JPH08197202A

JPH08197202A - 急冷凝固薄帯の巻取り方法

Info

Publication number: JPH08197202A
Application number: JP1014395A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Sato; 藤有一佐
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1995-01-25
Filing date: 1995-01-25
Publication date: 1996-08-06
Anticipated expiration: 2018-02-04
Also published as: JP3373316B2

Abstract

(57)【要約】【目的】３０μｍを超える厚い薄帯を製造する場合に
おいても、薄帯の特性の劣化を生じさせないような薄帯
の巻取り方法を提供する。【構成】急冷凝固薄帯をオンラインで巻取る際、冷却
基板と巻取り装置間に、少なくとも１個の回転する二次
冷却用の金属または合金製ロールを配置し、かつ、急冷
凝固薄帯を、前記ロールの円周に、特定式を満足する距
離だけ接触させ、その後に急冷凝固薄帯を巻取る。【効果】薄帯の巻取り時の冷却不良問題を解消できる
ようになったことから、薄帯を高歩留で生産することが
可能となった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液体状態の金属および
合金（以下、「溶融金属」という。）を、移動する冷却
基板上で急冷凝固して、薄い帯状の金属および合金を得
る液体急冷法において、急冷凝固薄帯（以下、「薄帯」
という。）を冷却基板から剥離した後にオンラインで巻
取る方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】薄帯を製造するための液体急冷法とし
て、１つの高速回転している冷却ロール上に溶融合金を
供給して薄帯を得る、いわゆる単ロール法や、１対の高
速回転している冷却ロール間に溶融金属を供給して薄帯
を得る、双ロール法などがある。

【０００３】液体急冷法により薄帯を形成する方法につ
いて、図５に示す単ロール急冷凝固薄帯製造装置を用い
る場合を例にして説明する。図５において、溶融金属１
は、その湯面レベルが一定になるようにタンディッシュ
２に給湯されている。このタンディッシュ２の底壁には
羽口レンガ３が設けられており、この羽口レンガ３に中
間ノズル４及びノズルホルダー５が連結されている。こ
れらの羽口レンガ３、中間ノズル４及びノズルホルダー
５の内部に孔が設けられており、この孔が接続されて溶
湯流路６、ノズルホルダー内の拡大内部空間１２とな
る。また、ノズルホルダー５の先端にはノズルチップ７
が取り付けられており、このノズルチップ７の内部に設
けたノズルスリット８が溶湯流路６に連通している。

【０００４】ノズルホルダー内の拡大空間１２、ノズル
チップ７およびノズルスリット８については、図６に示
す。拡大内部空間とは、広幅の薄帯を得るためにノズル
ホルダー５内で溶湯流路６を広げた部分をさし、ノズル
スリット８とは、ノズルチップ７内に設けた溶湯噴出用
の開口をさす。

【０００５】ストッパー９を上昇させることによってタ
ンディッシュ２内の溶融金属１は、溶湯流路６を経由し
てノズルスリット８から冷却ロール１０に向けて流出す
る。このとき、タンディッシュ２内の溶湯静圧に応じ
て、ノズルスリット８から冷却ロール１０に向けて流出
する溶融金属の流量が制御される。ノズルスリット８か
ら流出した溶融金属は、冷却ロール１０の表面で急速に
冷却されて薄帯１１となる。なお、図５において、装置
全体に関する理解を容易にするため、冷却ロール１０は
タンディッシュ２の縮尺率よりも大きな縮尺率で描かれ
ている。

【０００６】これらの液体急冷法により得られる薄帯
を、冷却基板から剥離した後にオンラインで巻取る方法
として、これまで種々の方法が提案されている。基本的
には、巻取りロールを用いて、この巻取りロールの回転
によって巻取る方法が採用されている。例えば、磁気を
有する薄帯の場合、特開昭５７−９４４５３号公報で提
案されているように、永久磁石を表面に埋め込んだ巻取
りロールを用いて、磁石の力により薄帯を捕まえ、その
後巻取りロールの回転によって巻取る方法である。

【０００７】この巻取り方法は、回転冷却基板上で急冷
凝固後、冷却基板表面に密着しつつ回転する磁性を有す
る薄帯を、鋭利な高圧ガスのジェットで剥離すると同時
に、剥離後の前記薄帯の先端を、前記回転冷却基板と同
等以上の周速で回転する表面に磁性を帯びた巻取りロー
ルに磁気吸着した後、連続的に巻取る方法である。そし
て、前記公報には、巻取りロールとして希土類コバルト
磁石といった永久磁石を表面に埋め込んだロールを使用
できることが開示されている。

【０００８】本発明者らは、例えば単ロール法において
薄帯を製造する際、得られる薄帯をオンラインで巻取る
ために、この方法により薄帯の巻取りを試みた。その結
果、薄帯の板厚が３０μｍ以下の場合は巻取り可能であ
り、品質上の問題もなく、良好な薄帯を得ることができ
た。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、薄帯の
板厚が３０μｍを超えるような厚手材となると、巻取り
は可能であったものの、得られた薄帯の品質において下
記のような問題が発生した。すなわち、磁気的性質や延
性などの機械的性質において特性が劣化したのである。
これは薄帯の板厚が３０μｍ以下と小さい場合は、巻き
取った時点での薄帯の温度はおよそ１００℃以下と低い
のに対して、薄帯の板厚が３０μｍを超えると巻き取っ
た際の薄帯の温度が高くなり、ついには薄帯の特性に影
響を及ぼすほどになるためである。

【００１０】特に、薄帯がアモルファス合金の場合、ア
モルファス合金の特性は熱に敏感で、高温に晒されると
結晶化し易くなって特性は劣化する。薄帯の板厚が大き
くなることにより巻き取られた状態での薄帯の温度が高
くなるのは、板厚が大きくなることにより高い温度で冷
却ロールから剥離するようになり、巻取った後ではその
後の薄帯の冷却がほとんどなされないためである。厚手
薄帯の巻取りの際に発生する前述のような薄帯の冷却不
良問題は、表面が磁性を帯びた巻取りロールを用いる方
法においてのみ発生する問題ではなく、巻取りロールの
回転によって巻取る如何なる方法においても不変的な問
題である。

【００１１】本発明の目的は、３０μｍを超える厚い薄
帯を製造する場合においても、薄帯の特性の劣化を生じ
させないような薄帯の巻取り方法を提供することにあ
る。

【００１２】

【発明が解決するための手段】本発明は、下記の事項を
その要旨としている。すなわち、移動する冷却基板上に
液体状態の金属および合金を噴出して得た急冷凝固薄帯
を、オンラインで巻取る方法において、前記冷却基板と
巻取り装置との間に、少なくとも１個の回転する二次冷
却用金属または合金製ロールを配置し、かつ、前記急冷
凝固薄帯を、前記ロールの円周表面に、下記の関係式
（１）を満足する距離だけ接触させ、その後に前記急冷
凝固薄帯を巻取ることを特徴とする、急冷凝固薄帯の巻
取り方法。Ｌ（＝Ｌ₁＋Ｌ₂＋…＋Ｌ_n）≧１２×ｔ／ｔ₀×λ₀／λ （cm）…（１）ここで、Ｌは、二次冷却ロールと急冷凝固薄帯の接触距
離の総計Ｌ₁は、１個目の二次冷却ロールと急冷凝固薄帯の接触
距離Ｌ₂は、２個目の二次冷却ロールと急冷凝固薄帯の接触
距離Ｌ_nは、ｎ個目の二次冷却ロールと急冷凝固薄帯の接触
距離ｔは、急冷凝固薄帯の板厚ｔ₀は、基準とする急冷凝固薄帯の板厚（＝４０μｍ） λは、用いる二次冷却ロールの熱伝導率但し、複数の材質の二次冷却ロールを用いる場合は、最
も熱伝導の良い材質の熱伝導率 λ₀は、純銅の熱伝導率

【００１３】以下に、本発明を詳細に説明する。まず、
本発明の巻取り方法について図１に基づいて述べる。溶
融金属をタンデッシュ２から冷却基板（図１の「冷却ロ
ール１０」に相当する。以下、「冷却ロール」とい
う。）上に供給して作製した薄帯１１を、オンラインで
巻取る方法において、冷却ロール１０と巻取り装置１４
との間に、複数の回転する、例えば、銅や黄銅のように
熱伝導率の高い金属および合金製の二次冷却ロール１７
を配置し、薄帯がこれらの二次冷却ロール１７の表面と
接触するようにして通過させた後、支持ローラ１６を経
て、巻取りロールにより薄帯１１を巻取る。薄帯を量産
するためには、円盤１５を用いてこれを回転させ、薄帯
１１を１個の巻取りリールで巻ききれなくなる場合を想
定して、予備の巻取りリール１３′を冷却ロール側に待
機させる方式も採用できる。このように薄帯１１を、熱
伝導率の高い金属および合金製の二次冷却ロールの円周
表面に接触させて通過させることにより、薄帯１１の板
厚が３０μｍ超となっても、これまで発生していた、薄
帯巻取り時の薄帯の冷却不良問題は解決することが可能
となった。

【００１４】二次冷却ロールと薄帯の接触距離の総計
（Ｌ）の範囲は、巻取る薄帯の板厚や二次冷却ロールの
熱伝導率によって決められるが、前記の（１）式を満足
する範囲に限定する。すなわち、（１）式の右辺の値
は、製造する薄帯の板厚と製造に用いる二次冷却ロール
の材質により決めることができ、この決定された値は、
薄帯巻取り時の、薄帯の冷却不良問題を抑制するため
に、最低限必要な二次冷却ロールと薄帯の接触距離の総
計である。実際の製造において採用されるべき二次冷却
ロールと薄帯の接触距離の総計の値は、安全を考慮して
この値以上とすることが好ましい。ただし、あまり大き
な値とすると、製造コストや製造スペースなどの点から
不利になるので、必要以上に大きな値とすることは好ま
しくない。実際の製造において、採用するのに好ましい
範囲については、実施例で詳しく述べる。

【００１５】次に、二次冷却ロールと薄帯の接触距離の
総計（Ｌ）を、前述のように限定した理由について述べ
る。本発明者等は、薄帯巻取り時の薄帯の冷却不良問題
を解消するために、冷却ロールと巻取り装置間に二次冷
却ロールを、図１に示すように配置し、３個の二次冷却
ロールの相対位置を変化させることにより、個々の二次
冷却ロールと薄帯の接触距離を変えて、巻取り実験を行
った。

【００１６】実験条件として、はじめに薄帯の板厚を４
０μｍとし、二次冷却ロールの材質を純銅とした。そし
て、得られた薄帯の磁気特性（鉄損値）を調べ、個々の
二次冷却ロールと薄帯の接触距離および３個の二次冷却
ロールと薄帯の接触距離の総計と、磁気特性との関係に
ついて整理した。

【００１７】その結果、磁気特性は３個の二次冷却ロー
ルと薄帯の接触距離の総計で一義的に整理でき、この総
計を１２cm以上とすれば、磁気特性における劣化は認め
られず、薄帯巻取り時の薄帯の冷却不良問題を解消する
ことが可能であることがわかった。

【００１８】さらに、二次冷却ロール材質を純銅のまま
とし、薄帯の板厚を変化させて、薄帯巻取り時の薄帯の
冷却不良問題を解消できるこの総計の臨界値（以下、
「臨界総計値」という。）は、薄帯の板厚の増加に比例
して大きくなる。すなわち、任意の板厚（ｔ）における
臨界総計値は、４０μｍの時の臨界総計値に対して板厚
の増加分（ｔ／ｔ₀。但し、ｔ₀は基準薄帯板厚の４０
μｍ）を考慮した、１２×ｔ／ｔ₀（cm）であることを
明らかにした。

【００１９】また、薄帯板厚を４０μｍのままとし、二
次冷却ロール材質を６／４黄銅とした場合の、臨界総計
値は、二次冷却ロールが純銅の時の臨界総計値に対して
熱伝導率の低下分を考慮すればよいことがわかった。す
なわち、６／４黄銅と純銅との熱伝導率の比は、０．３
２であるから、二次冷却ロールとして６／４黄銅を用い
た場合、薄帯板厚４０μｍでの臨界総計値は、１２÷
０．３２＝３８（cm）である。

【００２０】二次冷却ロールの材質がその他のものであ
っても、臨界総計値は原理的には熱伝導率の比で整理で
きると考えられる。したがって、二次冷却ロールとして
用いる材料の熱伝導率（λ）に対する臨界総計値は、純
銅製の二次冷却ロールを用いる場合の臨界総計値に対し
て、熱伝導率の変化分（λ₀／λ。但し、λ₀は純銅の
熱伝導率）を考慮した値、すなわち、１２×λ₀／λで
整理できる。

【００２１】以上の実験結果から、薄帯の板厚および二
次冷却ロールの材質が変化しても、臨界総計値は、上記
（１）式の右辺で整理できると考えられる。従って、二
次冷却ロールと薄帯の接触距離の総計（Ｌ）を、上記
（１）式で限定した。

【００２２】本発明において、例えば複数の二次冷却ロ
ールを用いる場合、二次冷却ロールと薄帯の接触距離の
総計が、（１）式を満足していれば、個々の二次冷却ロ
ール間で薄帯との接触距離が異なっても構わない。ま
た、二次冷却ロールの個数についても特に限定し、二次
冷却ロールが複数となった場合、それらの材質がそれぞ
れ異なっても構わない。

【００２３】例えば、図２（ａ）に二次冷却ロールを２
個とした場合を示すが、Ｌ₁＋Ｌ₂の値が（１）式を満
足していれば、Ｌ₁、Ｌ₂の個々の値までは規定しな
い。つまり、図２（ａ）において、それぞれの二次冷却
ロールに位置を相対的に変えることにより、Ｌ₁、Ｌ₂
の値が変化しても、Ｌ₁＋Ｌ₂の値が（１）式を満足し
ていればよい。また、図２（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に
は、それぞれ二次冷却ロールを３個とした場合について
示すが、この場合でも二次冷却ロールの径や相対位置が
変わっても、Ｌ₁＋Ｌ₂＋Ｌ₃の値が（１）式を満足し
ていればよい。

【００２４】さらに、図２（ｅ）、（ｆ）には、それぞ
れ二次冷却ロールを５個、７個とした場合について示す
が、いずれも二次冷却ロールと薄帯の接触距離の総計が
（１）式を満足しておれば、二次冷却ロールの径や相対
位置が変わって個々の二次冷却ロールにおける二次冷却
ロールと薄帯の接触距離が変化しても構わない。また、
図２（ｆ）に示すように、個々のロールをお互いに近づ
けることにより、個々の二次冷却ロールにおいて、二次
冷却ロールと薄帯の接触距離を大きくすることもでき
る。もちろん、二次冷却ロールの径や個数は、製造コス
トや製造スペースの点から適切な値とするのが好まし
い。

【００２５】次に、二次冷却ロールの位置設定の仕方に
ついて説明する。図１においては、薄帯が既に二次冷却
ロールの表面をうまく接触して、搬送されるようになっ
た状態を示しているが、このような状態にするには、例
えば図３に示すようにすればよい。すなわち、図３
（ａ）には、薄帯の巻取りが安定した状態を示すが、こ
の時点では二次冷却ロール１７、１７′、１７″はそれ
ぞれ初期の位置にある。薄帯の巻取りが安定した直後
に、３個の二次冷却ロールをそれぞれ矢印の方向に移動
する。３個の二次冷却ロールを移動していくと、図３
（ｂ）に示すように、薄帯は３個の二次冷却ロールに接
触するようになる。さらに、中央の二次冷却ロール１
７′のみを矢印の方向に移動すれば、図１に示すような
状態にすることができる。二次冷却ロールの個数がさら
に多くなった場合でも、二次冷却ロールの位置設定は同
様の要領で行なえばよい。

【００２６】従来、図４に示すように、冷却ロール１０
と巻取装置１４の間に、例えば工具鋼製の支持ローラ１
６を介して薄帯を搬送する方法が、実開平０１−０３８
１４４号公報に開示されている。もちろん、この場合の
支持ローラは、薄帯のパスラインを形成するためだった
り、搬送の方向を変えるために用いられたのであって、
薄帯の二次冷却を目的にしたものではないが、結果的に
は薄帯の二次冷却の効果につながることも考えられる。

【００２７】しかし、薄帯のパスラインを形成するため
だったり、搬送の方向を変えるための目的で配置された
支持ローラでは、薄帯との接触距離はほんのわずかで、
しかも、用いられる材料が薄帯の抜熱を狙ったものでは
ないことから、熱伝導率は小さく、このような支持ロー
ラでは薄帯の二次冷却用としては事実上、作用していな
かった。

【００２８】本発明の方法に採用される薄帯の巻取り条
件として、例えば薄帯先端捕捉時の巻取りロールと冷却
ロール間の距離は、衝突しない程度でできるだけ接近さ
せた方がよく、例えば１０mm程度以下が好ましい。但
し、薄帯の先端を捕捉し、安定して巻取りができるよう
になったら、少なくともガス噴出用ノズルを配置できる
だけのスペースを確保できるよう、巻取りロールを冷却
ロールから遠ざける。

【００２９】また、本発明の方法で採用できる巻取りロ
ールは、希土類コバルト磁石やサマリウム−コバルトな
どの永久磁石を表面に露呈するように埋め込んだロール
である。そのほかに、電磁石方式により表面に磁性が発
生するようにしたロールでもよい。

【００３０】また、薄帯を形成させる方法として先に単
ロール法の場合を述べたが、本発明の方法は、例えば１
対の高速回転している冷却ロール間に溶融合金を供給し
て薄帯を得る双ロール法などのその他の液体急冷法にも
適用できる。なお、薄帯を形成させる際の好ましい鋳造
条件などについては実施例にて詳しく述べる。

【００３１】

【実施例】以下に、本発明を実施例にもとづいてさらに
説明する。実施例１図４に示す大気中単ロール薄帯製造装置を用いて、７チ
ャージの薄帯製造実験を行った。用いた合金は、Ｆｅ−
Ｓｉ_6.5−Ｂ₁₂−Ｃ₁アモルファス合金であった。鋳造
に用いた溶融試料噴出用ノズルチップのノズル開口形状
は、１mm×１５０mmのスリットを、鋳造方向に２mmの間
隔をおいて２個平行に並べた形状とした。また、高周波
誘導方式で溶解した上記合金の溶融試料の流量を５０kg
／分とし、銅からなる冷却ロールの周面に吹き付けて薄
帯とした。薄帯の板厚は、所定の値になるよう各チャー
ジごとに、冷却ロールの表面速度により制御した。

【００３２】冷却ロールと巻取り装置の間に、直径１５
cmの３個のロールを、二次冷却ロールとして準備した。
二次冷却ロールは、３個とも純銅製であった。鋳造を開
始し、薄帯の先端を巻取りロールに捕捉した直後に、３
個の二次冷却ロールの表面速度を、冷却ロールの表面速
度と同じに設定し、図３（ａ）に示した要領で、個々の
二次冷却ロールを移動した。そして、１７、１７′、１
７″の二次冷却ロールが薄帯と接触する距離、すなわち
Ｌ₁、Ｌ₂、Ｌ₃が所定の値になるように、個々の二次
冷却ロールの位置を設定して、薄帯の巻取りを継続し
た。二次冷却ロールと薄帯の接触距離は、薄帯巻取り中
に個々の二次冷却ロールについて高速カメラで撮影した
写真から求めた。

【００３３】用いた巻取りロールは、表面にφ１０mm×
６mmｔの丸棒状のサマリウム−コバルトを互いに隣接す
る磁極が異なるように埋め込んだ幅２００mm、直径６０
０mmのアルミニウム製のものとした。

【００３４】結果として、すべてのチャージで良好な薄
帯が得られた。得られた薄帯は、いずれのチャージとも
幅がおよそ１５０mmであった。薄帯板厚は、薄帯の重
量、長さ、幅および合金の密度（７．２６ｇ／cm³）か
ら算出した。薄帯の磁気的特性を評価するために、長手
方向で２０ｍごとに長さ２００mmのサンプルを採取し、
ＳＳＴ装置による鉄損値（Ｗ_13/50：１．３テスラー、
５０Hzでの鉄損値）の測定を行った。

【００３５】得られた結果を、表１の試料Ｎｏ．１〜７
に示す。１チャージ目の実験結果として、個々の二次冷
却ロールと薄帯との接触距離Ｌ₁、Ｌ₂、Ｌ₃は、それ
ぞれ表１の試料Ｎｏ．１に示す通りである。接触距離の
総計Ｌは、１２cmであった。得られた薄帯板厚が３２μ
ｍであったことから、二次冷却ロールと薄帯の接触距離
の臨界総計値は、（１）式の右辺からの算出値が１０cm
で、接触距離の総計Ｌはこの臨界総計値よりも大きな値
であった。鉄損値は、０．０９５〜０．１０２Ｗ／Kgと
良好な値を示した。

【００３６】２チャージ目から７チャージ目までの６チ
ャージの実験結果は、表１中の試料Ｎｏ．２〜７に示
す。二次冷却ロールと薄帯の接触距離の総計Ｌは、いず
れのチャージとも、（１）式の右辺を用いて算出される
臨界総計値以上であった。また、得られた薄帯の鉄損値
は、いずれのチャージとも０．１１５Ｗ／Kg以下と良好
な値を示した。

【００３７】

【表１】

【００３８】以上の結果から、二次冷却ロールを用い、
（１）式を満足する条件で、冷却ロールから巻取りまで
の間で薄帯を二次冷却することにより、良好な鉄損値を
有する薄帯の製造が可能となることがわかった。これ
は、二次冷却ロールにより、巻取る前に薄帯を冷却する
ことにより、薄帯巻取り時の冷却不良問題を解消できた
ことによると判断される。

【００３９】実施例２図４に示す大気中単ロール薄帯製造装置を用い、冷却ロ
ールと巻取り装置の間に二次冷却ロール２個を用いて、
５チャージの薄帯製造実験を行った。用いた二次冷却ロ
ールは、図３（ａ）に示す冷却ロール１７および１７′
の２個を使用した。二次冷却ロールは２個とも純銅製
で、直径がいずれも３０cmのものであった。鋳造を開始
し、薄帯の先端を巻取りロールに捕捉した直後に、２個
の二次冷却ロールの表面速度を、冷却ロールの表面速度
と同じに設定し、図３（ａ）に示した要領で、１７およ
び１７′の二次冷却ロールを移動した。なお、１７″の
二次冷却ロールはそのままとした。そして、１７、１
７′の二次冷却ロールが薄帯と接触する距離、それぞれ
Ｌ₁、Ｌ₂が所定の値になるように、個々の二次冷却ロ
ールの位置を設定して、薄帯の巻取りを継続した。二次
冷却ロールと薄帯の接触距離の求め方およびその他の鋳
造条件は、実施例１と同様とした。

【００４０】結果として、すべてのチャージで良好な薄
帯が得られた。得られた薄帯は、いずれのチャージとも
幅がおよそ１５０mmであった。薄帯板厚を算出し、薄帯
の鉄損値を評価するために、長手方向で２０ｍごとに長
さ２００mmのサンプルを採取した。薄帯板厚の算出方法
および鉄損値の測定方法は、実施例１と同様とした。

【００４１】得られた結果を、表１の試料Ｎｏ．８〜１
２に示す。二次冷却ロールと薄帯の接触距離の総計Ｌ
は、いずれのチャージとも、（１）式の右辺を用いて算
出される臨界総計値以上であった。また、得られた薄帯
の鉄損値は、いずれのチャージとも０．１１４Ｗ／Kg以
下と良好な値を示した。

【００４２】これらの結果から、二次冷却ロールを用
い、（１）式を満足する条件で、冷却ロールから巻取り
までの間で薄帯を二次冷却することにより、良好な鉄損
値を有する薄帯の製造が可能となることがわかった。こ
れは、二次冷却ロールにより、巻取る前に薄帯を冷却す
ることにより、これまで存在していた、薄帯巻取り時の
冷却不良問題を解消できたことによると判断される。

【００４３】実施例３図４に示す大気中単ロール薄帯製造装置を用い、冷却ロ
ールと巻取り装置間に二次冷却ロール１個を用いて、１
チャージの薄帯製造実験を行った。用いた二次冷却ロー
ルは、図３（ａ）に示す冷却ロール１７を使用した。二
次冷却ロールは純銅製で、直径が３０cmのものであっ
た。

【００４４】鋳造を開始し、薄帯の先端を巻取りロール
に捕捉した直後に、二次冷却ロールの表面速度を、冷却
ロールの表面速度と同じに設定し、図３（ａ）に示した
要領で１７の二次冷却ロールを移動した。なお、１７′
および１７″の二次冷却ロールはそのままとした。そし
て、１７の二次冷却ロールが薄帯と接触する距離が１４
cmとなるように、二次冷却ロールの位置を設定して、薄
帯の巻取りを継続した。二次冷却ロールと薄帯の接触距
離の求め方およびその他の鋳造条件は、実施例１と同様
とした。

【００４５】結果として、幅がおよそ１５０mmの良好な
薄帯が得られた。薄帯板厚を算出し、薄帯の鉄損値を評
価するために、長手方向で２０ｍごとに長さ２００mmの
サンプルを採取した。薄帯板厚の算出方法および鉄損値
の測定方法は、実施例１と同様とした。

【００４６】得られた結果を、表１の試料Ｎｏ．１３に
示す。二次冷却ロールと薄帯の接触距離の総計Ｌは設定
通りの値で、（１）式の右辺を用いて算出される臨界総
計値（１２cm）以上であった。また、得られた薄帯の鉄
損値は、０．０９４〜０．１０１Ｗ／Kg以下と良好な値
を示した。

【００４７】これらの結果から、二次冷却ロールを用
い、（１）式を満足する条件で、冷却ロールから巻取り
までの間で薄帯を二次冷却することにより、良好な鉄損
値を有する薄帯の製造が可能となることがわかった。こ
れは、二次冷却ロールにより、巻取る前に薄帯を冷却す
ることにより、薄帯巻取り時の冷却不良問題を解消でき
たことによると判断される。

【００４８】実施例４図４に示す大気中単ロール薄帯製造装置を用い、冷却ロ
ールと巻取り装置間に二次冷却ロール３個を用いて、２
チャージの薄帯製造実験を行った。用いた二次冷却ロー
ルは、図３（ａ）に示す冷却ロール１７、１７′、１
７″の３個を使用した。二次冷却ロールは３個とも６／
４黄銅製で、直径がいずれも１５cmのものであった。

【００４９】鋳造を開始し、薄帯の先端を巻取りロール
に捕捉した直後に、３個の二次冷却ロールの表面速度
を、冷却ロールの表面速度と同じに設定し、図３（ａ）
に示した要領で、１７、１７′、１７″の二次冷却ロー
ルを移動した。そして、１７、１７′、１７″の二次冷
却ロールが薄帯と接触する距離、Ｌ₁、Ｌ₂、Ｌ₃が所
定の値になるように、個々の二次冷却ロールの位置を設
定して、薄帯の巻取りを継続した。二次冷却ロールと薄
帯の接触距離の求め方およびその他の鋳造条件は、実施
例１と同様とした。

【００５０】結果として、２チャージとも、幅がおよそ
１５０mmの良好な薄帯が得られた。薄帯板厚を算出し、
薄帯の鉄損値を評価するために、長手方向で２０ｍごと
に長さ２００mmのサンプルを採取した。薄帯板厚の算出
方法および鉄損値の測定方法は、実施例１と同様とし
た。

【００５１】得られた結果を、表１の試料Ｎｏ．１４お
よび１５に示す。二次冷却ロールと薄帯の接触距離の総
計Ｌは、いずれのチャージとも、（１）式の右辺を用い
て算出される臨界総計値以上であった。また、得られた
薄帯の鉄損値は、いずれのチャージとも０．１０４Ｗ／
Kg以下と良好な値を示した。

【００５２】これらの結果から、二次冷却ロールを用
い、（１）式を満足する条件で、冷却ロールから巻取り
までの間で薄帯を二次冷却することにより、良好な鉄損
値を有する薄帯の製造が可能となることがわかった。こ
れは、二次冷却ロールにより巻取る前に薄帯を冷却する
ことにより、これまで存在していた、薄帯巻取り時の冷
却不良問題を解消できたことによると判断される。

【００５３】実施例５図４に示す大気中単ロール薄帯製造装置を用い、冷却ロ
ールと巻取り装置間に二次冷却ロール２個を用いて、２
チャージの薄帯製造実験を行った。用いた二次冷却ロー
ルは、図３（ａ）に示す冷却ロール１７および１７′の
２個を使用した。二次冷却ロールは、２個とも６／４黄
銅製で、直径がいずれも３０cmのものであった。

【００５４】鋳造を開始し、薄帯の先端を巻取りロール
に捕捉した直後に、２個の二次冷却ロールの表面速度
を、冷却ロールの表面速度と同じに設定し、図３（ａ）
に示した要領で、１７および１７′の二次冷却ロールを
移動した。なお、１７″の二次冷却ロールはそのままと
した。そして、１７、１７′の二次冷却ロールが薄帯と
接触する距離、Ｌ₁、Ｌ₂が所定の値になるように、個
々の二次冷却ロールの位置を設定して、薄帯の巻取りを
継続した。二次冷却ロールと薄帯の接触距離の求め方お
よびその他の鋳造条件は、実施例１と同様とした。

【００５５】結果として、２チャージとも、幅がおよそ
１５０mmの良好な薄帯が得られた。薄帯板厚を算出し、
薄帯の鉄損値を評価するために、長手方向で２０ｍごと
に長さ２００mmのサンプルを採取した。なお、薄帯板厚
の算出方法および鉄損値の測定方法は、実施例１と同様
とした。

【００５６】得られた結果を、表１の試料Ｎｏ．１６お
よび１７に示す。二次冷却ロールと薄帯の接触距離の総
計Ｌは、いずれのチャージとも、（１）式の右辺を用い
て算出される臨界総計値以上であった。得られた薄帯の
鉄損値は、いずれのチャージとも０．１１５Ｗ／Kg以下
と良好な値を示した。

【００５７】これらの結果から、二次冷却ロールを用
い、（１）式を満足する条件で、冷却ロールから巻取り
までの間で薄帯を二次冷却することにより、良好な鉄損
値を有する薄帯の製造が可能となることがわかった。こ
れは、二次冷却ロールにより、巻取る前に薄帯を冷却す
ることにより、これまで存在していた、薄帯巻取り時の
冷却不良問題を解消できたことによると判断される。

【００５８】比較例１図４に示す大気中単ロール薄帯製造装置を用い、冷却ロ
ールと巻取り装置間に二次冷却ロール３個を用いて、３
チャージの薄帯製造実験を行った。用いた二次冷却ロー
ルは、図３（ａ）に示す冷却ロール１７、１７′、１
７″の３個を使用した。二次冷却ロールは３個とも純銅
製で、直径がいずれも１５cmのものであった。

【００５９】鋳造を開始し、薄帯の先端を巻取りロール
に捕捉した直後に、３個の二次冷却ロールの表面速度
を、冷却ロールの表面速度と同じに設定し、図３（ａ）
に示した要領で、１７、１７′、１７″の二次冷却ロー
ルを移動した。そして、１７、１７′、１７″の二次冷
却ロールが薄帯と接触する距離、Ｌ₁、Ｌ₂、Ｌ₃が所
定の値になるように、個々の二次冷却ロールの位置を設
定して、薄帯の巻取りを継続した。二次冷却ロールと薄
帯の接触距離の求め方およびその他の鋳造条件は、実施
例１と同様とした。

【００６０】結果として、２チャージとも、幅がおよそ
１５０mmの薄帯が得られた。薄帯板厚を算出し、薄帯の
鉄損値を評価するために、長手方向で２０ｍごとに長さ
２００mmのサンプルを採取した。なお、薄帯板厚の算出
方法および鉄損値の測定方法は、実施例１と同様とし
た。

【００６１】得られた結果を、表１の試料Ｎｏ．１８〜
２０に示す。二次冷却ロールと薄帯の接触距離の総計Ｌ
は、いずれのチャージとも、（１）式の右辺を用いて算
出される臨界総計値より小さい値であった。得られた薄
帯の鉄損値は、いずれのチャージとも０．１３を超える
高い値を示した。

【００６２】これらの結果から、二次冷却ロールを用い
て巻取る前に薄帯を冷却しても、（１）式を満足しない
場合は、薄帯巻取り時の冷却不良問題を起こし、薄帯の
磁気特性は劣化することがわかった。

【００６３】比較例２図４に示す大気中単ロール薄帯製造装置を用い、冷却ロ
ールと巻取り装置間に二次冷却ロール３個を用いて、３
チャージの薄帯製造実験を行った。用いた二次冷却ロー
ルは、図３（ａ）に示す冷却ロール１７、１７′、１
７″の３個を使用した。二次冷却ロールは３個とも６／
４黄銅製で、直径がいずれも１５cmのものであった。

【００６４】鋳造を開始し、薄帯の先端を巻取りロール
に捕捉した直後に、３個の二次冷却ロールの表面速度
を、冷却ロールの表面速度と同じに設定し、図３（ａ）
に示した要領で、１７、１７′、１７″の二次冷却ロー
ルを移動した。そして、１７、１７′、１７″の二次冷
却ロールが薄帯と接触する距離、Ｌ₁，Ｌ₂、Ｌ₃が所
定の値になるように、個々の二次冷却ロールの位置を設
定して、薄帯の巻取りを継続した。二次冷却ロールと薄
帯の接触距離の求め方およびその他の鋳造条件は、実施
例１と同様とした。

【００６５】結果として、２チャージとも、幅がおよそ
１５０mmの薄帯が得られた。薄帯板厚を算出し、薄帯の
鉄損値を評価するために、長手方向で２０ｍごとに長さ
２００mmのサンプルを採取した。なお、薄帯板厚の算出
方法および鉄損値の測定方法は、実施例１と同様とし
た。

【００６６】得られた結果を、表１の試料Ｎｏ．２１〜
２３に示す。二次冷却ロールと薄帯の接触距離の総計Ｌ
は、いずれのチャージとも、（１）式の右辺を用いて算
出される臨界総計値より小さい値であった。得られた薄
帯の鉄損値は、いずれのチャージとも０．１３を超える
高い値を示した。

【００６７】これらの結果から、二次冷却ロールを用い
て巻取る前に薄帯を冷却しても、（１）式を満足しない
場合は、薄帯巻取り時の冷却不良問題を起こし、薄帯の
磁気特性は劣化することがわかった。

【００６８】

【発明の効果】本発明の方法により、アモルファス合金
などの急冷凝固薄帯をオンラインで巻取る際の冷却不良
問題を解消できるようになったことから、薄帯を高歩留
で生産することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を説明するための模式図である。

【図２】本発明の方法の具体例を示す模式図である。

【図３】本発明の方法を実施するための準備方法を説明
する模式図である。

【図４】従来の薄帯巻取り方法を説明するための模式図
である。

【図５】液体急冷法の一例として、単ロール法を説明す
るための模式図である。

【図６】液体急冷法の一例として、単ロール法に一部を
説明するための模式図である。

【符号の説明】

１溶融金属２タンディッシュ３羽口レンガ４中間ノズル５ノズルホルダー６溶湯流路７ノズルチップ８ノズルスリット９ストッパー１０冷却ロール１１薄帯１２拡大内部空間１３巻取りロール１３′ 予備の巻取りロール１４巻取り装置１５円盤１６支持ローラ１７二次冷却ロール１７′ 二次冷却ロール１７″ 二次冷却ロール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】移動する冷却基板上に液体状態の金属およ
び合金を噴出して得た急冷凝固薄帯を、オンラインで巻
取る方法において、前記冷却基板と巻取り装置との間
に、少なくとも１個の回転する二次冷却用金属または合
金製ロールを配置し、かつ、前記急冷凝固薄帯を、前記
ロールの円周表面に、下記の関係式を満足する距離だけ
接触させ、その後に前記急冷凝固薄帯を巻取ることを特
徴とする、急冷凝固薄帯の巻取り方法。Ｌ（＝Ｌ₁＋Ｌ₂＋…＋Ｌ_n）≧１２×ｔ／ｔ₀×λ₀
／λ （cm）ここで、Ｌは、二次冷却ロールと急冷凝固薄帯の接触距
離の総計Ｌ₁は、１個目の二次冷却ロールと急冷凝固薄帯の接触
距離Ｌ₂は、２個目の二次冷却ロールと急冷凝固薄帯の接触
距離Ｌ_nは、ｎ個目の二次冷却ロールと急冷凝固薄帯の接触
距離ｔは、急冷凝固薄帯の板厚ｔ₀は、基準とする急冷凝固薄帯の板厚（＝４０μｍ） λは、用いる二次冷却ロールの熱伝導率但し、複数の材質の二次冷却ロールを用いる場合は、最
も熱伝導の良い材質の熱伝導率 λ₀は、純銅の熱伝導率