JPH038542A - 非晶質金属の製造方法 - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は液体急冷法による非晶質金属の製造方法に関す
る。

（従来の技術） 非晶質合金の製造方法のうち液体急冷法は、溶融金属を
急速に冷却して適冷させ、その構造を非晶質とする方法
であシ、この方法は薄帯、細線、粉末を大量に生産でき
るので最も一般的に使用されている。例えば非晶質合金
薄帯を製造する場合には、溶融金属をるつぼに入れてお
き、るつぼの先端のノズルから噴出させ、直下に設置さ
れている高速回転体の表面で急冷凝固させて薄帯を得る
方法が挙げられる。

しかして、液体急冷法によシ非晶質金属製品を製造する
場合には、一定寸法の製品を連続して形成するためにる
つぼのノズルから一定量の溶融金属を連続して噴出する
ことが重要である。しかし、るつぼに入れた溶融金属が
噴出されていくと、それに応じてるつぼ内の溶融金属が
次第に減少してくる。これに応じてるつぼ内部の圧力が
低下して溶融金属の噴出量が低下する。このため、溶融
金属の噴出に応じてるつば内部の圧力を高めることが必
要である。

従来の液体急冷法において、溶融金属の噴出量を一定に
保つためにるつぼ内部を加圧するためには、ガス供給装
置から接続管を介してるつ埋内部にガスを送夛込ととも
に、溶融金属の噴出に伴うるつぼ内部の圧力低下に応じ
て接続管の途中に設けた減圧弁の圧力設定値を変化させ
てるつぼに送シ込むガスの圧力を調整する方法が採用さ
れている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の方法には次に述べる問
題がある。

この方法では溶融金属の噴出に伴うるつぼ内部の圧力低
下に応じてガス供給装置によシ新しいガスを外部からる
つぼ内部に送シ込む。ガス供給装置から送シ込む新しい
ガスは常温であるのに対して、るつぼ内部はるつぼに備
えたヒータに加熱されて高温と々っている。このため、
るつぼ内部に常温ガスが送シ込まれると、るつぼ内部の
ガスの温度が変動し、これに伴いガスの圧力が変動して
上で障害が生じる。すなわち、非晶質合金薄帯の板厚は
一般に１０〜５０μｍと極めて薄いものであシ、溶融金
属を均一に安定して噴出できないことによる数μｍの板
厚の変動によっても磁気特性に犬きな影響を与えてしま
うのである。

本発明は前記事情に基づいてなされたもので、るつは内
部の圧力変動を抑えて溶融金属を安定して噴出さること
によシ良質な製品を得ることができる非晶質金属の製造
方法を提供することを目的する。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために本発明の非晶質金属の製造方
法は、溶融金属を急速に冷却して非晶質金属を製造する
に際して、溶融金属を入れたるつぼに体積可変体を組合
せて空間部を形成し、体積可変体の体積可変動作によシ
溶融金属をるつぼから噴出させることを特徴とするもの
である。

（作用） 溶融金属を加圧するためのガスをるつぼと体積可変体と
で形成する空間部に封入し、体積可変体の動作で空間部
の体積を調節してガスを加圧して溶融金属を噴出させる
ので、溶融金属の噴出に伴う空間部内の圧力低下に応じ
て外部からガスを導入することがなく、空間部内の温度
変動による圧力変動を防止できる。

（実施例） 以下１本発明の実施例を図面を参照して説明する。

本発明の非晶質金属の製造方法の一実施例を第１図を参
照して説明する。この実施例は冷却体として１個のロー
ルを用いたものである。

本実施例の実施に際しては次に述べる設備を用意する。

図中１はるつぼで、ロール１ノの上方に配設されている
。るつぼ１は底部にノズル２が形成され、外部には電気
ヒータ３が装着されている。るつぼ１の上方には体積可
変体の一例として金属材料からなるベローズ４が垂直に
配置されており、このベローズ４の下端はるつぼ１の上
開放部に設は九下取付板５に適宜な手段によシ気密に取
付けられ、上端は上取板６に適宜な手段により気密に取
付けられている。下取付板５はるつぼ１に気密に取付け
られ、中央部を開放してるつぼ１の内部とベローズ４の
内部とを連通している。このため、るつぼ１の内部とベ
ローズ４の内部とが一体となって密閉された空間部が形
成されている。また、玉取付板６は下取付板５に立設し
た支持棒７に昇降自在に支持されている。このため、ベ
ローズ４は玉取付板６の昇降によシ垂直方向に伸縮して
体積を変化させることができる。なお、ベローズ４は耐
熱性や耐食性に優れた金属材料例えばステンレス鋼で形
成する。ベローズ４の上方には電動昇降装置８が図示し
ない部材に支持して設けである。この電動昇降装置８は
本体９に設けた昇降軸１０を昇降させるもので、昇降軸
１０の下端は玉取付板６に連結されて玉取付板６を昇降
させるようになっている。昇降軸１０を昇降させる機構
としては、例えば昇降軸１０にラックを形成し、本体９
に設けたビニオン（図示せず）をモータで回転させるも
の、ま九昇降軸１０にねじを形成し、本体９に設けたナ
ツト（図示せず）をモータで回転させるものが挙げられ
る。

冷却体の一例であるロール１１は金属で形成され、るつ
ぼ１の下方に設けられてモータ（図示せず）によシ回転
される。

次にこの装置を用いて非晶質金属を製造する方法につい
て説明する。

まず、るつぼ１の内部に溶融金属Ｍを入れる。

この場合、例えば下取付板５を取外してるつぼ１の上開
放部から金属Ｍを入れる。ｔた、るつぼ１の内部におけ
る溶融金属Ｍを除く部分とベローズ４の内部とで形成さ
れる空間部に不活性ガス例えばアルゴンを封入する。ガ
スを封入するためには、例えば玉取付板６にガス供給装
置（図示せず）と接続管１２を接続し、ガス供給装置か
ら接続管１２を介してガスを空間部の内部に供給する。

但し、このガスの供給は製造開始時にのみ行なうもので
ある。電動昇降装置８の昇降軸１０を上昇させて玉取付
板６を引上げ、ベローズ４を所定長さ伸長しておく。溶
融金属Ｍの量とベローズ４の伸長量に応じてガスの封入
量が規定される。

そして、電動昇降装置８の昇降軸１０を下降して玉取付
板６を押下げることによシベローズ４を圧縮させる。ベ
ローズ４が圧縮することにょシペローズ４の内部とるつ
ぼ１の内部とから形成される空間部の体積が減少し、こ
れに応じて空間部に封入されているガスの圧力が増大し
てるっぽ１の内部に入っている溶融金属Ｍがノズル２か
ら外部へ向けて噴出される。ロール１ノはモータにょシ
高速で矢印方向に回転する。るつぼ１のノズル２から噴
出した溶融金属Ｍは回転するロール１１の表面に接触し
て帯状の状態で運ばれるとともに急速に冷却されて凝固
して非晶質金属の薄帯が形成される。

しかして、るつぼ１から溶融金ＦＪ　Ｍを噴出するのに
伴い空間部内のガス圧力が低下する。これに伴い昇降装
置８の昇降軸１０が下降してベローズ金属Ｍの噴射速度
に対応した一定の速度で連続して移動させる。このため
、空間部内の圧力が常に一定の高さに保持され、溶融金
属Ｍが一定の噴出量を維持して安定して噴出される。そ
して、ベローズ４とるつぼ１とを組合せて体積可変な空
間部を形成し、この空間部にガスを封入して空間部の体
積変化によシガスに圧力を加えるようにしている。すな
わち、独立した空間部の範囲でガス圧力を変化させてい
るので、ガス圧力を制御するために外部からガスを供給
する必要がない。従って、るつぼ１の内部に新しい常温
のガスが入ることによシ、るつは１の内部の温度が変動
することを回避でき、るつぼ１の内部の圧力変動を防止
できる。

このようにして常に一定の圧力を溶融金属Ｍに加えて溶
融金属Ｍを安定して噴出できる。

本発明の製造方法は第２図に示す装置を用いて実施する
こともできる。第２図に示す装置は第１図に示す２組の
るつぼを組合せたもので、第１図と同じ部分は同じ符号
を付している。ユニツ）Ａはロール１１に液体金属Ｍを
噴出するものであり、ユニッ）ＢはユニットＡのるつぼ
１に液体金属Ｍを補給するものである。ユニツ）Ｂのる
つぼ１とユニット人のるつぼ１とを結ぶ接続管１３が設
けてあシ、ユニットＢにはるつぼ１と接続管１３との接
続部を開閉する開閉軸１４を昇降自在に設けるとともＫ
、この開閉軸１４を昇降させる電動昇降装置Ｉ５を設け
ている。

そして、ユニツ）Ｈにおいては溶融した金属Ｍをるつぼ
１に入れ、電動昇降装置８によシペローズ４を圧縮して
、るつぼＩとベローズ４とで形成される空間部に封入し
たガスを加圧することにより、るつぼ１の内部の溶融金
属Ｍを接続管１３を通して二二ツ）Ａのるつぼ１に送り
込む、ユニットＡでは前述した実施例の作用により溶融
金属Ｍをるつぼ１から噴出してロール１１で冷却し薄帯
を形成する。

この製造方法によれば、ユニットＢのるつぼ１から溶融
金属Ｍを一定量づつユニット人のるっぽ１に送シ込むと
、二二ツ）Ａのるつぼ１の内部には常に一定量の溶融金
属Ｍが貯溜され、このるっぽ１から溶融金属Ｍを噴出す
ることを一層安定化させることができる。

なお、本発明の製造方法は、前述した単ロール式の装置
を用いることに限定されず、液体急冷法を採用した他の
形式の装置、例えば複ロール式や遠心法などの形式の装
置を用いることもできる。

体積可変体としてはぺａ−ズに限定されず、ダイヤフラ
ムなど種々のものを用いることができる。

遣方法によれば、るつぼと体積可変体とで形成し大空間
部にガスを封入し、体積可変体の動作によりるつは内部
の溶融金属を加圧して冷却体に噴出させるので、空間部
内の圧力低下に応じて外部から新しくガスを補給する必
要が々く、空間部内の圧力変動を抑えて溶融金属の噴出
を安定して行ない１寸法の安定した非晶質金属製品を製
造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の製造方法の実施例を示す
説明図である。 １・・・るつぼ、４・・・ベローズ、８・・・電動昇降
装置、Ｍ・・・溶融金属。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　溶融金属を冷却体で急速に冷却して非晶質金属を製造
   する方法において、溶融金属を入れたるつぼに体積可変
   体を組合せて空間部を形成し、体積可変体の体積可変動
   作により溶融金属をるつぼから冷却体へ噴出させること
   を特徴とする非晶質金属の製造方法。