TWI454324B - A manufacturing apparatus for an amorphous alloy foil tape, and a method for producing an amorphous alloy foil tape - Google Patents

A manufacturing apparatus for an amorphous alloy foil tape, and a method for producing an amorphous alloy foil tape Download PDF

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TWI454324B
TWI454324B TW098105756A TW98105756A TWI454324B TW I454324 B TWI454324 B TW I454324B TW 098105756 A TW098105756 A TW 098105756A TW 98105756 A TW98105756 A TW 98105756A TW I454324 B TWI454324 B TW I454324B
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Description

非晶質合金箔帶之製造裝置及非晶質合金箔帶之製造方法 發明領域
本發明係有關於非晶質(amorphous)合金箔帶之製造裝置及非晶質合金箔帶之製造方法,特別是有關於具有冷卻輥之非晶質合金箔帶之製造裝置及非晶質合金箔帶之製造方法。
發明背景
習知,檢討於變壓器或馬達之鐵心使用電力損失少之鐵基非晶質合金,關於變壓器,在一部份已實用化。然而,在馬達未完全實用化,在變壓器亦限於捲鐵心。此理由係根據在工業規模生產之非晶質合金箔帶之厚度為25μm以下,而極薄。當厚箔帶在工業上製造時,亦可適用於馬達或積鐵心變壓器。因箔帶之厚厚度化,鐵心加工步驟之作業效率提高,且提高佔積率。又,藉提高箔帶之剛性,鐵心之機械強度明顯提高。即,可適用在層積箔帶而作為馬鐵心之馬達或積鐵心。
非晶質合金最一般之製造方法係藉一面使熱傳導率高之金屬或合金製輥以高速旋轉,一面使合金之液態金屬接觸,而將合金液態金屬急速冷卻,而凝固成箔帶狀之輥液體急冷法。然而,可以輥液體急冷法製造之非晶質合金箔帶之厚度有嚴格之限制,而無法製造厚度相當厚之箔帶。
是故,本發明人等開發沿輥之周方向排列複數條細縫之多重細縫噴嘴法,在專利文獻1揭示。根據此多重細縫噴嘴法,從各細縫吐出之合金液態金屬係於噴嘴與輥間之狹小空間形成對應於細縫數之複數池(金屬小池)。與從上游算起在第1金屬小池之輥之接觸面附近在輥之外周面上冷卻,增加黏度之過冷卻流體層以輥拉出,於其上方重疊下游側之金屬小池。由於從上游金屬小池拉出之流體層與下游金屬小池會合前溫度下降,故下游金屬小池因此流體層冷卻,拉出黏度增高之部份。藉反複進行此動作,形成厚箔帶。由於諸流體層以液體狀態重疊,故界面混合,而獲得無層間分界之一體化非晶質合金箔帶。
然而,在多重細縫噴嘴法,有以下所示之問題。即,輥液體急冷法有使用非水冷輥之方法及使用水冷輥之方法。非水冷輥以輥本身之熱容量將合金液態金屬冷卻。當使用非水冷輥時,在製造初期之輥溫度低之狀態下,可有效率地將合金液態金屬冷卻,而可製造某程度量之厚非晶質合金箔帶。然而,由於非水冷輥之輥溫度上升時,冷卻效率降低,故無法長時間使用。因此,不適合在工業上生產非晶質合金箔帶。
因此種理由,在工業上宜使用水冷輥。由於水冷輥內藏水冷機構,故即使輥本身之熱容量小,亦可藉由冷卻水排熱。然而,即使為水冷輥,以工業規模生產厚度超過25μm之厚厚度非晶質合金並非易事。
專利文獻1:日本專利公開公報昭60-108144號
專利文獻2:日本實用新型公開公報平6-86847號
專利文獻3:日本專利公告公報昭61-059817號
本發明之目的係提供可以工業規格製造厚度大之非晶質合金箔帶之非晶質合金箔帶之製造裝置及非晶質合金箔帶之製造方法。
根據本發明一態樣,提供一種非晶質合金箔帶之製造裝置,其包含有第1冷卻輥、第2冷卻輥、使前述第1及第2冷卻輥旋轉之驅動機構及對前述第1冷卻輥之外周面及前述第2冷卻輥之外周面依序供給合金液態金屬之供給機構。
根據本發明另一態樣,提供一種非晶質合金箔帶之製造裝置,其包含有冷卻輥、使前述冷卻輥旋轉之驅動機構及對前述冷卻輥之外周面供給合金液態金屬之供給機構;前述冷卻輥具有環繞述冷卻輥之外周部份,在前述冷卻輥之軸方向相互分隔之第1及第2冷卻帶、配置於前述第1冷卻帶及前述第2冷卻帶間,以熱傳導率較形成前述第1及第2冷卻帶之材料低之材料形成的絕熱帶;前述供給機構對前述第1及第2冷卻帶交互供給前述合金液態金屬。
又,根據本發明又另一態樣,提供一種非晶質合金箔帶之製造方法,其係交互進行以下步驟:一面使第1冷卻輥旋轉,一面對前述第1冷卻輥之外周面供給合金液態金屬;及,暫時中斷液態金屬之供給,移動液態金屬供給裝置後,對旋轉之第2冷卻輥之外周面再開始液態金屬之供給。
根據本發明再另一態樣,提供一種非晶質合金箔帶之製造方法,其具有第1步驟及第2步驟,該第1步驟係一面使冷卻輥旋轉,一面對設置成環繞前述冷卻輥之外周部份之第1冷卻帶供給合金液態金屬者;該第2步驟係一面使前述冷卻輥旋轉,一面對第2冷卻帶供給合金液態金屬者,該第2冷卻帶係環繞前述冷卻輥,並設置在前述冷卻輥之軸方向,與前述第1冷卻帶分隔之位置;並且交互執行前述第1步驟及前述第2步驟。
根據本發明另一態樣,提供一種非晶質合金箔帶之製造方法,其具有第1步驟及第2步驟:該第1步驟係一面使冷卻輥旋轉,一面對設置成環繞前述冷卻輥之外周部份之第1冷卻帶供給合金液態金屬者;該第2步驟係一面使前述冷卻輥旋轉,一面對第2冷卻帶供給合金液態金屬者,該第2冷卻帶係環繞前述冷卻輥,設置在前述冷卻輥之軸方向,與前述第1冷卻帶藉由以熱傳導率較形成前述第1冷卻帶之材料低之材料形成之絕熱帶分隔的位置,且由熱傳導率較形成前述絕熱帶之材料高所形成;並且交互執行前述第1步驟及前述第2步驟。
根據本發明再另一態樣,提供一種非晶質合金箔帶之製造方法,其具有第1步驟及第2步驟,該第1步驟係一面使冷卻輥旋轉,一面對構成前述冷卻輥外周部份之一部份,沿前述冷卻輥之周方向環繞之第1冷卻帶供給合金液態金屬者;該第2步驟係一面使前述冷卻輥旋轉,一面對與前述第1冷卻帶在前述冷卻輥之軸方向隔著禁止帶分隔,沿前述冷卻輥之圓周方向環繞之第2冷卻帶供給合金液態金屬者;並且交互執行前述第1步驟及前述第2步驟。
根據本發明,可實現可以工業規格製造厚度大之非晶質合金箔帶之非晶質合金箔帶之製造裝置及非晶質合金箔帶之製造方法。
圖式簡單說明
第1圖係例示本發明第1實施形態之非晶質合金箔帶之製造裝置之正面圖。
第2圖係例示在第1圖,合金液態金屬與冷卻輥接觸之部份之截面圖。
第3圖係例示在第1圖,在冷卻輥流動之冷卻水之路徑之概念圖。
第4圖係橫軸採取時間,縱軸採取冷卻輥,例示第1實施形態之非晶質合金箔帶之製造方法之時間表。
第5圖係例示在本實施形態製造之鐵基非晶質合金箔帶組成之三維系組成圖。
第6(a)圖~第6(c)圖係定義本實施形態之冷卻輥之厚度之說明圖。
第7(a)圖係模式地顯示鑄造中之箔帶溫度之時間變化,第7(b)圖係模式地顯示冷卻帶表面之溫度變化。
第8圖係比較在(a)使用薄輥時及(b)使用厚輥時,厚箔帶在鑄造中之輥表面溫度之時間變化的模式圖。
第9(a)圖及第9(b)圖係例示非晶質合金箔帶鑄造中之冷卻輥厚度方向之溫度變化之模式圖,(a)顯示薄輥,(b)顯示厚輥。
第10圖係例示本發明第2實施形態之非晶質合金箔帶之製造裝置之立體圖。
第11圖係例示第10圖所示之冷卻輥周邊之截面圖。
第12圖係例示第2實施形態之第1變形例之冷卻輥之截面圖,(a)顯示設有閥之支管,(b)顯示附設散熱片之輥。
第13圖係第2實施形態之第2變形例之非晶質合金箔帶製造裝置之冷卻輥周邊之截面圖。
第14圖係例示本發明第3實施形態之非晶質合金箔帶之製造裝置之正面圖。
第15圖係例示第14圖之冷卻輥之構造之截面圖。
第16圖係例示在第14圖,冷卻冷卻輥之冷卻水之路徑的概念圖。
第17圖係橫軸採取時間,縱軸採取冷卻帶,例示本實施形態之非晶質合金箔帶之製造方法之時間表。
第18圖係例示設置於接觸冷卻帶之冷卻水之內面的散熱片之水路的截面圖。
第19圖係例示本發明第4實施形態之非晶質合金箔帶之製造裝置之正面圖。
第20圖係例示第19圖之冷卻輥之構造之截面圖。
第21圖係例示在第19圖中,在冷卻輥流動之冷卻水路徑之概念圖。
第22圖係例示禁止帶寬度對非晶質箔帶厚度偏差造成之影響的圖表。
用以實施發明之最佳形態
以下,參照圖式,就本發明之實施形態作說明。
首先,就本發明之第1實施形態作說明。
第1圖係例示本實施形態之非晶質合金箔帶之製造裝置之正面圖,第2圖係例示在第1圖,合金液態金屬與冷卻輥接觸之部份之截面圖。第3圖係例示在第1圖,在冷卻輥流動之冷卻水之路徑之概念圖。
如第1圖所示,本實施形態之非晶質合金箔帶之製造裝置101係主要製造鐵基非晶質合金箔帶(以下僅稱為「箔帶」)S者。在製造裝置100中,於驅動機構111之兩側設有3座冷卻輥113a及113b(以下亦總稱為「冷卻輥113」)。冷卻輥113a及113b分別以旋轉軸構件112a及112b軸支。於驅動機構111內藏馬達(圖中未示),藉由一對旋轉軸構件112a及112b,使冷卻輥113旋轉。旋轉軸構件112及冷卻輥113以軸承141、141a及141b支撐。冷卻輥113a及113b以熱傳導性高之金屬或合金形成,例如以銅或銅合金形成。
在製造裝置101中,設有保持合金液態金屬A(參照第2圖)之坩堝114,於坩堝114之下端安裝將坩堝114內之合金液態金屬A朝向外部吐出之噴嘴115。在此,坩堝不限於第1圖所示者,包含所有儲存供給液態金屬之機構,從合金之溶解裝置接收合金液態金屬,可藉由噴嘴,將合金供給至冷卻輥者稱為坩堝。於溶解裝置設置噴嘴,可直接供給液態金屬之裝置亦包含在坩堝。
於製造裝置101設置於從冷卻輥113a朝向冷卻輥113b之方向延伸之移動機構116。藉此,坩堝114為移動機構116所引導,而可在將合金液態金屬A從相對於冷卻輥113a之外周面呈直角之方向吐出之位置及從相對於冷卻輥113b之外周面呈直角之方向吐出之位置間移動。噴嘴115之吐出口、亦即細縫朝向相對於輥外周面呈直角之方向,於與冷卻輥113a或113b之外周面間保留些微之間隙。以坩堝114、噴嘴115及移動機構116構成合金液態金屬A之供給機構。
如第2圖所示,噴嘴115係多重細縫噴嘴。即,噴嘴115之吐出口之形狀呈沿冷卻輥113之圓周方向排列有複數條、例如2條細縫117a及117b之形狀。各細縫117a及117b之長向與冷卻輥113之軸方向(輥寬度方向)相同。又,細縫117a與117b間之距離為10mm(毫米)以下,例如6mm以下。此外,噴嘴115可使用於吐出口形成有3條以上細縫之多重細縫噴嘴,亦可使用僅形成有1條細縫之單細縫噴嘴。
噴嘴115以不易沾上合金液態金屬之耐火物形成,例如以氮化硼、氧化鋯或氧化鋁等形成。藉此,不易因合金液態金屬堵塞細縫。即,降溫佳。除了該等耐火物外,即使為沾上合金液態金屬之耐火物,只要以噴塗等於表面塗布不易沾上合金液態金屬之物質,便可使用作為噴嘴115之材料。氮化矽之強度及熱撞擊性優異。碳化矽與碳化硼之複合材料除了耐熱性外,亦具有導電性,而易進行待機中之噴嘴之溫度保持。唯,由於該等材料與合金液態金屬之鐵反應,故需以上述氮化硼、氧化鋯或氧化鋁等之物質披覆。
第3圖係將製造裝置101之冷卻水W之路徑簡單化而顯示。在第3圖,將冷卻輥113冷卻之冷卻水W從儲水槽142以泵(圖中未示),經由供水管125,供給至冷卻輥內部之水路124,在水路124流動後,經由排水管126,返回至儲水槽。為在鑄造中,將冷卻水保持預定溫度、例如低於室溫,而於冷卻水W之路徑途中、例如儲水槽142設置將冷卻水W冷卻之冷卻機構143。冷卻機構143有應用加熱泵之機構或投入冰等低於室溫之物質之機構等。
接著,就如上述構成之本實施形態之製造裝置101之動作、亦即本實施形態之非晶質合金箔帶之製造方法作說明。
首先,如第1圖所示,藉驅動驅動機構111,藉由旋轉軸構件112a及112b,使冷卻輥113a及113b旋轉。接著,藉由於一冷卻輥113a之外周面以預定間隔接近配置之噴嘴115,從坩堝114吐出合金液態金屬A。藉此,於噴嘴115與冷卻輥113a間形成金屬小池P。如此一來,形成金屬小池P之合金液態金屬中,接觸冷卻輥之部份冷卻,而黏度增高,以冷卻輥113a之旋轉,從金屬小池P拉出。所拉出之合金在此時間點為過冷卻液體,以輥急速冷卻,而在玻璃轉移溫度以下,而形成非晶質合金箔帶S。從金屬小池拉出之箔帶(或過冷卻液體)非晶質化所需之冷卻速度當為鐵基合金時,在1×105 ℃秒以上。
在本實施形態中,如第2圖所示,於噴嘴115形成2條細縫117。因此,形成之箔帶之厚度即使冷卻輥之周速相同,仍較使用單細縫時厚。即,生產性高。多重細縫噴嘴相較於單細縫噴嘴在同一輥周速下,厚度較厚之理由係因藉將金屬小池P分割成複數,與冷卻帶之接觸面積增大,而可使傳達至冷卻帶之熱流分散之故。
為形成非晶質合金箔帶,從合金液態金屬及箔帶傳達至冷卻輥113a之熱從冷卻輥113a之外周部份傳達至內部,而傳達至在水路124內流動之冷卻水W。即,合金液態金屬A之熱以合金液態金屬→冷卻輥113a→冷卻水W之路徑排出。
隨著箔帶S之鑄造,冷卻輥113a之溫度到達預定值後,關閉噴嘴115,停止合金液態金屬A之吐出。接著,沿著移動機構116之軌道,使坩堝114移動,於另一冷卻輥113之外周面靠近配置噴嘴115。接著,再度開啟噴嘴115,使合金液態金屬A朝向冷卻輥113b之外周面吐出。藉此,以與冷卻輥113a之動作相同之動作,以冷卻輥113b鑄造箔帶S。即,如第4圖所示,將用於箔帶S之鑄造之冷卻輥從冷卻輥113a切換成冷卻輥113b。在此期間,冷卻輥113a呈待機狀態,亦對冷卻輥113a持續供給冷卻水,將冷卻輥113a冷卻。
進而,冷卻輥113b之溫度到達預定值後,將用於箔帶S之鑄造之冷卻輥從冷卻輥113b切換成冷卻輥113a。在此時間點之前,冷卻輥113a回復至鑄造前之溫度,再開始箔帶S之鑄造。此外,在此期間,呈待機狀態之冷卻輥113b亦繼續使冷卻水W流動,繼續進行冷卻。以下,同樣地,如第4圖所示,交互使用冷卻輥113a及冷卻輥113b,繼續製造箔帶S。
藉交互反覆進行一面使冷卻輥113a旋轉,一面對冷卻輥113a之外周面供給合金液態金屬A之步驟及不對冷卻輥113b之外周面供給合金液態金屬A,將冷卻輥113a冷卻,平常使用預定值以下之溫度之冷卻輥,繼續鑄造箔帶S。
以下,顯示本實施形態之數值例。
第5圖係例示在本實施形態製造之鐵基非晶質合金箔帶之組成之三維系組成圖。在本實施形態製造之鐵基非晶質合金箔帶S之寬度為60mm以上,厚度為30μm(微米)以上,例如33μm以上、40μm以上。此外,在本說明書中,箔帶之厚度以重量厚度定義。重量厚度係指以箔帶之重量除以箔帶之面積及密度之值。
如第5圖所示,此鐵基非晶質合金箔帶S之組成係於鐵(Fe)添加有為半金屬之矽(Si)及硼(B)者。將此箔帶S用於電磁用途時,宜令鐵之濃度在70原子%以上。箔帶之組成為在第5圖以虛線包圍之區域R內之組成、亦即鐵之含有率係70至81原子%,矽之含有率係3至17原子%,硼之含有率係9至23原子%,玻璃轉移溫度Tg為500℃以上之組成。在此,鐵、矽、硼及不可避免之雜質之總和為100原子%。此外,鐵之一部份亦可以鈷(Co)或鎳(Ni)置換。置換量總計在20原子%以下。亦可將矽或硼之一部份以2.0原子%以下之碳置換。唯,碳之置換量宜在玻璃轉移溫度Tg為500℃以上之範圍。即,亦可令合金液態金屬A之組成為鐵之含有率係70至81原子%,矽之含有率係1至17原子%,硼之含有率係7至23原子%,碳之含有率係2原子%以下,玻璃轉移溫度Tg為500℃以上之組成。
以玻璃轉移溫度Tg為組成選擇之要件之理由如下。習知,合金之非晶質化容易性(非晶質形成能)以合金之熔點Tm與玻璃轉移溫度Tg之比(Tg/Tm)(在此為絕對溫度)評價。然而,實際上,玻璃轉移溫度Tg之助益較熔點Tm顯著,故以Tg之大小決定合成組成之區域R。當合金之玻璃轉移溫度Tg提高50℃時,可非晶質化之箔帶之界限厚度至少增厚10%。此外,由於玻璃轉移溫度Tg之測量在鐵基合金方面,測量困難,故以幾乎為相同溫度之結晶化峰值溫度Tp1 代替。第5圖之數值表示結晶化峰值Tp1 (℃)。
於表示1顯示在第5圖所示之區域R內之組成中,飽和磁束密度Bs較高之群組、亦即飽和磁束密度Bs為1.5T(特斯拉)以上之群組、磁滯損失低之群組。磁滯損失係頻率50Hz(赫茲)、磁束密度1.3T之磁滯損失Wh13 /50 。在表1中,右欄所示之組成之Wh13 /50 於以最適合條件熱處理時,其值皆在0.08W/kg以下。在此,磁滯損失Wh13 /50 係以單板試樣測量之值。此外,表1所示之數各表示各成份之原子%。
[表1]
又,箔帶S亦可含有0.01至1.0質量%之錫(Sn)。箔帶之結晶化從表面開始,錫偏析至表面之傾向強,而有抑制箔帶表面層之結晶化之效果。藉此,可抑制伴隨結晶化之磁特性之惡化。又,錫有抑制磁特性之經時變化之效果。
接著,就本實施形態之製造裝置及製造方法詳述。
冷卻輥113之厚度宜為25mm以上。在此,冷卻輥之厚度如第6圖所示,為從冷卻輥至接觸冷卻水之輥內面之距離。與水路124垂直相交之截面為圓形管狀時,如第6(a)圖所示,令從最接近外周面之部份至外周面之距離為冷卻輥之厚度129。當水路之截面為矩形時,為附有散熱片128之矩形時,分別令第6(b)圖、第6(c)圖所示之距離為冷卻輥之厚度129。
習知,冷卻輥之厚度以連續長時間之鑄造為前提來設計,當厚度越薄時,對排熱越有利,而採用10mm以下。在專利文獻2,冷卻輥(冷卻)之厚度規定在3~10mm,敘述其理由。根據此,這是因當超過10mm時,冷卻速度之降低大,非晶質合金箔帶之局部脆化嚴重,特別無法獲得厚度25μm以上之密合彎曲之箔帶。又,若為3mm以下,則是因冷卻輥之熱變形大,而產生急冷箔帶之厚度不均之故。再者,在專利文獻2提出非晶質合金箔帶之厚厚度化之手段係使冷卻水之噴流撞擊輥內面之方法。然而,此種方法提高輥與水間之熱傳達率之效果有限,而不易製造板厚超過30μm之非晶質合金箔帶。
依實驗之見解及傳熱計算,說明在習知薄冷卻輥方面,不易獲得厚非晶質合金箔帶之理由。第7(a)圖係模式地顯示鑄造中之箔帶(包含未凝固之流體)之溫度之時間變化(對應於與金屬小池相距之下游方向之距離),(b)係模式地顯示冷卻輥表面之溫度變化。圖中之曲線(1)係表示以厚度小之冷卻輥(習知方法,10mm)製造薄厚度箔帶(例如25μm)之情形,(2)係表示以厚度小之冷卻輥(習知方法,例如10mm)製造厚厚度箔帶(例如40μm)之情形,(3)係表示以厚度大之冷卻輥(本實施形態,例如30mm),製造厚厚度之箔帶(例如40μm)之情形。
如第7(a)圖所示,顯示箔帶溫度變化之(1)之曲線係以薄輥製造薄厚度箔帶之情形,從合金之熔點Tm至玻璃轉移溫度Tg 之時間t1 遠短於玻璃化界限時間tg ,箔帶以非晶質化所需之冷卻速度冷卻。另一方面,(2)係使用相同之薄輥,製造厚厚度箔帶之情形,隨著越接近玻璃轉移溫度Tg,溫度曲線之斜度較(1)之斜度減少,故從Tm至Tg之時間t2 較tg長。即,無法獲得非晶質化所需要之冷卻溫度。
另一方面,如本實施形態般,使用具有厚厚度冷卻帶之冷卻輥,製造厚厚度箔帶時之冷卻曲線形成如(3)般,在玻璃轉移溫度Tg附近之斜度之降低小於(2)之條件。藉此,由於至Tg之時間t2較tg縮短,故以非晶質化所需之冷卻速度將箔帶冷卻,而形成厚非晶質合金箔帶。
設置冷卻輥之厚度之基準為要製造之非晶質合金箔帶之厚度。依箔帶之厚度,使冷卻輥113之厚度增厚。要形成厚度30μm以上之厚箔帶,冷卻輥之厚度宜為25mm以上。舉例言之,當箔帶S之厚度為30至45μm時,令冷卻輥113之厚度為30mm,當箔帶S之厚度為45至60μm時,令冷卻輥之厚度為50mm,箔帶S之厚度為60至120μm時,令冷卻輥之厚度為100mm。
在本實施形態中,冷卻輥之周速為10至30m/秒,例如為20m/秒。在本實施形態之雙輥之交互鑄造方式中,切換之時間根據冷卻輥113之表面溫度設定。當冷卻輥113a之上側之溫度到達200℃,便將用於鑄造之冷卻輥切換成冷卻輥113b。此時,冷卻輥溫度之測量位置為從噴嘴115至上游側間隔20cm之位置。又,當箔帶S之厚度、寬度及鑄造條件為一定時,亦可以之前測量之數值為基礎來切換。
如習知般,僅以1個冷卻輥製造非晶質箔帶時,連續鑄造厚度大於30μm之箔帶極為困難。不論在實際之範圍如何設計冷卻輥之形狀、尺寸、冷卻機構,冷卻輥外周面之溫度仍隨著鑄造時間持續上升。當冷卻輥外周面之溫度超過上述界限溫度(例如200℃)而上升時,便無法獲得非晶質化所需之冷卻速度,箔帶開始結晶化。
為有助上述傳熱動作之理解,使用第8圖來說明。第8圖係模式地顯示(a)以薄冷卻輥(例如厚度10mm)製造厚厚度箔帶(例如厚度40μm),(b)以具有厚厚度冷卻帶(例如厚度30mm)之冷卻輥製作厚厚度箔帶(例如度厚40μm)時之冷卻輥外周面溫度之變遷。溫度之測量位置為金屬小池之上游、例如距離20cm之位置。此外,在本說明書中,稱為厚度大之冷卻輥或厚輥時,係指厚度25mm以上之冷卻輥。又,稱為習知之薄輥時,係指厚度為10mm左右或其以下之冷卻輥。
如第8(a)圖、第8(b)圖所示,使用薄輥時,使用厚輥時,鑄造初期溫度皆急遽上升,之後,溫度之上升率降低,以一定之斜度直線持續上升。
又,形成之箔帶之微視構造為薄冷卻輥時,至輥表面溫度Taf1 為止為非晶質,超過此則開始結晶化。再者,當時間經過時,在Tpb1 產生金屬小池破裂,之後不形成箔帶。為厚冷卻輥時,傾向亦相同,至結晶化開始為止之時間及至產生金屬小池為止之時間大幅增長。
再者,結晶化開始之冷卻輥之表面溫度Taf 、產生金屬小池破裂之輥表面溫度Tpb 皆為厚輥較高。即,Taf1 <Taf2 <Tpb1 <Tpb2 。此理由係因厚厚度之厚度部份有熱滯留效果之故。要非晶質化在熔點Tm至玻璃轉移溫度Tg之溫度區間需急冷,當箔帶之厚度增厚時,習知之薄輥則無法因應。即使增大輥之直徑,仍無法吸收前述溫度區間之熱流。這是由於薄輥之熱容量小之故。
又,厚輥即使輥外周面之溫度高,冷卻能仍大。此理由是因厚輥之熱可更以三維流動之故(參照表示第9圖之熱流之箭號)。
第9(a)圖及第9(b)圖係模式地顯示在鑄造厚厚度箔帶時之箔帶溫度從Tm至Tg之溫度區間之1點,箔帶正下方之冷卻輥厚度方向之溫度分佈者,(a)係顯示薄輥,(b)係顯示厚輥。如第9(a)圖所示,在薄輥,輥外周面之溫度高,接觸冷卻水之輥內面之溫度亦高。另一方面,如第9(b)圖所示,在厚輥,外周面之溫度Tr2 、內面溫度Tw2 皆較薄輥該等Tr1 、Tw2 低。這是由於在厚輥,熱以三維大範圍地擴散之故。由於厚輥之內面溫度低於薄輥,故輥/冷卻水間之排熱量為Qa>Qb,冷卻水之冷卻效率為厚輥較低。然而,由於厚冷卻帶之儲存於厚度部份之熱量大,故從鑄造開始至結晶化為止之時間增長。
如此,厚輥因本身之熱容量,可暫時保留許多量之熱。儲存於冷卻輥之厚度部份之熱的大部份於輥旋轉一圈之期間,傳達至冷卻水而排出。然而,熱之一部份儲存於冷卻輥,使輥溫度上升。要加速從冷卻輥至冷卻水W之排熱,增大輥之直徑、寬度為有效。且將冷卻水之溫度保持低為有效。藉採取該等手段,可增長可連續鑄造之時間。
可以上述傳熱機構為基礎,設計冷卻輥113之直徑、寬度。即,當冷卻輥113之厚度部份越厚時,第8圖所示之冷卻輥外周面之溫度曲線之直線部份之斜度越大。要縮小此斜度,增長至鑄造切換為止之時間,增大冷卻輥113之直徑、寬度為有效。這是由於當增大冷卻輥113之直徑時,在一次旋轉中,冷卻輥內面與冷卻水接觸之時間增長,從冷卻水傳達至冷卻水之熱量增大之故。
在本實施形態,冷卻輥113之直徑宜為0.4至2.0m。藉令冷卻輥113之直徑為0.4m以上,可確保冷卻輥旋轉1次之期間之時間為充份。結果,從合金液態金屬傳達至冷卻輥113之外周面之熱以良好效率排熱至冷卻水。另一方面,藉令冷卻輥113之直徑為2.0m以下,可避免製造裝置101過度大型化,而易操作,且易確保冷卻輥113之軸承等機械部份之強度。
又,冷卻輥113之寬度宜為要製造之箔帶S之寬度之1.5倍以上。藉此,從合金液態金屬A傳達至冷卻輥113之熱亦於寬度方向擴散,而增大冷卻輥每旋轉1次之往冷卻水之排熱量。
為進一步提高冷卻輥之冷卻效率,宜將冷卻水W冷卻。供給至冷卻輥113內之冷卻水W之溫度宜在20℃以下,更宜在10℃以下。冷卻水之溫度越低,可更有效率地冷卻冷卻輥113,而可增大可製造之非晶質合金箔帶之厚度。除了使溶質溶解於冷卻水,亦可使供給至冷卻輥113內時之冷卻水W之溫度為0℃以下。
此外,當冷卻輥之外周面之溫度低於室溫時,有凝結之虞。要防止凝結,將乾燥空氣、氮等不含水份之氣體吹送至冷卻輥之外周面即可。氣體之吹送從鑄造開始前進行。當鑄造開始時,由於冷卻輥之外周面溫度即刻超過室溫,故不需要氣體之吹送。
再者,冷卻輥113之材料以熱傳導率大為佳,以熱傳導率大於250W/mK之材料為佳。更佳為300W/mK以上。然而,熱傳導率大之材料有機械強度或耐磨耗性差之傾向。是故,冷卻輥外周面之強度或硬度不足時,亦可僅使外周部之表面層硬化。表面層之硬化可以離子注入等實現。此時,為防止熱應力引起之裂縫之產生,注入之離子宜具濃度斜度。
在本實施形態之非晶質合金箔帶之製造使用之噴嘴115為細縫噴嘴,於冷卻輥113之圓周方向測量之細縫之寬度為0.2至1.2mm,例如0.3至0.8mm。噴嘴之類型亦可為單細縫,在生產性之點,多重細縫更佳。根據經驗,厚度與輥周速成反比。因而,為單細縫噴嘴時,需將周速設定為較多重細縫嘴慢。冷卻輥113之周速為10至30m/秒,例如15至25m/秒。噴嘴115與冷卻輥外周面間之距離(間隔)為0.1至0.5mm,例如0.15至0.25mm。又,合金液態金屬A之吐出壓為10至40kPa,例如20至30kPa。
在冷卻輥113之外周面,藉由噴嘴115開始合金液態金屬A之供給(注入合金液態金屬)時,冷卻輥外周面之溫度除了注入合金液態金屬開始後之外,緩慢地上升。即使冷卻輥113之外周面溫度上升,例如在200℃以下時,箔帶之厚度幾乎一定,而可確保非晶質化必要之冷卻速度。即,可獲得非晶質合金箔帶S。在此,冷卻輥外周面之溫度之測量在輥寬之中央、例如金屬小池P之上游側20cm進行。冷卻輥外周面溫度之測量使用接觸式溫度計。具體例記載於專利文獻3。
鑄造切換之時間亦可以測量形成箔帶S之表面溫度決定。測量位置宜在從冷卻輥剝離箔帶S前之適當位置。此測量可使用前述之接觸溫度計,若為鐵基合金時,亦可利用紅外線放射溫度計。箔帶S之溫度之監視在判斷鑄造中之箔帶之非晶質性上,為更直接之手段。
此外,在本實施形態之製造裝置101,亦可僅使用單側之冷卻輥113,間歇地鑄造。即,在使冷卻輥旋轉,供給冷卻水之狀態下,進行箔帶之鑄造,當冷卻輥之外周面溫度到達預定值後,停止合金液態金屬之供給。此時,繼續冷卻輥之旋轉及冷卻水之供給。之後,在輥外周面之溫度回復至室溫之時間點再開始鑄造。如此進行為間歇,可使用1個冷卻輥,以工業規模製造厚厚度之非晶質合金箔帶。
接著,就本實施形態之效果作說明。
在本實施形態中,於非晶質合金箔帶之製造裝置101設有2個冷卻輥113a及113b,交互使用該等,鑄造箔帶S。藉此,對1個冷卻輥,反覆進行鑄造與冷卻,而可將溫度抑制在預定值以下。結果,幾乎可連續鑄造厚度大之非晶質合金箔帶,而可以工業規模製造。此種非晶質合金箔帶可作為電力用變壓器及馬達之心來使用。又,亦可作為磁遮蔽材來使用。
又,在本實施形態中,由於噴嘴115使用多重細縫噴嘴,故可將箔帶之厚度均一化,並且減低針孔之產生。因金屬小池P之微小振動或冷卻輥113之局部缺陷等,箔帶S之表面性狀在微觀上混亂,當混亂大時,於箔帶形成稱為鱗片狀(fish scale)之魚鱗狀條紋花樣或針孔,連肉眼亦可觀察。當使用多重細縫噴嘴法時,形成於從上游側金屬小池拉出之流體層之該等缺陷以下游側金屬小池補償,故可製造表面性狀良好,且針孔極少之箔帶S。
如前述,以多重細縫法製造之非晶質合金箔帶之表面平滑,針孔極少。箔帶之針孔數密度為25個/m2 以下,例如10個/m2 以下或皆無。因針孔之減少及表面平滑化等,層積箔帶時之佔積率提高。舉例言之,在本實施形態中,製造厚度33μm以上之箔帶,以此箔帶製作捲鐵心時,其佔積率為80%以上。又,製造厚度40μm以上之箔帶,以此箔帶製作鐵心時,其佔積率為85%以上,當板厚為45μm以上時,為90%以上。再者,若為厚度50μm以上之箔帶,其為93%以上。表面平滑,且針孔少之箔帶因磁壁移動之障礙少,故磁滯損失小,宜作為電磁用鐵心材料。再者,提高佔積率具有與提高飽和磁速密度Bs相同之意思。將佔積率從80%提高至90%與將Bs從1.60T提高至1.78T在實用上具相同之效果。
又,在本實施形態中,由於製造裝置101使用厚度大之冷卻輥113,故冷卻輥之機械強度強。藉此,可將因冷卻輥之不均一之熱膨脹引起之箔帶S厚度或特性之變動之產生抑制在最小限度,而可製造均質之非晶質合金箔帶。又,藉使用厚度大之冷卻輥,可解決因在習知薄輥偶爾產生之輥不均一之熱變形引起之諸問題。舉例言之,不致產生因箔帶之冷卻不均引起之箔帶S之局部脆化或磁特性之偏差等。
接著,就本發明之第2實施形態作說明。
第10圖係顯示冷卻輥113之構造之立體圖。如第10圖所示,在本實施形態之非晶質合金箔體之製造裝置102中,冷卻輥113之內部為空洞,於配置有驅動機構111之側(以下稱為「驅動側」)之反側(以下稱為「供水側」)之側面119的中心部形成開口部120。開口部120之形狀為圓形,其中心軸與冷卻輥113之中心軸一致。即,冷卻輥113為開放輥形狀。
於第11圖顯示從冷卻輥113之外周面朝向中心軸之截面。在第11圖中,於冷卻輥之內周面121形成沿冷卻輥113之圓周方向延伸之複數條分隔板122,供水側之側面119、複數條分隔板122及驅動側之側面123相互間分別形成水路124。
於冷卻輥113之內部藉由開口部120,引進供水管125及排水管126。供水管125連接於供水機構(圖中未示),排水管126連接於泵(圖中未示)。從供水管125分歧與水路124相同數之支管125a,藉由各支管,將冷卻水供給至各水路124。又,亦從排水管126分歧與水路124相同數之支管126a,藉由支管126a,從各水路排出冷卻水。支管126a之與長向垂直相交之截面之形狀為沿冷卻輥113之圓周方向之流線型。藉此,冷卻輥113具有作為冷卻水W於內部流動之水冷輥之功能。
接著,就第2實施形態之動作作敘述。
首先,如第10圖所示,藉驅動驅動機構111,藉由旋轉軸構件112a及112b,使冷卻輥113a及113b旋轉。此時,冷卻輥113之旋轉速度為水路124之離心力大於重力之旋轉速度。
在此狀態下,如第11圖所示,藉由供水管125,將冷卻水W供給至冷卻輥113a及113b之各水路。藉此,各水路124內之冷卻水W與冷卻輥113一同旋轉,在各水路124全體進行。即,冷卻水W以離心力黏附於冷卻輥113之內面,在冷卻輥113之上部亦不致掉落。此時,支管126a之前端部插入至冷卻水W內。
另一方面,藉使泵(圖中未示)作動,藉由排水管126,從各水路124排出冷卻水。藉此,在冷卻輥113內,保持一定量之冷卻水W。此時,由於水路朝向冷卻輥113之中心開口,故冷卻水W之冷卻輥113之中心側之表面形成自由面。
然後,如第10圖所示,以移動機構116,將坩堝114配置於其中一冷卻輥113、例如冷卻輥113a之側邊。從噴嘴115藉由細縫117,將合金液態金屬A朝冷卻輥之外周面吐出,接觸冷卻輥113a之外周面。藉此,於細縫117與冷卻輥113a間形成金屬小池P。如此一來,形成金屬小池P之合金液態金屬A中接觸冷卻輥113a之部份被冷卻,黏度增高,而被拖曳至冷卻輥113a之外周面,一面於冷卻輥113a之旋轉方向移動,一面以冷卻輥113a冷卻,而形成過冷卻之金屬流體,接著凝固,較玻璃轉移點低溫,而形成非晶質合金箔帶S。此時之冷卻速度為1×105 ℃/秒以上。
從合金液態金屬A傳達至冷卻輥113a之熱從冷卻輥113a經由輥內部,傳達至冷卻水W。然後,傳達至冷卻水W之熱藉由排水管126,與冷卻水W一同排出至冷卻輥之外部。即,合金液態金屬A之熱以合金液態金屬A→冷卻輥113a→冷卻水W之路徑傳達。
隨著箔帶S之鑄造,冷卻輥113a之溫度逐漸上升。當冷卻輥外周面之溫度到達預定值後,關閉噴嘴115,停止合金液態金屬A之吐出。接著,沿著移動機構116之軌道,使坩堝114移動,位於另一冷卻輥113、亦即冷卻輥113b之側邊。然後,開啟噴嘴115,使合金液態金屬A朝冷卻輥113b之外周面吐出。藉此,以與上述冷卻輥113a之動作相同之動作,以冷卻輥113b鑄造箔帶S。即,如第4圖所示,用於箔帶S之鑄造之冷卻輥從冷卻輥113a切換成冷卻輥113b。在此期間,冷卻輥113a呈待機狀態,亦對冷卻輥113a持續供給冷卻水W,將冷卻輥113a冷卻。
當冷卻輥113b之溫度到達預定值後,將用於箔帶S之鑄造之冷卻輥從冷卻輥113b切換成冷卻輥113a。在此時間點前,冷卻輥充分冷卻,而可再開始箔帶S之鑄造。此外,在此期間,亦對呈待機狀態之冷卻輥113b持續供給冷卻水W,繼續冷卻。以下,同樣地,如第4圖所示,交互使用冷卻輥113a及113b,持續製造箔帶S。
將在本第2實施形態使用之冷卻輥冷卻之結構係冷卻水之對流之傳熱。由於冷卻輥113以高速旋轉,故強力離心力對冷卻水作用。此離心力之大小為重力之50至150倍。因此,冷卻水之接近輥之部份之溫度上升,在密度縮小之此部份,較大之浮力作用。此形成驅動力,產生強制對流。因此,冷卻水相對於輥幾乎完全靜止,但具有足夠之傳熱效果。
又,在本實施形態中,由於冷卻輥使用開放輥,故冷卻輥之內面空氣泡不致殘留。空氣泡因強力之離心力而上浮,在自由面消失。藉由內藏之水路,使水流動之方式中,有因殘留之空氣造成之冷卻不均之影響形成的箔帶材質部份惡化之情形。本實施形態之上述以外之結構、動作及效果與前述第1實施形態相同。
接著,就第2實施形態之第1變形例作敘述。在本變形例1使用之冷卻輥為內部中空,且在一側面開口之開放輥。又,藉於內周面設置分隔板122,形成於冷卻輥之圓周方向延伸之複數水路124。再者,如第12(a)圖所示,於具有閥144之各水路124設置供水管125之支管125a及排水管126之支管126a。藉此,可於各水路124、亦即冷卻輥113之寬度方向之各位置調節冷卻水之流量,而可控制熱流量。又,就各水路設定不同之水溫。利用此,使冷卻輥113之寬度方向之溫度分佈均一,而可使冷卻輥之寬度方向之冷卻能均一化。
第12(b)圖係顯示在第1變形例使用之另一冷卻輥130之截面。如第12(b)圖所示,在冷卻輥130,於1個水路設有3個散熱片128。分隔板127、散熱片128皆於圓周方向延伸,於長向垂直相交之截面之形狀為三角形。散熱片之高度小於分隔板之高度,俾沉入水。藉設置散熱片128,可更提高熱傳達效率。
接著,就第2實施形態之第2變形例作說明。
第13圖係例示本變形例之非晶質合金箔帶之製造裝置103之冷卻輥周邊之截面圖。如第13圖所示,在本變形例之非晶質合金箔帶之製造裝置103中,與前述第2實施形態之製造裝置102(參照第10圖)同樣地,於驅動機構111(參照第10圖)之兩側設置一對冷卻輥133。
然後,在冷卻輥133之內部不引進排水管126(參照第10圖),而於遠離冷卻輥133之驅動側之部份形成使冷卻水從供水側朝外周方向流動之貫穿孔134。在冷卻輥133之外周面之比貫穿孔134靠近驅動側之部份,截面凸形之凸部135沿冷卻輥外周面設置。再者,以覆蓋冷卻輥133之供水側之端部、亦即形成有貫穿孔134及凸部135之部份之狀態,設置凸緣136。凸緣136不接觸冷卻輥133,相對於地板面固定。於凸緣136之底部設置排水口137。
再者,於凸緣136之側面設置引進口,藉由此引進口138及開口部120,供水管139被引進至冷卻輥133內部。供水管139不設置支管,對冷卻輥133內之驅動側之部份供給冷卻水W。於冷卻輥133之內周面未形成分隔板122(參照第11圖)。本變形例之上述以外之結構與前述第2實施形態之製造裝置102(參照第10圖)相同。
接著,就本變形例之製造裝置103之動作作說明。
在本變形例,藉由供水管125供給至冷卻輥133內之冷卻水W因離心力黏附於冷卻輥133之內周面,隨著冷卻輥133之旋轉,於冷卻輥133之圓周方向旋轉,沿冷卻輥133之軸方向,從驅動側移動至供水側。在此過程,在與冷卻輥133間進行熱交換。冷卻水W以離心力藉由貫穿孔134,排出至冷卻輥133之外部。從貫穿孔134排出之冷卻水W以凸緣136承接,以重力匯集於凸緣136之下部,藉由排水口137排出。本變形例之上述以外之動作與前述第2實施形態相同。即,交互使用一對冷卻輥133,鑄造箔帶S。
接著,就本變形例之效果作說明。
在本變形例中,由於不需將排水管插入至在冷卻輥133內部高速旋轉之冷卻水W內,故不易產生因水之阻力引起之振動等,機械之可靠度高。冷卻水W之水流穩定。本變形例之上述以外之效果與前述第2實施形態相同。
此外,為增加與冷卻水W間之接觸面積,亦可於冷卻輥133內部設置散熱片。此時,於散熱片形成刻痕,俾使冷卻水W可沿冷卻輥133之軸方向移動。藉此,易進行溫度上升之冷卻水W之排出。
接著,就本發明第3實施形態作說明。
第14圖係例示本實施形態之非晶質合金箔帶之製造裝置之正面圖,第15圖係例示第14圖之冷卻輥之構造之截面圖,第16圖係例示在第14圖,冷卻冷卻輥之冷卻水之路徑的概念圖,第17圖係橫軸採取時間,縱軸採取冷卻帶,例示本實施形態之非晶質合金箔帶之製造方法之時間表。
如第14圖所示,本實施形態之非晶質合金箔帶之製造裝置201與前述第1實施形態同樣地,主要係製造鐵基非晶質合金箔帶S者。在本實施形態製造之箔體S之組成與前述第1實施形態相同,為第5圖所示之組成。
在製造裝置201,設置冷卻水在內部流動之厚度大之冷卻輥213。冷卻輥213以旋轉軸構件212a及212b(以下總稱「旋轉軸構件212」)軸支,旋轉軸構件212連接於具有旋轉軸之驅動機構211。於驅動機構211內藏馬達(圖中未示),藉由旋轉軸構件212,使冷卻輥旋轉。旋轉軸構件212及冷卻輥213以軸承241a及241b支撐。
如第14圖及第15圖所示,於冷卻輥213之外周部份設有隔著絕熱帶218之2條冷卻帶213a及213b。冷卻帶213a、213b固定於由強度大之金屬合金構成之支撐機構231。冷卻帶213a、213b之形狀為具有環繞冷卻輥213外周部份之一定厚度之環狀,在冷卻輥213之軸方向相互分隔。又,絕熱帶218配置於冷卻帶213a與冷卻帶213b間,其厚度為冷卻帶213a及213b之各厚度之50%以上。舉例言之,冷卻帶213a、213b及絕熱帶218之外周面構成連續面。支撐機構231結合於輥驅動機構211,冷卻輥213以輥驅動機構211賦與旋轉力。
冷卻帶213a、213b以熱傳導率高之金屬或合金形成,例如以銅或銅合金形成。銅之熱傳導率在100℃,為395W/(m‧K)。又,冷卻帶213a、213b亦可以Be-Cu系合金或Cr-Cu系合金形成,該等銅合金之熱傳導率為150至300W/(m‧K)。
另一方面,絕熱帶218以熱傳導率低於形成冷卻帶213a及213b之材料之材料形成,以熱傳導率3W/(m‧K)以下之材料形成。斷熱帶218以耐火磚(熱傳導率:1.1W/(m‧K))、磁器(熱傳導率:1.5W/(m‧K))、玻璃(熱傳導率:1.4W/(m‧K))或石綿(熱傳導率:0.3W/(m‧K))形成。
在製造裝置201,設置保持合金液態金屬A(參照第3圖)之坩堝214,於坩堝214之下端安裝將坩堝214內之合金液態金屬A朝向坩堝214之外部吐出之噴嘴215。噴嘴215之吐出口接近冷卻輥213之外周面而配置。坩堝214及噴嘴215之結構與前述第1實施形態之坩堝114及噴嘴115(參照第2圖)之結構相同,噴嘴215為多重細縫噴嘴。
再者,於製造裝置201設置使坩堝214沿冷卻輥213之軸方向移動之移動機構216。移動機構216使214在噴嘴215與冷卻帶213a相對之位置及噴嘴215與冷卻帶213b相對之位置間移動。
第16圖將本實施形態之非晶質合金箔帶之製造裝置之冷卻水W之路徑簡單化而顯示。在製造裝置201,為將冷卻水在鑄造中保持在預定溫度、例如低於室溫,而在冷卻水之路徑途中、例如儲水槽242設置將冷卻水冷卻之冷卻機構243。冷卻水從儲水槽242以供水管225供給至冷卻輥213之水路224,在冷卻輥213內流動後,從水路224藉由排水管226,返回至儲水槽242。冷卻水在此循環之途中,以冷卻機構243冷卻。此外,於絕熱帶218內未形成水路224。
供水管225及排水管226之結構不限於第15圖所示之結構,可採用可連接於冷卻輥213之任何結構。如第15圖所示,供水管225及排水管226可構成二重管。此時,由儲水槽242、冷卻機構243、供水管225、水路224及排水管226構成之冷卻水循環系統分別對冷卻帶213a及冷卻帶213b獨立設置。這是由於將冷卻帶213a及冷卻帶213b熱分離之故。亦可於冷卻輥213之軸方向之一端部連接供水管225,於另一端部連接排水管226。此時,供水管225於軸方向貫穿冷卻輥213之支撐機構231之中心部份232。當從冷卻輥213之軸方向觀看時,供水側之水路從冷卻輥213之中心朝外周面分歧為相反之2方向,排水側之水路從冷卻輥213之外周面朝中心,從相對於供水側之分歧延伸之方向垂直相交之2方向合流。即,從冷卻輥213之軸方向觀看,連結冷卻輥213之中心部份及外周部份之分歧路徑呈十字形。
接著,就如上述構成之本實施形態之製造裝置201之動作、亦即本實施形態之非晶質合金箔帶之製造方法作說明。
首先,如第14圖所示,藉驅動驅動機構211,藉由旋轉軸構件212,使冷卻輥213旋轉。接著,將噴嘴215以預定間隔接觸冷卻輥213之一冷卻帶、例如冷卻帶213a之外周面而配置。從坩堝214,藉由噴嘴215,吐出合金液態金屬A。藉此,於噴嘴215與冷卻帶213a間形成金屬小池P。如此一來,形成金屬小池P之合金液態金屬中位於與冷卻帶213a之接觸面附近之合金液態金屬冷卻,黏度增高,而以冷卻輥213之旋轉,從金屬小池P拉出。拉出之合金在此時間點為過冷卻液體,以冷卻輥213急速冷卻而在玻璃轉移溫度以下,而形成非晶質合金箔帶S。從金屬小池P拉出之箔帶(或過冷卻液體)非晶質化所需之冷卻速度若為鐵基合金時,為1×105 ℃以上。
為形成非晶質合金箔帶,從合金液態金屬及箔帶傳達至冷卻輥213之熱從冷卻帶213a之外周部份傳達至冷卻輥213內部,而傳達至在水路224內流動之冷卻水。傳達至冷卻水之熱藉由排水管226,與冷卻水一同回收至儲水槽242。即,合金液態金屬A之熱以合金液態金屬A→冷卻輥213→冷卻水W之路徑排出。
隨著箔帶S之鑄造,當冷卻帶213a之溫度到達預定值(Th)後,關閉噴嘴215,停止合金液態金屬A之吐出。停止後,移動機構216迅速地使坩堝214移動,靠近冷卻帶213b之外周面。然後,再開始液態金屬A之供給。藉此,使用冷卻帶213b,鑄造箔帶S。此時,隨著箔帶S之鑄造,將冷卻帶213b加熱,冷卻帶213a因冷卻水而急速冷卻。冷卻帶213b之溫度到達預定值(Th)後,停止液態金屬A之供給,使坩堝214迅速移動,再接近冷卻帶213a之外周面。然後,進行液態金屬之供給。在此之前,冷卻帶213a已充分冷卻,例如已到達室溫。當冷卻帶213a之溫度再超過預定溫度(Th)後,停止合金液態金屬A之供給,使坩堝214移動至相當於冷卻帶213b之位置,繼續鑄造。藉交互反覆進行以上之動作,可確保非晶質化所需之冷卻速度。特別是對製造厚度大之箔帶(30μm以上)有效。相對於此,在此之前,由於使用具有單一冷卻帶之冷卻輥,若為30μm以上之厚箔帶則無法長時間連續鑄造。
此外,在上述例中,例示使坩堝214從與冷卻帶213a相對之位置移動至與冷卻帶213b相對之位置之形態,藉使冷卻輥213沿其旋轉軸移動,亦可使與噴嘴215相對之冷卻帶從冷卻帶213a移動至冷卻帶213b。
如此,藉反覆進行第1步驟及第2步驟,第1步驟係一面使冷卻輥213旋轉,一面對冷卻帶213a之外周面供給合金液態金屬A,第2步驟係中斷合金液態金屬之供給,使坩堝214移動至與冷卻帶213b之外周面相對之位置,對冷卻帶213b之外周面供給合金液態金屬,而幾乎可連續地以工業規模製造厚度大之箔帶S。於第17圖例示本實施形態之操作形態。如第17圖所示,以一冷卻帶鑄造時,另一冷卻帶在冷卻水之冷卻過程。
接著,就本實施形態之製造裝置及製造方法詳述。
依在前述第1實施形態說明之傳熱機構,設計冷卻輥213之冷卻帶213a及213b之熱容量。在第8圖中,要增長至結晶化開始為止之時間,增長至停止注湯為止之時間,增大冷卻帶213a、213b之熱容量為有效。此僅可增大冷卻帶之厚度、直徑、寬度。
冷卻帶213a及213b之厚度宜在25mm以上。此理由係與在前述第1實施形態中,令冷卻輥113之厚度129(參照第6圖)為25mm以上之理由相同。又,冷卻帶213a及213b之直徑宜為0.4至2.0mm。藉令冷卻帶之直徑為0.4m以上,可確保冷卻帶旋轉1次之期間之時間充分。結果,從合金液態金屬傳達至冷卻帶之外周面之熱可以良好效率排出至冷卻水。另一方面,藉令冷卻帶之直徑為2.0m以下,可避免製造裝置201過度大型化,而易操作,且易確保冷卻輥213之軸承等機械部份之強度。
又,冷卻帶213a、213b之寬度宜為要製造之箔帶S之寬度之1.5倍以上。藉此,從合金液態金屬A傳達至冷卻帶213a、213b之熱亦於寬度方向擴散,增大冷卻輥每旋轉1次對冷卻水之排熱量。
冷卻帶213a及213b之材料熱傳導率宜大,以熱傳導率大於250W/(m‧K)之材料為佳。為300W/(m‧K)以上更佳。藉增厚冷卻帶213a、213b之厚度,不易產生在習知之薄輥造成問題之輥之不均一之熱變形,故可選擇較機械強度重視熱傳導率之材料。然而,熱傳導率大之材料有耐磨損性差之傾向。為保持耐磨損性,只要施行僅使冷卻輥外周部之表面層硬化之處理,即可同時謀求耐磨損性及高熱傳導率。表面層之硬化可以離子注入等實現。此時,為防止熱應力造成之裂縫之產生,宜使注入之離子具有濃度斜度。
另一方面,設置絕熱帶218之理由係縮小流至相鄰之冷卻帶之熱量之故。當此熱量大時,冷卻帶之寬度方向產生溫度斜度,此有於箔帶之寬度方向印起厚度偏差之虞。因而,絕熱帶218之厚度(深度)宜儘可能大。絕熱帶218之厚度宜為冷卻帶之厚度之50%以上,更與冷卻帶之厚度相同。絕熱帶218之寬度與絕熱帶之熱傳導率相關,為耐火物、陶磁器時,只要為1mm左右即足夠。從生產性之觀點,應設計成儘量縮小噴嘴移動造成之時間損失。
絕熱帶218之材料只要為有耐熱性、熱傳導率低之材料,並未特別限制。舉例而言,有BN、Al2 O3 等耐火物或陶磁器。絕熱帶218未隔著特定材料,僅為空氣亦可。即,亦可以空氣層形成絕熱帶218。由於空氣之熱傳導率為0.03W/(m‧K),故可實現極高之絕熱性。惟,當使噴嘴從一冷卻帶移動至另一冷卻帶之際,有液態金屬易漏出至冷卻帶間之溝之情形。為避免此,使凝固物不致附著於溝,宜以對液態金屬潤濕性差之材料覆蓋溝。
為進一步提高冷卻水W之冷卻效果,如第10圖般,宜於水路224之內面設置散熱片228。藉冷卻帶與冷卻水之接觸面積增加,冷卻水之排熱量增加,亦可延長至鑄造切換為止之時間。
當於其中一冷卻帶、例如冷卻帶213a之外周面,藉由噴嘴215,開始合金液態金屬A之供給(注入合金液體金屬)時,冷卻帶213a之外周面之溫度於注入合金液體金屬開始後,即刻急速上升,之後,上升速度減少,不久以一定速度緩慢上升。即使冷卻帶213a之表面溫度上升,只要在200℃以下,箔帶之厚度幾乎一定,而確保非晶質化必要之冷卻速度。亦即獲得非晶質合金箔帶。在此,冷卻帶外周面之溫度之測量在冷卻帶之寬度之中央、金屬小池P之上游側、例如20cm之位置進行。冷卻輥之外周面溫度之測量使用接觸式溫度計。具體例記載於專利文獻3。
冷卻帶間之鑄造切換之時間亦可以測量形成之箔帶S之表面溫度決定。測量位置宜為箔帶S從冷卻輥剝離前之適當位置。測量箔帶S之表面溫度之溫度計可使用接觸式溫度計,若為鐵基合金時,亦可利用紅外線放射溫度計。箔帶S之溫度之監視在判斷鑄造中之箔帶之非晶質性上,為較直接之手段。亦可採用監視預定位置之冷卻帶外周面之溫度的方法。若裝置相同時,可以獲得良好箔帶之鑄造時間,設定鑄造切換之時間。若製造之非晶質合金箔帶之尺寸(板厚、寬度)、合金組成等相同時,可以事前測量之時間為基準來切換。
接著,就本實施形態之效果作說明。
在本實施形態中,於非晶質合金箔帶之製造裝置201之冷卻輥213設置2條冷卻帶213a、213b,交互使用該等,鑄造箔帶S。藉此,對1個冷卻帶,反覆進行鑄造及冷卻,而可將輥溫度抑制至預定值以下。結果,可以工業規模製造厚度大之非晶質合金箔帶。此種非晶質合金箔帶可作為電力用變壓器及馬達之鐵心來使用。亦可作為磁遮蔽材來使用。
又,在本實施形態中,由於將冷卻帶213a及冷卻帶213b相互分隔配置,故各冷卻帶在熱獨立,在其中一者進行箔帶之鑄造之期間,可將另一者冷卻。再者,藉於冷卻帶213a與冷卻帶213b間設置絕熱帶218,可在維持冷卻帶213a與冷卻帶213b間之絕熱性之狀態下,提高冷卻輥213全體之剛性。
再者,根據本實施形態,由於可在1個冷卻輥交互鑄造,故相較於前述第1及第2實施形態,具有可僅設置1組驅動手段等之優點。藉此,可抑制設備成本。對此,根據第1及第2實施形態,由於設置2個冷卻輥,故可更確實地將各冷卻輥以熱分離,同時,亦可使各冷卻輥以相互不同之旋轉速度旋轉。藉此,具有可增大製造之自由度之優點。
本實施形態之上述以外之結構、動作及效果與前述第1實施形態相同。舉例言之,由於在本實施形態中,噴嘴215亦使用多重細縫噴嘴,故可使箔帶S之厚度均一化,並且可減低針孔之產生。舉例言之,可令箔帶S之針孔數密度為25個/m2 以下、10個/m2 以下、亦可為皆無。又,在本實施形態中,由於亦使用厚度大之冷卻帶,故可解決因使用薄輥時偶爾產生之冷卻輥之不均一熱變形引起的諸問題。舉例言之,不致產生箔帶之冷卻不均造成之箔帶S之局部脆化或磁特性之偏差。
接著,就本發明之第4實施形態作說明。
第19圖係例示本發明第4實施形態之非晶質合金箔帶之製造裝置之正面圖,第20圖係例示第19圖之冷卻輥之構造之截面圖,第21圖係例示在第19圖中,在冷卻輥流動之冷卻水路徑之概念圖。
如第19圖所示,本實施形態之非晶質合金箔帶之製造裝置301主要係製造鐵基之非晶質合金箔帶S者。箔帶S之組成、厚度、寬度與前述第1至第3實施形態相同。
如第19圖及第20圖所示,在製造裝置301中,設置冷卻水在內部流動之厚度大之冷卻輥313。於冷卻輥313之外周部份隔著禁止帶318,設置2條冷卻帶313a及313b。冷卻帶313a、313b固定於由強度大之金屬合金構成之支撐機構331。禁止帶318係冷卻輥313外周面之不供給合金液態金屬之部份。
冷卻帶313a、313b以熱傳導率高之金屬或合金形成,例如以銅或銅合金形成。銅之熱傳導率在100℃,為395W/(m‧K)。又,冷卻帶313a、313b亦可以Be-Cu系合金或Cr-Cu系合金形成,該等銅合金之熱傳導率為150至300W/(m‧K)。
另一方面,禁止帶318亦可以與冷卻帶313a、313b相同之材料一體形成,亦可以與冷卻帶313a、313b不同之材料形成。當禁止帶318以與冷卻帶313a、313b不同之材料形成時,該材料之熱傳導率為10W/(m‧K)以上。形成禁止帶318之材料有碳鋼(熱傳導率:48.5W/(m‧K))、18-8不鏽鋼(熱傳導率:16.5W/(m‧K))、黃銅(熱傳導率:128W/(m‧K))等銅合金。
第21圖係將本實施形態之非晶質合金箔帶之製造裝置之冷卻水W之路徑簡單化而顯示。於冷卻輥313內形成水路324。水路324除了形成在冷卻帶313a及313b內外,亦形成於禁止帶318內。
本實施形態之上述以外之結構與前述第3實施形態相同。即,於製造裝置301設置使坩堝314沿冷卻輥313之軸方向移動之移動機構316。移動機構316使坩堝314在噴嘴315與冷卻帶313a相對之位置及噴嘴315與冷卻帶313b相對之位置間移動。又,水路324、供水管325及排水管326之結構亦與前述第3實施形態同樣地,可採用各種結構。再者,噴嘴315亦可為多重細縫噴嘴。
接著,就如上述構成之本實施形態之製造裝置301之動作、亦即本實施形態之非晶質合金箔帶之製造方法作說明。
在本實施形態中,與前述第3實施形態同樣地,藉使坩堝314以移動機構316移動,將合金液態金屬A交互地供給至冷卻帶313a及冷卻帶313b。此時,不將合金液態金屬A供給至禁止帶318。藉此,在一冷卻帶製造箔帶S之期間,藉使冷卻水於另一冷卻帶循環而冷卻,可幾乎連續地以工業規模製造厚度大之箔帶S。
在本實施形態中,亦與前述第3實施形態同樣地,冷卻帶313a、313b之寬度宜為要製造之箔帶S寬度之1.5倍以上。藉此,從合金液態金屬A傳達至冷卻帶313a、313b之熱亦於寬度方向擴散,冷卻輥每旋轉1次對冷卻水之排熱量增大。
另一方面,界在冷卻帶間之禁止帶318係設置用以藉抑制冷卻帶間之熱之移動,使因交互鑄造產生之冷卻帶內之寬度方向之溫度分佈均一,極力抑制對形成之非晶質箔帶之影響者。禁止帶318之材質之熱傳導率低於冷卻帶之材質,亦可為相同之熱傳導率。當禁止帶318之材質與冷卻帶之材質相同時,禁止帶318係指界在2個冷卻帶間,冷卻輥之外周面不與液態金屬接觸之冷卻輥之厚度部份。
當禁止帶318之熱傳導率與冷卻帶之熱傳導率相同時,禁止帶318之寬度越大越佳。當熱傳導率相同時,禁止帶318之寬度至少為非晶質合金箔帶S之寬度之3分之1以上。如第22圖所示,當禁止帶之寬度f在箔帶S之寬度c之3分之1以下時,形成之非晶質合金箔帶之厚度於寬度方向傾斜。此外,在第22圖中,厚度偏差係箔帶寬度之兩端厚度t1 、t2 之差∣t1 -t2 ∣對寬度方向板厚之平均ta 之百分率。又,第22圖係顯示箔帶之寬度c為150mm之情形,當禁止帶之寬度f為50mm以下、亦即箔帶之寬度c之3分之1以下時,厚度偏差急遽增加。此外,厚度之測量以測微器進行,箔帶之寬度兩端附近之面積在1cm2 之區域測量之值之平均。當箔帶產生度厚偏差時,因產生鐵心之佔積率降低或在捲繞鐵心步驟捲繞不完整等之弊端,故不佳。
接著,就本實施形態之效果作說明。
在本實施形態中,於非晶質合金箔帶之製造裝置301之冷卻輥313設置2條冷卻帶313a、313b,交互使用該等,鑄造箔帶S。藉此,對1個冷卻帶反覆進行鑄造及冷卻,可將輥溫度抑制在預定值以下。結果,可以工業規模製造厚度大之非晶質合金箔帶。此種非晶質合金箔帶可作為電力用變壓器及馬達之鐵心來使用。又,可作為磁遮蔽材來使用。
又,在本實施形態中,將冷卻帶313a及冷卻帶313b相互分隔配置,具預定寬度之禁止帶318界在冷卻帶間,藉不對禁止帶318供給合金液態金屬,可使冷卻帶313a及冷卻帶313b在熱相互獨立。藉此,確保冷卻速度,可以高生產性製造厚箔帶,且因一冷卻帶之存在,可抑制另一冷卻帶之溫度於寬度方向傾斜,而可防止於箔帶產生厚度偏差。
本實施形態之上述以外之結構、動作及效果與前述第3實施形態相同。舉例言之,由於在本實施形態中,噴嘴215亦使用多重細縫噴嘴,故可使箔帶S之厚度均一化,並且可減低針孔之產生。又,在本實施形態中,由於亦使用厚度大之冷卻帶,故可解決在習知薄輥時偶爾產生之冷卻輥之不均一熱變形引起的諸問題。舉例言之,不致產生箔帶之冷卻不均造成之箔帶S之局部脆化或磁特性之偏差。
以上,參照實施形態及變形例,說明本發明,本發明不限於該等實施形態及變形例。舉例言之,對前述各實施形態及各變形例,該業者適當進行構成要件之追加、刪除或設計變更或者步驟之追加、省略、條件變更者只要具備本發明之要旨,亦包含在本發明之範圍。前述各實施形態及各變形例亦可相互組合而實施。
舉例言之,在前述第1及第2實施形態中,亦可對應冷卻輥之數設置複數個坩堝,以另一液態金屬供給機構依序供給液態金屬,亦可於1座製造裝置設置3座以上之冷卻輥,亦可於1個坩堝設置複數個開口部,依序對複數個冷卻輥供給液態金屬。在前述第3及第4實施形態,亦可於1個冷卻輥設置3條以上之冷卻帶。或者將設有複數條冷卻帶之冷卻輥及設有單一冷卻帶之冷卻帶,對該等3條以上之冷卻帶依序供給合金液態金屬之裝置及方法亦包含在本發明之範圍。藉增加冷卻帶,可提高可製造之箔帶之界限厚度。習知之單一冷卻輥之界限厚度為25μm,幾乎可連續製造2個為50μm,3個為75μm,4個為100μm之厚非晶質合金箔帶。對液態金屬供給機構亦可使用具有與冷卻帶外周面相對之複數噴嘴之餵槽。
產業之可利用性
根據本發明,可提供可以工業規模製造厚度大之非晶質合金箔帶之非晶質合金箔帶之製造裝置及非晶質合金箔帶之製造方法。
101...非晶質合金箔體之製造裝置
102...非晶質合金箔帶之製造裝置
103...製造裝置
111...驅動機構
112a...旋轉軸
112b...旋轉軸
113...冷卻輥
113a...冷卻輥
113b...冷卻輥
114...坩堝
115...噴嘴
116...移動機構
117...細縫
117a...細縫
117b...細縫
119...側面
120...開口部
121...內周面
122...分隔板
123...側面
124...水路
125...供水管
125a...支管
126...排水管
126a...支管
128...散熱片
129...厚度
133...冷卻輥
134...貫穿孔
135...凸部
136...凸緣
137...排水口
138...引進口
139...供水管
141...軸承
141a...軸承
141b...軸承
142...儲水槽
143...冷卻機構
201...非晶質合金箔帶之製造裝置
211...輥驅動機構
212...旋轉軸構件
212a...旋轉軸構件
212b...旋轉軸構件
213...冷卻輥
213a...冷卻帶
213b...冷卻帶
214...坩堝
214a...軸承
214b...軸承
215...噴嘴
216...移動機構
218...絕熱帶
224...水路
225...供水管
226...排水管
228...散熱片
231...支撐機構
242...儲水槽
243...冷卻機構
301...非晶質合金箔帶之製造裝置
313...冷卻輥
313a...冷卻帶
313b...冷卻帶
314...坩堝
315...噴嘴
316...移動機構
318...禁止帶
324...水路
325...供水管
326...排水管
331...支撐機構
A...合金液態金屬
P...金屬小池
S...非晶質合金箔帶
W...冷卻水
第1圖係例示本發明第1實施形態之非晶質合金箔帶之製造裝置之正面圖。
第2圖係例示在第1圖,合金液態金屬與冷卻輥接觸之部份之截面圖。
第3圖係例示在第1圖,在冷卻輥流動之冷卻水之路徑之概念圖。
第4圖係橫軸採取時間,縱軸採取冷卻輥,例示第1實施形態之非晶質合金箔帶之製造方法之時間表。
第5圖係例示在本實施形態製造之鐵基非晶質合金箔帶組成之三維系組成圖。
第6(a)圖~第6(c)圖係定義本實施形態之冷卻輥之厚度之說明圖。
第7(a)圖係模式地顯示鑄造中之箔帶溫度之時間變化,第7(b)圖係模式地顯示冷卻帶表面之溫度變化。
第8圖係比較在(a)使用薄輥時及(b)使用厚輥時,厚箔帶在鑄造中之輥表面溫度之時間變化的模式圖。
第9(a)圖及第9(b)圖係例示非晶質合金箔帶鑄造中之冷卻輥厚度方向之溫度變化之模式圖,(a)顯示薄輥,(b)顯示厚輥。
第10圖係例示本發明第2實施形態之非晶質合金箔帶之製造裝置之立體圖。
第11圖係例示第10圖所示之冷卻輥周邊之截面圖。
第12圖係例示第2實施形態之第1變形例之冷卻輥之截面圖,(a)顯示設有閥之支管,(b)顯示附設散熱片之輥。
第13圖係第2實施形態之第2變形例之非晶質合金箔帶製造裝置之冷卻輥周邊之截面圖。
第14圖係例示本發明第3實施形態之非晶質合金箔帶之製造裝置之正面圖。
第15圖係例示第14圖之冷卻輥之構造之截面圖。
第16圖係例示在第14圖,冷卻冷卻輥之冷卻水之路徑的概念圖。
第17圖係橫軸採取時間,縱軸採取冷卻帶,例示本實施形態之非晶質合金箔帶之製造方法之時間表。
第18圖係例示設置於接觸冷卻帶之冷卻水之內面的散熱片之水路的截面圖。
第19圖係例示本發明第4實施形態之非晶質合金箔帶之製造裝置之正面圖。
第20圖係例示第19圖之冷卻輥之構造之截面圖。
第21圖係例示在第19圖中,在冷卻輥流動之冷卻水路徑之概念圖。
第22圖係例示禁止帶寬度對非晶質箔帶厚度偏差造成之影響的圖表。
101...非晶質合金箔體之製造裝置
111...驅動機構
112a...旋轉軸
112b...旋轉軸
113a...冷卻輥
113b...冷卻輥
114...坩堝
115...噴嘴
116...移動機構
125a...支管
126a...支管
141...軸承
141a...軸承
141b...軸承
P...金屬小池
S...非晶質合金箔帶

Claims (36)

  1. 一種非晶質合金箔帶之製造裝置,係包含有:第1冷卻輥;第2冷卻輥;驅動機構,係使前述第1及第2冷卻輥旋轉者;及供給機構,係對前述第1冷卻輥之外周面及前述第2冷卻輥之外周面交互供給合金液態金屬者,且其中在前述第1冷卻輥與前述第2冷卻輥之中,當其中一者之外周面與前述合金液態金屬接觸時,另一者之外周面則不與前述合金液態金屬接觸,並製造板厚為30μm以上之非晶質合金箔帶。
  2. 如申請專利範圍第1項之非晶質合金箔帶之製造裝置,其中前述第1及第2冷卻輥係冷卻水於內部流動之水冷輥。
  3. 如申請專利範圍第2項之非晶質合金箔帶之製造裝置,其中前述第1及第2冷卻輥之內部為中空,其中一側面之中央部開口,藉由前述開口部供給前述冷卻水,並以另一側面軸支。
  4. 如申請專利範圍第2項之非晶質合金箔帶之製造裝置,該非晶質合金箔帶之製造裝置更包含有冷卻前述冷卻水之機構。
  5. 如申請專利範圍第1項之非晶質合金箔帶之製造裝置,其中前述第1及第2冷卻輥之厚度為25mm以上。
  6. 如申請專利範圍第1項之非晶質合金箔帶之製造裝置,其中前述第1及第2冷卻輥之直徑為0.4至2.0公尺,前述 第1冷卻輥之寬度為要製造之非晶質合金箔帶之寬度之1.5倍以上。
  7. 如申請專利範圍第1項之非晶質合金箔帶之製造裝置,其中前述供給機構具有沿前述冷卻輥之圓周方向排列有複數條縫隙之噴嘴。
  8. 一種非晶質合金箔帶之製造裝置,係包含有:冷卻輥;驅動機構,係使前述冷卻輥旋轉者;及供給機構,係對前述冷卻輥之外周面供給合金液態金屬者;前述冷卻輥具有:第1及第2冷卻帶,係環繞述冷卻輥之外周部份,在前述冷卻輥之軸方向相互分隔者;絕熱帶,係配置於前述第1冷卻帶及前述第2冷卻帶間,以熱傳導率較形成前述第1及第2冷卻帶之材料低之材料形成者;前述供給機構對前述第1及第2冷卻帶交互供給前述合金液態金屬。
  9. 如申請專利範圍第8項之非晶質合金箔帶之製造裝置,其中前述冷卻輥係冷卻水於前述第1及第2冷卻帶之內部流通之水冷輥。
  10. 如申請專利範圍第9項之非晶質合金箔帶之製造裝置,該非晶質合金箔帶之製造裝置更包含有冷卻前述冷卻水之機構。
  11. 如申請專利範圍第8項之非晶質合金箔帶之製造裝置,其中前述供給機構具有沿前述冷卻輥之圓周方向排列有複數條縫隙之噴嘴。
  12. 一種非晶質合金箔帶之製造方法,係交互進行以下步驟:一面使第1冷卻輥旋轉,一面對前述第1冷卻輥之外周面供給合金液態金屬;及暫時中斷液態金屬之供給,移動液態金屬供給裝置後,對旋轉之第2冷卻輥之外周面再開始液態金屬之供給。
  13. 如申請專利範圍第12項之非晶質合金箔帶之製造方法,其中在前述各步驟,亦使冷卻水於已中斷液態金屬供給之冷卻輥流動。
  14. 如申請專利範圍第13項之非晶質合金箔帶之製造方法,其中前述第1及第2冷卻輥使用內部為中空,且其中一側面之中央部開口之冷卻輥,並藉由前述開口部供給冷卻水,而在另一側面軸支前述第1及第2冷卻輥。
  15. 如申請專利範圍第13項之非晶質合金箔帶之製造方法,其係冷卻前述冷卻水。
  16. 如申請專利範圍第12項之非晶質合金箔帶之製造方法,其中前述非晶質合金箔帶之板厚為33μm以上。
  17. 如申請專利範圍第12項之非晶質合金箔帶之製造方法,其中令前述合金之組成為鐵之含有率係70至81原子%,矽之含有率係3至17原子%,硼之含有率係9至23原 子%,玻璃轉移點為500℃以上之組成。
  18. 如申請專利範圍第17項之非晶質合金箔帶之製造方法,其中前述合金含有0.01至1.0質量%之錫。
  19. 如申請專利範圍第12項之非晶質合金箔帶之製造方法,其中前述非晶質合金箔帶之針孔數密度為25個/m2 以下。
  20. 一種非晶質合金箔帶之製造方法,係具有:第1步驟,係一面使冷卻輥旋轉,一面對設置成環繞前述冷卻輥之外周部份之第1冷卻帶供給合金液態金屬者;第2步驟,係一面使前述冷卻輥旋轉,一面對第2冷卻帶供給合金液態金屬者,該第2冷卻帶係環繞前述冷卻輥,並設置在前述冷卻輥之軸方向,與前述第1冷卻帶分隔之位置;且,上述製造方法係交互執行前述第1步驟及前述第2步驟。
  21. 如申請專利範圍第20項之非晶質合金箔帶之製造方法,其中令前述第1冷卻帶與前述第2冷卻帶之距離為前述非晶質合金箔帶之3分之1以上。
  22. 一種非晶質合金箔帶之製造方法,係具有:第1步驟,係一面使冷卻輥旋轉,一面對設置成環繞前述冷卻輥之外周部份之第1冷卻帶供給合金液態金屬者;第2步驟,係一面使前述冷卻輥旋轉,一面對第2 冷卻帶供給合金液態金屬者,該第2冷卻帶係環繞前述冷卻輥,設置在前述冷卻輥之軸方向,與前述第1冷卻帶藉由以熱傳導率較形成前述第1冷卻帶之材料低之材料形成之絕熱帶分隔之位置,且由熱傳導率較形成前述絕熱帶之材料高所形成;且,上述製造方法係交互執行前述第1步驟及前述第2步驟。
  23. 如申請專利範圍第22項之非晶質合金箔帶之製造方法,其中前述非晶質合金箔帶之板厚為30μm以上。
  24. 如申請專利範圍第22項之非晶質合金箔帶之製造方法,其中令前述合金液態金屬之組成為鐵之含有率係70至81原子%,矽之含有率係3至17原子%,硼之含有率係9至23原子%,玻璃轉移點為500℃以上之組成。
  25. 如申請專利範圍第24項之非晶質合金箔帶之製造方法,其中前述合金液態金屬含有0.01至1.0質量%之錫。
  26. 如申請專利範圍第22項之非晶質合金箔帶之製造方法,其中令前述合金液態金屬之組成為鐵之含有率係70至81原子%,矽之含有率係1至17原子%,硼之含有率係7至23原子%,碳之含有率係2原子%以下,玻璃轉移點為500℃以上之組成。
  27. 如申請專利範圍第26項之非晶質合金箔帶之製造方法,其中前述合金液態金屬含有0.01至1.0質量%之錫。
  28. 如申請專利範圍第22項之非晶質合金箔帶之製造方法,其中前述非晶質合金箔帶之針孔數密度為25個/m2 以下。
  29. 一種非晶質合金箔帶之製造方法,係具有:第1步驟,係一面使冷卻輥旋轉,一面對構成前述冷卻輥外周部份之一部份,沿前述冷卻輥之圓周方向環繞之第1冷卻帶供給合金液態金屬者;第2步驟,係一面使前述冷卻輥旋轉,一面對與前述第1冷卻帶在前述冷卻輥之軸方向隔著禁止帶分隔,沿前述冷卻輥之圓周方向環繞之第2冷卻帶供給合金液態金屬者;且,上述製造方法係交互執行前述第1步驟及前述第2步驟。
  30. 如申請專利範圍第29項之非晶質合金箔帶之製造方法,其中前述非晶質合金箔帶之厚度為30μm以上。
  31. 如申請專利範圍第29項之非晶質合金箔帶之製造方法,其中令前述合金液態金屬之組成為鐵之含有率係70至81原子%,矽之含有率係3至17原子%,硼之含有率係9至23原子%,玻璃轉移點為500℃以上之組成。
  32. 如申請專利範圍第31項之非晶質合金箔帶之製造方法,其中前述合金液態金屬含有0.01至1.0質量%之錫。
  33. 如申請專利範圍第29項之非晶質合金箔帶之製造方法,其中令前述合金液態金屬之組成為鐵之含有率係70至81原子%,矽之含有率係1至17原子%,硼之含有率係7至23原子%,碳之含有率係2原子%以下,玻璃轉移點為500℃以上之組成。
  34. 如申請專利範圍第33項之非晶質合金箔帶之製造方法,其中前述合金液態金屬含有0.01至1.0質量%之錫。
  35. 如申請專利範圍第29項之非晶質合金箔帶之製造方法,其中前述非晶質合金箔帶之針孔數密度為25個/m2 以下。
  36. 如申請專利範圍第29項之非晶質合金箔帶之製造方法,其中在前述冷卻輥之軸方向,令前述禁止帶之寬度為前述非晶質合金箔帶之寬度的3分之1以上。
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