JP2002361375A - 単ロール法による急冷凝固薄帯の製造方法 - Google Patents
単ロール法による急冷凝固薄帯の製造方法Info
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- JP2002361375A JP2002361375A JP2002083889A JP2002083889A JP2002361375A JP 2002361375 A JP2002361375 A JP 2002361375A JP 2002083889 A JP2002083889 A JP 2002083889A JP 2002083889 A JP2002083889 A JP 2002083889A JP 2002361375 A JP2002361375 A JP 2002361375A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 巻取り後の薄帯に発生していた薄帯の材質特
性劣化、薄帯の割れや破断といったトラブル発生を、簡
易な手段で解消する。 【解決手段】 Ｆｅを主成分とし、残部がＳｉ，Ｂ，
Ｃ，Ｐの少なくとも１種又は２種以上の元素及び不可避
的元素からなる合金の急冷凝固薄帯を製造するに際し
て、冷却ロールの円周面に鋳造された薄帯を巻き取る
際、巻き取る直前の薄帯温度を２５０℃以下とする。冷
却ロールの円周面からの薄帯剥離位置を調整することに
より、巻き取る直前の薄帯温度を２５０℃以下とするの
が好ましい。 【効果】 単ロール法の製造歩留まり向上および生産性
向上が達成される。
性劣化、薄帯の割れや破断といったトラブル発生を、簡
易な手段で解消する。 【解決手段】 Ｆｅを主成分とし、残部がＳｉ，Ｂ，
Ｃ，Ｐの少なくとも１種又は２種以上の元素及び不可避
的元素からなる合金の急冷凝固薄帯を製造するに際し
て、冷却ロールの円周面に鋳造された薄帯を巻き取る
際、巻き取る直前の薄帯温度を２５０℃以下とする。冷
却ロールの円周面からの薄帯剥離位置を調整することに
より、巻き取る直前の薄帯温度を２５０℃以下とするの
が好ましい。 【効果】 単ロール法の製造歩留まり向上および生産性
向上が達成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｆｅを主成分と
し、残部がＳｉ，Ｂ，Ｃ，Ｐ等からなるアモルファス合
金薄帯などの急冷凝固薄帯を、単ロール法により鋳造し
て製造する際、冷却ロールから剥離して巻き取った後の
薄帯材質特性の劣化、性状不良による割れや破断などの
トラブルを解消する方法に関するものである。
し、残部がＳｉ，Ｂ，Ｃ，Ｐ等からなるアモルファス合
金薄帯などの急冷凝固薄帯を、単ロール法により鋳造し
て製造する際、冷却ロールから剥離して巻き取った後の
薄帯材質特性の劣化、性状不良による割れや破断などの
トラブルを解消する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】アモルファス合金薄帯などの急冷凝固薄
帯は、単ロール法などにより、高速回転している冷却ロ
ールの円周面に溶融合金を噴出し急冷凝固させた後、冷
却ロールから剥離しつつ連続的に巻き取って製造され
る。この方法で例えば１００ｋｇを超える薄帯のオンラ
イン巻取りが実現している。
帯は、単ロール法などにより、高速回転している冷却ロ
ールの円周面に溶融合金を噴出し急冷凝固させた後、冷
却ロールから剥離しつつ連続的に巻き取って製造され
る。この方法で例えば１００ｋｇを超える薄帯のオンラ
イン巻取りが実現している。
【０００３】このような急冷凝固法において、鋳造終了
後、巻き取った薄帯を展開し、薄帯の特性を調べると、
特に巻取りロール側すなわち巻取り初期の薄帯に、材質
特性が劣化していたり、割れや破断が発生したりするな
どの現象が生じ、薄帯の製造歩留まり低下の問題があっ
た。
後、巻き取った薄帯を展開し、薄帯の特性を調べると、
特に巻取りロール側すなわち巻取り初期の薄帯に、材質
特性が劣化していたり、割れや破断が発生したりするな
どの現象が生じ、薄帯の製造歩留まり低下の問題があっ
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明が解決し
ようとする課題は、単ロール法により急冷凝固薄帯を製
造する際、巻取り後の薄帯に発生していた薄帯材質特性
の劣化や薄帯の割れや破断発生といったトラブルを、簡
易な手段により解消することである。
ようとする課題は、単ロール法により急冷凝固薄帯を製
造する際、巻取り後の薄帯に発生していた薄帯材質特性
の劣化や薄帯の割れや破断発生といったトラブルを、簡
易な手段により解消することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明は、Ｆｅを主成分とし、残部がＳｉ，Ｂ，Ｃ，
Ｐの少なくとも１種又は２種以上の元素及び不可避的元
素からなる合金の急冷凝固薄帯を製造するに際して、冷
却ロールの円周面に鋳造された薄帯を巻き取る際、巻き
取る直前の薄帯温度を２５０℃以下とすることを特徴と
する単ロール法による急冷凝固薄帯の製造方法である。
そして本発明において、冷却ロールの円周面からの薄帯
剥離位置を調整することにより、巻き取る直前の薄帯温
度を２５０℃以下とするのが好ましい。
の本発明は、Ｆｅを主成分とし、残部がＳｉ，Ｂ，Ｃ，
Ｐの少なくとも１種又は２種以上の元素及び不可避的元
素からなる合金の急冷凝固薄帯を製造するに際して、冷
却ロールの円周面に鋳造された薄帯を巻き取る際、巻き
取る直前の薄帯温度を２５０℃以下とすることを特徴と
する単ロール法による急冷凝固薄帯の製造方法である。
そして本発明において、冷却ロールの円周面からの薄帯
剥離位置を調整することにより、巻き取る直前の薄帯温
度を２５０℃以下とするのが好ましい。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明はＦｅを主成分とし、残部
がＳｉ，Ｂ，Ｃ，Ｐ等からなるアモルファス合金薄帯を
製造する際に限定したが、これらの合金は安価で、磁気
特性、機械特性さらには化学特性等で優れた特性を示す
ことから、工業用材料として有用なアモルファス合金だ
からである。なお、ここで言う主成分とは、例えば原子
％で６０％以上からなることを意味している。
がＳｉ，Ｂ，Ｃ，Ｐ等からなるアモルファス合金薄帯を
製造する際に限定したが、これらの合金は安価で、磁気
特性、機械特性さらには化学特性等で優れた特性を示す
ことから、工業用材料として有用なアモルファス合金だ
からである。なお、ここで言う主成分とは、例えば原子
％で６０％以上からなることを意味している。
【０００７】図１に単ロール法の一例を示す。高速回転
している冷却ロール３の円周面にノズル６の開口面を接
近させ、ノズル６から溶融合金４を噴出させることによ
り薄帯１が連続的に鋳造される。溶融合金４はタンディ
ッシュ５内にあり、ストッパー７を上げることで冷却ロ
ール３の円周面に供給され鋳造が開始される。
している冷却ロール３の円周面にノズル６の開口面を接
近させ、ノズル６から溶融合金４を噴出させることによ
り薄帯１が連続的に鋳造される。溶融合金４はタンディ
ッシュ５内にあり、ストッパー７を上げることで冷却ロ
ール３の円周面に供給され鋳造が開始される。
【０００８】鋳造開始前に巻取りロール２を冷却ロール
３に接近させ、冷却ロール３の周速とほぼ同じ周速で回
転させておく。巻取りロール２として表面に永久磁石を
配したものを用いると、鋳造開始後、冷却ロール３上の
薄帯１の先端が巻取りロール２に近づいたとき、磁力に
より薄帯１が巻取りロール２に吸引捕捉されて、連続的
に巻き取られ、鋳造を継続することができる。図１にお
いて８は剥離ノズルである。鋳造中に薄帯１が破断した
場合、冷却ロール３上の薄帯１が剥離されずノズル６の
位置まで搬送されてノズル６が損傷するというトラブル
が起きるので、この剥離ノズル８により薄帯１を剥離す
る。
３に接近させ、冷却ロール３の周速とほぼ同じ周速で回
転させておく。巻取りロール２として表面に永久磁石を
配したものを用いると、鋳造開始後、冷却ロール３上の
薄帯１の先端が巻取りロール２に近づいたとき、磁力に
より薄帯１が巻取りロール２に吸引捕捉されて、連続的
に巻き取られ、鋳造を継続することができる。図１にお
いて８は剥離ノズルである。鋳造中に薄帯１が破断した
場合、冷却ロール３上の薄帯１が剥離されずノズル６の
位置まで搬送されてノズル６が損傷するというトラブル
が起きるので、この剥離ノズル８により薄帯１を剥離す
る。
【０００９】このような単ロール法において、上記のよ
うに、巻取り後の薄帯に薄帯材質特性の劣化、薄帯の割
れや破断といったトラブルが発生するが、その原因は、
巻き取った後の薄帯の復熱によるセルフアニールである
ことを、本発明者らはつきとめた。このアニール効果に
よる薄帯特性の劣化は、特に非晶質合金で顕著になり、
セルフアニールにより脆化しやすくなって薄帯破断にま
で至る。
うに、巻取り後の薄帯に薄帯材質特性の劣化、薄帯の割
れや破断といったトラブルが発生するが、その原因は、
巻き取った後の薄帯の復熱によるセルフアニールである
ことを、本発明者らはつきとめた。このアニール効果に
よる薄帯特性の劣化は、特に非晶質合金で顕著になり、
セルフアニールにより脆化しやすくなって薄帯破断にま
で至る。
【００１０】そこで本発明は、冷却ロール３の円周面に
鋳造された薄帯１を巻き取る際、巻き取る直前の薄帯温
度を２５０℃以下とする。その他の製造条件は通常の条
件を採用できる。巻き取る直前の適正な薄帯温度は合金
成分に依存し、非晶質形成能が低くなるほどこの温度を
低くする必要があるが、２５０℃以下で巻き取れば、巻
取り後に薄帯がセルフアニールされず、上記トラブルが
解消される。
鋳造された薄帯１を巻き取る際、巻き取る直前の薄帯温
度を２５０℃以下とする。その他の製造条件は通常の条
件を採用できる。巻き取る直前の適正な薄帯温度は合金
成分に依存し、非晶質形成能が低くなるほどこの温度を
低くする必要があるが、２５０℃以下で巻き取れば、巻
取り後に薄帯がセルフアニールされず、上記トラブルが
解消される。
【００１１】実質的に巻取りロール２で巻き取る直前の
薄帯温度は、冷却ロール３の円周面から剥離するときの
薄帯温度と等しい。よって巻き取る直前の薄帯温度は、
冷却ロール３から剥離するときの薄帯温度で制御でき
る。剥離するときの薄帯温度は、接触式の表面温度計を
用いることで測定可能である。この薄帯温度はチャージ
間での再現性が極めてよいので、測定は鋳造の度に行う
必要はなく、例えば一度測定して２５０℃以下であるこ
とが確認できれば、その後は同一条件の鋳造を繰り返す
ことができる。
薄帯温度は、冷却ロール３の円周面から剥離するときの
薄帯温度と等しい。よって巻き取る直前の薄帯温度は、
冷却ロール３から剥離するときの薄帯温度で制御でき
る。剥離するときの薄帯温度は、接触式の表面温度計を
用いることで測定可能である。この薄帯温度はチャージ
間での再現性が極めてよいので、測定は鋳造の度に行う
必要はなく、例えば一度測定して２５０℃以下であるこ
とが確認できれば、その後は同一条件の鋳造を繰り返す
ことができる。
【００１２】冷却ロールから剥離するときの薄帯温度の
制御は、例えば冷却ロール３からの薄帯剥離位置を調整
することで行うことができる。薄帯１は冷却ロール３に
接触している時間が長いほど冷却が進み、薄帯温度が下
がる。よって、例えば薄帯剥離温度を下げるには、冷却
ロール３における鋳造開始位置と剥離位置との間の角度
を大にすればよい。薄帯剥離位置の調整は、巻取りロー
ル２の位置を調整し、あるいは冷却ロール３と巻取りロ
ール２の間にダンサーロールを置くなどの手段により実
現できる。また、巻取り直前の薄帯温度を制御する手段
として、このほか冷却ロール３上にて、あるいは剥離後
巻き取るまでの位置にて、薄帯１にガスを吹き付けた
り、別の冷却ロールを接触させたりすることもできる。
制御は、例えば冷却ロール３からの薄帯剥離位置を調整
することで行うことができる。薄帯１は冷却ロール３に
接触している時間が長いほど冷却が進み、薄帯温度が下
がる。よって、例えば薄帯剥離温度を下げるには、冷却
ロール３における鋳造開始位置と剥離位置との間の角度
を大にすればよい。薄帯剥離位置の調整は、巻取りロー
ル２の位置を調整し、あるいは冷却ロール３と巻取りロ
ール２の間にダンサーロールを置くなどの手段により実
現できる。また、巻取り直前の薄帯温度を制御する手段
として、このほか冷却ロール３上にて、あるいは剥離後
巻き取るまでの位置にて、薄帯１にガスを吹き付けた
り、別の冷却ロールを接触させたりすることもできる。
【００１３】
【実施例】次の条件で鋳造実験を行い、巻取り後の薄帯
を展開して薄帯の性状を観察し、薄帯材質特性を調査し
た結果を表１に示す。 合金成分：原子％にて、Ｆｅ８０．５％、Ｓｉ６．５
％、Ｂ１２％、Ｃ１％ 溶融合金温度：１３２０℃ 冷却ロール：材質Ｃｕ−２％Ｂｅ、直径１２００mm、幅
２５０mm 鋳造開始時のギャップ：２００μｍ ノズル開口形状：０．７mm×１００mmのスリット形状
を展開して薄帯の性状を観察し、薄帯材質特性を調査し
た結果を表１に示す。 合金成分：原子％にて、Ｆｅ８０．５％、Ｓｉ６．５
％、Ｂ１２％、Ｃ１％ 溶融合金温度：１３２０℃ 冷却ロール：材質Ｃｕ−２％Ｂｅ、直径１２００mm、幅
２５０mm 鋳造開始時のギャップ：２００μｍ ノズル開口形状：０．７mm×１００mmのスリット形状
【００１４】
【表１】
【００１５】他の条件として、表１に示すように、冷却
ロール周速および薄帯剥離位置を変えて巻取り直前の薄
帯温度を変化させた。薄帯剥離位置は、巻取りロールの
位置により変え、鋳造開始位置から１／３周（鋳造開始
位置と剥離位置の間の角度が１２０°）、１／２周（同
１８０°）、３／５周（同２１６°）の位置とした。巻
取り直前の薄帯温度としては、冷却ロールから剥離直後
の薄帯温度を測定した。測定は、接触式表面温度計によ
り薄帯幅方向の中央付近について行った。
ロール周速および薄帯剥離位置を変えて巻取り直前の薄
帯温度を変化させた。薄帯剥離位置は、巻取りロールの
位置により変え、鋳造開始位置から１／３周（鋳造開始
位置と剥離位置の間の角度が１２０°）、１／２周（同
１８０°）、３／５周（同２１６°）の位置とした。巻
取り直前の薄帯温度としては、冷却ロールから剥離直後
の薄帯温度を測定した。測定は、接触式表面温度計によ
り薄帯幅方向の中央付近について行った。
【００１６】巻取り後の薄帯を展開し、全長にわたり割
れや破断の状況を肉眼観察した。また３００ｍ毎にサン
プルを採取し、磁気特性および脆性を評価した。磁気特
性は、３６０℃×１時間の熱処理後、ＳＳＴ装置で鉄損
（１．３Ｔ、５０Ｈz ）を測定した。脆性は、同様の条
件で熱処理後、ロール面（冷却ロール面側）を外側にし
て１８０°曲げ試験で割れるときの直径を測定した。表
１の値は、鉄損、曲げ直径ともチャージ毎の全サンプル
についての平均値である。
れや破断の状況を肉眼観察した。また３００ｍ毎にサン
プルを採取し、磁気特性および脆性を評価した。磁気特
性は、３６０℃×１時間の熱処理後、ＳＳＴ装置で鉄損
（１．３Ｔ、５０Ｈz ）を測定した。脆性は、同様の条
件で熱処理後、ロール面（冷却ロール面側）を外側にし
て１８０°曲げ試験で割れるときの直径を測定した。表
１の値は、鉄損、曲げ直径ともチャージ毎の全サンプル
についての平均値である。
【００１７】本発明例のNo. １〜No. ６は、いずれも良
好に鋳造でき、トラブル発生なく全量を巻き取ることが
できた。表示した剥離直後の薄帯温度から、巻取り直前
の薄帯温度はいずれも２５０℃以下であったことがわか
る。巻取り後の薄帯を展開して全長にわたり肉眼で観察
した結果、いずれも割れや薄帯破断は発生していなかっ
た。また、いずれも鉄損は０．１Ｗ/kg 以下、曲げ直径
は２mm以下の良好な値を示し、非晶質が維持され、脆化
の進行は認められなかった。
好に鋳造でき、トラブル発生なく全量を巻き取ることが
できた。表示した剥離直後の薄帯温度から、巻取り直前
の薄帯温度はいずれも２５０℃以下であったことがわか
る。巻取り後の薄帯を展開して全長にわたり肉眼で観察
した結果、いずれも割れや薄帯破断は発生していなかっ
た。また、いずれも鉄損は０．１Ｗ/kg 以下、曲げ直径
は２mm以下の良好な値を示し、非晶質が維持され、脆化
の進行は認められなかった。
【００１８】比較例のNo. ７〜No. ９は、いずれも順調
に鋳造でき、トラブル発生なく全量を巻き取ることがで
きた。しかし、表示した剥離直後の薄帯温度から、巻取
り直前の薄帯温度がいずれも２５０℃を超えていたこと
がわかり、このため巻取り後の薄帯に、セルフアニール
による劣化が生じていた。
に鋳造でき、トラブル発生なく全量を巻き取ることがで
きた。しかし、表示した剥離直後の薄帯温度から、巻取
り直前の薄帯温度がいずれも２５０℃を超えていたこと
がわかり、このため巻取り後の薄帯に、セルフアニール
による劣化が生じていた。
【００１９】巻取り後の薄帯全長にわたる肉眼観察結
果、No. ７は鋳造初期の位置５箇所に薄帯破断が発生し
ていた。No. ８およびNo. ９には薄帯破断はなかった。
鉄損はNo. ７およびNo. ８では０．１Ｗ/kg を超え、N
o. ９では０．１Ｗ/kgに近く、曲げ直径はいずれも２mm
を超え、非晶質の劣化および脆化の進行が認められた。
果、No. ７は鋳造初期の位置５箇所に薄帯破断が発生し
ていた。No. ８およびNo. ９には薄帯破断はなかった。
鉄損はNo. ７およびNo. ８では０．１Ｗ/kg を超え、N
o. ９では０．１Ｗ/kgに近く、曲げ直径はいずれも２mm
を超え、非晶質の劣化および脆化の進行が認められた。
【００２０】
【発明の効果】本発明法によれば、単ロール法により急
冷凝固薄帯を製造する際、巻取り後の薄帯に発生してい
た薄帯材質特性の劣化、薄帯の割れや破断といったトラ
ブル発生が簡易な手段で効果的に解消され、製造歩留ま
り向上および生産性向上が達成される。
冷凝固薄帯を製造する際、巻取り後の薄帯に発生してい
た薄帯材質特性の劣化、薄帯の割れや破断といったトラ
ブル発生が簡易な手段で効果的に解消され、製造歩留ま
り向上および生産性向上が達成される。
【図１】本発明法を実施するための単ロール法の例を示
す断面図である。
す断面図である。
１：薄帯 ２：巻取りロール ３：冷却ロール ４：溶融合金 ５：タンディッシュ ６：ノズル ７：ストッパー ８：剥離ノズル
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｆｅを主成分とし、残部がＳｉ，Ｂ，
Ｃ，Ｐの少なくとも１種又は２種以上の元素及び不可避
的元素からなる合金の急冷凝固薄帯を製造するに際し
て、冷却ロールの円周面に鋳造された薄帯を巻き取る
際、巻き取る直前の薄帯温度を２５０℃以下とすること
を特徴とする単ロール法による急冷凝固薄帯の製造方
法。 - 【請求項２】 冷却ロールの円周面からの薄帯剥離位置
を調整することにより、巻き取る直前の薄帯温度を２５
０℃以下とすることを特徴とする請求項１記載の単ロー
ル法による急冷凝固薄帯の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002083889A JP2002361375A (ja) | 2001-03-28 | 2002-03-25 | 単ロール法による急冷凝固薄帯の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001092415 | 2001-03-28 | ||
| JP2001-92415 | 2001-03-28 | ||
| JP2002083889A JP2002361375A (ja) | 2001-03-28 | 2002-03-25 | 単ロール法による急冷凝固薄帯の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002361375A true JP2002361375A (ja) | 2002-12-17 |
Family
ID=26612339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002083889A Pending JP2002361375A (ja) | 2001-03-28 | 2002-03-25 | 単ロール法による急冷凝固薄帯の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002361375A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007007714A (ja) * | 2005-07-04 | 2007-01-18 | Nippon Steel Corp | 磁気特性に優れた鉄系非晶質薄帯の製造方法及び製造装置 |
-
2002
- 2002-03-25 JP JP2002083889A patent/JP2002361375A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007007714A (ja) * | 2005-07-04 | 2007-01-18 | Nippon Steel Corp | 磁気特性に優れた鉄系非晶質薄帯の製造方法及び製造装置 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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