JPH04500837A - Continuous in-line annealing method and apparatus for amorphous strips - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 技街分野 本発明は一般にノド晶質リボンの連続インラインアニーリング方法ど装置に関し ２、特に詳しくは複合非晶質ストリ：ノブの製造と連続インラインアニーリング に関４″る。[Detailed description of the invention] Technical field The present invention generally relates to a method and apparatus for continuous in-line annealing of throat crystalline ribbons. 2. In particular, composite amorphous strips: knob manufacturing and continuous in-line annealing Regarding 4''.

発Ｍの宵月 比較的薄く、細長いリボン形状の非晶質またはガラス質原子横ｉｉ　（ａｔｏＩ ｌｌｉｃ　５ｔｒ３Ｅｃｔｕｒｅ）を有する鋳造製品は電気変圧器またはその他 の用途のために高度に効果的なコアに巻き゛つけるために有効であることが実証 されている。Yoizuki of M Relatively thin, elongated ribbon-shaped amorphous or glassy atomic horizontal II (atoI Casting products with llic 5tr3Ecture) are used as electrical transformers or other Proven to be effective for wrapping into highly effective cores for applications in has been done.

非晶質またはガラス賞金属リボンの鋳造におけるごとく最近の開発の一部は米国 特許第４，３３２．８４８号に考察されている。Some recent developments such as in the casting of amorphous or glass award metal ribbons Discussed in Patent No. 4,332.848.

既知のように、非晶質またはガラス質構造を有するリボンの鋳造は１０’へ一１ ０’”Ｃ／秒のオーダーでの特に大きいで、冷速度をリボンに適用することを必 要とする。As is known, casting of ribbons with an amorphous or glassy structure is carried out at 10' to 11 It is necessary to apply cooling rates to the ribbon, particularly on the order of 0’”C/sec. Essential.

さらに、連続ガラス質構造を得る予定である場合には、リボンの全厚さを通して この急冷速度を与えるべきである。従って、非晶質鋳造リボンの厚さはこれらの 橿端な熱転移必要条件によって限定される。適当な熱転移を維持しない場合には 、ある程度の結晶化が生して、非晶質構造を破壊する。Additionally, if a continuous vitreous structure is intended to be obtained, through the entire thickness of the ribbon This quenching rate should be given. Therefore, the thickness of the amorphous cast ribbon is Limited by extreme heat transition requirements. If proper thermal transition is not maintained , some degree of crystallization occurs and destroys the amorphous structure.

鋳造リボンの厚さとフレキシビリティはリボンの取扱いを困難にする。さらに、 これらの薄いリボンを変圧器コアに堆積する場合には、リボンの厚さが堆積効率 に関して若干の困難性を生じ、堆積効率は改良の余地を残す見かＤＪの密度を生 ずる。The thickness and flexibility of cast ribbons make the ribbon difficult to handle. moreover, When depositing these thin ribbons onto the transformer core, the thickness of the ribbon determines the deposition efficiency. However, the density of the DJ may be slightly increased, and the deposition efficiency leaves room for improvement. Cheating.

堆積密度または充填密度の増加が厚いリボンによって起りうる。厚いリボンの充 てん密度の増加に伴って、有利には、変圧器（ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）の効率 が特徴的に有意に増加し、コストが一般に低下する。これらの利点はより厚い非 晶質金属リボンまたはストリップを有利に製造する方法をめることを時間をかけ る価値のあるものにするように思われる。Increased deposition or packing density can occur with thicker ribbons. Thick ribbon filling With the increase in packing density, the efficiency of the transformer advantageously increases. characteristically increases significantly and costs generally decrease. These benefits include thicker non- We have spent some time figuring out how to advantageously produce crystalline metal ribbons or strips. It seems like it would make it worth it.

アライドーシグナルコーポレーシジン（Ａｌｌｉｅｄ−５ｉｇｎａｌ　Ｃｏｒｐ ｏｒａｔｉｏｎ）に譲渡された、クッシュニク（Ｋｕｓｈｎｉｋ）等の米国特許 第４，５２９．４５８号は比較的薄い鋳造非晶質リボンを圧縮することによる比 較的厚い複合非晶質ストリップの特に有望な製造方法を開示する。圧縮後に、複 合または強化（ｃｏｎｓｏｌ　ｉｄ＄　ｔｅｄ）ストリップに対してアニーリン グを行って、成形中に発生する応力を除去し、改良された磁性を開示する。第４ ，５２９，４５８号特許に開示されているように、通常の二段階ハツチ式アニー ル（ｂａｔｃｈ　ａｎｎｅａｌ）を用いる。この二段階アプローチでは、ストリ ップを最初に高温でアニールして応力を除去し、次に標準磁界アニール（ｆｉｅ ｌｄ　ａｎｎ−ｅａｌ）を実施する。Allied-5ignal Corp Kushnik et al.'s U.S. patent assigned to No. 4,529.458 discloses that the ratio by compressing a relatively thin cast amorphous ribbon A particularly promising method for manufacturing relatively thick composite amorphous strips is disclosed. After compression, the Annealing for combined or reinforced (consol id $ted) strips This process removes the stresses generated during molding and reveals improved magnetic properties. Fourth ,529,458 patent, a conventional two-stage hatch annealer batch anneal. This two-step approach The chip is first annealed at high temperature to relieve stress and then subjected to a standard magnetic field anneal (FIE). ld ann-eal).

このアニーリング方法は複合ストリップの総合磁性の改良に有効であるが、この 方法も欠点が無いわけではない、第一に、この方法によると複合ストリップの生 成磁性はアニールした非強化リボンの磁性に近づくが、等しくはない、第二に、 このアニーリング方法は時間がかかり、比較的費用を要し、非効果的である。Although this annealing method is effective in improving the overall magnetic properties of composite strips, The method is also not without drawbacks; firstly, it reduces the production of composite strips. The magnetization approaches but is not equal to that of the annealed unreinforced ribbon.Second, This annealing method is time consuming, relatively expensive, and ineffective.

従って、改良された結果を生ずる複合ストリップアニーリングの新しい方法の必 要性が認められている。この新しい方法は迅速であって、かつ高温炉の必要性を 除去することによって比較的費用のかからないものでなければならない。非強化 鋳造（ａｓ−ｃａｓｔ）リボンまたは複合リボンをアニールする場合に、明白な 利点を提供する方法が非常に望ましいと考えられる。Therefore, there is a need for a new method of composite strip annealing that yields improved results. The necessity is recognized. This new method is rapid and eliminates the need for a high temperature furnace. It should be relatively inexpensive to remove. non-reinforced When annealing as-cast or composite ribbons, the obvious A method that provides advantages would be highly desirable.

発肌Ｑ！約 従って、本発明の第一目的は非晶質物質の磁性をより効果的かつ経済的に改良す る方法と装置を提供することである。Skin Q! about Therefore, the first object of the present invention is to improve the magnetism of amorphous materials more effectively and economically. The purpose of the present invention is to provide a method and apparatus for achieving this.

本発明の他の目的は、アニーリング後に比較的清い非強化リボンと実質的に同じ 大きさの良好な磁性を有する比較的厚い複合ストリップを製造する方法と装置を 提供することである。Another object of the present invention is to provide a ribbon that is substantially the same as a relatively clean unreinforced ribbon after annealing. A method and apparatus for producing relatively thick composite strips with good magnetic properties in size It is to provide.

本発明の他の目的は、変圧器コアの製造または改良された総合効率の他の装置の 製造に用いるために改良された磁性と一貫して高い充填率（ｐａｃｋｉｎｇ　ｆ ａｃｔｏｒ）とを有する磁性リボンまたは複合非晶質ストリップを加工する方法 および装置を提供することである。Another object of the invention is to improve the overall efficiency of the manufacturing of transformer cores or other devices with improved overall efficiency. Improved magnetic properties and consistently high packing factors for use in manufacturing method of processing a magnetic ribbon or composite amorphous strip with and equipment.

本発明のさらに他の目的は、取扱いが容易であり、すでにアニールした、良好な 磁性を有する状態で顧客に輸送することのできる比較的延性の製品を提供するた めに、脆化を回避した比較的薄い鋳造リボンまたは比較的厚い複合ストリップの いずれかを連続インラインアニーリングする経済的な方法および装置を提供する ことである。Yet another object of the present invention is to provide an easily handled and already annealed, well-prepared To provide a relatively ductile product that can be transported to the customer in a magnetic state. To avoid embrittlement, relatively thin cast ribbons or relatively thick composite strips can be used to avoid embrittlement. Provides an economical method and apparatus for continuous in-line annealing of either That's true.

上記その他の目的を達成するために、ここに述べる本発明の目的に従って、非晶 質ストリップを連続的にインラインアニーリングするための改良装置を提供する 。この装置は例えば、制御された移動速度でストリップを実質的に連続的に供給 スルタめノ供給ロール（ｆｅｅｄ　ｒｏｌｌ）のような手段を含む、高温加圧ロ ール（ｈｅ−ａｔｅｄ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｒｏｌｌ）も備える。ストリップを 高温加圧ロールによって形成されたニップに通し、実質的に１０”〜１０４°Ｃ ／秒の速度でアニーリング温度にまで迅速に加熱する。In order to achieve the above and other objects, in accordance with the objects of the present invention stated herein, amorphous Provides improved equipment for continuous in-line annealing of quality strips . This device can e.g. feed strips virtually continuously at a controlled speed of movement. High temperature pressure rollers, including means such as sultanate feed rolls. It also has a he-ated pressure roll. strip Passed through a nip formed by hot pressure rolls at substantially 10" to 104°C /sec to the annealing temperature.

キュリ一温度とストリップ物質に特徴的なガラス転移温度との間の温度にストリ ップをするために充分な温度と圧力に高温加圧ロールを維持する。従って、加圧 ロールはストリップの局部塑性変形をも生ずる高温加圧ロールの僅かに下流に別 の応力アニーリング装置（ｓｔｒｅｓｓ　ａｎｎｅａｌｅｒ）をインラインに用 意する。下記で考察するように、このアニーリング装置は、間にストリップを供 給する一対のホットプレートの形状である。しかし、他の代替アニーリング装置 を用いることもでき、本発明がこの特定の実施態様に決して限定されないことは 当然理解されよう。The strip is heated to a temperature between the Curie temperature and the glass transition temperature characteristic of the strip material. Maintain the hot pressure rolls at sufficient temperature and pressure to produce a high temperature drop. Therefore, pressurization The rolls are separated slightly downstream of the hot pressure rolls which also cause local plastic deformation of the strip. A stress annealer is used in-line. mean. As discussed below, this annealing device provides a strip between This is the shape of a pair of hot plates. However, other alternative annealing devices may also be used, and the invention is in no way limited to this particular embodiment. Of course it will be understood.

このストリップを高温加圧ロールの温度またはこの温度に近いアニーリング装置 に入れる。ストリップは高温加圧ロール温度より高い温度に通常維持されたアニ ーリング装置との平衡温度に迅速に達する。アライド−シグナル　コーボレーシ ジンから入手可能なメトガラス（Ｍｅｔｇｌａｓｓ’　）　２６０５−３２では 、アニーリング装置内のストリップ温度が４２０〜５１０　”Ｃの範囲である。This strip is heated to a high temperature pressure roll or an annealing device close to this temperature. Put it in. The strip is subjected to an annealing process usually maintained at a temperature above the hot pressure roll temperature. Equilibrium temperature with the ring device is quickly reached. Allied Signal Koboreshi Metglass' 2605-32 available from Jin , the strip temperature in the annealing apparatus ranges from 420 to 510''C.

この範囲よりも有意に低い温度は好ましい応力除去をもたらすことができず、こ の範囲より有意に高い温度は結晶化を促進する。さらに、ストリップを通して一 貫した磁性を保証するために、ストリップの全長をアニーリングする間にアニー リング装置の温度を±５℃の範囲内に調節することが好ましいことを認識すべき である。Temperatures significantly lower than this range may not provide favorable stress relief; Temperatures significantly higher than the range promote crystallization. In addition, the strip Annealed while annealing the entire length of the strip to ensure consistent magnetism. It should be recognized that it is preferable to adjust the temperature of the ring device to within ±5°C. It is.

アニーリングプロセスを通して、ストリップを張力（ｔｅｎｓｊｏｎ）下に維持 しながら、被動供給ロール（ｄｒｉｖｅｎ　ｆｅｅｄ　ｒｏｌｌｓ）によって連 続的に供給する。高温加圧ロールの圧縮力がこの張力を相殺して、高品質の磁性 および機械的性質を有するストリップを製造する。張力を被動巻取りロールによ ってストリップに維持することが好ましい、この巻取りロールは、ストリップを 巻取り前に冷却するために、アニーリング装置から充分に間隔をおく、アニーリ ング中のストリップ張力は細心に最適化すべきである、低くすぎるまたは高すぎ る張力は磁性の劣化を生ずるからである。Keeping the strip under tension throughout the annealing process while connected by driven feed rolls. Supply continuously. The compressive force of the hot pressure roll offsets this tension, resulting in high-quality magnetic and producing strips with mechanical properties. The tension is transferred to the driven take-up roll. This take-up roll preferably maintains the strip in The annealer should be sufficiently spaced from the annealing equipment to cool before winding. The strip tension during stretching should be carefully optimized; too low or too high This is because the tension causes deterioration of magnetism.

一般規則として、上記インラインアニーリングはストリップの磁性を改良するの で、次に磁界アニーリングを行うことは必要なく、多くの場合に磁界アニーリン グは有害である。なお、次に磁界アニーリングを行うことが望ましい用途もある 。As a general rule, the in-line annealing described above does not improve the magnetic properties of the strip. , it is not necessary to perform magnetic annealing next, and in many cases magnetic annealing is is harmful. Note that there are some applications where it is desirable to perform magnetic field annealing next. .

このような状況下で、応力アニーリング装置の僅かに下流で、巻取りロールから 上流のインラインに磁界アニーリングステーション（＋ｗａｇｎｅｔｉｃ　ｆｉ ｅｌｄ　ａｎｎｅａＩ−ｉｎｇ　５ｔａｔｉｏｎンを設ける６Ｍｉ界アニアニー リングステーショントリップを通す石英管によって形成することができる０石英 管の周囲に銅ワイヤーを巻く。電圧を加えると（ｅｎｅｒｇｒｚｅｄ）、この綱 ワイヤは管内に磁界を発生させる。Under these circumstances, slightly downstream of the stress annealing device, the Magnetic field annealing station (+magnetic fi eld　anneaI-ing　5tation 6Mi world annenie 0 quartz which can be formed by a quartz tube passing through a ring station trip Wrap copper wire around the tube. When energrzed, this wire The wire generates a magnetic field within the tube.

ストリップが実質的に１００ｅレベルに調節される磁界中のそのキューリ一温度 を通って冷却するように、管が配置されることが好ましい、インライン磁界アニ ーリングステーシランを用いる場合に、低い圧延速度（ｒｏｌｌｉｎｇ　５ｐｅ ｅｄ）と高いインライン応力アニーリング装置温度とが最も良い結果を生ずる。Its Curie temperature in a magnetic field where the strip is adjusted to substantially 100e level The tube is preferably arranged so that it cools through an in-line magnetic field animate. When using a ring stay silan, low rolling speed (rolling 5pe ed) and high in-line stress annealing device temperatures yield the best results.

本発明のさらに他の態様によると、多重被動供給ロールを非晶質物質の個々のリ ボンまたはストリップを高温加圧ロールのニップ中に供給するために備える。According to yet another aspect of the invention, multiple driven supply rolls are used to separate individual streams of amorphous material. A bong or strip is provided for feeding into the nip of hot pressure rolls.

加圧ロールは多重リボンの間を結合させ、比較的厚い複合ストリップを製造する ために充分な温度および圧力において操作される０例えば、メトガラス°２６０ ５−８２合金リボンに対して少な（とも２５，０００ｐｓｉの圧延圧力を加え、 高温加圧ロールによって約４７５℃の温度にした。これは個々のリボンの必要な 局部塑性変形を生して、複合ストリップへの結合を促進する。あまりに近い圧力 は結合のために充分にリボンを変形しないことは当然認識すべきである。あまり に高い圧力はある場合には加圧ロール自体を変形させ、圧延ミルを停止して修理 する必要性を生ずると考えられる。従って、このパラメータは制御し、モニター しなければならない。Pressure rolls bond between multiple ribbons, producing relatively thick composite strips. For example, metoglas °260 is operated at a temperature and pressure sufficient for 5-82 alloy ribbon was subjected to a rolling pressure of 25,000 psi, A temperature of about 475° C. was achieved using hot pressure rolls. This is required for each individual ribbon. Creates local plastic deformation to facilitate bonding into the composite strip. pressure too close It should of course be recognized that this does not deform the ribbon sufficiently for bonding. not much If high pressure is present, the pressure roll itself may be deformed and the rolling mill should be stopped and repaired. It is thought that this will create a need to do so. Therefore, this parameter controls and monitors Must.

単一鋳造リボンまたは複合ストリップのいずれを加工するとしても、圧延は生成 ストリップの面を平らにするために役立つ。従って、ストリップは改良された充 填率を有し、非常に高い効率を有する変圧器コアの製造を可能にする。Whether processing a single cast ribbon or a composite strip, rolling produces Helps to level the surface of the strip. Therefore, the strip provides improved charging. It has a filling factor and allows the production of transformer cores with very high efficiency.

別のアニーリング装置を加圧ロールから直接下流に配置することによって、供給 プロセスからのストリップ中にすでにある熱を有利に利用して、ストリップを迅 速に加熱することができる。feed by placing a separate annealing device directly downstream from the pressure roll. Use the heat already in the strip from the process to your advantage to quickly strip the strip. Can be heated quickly.

さらに、このアニーリングがインラインで行われる連続プロセスであることを認 識すべきである。例えば、ストリップを上記のような磁界アニーリングステーシ コンに通して加工する場合には、４〜６フィート／分の供給速度が可能である。Additionally, we acknowledge that this annealing is a continuous process that occurs inline. You should be aware of this. For example, the strip can be placed in a magnetic annealing station as described above. When processing through a con, feed rates of 4 to 6 feet per minute are possible.

しかし、高温加圧ロールの温度または直径を高めることによって、さらに迅速な 供給速度が容易に得られる。However, by increasing the temperature or diameter of the hot pressure roll, even faster Feed rates are easily obtained.

ストリップを加圧供給ロールの間に供給する前に１５０〜３７５℃の温度に予熱 することによって、さらに高い供給速度が与えられる。ストリップを加圧供給ロ ールニップに通す前に２００°Ｃ〜３００℃の温度に加熱することが好ましい、 このようにして、８０〜１００フィート／分までの供給速度が得られ、明白に生 産速度を高め、本発明のインラインアニーリング方法によるリボンまたはストリ ップの加工に結合した単位あたりのコストを減する。加圧ロールがら僅かに上流 に配置された高温供給ロールおよび／またはインラインヒーターを含めたストリ ップ予熱手段を当然用いることができる。このヒーターはインラインアニーリン グ装置またはアルゴンプレヒーターに関して上述したようにストリップを通す、 ２枚のプレートの形状である。Preheating the strip to a temperature of 150-375°C before feeding it between pressurized feed rolls This gives even higher feed rates. The strip is fed under pressure. Preferably, the material is heated to a temperature of 200°C to 300°C before passing through the runnip. In this way, feed rates of up to 80 to 100 ft/min can be obtained, with obvious Increase production speed and improve ribbon or strip production using the in-line annealing method of the present invention. Reduces the cost per unit associated with the processing of chips. Slightly upstream of the pressure roll strips including high temperature supply rolls and/or in-line heaters located in Naturally, cup preheating means can be used. This heater is inline annealing passing the strip as described above for the argon preheater or argon preheater. It has the shape of two plates.

複合ストリップのアニーリング中に、比較的薄い鋳造リボンを加工する場合と丁 度同じ様に、ストリップを張力下に維持する。例えば、１インチ幅Ｘ５１ｉｉス トリツプ（再び、メトガラス°２６０５−Ｓ２合金）では、巻取り装置によって 生ずるトルクは約２４０インチボンドであるべきである。２インチ幅×３層スト リップでは、約６インチボンドのトルクが最適結果を得るために必要である。こ の６００インチボンドレベルにおける４インチ幅×５層ストリップでも妥当な結 果が得られている。During annealing of composite strips, processing of relatively thin cast ribbons and Similarly, keep the strip under tension. For example, 1 inch wide x 51ii In the trip (again, Metglas °2605-S2 alloy), the winding device The resulting torque should be approximately 240 inches bond. 2 inches wide x 3 layers At the lip, approximately 6 inches of bond torque is required for optimal results. child A 4-inch wide x 5-layer strip at a 600-inch bond level yields reasonable results. results are being obtained.

インラインアニーリングプロセスを通して、ストリップ供給速度、別のインライ ンアニーリング装置の温度、およびストリップ上の張力（ならびに用いた場合の 磁界アニーリングステージタンの磁界の強さ）のパラメーターは効果的で有効な 結合とアニーリングのために絶対的に重要である。最適な結果を得るようにこれ らの各パラメーターを作業中に適当な関係に維持するために、コンピユータ化制 御手段を備える。この制御手段は結合されるストリップ物質の特性に関する情報 によってプログラム化したマイクロプロセッサ−の形状であることが好ましい。Through the in-line annealing process, the strip feed rate, different in-line temperature of the annealing equipment and the tension on the strip (and if used The parameters of the magnetic field annealing stage (magnetic field strength) are effective and effective. Absolutely important for bonding and annealing. This for best results Computerized controls are used to maintain appropriate relationships between these parameters during the process. Provide the means for control. This control means provides information about the properties of the strip material to be combined. Preferably, it is in the form of a microprocessor programmed by.

本発明のさらに他の態様によると、非晶質ストリップの連続インラインアニーリ ング方法を提供する。この方法はストリップを０．１〜１００フィート／分の制 御移動速度で供給する工程を含む０次はストリップを迅速にアニーリング温度に して、ストリップを塑性変形して、ストリップの表面性質を改良する工程である 。According to yet another aspect of the invention, continuous in-line annealing of amorphous strips provide a method for This method controls the strip from 0.1 to 100 ft/min. The zero order process, which involves feeding at controlled travel speeds, quickly brings the strip to the annealing temperature. This is a process of plastically deforming the strip to improve its surface properties. .

この後に、ストリップに対してアニーリング温度における０、０１〜ｉｏ、ｏ分 間の比較的短期間のアニーリングを実施する。アニーリングプロセス中に、連続 供給中のストリップに張力をかけるように用意する。After this, the strip is given 0,01 to io,o minutes at the annealing temperature. Annealing is performed for a relatively short period of time. During the annealing process, continuous Provide tension on the strip being fed.

上述したように、ストリップをアニーリング温度にする前にストリップを予熱す ることによって、このインラインアニーリングプロセスの速度をさらに高めるこ とができる。最も良い結果を得るには、ストリップを実質的に２００”Ｃ〜３０ ０　”Ｃに予熱することが好ましい。この予熱プロセスの通用によって、ストリ ップを実質的に８０〜１００フィート／分の供給速度でインラインアニールする ことができる。As mentioned above, preheat the strip before bringing it to annealing temperature. This inline annealing process can be further speeded up by I can do it. For best results, heat the strips to substantially 200”C to 30 It is preferable to preheat to 0"C. This preheating process makes it possible to Anneal the chips in-line at a feed rate of substantially 80-100 ft/min. be able to.

複合ストリップの比較的厚い最終製品を製造することが望ましい場合には、多重 リボンを同時に整列させて共同作用高温加圧ロールムこ供給することができる。If it is desired to produce a relatively thick final product of composite strip, multiple The ribbons can be aligned and fed simultaneously to a synergistic high temperature pressure roll.

上述したように、これらのロールはリボンを一緒に結合させ、生成複合ストリッ プを迅速にアニールする場合に効果的な温度および圧力に維持する。さらに詳し くは、高温加圧ロールはストリップが少なくとも２５，０ＯＯｐｓｉの圧力を受 けるときに、ストリップ物質の結晶化温度の実質的に９５％の温度にストリップ を加熱するのに役立つ。As mentioned above, these rolls bond the ribbons together and create a composite strip. Maintain effective temperature and pressure for rapid annealing of the strip. Learn more Preferably, the hot pressure roll is such that the strip is subjected to a pressure of at least 25,000 psi. When the strip is heated, the strip is heated to a temperature that is substantially 95% of the crystallization temperature of the strip material. useful for heating.

この方法の付加的な工程はストリップのインラインアニーリング中に好ましくは ±５℃の範囲内にホットブレートアニーリング装置の温度を調節することに関す る。このようにして、このプロセスはストリップの全長を通して一貫した磁性を 生ずる。他の考察としては、例えばストリップの磁性の方向性を除去するために 磁界アニーリングが望ましい場合には、この方法はストリップをそのキューリ一 温度を通して冷却するストリップの連続インライン磁界アニーリングの付加的な 工程を含む。An additional step in this method is preferably during in-line annealing of the strip. Regarding adjusting the temperature of hot plate annealing equipment within ±5℃ Ru. In this way, this process produces consistent magnetism throughout the entire length of the strip. arise. Other considerations include e.g. to remove the magnetic orientation of the strip. If magnetic field annealing is desired, this method Additional continuous in-line magnetic field annealing of the strip cooling through temperature Including process.

本発明のさらに他の目的は、本発明の実施に最も適した形式の一つを単に説明す ることによって、本発明の好ましい実施態様を示し、説明する下記の説明から当 業者に容易に明らかになると思われる。これが実現すると、本発明は他の異なる 実施態様をも可能にし、その幾つかの細部は、全て本発明の範囲から逸脱しない 、種々な明白なり様での変更を可能にする。従って、図面と説明は本質的に実例 と見なぎ版限定とは見なされない。Yet another object of the invention is to simply describe one of the most suitable forms for carrying out the invention. From the following description, which illustrates and describes preferred embodiments of the invention, This is expected to be readily apparent to business operators. Once this is achieved, the invention allows other different embodiments are also possible, some details of which do not depart from the scope of the invention. , allowing for changes in various obvious ways. Accordingly, the drawings and descriptions are illustrative in nature. It is not considered to be limited to Tominaki version.

図血Ｑ旦車な説明 明細書に含まれ、明細書の一部を形成する添付図面は本発明の幾つかの態様を例 示し、説明と共に本発明の詳細な説明に役立つ０図面において：第１図は鋳造と 複合の両方の非晶質ストリップのインラインアニーリングのための本発明の装置 と方法を示し、完全に説明する概略図である。Explanation of blood Qdansha The accompanying drawings, which are included in and form a part of the specification, illustrate some aspects of the invention. In the drawings which illustrate and together with the description serve as a detailed explanation of the invention: FIG. Inventive device for in-line annealing of composite and amorphous strips FIG. 1 is a schematic diagram illustrating and fully illustrating the method.

次に、本発明の好ましい実施態様を詳細に説明するが、この−例は添付図面に説 明する。Preferred embodiments of the invention will now be described in detail, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. I will clarify.

発吸□□□詳栂μ説朋 複合ストリップＳのインライン結合とアニーリングのための装置１ｏを概略的に 示す図面を次に説明する。装置１０は例えば改良された効率の変圧器コアに巻く 場合に、改良された磁性、高い充填率および容易な取扱いのための大きい延性を 有するストリップＳを製造する。Breathing□□□Details on μ explanation Schematically the apparatus 1o for in-line bonding and annealing of composite strips S The drawings shown will now be described. The device 10 may be wound on an improved efficiency transformer core, for example. case, improved magnetism, high filling factor and greater ductility for easy handling A strip S having the following properties is manufactured.

図示するように、装置１０は共同作用（ｃｏｏｐｅｒａｔｉｎｇ）高温加圧ロー ル１６のニップに、矢印Ａの方向に個々のリボンＲを供給するための複数の供給 ロール１２．１３および１４を含む、供給ロール１２〜１４は駆動手段１８によ って同じ速度で駆動され、リボンＲを高温加圧ロール１６による結合のために重 複関係に位置決めするように整列される。As shown, the apparatus 10 includes a cooperating high temperature pressure roller. multiple feeds for feeding individual ribbons R in the direction of arrow A into the nip of the ribbon 16; The supply rolls 12-14, including rolls 12, 13 and 14, are driven by drive means 18. are driven at the same speed, and the ribbon R is weighted for bonding by the high temperature pressure roll 16. They are arranged so as to be positioned in a compound relationship.

リボンＲを室温において加圧ロールに供給する場合に、リボン供給速度は実質的 に４〜６フィート／分である。または、リボンＲを高温加圧ロール１６に供給す る前に１５０″Ｃ〜３７５℃の範囲内の温度に予熱する場合には非常に高い供給 速度が可能である。リボンＲを２００〜３００”Ｃの温度に予熱することによっ て、最も良い結果が得られるように思われる。これを実施する場合に、複合スト リップＳをなおも良好に結合させながら、約８０〜１００フイート／分のリボン 移動速度または供給速度が可能である。この予熱は技術上公知の手段によって達 成される０例えば、供給ロール自体を加熱するかまたはリボンを供給ロール１２ 〜１４と加圧ロール１６との間のいずれかで加熱することができる。この後者の アプローチはリボンをポンドプレートまたはアルゴンプレヒーターによって加熱 することによって達成される。When the ribbon R is fed to the pressure roll at room temperature, the ribbon feeding speed is substantially 4 to 6 ft/min. Alternatively, the ribbon R is fed to the high temperature pressure roll 16. Very high supply if preheated to a temperature within the range of 150″C to 375°C before speed is possible. By preheating the ribbon R to a temperature of 200-300"C, seems to give the best results. When doing this, the composite Approximately 80-100 feet/min of ribbon while still bonding the lip S well. Transfer speeds or feed speeds are possible. This preheating is achieved by means known in the art. For example, by heating the supply roll itself or by heating the ribbon to the supply roll 12. 14 and the pressure roll 16. This latter The approach is to heat the ribbon with a pound plate or argon preheater. This is achieved by

整列リボンＲを二ツブに供給し、高温加圧ロール１６の間に通すことによって、 リボンを一緒に結合して、単一複合ストリップＳを形成する。適当な結合のため に必要なリボンＲの迅速加熱を達成するために、ロール１６によって与えられる 温度と圧力は、リボンＲをリボン物質に特徴的なキューリ一温度とガラス転移温 度との間の温度にするために充分でなければならない。さらに詳しくは、適当な 結合のための局部塑性変形を保証するためにリボンＲを少なくとも２５，０００ ｐｓｉの高圧にさらしながら、ロール１６を比較的高温（４００〜５００°Ｃ） にしなければならない。これらの高圧は結合を保証するばかりでなく、複合スト リップＳから表面不規則性を除去することによって、平滑な表面を与え、充填率 を増加させる。By supplying the alignment ribbon R into two pieces and passing it between the high temperature pressure rolls 16, The ribbons are bonded together to form a single composite strip S. for proper bonding provided by roll 16 to achieve the rapid heating of ribbon R required for The temperature and pressure are the Curie temperature and glass transition temperature, which are characteristic of ribbon materials. It must be sufficient to bring the temperature between For more information, please refer to the appropriate Ribbon radius is at least 25,000 to ensure local plastic deformation for bonding. The roll 16 is heated to a relatively high temperature (400-500°C) while being exposed to high pressure of psi. must be done. These high pressures not only guarantee the bond, but also By removing surface irregularities from the lip S, it gives a smooth surface and increases the filling rate. increase.

これらの極端な作用条件下で、高温加圧ロール構造が特に重要であることを認識 すべきである０例えば、リボンＲを室温においてロール１６に供給する場合には 、ロールは室温において結合する非晶質合金の硬度に匹敵する硬度を４００〜５ ００°Ｃにおいて有する材料から構成しなければならない。ロール構造に好まし い性質を有する物質の例は接着炭化タングステン合金（ｃｅｍｅｎｔｅｄ　ｔｕ ｎｇｓｔｅｎ　ｃａｒｂｉｄｅ　ａｌ−１ｏｙ）またはＮｉＭｏＢ物質である。Recognizing that under these extreme operating conditions, hot pressure roll construction is particularly important. For example, when feeding the ribbon R to the roll 16 at room temperature, , the roll has a hardness of 400 to 5, comparable to the hardness of the amorphous alloy to which it is bonded at room temperature. It must be constructed from materials that have a temperature of 0.000°C. preferred for roll construction An example of a material with good properties is cemented tungsten carbide alloy. ngsten carbide al-1oy) or NiMoB material.

Ｔ１５工具鋼から構成した、安価なロールも受容される摩耗を与え、良好な表面 仕上げを有するストリップを製造する。Inexpensive rolls constructed from T15 tool steel also provide acceptable wear and a good surface. Produce a strip with a finish.

高温加圧ロール１６の僅かに下流に、アニーリング装置２０を配置する。図示す るように、アニーリング装置２０は２枚のホットプレート２０を１枚はストリッ プＳ′の上方に１枚はストリップＳの下方に含む。ストリップＳはアニーリング 装置２０に高温加圧ロール１６の温度またはこの温度近くにおいて入る１、ロー ル１６はストリップを結合させるのみでなく、ストリップを１０２〜１０”Ｃ／ 秒の速度においてアニーリング温度近くに迅速に加熱する０次にストリップＳは 、通常は高温加圧ロール温度より高温に維持されるホントプレート２２間を通る につれて、平衡アニーリング温度に迅速に達する。An annealing device 20 is located slightly downstream of the hot pressure roll 16 . illustrate The annealing device 20 has two hot plates 20, one of which is a strip. One is included above the strip S' and one is included below the strip S. Strip S is annealed 1, which enters the apparatus 20 at or near the temperature of the hot pressure roll 16. The cable 16 not only joins the strips, but also connects the strips to A zero-order strip S rapidly heating near the annealing temperature at a rate of , which passes between the real plates 22 which are normally maintained at a higher temperature than the high temperature pressure roll temperature. As the temperature increases, the equilibrium annealing temperature is quickly reached.

ストリップの総アニーリング時間は１０分間未満であり、通常は１７２分間未満 である。この時間中に、例えば鉄損（ｃｏｒｅ　１ｏｓｓ）および励振力（ｅｘ ｃｉｔｉｎｇ　ｐｏｉ＋ｅｒ）のような、ストリップの磁性は、先行技術方法に よる完全なアニーリング後の鋳造リボンから得られる大きざと実質的に同し大き さであるように改良される。しかし、本発明の方法によってストリップの相対延 性は有利に維持される。多くの時間を要し、あまり効果的でない先行技術のバッ チ式アニーリング方法において生ずるような脆化を避けることによって、ストリ ップは変圧器コア等の製造に非常に取扱いやすく、使用しやすくなる。ストリッ プは剥離または破断することなく、より緻密な半径（ｒａｄｉｕｓ）に巻くこと もできる。Total annealing time for the strip is less than 10 minutes, typically less than 172 minutes It is. During this time, e.g. iron loss (core 1oss) and excitation force (ex The magnetic properties of the strip, such as citing (poi + er), substantially the same size as that obtained from the cast ribbon after complete annealing. It will be improved so that it is the same. However, by the method of the present invention, the relative expansion of the strips is sex is advantageously maintained. Prior art backups are time consuming and less effective. By avoiding the embrittlement that occurs in chain annealing methods, strip The chip is very easy to handle and use in the manufacture of transformer cores, etc. Striptease Roll to a tighter radius without peeling or breaking You can also do it.

アニーリング中に、ストリップは約４２０〜５１０°Ｃの平衡温度に０．０１〜 １０分間で達する。あまりに低い温度は好ましい応力除去を与えることができな い、この逆に、あまりに高い温度はストリップを結晶化させる。従って実質的に この範囲外であるアニーリング温度は避けるべきである。During annealing, the strip is brought to an equilibrium temperature of about 420-510 °C by 0.01 to Reached in 10 minutes. Temperatures that are too low cannot provide favorable stress relief. Conversely, too high a temperature will cause the strip to crystallize. Therefore substantially Annealing temperatures outside this range should be avoided.

ストリップＳの全長を通して一貫した磁性を与えるためにアニーリング装置２０ の温度を調整することも認識すべきである。単一複合ストリップのアニーリング 中に土５°Ｃより大きいアニーリング装置温度の変化はストリップの矛盾した性 質を生じうることを、研究が示している。従って、−貫した性質が望ましい場合 には、この範囲外のこのような変化を避けるべきである。Annealing device 20 to provide consistent magnetism throughout the length of the strip S It should also be recognized that adjusting the temperature of Annealing of a single composite strip Changes in the annealing equipment temperature greater than 5°C during the soil will result in inconsistent properties of the strip. Research shows that quality can occur. Therefore, - if a consistent property is desirable; such changes outside this range should be avoided.

次に磁界アニーリングが望ましいような場合には、ストリップＳを応力アニーリ ング装置２０から磁界アニーリングステーション２４を通してインライン供給す る。Next, if magnetic field annealing is desired, the strip S is subjected to stress annealing. In-line supply from the annealing device 20 through the magnetic field annealing station 24. Ru.

図示するように、フィールドアニーリングステーション２４は複合ストリップＳ が通る石英管２６を含む、管２６は銅コイル２８を巻かれ、銅コイル２８は電圧 を与えられると、管内に磁界が生ずる。As shown, the field annealing station 24 includes a composite strip S The tube 26 is wound with a copper coil 28, and the copper coil 28 has a voltage When given a magnetic field, a magnetic field is generated inside the tube.

磁界アニーリングステーション２４はアニーリング装置２０から充分に距離をお いてインラインに配置されるので、ストリップＳは石英管２６を通過するにつれ てそのキュー・リ一温度から冷却される。銅コイル２８によって生ずる磁界は管 ２６の中央において実質的に１００ｅのレヘルに調節される。最良の結果を得る ためには、磁界アニーリング時に近いリボン供給速度と圧延速度および高いイン ラインアニーリング温度を用いる。The magnetic field annealing station 24 is placed at a sufficient distance from the annealing device 20. Since the strip S is placed in-line as it passes through the quartz tube 26, It is then cooled down from that temperature. The magnetic field produced by the copper coil 28 26 to a level of substantially 100e. get the best results For magnetic field annealing, close ribbon feeding speed and rolling speed and high Use line annealing temperature.

ストリップＳのアニーリング時に、磁性の改良を最適化するために、ストリップ Ｓを連続的に張力下に維持する。図示するように、被動巻取りロール３０を駆動 する。引張りロール（図示せず）の組合せも当然用いることができる。巻取りロ ール３０はストリップＳを巻取り前に室温にまたは室温近くに冷却するために、 アニーリング装置２０から充分に距離をおいて配置する。または、例えば圧縮空 気ジェットのような冷却手段３１を巻取りロール３０から上流に備えてストリッ プを周囲温度（ａ鋼ｂｉｅｎｔ）に冷却する。During annealing of the strip S, in order to optimize the magnetic improvement, the strip S is kept under continuous tension. Drives the driven take-up roll 30 as shown in the figure. do. Of course, a combination of tension rolls (not shown) can also be used. Winding roller The roll 30 is configured to cool the strip S to or near room temperature before winding. It is placed at a sufficient distance from the annealing device 20. or for example compressed empty A cooling means 31, such as an air jet, is provided upstream from the winding roll 30 to cool the strip. Cool the sample to ambient temperature.

巻取り中に、巻取りロール３０を矢印Ｂの作用方向に回転させて、ストリップＢ を回転させるのみでなく、ストリップを張力下においてストリップをアニールし 、次に冷却する。試験はアニーリング後のストリップＳの磁性が最初に張力を増 加させることによって改良され、次に張力をさらに増加すると、意外にも磁性が 劣化することを示している。従って、アニーリング中にストリップＳ′に維持さ れる張力を、最良の結果を得るために、細心に最適化しなければならないことは 明らかである。ストリップＳに与えられる張力量を測定する場合に、ストリップ 材Ｉ−Ｉ（すなわち特定合金）と形状（全幅と層の数）とを考慮しなければなら ない。During winding, the winding roll 30 is rotated in the direction of action of arrow B, so that the strip B In addition to rotating the strip, it also anneals the strip by placing it under tension. , then cooled. The test shows that the magnetic properties of the strip S after annealing initially increase the tension. Then, when the tension was further increased, the magnetic properties surprisingly improved. This indicates deterioration. Therefore, during annealing the strip S' The tension applied must be carefully optimized to obtain the best results. it is obvious. When measuring the amount of tension applied to the strip S, the strip Material I-I (i.e. specific alloy) and geometry (overall width and number of layers) must be considered. do not have.

上記の考察から、ストリップＳの磁性がインラインアニーリングプロセスの種々 な操作パラメーターを制御することによって初めて最適化されることが認識され るであろう。重要なパラメータ一には、ストリップの供給または移動速度、高温 加圧ロール１６の温度と圧力、アニーリング装置２０の温度、アニーリングおよ び冷却中にストリップに維持される張力および、望ましい場合には、磁界アニー リング時の磁界アニーリングステーションの磁界強さがある。これらのパラメー ターの各々を相互に対しておよび非晶質合金ストリップの特定の特徴に対して、 制御手段３２によって調節する。制御手段３２は種々な操作条件を最適化するよ うに特にプログラム化したマイクロプロセンサーの形式をとることができる。From the above considerations, it can be seen that the magnetic properties of the strip S are different from the in-line annealing process. It is recognized that optimization can only be achieved by controlling specific operating parameters. There will be. Important parameters include strip feeding or moving speed, high temperature The temperature and pressure of the pressure roll 16, the temperature of the annealing device 20, the annealing and The tension maintained in the strip during cooling and cooling and, if desired, magnetic field annealing. There is a magnetic field strength at the magnetic annealing station during ringing. These parameters each of the amorphous alloy strips relative to each other and to specific characteristics of the amorphous alloy strip. Adjustment is made by control means 32. The control means 32 is configured to optimize various operating conditions. This can take the form of a specially programmed microprosensor.

図示したように、制御手段３２は制御ライン３４によって駆動手段１８に結合す る。As shown, control means 32 is coupled to drive means 18 by control line 34. Ru.

制御手段３２から発生され、このライン３４に沿って通る制御シグナルは駆動手 段１８の速度の調節に役立ち、従ってリボンの供給または移動速度の調節に役立 つ。制御手段３２から発生され、ライン３６に沿って高温加圧ロール制御装置３ ８まで移動する同様な制御シグナルが、複合ストリップの最適結合と形成のため に、ロール１６の温度と圧力を調節する。A control signal generated by the control means 32 and passing along this line 34 is transmitted to the drive hand. Helps adjust the speed of stage 18 and thus the feed or travel speed of the ribbon. Two. from the control means 32 and along line 36 the hot pressure roll control device 3 Similar control signals moving up to 8 are used for optimal bonding and formation of composite strips. Then, the temperature and pressure of the roll 16 are adjusted.

アニーリング装置２０の温度は、必要に応じて制御ライン４２による制御手段３ ２のアニーリング装置の加熱手段４０への結合によって調節および制御される。The temperature of the annealing device 20 is controlled by the control means 3 via the control line 42 as necessary. 2 is regulated and controlled by the coupling of the annealing device 2 to the heating means 40.

磁界アニーリングステーション２４において銅コイル２８に電力を与え、磁界を 生じさせる手段４４は制御ライン４６によって制御手段３２に結合する。最後に 、巻取りロール３０の引張り手段４８を他の操作パラメーターによって制御ｔｌ ！節して、このインラインアニーリングプロセスを通して、ストリップの磁性を 最大化するために、ストリップＳに最適張力を与える。ストリップＳに張力を維 持するために必要な調節は制御手段が制御シグナルを制御ライン５０に沿って発 生することによって行われる。At the magnetic field annealing station 24, the copper coil 28 is energized and a magnetic field is applied. The means for causing 44 is coupled to the control means 32 by a control line 46. lastly , the tensioning means 48 of the winding roll 30 are controlled by other operating parameters tl ! Through this in-line annealing process, the magnetic properties of the strip are Give the strip S an optimal tension in order to maximize it. Maintain tension on strip S. The control means issues a control signal along control line 50 to make the adjustments necessary to maintain the It is done by living.

リボンＲは室温において約６インチ直径を有する高温加圧ロール１６中に制御さ れた形式で供給さ相へ移動速度は実質的に４〜６フィート／分である。しかし、 ストリップをより効果的に、経済的に生産するためのさらに高い供給速度もかな り多くの方法によって得られる９例えば、加圧ロール１６の温度を高めて、スト リップＳへの熱供給速度を高めることができる。実際に、温度はリボン自体の結 晶化温度より高温に高めることができる。生成複合ストリップの非晶質構造は、 リボンが高いロール温度に達する時間を与えず（従って結晶化を避ける）、結合 に通した温度をリボンに与えることを保証するために充分に供給速度が高められ るかぎり、維持される。Ribbon R is controlled in a hot pressure roll 16 having a diameter of about 6 inches at room temperature. The speed of travel to the phase fed in a controlled manner is substantially 4 to 6 feet per minute. but, Higher feed rates are also possible to produce strip more efficiently and economically. For example, by increasing the temperature of the pressure roll 16, The rate of heat supply to the lip S can be increased. In fact, the temperature is the temperature of the ribbon itself. It can be raised to a temperature higher than the crystallization temperature. The amorphous structure of the generated composite strip is Bonding without giving the ribbon time to reach high roll temperatures (thus avoiding crystallization) The feed rate is increased sufficiently to ensure that the ribbon is subjected to temperatures that exceed will be maintained for as long as possible.

リボンまたはストリップの移動または供給速度は、高温加圧ロール１６の直径を 増大することによっても増加させることができる。このようにして、高温加圧ロ ールとリボンＲとの間の接触面積は増加し、リボンへの熱転移は迅速になる。The rate of movement or feeding of the ribbon or strip depends on the diameter of the hot pressure roll 16. It can also be increased by increasing. In this way, the high temperature pressurized The contact area between the roll and the ribbon R increases and the heat transfer to the ribbon becomes faster.

この方法の他の態様はリボンが加圧ロール１６の間のニップに入る前にリボンＲ を予熱する付加的工程を含む。この分野での初期研究は予熱が有害であり、結合 を妨げることを確認したが、当時は高温予熱のみが研究されていたことを認識す べきである。我々は今回、低温予熱（約１５０〜３７５°Ｃ）が予想外に効果的 な方法であり、これを用いて供給速度を増加させ、なおも適当な結合を達成する ことを明らかにした。Another aspect of this method is to remove the ribbon R before the ribbon enters the nip between pressure rolls 16. including an additional step of preheating. Initial research in this area showed that preheating was harmful and combined However, it is recognized that only high temperature preheating was being studied at that time. Should. We found that low-temperature preheating (approximately 150 to 375°C) was unexpectedly effective. method, which can be used to increase feed rates and still achieve adequate bonding. It revealed that.

−ｉに、最大供給速度は如何なる供給速度においても結合がもはや生じないよう な予熱温度に達するまで、リボン予熱温度に比例して増加する。最も良い結果を 得るために、リボンＲを実質的に２００〜３００°Ｃの温度に予熱することが好 ましい、これは８０フィート／分以上までの供給速度の使用を可能にする。-i, the maximum feed rate is such that no coupling occurs anymore at any feed rate. increase in proportion to the ribbon preheat temperature until the desired preheat temperature is reached. best results It is preferred to preheat the ribbon R to a temperature of substantially 200-300°C in order Preferably, this allows the use of feed rates of up to 80 feet/minute or more.

単一リボンＲを高温加圧ロール１６のニップに供給すると、リボンは実質的に１ ０”〜１０４°Ｃ／秒の速度でアニーリング温度にまで迅速に加熱される。この リボンを充分な圧力にもさらして、リボンの表面性質ならびに総充填率を改良す る。When a single ribbon R is fed into the nip of the hot pressure roll 16, the ribbon is substantially It is rapidly heated to the annealing temperature at a rate of 0" to 104°C/sec. The ribbon is also exposed to sufficient pressure to improve the surface properties and overall fill factor of the ribbon. Ru.

複数のリボンＲを加圧ロール１６に供給する場合には、リボンを複合ストリップ Ｓの形成のための局部塑性変形を生ずるために充分な熱と圧力とにストリップを さらす。この結果を得るために、リボンＲを結晶化温度の実質的に９５％の温度 に加熱し、２５，０００ｐｓｉのオーダーの圧力にさらす、生成リボンは平滑な 表面と、常に９０％より大きい充填率とを存する。When supplying a plurality of ribbons R to the pressure roll 16, the ribbons are combined into composite strips. The strip is subjected to sufficient heat and pressure to cause local plastic deformation for the formation of S. Expose. To obtain this result, the ribbon R is heated to a temperature substantially 95% of the crystallization temperature. and subjected to pressures on the order of 25,000 psi, the resulting ribbon is smooth. surface and a filling factor always greater than 90%.

ストリップＳは加圧ロール１６を通過した後に、張力下に維持されながら、直ち に比較的短時間アニーリングを受ける。さらに詳しくは９．ストリップＳをアニ ーリング装置２０のホットプレート２２の間に連続的に供給される。−貫した磁 性を保証するために、ホットプレート２２の温度を加熱手段４０の操作によって 調節して、ストリップのアニーリング中に±５℃の範囲内に留めるようにする。After passing through the pressure roll 16, the strip S is immediately rolled while being maintained under tension. undergoes relatively short annealing. For more details, see 9. Anime strip S It is continuously supplied between the hot plates 22 of the hot ring device 20. - Penetrating magnetism The temperature of the hot plate 22 is adjusted by operating the heating means 40 to ensure the Adjust to stay within ±5°C during annealing of the strip.

さらに詳しくは、ストリップは連続供給中に４２０〜５１０°Ｃの温度において 実質的に０．０１〜１０．０分間の時間アニールされる。これはストリップ内の 応力を除去し、アニールした非強化リボンの性質に実質的に一致する、大きさの 良好な磁性を有する複合ストリップを形成する。さらに詳しくは、６０ヘルスと １，４テスラにおいて鉄損０．２２Ｗ／ｋｇと励振力０．３５νＡ／ｋｇとがル ーチンに得られる。このような性質はバッチ式アニーリング方法によって今まで に得られた性質を凌駕する顕著な改良を表す、さらに、ストリップは比較的短時 間アニーリング温度に維持されるので、ストリップは延性を保持し、このために この後の取扱いに比較的適している。実際に、アニールしたストリップはアニー ルしたリボンよりもむしろ鋳造リボンに匹敵する機械的性質を有し、切断および 穿刺されることもできる。このことは脆化するバッチ式アニールしたストリップ には該当せず、本発明は明白に技術上の進歩を表す。More specifically, the strips are heated at temperatures between 420 and 510 °C during continuous feeding. Annealing is performed for a time of substantially 0.01 to 10.0 minutes. This is inside the strip of a size that substantially matches the properties of a stress-relieved, annealed, unreinforced ribbon. Forms a composite strip with good magnetic properties. For more details, please refer to 60 Health and At 1.4 Tesla, the iron loss is 0.22W/kg and the excitation force is 0.35νA/kg. You can get it easily. Such properties have been achieved until now by batch annealing methods. Moreover, the strips can be used in a relatively short period of time. The strip retains its ductility because the annealing temperature is maintained between It is relatively suitable for subsequent handling. In fact, the annealed strip is It has mechanical properties comparable to cast ribbons rather than solid ribbons, and has mechanical properties comparable to cutting and It can also be punctured. This will cause the batch annealed strip to become brittle. This is not the case, and the present invention clearly represents an advance in the art.

改良された磁性の最大化を保証するために、アニーリング中のストリップへの張 力を細心に調節する。６００インチポンドまでの張力を用いることができ、張力 は２００〜６００インチボンドの範囲内に入ることが好ましい。No tension on the strip during annealing to ensure maximum improved magnetism. Carefully adjust the force. Tensions up to 600 inch pounds can be used; is preferably within the range of 200 to 600 inch bond.

このインラインアニーリング方法は一般に磁界アニーリングの実施の必要性を、 　除去するが、ある種のリボン用途に対してはストリップの性質を調節し、スト リップを特定のニーズに合せて調整するために磁界アニーリングが望ましい、こ のような場合には、ストリップＳをアニーリング装置２ｏがら磁界アニーリング ステーション２４に連続的に供給する。ここでストリップＳは、実質的に１ｏｏ ｅの磁界にさらされながら、そのキュー１月一温度を通して冷却される。This in-line annealing method generally eliminates the need to perform magnetic field annealing. stripping, but for some ribbon applications the properties of the strip can be adjusted to Magnetic field annealing is desirable to tailor the lip to specific needs; In such cases, the strip S is subjected to magnetic field annealing using the annealing device 2o. Station 24 is continuously fed. Here the strip S is substantially 1oo Its cue is cooled through January 1 temperature while being exposed to a magnetic field of e.

要約すると、本発明の概念の適用から生ずる多くの利点を述べてきた０本発明の 連続インラインアニーリング方法は非晶質物質の磁性をより効果的に、経済的に 改良する方法を形成する。このことは、物質が単一非強化リボンであってもまた は複合ストリップであっても、云えることである。リボンまたはストリップを高 温、高圧の両方において高温加圧ロール１６に通すことによって、生成物に改良 された表面性質が与えられる。９０％を越える充填率が常に得られる。平面性（ ｆｌ−ａ　ｔｎｅｓｓ）の改良によって、応力がより均一に分布されることも、 さらに注目すべきである。この結果、本発明の方法によって製造されるストリッ プは有利に低い応力感受性を有する。さらに、物質は比較的短時間アニーリング 温度にさらされるにすぎないので、脆化が避けられる。これらの要素の各々が、 先行技術のバッチ式アニーリング方法を用いた場合のストリップから今までに得 られたよりも高効率の変圧器コアの製造を助成する。In summary, the present invention has been described as having described a number of advantages resulting from the application of the inventive concept. Continuous in-line annealing method improves magnetism of amorphous materials more effectively and economically Shape the way to improve. This also applies even if the material is a single unreinforced ribbon. This is true even for composite strips. ribbon or strip high The product is improved by passing it through hot pressure rolls 16 at both temperature and pressure. surface properties are given. Filling rates of over 90% are consistently obtained. Flatness ( The improvement of fl-a tness) also allows stress to be distributed more evenly. It is also worth noting. As a result, the strip produced by the method of the present invention The pool advantageously has low stress sensitivity. Furthermore, the material anneals for a relatively short time Since it is only exposed to temperature, embrittlement is avoided. Each of these elements The results obtained to date from strips using prior art batch annealing methods are to support the manufacture of transformer cores with higher efficiency than those previously used.

他の利点として、本発明の方法によって製造されたストリップは熱／磁気アニー ル（ｔｈｅｒｍａｌ／ｍａｇｎｅｔｉｃ　ａｎｎｅａｌ）を必要としない。この ことは堆積コア（ｓｔａｃｋ−ｅｄ　ｃｏｒｅ）用途に適したストリップの製造 に要する費用と時間をさらに減することになる。Another advantage is that the strips produced by the method of the invention can be thermally/magnetically annealed. No thermal/magnetic anneal is required. this This means manufacturing strips suitable for stack-ed core applications. This will further reduce the cost and time required.

本発明の好ましい実施態様の上記説明は例示と説明のために記載したものである 。これは本発明を徹底的に説明し、開示した通りの形式に本発明を限定すること を意図しないものである。上記の開示を考慮するならば、明白な変更または変化 が可能である０本発明の原理と本発明の実際の適用とを最も良く説明する実施態 様を選択して記載したので、当業者は本発明を種々の実施態様において、考えら れる特定の用途に適した種々な変更を加えて利用することができると考えられる 。このような変更と変化は全て、添付請求項が適切に、合法的にかつ公正に権利 を与えられる範囲に従って、これらの請求項を解釈する場合に請求の範囲によっ て決定される本発明の範囲内に含まれるものである。The above description of preferred embodiments of the invention has been presented for purposes of illustration and description. . This is a thorough description of the invention and is not intended to limit the invention to the precise form disclosed. is not intended. Obvious changes or changes in view of the above disclosure 0 Embodiments that best explain the principles of the invention and the practical application of the invention Having selected and described the embodiments, those skilled in the art will be able to understand how the present invention can be implemented in various ways. It is thought that it can be used with various modifications suitable for specific uses. . All such changes and changes shall be made without prejudice to the appended claims as properly, legally and equitably entitled. When interpreting these claims according to the scope given by the claims. It is included within the scope of the present invention as determined by the following.

国際調査報告international search report

Claims (29)

【特許請求の範囲】[Claims] １．非晶質ストリップの連続インラインアニーリング装置であって、次の要素： 前記ストリップを制御された移動速度で実質的に連続的に供給する手段；前記ス トリップを実質的に１０２〜１０４℃／秒の速度でアニーリング温度まで迅速に 加熱し、局部塑性変形を生じさせる手段；前記ストリップを比較的短時間前記ア ニーリング温度においてアニールする手段；前記ストリップを前記供給手段から 連続的に供給しながら、前記ストリップを前記アニーリング中に張力下に維持す る手段：および前記ストリップを巻取り前に冷却する手段から成る装置。1. An apparatus for continuous in-line annealing of amorphous strips, comprising the following elements: means for substantially continuously supplying said strip at a controlled rate of movement; Rapidly trip to annealing temperature at a rate of substantially 102-104°C/sec means for heating and causing local plastic deformation; means for annealing said strip from said supply means at a annealing temperature; Keeping the strip under tension during the annealing while continuously feeding and means for cooling said strip before winding. ２．前記手段がさらに被動ロールを含む請求項１記載の装置。2. The apparatus of claim 1, wherein said means further includes a driven roll. ３．前記ロールを実質的に０．１〜１００ｆｔ／分の範囲内の制御された移動速 度で前記ストリップを供給するように駆動する請求項２記載の装置。3. The roll is moved at a controlled speed within the range of substantially 0.1 to 100 ft/min. 3. Apparatus according to claim 2, wherein the apparatus is driven to feed the strip at a constant rate. ４．前記迅速加熱手段がさらに、前記ストリップを受容するニップを形成する共 同作用高温加圧ロールを含む請求項１記載の装置。4. The rapid heating means further comprises a cooperator forming a nip for receiving the strip. 2. The apparatus of claim 1, including a cooperating hot pressure roll. ５．前記高温加圧ロールを、前記ストリップに特徴的なキューリー温度とガラス 転移温度との間の温度に前記ストリッブを迅速にもたらすために充分な温度と圧 力に維持する請求項４記載の装置。5. The high temperature pressure roll is heated to the characteristic Curie temperature and glass of the strip. Sufficient temperature and pressure to quickly bring the strip to a temperature between the transition temperature and 5. The device according to claim 4, wherein the device maintains a force. ６．前記圧力が少なくとも２５，０００ｐｓｉである請求項５記載の装置。6. 6. The apparatus of claim 5, wherein said pressure is at least 25,000 psi. ７．前記ストリップを前記アニーリング温度において実質的に０．０１〜１０． ０分間の期間、張力下に維持する請求項１記載の装置。7. The strip has a temperature of substantially 0.01 to 10.0% at the annealing temperature. 2. The device of claim 1, wherein the device is maintained under tension for a period of 0 minutes. ８．前記アニーリング手段がホットプレートを含む請求項１記載の装置。8. The apparatus of claim 1, wherein said annealing means includes a hot plate. ９．前記アニーリング手段が１対のホットプレートを含み、その間に前記ストリ ップを通す請求項８記載の装置。9. The annealing means includes a pair of hot plates, between which the strip is heated. 9. The apparatus of claim 8, wherein the apparatus is adapted to pass through a cup. １０．前記ストリップをアニーリング中に４２０〜５１０℃の範囲内の温度に加 熱する請求項１記載の装置。10. The strip is subjected to a temperature within the range of 420-510°C during annealing. 2. The apparatus of claim 1, wherein the apparatus is heated. １１．前記ストリップ張力維持手段がさらに被動巻取りロールを含む請求項１記 載の装置。11. 2. The strip tension maintaining means further comprises a driven take-up roll. equipment. １２．前記被動巻取りロールがアニーリング中に前記ストリップに実質的に２０ ０〜６００インチポンドの範囲の張力を維持する請求項１１記載の装置。12. The driven take-up roll applies substantially 20% to the strip during annealing. 12. The apparatus of claim 11, wherein the apparatus maintains a tension in the range of 0 to 600 inch pounds. １３．前記冷却手段が、前記ストリップを巻取り前に室温にまで冷却させるため に、前記アニーリング手段から充分に間隔をおいて配置された前記巻取りロール である請求項１１記載の装置。13. the cooling means for cooling the strip to room temperature before winding; and said take-up roll spaced sufficiently from said annealing means. 12. The device according to claim 11. １４．前記ストリップを張力下で磁界アニールするように、前記アニーリング手 段と前記ストリップ張力維持手段との間に配置された磁界アニーリングステーシ ョンをさらに含む請求項１記載の装置。14. The annealing procedure is such that the strip is magnetically annealed under tension. a magnetic field annealing station disposed between the stage and the strip tension maintaining means; 2. The apparatus of claim 1, further comprising: a. １５．前記磁界アニーリング手段、前記アニーリング手段および前記ストリップ 張力維持手段の前記位置が、前記ストリップをそのキューリー温度を通して冷却 しながら磁界アニーリングに備えたものである請求項１記載の装置。15. The magnetic field annealing means, the annealing means and the strip Said position of the tension maintaining means cools said strip through its Curie temperature. 2. The apparatus of claim 1, wherein the apparatus is adapted for magnetic field annealing. １６．前記供給手段がさらに、複数ストリップ間の結合と比較的厚い複合ストリ ップの製造とを促進するために充分な温度および圧力において作動する前記迅速 加熱手段に、非晶質物質の複数ストリップを供給するための複数の被動供給ロー ルを含む請求項１記載の装置。16. The supply means further includes bonding between strips and relatively thick composite strips. said rapid operating at sufficient temperature and pressure to facilitate the production of A plurality of driven feed rollers for feeding the plurality of strips of amorphous material to the heating means. 2. The apparatus of claim 1, further comprising: a. １７．ストリップ供給速度が、前記迅速加熱手段の温度と圧力、前記アニーリン グ手段の温度、前記磁界アニーリング手段の磁界強さ、および前記ストリップ張 力維持手段の張力を含めた操作パラメーターを制御するための制御手段をさらに 含む請求項１５記載の装置。17. The strip feeding rate is controlled by the temperature and pressure of the rapid heating means, the annealing the temperature of the annealing means, the field strength of the magnetic field annealing means, and the strip tension. and further control means for controlling operating parameters including the tension of the force maintenance means. 16. The apparatus of claim 15, comprising: １８．前記ストリップを加工の前に予熱し、それによって迅速な供給移動速度を 可能にするために前記供給手段を加熱する請求項１記載の装置。18. The strip is preheated before processing, thereby providing rapid feed transfer speeds. 2. Apparatus according to claim 1, wherein said supply means is heated to enable said supply means to be heated. １９．前記ストリップを実質的に１５０〜３７５℃に予熱する請求項１８記載の 装置。19. 19. Preheating the strip to substantially 150-375<0>C. Device. ２０．非晶質ストリップの連続インラインアニーリング方法であって、次の工程 ：ストリップを制御された移動速度で供給する工程；前記ストリップを局部的に 塑性変形しながら、実質的に１０２〜１０４℃／秒の速度でストリップを迅速に アニーリング温度にする工程；ストリッブを前記アニーリング温度において比較 的短時間アニールする工程；および 前記ストリップを連続的に供給しながら、前記アニーリング中に前記ストリップ に張力を与える工程 から成る方法。20. A method for continuous in-line annealing of amorphous strips, comprising the steps of: : supplying the strip at a controlled rate of movement; locally distributing the strip; Rapidly stripping the strip at a rate of substantially 102-104°C/sec while plastically deforming it Bringing the strip to an annealing temperature: Comparing strips at the annealing temperature annealing for a short period of time; and The strip is continuously fed during the annealing while continuously feeding the strip. The process of applying tension to A method consisting of ２１．前記ストリップを迅速にアニーリング温度にする前に前記ストリップを予 熱する付加的工程を含む請求項２０記載の方法。21. Preheat the strip before bringing it to annealing temperature quickly. 21. The method of claim 20, including the additional step of heating. ２２．前記ストリップを実質的に１５０〜３７５℃に予熱する請求項２１記載の 方法。22. 22. Preheating the strip to substantially 150-375<0>C. Method. ２３．前記ストリップを連続的にインライン供給しながら、前記ストリップに特 徴的なキューリー温度を通して前記ストリップが冷却する間に請記ストリップを 磁界アニールする付加的工程を含む請求項２０記載の方法。23. While continuously feeding the strip in-line, Curie strip while the strip cools through a characteristic Curie temperature. 21. The method of claim 20, including the additional step of magnetic field annealing. ２４．前記供給移動速度が実質的に０．１〜１００ｆｔ／分の範囲内である請求 項２０記載の方法。24. Claim: the feed movement speed is substantially within the range of 0.1 to 100 ft/min. The method according to item 20. ２５．複数のリボンを整列させて供給し、前記複数リボンを結合させ、これによ り次に連続インラインアニーリングに回すべき複合ストリップを形成する付加的 工程を含む請求項２０記載の方法。25. A plurality of ribbons are arranged and fed, the plurality of ribbons are combined, and thereby Additives are then added to form a composite strip that should be subjected to continuous in-line annealing. 21. The method of claim 20, comprising the steps of: ２６．前記ストリップをアニーリング温度に迅速にもたらす前記工程が、前記ス トリップを結晶化温度の実質的に９５％である温度に加熱、かつ前記ストリップ を少なくとも２５，０００ｐｓｉの圧力に付す各工程を含む請求項２０記載の方 法。26. said step of rapidly bringing said strip to an annealing temperature; heating the strip to a temperature that is substantially 95% of the crystallization temperature; 21. The method of claim 20, comprising each step of subjecting the Law. ２７．前記アニーリング工程が前記ストリップを４２０〜５１０℃の範囲内の温 度に実質的に０．０１〜１０．０分間の期間維持する工程を含む請求項２０記載 の方法。27. The annealing step heats the strip to a temperature within the range of 420-510°C. 21. The step of maintaining the temperature for a period of substantially 0.01 to 10.0 minutes at a time. the method of. ２８．前記ストリップに与えられる前記張力が実質的に２００〜６５０インチポ ンドである請求項２０記載の方法。28. The tension applied to the strip is substantially between 200 and 650 inches. 21. The method according to claim 20, wherein ２９．前記ストリップを通して一貫した磁性を保証するために、前記ストリップ のアニーリング中にホットプレートの温度を実質的に±５℃の範囲内に調節する 付加的工程を含む請求項２０記載の方法。29. To ensure consistent magnetism throughout the strip, During the annealing, the temperature of the hot plate is adjusted to within a range of substantially ±5°C. 21. The method of claim 20, comprising an additional step.