JPH03253525A - 非晶質合金固化材の製造方法 - Google Patents
非晶質合金固化材の製造方法Info
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- JPH03253525A JPH03253525A JP2049491A JP4949190A JPH03253525A JP H03253525 A JPH03253525 A JP H03253525A JP 2049491 A JP2049491 A JP 2049491A JP 4949190 A JP4949190 A JP 4949190A JP H03253525 A JPH03253525 A JP H03253525A
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Classifications
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- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
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- B22D17/22—Dies; Die plates; Die supports; Cooling equipment for dies; Accessories for loosening and ejecting castings from dies
- B22D17/2218—Cooling or heating equipment for dies
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- B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
- B22D27/04—Influencing the temperature of the metal, e.g. by heating or cooling the mould
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は強度、硬度及び耐食性に優れた特性を有する非
晶質合金からなる固化材の製造方法に関するものである
。
晶質合金からなる固化材の製造方法に関するものである
。
［従来の技術］
従来の非晶質合金は特定組成の金属材料の溶湯をｔｏ３
に／ｓｅｃを超える冷却速度により冷却できる液体急冷
法、気相蒸着法などにより、リボン、粉末、薄膜の形で
のみ得られていた。
に／ｓｅｃを超える冷却速度により冷却できる液体急冷
法、気相蒸着法などにより、リボン、粉末、薄膜の形で
のみ得られていた。
［発明が解決しようとする課題］
しかし、非晶質合金が固化材で得られれば、その応用範
囲が広がるので望ましいことであるため、本発明者らは
、非晶質合金の固化材を得ようと、ガスアトマイズ法等
により得られた非晶質合金粉末を、加圧成形などの手段
により固化することを試みたが、固化の際の熱履歴を押
えて結晶化を防ぐのが困難であり、又、製造の過程が複
雑になるとともに製造コストが高価となり、所望の非晶
質合金からなる固化材を容易に得ることはできなかった
。
囲が広がるので望ましいことであるため、本発明者らは
、非晶質合金の固化材を得ようと、ガスアトマイズ法等
により得られた非晶質合金粉末を、加圧成形などの手段
により固化することを試みたが、固化の際の熱履歴を押
えて結晶化を防ぐのが困難であり、又、製造の過程が複
雑になるとともに製造コストが高価となり、所望の非晶
質合金からなる固化材を容易に得ることはできなかった
。
そこで、本発明は非晶質合金の特性である高強度、高硬
度、高耐食性などを有する固化材を比較的容易にかつ、
安価に得ることができるとともに、種々の異なった形状
の非晶質相を有する固化材を得ることを目的とするもの
である。
度、高耐食性などを有する固化材を比較的容易にかつ、
安価に得ることができるとともに、種々の異なった形状
の非晶質相を有する固化材を得ることを目的とするもの
である。
［課題を解決するための手段］
本発明は、金属溶湯より固化材を製造する方法において
、溶湯供給経路に第一段急冷ゾーンを設け、所定金属材
料からなる金属溶湯を該第一段急冷ゾーンにおいて所定
温度まで急冷し、ついで第二段急冷凝固ゾーンに導入し
た後、更に冷却して凝固させることにより非晶質相を有
する固化材を製造する非晶質合金固化材の製造方法であ
る。
、溶湯供給経路に第一段急冷ゾーンを設け、所定金属材
料からなる金属溶湯を該第一段急冷ゾーンにおいて所定
温度まで急冷し、ついで第二段急冷凝固ゾーンに導入し
た後、更に冷却して凝固させることにより非晶質相を有
する固化材を製造する非晶質合金固化材の製造方法であ
る。
本発明の対象となる所定金属材料の例としては、先に出
願された特願昭８３−１０３８１２号、特願平１−１７
１２９８号、特願平１１７７９７４号、特願平１−２９
７４９４号に記載されている合金などが挙げられる。す
なわち、例示するとＡｌｘ ＰｅＹＬａｚ、Ａｌｘ Ｃ
ｕｙ ＭＩＺ （ＭＯｌ：ミツシュメタル）Ａｌｘ
Ｚｒｙ Ｆｅｚ Ａｌｘ Ｚｒｙ Ｃｏｚ Ａｌｘ
Ｎｉｙ Ｙ ｚＣｏｗ ％＾ＩＸ Ｎｉｙ Ｙ ｚ
Ｐｅｗ ｓ Ａｌｘ Ｎｉｙ Ｃｅｚ Ｃｏｗ ｓなど
があり、上記所定金属材料としては、ガラス遷移温度を
示し、そのガラス遷移温度（Ｔｇ）と融点（Ｔｍ）との
絶対温度比（Ｔｇ／ ＴｒＡ）が０．５５以上である合
金材料が好ましく、上記のような合金材料では非晶質形
成能が優れており、比較的容易に非晶質合金固化材を製
造することができる。
願された特願昭８３−１０３８１２号、特願平１−１７
１２９８号、特願平１１７７９７４号、特願平１−２９
７４９４号に記載されている合金などが挙げられる。す
なわち、例示するとＡｌｘ ＰｅＹＬａｚ、Ａｌｘ Ｃ
ｕｙ ＭＩＺ （ＭＯｌ：ミツシュメタル）Ａｌｘ
Ｚｒｙ Ｆｅｚ Ａｌｘ Ｚｒｙ Ｃｏｚ Ａｌｘ
Ｎｉｙ Ｙ ｚＣｏｗ ％＾ＩＸ Ｎｉｙ Ｙ ｚ
Ｐｅｗ ｓ Ａｌｘ Ｎｉｙ Ｃｅｚ Ｃｏｗ ｓなど
があり、上記所定金属材料としては、ガラス遷移温度を
示し、そのガラス遷移温度（Ｔｇ）と融点（Ｔｍ）との
絶対温度比（Ｔｇ／ ＴｒＡ）が０．５５以上である合
金材料が好ましく、上記のような合金材料では非晶質形
成能が優れており、比較的容易に非晶質合金固化材を製
造することができる。
尚、上記Ｔｇ（ガラス遷移温度）は、示差走査熱量分析
曲線上で吸熱反応が起る部分で、その曲線の立ち上がり
部と基線の外挿が交わる点での温度であり、Ｔｍは金属
材料の融点での温度である。上記ＴｇとＴｍとの絶対温
度比（Ｔｇ／Ｔｍ）は合金溶湯の非晶質固体へのなりや
すさを示すファクターである。
曲線上で吸熱反応が起る部分で、その曲線の立ち上がり
部と基線の外挿が交わる点での温度であり、Ｔｍは金属
材料の融点での温度である。上記ＴｇとＴｍとの絶対温
度比（Ｔｇ／Ｔｍ）は合金溶湯の非晶質固体へのなりや
すさを示すファクターである。
又、上記において、第一段急冷ゾーンと第二段急冷凝固
ゾーンとの二段の冷却処理を行うことにより、比較的肉
厚の大きな非晶質相を有する合金固化材を得ることがで
きるが、できるだけ第一段急冷ゾーンにおいて金属溶湯
の熱量をうばうことがより確実に非晶質相を有し、そし
てより肉厚の大きな非晶質合金固化材を得るためには必
要であり、好ましくは第一段急冷ゾーンで合金材料のＴ
ｍ ＋ １００Ｋの範囲まで１０２に／Ｓｅｅ以上の
冷却速度で冷却するのがよく、更に好ましくは金属材料
の融点Ｔ ｍ （Ｋ）からおよそＴ ｍ −１００（Ｋ
）までの範囲（過冷却液体領域）がよい。この範囲では
金属材料は過冷却液体状態であり、金属材料は融点以下
の温度でありながら液体状態であり、液体と同様に例え
ば第一段急冷ゾーンでの移動、第二段急冷凝固ゾーンへ
の噴出などの手段をとることができる。
ゾーンとの二段の冷却処理を行うことにより、比較的肉
厚の大きな非晶質相を有する合金固化材を得ることがで
きるが、できるだけ第一段急冷ゾーンにおいて金属溶湯
の熱量をうばうことがより確実に非晶質相を有し、そし
てより肉厚の大きな非晶質合金固化材を得るためには必
要であり、好ましくは第一段急冷ゾーンで合金材料のＴ
ｍ ＋ １００Ｋの範囲まで１０２に／Ｓｅｅ以上の
冷却速度で冷却するのがよく、更に好ましくは金属材料
の融点Ｔ ｍ （Ｋ）からおよそＴ ｍ −１００（Ｋ
）までの範囲（過冷却液体領域）がよい。この範囲では
金属材料は過冷却液体状態であり、金属材料は融点以下
の温度でありながら液体状態であり、液体と同様に例え
ば第一段急冷ゾーンでの移動、第二段急冷凝固ゾーンへ
の噴出などの手段をとることができる。
溶湯供給経路に設けられた第一段急冷ゾーンは金属材料
の溶湯を所定温度に冷却するため、例えば第一段急冷ゾ
ーンの通路を小さく絞ったりする構造的な手段（オリフ
ィス状又はノズル状とすること）や冷媒の種類等の冷却
条件を適宜選んで適用する。この第一段急冷ゾーンにお
いて、溶湯を所定温度まで冷却（制御）し、最終的に第
二段急冷凝固ゾーンで第２段の冷却をして凝固させる。
の溶湯を所定温度に冷却するため、例えば第一段急冷ゾ
ーンの通路を小さく絞ったりする構造的な手段（オリフ
ィス状又はノズル状とすること）や冷媒の種類等の冷却
条件を適宜選んで適用する。この第一段急冷ゾーンにお
いて、溶湯を所定温度まで冷却（制御）し、最終的に第
二段急冷凝固ゾーンで第２段の冷却をして凝固させる。
この二段階の冷却処理を施すことにより、第１段階の第
一段急冷ゾーンにおいて溶湯のもつ大部分の熱量をうば
うことかでき、第２段階の第二段急冷凝固ゾーンにおけ
る冷却負荷を軽減することができる。このことによって
、これまで液体急冷法などにより得られる薄帯の肉厚（
５〜５００μ麿〉よりも大きな肉厚を持つ、例えば体積
率で５０％の非晶質相を有する固化材を比較的容易に得
ることができる。
一段急冷ゾーンにおいて溶湯のもつ大部分の熱量をうば
うことかでき、第２段階の第二段急冷凝固ゾーンにおけ
る冷却負荷を軽減することができる。このことによって
、これまで液体急冷法などにより得られる薄帯の肉厚（
５〜５００μ麿〉よりも大きな肉厚を持つ、例えば体積
率で５０％の非晶質相を有する固化材を比較的容易に得
ることができる。
この点更に付言するならば、通常、非晶質相を得るため
には材料に特有な冷却速度以上としなければならず、又
その厚内の固化材を得ようとすると、最終凝固時の冷却
速度が小さくなってしまうので非晶質相が得られない。
には材料に特有な冷却速度以上としなければならず、又
その厚内の固化材を得ようとすると、最終凝固時の冷却
速度が小さくなってしまうので非晶質相が得られない。
本発明はこの点に鑑み、第１段階の第一段急冷ゾーンで
はできるだけ大きな熱量を取り除くため、例えば上述の
如く、溶湯を小さく絞られた通路を通過させることによ
り熱放出を早め、所定温度とし、これを第一段急冷ゾー
ンよりも大きな第二段急冷凝固ゾーンに導入して冷却さ
せることにより非晶質相を有する固化材を得ることがで
きるのである。すなわち、本発明の方法は高温の溶湯供
給部からの熱的な影響を防止することにより、第１段の
冷却のみにて固化する場合よりも冷却速度を大きくでき
、したがって、比較的肉厚の大きなもので非晶質相を有
する合金固化材を得ることができる。これにより、限ら
れた熱容量を持つ水冷金型や水冷ロール等を用いても容
易に、ＩＩｌ、品質相を有する合金固化材を得ることが
できる。
はできるだけ大きな熱量を取り除くため、例えば上述の
如く、溶湯を小さく絞られた通路を通過させることによ
り熱放出を早め、所定温度とし、これを第一段急冷ゾー
ンよりも大きな第二段急冷凝固ゾーンに導入して冷却さ
せることにより非晶質相を有する固化材を得ることがで
きるのである。すなわち、本発明の方法は高温の溶湯供
給部からの熱的な影響を防止することにより、第１段の
冷却のみにて固化する場合よりも冷却速度を大きくでき
、したがって、比較的肉厚の大きなもので非晶質相を有
する合金固化材を得ることができる。これにより、限ら
れた熱容量を持つ水冷金型や水冷ロール等を用いても容
易に、ＩＩｌ、品質相を有する合金固化材を得ることが
できる。
又、最終冷却処理を行う上で、所定温度にある金属材料
溶湯を第二段急冷凝固ゾーンにおいて加圧状態にすると
、冷却体と被冷却物との密着力を向上できるため、凝固
部表面からの熱伝達率を上げることができる。付言する
ならば第二段急冷凝固ゾーンに金属溶湯を導入するに当
り、０．１ｋｇｆ’／ｃｍ２以上に加圧して導入するこ
とが好ましいが、第二段急冷凝固ゾーンに金属溶湯を重
力を利用して導入する場合においては、必ずしも加圧し
て導入する必要はない。これは例えばダイカスト、溶湯
鍛造においては、金型の内面に溶湯供給経路内で加圧さ
れた所定温度の金属材料の溶湯を噴出し、壁面に衝突さ
せることにより熱伝達率を大きくすることができる。
溶湯を第二段急冷凝固ゾーンにおいて加圧状態にすると
、冷却体と被冷却物との密着力を向上できるため、凝固
部表面からの熱伝達率を上げることができる。付言する
ならば第二段急冷凝固ゾーンに金属溶湯を導入するに当
り、０．１ｋｇｆ’／ｃｍ２以上に加圧して導入するこ
とが好ましいが、第二段急冷凝固ゾーンに金属溶湯を重
力を利用して導入する場合においては、必ずしも加圧し
て導入する必要はない。これは例えばダイカスト、溶湯
鍛造においては、金型の内面に溶湯供給経路内で加圧さ
れた所定温度の金属材料の溶湯を噴出し、壁面に衝突さ
せることにより熱伝達率を大きくすることができる。
又、例えば溶湯圧延においては、上記の他に一対の圧延
ロールにより過冷却液体状態にある金属材料を加圧する
ことにより熱伝達率を大きくすることができる。
ロールにより過冷却液体状態にある金属材料を加圧する
ことにより熱伝達率を大きくすることができる。
上記、第二段急冷凝固ゾーンに導入する際の加圧手段と
しては、例えば溶湯ポンプ、プランジャー、密閉された
溶湯室を気体加圧する間接加圧−などの手段を用い、又
、第二段急冷凝固ゾ−ンにおいても、第二段急冷凝固ゾ
ーンを高速回転させ加圧することができる。後者では溶
湯に重力加速度の１０倍（ＩＯＣ）以上の遠心力を与え
ることが壁面に衝突させ、冷却体と被冷却物との密着力
を向上させ、熱伝達率を大きくするのに有用である。
しては、例えば溶湯ポンプ、プランジャー、密閉された
溶湯室を気体加圧する間接加圧−などの手段を用い、又
、第二段急冷凝固ゾ−ンにおいても、第二段急冷凝固ゾ
ーンを高速回転させ加圧することができる。後者では溶
湯に重力加速度の１０倍（ＩＯＣ）以上の遠心力を与え
ることが壁面に衝突させ、冷却体と被冷却物との密着力
を向上させ、熱伝達率を大きくするのに有用である。
又、上記の凝固ゾーンは、例えばダイカストにおいては
冷却金型の鋳造部であり、溶湯鍛造においては、冷却金
型の鍛造部であり、溶湯圧延においては一対の水冷ロー
ルそれぞれの表面により形成される部分である。
冷却金型の鋳造部であり、溶湯鍛造においては、冷却金
型の鍛造部であり、溶湯圧延においては一対の水冷ロー
ルそれぞれの表面により形成される部分である。
本発明方法によれば、固化材の表面及び内部の全体にわ
たって非晶質相を有するものは勿論のこと、所望部分の
みを非晶質相を有するものとすることができるとともに
、所望部分の非晶質相の肉厚を大きなものとすることが
できる。
たって非晶質相を有するものは勿論のこと、所望部分の
みを非晶質相を有するものとすることができるとともに
、所望部分の非晶質相の肉厚を大きなものとすることが
できる。
例えば固化材の表面は主として非晶質相を有し、内部は
主として微細結晶質相を有するもの、固化材の上面及び
下面は主として非晶質相を有し、側面は主として微細結
晶質相を有するもの、固化材の上面及び下面は主として
肉厚の大きな非晶質相を有し、側面は主として肉厚の小
さな非晶質相を有し、その内部は微細結晶質相を有する
ものなどをその用途に応じ選択的に製造することができ
る。
主として微細結晶質相を有するもの、固化材の上面及び
下面は主として非晶質相を有し、側面は主として微細結
晶質相を有するもの、固化材の上面及び下面は主として
肉厚の大きな非晶質相を有し、側面は主として肉厚の小
さな非晶質相を有し、その内部は微細結晶質相を有する
ものなどをその用途に応じ選択的に製造することができ
る。
又、上記の製造においては、溶湯の熱伝達率及び第二段
急冷ゾーンの熱伝導率を部分的に変えることにより行わ
れ、その手段としては、例えば冷媒の冷却能を部分的に
変化させることや、第二段急冷ゾーンの所望部分の肉厚
を変化させること、第二段急冷ゾーンの所望部分の材質
を他の部分の材質と異なるものとし、熱伝導性を変化さ
せることにより、上記の固化材を得ることができる。
急冷ゾーンの熱伝導率を部分的に変えることにより行わ
れ、その手段としては、例えば冷媒の冷却能を部分的に
変化させることや、第二段急冷ゾーンの所望部分の肉厚
を変化させること、第二段急冷ゾーンの所望部分の材質
を他の部分の材質と異なるものとし、熱伝導性を変化さ
せることにより、上記の固化材を得ることができる。
［作 用］
所定成分の金属材料の溶湯を溶湯供給経路の第一段急冷
ゾーンにおいて所定温度にいったん冷却し、温度制御を
し、これを第一段急冷ゾーンから適量にて第二段急冷凝
固ゾーンへ圧入することにより、はぼ通常の冷却速度で
も非晶質状態を維持したまま凝固し、種々の形状をした
固化材が形成される。
ゾーンにおいて所定温度にいったん冷却し、温度制御を
し、これを第一段急冷ゾーンから適量にて第二段急冷凝
固ゾーンへ圧入することにより、はぼ通常の冷却速度で
も非晶質状態を維持したまま凝固し、種々の形状をした
固化材が形成される。
［実施例コ
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
実施例１
高周波溶解炉によりＬａｙｏＮＩ＋ｏＡＩ□０（原子パ
ーセント）の合金組成からなる溶融合金を作り、この溶
ｓＭを第１図に示す鋳造装置の湯口 １より溶湯供給経
路２に流し込み、該溶湯供給経路２にて、プランジャ
３をもって溶湯Ｍを堰４に向けて一定の圧力で押出す。
ーセント）の合金組成からなる溶融合金を作り、この溶
ｓＭを第１図に示す鋳造装置の湯口 １より溶湯供給経
路２に流し込み、該溶湯供給経路２にて、プランジャ
３をもって溶湯Ｍを堰４に向けて一定の圧力で押出す。
その間、溶湯供給経路２に通路を狭くして設けられた第
一段急冷ゾーン５において、溶湯Ｍを所定温度（６７０
Ｋ）まで冷却し、冷却された溶湯Ｍを堰４より流出量Ｌ
ｅｇ／ｓｅｅにて金型６内部の第二段急冷凝固ゾーン７
に圧入する。溶湯Ｍは水冷された金型６の第二段急冷凝
固ゾーン７でほぼ１０”〜１０３に／ｓｅｃの冷却速度
により凝固され、固化材となる。こうして得る固化材は
、金型の種類を代えることにより、例えば第２図に示す
ように厚さ１．５１１％幅５ｍｍ５長さ５０ｍ−の板状
の部材（イ）や、直径２，５■、長さ５０ｍｍの円柱状
の部材（ロ）の如く、任意の形状のものができる。
一段急冷ゾーン５において、溶湯Ｍを所定温度（６７０
Ｋ）まで冷却し、冷却された溶湯Ｍを堰４より流出量Ｌ
ｅｇ／ｓｅｅにて金型６内部の第二段急冷凝固ゾーン７
に圧入する。溶湯Ｍは水冷された金型６の第二段急冷凝
固ゾーン７でほぼ１０”〜１０３に／ｓｅｃの冷却速度
により凝固され、固化材となる。こうして得る固化材は
、金型の種類を代えることにより、例えば第２図に示す
ように厚さ１．５１１％幅５ｍｍ５長さ５０ｍ−の板状
の部材（イ）や、直径２，５■、長さ５０ｍｍの円柱状
の部材（ロ）の如く、任意の形状のものができる。
これをＸ線回折に付し、その組織について検討した。又
、比較のため急冷凝固法により同じ合金組成からなる非
晶質薄帯を作製し、これをＸ１１回折に付した。これら
の結果を第３図に示す。
、比較のため急冷凝固法により同じ合金組成からなる非
晶質薄帯を作製し、これをＸ１１回折に付した。これら
の結果を第３図に示す。
第３図に示すように本発明の板状の固化材、円柱状の固
化材のいずれの固化材においても非晶質金属特有のハロ
ーパターンが確認されるとともに、比較例の非晶質薄帯
とほぼ同様な回折結果が得られた。これから本発明によ
る固化材が非晶質相からなるものであることが判る。又
、熱分析（示差走査熱量分析）による熱量の変化から、
得られた固化材の組織についての検討を行った。上記比
較例の非晶質薄帯についての熱量の変化を測定した。第
４図はその結果を示すもので、本発明の板状及び円柱状
の固化材、比較例の非晶質薄膜のいずれのものにおいて
も、同様な発熱ピークと吸熱ピークを示すとともに、同
様の熱量変化が確認され、本発明のものが非晶質相から
なるものと判断される。
化材のいずれの固化材においても非晶質金属特有のハロ
ーパターンが確認されるとともに、比較例の非晶質薄帯
とほぼ同様な回折結果が得られた。これから本発明によ
る固化材が非晶質相からなるものであることが判る。又
、熱分析（示差走査熱量分析）による熱量の変化から、
得られた固化材の組織についての検討を行った。上記比
較例の非晶質薄帯についての熱量の変化を測定した。第
４図はその結果を示すもので、本発明の板状及び円柱状
の固化材、比較例の非晶質薄膜のいずれのものにおいて
も、同様な発熱ピークと吸熱ピークを示すとともに、同
様の熱量変化が確認され、本発明のものが非晶質相から
なるものと判断される。
実施例２
高周波溶解炉によりＬａ７ｏＮｉ＋ｏＡ１２ｏの合金組
成からなる溶湯Ｍをつくり、これを第５図に示す鋳造装
置の湯口８より溶湯供給経路９に流し込み、該溶湯供給
経路９にて堰１０に向けて加圧ポンプ１１により一定の
圧力で加圧し、溶湯供給経路９に設けられた第一段急冷
ゾーン（温度制御部）１２において、溶湯Ｍを所定温度
（６７０Ｋ）まで冷却し、冷却された溶湯Ｍを堰ＩＯよ
り流量１６ｇ／ｓｅｃにて、一対の水冷ロール１３．１
３により形成される凝固ゾーン１４へ圧入し、約１０２
に／ｓｅｃの冷却速度により凝固して連続した板状の固
化材を得た。得た固化材は厚さ １．２ｍｍ、幅６．３
■の連続した板であった。これを実施例１の場合と同様
にＸ線回折に付した。その結果、実施例１の板状同化材
とほぼ同様のものが得られ、前記連続する板は非晶質相
よりなるものであることが判る。又、実施例１と同様に
熱分析により熱量の変化について測定した。その結果も
実施例１とほぼ同様で、この結果からも本発明で得た板
状固化材は非晶質相からなるものであることが判る。
成からなる溶湯Ｍをつくり、これを第５図に示す鋳造装
置の湯口８より溶湯供給経路９に流し込み、該溶湯供給
経路９にて堰１０に向けて加圧ポンプ１１により一定の
圧力で加圧し、溶湯供給経路９に設けられた第一段急冷
ゾーン（温度制御部）１２において、溶湯Ｍを所定温度
（６７０Ｋ）まで冷却し、冷却された溶湯Ｍを堰ＩＯよ
り流量１６ｇ／ｓｅｃにて、一対の水冷ロール１３．１
３により形成される凝固ゾーン１４へ圧入し、約１０２
に／ｓｅｃの冷却速度により凝固して連続した板状の固
化材を得た。得た固化材は厚さ １．２ｍｍ、幅６．３
■の連続した板であった。これを実施例１の場合と同様
にＸ線回折に付した。その結果、実施例１の板状同化材
とほぼ同様のものが得られ、前記連続する板は非晶質相
よりなるものであることが判る。又、実施例１と同様に
熱分析により熱量の変化について測定した。その結果も
実施例１とほぼ同様で、この結果からも本発明で得た板
状固化材は非晶質相からなるものであることが判る。
なお、上記において、第５図の鋳造装置を適宜間隔に並
設させ、水冷ロールをこれにあった大きさのものにする
ことにより、幅広で上記例よりも肉厚の厚い連続した板
を製造することができる。
設させ、水冷ロールをこれにあった大きさのものにする
ことにより、幅広で上記例よりも肉厚の厚い連続した板
を製造することができる。
なお、所定長さの板材であれば、第１実施例と同様にプ
ランジャーにて行うことができ、又、連続した長さの板
材を製造する場合、溶湯供給経路内にスクリュー状の加
圧機を配するか、もしくは溶湯の加圧は装置を垂直に配
し、重力によって行うこともできるとともに、溶湯供給
経路にて加圧せず一対のロールにて引抜くことによって
も製造できる。
ランジャーにて行うことができ、又、連続した長さの板
材を製造する場合、溶湯供給経路内にスクリュー状の加
圧機を配するか、もしくは溶湯の加圧は装置を垂直に配
し、重力によって行うこともできるとともに、溶湯供給
経路にて加圧せず一対のロールにて引抜くことによって
も製造できる。
又、Ｚｒ５ｓＣｕｚ、Ａｌ□ｏ、 Ｍｇ、ｏＮｉｉｏＬ
ａｚｏの合金組成の金属材料を用いた場合も上記実施例
と同様の結果が得られた。
ａｚｏの合金組成の金属材料を用いた場合も上記実施例
と同様の結果が得られた。
実施例３
高周波溶解炉によりＡｌ８５ＮＩ５ Ｙ８ ＣＯ２の合
金組成からなる溶湯Ｍをつくり、これを第６図に示す鋳
造装置の湯口ｉ５より溶湯供給経路ｉ６に流し込み、該
溶湯供給経路１６にて堰１７に向け０．５ｋｇｆ’／ｃ
■２にて、Ａｒガスにより加圧し、溶湯供給経路１６に
設けられた第一段急冷ゾーン１８（温度制御部）におい
て、溶湯Ｍを所定温度（８９０Ｋ）まで冷却し、冷却さ
れた溶湯Ｍを直径０．５ｍｍの堰１７より５０ｓｖ離れ
て鋳造部が設けられた銅製の金型１９内部の第二段急冷
凝固ゾーン２０に圧入する。更に溶湯Ｍは水冷され、且
つ図中Ａ−Ａ線を中心に回転数１５００ｒｐａ＋で回転
する金型１９の第二段急冷ゾーン２０でほぼ１０２ 〜
ｔｏ３に／ｓｅｃの冷却速度により凝固され、固化材と
なる。得られた固化材は直径２５１１％厚さ ２１１％
中心穴５ｍｍの円板状の部材であった。これを実施例１
の場合と同様にＸ線回折及び熱分析により熱量の変化に
ついて測定を行った。それぞれの結果からも実施例１と
ほぼ同様で、この結果からも本発明で得た円板状の部材
は非晶質相からなるものであることが判る。又、熱分析
による測定により、上記部材の結晶化温度（Ｔｘ）が５
６５にで、ガラス遷移温度（Ｔｇ）が５３０にであるこ
とが判った。更に上記部材の硬度を測定した結果Ｈｖ３
８０（ＤＰＮ）であり、これより得られた固化材は高硬
度を有することが判る。
金組成からなる溶湯Ｍをつくり、これを第６図に示す鋳
造装置の湯口ｉ５より溶湯供給経路ｉ６に流し込み、該
溶湯供給経路１６にて堰１７に向け０．５ｋｇｆ’／ｃ
■２にて、Ａｒガスにより加圧し、溶湯供給経路１６に
設けられた第一段急冷ゾーン１８（温度制御部）におい
て、溶湯Ｍを所定温度（８９０Ｋ）まで冷却し、冷却さ
れた溶湯Ｍを直径０．５ｍｍの堰１７より５０ｓｖ離れ
て鋳造部が設けられた銅製の金型１９内部の第二段急冷
凝固ゾーン２０に圧入する。更に溶湯Ｍは水冷され、且
つ図中Ａ−Ａ線を中心に回転数１５００ｒｐａ＋で回転
する金型１９の第二段急冷ゾーン２０でほぼ１０２ 〜
ｔｏ３に／ｓｅｃの冷却速度により凝固され、固化材と
なる。得られた固化材は直径２５１１％厚さ ２１１％
中心穴５ｍｍの円板状の部材であった。これを実施例１
の場合と同様にＸ線回折及び熱分析により熱量の変化に
ついて測定を行った。それぞれの結果からも実施例１と
ほぼ同様で、この結果からも本発明で得た円板状の部材
は非晶質相からなるものであることが判る。又、熱分析
による測定により、上記部材の結晶化温度（Ｔｘ）が５
６５にで、ガラス遷移温度（Ｔｇ）が５３０にであるこ
とが判った。更に上記部材の硬度を測定した結果Ｈｖ３
８０（ＤＰＮ）であり、これより得られた固化材は高硬
度を有することが判る。
上記の製造方法は円盤、歯車などの小形部品を製造する
のに有用である。なお、第７図はその変形例であり、溶
湯供給経路、第一段急冷ゾーン１８′、堰１７°などが
第二段急冷凝固ゾーン２０°と同一金型１９°内に設け
られ、図中Ｂ−Ｂ線を中心に回転する金型１９°のオリ
フィス状の湯口１５°に溶湯Ｍを流し込み、上記と同様
にして同様の円板状の非晶質相を有する固化材を得るこ
とができる。
のに有用である。なお、第７図はその変形例であり、溶
湯供給経路、第一段急冷ゾーン１８′、堰１７°などが
第二段急冷凝固ゾーン２０°と同一金型１９°内に設け
られ、図中Ｂ−Ｂ線を中心に回転する金型１９°のオリ
フィス状の湯口１５°に溶湯Ｍを流し込み、上記と同様
にして同様の円板状の非晶質相を有する固化材を得るこ
とができる。
実施例４
高周波溶解炉によりＬａ７ｏＮｉ＋ｏＡＩ２ｏの合金組
成からなる溶湯Ｍをつくり、これを第８図に示す鋳造装
置の溶湯室２１に貯え、該溶湯室２１内をＮ２ガスにて
０．５ｋｇｒ／ｃ＋ｅ’て加圧し、これにより溶湯Ｍは
溶湯供給経路２２に導入され、第一段急冷ゾーン２３を
経て水冷された第二段急冷凝固ゾーン２４に圧入される
。溶湯Ｍは第一段急冷ゾーン２３にて所定温度（８７０
Ｋ）まで冷却され、直径ｆｉｇの堰２５より真空ポンプ
（図示せず）により１０２ Ｔｏｒｒに減圧された第二
段急冷凝固ゾーン２６の鋳造部に圧入され、はぼｌＯ１
〜ｔｏ３に／ｓｅｃの冷却速度により凝固され、固化材
となる。得られた固化材は直径２０問、厚さ ２Ｉｌ１
１１の円板状の部材であった。これを実施例１の場合と
同様にＸ線回折及び熱分析により熱量の変化について測
定を行った。それぞれの結果からも実施例１とほぼ同様
でこの結果からも本発明で得た円板状の部材は非晶質相
からなるものであることが判る。
成からなる溶湯Ｍをつくり、これを第８図に示す鋳造装
置の溶湯室２１に貯え、該溶湯室２１内をＮ２ガスにて
０．５ｋｇｒ／ｃ＋ｅ’て加圧し、これにより溶湯Ｍは
溶湯供給経路２２に導入され、第一段急冷ゾーン２３を
経て水冷された第二段急冷凝固ゾーン２４に圧入される
。溶湯Ｍは第一段急冷ゾーン２３にて所定温度（８７０
Ｋ）まで冷却され、直径ｆｉｇの堰２５より真空ポンプ
（図示せず）により１０２ Ｔｏｒｒに減圧された第二
段急冷凝固ゾーン２６の鋳造部に圧入され、はぼｌＯ１
〜ｔｏ３に／ｓｅｃの冷却速度により凝固され、固化材
となる。得られた固化材は直径２０問、厚さ ２Ｉｌ１
１１の円板状の部材であった。これを実施例１の場合と
同様にＸ線回折及び熱分析により熱量の変化について測
定を行った。それぞれの結果からも実施例１とほぼ同様
でこの結果からも本発明で得た円板状の部材は非晶質相
からなるものであることが判る。
実施例５
高周波溶解炉によりＭｇｓ。Ｎｉ３ｏＬａｚｏの合金組
成からなる溶融合金を作り、これを第１図に示す鋳造装
置により実施例１と同様にして直径２．５■ｍ、長さ５
０ｏ＋ｍの円柱状の固化材を得た。これを切断してＸ線
回折に付したところ、該固化材の表面から ０，５■に
おいては非晶質相からなるものであり、それよりも内部
においては微細結晶質相からなるものであった。又、こ
のようにして得られた固化材を切断して、切断面を研摩
し、更に１規定の塩酸水溶液に５分間浸した。その結果
、固化材の内部は腐食されたにもかかわらず、部材表面
側においては腐食が見られなかった。これより固化材の
表面改質において有効であることが判る。
成からなる溶融合金を作り、これを第１図に示す鋳造装
置により実施例１と同様にして直径２．５■ｍ、長さ５
０ｏ＋ｍの円柱状の固化材を得た。これを切断してＸ線
回折に付したところ、該固化材の表面から ０，５■に
おいては非晶質相からなるものであり、それよりも内部
においては微細結晶質相からなるものであった。又、こ
のようにして得られた固化材を切断して、切断面を研摩
し、更に１規定の塩酸水溶液に５分間浸した。その結果
、固化材の内部は腐食されたにもかかわらず、部材表面
側においては腐食が見られなかった。これより固化材の
表面改質において有効であることが判る。
又、上記において表面のみ非晶質相からなるものとし、
その内部を微細結晶質相とすることにより、表面、内部
とも非晶質相からなるものよりもかなり大きな固化材が
得られる。
その内部を微細結晶質相とすることにより、表面、内部
とも非晶質相からなるものよりもかなり大きな固化材が
得られる。
更に本発明において、上記のように表面改質を行った場
合、従来蒸着などの手段により表面改質を行ったものよ
り密着性に優れたものが得られる。
合、従来蒸着などの手段により表面改質を行ったものよ
り密着性に優れたものが得られる。
又、第９図（イ）に示すような金型２７の側面２８の肉
厚を薄くし、底面２９の肉厚を厚くすることにより固化
材の底面部分のみを非晶質化させることや、底面と側面
とでは異なる厚さの非晶質相を有する固化材を得ること
ができるとともに、第９図（ロ）においても同様に底面
３０と側面３１とで材質の異なった金型を使用すること
によっても、上記と同様の固化材を得ることができる。
厚を薄くし、底面２９の肉厚を厚くすることにより固化
材の底面部分のみを非晶質化させることや、底面と側面
とでは異なる厚さの非晶質相を有する固化材を得ること
ができるとともに、第９図（ロ）においても同様に底面
３０と側面３１とで材質の異なった金型を使用すること
によっても、上記と同様の固化材を得ることができる。
例えば金型の側面３１を鋼製、底面３０を銅製とするこ
とにより、熱伝導率の低い側面３１側においては微細結
晶質相又は肉厚の薄い非晶質相が形成され、底面３０側
においては非晶質相又は肉厚の厚い非晶質相が形成され
た固化材を得ることができる。
とにより、熱伝導率の低い側面３１側においては微細結
晶質相又は肉厚の薄い非晶質相が形成され、底面３０側
においては非晶質相又は肉厚の厚い非晶質相が形成され
た固化材を得ることができる。
上記のような固化材を得ることにより、種々の用途に適
応した非晶質相を有する固化材を比較的安価に提供する
ことができる。
応した非晶質相を有する固化材を比較的安価に提供する
ことができる。
実施例６
高周波溶解炉によりＬａｔｏＮｉ＋ｏＡ１２ｏの合金組
成からなる溶融合金を作り、この溶湯Ｍを第１０図に示
すように、融点上約１００℃でタンデイツシュ３２に注
ぐ。タンデイツシュ３２は金属製ロート状の形であり、
溶湯Ｍの溜り部の容積を溶湯排出口３３に向って漸減さ
せである。そして周囲にはヒーター３４が配設してあっ
て、内部のタンデイツシュ３２を、融点−５０℃に加熱
しておく。
成からなる溶融合金を作り、この溶湯Ｍを第１０図に示
すように、融点上約１００℃でタンデイツシュ３２に注
ぐ。タンデイツシュ３２は金属製ロート状の形であり、
溶湯Ｍの溜り部の容積を溶湯排出口３３に向って漸減さ
せである。そして周囲にはヒーター３４が配設してあっ
て、内部のタンデイツシュ３２を、融点−５０℃に加熱
しておく。
タンデイツシュ３２における溶湯の水平断面を考えると
、その面積は連続的に減少して、ヒーター３４からの距
離が遠くなるため溶湯は均一に冷却される。又、溶湯排
出口３３において、るっぽ３５からの注湯による場のゆ
れの影響が出ないように、タンデイツシュの高さＩＩ及
び角度θを適宜選択する。本実施例では、Ｈ＋−５０ｍ
ｍ、θ−２５ｍ とした。溶湯排出口３３の径は２■と
し、ここで溶湯はほぼ融点直上の温度となる。溶湯排出
口３３から出た溶湯Ｍは、金型３５へ落下する間に放射
冷却により、過冷却液体状態となる（第１段急冷ゾーン
）。真空（２ｘ １（１’ Ｔｏｒｒ）中、溶湯排出口
３３から、金型３５内の溶湯凝固面までの距離Ｈ２が５
０〜１５０ｍｍの場合、良好なアモルファス部材が得ら
れた。更に長尺部材を得る場合は例えば光学的手段３６
によって、Ａ−Ｂ間の距離Ｈ２を測定し、これを一定と
するように、金型を下降させると、より安定して、良好
なアモルファス部材が得られる。
、その面積は連続的に減少して、ヒーター３４からの距
離が遠くなるため溶湯は均一に冷却される。又、溶湯排
出口３３において、るっぽ３５からの注湯による場のゆ
れの影響が出ないように、タンデイツシュの高さＩＩ及
び角度θを適宜選択する。本実施例では、Ｈ＋−５０ｍ
ｍ、θ−２５ｍ とした。溶湯排出口３３の径は２■と
し、ここで溶湯はほぼ融点直上の温度となる。溶湯排出
口３３から出た溶湯Ｍは、金型３５へ落下する間に放射
冷却により、過冷却液体状態となる（第１段急冷ゾーン
）。真空（２ｘ １（１’ Ｔｏｒｒ）中、溶湯排出口
３３から、金型３５内の溶湯凝固面までの距離Ｈ２が５
０〜１５０ｍｍの場合、良好なアモルファス部材が得ら
れた。更に長尺部材を得る場合は例えば光学的手段３６
によって、Ａ−Ｂ間の距離Ｈ２を測定し、これを一定と
するように、金型を下降させると、より安定して、良好
なアモルファス部材が得られる。
本例でこのようなタンデイツシュを使用しないと、溶湯
排出口３３における溶湯Ｍの温度は上昇し、温度制御が
困難となる。溶湯温度が上昇するとＨ２を長くする必要
があるが、Ｈ２を長くすることはその間で不均一核生成
の可能性が高くなるため好ましくない。例えばタンデイ
ツシュを溶湯流を絞るためのものとしてのみ使い、耐火
材製のタンデイシュを使用したとすると、Ｈ２は２５０
ＩＩ１１必要となり、その許容長はせいぜい±１Ｏｎ＋
ａ程度にしかならないので、不均一核生成の可能性が出
る。更に温度制御が困難であると、再現性に乏しく、得
られる鋳造材の特性はバラツキの大きいものとなる。
排出口３３における溶湯Ｍの温度は上昇し、温度制御が
困難となる。溶湯温度が上昇するとＨ２を長くする必要
があるが、Ｈ２を長くすることはその間で不均一核生成
の可能性が高くなるため好ましくない。例えばタンデイ
ツシュを溶湯流を絞るためのものとしてのみ使い、耐火
材製のタンデイシュを使用したとすると、Ｈ２は２５０
ＩＩ１１必要となり、その許容長はせいぜい±１Ｏｎ＋
ａ程度にしかならないので、不均一核生成の可能性が出
る。更に温度制御が困難であると、再現性に乏しく、得
られる鋳造材の特性はバラツキの大きいものとなる。
［発明の効果］
本発明は特定組成の金属材料の溶湯を特定条件の２段階
で冷却し、非晶質合金の特性である高強度、高硬度、高
耐食性などを有する固化材を比較的容易に得ることかで
きるとともに、種々の異なった形状の非晶質合金からな
る固化材を得ることができ、非晶質合金材の適用範囲を
広げることができる。
で冷却し、非晶質合金の特性である高強度、高硬度、高
耐食性などを有する固化材を比較的容易に得ることかで
きるとともに、種々の異なった形状の非晶質合金からな
る固化材を得ることができ、非晶質合金材の適用範囲を
広げることができる。
第１図は本発明を実施するに適した装置の概念図、第２
図（イ）、（ロ）は第１図の装置で得られた製品の説明
図、第３図は本発明の実施例と比較例製品のＸ線回折パ
ターンを示すグラフ、第４図は同じく熱量変化を示すグ
ラフ、第５〜１０図は本発明を実施するのに適した他の
装置の概念図である。 ｌ・・・湯口、２・・・溶湯供給経路、３・・・プラン
ジャ、４・・・堰、５・・・初期過冷却ゾーン、６・・
・金型、７・・・凝固ゾーン、８・・・湯口、９・・・
溶湯供給経路、１０・・・堰、１１・・・加圧ポンプ、
１２・・・過冷却ゾーン、１３・・・水冷ロール、１４
・・・凝固ゾーン、１５．１５°・・・湯口、１６・・
・溶湯供給経路、１７．１７’・・・堰、１８．１８’
・・・第一段急冷ゾーン、１９．１９°・・・金型、２
０．２０’・・・第二段急冷ゾーン、２１・・・溶湯室
、２２・・・溶湯供給経路、２３・・・第一段急冷ゾー
ン、 ２４・・・第二段急冷凝固ゾーン、２５・・・堰、２６
・・・第二段急冷凝固ゾーン、２７・・・金型、２８・
・・側面、２９・・・底面、３０・・・底面、３１・・
・側面、３２・・・タンデイツシュ、３３・・・溶湯排
出口、３４・・・ヒーター、３５・・・るつは。
図（イ）、（ロ）は第１図の装置で得られた製品の説明
図、第３図は本発明の実施例と比較例製品のＸ線回折パ
ターンを示すグラフ、第４図は同じく熱量変化を示すグ
ラフ、第５〜１０図は本発明を実施するのに適した他の
装置の概念図である。 ｌ・・・湯口、２・・・溶湯供給経路、３・・・プラン
ジャ、４・・・堰、５・・・初期過冷却ゾーン、６・・
・金型、７・・・凝固ゾーン、８・・・湯口、９・・・
溶湯供給経路、１０・・・堰、１１・・・加圧ポンプ、
１２・・・過冷却ゾーン、１３・・・水冷ロール、１４
・・・凝固ゾーン、１５．１５°・・・湯口、１６・・
・溶湯供給経路、１７．１７’・・・堰、１８．１８’
・・・第一段急冷ゾーン、１９．１９°・・・金型、２
０．２０’・・・第二段急冷ゾーン、２１・・・溶湯室
、２２・・・溶湯供給経路、２３・・・第一段急冷ゾー
ン、 ２４・・・第二段急冷凝固ゾーン、２５・・・堰、２６
・・・第二段急冷凝固ゾーン、２７・・・金型、２８・
・・側面、２９・・・底面、３０・・・底面、３１・・
・側面、３２・・・タンデイツシュ、３３・・・溶湯排
出口、３４・・・ヒーター、３５・・・るつは。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）金属溶湯より固化材を製造する方法において、溶
湯供給経路に第一段急冷ゾーンを設け、所定金属材料か
らなる金属溶湯を、該第一段急冷ゾーンにおいて所定温
度まで急冷し、ついで第二段急冷凝固ゾーンに導入した
後、更に冷却して凝固させることにより非晶質相を有す
る固化材を製造することを特徴とする非晶質合金固化材
の製造方法。 （２）所定金属材料が、ガラス遷移温度（Ｔｇ）と融点
（Ｔｍ）との絶対温度比（Ｔｇ／Ｔｍ）が０．６以上の
合金材料である請求項（１）記載の非晶質合金固化材の
製造方法。（３）第一段急冷ゾーンにおいて、合金材料
のＴｍ±１００Ｋの範囲まで１０＾２Ｋ／ｓｅｃ以上の
冷却速度で冷却する請求項（１）記載の非晶質合金固化
材の製造方法。 （４）第二段急冷凝固ゾーンにおいて、合金材料のＴｇ
以下の温度まで１０＾２Ｋ／ｓｅｃ以上の冷却速度で冷
却する請求項（１）記載の非晶質合金固化材の製造方法
。 （５）第一段急冷ゾーンは溶湯供給経路の第二段急冷凝
固ゾーン側の端部にあって、細く絞られたオリフィス状
又はノズル状をなしている請求項（１）記載の非晶質合
金固化材の製造方法。 （６）所定金属材料からなる金属溶湯を、第一段急冷ゾ
ーンに導入する前の溶湯供給経路に金属溶湯の溜り部を
設け、該溜り部にて溶湯温度を制御する請求項（１）記
載の非晶質合金固化材の製造方法。 （７）溜り部の容積を溶湯排出部に向って漸減させた請
求項（６）記載の非晶質合金固化材の製造方法。 （８）溶湯排出部における溶湯温度を（Ｔｍ）以上（Ｔ
ｍ＋１００Ｋ）以下に設定した請求項（７）記載の非晶
質合金固化材の製造方法。 （９）金属溶湯を第二段急冷凝固ゾーンに導入するに当
り、０．１ｋｇｆ／ｃｍ＾２以上に加圧して導入する請
求項（１）記載の非晶質合金固化材の製造方法。 （１０）加圧手段として溶湯ポンプ、プランジャ又は密
閉された溶湯室を気体加圧する間接加圧を用いる請求項
（１）記載の非晶質合金固化材の製造方法。 （１１）第二段急冷凝固ゾーンを高速回転させ、溶湯に
重力加速度の１０倍（１０Ｇ）以上の遠心力を与えて加
圧しながら冷却する請求項（１）記載の非晶質合金固化
材の製造方法。 （１２）第二段急冷凝固ゾーンの所望部分の熱伝達率を
他の部分より大とする請求項（１）記載の非晶質合金固
化材の製造方法。 （１３）第二段急冷凝固ゾーンの金型の所望部分の肉厚
を他の部分より大とする請求項（１）記載の非晶質合金
固化材の製造方法。 （１４）第二段急冷凝固ゾーンを分割可能とし、所望部
分の分割型を他の部分の分割型より熱伝導性の大きな材
料とする請求項（１）記載の非晶質合金固化材の製造方
法。 （１５）第二段急冷凝固ゾーンの内壁面に近い部分で金
属溶湯が１０＾２Ｋ／ｓｅｃ以上の冷却速度で冷却され
る請求項（１）記載の非晶質合金固化材の製造方法。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5485876A (en) * | 1992-06-30 | 1996-01-23 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Process for producing metal material with excellent mechanical properties |
| CN106984788A (zh) * | 2017-02-10 | 2017-07-28 | 上海大学 | 具有阶梯形结构型腔的模具、模具组合、高通量制备宽冷速范围样品的装置和方法 |
Families Citing this family (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5279349A (en) * | 1989-12-29 | 1994-01-18 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Process for casting amorphous alloy member |
| JP3212133B2 (ja) * | 1992-05-21 | 2001-09-25 | 株式会社三徳 | 希土類金属−ニッケル系水素吸蔵合金鋳塊及びその製造法 |
| JP3326087B2 (ja) * | 1996-12-26 | 2002-09-17 | 明久 井上 | 光ファイバーコネクター用フェルール及びその製造方法 |
| JP3808167B2 (ja) * | 1997-05-01 | 2006-08-09 | Ｙｋｋ株式会社 | 金型で加圧鋳造成形された非晶質合金成形品の製造方法及び装置 |
| JP3400296B2 (ja) * | 1997-05-12 | 2003-04-28 | ワイケイケイ株式会社 | 光コネクタフェルール用スリーブ及びその製造方法 |
| AU8379398A (en) | 1997-06-30 | 1999-01-19 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Nanocrystal dispersed amorphous alloys and method of preparation thereof |
| JP3428899B2 (ja) * | 1997-07-09 | 2003-07-22 | 明久 井上 | ゴルフクラブ |
| EP0895795B1 (en) * | 1997-08-08 | 2003-09-24 | Sumitomo Rubber Industries Ltd. | Golf club head and manufacturing method for the same |
| US6098349A (en) * | 1998-09-22 | 2000-08-08 | Patent Category Corp. | Collapsible structures |
| JP2000314830A (ja) | 1999-05-06 | 2000-11-14 | Ykk Corp | 多芯光コネクタ用及び多芯光ファイバ整列用のｖ溝基板及びそれらの製造方法 |
| DE19933279A1 (de) * | 1999-07-14 | 2001-03-01 | Biotronik Mess & Therapieg | Polymerwerkstoff |
| US6449147B2 (en) * | 2000-05-01 | 2002-09-10 | Patent Category Corp. | Collapsible structures having enhancements |
| WO2003029506A1 (en) * | 2001-10-03 | 2003-04-10 | Liquidmetal Technologies | Method of improving bulk-solidifying amorphous alloy compositions and cast articles made of the same |
| US7017645B2 (en) * | 2002-02-01 | 2006-03-28 | Liquidmetal Technologies | Thermoplastic casting of amorphous alloys |
| EP1513637B1 (en) * | 2002-05-20 | 2008-03-12 | Liquidmetal Technologies | Foamed structures of bulk-solidifying amorphous alloys |
| US8002911B2 (en) * | 2002-08-05 | 2011-08-23 | Crucible Intellectual Property, Llc | Metallic dental prostheses and objects made of bulk-solidifying amorphhous alloys and method of making such articles |
| EP1534175B1 (en) * | 2002-08-19 | 2011-10-12 | Crucible Intellectual Property, LLC | Medical implants made of amorphous alloys |
| AU2003287682A1 (en) * | 2002-11-18 | 2004-06-15 | Liquidmetal Technologies | Amorphous alloy stents |
| US7412848B2 (en) * | 2002-11-22 | 2008-08-19 | Johnson William L | Jewelry made of precious a morphous metal and method of making such articles |
| US20070003782A1 (en) * | 2003-02-21 | 2007-01-04 | Collier Kenneth S | Composite emp shielding of bulk-solidifying amorphous alloys and method of making same |
| WO2004083472A2 (en) | 2003-03-18 | 2004-09-30 | Liquidmetal Technologies, Inc. | Current collector plates of bulk-solidifying amorphous alloys |
| WO2004091828A1 (en) * | 2003-04-14 | 2004-10-28 | Liquidmetal Technologies, Inc. | Continuous casting of foamed bulk amorphous alloys |
| US7575040B2 (en) * | 2003-04-14 | 2009-08-18 | Liquidmetal Technologies, Inc. | Continuous casting of bulk solidifying amorphous alloys |
| US8501087B2 (en) * | 2004-10-15 | 2013-08-06 | Crucible Intellectual Property, Llc | Au-base bulk solidifying amorphous alloys |
| WO2006060081A2 (en) * | 2004-10-19 | 2006-06-08 | Liquidmetal Technologies, Inc. | Metallic mirrors formed from amorphous alloys |
| US20060123690A1 (en) * | 2004-12-14 | 2006-06-15 | Anderson Mark C | Fish hook and related methods |
| US8063843B2 (en) | 2005-02-17 | 2011-11-22 | Crucible Intellectual Property, Llc | Antenna structures made of bulk-solidifying amorphous alloys |
| US20080005953A1 (en) * | 2006-07-07 | 2008-01-10 | Anderson Tackle Company | Line guides for fishing rods |
| US20080155839A1 (en) * | 2006-12-21 | 2008-07-03 | Anderson Mark C | Cutting tools made of an in situ composite of bulk-solidifying amorphous alloy |
| US20080209794A1 (en) * | 2007-02-14 | 2008-09-04 | Anderson Mark C | Fish hook made of an in situ composite of bulk-solidifying amorphous alloy |
| US7883592B2 (en) * | 2007-04-06 | 2011-02-08 | California Institute Of Technology | Semi-solid processing of bulk metallic glass matrix composites |
| US20090056509A1 (en) * | 2007-07-11 | 2009-03-05 | Anderson Mark C | Pliers made of an in situ composite of bulk-solidifying amorphous alloy |
| CN102019394B (zh) * | 2011-01-14 | 2012-10-03 | 浙江华辰电器股份有限公司 | 一种离心铸造装置及其离心铸造方法 |
| US20150107730A1 (en) * | 2012-01-23 | 2015-04-23 | Apple Inc. | Continuous alloy feedstock production mold |
| WO2014120788A1 (en) | 2013-01-29 | 2014-08-07 | Glassimetal Technology, Inc. | Golf club fabricated from bulk metallic glasses with high toughness and high stiffness |
| CN107496050B (zh) * | 2017-07-10 | 2019-08-20 | 孟庆燕 | 一种非晶合金血管支架制造设备 |
| US11371108B2 (en) | 2019-02-14 | 2022-06-28 | Glassimetal Technology, Inc. | Tough iron-based glasses with high glass forming ability and high thermal stability |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5767140A (en) * | 1980-10-11 | 1982-04-23 | Otsuka Chem Co Ltd | Crystalline-amorhphous composite material and its manufacture |
| JPH01233048A (ja) * | 1988-03-14 | 1989-09-18 | Takeshi Masumoto | 過冷却液体を用いた合金の製造方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1396701A (en) * | 1971-07-16 | 1975-06-04 | Singer A R E | Strip casting |
| EP0055827B1 (en) * | 1980-12-29 | 1985-01-30 | Allied Corporation | Heat extracting crucible for rapid solidification casting of molten alloys |
| EP0095298A1 (en) * | 1982-05-24 | 1983-11-30 | Energy Conversion Devices, Inc. | Casting |
| US4482012A (en) * | 1982-06-01 | 1984-11-13 | International Telephone And Telegraph Corporation | Process and apparatus for continuous slurry casting |
| GB8305066D0 (en) * | 1983-02-23 | 1983-03-30 | Secretary Industry Brit | Casting of material |
| DE3442009A1 (de) * | 1983-11-18 | 1985-06-05 | Nippon Steel Corp., Tokio/Tokyo | Amorphes legiertes band mit grosser dicke und verfahren zu dessen herstellung |
| JPS60157048U (ja) * | 1984-03-26 | 1985-10-19 | 株式会社神戸製鋼所 | 連続鋳造のタンデイツシユ用電磁バルブ |
| US4715428A (en) * | 1984-09-13 | 1987-12-29 | Allegheny Ludlum Corporation | Method and apparatus for direct casting of crystalline strip by radiant cooling |
| GB2174411B (en) * | 1985-04-19 | 1989-06-28 | Nat Res Dev | Metal casting |
-
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5767140A (en) * | 1980-10-11 | 1982-04-23 | Otsuka Chem Co Ltd | Crystalline-amorhphous composite material and its manufacture |
| JPH01233048A (ja) * | 1988-03-14 | 1989-09-18 | Takeshi Masumoto | 過冷却液体を用いた合金の製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5485876A (en) * | 1992-06-30 | 1996-01-23 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Process for producing metal material with excellent mechanical properties |
| CN106984788A (zh) * | 2017-02-10 | 2017-07-28 | 上海大学 | 具有阶梯形结构型腔的模具、模具组合、高通量制备宽冷速范围样品的装置和方法 |
Also Published As
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