JPH07132351A - 溶融金属噴射用ノズルおよび該ノズルを備えた金属薄帯製造装置ならびに金属薄帯の製造方法 - Google Patents
溶融金属噴射用ノズルおよび該ノズルを備えた金属薄帯製造装置ならびに金属薄帯の製造方法Info
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- JPH07132351A JPH07132351A JP33868393A JP33868393A JPH07132351A JP H07132351 A JPH07132351 A JP H07132351A JP 33868393 A JP33868393 A JP 33868393A JP 33868393 A JP33868393 A JP 33868393A JP H07132351 A JPH07132351 A JP H07132351A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 回転する冷却ロール３上に溶融金属５を噴射
して、金属薄帯を形成する際に用いられるノズル１０で
あって、該ノズル１０先端に設けられたオリフィス部２
内表面の表面粗さ（δ）が ０.０１≦δ≦１０（μｍ） の範囲にあることを特徴とする溶融金属噴射用ノズル。
前記オリフィス部２内表面が、シリカにより形成されて
いる前記溶融金属噴射用ノズル。前記溶融金属噴射用ノ
ズルを備えた金属薄帯製造装置およびこの装置を用いた
金属薄帯の製造方法。 【効果】 表面粗さの小さい金属薄帯の形成が可能にな
る。低い噴射圧力で金属薄帯の製造ができる。
して、金属薄帯を形成する際に用いられるノズル１０で
あって、該ノズル１０先端に設けられたオリフィス部２
内表面の表面粗さ（δ）が ０.０１≦δ≦１０（μｍ） の範囲にあることを特徴とする溶融金属噴射用ノズル。
前記オリフィス部２内表面が、シリカにより形成されて
いる前記溶融金属噴射用ノズル。前記溶融金属噴射用ノ
ズルを備えた金属薄帯製造装置およびこの装置を用いた
金属薄帯の製造方法。 【効果】 表面粗さの小さい金属薄帯の形成が可能にな
る。低い噴射圧力で金属薄帯の製造ができる。
Description
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は、溶融金属噴射用ノズルお
よび該ノズルを備えた金属薄帯製造装置ならびに金属薄
帯の製造方法に関し、さらに詳しくは、溶融金属を高速
回転する冷却ロール上に噴射して、金属薄帯（リボン）
を形成する際に用いられる溶融金属噴射用ノズルおよび
該ノズルを備えた金属薄帯製造装置ならびに金属薄帯の
製造方法に関するものである。
よび該ノズルを備えた金属薄帯製造装置ならびに金属薄
帯の製造方法に関し、さらに詳しくは、溶融金属を高速
回転する冷却ロール上に噴射して、金属薄帯（リボン）
を形成する際に用いられる溶融金属噴射用ノズルおよび
該ノズルを備えた金属薄帯製造装置ならびに金属薄帯の
製造方法に関するものである。
【０００２】
【発明の技術的背景】従来から、金属薄帯を形成する方
法として、ノズルから溶融金属を高速回転する冷却ロー
ル上に噴射する液体急冷法が知られている。この方法に
より、たとえば非晶質金属薄帯などが製造されている。
法として、ノズルから溶融金属を高速回転する冷却ロー
ル上に噴射する液体急冷法が知られている。この方法に
より、たとえば非晶質金属薄帯などが製造されている。
【０００３】液体急冷法により金属薄帯を製造する際に
用いられる溶融金属噴射用ノズルは、その形状、材質な
どが、得られる金属薄帯の品質に影響をおよぼすことが
あるため、溶融金属噴射用ノズルについての研究が多く
なされている。
用いられる溶融金属噴射用ノズルは、その形状、材質な
どが、得られる金属薄帯の品質に影響をおよぼすことが
あるため、溶融金属噴射用ノズルについての研究が多く
なされている。
【０００４】たとえば、特開昭５３−５３５２５号公報
には、溶融金属噴射用ノズルの材質としては、溶融金属
にぬれない材質であることが好ましく、溶融シリカが望
ましいことが開示されている。また、同公報には、溶融
金属噴射用ノズル下部の壁面は、凹形に成っており、そ
の末端部がスロットを成して終わる形状が適切であり、
非常に有効であることが開示されている。そして、この
ような溶融金属噴射用ノズルは、吹き込み成形によって
所望の形状に成形した後、機械加工によってスロット付
きオリフィスを設けることにより形成される。しかしな
がら、この公報においては、オリフィスの内表面がどの
ような状態にあれば、優れた特性を有する金属薄帯が効
率よく得られるかについて全く認識されていない。
には、溶融金属噴射用ノズルの材質としては、溶融金属
にぬれない材質であることが好ましく、溶融シリカが望
ましいことが開示されている。また、同公報には、溶融
金属噴射用ノズル下部の壁面は、凹形に成っており、そ
の末端部がスロットを成して終わる形状が適切であり、
非常に有効であることが開示されている。そして、この
ような溶融金属噴射用ノズルは、吹き込み成形によって
所望の形状に成形した後、機械加工によってスロット付
きオリフィスを設けることにより形成される。しかしな
がら、この公報においては、オリフィスの内表面がどの
ような状態にあれば、優れた特性を有する金属薄帯が効
率よく得られるかについて全く認識されていない。
【０００５】また、溶融金属を冷却ロールに噴射して金
属薄帯を製造するに際して、溶融金属の噴射圧力を低く
できるような溶融金属噴射用ノズルが求められている
が、どのような溶融金属噴射用ノズルを用いれば、溶融
金属の噴射圧力を低くできるかについても知られていな
い。
属薄帯を製造するに際して、溶融金属の噴射圧力を低く
できるような溶融金属噴射用ノズルが求められている
が、どのような溶融金属噴射用ノズルを用いれば、溶融
金属の噴射圧力を低くできるかについても知られていな
い。
【０００６】本発明者らは、上記のような従来技術に鑑
み鋭意検討した結果、オリフィス部の内表面の表面粗さ
が特定の範囲にあると、得られる金属薄帯の表面粗さを
小さくすることができ、しかも低い噴射圧力で金属薄帯
が製造できることを見出して本発明を完成するに至っ
た。
み鋭意検討した結果、オリフィス部の内表面の表面粗さ
が特定の範囲にあると、得られる金属薄帯の表面粗さを
小さくすることができ、しかも低い噴射圧力で金属薄帯
が製造できることを見出して本発明を完成するに至っ
た。
【０００７】
【発明の目的】本発明は、表面粗さの小さい金属薄帯の
形成を可能とすると共に、低い噴射圧力で金属薄帯の製
造ができるような溶融金属射出用ノズルおよび該ノズル
を備えた金属薄帯製造装置ならびにこの製造装置を用い
た金属薄帯の製造方法を提供することを目的としてい
る。
形成を可能とすると共に、低い噴射圧力で金属薄帯の製
造ができるような溶融金属射出用ノズルおよび該ノズル
を備えた金属薄帯製造装置ならびにこの製造装置を用い
た金属薄帯の製造方法を提供することを目的としてい
る。
【０００８】
【発明の概要】本発明に係る溶融金属噴射用ノズルは、
回転する冷却ロール上に溶融金属を噴射して、金属薄帯
を形成する際に用いられるノズルであって、該ノズル先
端に設けられているオリフィス部内表面の表面粗さ
（δ）が ０.０１≦δ≦１０（μｍ） の範囲にあることを特徴としている。
回転する冷却ロール上に溶融金属を噴射して、金属薄帯
を形成する際に用いられるノズルであって、該ノズル先
端に設けられているオリフィス部内表面の表面粗さ
（δ）が ０.０１≦δ≦１０（μｍ） の範囲にあることを特徴としている。
【０００９】本発明の溶融金属噴射用ノズルでは、前記
オリフィス部内表面は、シリカにより形成されているこ
とが望ましい。本発明に係る金属薄帯製造装置は、溶融
金属噴射用ノズルから回転する冷却ロール上に溶融金属
を噴射して、金属薄帯を形成する金属薄帯製造装置にお
いて、前記溶融金属噴射用ノズルの先端に設けられてい
るオリフィス部内表面の表面粗さ（δ）が０.０１≦δ
≦１０（μｍ）の範囲にあることを特徴としている。
オリフィス部内表面は、シリカにより形成されているこ
とが望ましい。本発明に係る金属薄帯製造装置は、溶融
金属噴射用ノズルから回転する冷却ロール上に溶融金属
を噴射して、金属薄帯を形成する金属薄帯製造装置にお
いて、前記溶融金属噴射用ノズルの先端に設けられてい
るオリフィス部内表面の表面粗さ（δ）が０.０１≦δ
≦１０（μｍ）の範囲にあることを特徴としている。
【００１０】本発明の金属薄帯製造装置では、前記溶融
金属噴射用ノズルのオリフィス部内表面は、シリカによ
り形成されていることが望ましい。本発明に係る金属薄
帯の製造方法は、上記のような金属薄帯製造装置を用い
て単ロール法により金属薄帯を製造することを特徴とし
ている。
金属噴射用ノズルのオリフィス部内表面は、シリカによ
り形成されていることが望ましい。本発明に係る金属薄
帯の製造方法は、上記のような金属薄帯製造装置を用い
て単ロール法により金属薄帯を製造することを特徴とし
ている。
【００１１】
【発明の具体的説明】以下本発明に係る溶融金属噴射用
ノズルおよび該ノズルを備えた金属薄帯製造装置につい
て図面を参照しつつ具体的に説明する。
ノズルおよび該ノズルを備えた金属薄帯製造装置につい
て図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００１２】図１は、液体急冷法による金属薄帯の製造
方法の一例を示す概念図であり、図２（Ａ）は、本発明
に係る溶融金属噴射用ノズルの一実施例を示す部分断面
図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す溶融金属噴
射用ノズルのオリフィス部開口端を示す図である。図３
（Ａ）は、本発明に係る溶融金属噴射用ノズルの他の実
施例を示す部分断面図であり、図３（Ｂ）は、図３
（Ａ）に示す溶融金属噴射用ノズルのオリフィス部開口
端を示す図である。図４（Ａ）は、本発明に係る溶融金
属噴射用ノズルの他の実施例を示す部分断面図であり、
図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示す溶融金属噴射用ノズル
のオリフィス部開口端を示す図である。図５は、表面粗
さ（δ）の定義を示す図であり、２は部分拡大したオリ
フィス部である。図６は、本発明に係る金属薄帯製造装
置の一例を示す概略図である。
方法の一例を示す概念図であり、図２（Ａ）は、本発明
に係る溶融金属噴射用ノズルの一実施例を示す部分断面
図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す溶融金属噴
射用ノズルのオリフィス部開口端を示す図である。図３
（Ａ）は、本発明に係る溶融金属噴射用ノズルの他の実
施例を示す部分断面図であり、図３（Ｂ）は、図３
（Ａ）に示す溶融金属噴射用ノズルのオリフィス部開口
端を示す図である。図４（Ａ）は、本発明に係る溶融金
属噴射用ノズルの他の実施例を示す部分断面図であり、
図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示す溶融金属噴射用ノズル
のオリフィス部開口端を示す図である。図５は、表面粗
さ（δ）の定義を示す図であり、２は部分拡大したオリ
フィス部である。図６は、本発明に係る金属薄帯製造装
置の一例を示す概略図である。
【００１３】本発明の溶融金属噴射用ノズル１０は、た
とえば図１に示すように、回転する冷却ロール３上に溶
融金属５を噴射して、金属薄帯７を形成する際に用いら
れるノズルである。
とえば図１に示すように、回転する冷却ロール３上に溶
融金属５を噴射して、金属薄帯７を形成する際に用いら
れるノズルである。
【００１４】本発明の溶融金属噴射用ノズル１０は、図
２に示すように下部が、下方に向かって断面積が小さく
なるように形成されているノズル本体１と、このノズル
本体１の下端に設けられたオリフィス部２とから形成さ
れている。オリフィス部２は、断面略長方形の孔（スロ
ット）６を有しており、このスロット６から溶融金属が
噴射される。
２に示すように下部が、下方に向かって断面積が小さく
なるように形成されているノズル本体１と、このノズル
本体１の下端に設けられたオリフィス部２とから形成さ
れている。オリフィス部２は、断面略長方形の孔（スロ
ット）６を有しており、このスロット６から溶融金属が
噴射される。
【００１５】本発明の溶融金属噴射用ノズル１０では、
このオリフィス部内表面４の、表面粗さ（δ）は、０.
０１≦δ≦１０μｍ、好ましくは０.０１≦δ≦５μｍ
の範囲にあることが望ましい。
このオリフィス部内表面４の、表面粗さ（δ）は、０.
０１≦δ≦１０μｍ、好ましくは０.０１≦δ≦５μｍ
の範囲にあることが望ましい。
【００１６】なお、表面粗さ（δ）は、図５に示すよう
にオリフィス部内表面４の表面の最大粗さを表わす。こ
の表面粗さ（δ）は、たとえばダイアモンドチップなど
をつけた触針タイプの表面粗さ計により測定することが
できる。図７に本発明において表面粗さ（δ）の測定に
用いられる表面粗さ計の触針の部分概略断面図を示す。
図７に示すように表面粗さ計の触針３０は、先端部３１
が半径２５μｍの球面状になっており、この先端部３１
が金属薄帯の表面と接触する。
にオリフィス部内表面４の表面の最大粗さを表わす。こ
の表面粗さ（δ）は、たとえばダイアモンドチップなど
をつけた触針タイプの表面粗さ計により測定することが
できる。図７に本発明において表面粗さ（δ）の測定に
用いられる表面粗さ計の触針の部分概略断面図を示す。
図７に示すように表面粗さ計の触針３０は、先端部３１
が半径２５μｍの球面状になっており、この先端部３１
が金属薄帯の表面と接触する。
【００１７】このようにオリフィス部内表面４の、表面
粗さ（δ）が１０μｍ以下であると、得られる金属薄帯
はその表面が平滑になるという利点を有している。金属
薄帯の表面が平滑であることは、様々の用途に好適であ
る。たとえば、インダクターのような磁性装置におい
て、金属薄帯の表面が平滑であると金属薄帯の保磁力が
減少し、電力損失を減少させることができる。また、磁
性体部品に占める磁性体の体積分率（占積率）を増加さ
せることができるという利点が生ずる。
粗さ（δ）が１０μｍ以下であると、得られる金属薄帯
はその表面が平滑になるという利点を有している。金属
薄帯の表面が平滑であることは、様々の用途に好適であ
る。たとえば、インダクターのような磁性装置におい
て、金属薄帯の表面が平滑であると金属薄帯の保磁力が
減少し、電力損失を減少させることができる。また、磁
性体部品に占める磁性体の体積分率（占積率）を増加さ
せることができるという利点が生ずる。
【００１８】オリフィス部内表面４の表面粗さ（δ）が
１０μｍ以下であると、低い噴射圧力で溶融金属を噴射
することができる。また、オリフィス部内表面４の表面
粗さ（δ）を０.０１μｍ以上とすることにより金属薄
帯の製作が容易となり、また溶融金属噴射用ノズルの製
造コストを低減できる。
１０μｍ以下であると、低い噴射圧力で溶融金属を噴射
することができる。また、オリフィス部内表面４の表面
粗さ（δ）を０.０１μｍ以上とすることにより金属薄
帯の製作が容易となり、また溶融金属噴射用ノズルの製
造コストを低減できる。
【００１９】このような溶融金属噴射用ノズル１０は、
溶融金属にぬれない性質を有した材質から形成されてい
ることが好ましく、特にシリカで形成されていることが
好ましい。特にオリフィス部２は、溶融金属にぬれない
性質を有した材質で構成されていることが好ましく、シ
リカで形成されていることが特に好ましい。
溶融金属にぬれない性質を有した材質から形成されてい
ることが好ましく、特にシリカで形成されていることが
好ましい。特にオリフィス部２は、溶融金属にぬれない
性質を有した材質で構成されていることが好ましく、シ
リカで形成されていることが特に好ましい。
【００２０】オリフィス部内表面４をシリカにより形成
すると、容易にオリフィス部内表面の表面粗さ（δ）を
小さくすることができる。図２に示す溶融金属噴射用ノ
ズルは、ノズル全体が１つの部材からなり全体がシリカ
で形成されているが。本発明の溶融金属噴射用ノズル
は、図３に示すようにノズル本体１と、シリカで形成さ
れオリフィス部内表面４の表面粗さ（δ）が０.０１≦
δ≦１０μｍのオリフィス部２とから形成されていても
よい。
すると、容易にオリフィス部内表面の表面粗さ（δ）を
小さくすることができる。図２に示す溶融金属噴射用ノ
ズルは、ノズル全体が１つの部材からなり全体がシリカ
で形成されているが。本発明の溶融金属噴射用ノズル
は、図３に示すようにノズル本体１と、シリカで形成さ
れオリフィス部内表面４の表面粗さ（δ）が０.０１≦
δ≦１０μｍのオリフィス部２とから形成されていても
よい。
【００２１】このような溶融金属噴射用ノズル１０は、
たとえば下記のようにして製造することができる。ま
ず、製造しようとするオリフィス部のスロット幅（ｄ）
およびスロット長さ（ｌ）と、厚さおよび辺の長さがそ
れぞれ等しい金属板などを、２枚のシリカ板で挟み、一
方のシリカ板の端部と他方のシリカ板の端部とをそれぞ
れ貼り合わせオリフィス部を形成するか、あるいは前記
金属板に１枚のシリカ板を巻回し端部を貼り合わせオリ
フィス部を形成する。
たとえば下記のようにして製造することができる。ま
ず、製造しようとするオリフィス部のスロット幅（ｄ）
およびスロット長さ（ｌ）と、厚さおよび辺の長さがそ
れぞれ等しい金属板などを、２枚のシリカ板で挟み、一
方のシリカ板の端部と他方のシリカ板の端部とをそれぞ
れ貼り合わせオリフィス部を形成するか、あるいは前記
金属板に１枚のシリカ板を巻回し端部を貼り合わせオリ
フィス部を形成する。
【００２２】なお、シリカ板は、事前に研磨などにより
所望の表面粗さに調整してもよく、また前記金属板にシ
リカ板を押圧することによりオリフィス部を製造する際
に表面粗さを調整してもよい。
所望の表面粗さに調整してもよく、また前記金属板にシ
リカ板を押圧することによりオリフィス部を製造する際
に表面粗さを調整してもよい。
【００２３】次に、このオリフィス部を、吹込み成形な
どの方法により成形したノズル本体に接着（溶接）して
溶融金属噴射用ノズルとする。本発明の溶融金属噴射用
ノズルは、図４に示すように表面粗さ（δ）が０.０１
≦δ≦１０μｍのシリカ板９が、オリフィス部２の内壁
面に積層されて形成されていてもよい。
どの方法により成形したノズル本体に接着（溶接）して
溶融金属噴射用ノズルとする。本発明の溶融金属噴射用
ノズルは、図４に示すように表面粗さ（δ）が０.０１
≦δ≦１０μｍのシリカ板９が、オリフィス部２の内壁
面に積層されて形成されていてもよい。
【００２４】このような本発明の溶融金属噴射用ノズル
１０では、オリフィス部２のスロット幅（ｄ）は、０.
２〜１.５ｍｍの範囲にあることが望ましい。オリフィ
ス部２のスロット幅（ｄ）が上記のような範囲内にある
と、溶融合金を噴射させ易く、また、形成された金属薄
帯は充分な冷却速度が得られるため、良好な品質の金属
薄帯を製造することができる。特に、非晶質金属薄帯を
製造する場合、スロット幅（ｄ）が上記のような範囲内
にあると、良好な品質の非晶質合金薄帯を製造すること
ができる。
１０では、オリフィス部２のスロット幅（ｄ）は、０.
２〜１.５ｍｍの範囲にあることが望ましい。オリフィ
ス部２のスロット幅（ｄ）が上記のような範囲内にある
と、溶融合金を噴射させ易く、また、形成された金属薄
帯は充分な冷却速度が得られるため、良好な品質の金属
薄帯を製造することができる。特に、非晶質金属薄帯を
製造する場合、スロット幅（ｄ）が上記のような範囲内
にあると、良好な品質の非晶質合金薄帯を製造すること
ができる。
【００２５】オリフィス部２のスロット長さ（ｌ）は、
特に限定されないが、通常３〜２００ｍｍ程度である。
オリフィス部側壁２ａ、２ｂの厚み（ｔ1 およびｔ2 ）
は、スロット幅（ｄ）の１〜５倍程度であることが好ま
しい。オリフィス部側壁２ａ、２ｂの厚み（ｔ 1 および
ｔ2 ）がスロット幅（ｄ）の１〜５倍程度であると、溶
融金属の射出圧力などにより破壊することがない。ま
た、冷却ロールの移動方向側のオリフィス部側壁２ｂの
先端部と溶融金属の固化前面とが接触し破壊することが
ない。
特に限定されないが、通常３〜２００ｍｍ程度である。
オリフィス部側壁２ａ、２ｂの厚み（ｔ1 およびｔ2 ）
は、スロット幅（ｄ）の１〜５倍程度であることが好ま
しい。オリフィス部側壁２ａ、２ｂの厚み（ｔ 1 および
ｔ2 ）がスロット幅（ｄ）の１〜５倍程度であると、溶
融金属の射出圧力などにより破壊することがない。ま
た、冷却ロールの移動方向側のオリフィス部側壁２ｂの
先端部と溶融金属の固化前面とが接触し破壊することが
ない。
【００２６】なお、冷却ロールの移動方向側のオリフィ
ス部側壁２ｂの厚み（ｔ2）と反対側のオリフィス部側
壁２ａの厚み（ｔ1）は、異なっていてもよい。このよ
うな本発明に係る溶融金属噴射用ノズルを用いて製造さ
れる好ましい金属薄帯として、たとえばＦｅなどの遷移
金属と、ボロン、リン、炭素などのメタロイドとを含ん
だ合金（たとえば、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ合金、Ｆｅ−Ｃｒ−
Ｓｉ−Ｂ合金、Ｆｅ−Ｎｂ−Ｃｕ−Ｓｉ−Ｂ合金、Ｆｅ
−Ｓｉ−Ｂ−Ｃ合金など）の薄帯が挙げられ、特に好ま
しくはこれらの組成の非晶質合金の薄帯が挙げられる。
ス部側壁２ｂの厚み（ｔ2）と反対側のオリフィス部側
壁２ａの厚み（ｔ1）は、異なっていてもよい。このよ
うな本発明に係る溶融金属噴射用ノズルを用いて製造さ
れる好ましい金属薄帯として、たとえばＦｅなどの遷移
金属と、ボロン、リン、炭素などのメタロイドとを含ん
だ合金（たとえば、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ合金、Ｆｅ−Ｃｒ−
Ｓｉ−Ｂ合金、Ｆｅ−Ｎｂ−Ｃｕ−Ｓｉ−Ｂ合金、Ｆｅ
−Ｓｉ−Ｂ−Ｃ合金など）の薄帯が挙げられ、特に好ま
しくはこれらの組成の非晶質合金の薄帯が挙げられる。
【００２７】これらの本発明で製造される上記金属薄帯
の好ましい例としては、 たとえば一般式 ＦｅXＳｉYＢZＭW ［ここでＸ＝５０〜８５、Ｙ＝５〜１５、Ｚ＝５〜２５
（Ｘ、Ｙ、Ｚいずれも原子％を表す）の範囲であり、ま
た、ＭはＣｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｚｒ、Ｃ
ｕ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｐ等の一種または二種以上の組
合せからなる合金で、W＝０〜１０（好ましくは０〜
５）原子％の範囲にある］で示される非晶質合金薄帯、 あるいは一般式 Ｆｅ100-x-y-z-aＣｕxＳｉyＢz
Ｍa ［式中、ＭはＮｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａからなる群より選ば
れる少なくとも１種の元素を示し、ｘ、ｙ、ｚおよびａ
は、それぞれ０．５≦ｘ≦２（原子％）、５≦ｙ≦２０
（原子％）、５≦ｚ≦１１（原子％）、１４≦ｙ＋ｚ≦
２５（原子％）、２≦ａ≦５（原子％）を満たし、好ま
しくはｙ／ｚが０．５〜３の範囲にある］で示される非
晶質合金の薄帯が挙げられる。
の好ましい例としては、 たとえば一般式 ＦｅXＳｉYＢZＭW ［ここでＸ＝５０〜８５、Ｙ＝５〜１５、Ｚ＝５〜２５
（Ｘ、Ｙ、Ｚいずれも原子％を表す）の範囲であり、ま
た、ＭはＣｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｚｒ、Ｃ
ｕ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｐ等の一種または二種以上の組
合せからなる合金で、W＝０〜１０（好ましくは０〜
５）原子％の範囲にある］で示される非晶質合金薄帯、 あるいは一般式 Ｆｅ100-x-y-z-aＣｕxＳｉyＢz
Ｍa ［式中、ＭはＮｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａからなる群より選ば
れる少なくとも１種の元素を示し、ｘ、ｙ、ｚおよびａ
は、それぞれ０．５≦ｘ≦２（原子％）、５≦ｙ≦２０
（原子％）、５≦ｚ≦１１（原子％）、１４≦ｙ＋ｚ≦
２５（原子％）、２≦ａ≦５（原子％）を満たし、好ま
しくはｙ／ｚが０．５〜３の範囲にある］で示される非
晶質合金の薄帯が挙げられる。
【００２８】次に、本発明に係る金属薄帯製造装置につ
いて説明する。本発明に係る金属薄帯製造装置は、金属
を融点以上の温度に維持できる加熱機構を有する溶融金
属の保持手段と、前記溶融金属を噴射する噴射手段と、
前記噴射手段から噴射された溶融金属を高速で冷却固化
させるための可動冷却面を有する冷却手段とから構成さ
れている。前記冷却手段は、たとえば水のような冷媒を
循環させる冷却機構を有していてもよい。本発明の金属
薄帯製造装置は、溶融金属を噴射させるための加圧手
段、あるいは冷却手段の冷却面に付着した金属薄帯を回
収する回収手段を有していてもよい。さらに、溶融金属
を噴射する際の雰囲気を制御する制御手段、たとえば溶
融金属を噴射する際の雰囲気をアルゴンなどの不活性ガ
ス雰囲気とする手段などを有していてもよい。
いて説明する。本発明に係る金属薄帯製造装置は、金属
を融点以上の温度に維持できる加熱機構を有する溶融金
属の保持手段と、前記溶融金属を噴射する噴射手段と、
前記噴射手段から噴射された溶融金属を高速で冷却固化
させるための可動冷却面を有する冷却手段とから構成さ
れている。前記冷却手段は、たとえば水のような冷媒を
循環させる冷却機構を有していてもよい。本発明の金属
薄帯製造装置は、溶融金属を噴射させるための加圧手
段、あるいは冷却手段の冷却面に付着した金属薄帯を回
収する回収手段を有していてもよい。さらに、溶融金属
を噴射する際の雰囲気を制御する制御手段、たとえば溶
融金属を噴射する際の雰囲気をアルゴンなどの不活性ガ
ス雰囲気とする手段などを有していてもよい。
【００２９】このような金属薄帯製造装置としては、例
えば図６に示すような装置が挙げられる。この金属薄帯
製造装置は、金属を融点以上の温度に維持できる誘導加
熱コイル１３を有する溶融金属の保持手段である溶融坩
堝１１と、溶融坩堝１１の下部に設けられた溶融金属の
噴射手段である溶融金属噴射用ノズル１０と、前記溶融
金属噴射用ノズル１０から噴射された溶融金属を急冷固
化させるための冷却手段である冷却ロール３とから構成
されている。
えば図６に示すような装置が挙げられる。この金属薄帯
製造装置は、金属を融点以上の温度に維持できる誘導加
熱コイル１３を有する溶融金属の保持手段である溶融坩
堝１１と、溶融坩堝１１の下部に設けられた溶融金属の
噴射手段である溶融金属噴射用ノズル１０と、前記溶融
金属噴射用ノズル１０から噴射された溶融金属を急冷固
化させるための冷却手段である冷却ロール３とから構成
されている。
【００３０】溶融金属噴射用ノズル１０は、上述したよ
うな構造をしており、冷却ロール３の回転方向に対し、
スロットが垂直または略垂直になるように冷却ロール３
に近接して設けられている。
うな構造をしており、冷却ロール３の回転方向に対し、
スロットが垂直または略垂直になるように冷却ロール３
に近接して設けられている。
【００３１】誘導加熱コイル１３により融点以上の温度
に加熱され溶融坩堝１１に保持された溶融金属は、図示
しない加圧手段により加圧されノズル１０から高速回転
する冷却ロール３上に噴射される。溶融金属は冷却ロー
ル３に接触すると急速に冷却され固化し金属薄帯７を形
成する。そして金属薄帯７は、図示しない金属薄帯の回
収手段により回収される。
に加熱され溶融坩堝１１に保持された溶融金属は、図示
しない加圧手段により加圧されノズル１０から高速回転
する冷却ロール３上に噴射される。溶融金属は冷却ロー
ル３に接触すると急速に冷却され固化し金属薄帯７を形
成する。そして金属薄帯７は、図示しない金属薄帯の回
収手段により回収される。
【００３２】このときの製造条件は、たとえば冷却ロー
ルの周速度は、１０〜４０ｍ／秒の範囲にあることが好
ましく、溶融金属を噴射する際の溶融金属の温度である
キャスト温度は、１１５０〜１６００℃の範囲にあるこ
とが好ましく、また、溶融金属の噴射圧力は、０.５ｋ
ｇｆ／ｃｍ2以下であることが好ましい。
ルの周速度は、１０〜４０ｍ／秒の範囲にあることが好
ましく、溶融金属を噴射する際の溶融金属の温度である
キャスト温度は、１１５０〜１６００℃の範囲にあるこ
とが好ましく、また、溶融金属の噴射圧力は、０.５ｋ
ｇｆ／ｃｍ2以下であることが好ましい。
【００３３】このような金属薄帯製造装置は、たとえば
上記したような組成の金属薄帯、特に非晶質金属薄帯の
製造に用いられる。本発明の金属薄帯製造装置は、表面
粗さの小さい金属薄帯、特に非晶質金属薄帯を好適に製
造することができる。また、溶融金属の噴射圧力を小さ
くすることができるので、金属薄帯の厚みの制御が容易
になるという利点を有している。
上記したような組成の金属薄帯、特に非晶質金属薄帯の
製造に用いられる。本発明の金属薄帯製造装置は、表面
粗さの小さい金属薄帯、特に非晶質金属薄帯を好適に製
造することができる。また、溶融金属の噴射圧力を小さ
くすることができるので、金属薄帯の厚みの制御が容易
になるという利点を有している。
【００３４】
【発明の効果】本発明の溶融金属噴射用ノズルによれ
ば、表面粗さの小さい金属薄帯の形成が可能になる。ま
た、溶融金属の噴射圧力を小さくすることができる。
ば、表面粗さの小さい金属薄帯の形成が可能になる。ま
た、溶融金属の噴射圧力を小さくすることができる。
【００３５】本発明に金属薄帯製造装置によれば、表面
粗さの小さい金属薄帯を製造することができる。
粗さの小さい金属薄帯を製造することができる。
【００３６】
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体
的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるも
のではない。
的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるも
のではない。
【００３７】
【実施例１】オリフィス部内表面の表面粗さ（δ）が１
μｍ、スロット幅（ｄ）が０.３ｍｍ、スロット長
（ｌ）が２５ｍｍである図３に示すような溶融金属噴射
ノズルを有する図６に示すような金属薄帯製造装置を用
いて、平均の厚みが約３０μｍであるＦｅ78Ｓｉ9Ｂ13
（原子％）からなる組成の非晶質合金薄帯を単ロール法
で下記の条件により大気中で製造し、得られた金属薄帯
の自由表面側の表面粗さ（δR）を測定した。
μｍ、スロット幅（ｄ）が０.３ｍｍ、スロット長
（ｌ）が２５ｍｍである図３に示すような溶融金属噴射
ノズルを有する図６に示すような金属薄帯製造装置を用
いて、平均の厚みが約３０μｍであるＦｅ78Ｓｉ9Ｂ13
（原子％）からなる組成の非晶質合金薄帯を単ロール法
で下記の条件により大気中で製造し、得られた金属薄帯
の自由表面側の表面粗さ（δR）を測定した。
【００３８】結果を表１に示す。 冷却ロールの周速度（Ｒ）： ２５ｍ／ｓ キャスト温度（Ｔc） ： １４５０℃ 溶融金属の噴射圧力（Ｐ）： ０．４ｋｇｆ／ｃｍ2 なお、金属薄帯の表面粗さ（δR）は、オリフィス部内
表面の表面粗さ（δ）の定義と同様に最大粗さであり、
先端のＲが２５μｍの触針を取りつけた表面粗さ計で測
定した。
表面の表面粗さ（δ）の定義と同様に最大粗さであり、
先端のＲが２５μｍの触針を取りつけた表面粗さ計で測
定した。
【００３９】
【実施例２】オリフィス部内表面の表面粗さ（δ）が６
μｍである溶融金属噴射ノズルを用いた以外は、実施例
１と同様にして金属薄帯を製造し、得られた金属薄帯の
自由表面側の表面粗さ（δR）を測定した。
μｍである溶融金属噴射ノズルを用いた以外は、実施例
１と同様にして金属薄帯を製造し、得られた金属薄帯の
自由表面側の表面粗さ（δR）を測定した。
【００４０】結果を表１に示す。
【００４１】
【比較例１】オリフィス部内表面の表面粗さ（δ）が２
０μｍである溶融金属噴射ノズルを用い、溶融金属の噴
射圧力（Ｐ）を０．６ｋｇｆ／ｃｍ2とした以外は、実
施例１と同様にして金属薄帯を製造し、得られた金属薄
帯の自由表面側の表面粗さ（δR）を測定した。
０μｍである溶融金属噴射ノズルを用い、溶融金属の噴
射圧力（Ｐ）を０．６ｋｇｆ／ｃｍ2とした以外は、実
施例１と同様にして金属薄帯を製造し、得られた金属薄
帯の自由表面側の表面粗さ（δR）を測定した。
【００４２】結果を表１に示す。
【００４３】
【表１】
【００４４】表１からオリフィス部内表面の表面粗さ
（δ）が小さいと、表面が平滑な金属薄帯を形成できる
ことがわかる。
（δ）が小さいと、表面が平滑な金属薄帯を形成できる
ことがわかる。
【００４５】
【実施例３】オリフィス部内表面の表面粗さ（δ）が１
μｍ、スロット幅（ｄ）が０.３ｍｍ、スロット長
（ｌ）が２５ｍｍである溶融金属噴射ノズルを用いて、
単ロール法によりＦｅ78Ｓｉ9Ｂ13（原子％）からなる
組成の非晶質合金薄帯を大気中で製造し、キャスト温度
が１３５０℃のときに、溶融金属が噴射可能な最低噴射
圧力（Ｐmin）を測定した。そして、最低噴射圧力（Ｐ
min）で製造した金属薄帯の表面粗さを測定した。な
お、このときの冷却ロールの周速度（Ｒ）は、２５m/
s、使用した合金の量は３００ｇである。表面粗さは、
実施例１と同様にして測定した。
μｍ、スロット幅（ｄ）が０.３ｍｍ、スロット長
（ｌ）が２５ｍｍである溶融金属噴射ノズルを用いて、
単ロール法によりＦｅ78Ｓｉ9Ｂ13（原子％）からなる
組成の非晶質合金薄帯を大気中で製造し、キャスト温度
が１３５０℃のときに、溶融金属が噴射可能な最低噴射
圧力（Ｐmin）を測定した。そして、最低噴射圧力（Ｐ
min）で製造した金属薄帯の表面粗さを測定した。な
お、このときの冷却ロールの周速度（Ｒ）は、２５m/
s、使用した合金の量は３００ｇである。表面粗さは、
実施例１と同様にして測定した。
【００４６】結果を表２に示す。
【００４７】
【実施例４】オリフィス部内表面の表面粗さ（δ）が６
μｍである溶融金属噴射ノズルを用いた以外は、実施例
３と同様にして金属薄帯を製造し、キャスト温度が１３
５０℃のときに、溶融金属が噴射可能な最低噴射圧力
（Ｐmin）を測定した。
μｍである溶融金属噴射ノズルを用いた以外は、実施例
３と同様にして金属薄帯を製造し、キャスト温度が１３
５０℃のときに、溶融金属が噴射可能な最低噴射圧力
（Ｐmin）を測定した。
【００４８】結果を表２に示す。
【００４９】
【比較例２】オリフィス部内表面の表面粗さ（δ）が２
０μｍである溶融金属噴射ノズルを用いた以外は、実施
例３と同様にして金属薄帯を製造し、キャスト温度が１
３５０℃のときに、溶融金属が噴射可能な最低噴射圧力
（Ｐmin）を測定した。そして、最低噴射圧力（Ｐmin）
で製造した金属薄帯の表面粗さを測定した。
０μｍである溶融金属噴射ノズルを用いた以外は、実施
例３と同様にして金属薄帯を製造し、キャスト温度が１
３５０℃のときに、溶融金属が噴射可能な最低噴射圧力
（Ｐmin）を測定した。そして、最低噴射圧力（Ｐmin）
で製造した金属薄帯の表面粗さを測定した。
【００５０】結果を表２に示す。
【００５１】
【表２】
【００５２】表２から、オリフィス部内表面の表面粗さ
（δ）が小さいと、低い射出圧力で金属薄帯を製造でき
ることがわかる。
（δ）が小さいと、低い射出圧力で金属薄帯を製造でき
ることがわかる。
【図１】液体急冷法による金属薄帯の製造方法の一例を
示す概念図である。
示す概念図である。
【図２】（Ａ）は、本発明に係る溶融金属噴射用ノズル
の一実施例を示す部分断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）
に示す溶融金属噴射用ノズルのオリフィス部開口端を示
す図である。
の一実施例を示す部分断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）
に示す溶融金属噴射用ノズルのオリフィス部開口端を示
す図である。
【図３】（Ａ）は、本発明に係る溶融金属噴射用ノズル
の他の実施例を示す部分断面図であり、（Ｂ）は、
（Ａ）に示す溶融金属噴射用ノズルのオリフィス部開口
端を示す図である。
の他の実施例を示す部分断面図であり、（Ｂ）は、
（Ａ）に示す溶融金属噴射用ノズルのオリフィス部開口
端を示す図である。
【図４】（Ａ）は、本発明に係る溶融金属噴射用ノズル
の他の実施例を示す部分断面図であり、（Ｂ）は、
（Ａ）に示す溶融金属噴射用ノズルのオリフィス部開口
端を示す図である。
の他の実施例を示す部分断面図であり、（Ｂ）は、
（Ａ）に示す溶融金属噴射用ノズルのオリフィス部開口
端を示す図である。
【図５】表面粗さ（δ）の定義を示す図である。
【図６】本発明に係る金属薄帯製造装置の一例を示す概
略図である。
略図である。
【図７】本発明で表面粗さ（δ）の測定に用いられる表
面粗さ計の触針の部分概略断面図である。
面粗さ計の触針の部分概略断面図である。
１０ … 溶融金属噴射用ノズル １ … ノズル本体 ２ … オリフィス部 ３ … 冷却ロール ４ … オリフィス部内表面 ５ … 溶融金属
Claims (5)
- 【請求項１】 回転する冷却ロール上に溶融金属を噴射
して、金属薄帯を形成する際に用いられるノズルであっ
て、 該ノズル先端に設けられているオリフィス部内表面の表
面粗さ（δ）が ０.０１≦δ≦１０（μｍ） の範囲にあることを特徴とする溶融金属噴射用ノズル。 - 【請求項２】 前記オリフィス部の内表面が、シリカに
より形成されている請求項１に記載の溶融金属噴射用ノ
ズル。 - 【請求項３】 溶融金属噴射用ノズルから回転する冷却
ロール上に溶融金属を噴射して、金属薄帯を形成する金
属薄帯製造装置において、 前記溶融金属噴射用ノズルの先端に設けられているオリ
フィス部内表面の表面粗さ（δ）が０.０１≦δ≦１０
（μｍ）の範囲にあることを特徴とする金属薄帯製造装
置。 - 【請求項４】 前記溶融金属噴射用ノズルのオリフィス
部内表面が、シリカにより形成されている請求項３に記
載の金属薄帯製造装置。 - 【請求項５】 請求項３〜４に記載の金属薄帯製造装置
を用いて、単ロール法により金属薄帯を製造することを
特徴とする金属薄帯の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33868393A JPH07132351A (ja) | 1993-09-16 | 1993-12-28 | 溶融金属噴射用ノズルおよび該ノズルを備えた金属薄帯製造装置ならびに金属薄帯の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23053193 | 1993-09-16 | ||
| JP5-230531 | 1993-09-16 | ||
| JP33868393A JPH07132351A (ja) | 1993-09-16 | 1993-12-28 | 溶融金属噴射用ノズルおよび該ノズルを備えた金属薄帯製造装置ならびに金属薄帯の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07132351A true JPH07132351A (ja) | 1995-05-23 |
Family
ID=26529393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33868393A Pending JPH07132351A (ja) | 1993-09-16 | 1993-12-28 | 溶融金属噴射用ノズルおよび該ノズルを備えた金属薄帯製造装置ならびに金属薄帯の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07132351A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013137117A1 (ja) * | 2012-03-15 | 2013-09-19 | 日立金属株式会社 | アモルファス合金薄帯及びその製造方法 |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP33868393A patent/JPH07132351A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013137117A1 (ja) * | 2012-03-15 | 2013-09-19 | 日立金属株式会社 | アモルファス合金薄帯及びその製造方法 |
| CN104169024A (zh) * | 2012-03-15 | 2014-11-26 | 日立金属株式会社 | 非晶态合金薄带及其制造方法 |
| KR20140138789A (ko) * | 2012-03-15 | 2014-12-04 | 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 | 아몰퍼스 합금 박대 및 그 제조 방법 |
| JPWO2013137117A1 (ja) * | 2012-03-15 | 2015-08-03 | 日立金属株式会社 | アモルファス合金薄帯及びその製造方法 |
| CN105397044A (zh) * | 2012-03-15 | 2016-03-16 | 日立金属株式会社 | 非晶态合金薄带 |
| JP2017035737A (ja) * | 2012-03-15 | 2017-02-16 | 日立金属株式会社 | アモルファス合金薄帯 |
| US9604278B2 (en) | 2012-03-15 | 2017-03-28 | Hitachi Metals, Ltd. | Amorphous alloy ribbon and method of producing the same |
| CN108907123A (zh) * | 2012-03-15 | 2018-11-30 | 日立金属株式会社 | 非晶态合金薄带的制造方法 |
| US10661334B2 (en) | 2012-03-15 | 2020-05-26 | Hitachi Metals, Ltd. | Amorphous alloy ribbon and method of producing the same |
| CN108907123B (zh) * | 2012-03-15 | 2020-10-02 | 日立金属株式会社 | 非晶态合金薄带的制造方法 |
| DE112013001191B4 (de) | 2012-03-15 | 2024-08-29 | Proterial, Ltd. | Verfahren zum Herstellen eines Bandes aus amorpher Legierung |
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