JPH04210856A - 非晶質急冷金属薄帯の製造方法 - Google Patents
非晶質急冷金属薄帯の製造方法Info
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- JPH04210856A JPH04210856A JP40300290A JP40300290A JPH04210856A JP H04210856 A JPH04210856 A JP H04210856A JP 40300290 A JP40300290 A JP 40300290A JP 40300290 A JP40300290 A JP 40300290A JP H04210856 A JPH04210856 A JP H04210856A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０ＯＯ１】
【産業上の利用分野】本発明は、単ロール法によって非
晶質合金薄帯などの急冷薄帯を製造する方法に関するも
のである。 ［０００２］
晶質合金薄帯などの急冷薄帯を製造する方法に関するも
のである。 ［０００２］
【従来の技術】近年、単ロール法や双ロール法などの液
体急冷法によって、溶融金属（合金含む。以下同じ）を
直接金属薄帯に加工する製造技術の開発が進められてい
る。このような直接製板技術における重要な用件の第一
は、板厚の均一性や表面性状などに関する製板技術その
ものであるが、工業的な生産を考えた場合には、それと
同程度にコイル状に巻き取るための巻取り技術の確立も
重要である。 ［０００３］板厚１００μｍ以上の結晶質金属薄帯の場
合、冷却体への熱移動による凝固の制約から、製板速度
は通常５ｍ／ｓｅｃ以下になる。この場合には、特開昭
６１−８８９０４号公報に提案されているようなりラン
パーを有するメツシュベルトによる搬送と耐熱性ベルト
ラッパーによる巻き付けで巻き取ることができる。しか
しながら非晶質合金薄帯の場合には、板厚が５０μｍ以
下と極めて薄く、しかも製板速度は通常２０ｍ／ｓｅｃ
以上であるから、従来技術をそのまま適用することはで
きない。しかも製造された非晶質合金薄帯はその材料特
性が、製板速度に応じて変化し、しばしば機械的強度が
損なわれるために、巻取りリールへの巻き付けや巻替え
の場合にも製板速度を変更できず、このことが巻取り技
術の開発を一層困難にしていた。 ［０００４］特開昭５７−９４４５３号公報および特開
昭５５−１５６６４６号公報では、冷却ロールに近接さ
せて巻取りリールを配置することによって搬送の問題を
回避していて、巻取りリールに磁石を埋め込んで非晶質
合金薄帯を巻き付けている。この方法は、冷却ロールの
近接位置に巻取り機を配置することによって、面倒な搬
送技術を不用にした巧妙なやり方と言える。 ［０００５］Ｌかしながら、この方法の場合、巻取り機
があまりにも冷却ロールに接近していることから、連続
生産には必ずしも適しているとは言えない。しかも板厚
や六などの検査装置を設置したり、張力制御装置を配置
するスペースを確保できないので、工業生産を考慮する
と決して好ましい方法ではない。この点特開昭５６−１
２２５７号、 ５９−４３７７２号および５９−１３８
５７２号各公報などでは、冷却ロールの遠隔位置に巻取
り機を配置することを前提に、搬送技術の開発に正面か
ら取り組んでいる。これらはいずれも、吸引機、ブラシ
ロールあるいはブラシーソノラドロールなどを非晶質合
金薄帯の捕捉のためのピンチロールとして利用して、効
果的に搬送しようとするものである。 ［０００６］本発明者らはこの考えをさらに一歩進めて
、工業的規模で非晶質合金薄帯を製造するために、冷却
ロールから剥脱した薄帯を捕捉したうえて巻取装置まで
搬送して巻取を行う画期的な装置を開発し、既に特開平
１−１４３７２０号公報に開示した。 ［０００７］
体急冷法によって、溶融金属（合金含む。以下同じ）を
直接金属薄帯に加工する製造技術の開発が進められてい
る。このような直接製板技術における重要な用件の第一
は、板厚の均一性や表面性状などに関する製板技術その
ものであるが、工業的な生産を考えた場合には、それと
同程度にコイル状に巻き取るための巻取り技術の確立も
重要である。 ［０００３］板厚１００μｍ以上の結晶質金属薄帯の場
合、冷却体への熱移動による凝固の制約から、製板速度
は通常５ｍ／ｓｅｃ以下になる。この場合には、特開昭
６１−８８９０４号公報に提案されているようなりラン
パーを有するメツシュベルトによる搬送と耐熱性ベルト
ラッパーによる巻き付けで巻き取ることができる。しか
しながら非晶質合金薄帯の場合には、板厚が５０μｍ以
下と極めて薄く、しかも製板速度は通常２０ｍ／ｓｅｃ
以上であるから、従来技術をそのまま適用することはで
きない。しかも製造された非晶質合金薄帯はその材料特
性が、製板速度に応じて変化し、しばしば機械的強度が
損なわれるために、巻取りリールへの巻き付けや巻替え
の場合にも製板速度を変更できず、このことが巻取り技
術の開発を一層困難にしていた。 ［０００４］特開昭５７−９４４５３号公報および特開
昭５５−１５６６４６号公報では、冷却ロールに近接さ
せて巻取りリールを配置することによって搬送の問題を
回避していて、巻取りリールに磁石を埋め込んで非晶質
合金薄帯を巻き付けている。この方法は、冷却ロールの
近接位置に巻取り機を配置することによって、面倒な搬
送技術を不用にした巧妙なやり方と言える。 ［０００５］Ｌかしながら、この方法の場合、巻取り機
があまりにも冷却ロールに接近していることから、連続
生産には必ずしも適しているとは言えない。しかも板厚
や六などの検査装置を設置したり、張力制御装置を配置
するスペースを確保できないので、工業生産を考慮する
と決して好ましい方法ではない。この点特開昭５６−１
２２５７号、 ５９−４３７７２号および５９−１３８
５７２号各公報などでは、冷却ロールの遠隔位置に巻取
り機を配置することを前提に、搬送技術の開発に正面か
ら取り組んでいる。これらはいずれも、吸引機、ブラシ
ロールあるいはブラシーソノラドロールなどを非晶質合
金薄帯の捕捉のためのピンチロールとして利用して、効
果的に搬送しようとするものである。 ［０００６］本発明者らはこの考えをさらに一歩進めて
、工業的規模で非晶質合金薄帯を製造するために、冷却
ロールから剥脱した薄帯を捕捉したうえて巻取装置まで
搬送して巻取を行う画期的な装置を開発し、既に特開平
１−１４３７２０号公報に開示した。 ［０００７］
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、発明者
らは、前述の特開平１−１４３７２０号公報に開示した
装置を用いて剥離、飛翔してくる非晶質合金薄帯の誘導
搬送技術に取り組んだところ、次のような問題点に遭遇
した。 ［０００８］すなわち薄帯を搬送し、巻取り開始までの
非定常期間における薄帯性状が測定できないため、薄帯
脆化などによる薄帯破断で製造中止をすることや巻取っ
てもアモルファス化度の低い不良薄帯で歩留まりの低下
をまねくこともあった。本発明の目的は、巻取り過程で
の薄帯破断を予防し、かつアモルファス化度の高い優良
薄帯を高歩留まりで生産できる非晶質急冷金属薄帯の製
造方法を提案することである。 ［０００９］
らは、前述の特開平１−１４３７２０号公報に開示した
装置を用いて剥離、飛翔してくる非晶質合金薄帯の誘導
搬送技術に取り組んだところ、次のような問題点に遭遇
した。 ［０００８］すなわち薄帯を搬送し、巻取り開始までの
非定常期間における薄帯性状が測定できないため、薄帯
脆化などによる薄帯破断で製造中止をすることや巻取っ
てもアモルファス化度の低い不良薄帯で歩留まりの低下
をまねくこともあった。本発明の目的は、巻取り過程で
の薄帯破断を予防し、かつアモルファス化度の高い優良
薄帯を高歩留まりで生産できる非晶質急冷金属薄帯の製
造方法を提案することである。 ［０００９］
【課題を解決するための手段】本発明者らは種々の実験
を行った結果、薄帯の粉砕処理に消費するエネルギーと
薄帯のアモルファス化率に相関があることを見いだし、
本発明を完成した。すなわち本発明は回転する冷却ロー
ル表面にスリット状のノズルを介して溶融金属を射出し
、急冷凝固させて急冷金属薄帯としたのち、該薄帯を該
急冷ロールからエアナイフで剥離し搬送ガイド内に誘導
し、ついで搬送台車上に積載されたピンチロールに捕捉
し、かつ該ピンチロール後方の粉砕機で該薄帯の先端部
を粉砕しながら該薄帯に該ピンチロールによって張力を
付与しつつ該搬送台車を移動させて巻取り装置まで搬送
し、該巻取り装置によってコイル状に巻き取る急冷金属
薄帯の製造方法において、巻取り開始前の該薄帯の粉砕
処理に要するエネルギーを測定し、その値により該薄帯
のアモルファス化率または厚みを推定して、巻取り開始
の合否を判定することを特徴とする非晶質急冷金属薄帯
の製造方法であり、好ましくは粉砕処理に要するエネル
ギーとして粉砕用ブロアーのモーターの電流値が採用で
きる。 ［００１０１
を行った結果、薄帯の粉砕処理に消費するエネルギーと
薄帯のアモルファス化率に相関があることを見いだし、
本発明を完成した。すなわち本発明は回転する冷却ロー
ル表面にスリット状のノズルを介して溶融金属を射出し
、急冷凝固させて急冷金属薄帯としたのち、該薄帯を該
急冷ロールからエアナイフで剥離し搬送ガイド内に誘導
し、ついで搬送台車上に積載されたピンチロールに捕捉
し、かつ該ピンチロール後方の粉砕機で該薄帯の先端部
を粉砕しながら該薄帯に該ピンチロールによって張力を
付与しつつ該搬送台車を移動させて巻取り装置まで搬送
し、該巻取り装置によってコイル状に巻き取る急冷金属
薄帯の製造方法において、巻取り開始前の該薄帯の粉砕
処理に要するエネルギーを測定し、その値により該薄帯
のアモルファス化率または厚みを推定して、巻取り開始
の合否を判定することを特徴とする非晶質急冷金属薄帯
の製造方法であり、好ましくは粉砕処理に要するエネル
ギーとして粉砕用ブロアーのモーターの電流値が採用で
きる。 ［００１０１
【作用］以下この発明を具体的に説明する。図１に本発
明に用いられる装置の要部を示す。注湯ノズル１から溶
融金属が噴出され、冷却ノズル２との間で溶融パドル３
を形成し、冷却ロールからの抜熱により急冷凝固して薄
帯４となる。冷却ロール上に付着している薄帯は、エア
ーノズル５から噴出するエアー６によって剥離され、フ
ード８内を飛翔する。ピンチロール９，１０まで来た薄
帯４はピンチロールによって張力が付加され、デフロー
ル７との間でパスラインを形成する。ピンチロールを抜
けた薄帯は、ブロア１１によって粉砕薄帯１４となる。 ピンチロール９，１０およびブロア１１は搬送台車１５
上に乗っているので搬送台車１５を巻取り機まで移動さ
せることによって薄帯を巻取り機まで搬送することがで
きる。 ［００１１１図２および図３は製板時間とブロア１１の
モータ電流との関係を示したものである。図２は、製板
時間の経過とともに電流値が増加している。これは熱的
な定常状態だけでなく、ロール表面性状やロールとノズ
ル間のギャップ量などが定常状態でかつ適正値に近づく
につれて、アモルファス化度が増大し、粉砕エネルギー
も増大していく例である。 ［００１２］一方、図３の方は、粉砕エネルギーの増加
が小さい場合で、図２のような薄帯のアモルファス化度
を向上させる条件が揃わなかった例である。この様な状
態で薄帯の搬送や巻取りをしても破断などの確率も高い
し、巻取れたとしてもアモルファス化度の十分高い、良
好な薄帯でないために製品の歩留まりが低下する。図４
は、この様なデータをまとめた１例である。このデータ
を元に製造条件を決定すれば歩留まりよく、良好な性状
の薄帯を製造することが出来る。 ［００１３］また、アモルファス化度と板厚の関係は強
い相関を持っているので、他の要因が一定に出来る条件
の場合には、電流値から板厚の推定もできる。 ［００１４］ 【実施例】実施例１ 図１の様な配置で以下の条件で１５０＋ｒ＋ｍ幅薄帯の
製造実験を行った。 溶融金属； Ｆｅ５ｏ Ｂ＋ｏＳｉ、Ｃ＋ （原子％
）溶融温度・１３００℃ 注湯ノズル； １５０ｍｍ幅スリット冷却ロール；水
冷銅合金製 冷却ロール周速： ２５ｍ／ｓｅｃ ブロア出力； １５ｋｗ ブロア羽根構造；軸流粉砕式 ・ビンチロール周速； ２８ｍ／ ｓｅｃ冷却ロールで
急冷凝固したアモルファス薄帯は、エアーノズルによっ
てロールから剥離され、ピンチロールをへてブロアで粉
砕された。薄帯の搬送前にブロア電流が３５Ａになるよ
うに条件を整えた後、搬送９巻取りを行った。その結果
、破断ちなく良好に巻取れ、薄帯は、２０μｍ厚、１５
０ｍｍ幅の良好な性状のものが製造された。 ［００１５］比較例１実施例１と同じ製造条件で、搬送
前のブロア電流値が２２Ａの時に搬送巻取りを開始した
。 その結果、巻取り直前に破断を発生した。調査した結果
、薄帯のアモルファス化度が低く、脆弱な薄帯であるこ
とが判明した。比較例２実施例１と同じ製造条件で、搬
送前のブロア電流値が２８Ａの時に搬送巻取りを開始し
た。搬送９巻取りは良好に出来たが、薄帯のアモルファ
ス化度が低く部分的な脆弱部や表面性状の悪化した部分
が見られ、歩留まりの低下を招いた。 ［００１６］
明に用いられる装置の要部を示す。注湯ノズル１から溶
融金属が噴出され、冷却ノズル２との間で溶融パドル３
を形成し、冷却ロールからの抜熱により急冷凝固して薄
帯４となる。冷却ロール上に付着している薄帯は、エア
ーノズル５から噴出するエアー６によって剥離され、フ
ード８内を飛翔する。ピンチロール９，１０まで来た薄
帯４はピンチロールによって張力が付加され、デフロー
ル７との間でパスラインを形成する。ピンチロールを抜
けた薄帯は、ブロア１１によって粉砕薄帯１４となる。 ピンチロール９，１０およびブロア１１は搬送台車１５
上に乗っているので搬送台車１５を巻取り機まで移動さ
せることによって薄帯を巻取り機まで搬送することがで
きる。 ［００１１１図２および図３は製板時間とブロア１１の
モータ電流との関係を示したものである。図２は、製板
時間の経過とともに電流値が増加している。これは熱的
な定常状態だけでなく、ロール表面性状やロールとノズ
ル間のギャップ量などが定常状態でかつ適正値に近づく
につれて、アモルファス化度が増大し、粉砕エネルギー
も増大していく例である。 ［００１２］一方、図３の方は、粉砕エネルギーの増加
が小さい場合で、図２のような薄帯のアモルファス化度
を向上させる条件が揃わなかった例である。この様な状
態で薄帯の搬送や巻取りをしても破断などの確率も高い
し、巻取れたとしてもアモルファス化度の十分高い、良
好な薄帯でないために製品の歩留まりが低下する。図４
は、この様なデータをまとめた１例である。このデータ
を元に製造条件を決定すれば歩留まりよく、良好な性状
の薄帯を製造することが出来る。 ［００１３］また、アモルファス化度と板厚の関係は強
い相関を持っているので、他の要因が一定に出来る条件
の場合には、電流値から板厚の推定もできる。 ［００１４］ 【実施例】実施例１ 図１の様な配置で以下の条件で１５０＋ｒ＋ｍ幅薄帯の
製造実験を行った。 溶融金属； Ｆｅ５ｏ Ｂ＋ｏＳｉ、Ｃ＋ （原子％
）溶融温度・１３００℃ 注湯ノズル； １５０ｍｍ幅スリット冷却ロール；水
冷銅合金製 冷却ロール周速： ２５ｍ／ｓｅｃ ブロア出力； １５ｋｗ ブロア羽根構造；軸流粉砕式 ・ビンチロール周速； ２８ｍ／ ｓｅｃ冷却ロールで
急冷凝固したアモルファス薄帯は、エアーノズルによっ
てロールから剥離され、ピンチロールをへてブロアで粉
砕された。薄帯の搬送前にブロア電流が３５Ａになるよ
うに条件を整えた後、搬送９巻取りを行った。その結果
、破断ちなく良好に巻取れ、薄帯は、２０μｍ厚、１５
０ｍｍ幅の良好な性状のものが製造された。 ［００１５］比較例１実施例１と同じ製造条件で、搬送
前のブロア電流値が２２Ａの時に搬送巻取りを開始した
。 その結果、巻取り直前に破断を発生した。調査した結果
、薄帯のアモルファス化度が低く、脆弱な薄帯であるこ
とが判明した。比較例２実施例１と同じ製造条件で、搬
送前のブロア電流値が２８Ａの時に搬送巻取りを開始し
た。搬送９巻取りは良好に出来たが、薄帯のアモルファ
ス化度が低く部分的な脆弱部や表面性状の悪化した部分
が見られ、歩留まりの低下を招いた。 ［００１６］
【発明の効果】この様に本発明を用いることにより薄帯
の搬送・巻取りが着実に行え、連続巻取りが安定して行
えることや、アモルファス化度の高い良好な性状の薄帯
を大量商業生産することが可能となる。従って本発明の
産業上の有用性は極めて大きいものがある。
の搬送・巻取りが着実に行え、連続巻取りが安定して行
えることや、アモルファス化度の高い良好な性状の薄帯
を大量商業生産することが可能となる。従って本発明の
産業上の有用性は極めて大きいものがある。
【図１】本発明に用いる装置の要部を示す模式図である
。
。
【図２】製造時間とブロア電流値との関係を示すグラフ
である。
である。
【図３】製造時間とブロア電流値との関係を示すグラフ
である。
である。
【図４】ブロア電流値とアモルファス化度との関係を示
すグラフである。
すグラフである。
１ 注湯ノズル
２ 冷却ノズル
３ 溶湯パドル
４ 急冷金属薄帯
５ エアーナイフ
６ エアー
７ デフロール
８ フード
９ ブラシロール
１０ ソリッドロール
１１ ブロア
１２ ブロアモータ
１３ ビンチロールフード
１４ 粉砕薄帯
１５ 搬送台車
１６ スライドボード
Claims (1)
- 【請求項１】回転する冷却ロール表面にスリット状のノ
ズルを介して溶融金属を射出し、急冷凝固させて急冷金
属薄帯としたのち、該薄帯を該急冷ロールからエアナイ
フで剥離し搬送ガイド内に誘導し、ついで搬送台車上に
積載されたピンチロールに捕捉し、かつ該ピンチロール
後方の粉砕機で該薄帯の先端部を粉砕しながら該薄帯に
該ピンチロールによって張力を付与しつつ該搬送台車を
移動させて巻取り装置まで搬送し、該巻取り装置によっ
てコイル状に巻き取る急冷金属薄帯の製造方法において
、巻取り開始前の該薄帯の粉砕処理に要するエネルギー
を測定し、その値により該薄帯のアモルファス化率また
は厚みを推定して、巻取り開始の合否を判定することを
特徴とする非晶質急冷金属薄帯の製造方法。【請求項２
】搬送台車のピンチロール後方の粉砕機として薄帯の粉
砕用ブロアーを備え、該ブロアーのモーター電流値によ
って該薄帯の粉砕処理に要するエネルギーを測定するこ
とを特徴とする請求項１記載の非晶質急冷金属薄帯の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40300290A JPH04210856A (ja) | 1990-12-18 | 1990-12-18 | 非晶質急冷金属薄帯の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40300290A JPH04210856A (ja) | 1990-12-18 | 1990-12-18 | 非晶質急冷金属薄帯の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04210856A true JPH04210856A (ja) | 1992-07-31 |
Family
ID=18512756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40300290A Pending JPH04210856A (ja) | 1990-12-18 | 1990-12-18 | 非晶質急冷金属薄帯の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04210856A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101500646B1 (ko) * | 2013-12-26 | 2015-03-19 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 비정질 리본 제조 장치 및 이를 이용한 비정질 리본 권취 방법 |
-
1990
- 1990-12-18 JP JP40300290A patent/JPH04210856A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101500646B1 (ko) * | 2013-12-26 | 2015-03-19 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 비정질 리본 제조 장치 및 이를 이용한 비정질 리본 권취 방법 |
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