファス金属2を装着した送り
ロール11やワインダ12を回転させることによって熱
処理を連続的に行なわせることができる。
By rotating the feed roll 11 and the winder 12 on which the wound amorphous metal 2 is mounted, the heat treatment can be performed continuously.

く第2実施例〉 第2実施例に用いる装置を第2図により説明する。Second embodiment> The apparatus used in the second embodiment will be explained with reference to FIG.

この実施例で代 所謂ドーナツ形に成型したアモルファ
ス金属製トロイダルコアを熱処理して歪みを除去するも
のである。
In this embodiment, an amorphous metal toroidal core formed into a so-called donut shape is heat treated to remove distortion.

コイル1の空洞部分にセラミック製の線棒状ガイド3を
挿通してあり、この線棒状ガイド3はその両端が固定腕
8.8によって装置本体に固定されるようになっている
。この固定腕8.8は環状のアモルファス金属2の供給
及び回収のため任意に固定状態を解除できるようになっ
ている。即ち、アモルファス金属2の供給時には線棒状
ガイド3の上側に位置する固定腕8を解除することによ
ってアモルファス金属2を固定腕8に挿通する。
A ceramic wire rod guide 3 is inserted into the hollow portion of the coil 1, and both ends of the wire rod guide 3 are fixed to the main body of the apparatus by fixing arms 8.8. This fixed arm 8.8 can be released from the fixed state at will in order to supply and collect the annular amorphous metal 2. That is, when supplying the amorphous metal 2, the fixed arm 8 located above the wire rod-shaped guide 3 is released, and the amorphous metal 2 is inserted into the fixed arm 8.

方、加熱処理後のアモルファス金属2を回収する際には
線棒状ガイド3の下側に位置する固定腕8を解除するこ
とによってアモルファス金属2を取り外す。なお、固定
腕8にはアモルファス金属2の通過速度を調整する減速
機構やロック機構を設けることができる。
On the other hand, when recovering the amorphous metal 2 after the heat treatment, the amorphous metal 2 is removed by releasing the fixed arm 8 located below the wire rod-shaped guide 3. Note that the fixed arm 8 can be provided with a deceleration mechanism or a locking mechanism for adjusting the passing speed of the amorphous metal 2.

その他の構成及び作用については前記した第1実施例と
同様なため省略する。
The other configurations and operations are the same as those of the first embodiment described above, and will therefore be omitted.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、アモルファス金属はコイルにより誘導
される磁場によって誘導加熱されるため、必要な部位だ
けに電力を集中することができ経済的である。また、傍
熱型である電気炉とは異なり、温度制御を迅速に行うこ
とができ、さらに、誘導加熱で処理することで、電気炉
で処理する場合に比較して損失を減少させることができ
る。
According to the present invention, since the amorphous metal is inductively heated by the magnetic field induced by the coil, electric power can be concentrated only in the necessary parts, which is economical. Also, unlike an electric furnace, which is an indirect heating type, temperature control can be performed quickly, and processing using induction heating can reduce losses compared to when processing with an electric furnace. .

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

第1図は第1実施例のブロックは 第2図は第2実施例
のブロック図である。第3図及び第4図は熱処理の時間
を比較したグラフl 第5図は直流磁化特性を比較した
グラフ図である。 1・・・コイル 2・・・アモルファス金属 ・・搬送装置としての線棒状ガイド ・・・制御装置としての出力制御部 0・・温度センサ ト・・搬送装置としての送りロール 2・・搬送装置としてのワインダ
FIG. 1 is a block diagram of the first embodiment, and FIG. 2 is a block diagram of the second embodiment. FIGS. 3 and 4 are graphs comparing heat treatment times. FIG. 5 is a graph comparing DC magnetization characteristics. 1... Coil 2... Amorphous metal... Wire bar-shaped guide as a conveyance device... Output control unit 0 as a control device... Temperature sensor... Feed roll 2 as a conveyance device... As a conveyance device Winder

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)高周波電流を印加したコイル中にアモルファス金
属を通過させ、アモルファス金属を誘導加熱することを
特徴とするアモルファス金属の熱処理方法。
(1) A method for heat treating an amorphous metal, which comprises passing the amorphous metal through a coil to which a high-frequency current is applied, and heating the amorphous metal by induction.
(2)前記アモルファス金属が帯状で、これを順送りし
て前記コイル中を通過させることを特徴とする請求項1
記載のアモルファス金属の熱処理方法。
(2) Claim 1 characterized in that the amorphous metal is in the form of a band and is fed sequentially to pass through the coil.
The method of heat treatment of amorphous metal described above.
(3)高周波電流を印加したコイル中にアモルファス金
属を通過させる手段が、コイル中に線棒状ガイドを設置
するとともに、この線棒状ガイドに環状のアモルファス
金属を挿通するものであることを特徴とする請求項1記
載のアモルファス金属の熱処理方法。
(3) The means for passing the amorphous metal through the coil to which a high-frequency current is applied is characterized in that a wire rod-shaped guide is installed in the coil, and a ring-shaped amorphous metal is inserted through the wire rod-shaped guide. The method of heat treating an amorphous metal according to claim 1.
(4)前記線棒状ガイドが非導電体であることを特徴と
する請求項3記載のアモルファス金属の熱処理方法。
(4) The method for heat treating an amorphous metal according to claim 3, wherein the wire rod-shaped guide is a non-conductor.
(5)高周波電流を印加したコイル中にアモルファス金
属を連続的に通過させてアモルファス金属を誘導加熱す
る過程において、このアモルファス金属の温度を検出し
、この温度に応じて前記高周波電流を制御し、アモルフ
ァス金属の温度を所定の範囲に維持することを特徴とす
る請求項1記載のアモルファス金属の熱処理方法。
(5) In the process of inductively heating the amorphous metal by continuously passing the amorphous metal through a coil to which a high-frequency current is applied, detecting the temperature of the amorphous metal, and controlling the high-frequency current according to this temperature, 2. The method of heat treating an amorphous metal according to claim 1, wherein the temperature of the amorphous metal is maintained within a predetermined range.
(6)高周波電源に接続されたコイルと、このコイル内
にアモルファス金属を通過させる搬送装置と、コイル中
を通過するアモルファス金属の温度を検出する温度セン
サと、この温度センサからの温度に応じて前記高周波電
源の出力を制御する制御装置とを備えたアモルファス金
属の熱処理装置。
(6) A coil connected to a high-frequency power source, a conveying device for passing the amorphous metal through the coil, a temperature sensor for detecting the temperature of the amorphous metal passing through the coil, and a temperature sensor that detects the temperature of the amorphous metal passing through the coil. A heat treatment apparatus for amorphous metal, comprising: a control device for controlling the output of the high-frequency power source.
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