JPS6159822B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属薄帯の製造装置にかかり、溶融金
属を噴出させる噴出ノズル容器と金属を溶解する
金属溶解部を分離独立させた装置を使用すること
により、従来詰まりの除去が困難であつた噴出ノ
ズル容器の噴出口の詰まり除去を容易にするとと
もに、噴出ノズル容器を高温度に晒すことがない
ので、噴出ノズル容器の熱膨脹の影響を受けるこ
となく、しかもこの噴出ノズル容器を金属の回転
体上に固定設置できることにより安定して再現性
と量産性に優れた金属薄帯の製造を可能にするも
のである。

従来、金属の高速回転体の表面上へ溶融金属を
噴出して金属薄帯を作製する金属液体超急冷法技
術は、あらかじめ底部に金属融体の噴出口を設け
た耐熱材料容器に金属材料を入れ、加熱炉により
溶解した後、容器の上部より溶融金属の表面にガ
ラスなどで加圧して、高速で回転する金属の回転
体の表面に噴流させて金属薄帯を作製するが、こ
うした方法では溶融金属が酸化して噴出用噴出口
に付着物ができて、詰まりが生じることはさけが
たく、また一度生じた詰まりの除去は困難であ
る。詰まつた後には金属薄帯の作製上大きな支障
をきたし、作製される金属薄帯には、製品の品質
および形状の異常が生じるなどの欠点を有するだ
けでなく、再現性が悪いため、量産性がきわめて
乏しいのが実情である。

本発明の装置は、上記欠点を解決するためにな
されたものであり、金属溶融体の噴出時を除い
て、噴出口と溶融金属溶解部を分離独立させ、前
者を炉外に、また後者を炉内に上下動自在に配置
することにより詰まりを皆無にするとともに、噴
出口の状態を目視できるので、常に良好な噴出口
を維持することができ、しかも噴出ノズル容器は
常に室温状態下にあるので、その位置設置は自由
に行なえ、容器の熱膨脹の影響を受けないので、
噴出ノズル容器の噴出口と金属の回転体との間隙
を常に一定に保つことが容易に行なえ、そのた
め、再現性、量産性に優れた金属薄帯の製造をす
ることができる。

以下、本発明の装置の一実施例について、図面
を用いて詳細に説明する。第１図Ａはこの実施例
の金属溶解時の状態を示す。図において、１は耐
火物材料よりなり、貫通孔２を有する金属溶解部
である。３は加熱炉、４は耐火物材料よりなり、
金属溶解部１を炉３中を主として上下動させる駆
動装置であり、歯車などで上下左右自由に金属溶
解部１を移動できるよう設計されている。５は溶
解された溶融金属、６は耐火物材料よりなり、噴
出口７を有する噴出ノズル容器であり、その下端
部は逐次滑らかに絞られ、先端部には水平方向に
成形されその表面が任意の形状の前記噴出口７が
形成されている。この噴出口７の形状は角形、円
および楕円など、いずれの形状でもよいが、この
実施例では0.5mm幅、20.0mm長さの外観が方形状
の噴出口を有する形状容器を用いた。８は噴出ノ
ズル容器６を固定させるための固定装置、９は高
速で回転する金属回転体であり、この実施例では
銅で作製された400mm直径、50mm幅の形状よりな
る回転体を使用した。１０はガスを流入させるた
めのフランジであり、１１は溶融金属に圧力を加
えるガスであり、これには不活性ガスなどの非酸
化性ガスを使用することが望ましい。

第１図Ｂは上記実施例の溶融金属を噴出すると
きの状態を示す。図のように、金属溶解部１が炉
３内を下降して、金属回転体９上に設置された、
噴出ノズル容器６に接合され、ガス１１を金属溶
解部１に導入し、その圧力で溶解金属５を金属回
転体９の表面に吹きつける。金属回転体９は高速
回転しているので、その表面に非晶質の金属薄帯
が形成される。

第２図Ａ，Ｂ，Ｃは種々の貫通孔形状を示す。
この貫通孔は、図のいずれの形状でも本発明の所
期の効果を得ることができるが、溶融金属の表面
張力（粘性）との兼ね合いでその面積は重要であ
る。つまり貫通孔２が大きすぎると、当然溶融金
属５がこの貫通孔２を自重により自然落下して所
望の金属薄帯が得られないばかりか、噴出口７の
詰まりの原因となり、作業上大きな支障となる。
逆にそれがあまり小さすぎた場合には、溶融金属
５が落下せず、金属薄帯を作製することができな
くなる。本発明では貫通孔２が図Ａの形状の場合
直径２mm前後、図Ｂの放射状の形状の場合には２
mm幅前後、図Ｃのスリツト状の形状の場合も同じ
く２mm幅前後であることが望ましい。

本発明は非晶質金属合金のみならず、酸化性の
きわめて強い鉄系結晶性合金の薄帯作製に応用し
た場合、著しい効果があらわれることがわかつ
た。

すなわち、第１図に示す装置を用い、第２図Ａ
に示される形状を設けた貫通孔２を有する金属溶
解部１で、溶解金属として、センダスト（鉄―ア
ルミ―シリコン）を加熱炉３により溶解した。噴
出ノズル容器６の噴出口７は0.5mm幅、20mm長さ
を有する形状であり、その容器６は回転体９との
間隙0.5mmの位置に設置した。銅で作製された400
mm直径、50mm幅の回転体９を毎分1500回転の回転
数を保持しながら、十分溶融金属５が溶解された
ことを確認した後、可動装置４により金属溶解部
１を下降させ、噴出ノズル容器６に接合させた。
接合すると同時にフランジ１０よりアルゴンガス
１１を加圧流入して、溶融金属５を回転体９の表
面上に噴流させて金属薄帯を製造した。

上記方法により連続30回の繰り返し溶融を行な
つた結果を第３図に示す。図から明らかなよう
に、金属薄帯の表面粗さ、寸法精度の再現性がき
わめてよい。

本発明による効果は噴出ノズル容器の噴出口の
詰まりが皆無であるだけでなく、噴出口の状態を
目視できるので、常に良好な噴出口を維持するこ
とができる。しかも、金属溶解部を炉中で上下動
可能とし、噴出ノズル容器を炉外に配置している
ので、噴出ノズル容器は高温に晒されることがな
く、噴出ノズル容器材の熱膨脹の影響を受けず、
噴出口と金属の回転体との間隙を一定に保つこと
ができる。この間隙の影響は、作製される金属薄
帯の幅広さ、面粗さに影響を当然及ぼすが、本発
明の場合には、噴出ノズル容器が室温状態下にあ
るので、その位置設定が容易であるばかりではな
く、十分な固定設置が可能であるため、再現性、
量産性に優れた製品の製造が行なえる。

以上のように、本発明になる装置は、噴出口を
有する噴出ノズル容器と金属溶解部とを分離独立
させることにより、金属薄帯の量産性に乏しく再
現性に欠けるという従来の装置の問題点を解決し
たものであり、これにより、実用化において、そ
の有用性は非常に大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる製造装置の一実施例の
概略図で、図Ａは金属溶解時の状態を、また図Ｂ
は溶解金属噴出時の状態をそれぞれ示す。第２図
Ａ，Ｂ，Ｃは金属溶解部の噴出口の種々の形状を
示す平面図、第３図はこの実施例による溶融回数
と、それにより作製された金属薄帯の寸法精度お
よび表面粗さとの関係を示す図である。 １……金属溶解部、２……貫通孔、３……加熱
炉、４……金属溶解部１を動かす可動装置、５…
…溶融金属、６……噴出口７を有する噴出ノズル
容器、８……噴出ノズル固定装置、９……金属回
転体、１０……フランジ、１１……噴出用ガス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 噴出ノズル容器の噴出口より金属の回転体に
   溶融金属を噴出させ、金属薄帯を製造する装置で
   あつて、前記噴出口を有する噴出ノズル容器と金
   属溶解部とを分離独立させ、前記金属溶解部を炉
   中移動自在に、また前記噴出ノズル容器を炉外に
   配置してなることを特徴とする金属薄帯の製造装
   置。 ２ 噴出ノズル容器が金属の回転体の直上に固定
   設置されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の金属薄帯の製造装置。 ３ 金属溶解部が炉中を上下左右に移動自在に保
   持され、その底部に貫通孔が設けられていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の金属薄
   帯の製造装置。 ４ 金属溶解部が、金属の回転体上に固定設置さ
   れた噴出ノズル容器に接合されて、溶融金属を噴
   出させることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の金属薄帯の製造装置。