JPH0616927B2 - 超急冷非晶質合金の薄帯の製造方法 - Google Patents
超急冷非晶質合金の薄帯の製造方法Info
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- JPH0616927B2 JPH0616927B2 JP9118486A JP9118486A JPH0616927B2 JP H0616927 B2 JPH0616927 B2 JP H0616927B2 JP 9118486 A JP9118486 A JP 9118486A JP 9118486 A JP9118486 A JP 9118486A JP H0616927 B2 JPH0616927 B2 JP H0616927B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は回転する冷却体の下面に素材合金が加熱された
溶湯が噴出される噴出機構部を押し上げて溶湯を噴出さ
せて非晶質合金薄帯を形成させる製造方法に関する。
溶湯が噴出される噴出機構部を押し上げて溶湯を噴出さ
せて非晶質合金薄帯を形成させる製造方法に関する。
［従来の技術］ 非晶質合金の薄帯の製造は一般に誘導加熱などによって
溶解された溶解るつぼ内の噴出湯を移動または回転しな
がら冷却されているドラムなどの冷却体表面に噴出させ
湯留りを形成させ、これを凝固させて直接製造する方法
がとられている。従来の製造方法においては第３図に示
すように矢印Ａの方向に回転する冷却体３上に溶湯１
４、加熱用の溶解るつぼ、加熱炉および溶湯供給管２４
が配設され、溶湯供給管２４中の素材合金が溶解され
る。この溶湯１４は溶湯供給管２４の上部より流入され
た不活性ガスで加圧され底部の噴出口２５より回転して
いる冷却体３に向けて下向に噴出される。
溶解された溶解るつぼ内の噴出湯を移動または回転しな
がら冷却されているドラムなどの冷却体表面に噴出させ
湯留りを形成させ、これを凝固させて直接製造する方法
がとられている。従来の製造方法においては第３図に示
すように矢印Ａの方向に回転する冷却体３上に溶湯１
４、加熱用の溶解るつぼ、加熱炉および溶湯供給管２４
が配設され、溶湯供給管２４中の素材合金が溶解され
る。この溶湯１４は溶湯供給管２４の上部より流入され
た不活性ガスで加圧され底部の噴出口２５より回転して
いる冷却体３に向けて下向に噴出される。
［発明が解決しようとする問題点］ しかし従来のように溶湯１４が冷却体３の真上より下向
きに噴出される方法においては、第３図のように噴出口
２５の先端は冷却体３の表面に対しほぼ平行に配設され
ているので、噴出された溶湯１４は冷却体３の表面に湯
溜り２６を形成させる。したがってこの湯溜り２６は自
重および表面張力によって冷却体３の回転方向の逆方向
に加重が加わり溶湯１４が飛び散るスプラッシュ現象を
生じる。このスプラッシュ現象を防ぎ湯溜りの安定を計
るために特許広告５９−４２５８６号に示すように噴出
口２５の前後に適当な肉厚を設けなければならない欠点
がある。
きに噴出される方法においては、第３図のように噴出口
２５の先端は冷却体３の表面に対しほぼ平行に配設され
ているので、噴出された溶湯１４は冷却体３の表面に湯
溜り２６を形成させる。したがってこの湯溜り２６は自
重および表面張力によって冷却体３の回転方向の逆方向
に加重が加わり溶湯１４が飛び散るスプラッシュ現象を
生じる。このスプラッシュ現象を防ぎ湯溜りの安定を計
るために特許広告５９−４２５８６号に示すように噴出
口２５の前後に適当な肉厚を設けなければならない欠点
がある。
また図に示すように噴出口２の位置を冷却体３の回転方
向に移動させて配設するときは、従来のように噴出口２
５の面が平坦であれば噴出口２５の後端部２７と冷却体
３の表面との間の間隙が限定される欠点がある。
向に移動させて配設するときは、従来のように噴出口２
５の面が平坦であれば噴出口２５の後端部２７と冷却体
３の表面との間の間隙が限定される欠点がある。
［問題点を解決するための手段］ 本発明によれば、るつぼ内で溶解させた溶湯を溶湯供給
管の噴出口から噴出させ、移動する冷却体表面に沈着さ
せて急冷することにより非晶質合金の薄帯を形成する非
晶質合金の薄帯の製造方法において、前記冷却体はロー
ル状でその中心軸を回転軸として所定方向に回転してお
り、前記溶湯供給管は、前記冷却体の中心軸から重力方
向に延在する鉛直面と前記中心軸を通り前記鉛直面に対
して前記所定方向に４５゜の傾きを有する面とによって
規定される範囲内で前記冷却体の表面に対向するように
設けられ、前記溶湯供給管をピストン、前記るつぼをシ
リンダーとするピストン機構により前記るつぼ内に存在
する前記溶湯に圧力をかけて溶湯を前記溶湯供給管に送
り出すとともに、前記噴出口において前記溶湯を加熱し
て、前記溶湯を実質的に重力方向と逆方向に噴出させて
前記冷却体表面に押し上げて沈着させ、急冷して非晶質
合金の薄帯を形成するようにしたことを特徴とする超急
冷非晶質合金の薄帯の製造方法が得られる。
管の噴出口から噴出させ、移動する冷却体表面に沈着さ
せて急冷することにより非晶質合金の薄帯を形成する非
晶質合金の薄帯の製造方法において、前記冷却体はロー
ル状でその中心軸を回転軸として所定方向に回転してお
り、前記溶湯供給管は、前記冷却体の中心軸から重力方
向に延在する鉛直面と前記中心軸を通り前記鉛直面に対
して前記所定方向に４５゜の傾きを有する面とによって
規定される範囲内で前記冷却体の表面に対向するように
設けられ、前記溶湯供給管をピストン、前記るつぼをシ
リンダーとするピストン機構により前記るつぼ内に存在
する前記溶湯に圧力をかけて溶湯を前記溶湯供給管に送
り出すとともに、前記噴出口において前記溶湯を加熱し
て、前記溶湯を実質的に重力方向と逆方向に噴出させて
前記冷却体表面に押し上げて沈着させ、急冷して非晶質
合金の薄帯を形成するようにしたことを特徴とする超急
冷非晶質合金の薄帯の製造方法が得られる。
［作用］ 噴出口２５と冷却体３との間隙は狭くなり、溶湯１４は
下方より移動する冷却体３の下面より噴出されるので噴
出口２５の後端部に間隙がなく湯溜り２６ができず溶湯
１が飛び散るスプラッシュ現象がなく、充分薄い板が作
られる。
下方より移動する冷却体３の下面より噴出されるので噴
出口２５の後端部に間隙がなく湯溜り２６ができず溶湯
１が飛び散るスプラッシュ現象がなく、充分薄い板が作
られる。
［実施例］ 本発明の非晶質合金薄帯の製造方法の実施例は第１図
（ａ）に示すように矢印Ａの方向に回転する冷却されて
いる冷却体３の下面に溶湯加熱用の溶解るつぼの溶湯供
給管２４が配設される。溶湯供給管２４中の溶解された
素材合金の溶湯１４の下から上下機構によって矢印Ｂの
方向に押し上げられ加圧されて噴出口２５から冷却体３
に向けて噴射され、噴出口２５との間の間隙で薄帯２１
が形成される。この薄帯２１は、溶湯１４が冷却体３に
飛翔する角度によって巻き取られる機構に大きな影響を
与えるので、溶湯供給管２４は、冷却体３の中心軸から
重力方向に延在する鉛直面と中心軸を通り前記鉛直面に
対して冷却体３の回転方向に４５゜の傾き（角度θで示
す）を有する面とによって規定される範囲内で、冷却体
３の表面に噴出口２５を対向させて配設される。ここ
で、冷却体３の中心軸から重力方向に延在する鉛直面と
中心軸を通り前記鉛直面に対して冷却体３の回転方向に
４５゜の傾きを有する面とによって規定される範囲内と
したのは、湯溜りの安定化を計り、溶湯の飛散が発生し
ないようにするためである。したがって噴出口２５は冷
却体３の下にあるので噴出湯溜り２６は噴出口側にあり
噴出口２５の後端部の肉厚は本質的に必要ないのでこれ
を切り落すことができる。この結果噴出口２５の先端部
と回転冷却体３の表面との間隙は平行でなく、第１図
（ｂ）に示すように、噴出口２５の冷却体回転方向前方
側端部と冷却体３の表面との間隙は0.02mm〜１mm（矢印
Ｃで示す）、噴出口２５の冷却体回転方向後方側端部と
冷却体３の表面との間隔は0.005 〜0.5mm（矢印Ｄで示
す）、と小さくすることができる。即ち、この種の機構
によれば、噴出口２５の先端部と冷却体表面との間隔を
極めて小さくすることができる。ここで、噴出口２５の
先端部と冷却体表面との間隔を上記値よりも小さくする
と、溶湯の中に含まれる酸化物のスラグ等が噴出口２５
の先端と冷却体３の表面との間に引っ掛かり、噴出口先
端を破壊することが多々あり、これ以上小さくすること
は望ましくない。また、噴出口２５の先端部と冷却体表
面との間隔を上記値よりも大きくすると、湯溜りが不安
定になり、飛翔し、薄帯の製造が困難になる。なお、回
転方向前方端と後方端でその値が異なるのは排出された
溶湯を移動していく方向にあるのと逆方向にあるのとの
違いによる。
（ａ）に示すように矢印Ａの方向に回転する冷却されて
いる冷却体３の下面に溶湯加熱用の溶解るつぼの溶湯供
給管２４が配設される。溶湯供給管２４中の溶解された
素材合金の溶湯１４の下から上下機構によって矢印Ｂの
方向に押し上げられ加圧されて噴出口２５から冷却体３
に向けて噴射され、噴出口２５との間の間隙で薄帯２１
が形成される。この薄帯２１は、溶湯１４が冷却体３に
飛翔する角度によって巻き取られる機構に大きな影響を
与えるので、溶湯供給管２４は、冷却体３の中心軸から
重力方向に延在する鉛直面と中心軸を通り前記鉛直面に
対して冷却体３の回転方向に４５゜の傾き（角度θで示
す）を有する面とによって規定される範囲内で、冷却体
３の表面に噴出口２５を対向させて配設される。ここ
で、冷却体３の中心軸から重力方向に延在する鉛直面と
中心軸を通り前記鉛直面に対して冷却体３の回転方向に
４５゜の傾きを有する面とによって規定される範囲内と
したのは、湯溜りの安定化を計り、溶湯の飛散が発生し
ないようにするためである。したがって噴出口２５は冷
却体３の下にあるので噴出湯溜り２６は噴出口側にあり
噴出口２５の後端部の肉厚は本質的に必要ないのでこれ
を切り落すことができる。この結果噴出口２５の先端部
と回転冷却体３の表面との間隙は平行でなく、第１図
（ｂ）に示すように、噴出口２５の冷却体回転方向前方
側端部と冷却体３の表面との間隙は0.02mm〜１mm（矢印
Ｃで示す）、噴出口２５の冷却体回転方向後方側端部と
冷却体３の表面との間隔は0.005 〜0.5mm（矢印Ｄで示
す）、と小さくすることができる。即ち、この種の機構
によれば、噴出口２５の先端部と冷却体表面との間隔を
極めて小さくすることができる。ここで、噴出口２５の
先端部と冷却体表面との間隔を上記値よりも小さくする
と、溶湯の中に含まれる酸化物のスラグ等が噴出口２５
の先端と冷却体３の表面との間に引っ掛かり、噴出口先
端を破壊することが多々あり、これ以上小さくすること
は望ましくない。また、噴出口２５の先端部と冷却体表
面との間隔を上記値よりも大きくすると、湯溜りが不安
定になり、飛翔し、薄帯の製造が困難になる。なお、回
転方向前方端と後方端でその値が異なるのは排出された
溶湯を移動していく方向にあるのと逆方向にあるのとの
違いによる。
この目的のために装置本体は第２図のように噴出湯１は
溶解るつぼ１１内で溶かされた溶湯１４が圧力伝導板１
５と圧力伝導管１７の中心の管状の孔を通り噴出され
る。
溶解るつぼ１１内で溶かされた溶湯１４が圧力伝導板１
５と圧力伝導管１７の中心の管状の孔を通り噴出され
る。
この溶湯るつぼ１１の外側に高周波溶解炉１０と輻射板
９とが設けられて素材合金を溶解するとともに、圧力伝
導管１７の外周に加熱低抗体１６を設けて電流を流し、
溶湯１４の保温を行っている。溶解るつぼ１１を含む加
熱装置は金属容器８と容器上蓋７にて覆われ、容器上蓋
７に溶湯１４の温度検出のため熱電対２２と、ガラス板
１８を取りつけたのぞき窓１９を設ける。また、容器上
蓋７と金属容器８とにそれぞれガス流入口６とガス流出
口１３とを貫設し容器内に炭酸ガスなどの不活性ガスを
流入している。溶解るつぼ１１の底面は容器外の上下機
構１２によって押し上げられる溶解るつぼ１１内の溶解
素材合金は加圧され、溶湯１４は圧力伝導板１５、圧力
伝導管１７を経過して噴出機構部４より冷却体の表面に
噴出される。また噴出機構部４には噴出機構部固定盤２
と噴出口固定板５とを設けて第１図の噴出口２５の位置
を確実に固定すると共にのぞき窓１９にＳｉｃなどの湯
漏れ防止布２０が設けられる。
９とが設けられて素材合金を溶解するとともに、圧力伝
導管１７の外周に加熱低抗体１６を設けて電流を流し、
溶湯１４の保温を行っている。溶解るつぼ１１を含む加
熱装置は金属容器８と容器上蓋７にて覆われ、容器上蓋
７に溶湯１４の温度検出のため熱電対２２と、ガラス板
１８を取りつけたのぞき窓１９を設ける。また、容器上
蓋７と金属容器８とにそれぞれガス流入口６とガス流出
口１３とを貫設し容器内に炭酸ガスなどの不活性ガスを
流入している。溶解るつぼ１１の底面は容器外の上下機
構１２によって押し上げられる溶解るつぼ１１内の溶解
素材合金は加圧され、溶湯１４は圧力伝導板１５、圧力
伝導管１７を経過して噴出機構部４より冷却体の表面に
噴出される。また噴出機構部４には噴出機構部固定盤２
と噴出口固定板５とを設けて第１図の噴出口２５の位置
を確実に固定すると共にのぞき窓１９にＳｉｃなどの湯
漏れ防止布２０が設けられる。
本発明の装置において回転する冷却体３にＣｕ系合金が
用いられ、素材合金Ｃｏ70Ｆｅ５Ｓｉ15Ｂ10、噴出機構
部４の位置θ＝６゜、噴出口２５の後端部の肉厚０、ス
リット幅０．３mmまたは１．５mm、冷却体３の真下から
噴出口２５までの中心軸からのずれ１５mm、冷却体３の
直径３００mm、噴出口２５の先端部0.02mm、後端部0.00
5mm、冷却体３の回転周速約３０m/s、溶湯１４の噴出速
度３m/sの条件のもとで形状幅５０mm、厚さ０．００８m
mの長尺の滑らかなアモルファス合金薄帯が得られた。
用いられ、素材合金Ｃｏ70Ｆｅ５Ｓｉ15Ｂ10、噴出機構
部４の位置θ＝６゜、噴出口２５の後端部の肉厚０、ス
リット幅０．３mmまたは１．５mm、冷却体３の真下から
噴出口２５までの中心軸からのずれ１５mm、冷却体３の
直径３００mm、噴出口２５の先端部0.02mm、後端部0.00
5mm、冷却体３の回転周速約３０m/s、溶湯１４の噴出速
度３m/sの条件のもとで形状幅５０mm、厚さ０．００８m
mの長尺の滑らかなアモルファス合金薄帯が得られた。
［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば従来のように噴出口２
５を下方に向けて冷却体３表面に噴出させるのに対し、
本発明では噴出口２５を上方に向けて噴出させるため噴
出口２５の先端後端の厚さは薄く、また冷却体３との間
に湯溜りができず極めて薄い非晶質合金薄帯が連続的に
形成される。
５を下方に向けて冷却体３表面に噴出させるのに対し、
本発明では噴出口２５を上方に向けて噴出させるため噴
出口２５の先端後端の厚さは薄く、また冷却体３との間
に湯溜りができず極めて薄い非晶質合金薄帯が連続的に
形成される。
また、溶解るつぼを押し上げて溶湯るつぼ内の溶湯を噴
出させるようにするとともに、噴出口で溶湯を加熱する
ようにしたので、噴出口における溶湯の固化を防ぐこと
ができ、安定して非晶質合金薄帯が形成される。
出させるようにするとともに、噴出口で溶湯を加熱する
ようにしたので、噴出口における溶湯の固化を防ぐこと
ができ、安定して非晶質合金薄帯が形成される。
第１図（ａ）は本発明の超急冷非晶質合金薄帯の製造方
法の実施例の溶湯の噴出口と冷却体との関係を示す構成
概念図、第１図（ｂ）は噴出口の拡大図、第２図は本発
明に使用される溶湯製造装置の縦断正面図、第３図は従
来の例の溶湯の噴出口と冷却体との関係を示す構成概念
図である。 なお、 １：噴出湯、２：噴出機構部固定部、３：冷却体、４：
噴出機構部、５：噴出口固定板、６：ガス流入口、７：
容器上蓋、８：金属容器、９：輻射板、１０：高周波溶
解炉、１１：溶解るつぼ、１２：上下機構、１３：ガス
流出口、１４：溶湯、１５：圧力伝導板、１６：加熱抵
抗体、１７：圧力伝導管、１８：ガラス板、１９：のぞ
き窓、２０：湯漏れ防止布、２１：薄帯、２２：熱電
対、２３：加熱抵抗体、２４：溶湯供給管、２５：噴出
口、２６：湯溜り、２７：後端部。
法の実施例の溶湯の噴出口と冷却体との関係を示す構成
概念図、第１図（ｂ）は噴出口の拡大図、第２図は本発
明に使用される溶湯製造装置の縦断正面図、第３図は従
来の例の溶湯の噴出口と冷却体との関係を示す構成概念
図である。 なお、 １：噴出湯、２：噴出機構部固定部、３：冷却体、４：
噴出機構部、５：噴出口固定板、６：ガス流入口、７：
容器上蓋、８：金属容器、９：輻射板、１０：高周波溶
解炉、１１：溶解るつぼ、１２：上下機構、１３：ガス
流出口、１４：溶湯、１５：圧力伝導板、１６：加熱抵
抗体、１７：圧力伝導管、１８：ガラス板、１９：のぞ
き窓、２０：湯漏れ防止布、２１：薄帯、２２：熱電
対、２３：加熱抵抗体、２４：溶湯供給管、２５：噴出
口、２６：湯溜り、２７：後端部。
Claims (5)
- 【請求項１】るつぼ内で溶解させた溶湯を溶湯供給管の
噴出口から噴出させ、移動する冷却体表面に沈着させて
急冷することにより非晶質合金の薄帯を形成する非晶質
合金の薄帯の製造方法において、 前記冷却体はロール状でその中心軸を回転軸として所定
方向に回転しており、 前記溶湯供給管は、前記冷却体の中心軸から重力方向に
延在する鉛直面と前記中心軸を通り前記鉛直面に対して
前記所定方向に４５゜の傾きを有する面とによって規定
される範囲内で前記冷却体の表面に対向するように設け
られ、 前記溶湯供給管をピストン、前記るつぼをシリンダーと
するピストン機構により前記るつぼ内に存在する前記溶
湯に圧力をかけて該溶湯を前記溶湯供給管に送り出すと
ともに、前記噴出口において前記溶湯を加熱して、 前記溶湯を実質的に重力方向と逆方向に噴出させて前記
冷却体表面に押し上げて沈着させ、急冷して非晶質合金
の薄帯を形成するようにしたことを特徴とする超急冷非
晶質合金の薄帯の製造方法。 - 【請求項２】前記噴出口の冷却体回転方向前方側端部と
前記冷却体表面との間隔が0.02〜１mm、前記噴出口の冷
却体回転方向後方側端部と前記冷却体表面との間隔が0.
005〜０．５mmとなるように前記噴出口を設けて行われ
る特許請求の範囲第１項記載の超急冷非晶質合金の薄帯
の製造方法。 - 【請求項３】前記冷却体表面と前記溶湯供給管との間の
相対速度を１０〜４０m/sで移動させる特許請求の範囲
第１項または第２項記載の超急冷非晶質合金の薄帯の製
造方法。 - 【請求項４】前記溶湯供給管の前記噴出口のスリット幅
を該噴出口が対向する前記冷却体表面の運動方向に０．
２〜２mmとする特許請求の範囲第１項、第２項、または
第３項記載の超急冷非晶質合金の薄帯の製造方法。 - 【請求項５】前記噴出口から溶湯を噴出させるための押
し上げ部分を炭酸ガス中に位置させて行われる特許請求
の範囲第１項乃至第４項記載の超急冷非晶質合金の薄帯
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9118486A JPH0616927B2 (ja) | 1986-04-22 | 1986-04-22 | 超急冷非晶質合金の薄帯の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9118486A JPH0616927B2 (ja) | 1986-04-22 | 1986-04-22 | 超急冷非晶質合金の薄帯の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62248544A JPS62248544A (ja) | 1987-10-29 |
| JPH0616927B2 true JPH0616927B2 (ja) | 1994-03-09 |
Family
ID=14019361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9118486A Expired - Lifetime JPH0616927B2 (ja) | 1986-04-22 | 1986-04-22 | 超急冷非晶質合金の薄帯の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0616927B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103909239B (zh) * | 2014-03-13 | 2016-01-20 | 郭瑞 | 一种非晶态合金的制备装置及方法 |
-
1986
- 1986-04-22 JP JP9118486A patent/JPH0616927B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62248544A (ja) | 1987-10-29 |
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