DE3827266A1 - Method and apparatus for quenching a metal melt - Google Patents

Abstract

A strip (13) of melt is applied to a cooling film (14) in the form of a recirculating closed loop from a slit nozzle (12) of a crucible (10). The strip of melt is transferred to a cooling roller (16), a contact-pressure roller (15) being provided at the point of transfer. The strip of melt solidifies on the cooling roller (16) and is wound into a helical coil. The rapid solidification produces a pore-free metal structure which would not be possible in the case of slow solidification. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art, sowie eine Vor­ richtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method in the preamble of claim 1 specified type, and a front direction to carry out the procedure.

Es ist bekannt, Metalle oder Metallegierungssysteme aus der Schmelze mit Hilfe unterschiedlicher Verfahren schnell abzuschrecken, um dem Material im festen Aggregatzustand Eigenschaften zu verleihen, die es nach langsamen Gieß- und Erstarrungsvorgängen nicht besitzt. So ist es möglich, durch schnelle Erstarrung Metal­ legierungen in den amorphen Zustand zu überführen, oder durch hohe Abschreckraten können Legierungen mit einer Zusammensetzung erzeugt werden, die sonst im festen Zustand nicht möglich sind (Legierungsübersättigung). Weiterhin kann die schnelle Erstarrung bewirken, daß Legierungen ein feineres Gefüge erhalten (Gefüge­ feinung) und Legierungsverunreinigungen nicht als grobe intermetallische Phasen ausgeschieden werden, sondern in den vorhandenen Phasen gelöst werden (Vermeidung von Seigerungen).It is known to make metals or metal alloy systems the melt using different processes quickly put off the material in the solid Physical state to impart properties that it after slow pouring and solidification processes. So it is possible through rapid solidification metal converting alloys to the amorphous state, or high quenching rates allow alloys with a Composition are generated that would otherwise be in the solid Condition is not possible (alloy supersaturation). Furthermore, the rapid solidification can cause  Alloys get a finer structure (structure fine) and alloy impurities not as coarse intermetallic phases are eliminated, but be solved in the existing phases (avoidance of Segregations).

Die schnelle Erstarrung wird im Prinzip dadurch er­ reicht, daß der Wärmeinhalt einer Schmelze innerhalb einer möglichst kurzen Zeit an ein zweites Medium im direkten Kontakt durch Wärmeleitung abgegeben wird. Dabei hängt im entscheidenden Maße die Abschreckrate von der Größe der Kontaktfläche der Schmelze zum Kühl­ medium im Verhältnis zur Menge der Schmelze und dem Material des Kühlmediums ab. Je größer die Kontakt­ fläche in Relation zur Menge der Schmelze ist, um so höher ist die Abschreckrate.In principle, this makes rapid solidification is sufficient that the heat content of a melt within to a second medium in the shortest possible time direct contact is given off by heat conduction. The quenching rate depends crucially on the size of the contact surface of the melt with the cooling medium in relation to the amount of the melt and the Material of the cooling medium. The bigger the contact area in relation to the amount of melt is so the quench rate is higher.

Zum Abschrecken von Metallschmelzen sind u.a. folgende Verfahren bekannt:To quench metal melts, i.a. the following Process known:

• a) Melt-Spinning
  Bei der Melt-Spinning-Methode wird ein kontinuier­ lich fließender Strahl flüssigen Metalls auf einen schnell rotierenden Zylinder gespritzt, so daß die Schmelze auf dem Zylindermantel zu einem dünnen wenige Millimeter breiten Band auseinanderfließt und mit dem Zylindermantel mitgerissen wird. Durch die Kontaktfläche Schmelze-Zylinder wird die Wärme der Schmelze innerhalb kurzer Zeit an den meist ge­ kühlten Zylinder abgegeben und somit schnell er­ starrt. Das erstarrte Band wird vom Zylindermantel kontinuierlich abgestreift, so daß ein im Prinzip endloses Band mit nur geringer Dicke (kleiner als 100 µm) und nur geringer Breite (einige Millimeter) entsteht. a) Melt spinning
  In the melt spinning method, a continuously flowing jet of liquid metal is sprayed onto a rapidly rotating cylinder, so that the melt on the cylinder jacket flows apart into a thin band a few millimeters wide and is entrained with the cylinder jacket. Due to the contact area between the melt and the cylinder, the heat of the melt is released to the mostly cooled cylinder within a short period of time and quickly stares. The solidified strip is continuously stripped from the cylinder jacket, so that an essentially endless strip with only a small thickness (less than 100 μm) and only a small width (a few millimeters) is produced.
• b) Planar Flow Casting
  Diese Methode ist eine etwas abgewandelte Technik des Melt-Spinnings. Hier wird ebenfalls die Schmelze in Kontakt mit einem schnell rotierenden Zylinder gebracht. Hier erfolgt kein Aufspritzen der Metall­ schmelze, sondern die Schmelze wird durch eine Schlitzdüse, die im Abstand von einigen Hundertstel Millimeter parallel zu Zylindermantelfläche an­ gebracht ist, auf den rotierenden Zylindermantel kontinuierlich gepreßt. Wie bei der Melt-Spinning- Methode wird die Schmelze im Kontakt zu dem rotie­ renden Zylinder fortgerissen und erstarrt. Der Ab­ stand der Schlitzdüse vom Zylindermantel bestimmt bei dieser Methode im wesentlichen zusammen mit der Schmelzflußrate die Dicke des entstehenden Bandes. Dadurch können kontrolliert sehr dünne Bänder er­ zeugt werden.b) Planar flow casting
  This method is a slightly modified technique of melt spinning. Here, too, the melt is brought into contact with a rapidly rotating cylinder. There is no spraying of the metal melt, but the melt is continuously pressed onto the rotating cylinder jacket through a slot nozzle, which is placed parallel to the cylinder jacket surface at a distance of a few hundredths of a millimeter. As with the melt spinning method, the melt is torn away and solidifies in contact with the rotating cylinder. From the slit nozzle from the cylinder jacket determined in this method essentially together with the melt flow rate the thickness of the resulting tape. This allows very thin strips to be produced in a controlled manner.
• c) Sprühkompaktierung
  In Schutzgasatmosphäre wird ein Metallschmelzstrahl von einem Gasstrom mit hoher Geschwindigkeit zu kleinen Schmelztröpfchen verdüst. Die Schmelz­ tröpfchen geben ihren Wärmeinhalt durch Wärmeleitung an das Gas ab und werden unterkühlt bevor der Er­ starrungsprozeß durch Keimbildung einsetzt. Im unterkühlten Zustand treffen die Schmelztröpfchen auf ein Kühlsubstrat, auf dem sie schnell erstarren. Die in den Tröpfchen verbleibende Wärmeenergie (Schmelzwärme und Restwärme) wird dabei durch das Kühlsubstrat abgeführt. Bei diesem Prozeß wächst die schnell zu erstarrende Metallegierung auf dem Sub­ strat kontinuierlich zu einem kompakten Material von einigen Millimetern Dicke auf. Dieses Verfahren be­ sitzt den Vorteil, daß zusätzlich zu schnellen Er­ starrung durch gleichmäßiges Aufbringen von z.B. feinem Keramik- oder Siliziumpulver auf das konti­ nuierlich wachsende Erstarrungsmaterial Dispersoide in die schnell erstarrte Metallegierung eingebaut werden können. Das Verfahren bietet somit die Mög­ lichkeit, "schnell erstarrte" Verbundwerkstoffe her­ zustellen.c) spray compaction
  In a protective gas atmosphere, a metal melt jet is atomized by a gas stream at high speed into small melt droplets. The melting droplets give off their heat content by conduction to the gas and are supercooled before the hardening process begins through nucleation. In the supercooled state, the melt droplets hit a cooling substrate on which they quickly solidify. The thermal energy remaining in the droplets (heat of fusion and residual heat) is dissipated through the cooling substrate. In this process, the rapidly solidifying metal alloy on the substrate grows continuously into a compact material a few millimeters thick. This method has the advantage that, in addition to rapid hardening, it can be incorporated into the rapidly solidifying metal alloy by uniformly applying, for example, fine ceramic or silicon powder to the continuously growing solidification material, dispersoids. The process thus offers the possibility of producing "rapidly solidified" composite materials.

Einige der bekannten Verfahren haben den Nachteil, daß die Abschreckprodukte in Pulver- oder Bandform vor­ liegen. Diese Abschreckprodukte müssen deshalb durch weitere Verfahren konsolidiert werden, um einen Kompaktwerkstoff herzustellen. Jedoch erfordert dies einen erheblichen Aufwand und setzt Grenzen bei der wirtschaftlichen Anwendung der Verfahren.Some of the known methods have the disadvantage that the quench products in powder or tape form lie. These quenching products therefore have to go through further procedures are consolidated to one Manufacture compact material. However, this requires a considerable effort and sets limits in the economic application of the procedures.

Das Sprühkompaktieren hat den Nachteil, daß, durch den Verdüsungsprozeß bedingt, kein 100% dichtes Kompakt­ material hergestellt werden kann. Es bleibt eine Rest­ porosität mit Gaseinschlüssen von einigen Prozent, die nachteilig insbesondere auf die mechanischen und physi­ kalischen Eigenschaften des Kompaktmaterials wirken können. Weiterhin ist die Abschreckrate inhomogen durch die ungleichmäßig großen Pulverteilchen, die nur be­ dingt zeitlich kontrolliert auf das Kühlsubstrat tref­ fen. Ein weiterer Nachteil ist, daß die Abschreckrate insgesamt relativ gering ist, weil die Wärme der Schmelztröpfchen im wesentlichen nur zum Kühlsubstrat abgeführt wird.Spray compacting has the disadvantage that Spraying process conditional, not a 100% dense compact material can be produced. There remains a rest porosity with gas inclusions of a few percent that disadvantageous especially on the mechanical and physi calic properties of the compact material can. Furthermore, the quenching rate is inhomogeneous the unevenly sized powder particles that only be It is time to hit the cooling substrate Tref fen. Another disadvantage is that the quench rate overall is relatively low because of the heat of the Melt droplets essentially only to the cooling substrate is dissipated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, das bei kontinuierlicher Betriebsweise ein homogenes Erstarren der Metallschmelze ermöglicht und mit dem ein Kompaktwerkstoff ohne Restporosität mit hoher Abschreckrate erzeugt werden kann.The invention has for its object a method the specified in the preamble of claim 1 Way of creating that with continuous operation  enables a homogeneous solidification of the molten metal and with which a compact material with no residual porosity high quench rate can be generated.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 an­ gegebenen Merkmalen.This object is achieved with the invention in the characterizing part of claim 1 given characteristics.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Schmelze auf eine bewegte Kühlfolie aufgebracht. Die Schmelzen­ schicht hat hierbei eine Dicke von nur wenigen Hundertstel Millimeter und eine Breite von einigen Zentimetern. Die Kühlfolie besteht aus einem gut wärme­ leitfähigen Material von großer Flexibilität und ge­ ringer Stärke. Die Stärke der Kühlfolie liegt im Be­ reich von 0,05 mm. Das Schmelzenmaterial wird in Kon­ takt mit der Kühlfolie abgekühlt, wobei es jedoch auf­ grund seiner Überhitzung noch nicht erstarrt. Die Er­ starrung erfolgt erst in Kontakt mit der Kühlwalze, wobei die Schmelze Wärme zur einen Seite hin an die Kühlwalze und zur anderen Seite hin an die Kühlfolie abgibt. Während die Schmelze mit der Kühlwalze in Kon­ takt kommt, erfolgt eine Anpressung des die Schmelze tragenden Folienbandes in Richtung auf die Kühlwalze, wodurch auf der Kühlwalze ein porenfreies dichtes Metallgefüge erzeugt wird. Die Schmelze bleibt nach ihrer Erstarrung auf dem Mantel der Kühlwalze und wird Bestandteil dieses Mantels. Vorzugsweise besteht der Mantel der Kühlwalze aus demselben Material wie die Schmelze, wodurch günstige Abkühleigenschaften und hohe Abkühlraten erzeugt werden. Nachdem auf der Kühlwalze ein spiralförmiger Wickel aus erstarrtem Metall ge­ bildet worden ist, kann der Kühlwalzenmantel ausgebohrt oder auf andere Weise entfernt werden. Das schnell er­ starrte Material liegt dann in Form eines Zylinders bis zu einigen Zentimetern Höhe und bis zu einigen Dezi­ metern Durchmesser vor.In the process according to the invention, the melt applied to a moving cooling film. The melts layer has a thickness of only a few Hundredths of a millimeter and a width of a few Centimeters. The cooling film consists of a well warm conductive material of great flexibility and ge wrestling strength. The thickness of the cooling film is in the loading range of 0.05 mm. The melt material is in Kon is cooled with the cooling film, but it is on not solidified due to its overheating. The he rigidification takes place only in contact with the cooling roll, whereby the melt heats heat to one side Cooling roller and on the other side to the cooling film delivers. While the melt with the chill roll in Kon tact comes, the melt is pressed carrying film tape in the direction of the cooling roll, which creates a non-porous dense layer on the cooling roller Metal structure is generated. The melt remains their solidification on the jacket of the chill roll and will Part of this coat. Preferably there is Jacket of the cooling roll made of the same material as that Melt, resulting in favorable cooling properties and high Cooling rates are generated. After on the chill roll a spiral wrap made of solidified metal has been formed, the cooling roller jacket can be drilled out or removed in some other way. That quickly  staring material then lies up in the form of a cylinder to a few centimeters in height and up to a few deci meters in diameter.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht das schnelle Abschrecken einer Metallschmelze und die Erzeugung eines kompakten porenfreien Metallkörpers aus einem Gefüge, das bei langsamer Erstarrung nicht erzielbar wäre.The method according to the invention enables fast Quenching a molten metal and generating it a compact non-porous metal body from one Structure that cannot be achieved with slow solidification would.

Nach Anspruch 2 ist vorgesehen, daß der Schmelze Dis­ persoide zugeführt werden. Dazu werden die Dispersoide in das auf der Kühlfolie liegende Schmelzenband gleich­ mäßig eingebracht. Durch den Anpreßdruck, mit dem das Schmelzenband auf die Kühlwalze übertragen wird, werden die Dispersoide in das Schmelzenband hineingedrückt und durch schnelle Erstarrung in der Schmelze eingefroren. Natürlich muß hierbei die Größe der Dispersoide kleiner sein als die Dicke des Schmelzenbandes. Damit besteht die Möglichkeit, schnell erstarrte Verbundwerkstoffe zu erzeugen.According to claim 2 it is provided that the melt Dis be fed persoid. To do this, the dispersoids into the melt strip lying on the cooling foil moderately introduced. By the contact pressure with which Melt belt is transferred to the chill roll the dispersoids are pressed into the melt belt and frozen by rapid solidification in the melt. Of course, the size of the dispersoids must be smaller be than the thickness of the melt ribbon. So that exists the ability to quickly solidify composites produce.

Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich durch die Merkmale des An­ spruchs 5 aus. An der Anlaufstelle, an der die Über­ tragung des Schmelzenmaterials von der Kühlfolie auf die Kühlwalze beginnt befindet sich eine Anpreßvorrich­ tung, die einerseits für einen festen Kontakt des Schmelze mit der Kühlwalze bzw. mit dem auf der Kühl­ walze schon aufgewickelten erstarrten Wickel sorgt und andererseits das Schmelzenmaterial kompaktiert. Die Anpreßvorrichtung besteht gemäß Anspruch 6 vorzugsweise aus einer Anpreßwalze, deren Abstand von der Achse der Kühlwalze durch einen den Kühlwalzenumfang feststellen­ den Sensor gesteuert ist. Zusätzlich wird eine elastische Anpreßkraft, z.B. durch eine Federvorrich­ tung, auf die Anpreßwalze ausgeübt.The device for performing the invention Procedure is characterized by the characteristics of the An say 5. At the contact point where the Über application of the melt material from the cooling film the chill roll begins there is a pressure device tion, on the one hand, for a firm contact of the Melt with the chill roll or with the one on the chill roll already wound solidified winding ensures and on the other hand, the melt material is compacted. The Pressure device is preferably according to claim 6 from a pressure roller, the distance from the axis of the Determine the cooling roller by the circumference of the cooling roller  the sensor is controlled. In addition, a elastic contact force, e.g. through a feather pen tion, exerted on the pressure roller.

Die Kühlfolie ist zweckmäßigerweise in einer geschlos­ senen Schleife um Walzen geführt, von denen eine eine Folienkühlwalze ist. Diese Folienkühlwalze befindet sich unmittelbar vor der Stelle, an der der Auftrag des Schmelzenbandes auf die Kühlfolie erfolgt.The cooling film is expediently closed in one its loop around rollers, one of which is a Foil cooling roller is. This film cooling roll is located immediately before the point at which the Melting tape takes place on the cooling film.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die einzige Figur der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Er­ findung näher erläutert.The following will refer to the only one Figure of the drawing an embodiment of the Er finding explained in more detail.

In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Durchführung des Abschreckverfahrens schematisch dargestellt.In the drawing is a device for performing the quenching process is shown schematically.

In einem Tiegel 10 befindet sich die Metallschmelze 11 in überhitztem Zustand, also bei einer Temperatur, die oberhalb der Schmelztemperatur liegt. Der Inhalt des Schmelztiegels 10 ist dem Druck einer Schutzgasatmos­ phäre ausgesetzt. Am unteren Ende des Schmelztiegels 10 befindet sich eine Schlitzdüse 12, aus der ein Schmelzenband 13 mit einer Stärke von wenigen Hundertstel Millimeter und einer Breite von einigen Zentimetern erzeugt wird. Dieses Schmelzenband 13 wird auf die bewegte Kühlfolie 14 aufgetragen.The metal melt 11 is in a crucible 10 in the superheated state, that is to say at a temperature which is above the melting temperature. The content of the crucible 10 is exposed to the pressure of a protective gas atmosphere. At the lower end of the crucible 10 there is a slot nozzle 12 from which a melt strip 13 with a thickness of a few hundredths of a millimeter and a width of a few centimeters is produced. This melt tape 13 is applied to the moving cooling film 14 .

Die Kühlfolie 14 bildet eine endlose Schleife, die über verschiedene Walzen 15, 16, 17, 18 und 19 läuft. Die Walze 15 ist eine Anpreßwalze, die die Kühlfolie in Richtung auf den Umfang der Kühlwalze 16 drückt. Die Kühlfolie 14 umschließt die Kühlwalze 16 auf etwa der Hälfte des Umfangs der Kühlwalze und läuft anschließend um eine Antriebswalze 17 und eine Spannwalze 18 herum. Schließ­ lich läuft die Kühlfolie 14 um eine gekühlte Walze 19 herum, bevor sie unter die Schlitzdüse 12 gelangt. Unter der Schlitzdüse 12 wird die Kühlfolie 14 von einer Stützplatte 20 abgestützt, um das Gewicht des Schmelzenbandes 13 zu tragen.The cooling film 14 forms an endless loop which runs over various rollers 15 , 16 , 17 , 18 and 19 . The roller 15 is a pressure roller which presses the cooling film in the direction of the circumference of the cooling roller 16 . The cooling film 14 surrounds the cooling roller 16 on approximately half the circumference of the cooling roller and then runs around a drive roller 17 and a tension roller 18 . Finally, the cooling film 14 runs around a cooled roller 19 before it gets under the slot nozzle 12 . Under the slot nozzle 12 , the cooling film 14 is supported by a support plate 20 to support the weight of the melt belt 13 .

Die Kühlfolie 14 besteht aus einem gut wärmeleitenden Material, z.B. Kupfer, und ihre Dicke ist in Geometrien ihrer Führung um die Walzen in der Weise angepaßt, daß sie ausschließlich im elastischen Bereich mechanisch beansprucht wird. Die Kühlfolie ist dabei so dünn wie möglich. Im Falle von Kupfer ist ihre Stärke kleiner als 0,05 mm. In der Regel ist die Breite der Kühlfolie 14 gleich der Breite der Schlitzdüse 12, jedoch kann die Kühlfolie auch breiter sein als die Schlitzdüse, was für die Abschreckung des Schmelzenbandes vorteil­ haft ist.The cooling film 14 consists of a good heat-conducting material, for example copper, and its thickness is adapted in the geometry of its guidance around the rollers in such a way that it is mechanically stressed only in the elastic range. The cooling film is as thin as possible. In the case of copper, its thickness is less than 0.05 mm. As a rule, the width of the cooling film 14 is equal to the width of the slot nozzle 12 , but the cooling film can also be wider than the slot nozzle, which is advantageous for quenching the melt strip.

Das Schmelzenband 13 wird von der Anpreßwalze 15 gegen den Mantel 21 der Kühlwalze 16 gepreßt und auf diesen Mantel übertragen. Der Mantel 21 besteht aus demselben Material wie das Schmelzenband 13. Die Kühlwalze 16 ist durch ein Kühlmedium von innen her gekühlt. Während das Schmelzenband 13 in Kontakt mit dem Mantel 21 der Kühl­ walze 16 ist, erstarrt es unter Bildung einer kompakten Metallschicht 22. Die Kühlfolie 14 löst sich von dieser an dem Mantel 21 haftenden Metallschicht 22 ab. Bei der nächsten Umdrehung der Kühlwalze 16 wird das Schmelzen­ band 13 auf die Metallschicht 22 übertragen, so daß auf den Mantel 21 der Kühlwalze 16 ein spiralförmiger Band­ wickel entsteht. The melt belt 13 is pressed by the pressure roller 15 against the jacket 21 of the cooling roller 16 and transferred to this jacket. The jacket 21 is made of the same material as the melt strip 13 . The cooling roller 16 is cooled from the inside by a cooling medium. While the melt strip 13 is in contact with the jacket 21 of the cooling roller 16 , it solidifies to form a compact metal layer 22 . The cooling film 14 detaches from this metal layer 22 adhering to the jacket 21 . At the next rotation of the cooling roller 16 , the melting tape 13 is transferred to the metal layer 22 , so that a spiral tape winding is formed on the jacket 21 of the cooling roller 16 .

Die Enden der Achse 23 der Anpreßwalze 15 sind in Schlitzführungen 24 geführt. Eine Federvorrichtung 25 zieht die Achse 23 mit definierter Kraft in Richtung auf die Kühwalze 16. Ein Sensor 27 ermittelt die Stärke der auf dem Mantel 21 befindlichen Metallschicht 22 und in Abhängigkeit von dem Sensorsignal wird über eine Steuereinrichtung 28 ein Antrieb 29 betätigt, der über eine Spindel 30 die Schlitzführung 24 derart verstellt, daß der Anpreßdruck, mit dem die Anpreßwalze 15 gegen die Metallschicht 22 drückt, unabhängig von der Stärke der Metallschicht 22 konstant ist.The ends of the axis 23 of the pressure roller 15 are guided in slot guides 24 . A spring device 25 pulls the axis 23 with a defined force in the direction of the cooling roller 16 . A sensor 27 determines the thickness of the metal layer 22 located on the shell 21 and in response to the sensor signal, a drive 29 is actuated via a control device 28, the adjusted via a spindle 30, the slot guide 24 in such a way that the contact pressure with which the pressure roller 15 presses against the metal layer 22 regardless of the thickness of the metal layer 22 is constant.

In Transportrichtung hinter der Schlitzdüse 12 ist ein Behälter 31 angeordnet, aus dem Dispersoide auf das Schmelzenband 13 gestreut werden können.A container 31 is arranged in the transport direction behind the slot nozzle 12 , from which dispersoids can be sprinkled onto the melt belt 13 .

Die gesamte Vorrichtung mit sämtlichen beschriebenen Walzen und dem Weg der Kühlfolie ist in einem vakuum­ dichten Behälter 32 angeordnet, in dem Vakuum oder eine Schutzgasatmosphäre herrscht, um Oxidation der Schmelze zu vermeiden.The entire device with all the rollers described and the path of the cooling film is arranged in a vacuum-tight container 32 in which a vacuum or a protective gas atmosphere prevails in order to avoid oxidation of the melt.

Die Geschwindigkeit, mit der die Kühlfolie 14 bewegt wird, beträgt einige Meter pro Sekunde. Die Abkühlrate wird im wesentlichen durch die Dicke des Schmelzen­ bandes 13 bestimmt. Sie ist besonders hoch, weil das Schmelzenband von beiden Seiten her gekühlt wird und weil die eine Kühlfäche, nämlich der Mantel 21 der Kühlwalze 16, aus dem gleichen Material besteht wie das Schmelzenband. Mit zunehmendem Durchmesser der Kühl­ walze durch das Aufbringen des erstarrten Schmelzen­ materials wird die Kühlfolie durch den längeren Laufweg unter Spannung gesetzt. Diese Spannung kann begrenzt werden durch eine verschiebbare Lagerung einer der Führungswalzen. The speed at which the cooling film 14 is moved is a few meters per second. The cooling rate is essentially determined by the thickness of the melting band 13 . It is particularly high because the melt strip is cooled from both sides and because the one cooling surface, namely the jacket 21 of the cooling roller 16 , is made of the same material as the melt strip. As the diameter of the cooling roller increases due to the application of the solidified melt material, the cooling foil is put under tension due to the longer running distance. This tension can be limited by a slidable mounting of one of the guide rollers.

Durch die Anpreßwalze 15 wird ferner sichergestellt, daß die Kühlfolie 14 während des Erstarrungsvorgangs, bei dem eine Volumenabnahme der Schmelze erfolgt, den Kontakt zu dem Legierungsmaterial bis weit unterhalb der Schmelzentemperatur aufrechterhält, so daß bis zu dieser niedrigen Temperatur eine schnelle Erstarrung erfolgt.The pressure roller 15 also ensures that the cooling foil 14 maintains contact with the alloy material far below the melt temperature during the solidification process, in which the volume of the melt decreases, so that rapid solidification occurs up to this low temperature.

Anstelle der beschriebenen Ausführung der Spannvorrich­ tung der Anpreßwalze 15 kann die Anpreßwalze 15 auch so gesteuert werden, daß ein Spalt konstanter Weite zwischen der Anpreßwalze und der sich mit zunehmendem Wickel verändernden Oberfläche der Kühlwalze 16 ein­ gehalten wird, wobei dieser Spalt um ein bestimmtes Maß kleiner ist als die Dicke des Schmelzenbandes 13.Instead of the described embodiment of the Spannvorrich device of the pressure roller 15 , the pressure roller 15 can also be controlled so that a gap of constant width between the pressure roller and the changing with increasing winding surface of the cooling roller 16 is kept, this gap being smaller by a certain amount is the thickness of the melt ribbon 13 .

Nachfolgend wird ein Beispiel der Durchführung des Verfahrens mit der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung beschrieben:Below is an example of how the Procedure with that shown in the drawing Device described:

• - Material der Schmelze: Aluminiumlegierung (z.B. A18Fe4Ce) - Material of the melt: aluminum alloy (e.g. A18Fe4Ce)
• - Dispersoide: Siliziumpulver (< 5 µm) oder Y₂O₃- Pulver (mittlerer Durchmesser etwa 50 nm)- Dispersoids: silicon powder (<5 µm) or Y ₂ O ₃ - powder (average diameter about 50 nm)
• - Temperatur der Schmelze: abhängig von Legierung (etwa 1000°C)- Temperature of the melt: depending on the alloy (about 1000 ° C)
• - Schutzgasatmosphäre: Argon oder Helium bei Raum­ temperatur- Protective gas atmosphere: argon or helium in the room temperature
• - Temperatur des erstarrten Aluminiums nach Loslösung der Kühlfolie von dem erstarrtem Schmelzenband bzw. der Kühlwalze: kleiner 200°C- Temperature of the solidified aluminum after detachment the cooling foil from the solidified melt belt or the cooling roller: less than 200 ° C
• - Kühlung der Walzen: mit Kühlwasser auf Raumtempe­ ratur oder mit flüssigem Stickstoff auf ca.-200°C- Cooling of the rolls: with cooling water at room temperature temperature or with liquid nitrogen to approx. -200 ° C
• - Laufgeschwindigkeit der Kühlfolie: größer 10 m/sec.- Running speed of the cooling film: greater than 10 m / sec.

Claims (8)

1. Verfahren zum Abschrecken einer Metallschmelze, bei welchem ein Schmelzenband (13) zwischen zwei Kühlflächen zur Erstarrung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmelzenband (13) auf eine um Walzen (15, 16, 17, 18, 19) umlaufende Kühlfolie (14) auf­ gebracht und von der Kühlfolie (14) auf eine Kühl­ walze (16) übertragen wird, wobei die Kühlfolie (14) die Kühlwalze (16) auf einem Teil des Kühl­ walzenumfangs umschließt, und daß das auf der Kühlwalze (16) erstarrte Metall (22) spiralförmig aufgewickelt wird, wobei die auf der Kühlfolie (14) befindliche Schmelze mit einer Anpreßkraft auf bereits erstarrtes Metall (22) aufgedrückt wird.1. A method of quenching a molten metal, in which a melt strip ( 13 ) is solidified between two cooling surfaces, characterized in that the melt strip ( 13 ) on a cooling film ( 15 , 16 , 17 , 18 , 19 ) rotating around rollers ( 14 ) brought up and transferred from the cooling film ( 14 ) to a cooling roll ( 16 ), the cooling film ( 14 ) enclosing the cooling roll ( 16 ) on part of the cooling roll circumference, and that the solidified on the cooling roll ( 16 ) Metal ( 22 ) is wound up in a spiral, the melt on the cooling film ( 14 ) being pressed onto metal ( 22 ) which has already solidified with a contact pressure. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der auf der Kühlfolie (14) befindlichen Schmelze Dispersoide zugeführt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the melt located on the cooling film ( 14 ) are supplied with dispersoids. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Schmelzenband (13) vom Auftragen auf die Kühlfolie (14) bis zur Erstarrung in Vakuum oder in einer Schutzgasatmosphäre transpor­ tiert wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the melt strip ( 13 ) is transported from application to the cooling film ( 14 ) to solidification in a vacuum or in a protective gas atmosphere. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Mantel (21) der Kühlwalze (16), auf dem der spiralförmige Wickel erzeugt wird, aus dem Wickel entfernt wird. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a jacket ( 21 ) of the cooling roller ( 16 ) on which the spiral-shaped winding is generated is removed from the winding. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Kühlfolie (14) aus thermisch gut leitendem Material unter einer Schlitzdüse (12) entlanggeführt wird, aus der ein Schmelzen­ band (13) austritt, daß die Kühlfolie (14) mit ihrer das Schmelzenband (13) tragenden Seite an einem Umfangsabschnitt einer Kühlwalze (16) an­ liegt, wobei an der Anlaufstelle, an der das Schmelzenband (13) mit der Kühlwalze (16) in Kontakt kommt, eine Anpreßvorrichtung vorgesehen ist.5. A device for performing the method according to one of claims 1 to 4, characterized in that a cooling film ( 14 ) made of thermally highly conductive material is guided under a slot nozzle ( 12 ) from which a melting band ( 13 ) emerges that the cooling film (14) lies with its melting strip (13) side-supporting at a peripheral portion of a cooling roll (16), wherein provided at the point of contact on the melting strip (13) comes into contact with the cooling roll (16), a pressing device is. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anpreßvorrichtung eine Anpreß­ walze (15) ist, deren Abstand von der Achse der Kühlwalze (16) durch einen den Kühlwalzenumfang feststellenden Sensor (27) gesteuert ist.6. The device according to claim 5, characterized in that the pressing device is a pressing roller ( 15 ) whose distance from the axis of the cooling roller ( 16 ) is controlled by a sensor ( 27 ) determining the cooling roller circumference. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kühlfolie (14) in einer ge­ schlossenen Schleife um Walzen (15, 16, 17, 18, 19) geführt ist, von denen eine eine Folienkühlwalze (19) ist.7. Apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that the cooling film ( 14 ) is guided in a closed loop ge around rollers ( 15 , 16 , 17 , 18 , 19 ), one of which is a film cooling roller ( 19 ). 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Kühlwalze (16) einen Walzenmantel (21) aus dem Metall der Schmelze auf­ weist.8. Device according to one of claims 5 to 7, characterized in that the cooling roller ( 16 ) has a roller shell ( 21 ) made of the metal of the melt.