JPS6029578B2 - 埋め込まれた粒状体を含む連続した金属ストリップの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、連続した金属ストリップの製造方法に関す
るものである。

特に埋め込まれた粒状体を含み、非晶質分子構造をもつ
金属ストリップの製造方法を提供する。これらの金属ス
トリップの製造方法は、冷却体の表面に近接して位置す
るスロット付きノズルを介して、混入された粒状体を含
む溶融金属を強制的に放出させ、この溶融金属を高速で
移動する冷却体の表面上へ付着させることから成る。こ
の発明において、ストリップとは横断面寸法が長手方向
寸法に比べて非常に小さい細長い物体を意味し、規則的
または不規則的な横断面をもつワイヤ−、リボン、及び
シート類を含むものとする。

冷却体の表面に近接して位置するスロット付きノズルを
介して冷却体の表面上に溶融金属を加圧状態で押し出す
ことによって、連続した金属ストリップを鋳造する方法
およびその装置が、本出願人によって１９７７年８月２
日に出願された米国特許出願第８２１１１ぴ号（椿開昭
５３−５３５２５号）に開示されている。

これにより、ノズルの寸法、冷却体の表面の移動速度、
ノズルと冷却体の表面との間の間隔の臨界的な選択によ
って、連続した多結晶質金属ストリップを高速で製造す
ること、およびそれまで得ることのできなかった大きさ
、等万性の良い強さと他の等万性の物理的性質、例えば
磁化性、を有する非晶質金属ストリップを製造すること
が可能となった。本発明者は、同米国特許出願明細書に
開示した方法において、その処理状態の下でベース金属
に対して実質的に不活性な「即ち化学的に反応しない型
の微細に分離された粒状体を用いることによって、実質
的に均一に混入された粒状体を含んだ非晶質金属ストリ
ップを鋳造することができるという驚くべき発見をした
。

このことは、粒状体が必然的に結晶化過程の核生成の原
因となるので、粒状体、特に湿潤性のある粒状体を溶融
したガラス質形成合金に混入した場合、その合金を非晶
質（ガラス質）化するために必要な急冷を行わせること
ができないとこれまで信じられいたので驚くべきことで
ある。本発明によれば、この鋳造方法は、結晶化の核生
成を回避できるような高い急冷速度で行うことができ、
その結果、粒状体を金属のガラス質マトリックスへ混入
することを可能にする。又、溶融物から直接金属ストリ
ップを製造することを可能とする加圧オリフィスを使用
する溶融スピン法（ｍｅｌｔ ｓｐｉｎ ｐｒｏｃｅｓ
ｓ）〔例、左ｉｔｓｃｈｒｉｆｔ Ｆｕｅｒ Ｍｅｔａ
ｌｌｋｕｎｄ６４、 ８３５一 ８４３（１９７３）参
照〕において、溶融金属内に粒状物質を含有させること
は、噴出オリフィスの急速な閉塞を招き、処理の作動を
止めてしまうことが明らかにされていた。更に、本発明
者は、同鋳造方法において、粒状体が構造される熔融金
属内に分散されるとき、鋳造処理中に、粒状体は鋳造さ
れるストリップの上表面に上昇し、この粒状体はストリ
ップの上表面から突出して金属マトリックス内に堅固に
固定される額向があることを発見した。

粒状体はストリップの急冷された表面上では見ることが
できない。この発明は、分散した粒状体を含む溶融金属
を、単に移動する冷却体表面上に置くことにより、リボ
ンの一側面に埋め込まれた粒状体を含む連続した金属ス
トリップを形成する方法を提供するものである。

この方法は、冷却体表面を１００〜２０００ｍ／ｍｉｎ
の範囲内の予め定められた一定の速度で、縦方向に移動
させて、冷却体の表面とりップとの間の間隔が、０．０
３〜１側となるように前記表面に近接して配置したほゞ
平行な一対のリップによって形作られるスロット付きノ
ズルのオリフィスを通過させ；そして分散した粒状体を
含む溶融金属の流れを、前記ノズルのオリフィスを通し
て、移動する冷却体表面と接触するように強制的に送り
出し、金属を同表面上で凝固させ、これにより埋め込ま
れた粒状体を含む連続金属ストリップを形成させる過程
を含む。スロット付きノズルのオリフィスは冷却体の表
面の移動方向にほゞ垂直に配置する。望ましくは、溶融
金属としては、溶融物から冷却し、少なくとも約１ぴ℃
′ｓｅｃの速度で急冷するとき非晶質固体を形成する合
金が適当である。しかし、これは多結晶質金属を形成す
るものであることもできる。通常粒状体はストリップ上
表面またはその近傍に配置される。金属ストリップに混
入される粒状体は、本方法における処理条件下で、金属
に対して実質的に不活性、即ち化学的に反応しないもの
でなければならず、そして熔融物内で分散しうるもので
なければならない。

粒子と溶融物との比重が適度に接近して釣合つているな
らば、分散性を高めるであろう。粒子は平衡金属間相で
あることができる。粒子が実質的に不活性である限り、
粒子は溶融金属に対して湿潤するものでも湿潤しないも
のでもよい。当然に粒子は金属の鋳造温度よりも高い融
点を持つものでなければならない。ストリップに混入さ
れる粒状体の量は臨界的なものではなく、ただ粒状体を
分散させた熔融金属がストリップを鋳造するのに十分な
流動性を有するものでなければならないという条件のみ
によって左右される。通常、溶融金属中に分散される粒
状体の量が、金属と粒状体の合計容量のほぼ３０％、特
に１０％を超えないならば、この必要条件は満足される
。混入される粒状体の量の下限はない。粒状体の粒子の
サイズにおける下限もないけれども、粒子のサイズの上
限は、鋳造ノズルのリップと冷却表面との間の間隔によ
って定められる。本発明の埋め込まれた粒状体を含む金
属ストリップの製造方法に使用される装置は、移動可能
な冷却体と、分散された粒状体を含む溶融金属用の貯槽
に連絡するス。

ット付きノズルと、移動する冷却体上へ貯槽からノズル
を介して溶融金属を送り出すための装置とから構成され
る。移動可能な冷却体は、熔融金属を凝固させるために
その上にのせるための冷却表面を有する。

この冷却体は１００〜２０００の／ｍｉｎの速度で冷却
表面を縦方向に移動させるべく説けられる。溶融金属用
供給槽は、金属の温度をその融点以上に維持するための
加熱装置を有し、更に必要に応じて分散された粒状体を
分散状態に維持するための雛梓装置を設ける。

供給槽は溶融金属を冷却表面上にもたらさせるためスロ
ット付きノズルに蓮適している。スロット付きノズルは
、冷却表面に密接に近接して配置する。

このスロットは冷却表面の移動方向に対して垂直に配列
されたほ）、平行な一対のリップ、即ち冷却表面の移動
方向順に設けた第１リップおよび第２リップによって形
作られる。スロットは、冷却表面の移動方向に沿って測
定したとき０．３〜１肋の幅を有する。スロットの長さ
（冷却表面の移動方向に対して垂直に測定して）は、ス
ロットが冷却表面の幅より長くすべきではないという実
際的な理由以外には特に制限はない。スロットの長さは
鋳造されるストリップまたはシートの幅を決定する。冷
却表面の移動方向に沿って測定したときのりップの幅は
臨界的なパラメーターである。

第１リップはスロットの幅と少なくとも等しい幅を有し
、第２リップはスロットの幅の約１．５〜約３倍の幅を
有する。リップと冷却表面との間の間隔はスロットの幅
の少なくとも約０．１倍であるが、スロットの幅に等し
いように充分に大きくすることもできる。分散された粒
状体を含む熔融金属を供給槽からノズルを通して移動す
る冷却表面上にもたらさせるべく送り出すための装置の
例としては、例えば不活性ガスによる供給槽の加圧、あ
るいは供給槽内の溶融金属の高さが充分に高い位置にあ
る場合には溶融金属の静水的水頭の利用などを挙げるこ
とができる。

この発明の製造方法により製造される金属ストリップと
しては、粒状体がストリップの一方の表面のみから突出
し、金属ストリップにおいて形成される金属マトリック
ス内にしっかりと固着されるように埋め込まれた粒状体
を含む新規な金属ストリップである。

特に好ましい態様においては、このような金属ストリッ
プは非晶質構造を有する金属から成る。この金属ストリ
ップにおいては、セラミックまたは粘着性接着剤を使用
した通常の合成研磨材と比較して、粒状体が金属マトリ
ックス内により堅固に固着されているので、この金属ス
トリップは研磨材料としての用途に特に適している。更
に、この金属マトリックスは熱伝導性を持ち、研磨操作
中に生じる熱を良好に消散することを可能とする。第１
図は、この発明の方法を説明する部分的な側断面図を示
すものであり、第１図に示すように、ベルトとして例示
した冷却体１は、第１リップ３と第２リップ４により形
作られるス。

ット付きノズルに極く近接して、矢印方向に移動する。
分散した粒状体を含む溶融金属２はノズルを介して冷却
体１の移動表面と接触するように加圧状態で押し出され
る。金属が移動する冷却体の表面と接触して凝固すると
き、線６で表示する凝固前線（ｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔ
ｊｏｎｆｒｏｎｔ）が形成される。溶融金属の主要部分
は凝固前線の上方に保たれ、凝固前線が上昇すると、分
散した粒状体を凝固前線の上方の溶融金属部分へ押し上
げ、最終的に粒状体は金属ストリップの表面から突出す
るように表面へ上昇し、金属マトリックスに堅固に埋め
込まれる。凝固前線は第２リップ４の端部を僅かにはず
れている。第１リップ３は、凝固したストリップ５の櫨
常的な移動に起因する溶融金属のポンピング作用によっ
て、溶融金属を支持する。移動する冷却体１の表面は１
００〜２０００ｍ／ｍｉｎの範囲の速度で移動する。溶
融金属の流れの速度は固体ストリップ形態の金属の移動
速度に等しく、自己制御される。流れの速度は、圧力を
かけることにより与えられるが、凝固前線の形成と、溶
融金属を下部で機械的に支持する第２リップ４によって
制御される。従って、分散した粒状体を含む溶融金属の
流れの速度は、第２リップと形成されつつある固体スト
リップとの間の粘性流によって主として制御され、スロ
ットの幅によって一義的に制御されるものではない。粘
性流によって形成される支えにより粒状体を容易に収容
することができる。埋め込まれた粒状体を含む非晶質金
属ストリップを製造するのに十分高い急冷速度を得るた
めには、冷却体の表面を通常少なくとも約２００ｍ′ｍ
ｉｎの速度で移動させなければならない。これより低い
速度では、非晶質金属ストリップを得るために要求され
るような急冷速度、即ち凝固温度における少なくとも１
ぴ℃／ｓｅｃの冷却速度を得ることは一般に不可能であ
る。多結晶質ストリップを得る場合は、通常１００ｍ′
ｍｉｎのような低い速度で実施される。とにかく、金属
合金のこの鋳造方法によれば、冷却表面の移動速度に関
係なく、非晶質固体を形成しない場合は埋め込まれた粒
状体を含む多結晶質のストリップを生成する。冷却体表
面の移動速度が増大するにつれて、凝固に利用できる時
間が減少するために凝固前線の高さが低くなるので、冷
却体表面の移動速度は２０００肌′ｍｉｎ以上にすべき
ではない。これ以上の場合は厚さが薄く一様でないスト
リップ（約０．０２肋以下の厚さ）を生成することとな
る。一般的に言って、冷却体表面の移動速度の増大は一
層薄いストリップを生成させることとなり、逆に移動速
度の減少は厚いストリップを生成させると言うことがで
きる。冷却体表面の好ましい速度範囲は３００〜１５０
０の／ｍｉｎの範囲であり、最適には６００〜１０００
の′ｍｉｎとする。埋め込まれた粒状体を含み、均一な
横断面を有する固体の連続ストリップを得るためには、
ノズルに関する寸法及びノズルと冷却体表面との相互関
係は重要である。それらを第４図を参照して説明する。
冷却表面の移動方向に対して垂直に配置されているノズ
ルのスロットの幅ａは、約０．３〜約１帆、好ましくは
約０．６〜約０．９肌にすべきである。前述のように、
スロットの幅はスロットを通過する溶融金属の流速を制
御するものではないが、あまりに狭すぎるときにはそれ
は制限的な要因となるであろう。それは、狭いスロット
を介して所望の速度で溶融金属を強制的に押出すべくよ
り高い圧力を利用することによってある程度補われるが
、十分な幅のスロットを形成することが更に好都合であ
る。これに対しスロットが、例えば１肋以上のように広
すぎると、冷却体表面の所定の移動速度において冷却体
表面上で凝固するとき、金属によって形成される凝固前
線はそれに相応して厚くなり、非晶質ストリップを望む
場合に、それを得るのに充分な速度で冷却できないほど
厚いストリップが生じることとなろう。更に第４図を参
照すると、第２リップ４の幅ｂはスロットの幅の１４５
〜３倍、好ましくは２〜２．５倍である。

最適な幅は簡単な通常の実験によって決定することがで
きる。第２リップが狭すぎると、溶融金属の適切な支持
ができなくなり、不連続なストリップのみが生成するで
あろう。これに対し、第２リップが広すぎると、リップ
とストリップの表面から突出する粒状体との間の固体対
固体の摩擦が生じ、ノズルを急激に破壊してしまうであ
ろう。更に第４図を参照すると、第１リップ３の幅ｃは
スロットの幅に少なくもほ）、等しく、好ましくはスロ
ットの幅の約１．針音である。第１リップが狭すぎると
、溶融金属はだらだらと漏出する額向となり、溶融金属
は冷却表面に均一に湿潤せず、ストリップは形成されず
あるいは不規則なストリップのみが形成されるであろう
。第１リップの好ましい寸法はスロットの幅の約１〜約
３倍、さらに好ましくは約１．５〜約２．３音である。
更にまた第４図を参照すると、冷却体１の表面と第１リ
ップ３および第２リップ４との間のそれぞれｄおよびｅ
で表示される間隔は、０．０３〜１側好ましくは０．０
３〜０．２５、さらに好ましくは０．０３〜０．１５で
ある。１肋を越える間隔とした場合は、熔融金属の流れ
をリップによってではなくスロットの幅で制限されるこ
ととなる。

この状態のもとで生成されたストリップはより厚くなる
がその厚さは不均一なものであり、粒状体はストリップ
の上表面またはその近傍での均一な分布を欠いてしまう
額向がある。その上、このストリップでは十分な急冷が
行われず、不均一な性質を有し脆くなってしまいがちで
ある。このような製品は商業的には許容され得ない。一
方０．０３肋より小さい間隔の場合は、スロットの幅が
０．３柵を越えるとき凝固前線によって表面方向へもた
らされる粒状体とノズルとの間の固体対固体の援触を起
こせる傾向があり、ノズルを急激に破壊させてしまうこ
ととなる。前述のパラメーターの範囲内では、冷却表面
とりップとの間の間隔を変更することができる。冷却表
面が例えばベルトのように平らな表面であるとき、第４
図において寸法ｄおよびｅで表示される第１および第２
のリップと冷却表面との間の間隔を等しくすることがで
きる。しかし冷却表面を形成する可動冷却体が環状冷却
ロールである場合、これらの間隔は等しくできない。そ
うでなければ、形成されたストリップを冷却ロールから
容易に分離することができなくなり、ストリップはロー
ルの円周面のまわりに連行されることとなり、ノズルに
衝突しノズルを破壊することとなろう。従って、間隔ｄ
を間隔ｅより小さく形成することによって、即ち第２リ
ップと冷却表面との間の間隔よりも第１リップと冷却表
面との間の間隔を小さくすることによって、これを避け
ることができる。更に、第１および第２のリップと冷却
表面との間の間隔の大きさの差が大きくなればなるほど
、ストリップはノズルに一層接近した地点で冷却表面か
ら分離することができる。それ故にこれらの間隔の差を
調節することによって、環状冷却ロールからストリップ
が分離する地点を調節することができることとなる。間
隔のこのような差は、ノズルの放出口が冷却ロールの回
転方向に向くようにノズルを少し傾斜させることによっ
て、またはノズルを中心からずらして設置することによ
って達成することができる。必要ならば、所望の適当な
位置に機械的な分離装置を設けてストリップを冷却ロー
ルから分離することも可能である。前記のパラメーター
の範囲内において、例えば冷却表面が７００ｍ／ｍｉｎ
の速度で移動するとき、スロットの幅を０．５〜０．８
柳とすることができる。

第２リップはスロットの幅１．５〜２倍とし、第１リッ
プはスロットの幅の１〜１．３音とする。供給槽内の金
属はほぼ０．５〜本ｓｉｇ（０．０３５〜０．１４１ｋ
９／のゲージ圧）に加圧される。第２リップと冷却表面
との間隔は０．０５〜０．２側である。環状冷却ロール
を使用する場合には、第１リップと冷却体の表面との間
隔は、前述したように第２リップと冷却体の表面との間
隔より小さくすべきである。これは、例えば、ノズルの
偏Ｄ設置によって達成できる。冷却表面の移動速度が変
化しないならば、間隔またはガス圧を増大させれば、ス
トリップの厚さを増加させる。この発明の方法を実施す
るための装置の斜視図を第２図に示す。

第２図において、軸のまわりに回転可能に設置された環
状冷却ロール７と、誘導加熱コイル９及び損粋器９ａを
備えた溶融金属保持用の供給槽８とが示されている。粒
状体の比重が溶融金属の比重に近いとき、例えば溶融金
属の比重のほぼ０．５〜２倍、好ましくは０．８〜１．
８音であるときは、誘導コイルによるような誘導燈梓の
みで溶融金属内の粒状体の均一な分散を維持するのに十
分である。供給槽８はスロット付きノズル１０に蓮通し
、このノズル１川ま前述のように環状冷却ロール７の表
面に非常に近接するように装着される。環状冷却ロール
７は、例えば水のような冷却液体をその内部に循環させ
るなどの冷却手段（図示しない）を必要に応じて任意に
設けることができる。糟梓器９ａは溶融金属内の粒状体
の均一な分散を維持するために溶融金属を蝿拝する。操
作する場合、供給槽８内で加圧状態に維持された、分散
した粒状体を含む溶融金属は、ノズル１０を介して回転
する冷却ロール７の表面へ押し出され、その上で直ちに
凝固してストリップ１１を形成する。前述のように、ノ
ズルの第１および第２のリップと冷却ロール表面との間
の間隔が等しくないために、ストリップ１ １は冷却ロ
ールから分離しそこから没出されて、適当な収集装置（
図示しない）によって収集される。第２図には更にノズ
ル１１ａが図示されており、ノズル１１ａは以下に説明
するように、例えばヘリウム、アルゴンまたはチッ素の
ような不活性ガスの流れを、スロット付きノズル１０の
前方の冷却ロールの表面に向けるために用いられる。第
３図に図示する態様は、冷却体としてエンドレスベルト
１２を使用する。

エンドレスベルト１２は外部の手段（図示しない）によ
って駆動されるロール１３および１３ａ上に掛け渡され
ている。溶融金属は供給槽１４から供給され、この供給
槽１４はその中の溶融金属を加圧するための装置と溶融
金属内の粒状体の均一な分散を維持するために溶融金属
と粒状体とを額拝するための装置（両者ともに図示しな
い）を具備する。供給槽１４内の溶融金属は電気誘導加
熱コイル１５によって加熱される。供給槽１４はスロッ
ト付きオリフィスを有するノズル１６と蓬適する。作動
に際して、ベルト１２は少なくとも６００ｗ／ｍｉｎの
速度で移動される。分散した粒状体を含む溶融金属は、
供給槽１４からノズル１６を介してベルト１２に接触す
るように加圧され、ベルト１２上で凝固し、埋め込まれ
た粒状体を含む固体のストリップ１７となり、このスト
リップ１７は図示しない装置によってベルト１２から分
離される。実際的な冷却表面を形成する冷却体の表面は
、比較的高い熱伝導率を有する金属、例えば銅、で形成
することができる。

これは、非晶質または準安定相ストリップを形成しよう
とする場合にとりわけ適用することができる。好ましい
構造の材料としては、銅、特に無酸素鋼、銅ベリリウム
、欧鋼、特にクロムメッキ敷鋼等を挙げることができる
。短期間の作動操作においては、冷却体が放熱子として
作用し、かなりの量の熱を吸収できるように比較的大き
な質量を有するならば、冷却体用の冷却装置を設けるこ
とは通常必要ではない。

しかし長時間の作動操作にあっては、ことに冷却体が比
較的質量の小さいベルトである場合には、冷却体を冷却
する設備を設けることが望ましい。これは、液体または
気体である冷却媒体を冷却体に接触させることによって
達成できる。冷却体がロールである場合、水または他の
液体冷却媒体をロールを通して循環させることができ、
あるいは空気または他の気体をロール上に吹き付けるこ
ともできる。また更に、気体冷却を用いることができ、
例えば気化によって冷却を行う水またはその他の液体媒
体を冷却体に外側から接触させることができる。冷却表
面上に熔融金属をもたらすために使用するスロット付き
ノズルは任意の適当な材料から形成することができる。

望ましくは、溶融金属に湿潤しない材料が選択される。
都合の良い構成材料は溶融シリカであり、これは所望の
形状に吹込み成形され次いで機械加工によってスロット
付きオリフィスに形成される。分散した粒状体を含む溶
融金属は、好ましくは不活性雰囲気中で、その融点より
約５００ 〜１００ご０高い温度以上に加熱される。

粒状体を含む熔融金属を保持する容器を僅かに減圧する
ことによって分散体のノズルを通しての早期流出を防ぐ
ことができる。分散体の供給槽からの送り出しは、静水
頭圧力によって、又は好ましくは供給槽を例えば０．５
〜ｌｐｓｉｇ（０．０３５〜０．０７０ｋ９／仇ゲージ
圧）の圧力に加圧することにより、または粒状体を分散
させた溶融金属が放出されるまで加圧することによって
、実施される。圧力が高すぎると、粒状体を分散させた
溶融金属はそれが冷却表面によって運び去られる速度よ
り遠い速度で送り出され、無制御圧力流を生ずることと
なってしまう。圧力が極端に高い場合にはスプラツタリ
ング（ｓｐｌａｔｔｅｒｉｎｇ）が生ずるし、それ程で
なくてもや）極端に高い場合には凹凸した不規則なへり
をもち、不規則な厚さをもつストリップが形成されるで
あろう。

圧力の適切曲まストリップの外観によって判断すること
ができる。ストリップが均一の大きさをもつ場合には正
しい圧力が加えられていることを示す。このように正し
い圧力は、環境の個々の組み合わせに対して簡単な通常
の実験によって容易に決定することができる。粒状体を
埋めこまれた多結晶質ストリップを形成することのでき
る金属の例としては、アルミニウム、すず、銅、鉄、鋼
、ステンレス鋼、およびその類似物を挙げることができ
る。

とくに溶融金属から急速な冷却により固体の非晶質構造
を形成する金属合金が好ましく、これらはこの分野に熟
練する者にとって良く知られており、このような合金の
例は米国特許第３４２７１５４号及び同第３９８１７２
２号等に開示されている。

この発明のストリップ製品の鋳造に際して、不活性雰囲
気下で行うことができる。この雰囲気は、チッ素、アル
ゴンまたはヘリウムのような不活性ガスの流れを、第２
図に図示するようにノズルの前方の移動する冷却表面に
対して向けるような簡単な手段によって容易に形成でき
る。この簡単な手段により、熔融状態で空気にさらされ
たとき容易に酸化する、例えばＦｅ７ｄＭｏ，ｏＣ，８
Ｂ２のような、反応性合金を鋳造することが可能となる
。この発明の方法は、空気中で、減圧または高真空下で
、あるいは例えばチッ素、アルゴン、ヘリウム等の不活
性ガスによって形成される所望の雰囲気中で行うことが
できる。この方法が真空下で実施されるときは、１００
〜３０００ミクロンＨｇの範囲の真空下で実施すること
が望ましい。前述のように、金属ストリップに混入され
る粒状体は金属と両立性がある、即ち処理条件の下で金
属に対して実質的に反応しないものでなければならない
。

粒状体は溶融金属に対して湿潤するものでも湿潤しない
ものでもよいが、湿潤性のある材料が好ましい。粒状体
は、金属が処理中に受ける温度より高い融点をもつもの
でなければならない。適当な粒状体としては、高融点ガ
ラスと共に、粉末状またはグリット状の金属、特に析出
微細分割形金属、例えばモリブテン、クロム、鉄、タン
グステン及び類似物；金属酸化物；金属炭化物、金属窒
化物、金属ホゥ化物；を含む。さらに粒状体を例示する
と、コランダム、ェメリー、ガーネット、石英、珪岩、
クリストバラィト、シリカサンド、玄武岩、花高岩、長
石、雲母片岩、石英混合物、炭化ホウ素、ダイヤモンド
、酸化セリウム、酸化クロム、硬く焼いた粘土、窒化ホ
ウ素、；溶融アルミナ、酸化鉄、ベリクレス、炭化ケイ
素、炭化タンタル、酸化すず、炭化チタン、ホウ化モリ
ブデン、ホウ化クロム、複合炭化物、アランダム、炭化
タングステン、酸化ジルコニウム、ケイ酸ジルコニウム
、及び類似物がある。粒状体の好ましい実例は、ホウ化
モリブデン、ホウ化クロム、アランダム、コランダム、
及び炭化ホウ素、炭化ケイ素、特に複合炭化物のような
金属炭化物である。更に特に望ましい態様においては、
粒状体は溶融物から冷却の際、微細に分散した固相の析
出によって溶融物内に混入される。

前述のように、粒状体のサイズの下限は特になく、上限
はノズルの寸法及びリップと冷却表面との間隔の寸法に
よって定まる。

粒状体は約１〜ｌｏｏマイクロメーター、好ましくは２
０〜８０マイクロメーター、さらに約３０〜５０７イク
ロメーターのサイズを有するものが望ましい。金属マト
リックス内に堅固に埋めこむことによって金属ストリッ
プに混入され得る粒状体の最大量は、粒状物を溶融金属
中に分散させた分散体がこの発明の方法によってストリ
ップに鋳造されることを可能にするのに十分な流動性を
持つべきであるという要件によって定まる。

通常、粒状体の量が金属と粒状体との合計容量の約３舷
容量％を超過しないならば前記要件は満足される。そし
て粒状体は金属と粒状体との合計重量の約４の重量％を
超過しないことが望ましい。好ましい態様においては、
粒状体は約１の重量％までの量とするのがよく、更に好
ましくは約５重量％を超過しない量とするのがよい。一
般に、使用量はストリップ製品の意図する用途によって
定まる。粒子はストリップ製品の一面、即ち上表面のみ
に見ることができる。従って、表面強化が生じるが容量
増加とはならない。それ故比較的少量の粒状体の添加に
よって、表面上またはその近傍に粒子の比較的密な充填
を得ることができる。この発明のストリップ製品は、寸
法安定性と耐久性が高く、粒状体（研摩剤）が金属マト
リックス内に堅固に埋め込まれており、良好な熱の消散
性を形成する金属マトリックスが比較的高い熱伝導率を
有しているので、研磨性研削テープとしての利用に特に
秀れており、更に数値制御される研削機に使用するのに
適している。

次の実施例によってこの発明を例示し、その実施につい
て現在考えられる最良の方式を説明する。

実施例 第２図に示す装置と同様の装置を使用した。

便０用した冷却ロールは直径が１６インチ（４０．６肌
）、幅が４インチ（１０．２肌）であった。ロールを約
７１７ｒｐｍの速度で回転させた。これは約９１５肌／
ｍｉｎの冷却ロールの円周面の線速度に相当する。０．
９肌幅の第１リップと１．３側幅の第２リップ（リッタ
プは冷却ロールの回転方向に向って番号を付した。

）によって輪隔付けられ、０．９側の幅と１８柳の長さ
のスロット付きオリフィスを有するノズルを、冷却ロー
ルの円周表面の移動方向に対して垂直に設置し、第２リ
ップとロールの表面との間隔０を０．４５側、第１リッ
プとロールの表面との間隔を０．４肋とした。成分Ｆｅ
，ｏＮｉ４ｏ＆。（原子％）を有し融点が約１１１００
０である金属を使用した。溶融金属中に微細な粒子サイ
ズのＭ（）Ｂ２の約１の重量％の量を分散させた。溶融
金属を誘導によって雌汗し、タＭＯＢ２の粒子を分散状
態に維持した。溶融金属Ｆｅ４ぶｊ４。Ｂ拠中における
ＭＯＢ２の分散体は、約１５００℃の温度に維持したＦ
ｅ４ｏＮＬｏ＆ｏの溶融物内に所望量のモリブデンと棚
素とを別々に加えることによって得た。モリブデンと棚
素とは反応してＯＭＯＢ２となり、その温度でＭｏＢは
溶融物中に完全に溶けている。そして引続き、溶融物を
約１１５０００の温度まで漸次冷却させ、溶融物中に微
細に分離されたＭＯＢ２の析出を生じさせた。析出ＭＯ
Ｂ２の粒子のサイズは冷却速度によって定まり、冷却速
度が遅いときには粒子のサイズは大〈なる。分散ＭＯＢ
２を含む溶融金属はるつぼ内に収容し、そこで約−亥Ｓ
ｉｇ（一ｏ．ｏ３５ｋ９／のゲージ圧）の圧力下で４−
５分間１１５０００の温度に維持する。その後アルゴン
プランケツトによつて０．７ｐｓｉｇ（０．０４９ｋ９
／ｃ堆ゲージ圧）に加圧する。溶融金属をスロット付き
オリフィスから約８．３５ｋｇ／ｍｉｎの割合で押し出
す。金属は冷却ロールの表面上で凝固して、１．８肌幅
と約２．５ミル（０．００６３５弧）の厚さのストリッ
プとなる。Ｘ線回折分析により検査すると、このストリ
ップの金属成分は非晶質構造であることがわかった。Ｍ
ＯＢ２の粒子はストリップの上表面に無作為的に平らに
分散され、個々の粒子は金属マトリックスに堅固に埋め
込まれていた。これらは機械的に取り除くことはできず
、ナイフによってこれらを無理に遊離させようにすると
、粒子を取り除くというよりも粒子を破損させてしまう
。このストリップは研磨具として使用することができる
。他の金属をベース金属として用いるとき、あるいは他
の粒状体をこの発明の方法に従って金属マトリックスに
混入させたときも、同様の結果を得ることができた。

即ち、ストリップの上表面から突出して堅固に埋め込ま
れた粒状体を含む金属ストリツプを製造することができ
る。図面の簡単な説明第１図は、本発明の方法に従って
、冷却表面と関連する位置付けと特定の形状を有するノ
ズルを通して、粒状体を含む溶融金属を移動する冷却表
面上にもたらし、埋め込まれた粒状体を含む連続したス
トリップを形成することを説明するための部分的な側断
面図である。

第２図および第３図は、この発明方法の実施に適する装
置の２個の実例のや）簡素化した斜視図である。第２図
においては、埋め込まれた粒状体を含むストリップの形
成は縦軸のまわりに回転自在に装着された冷却ロールの
表面上で行なわれ、第３図においてはこのストリップの
形成は移動するエンドレスベルトの表面上で行なわれる
。第４図は、スロットの幅、リップの寸法、およびリッ
プと冷却表面との間隔の相対的寸法を説明するための、
冷却体の表面とノズルの側面断面図である。（符号の説
明）、１・・・・・・冷却体、２・・・・・・溶融金属
、３……第１リップ、４……第２リップ、５，１１，１
７・・・…ストリップ、６・・・・・・凝固前線、７・
・・・・・冷却ロール、８，１４・・・・・・熔融金属
供給槽、９，１５……加熱コイル、９ａ……湖梓器、１
０，１６…・・・ノズル、１２・・・・・・冷却エンド
レスベルト。

※‘図 努之図 多４図 図 心 球

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ （ａ）冷却体を、１００−２０００ｍ／ｍｉｎの範
   囲内のあらかじめ定められた一定の速度で縦方向に移動
   させ、これによりリツプと冷却体表面との間隔が０．０
   ３−１ｍｍとなるように前記冷却体表面に近接して配置
   した１対のほぼ平行なリツプによつて形作られるスロツ
   ト付きノズルのオリフイスを通過させ、このオリフイス
   は前記冷却体表面の移動方向にほぼ垂直に配置して設け
   たものとし、（ｂ）分散した粒状体を含む溶融金属の流
   れを、前記ノズルのオリフイスを通して、移動する冷却
   体表面と接触するように強制的に送り出し、金属を同表
   面上で凝固させて埋め込まれた粒状体を含む連続した金
   属ストリツプを形成させることから成ること、を特徴と
   する埋め込まれた粒状体を含む連続した金属ストリツプ
   の製造方法。 ２ 溶融金属が溶融物から冷却されそして少なくとも１
   ０＾４℃／ｓｅｃの速度で急冷されるときに非晶質の固
   体を生成する合金である特許請求の範囲第１項に記載の
   方法。 ３ 溶融金属が、冷却体の移動方向に沿つて測定して、
   ０．３〜１ｍｍの幅を有するノズルを介して強制的に押
   出される特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ４ １００〜３０００ミクロンＨ＿８の真空下で行なわ
   れる特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ５ 不活性ガス雰囲気中で行なわれる特許請求の範囲第
   １項に記載の方法。 ６ 溶融金属と冷却体の表面との接触点の前方で移動す
   る冷却体の表面に対して不活性ガス流を向ける特許請求
   の範囲第５項に記載の方法。