JPH0478391B2 - - Google Patents
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- JPH0478391B2 JPH0478391B2 JP58127048A JP12704883A JPH0478391B2 JP H0478391 B2 JPH0478391 B2 JP H0478391B2 JP 58127048 A JP58127048 A JP 58127048A JP 12704883 A JP12704883 A JP 12704883A JP H0478391 B2 JPH0478391 B2 JP H0478391B2
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Abstract
Description
本発明はアモルフアス金属の連続ストリツプ成
形装置に関し、特に詳しくは、溶融金属のジエツ
トの列を、溶融金属のリザーバに設けられたノズ
ルの対応するオリフイス列を通して、ノズルから
2.5mm以内に配置され、この列を横切つて動く冷
却面上めがけて射出し、冷却面上で溶融パドルを
形成し、アモルフアスストリツプを成形する装置
に関する。
上記のアモルフアスストリツプ成形技術は、米
国特許第4221257号の特許明細書に記載されてい
る。この特許は６mm巾以上で均一な厚さを持つア
モルフアス金属ストリツプの溶融スピンプロセス
による製造の問題に関する。そのために用いられ
る溶融スピンプロセスにおいては、溶融金属の短
いジエツトは、回転冷却ロールのような、高速で
移動する冷却面に対して向けられる。ジエツトは
冷却面上でパドルを形成し、該パドルは冷却され
ストリツプになる。このプロセスにおいて、パド
ルを急冷することにより、アモルフアス状態の金
属凝固物を得ることができる。この特許明細書に
は、溶融金属の単一ジエツトを使用した場合のス
トリツプの最大巾は６mmであり、均一な断面を有
するより巾広なストリツプを得ることは不可能で
あるということが記載されている。このことは溶
融金属パドルが、中心で厚く端で薄い小滴の平衡
形を呈する傾向にあることに起因する。結果とし
て、不可能でないとしても、６mm巾以上で均一な
断面厚さを持つ、均一に冷却されたストリツプを
作ることは困難である。
前記特許明細書にはまた溶融金属のジエツトの
列を用いることは、均一な性質を有する巾広なス
トリツプを導かないことが記載されている。事
実、複数のジエツトの使用に付随すると考えられ
る主要な困難性は、ジエツトが互いに結合せず冷
却面上で共通なパドルを形成しないか、若しくは
ジエツトが一緒になつて走つてストリツプ上でリ
ツジを形成してしまうかである。これらの因子は
形成されたアモルフアスストリツプが均一な厚み
若しくは同位性を有さないようなふぞろいを引き
起こす。
６mm巾以上のストリツプの製造におけるこれら
の問題の解決策として、上記の特許明細書には、
溶融金属のジエツト用にスロツトノズルの使用が
提案されている。このノズルは、例えばノズルリ
ツプのサイズに関する限りでは、特定の要求を満
たすものである。
付け加えるならば、米国特許第4154380号には
２つの同軸スリツトオリフイスを用いたアモルフ
アス金属を作るためのノズルと液体金属のジエツ
ト用の３つの円形開口からなる列を備えたノズル
とが示されている。
ドイツ特許出願第29 38 709号にはめづまりを
防ぐため比較的大きなオリフイスを用いるアモル
フアス金属ストリツプを製造する方法及び装置が
示されている。これらのオリフイスは冷却面の動
く方向に1.5から6.0mmの範囲の寸法を有する。
ヨーロツパ特許出願第50 397号には複数の異な
る長手部分を有する急速焼き入れされた鋳造金属
ストリツプを製造する方法及び装置が示されてい
る。鋳造中、ストリツプの各独立な部分はストリ
ツプの長手方向に沿つた隣接部分の縁に冶金的に
合金接合される。そのために溶融金属の分離され
た流れが分離されたるつぼから鋳造表面上に送ら
れる。るつぼ及びそれのノズルはひとつの流れの
周縁部分が隣接する流れの周縁部分に鋳造表面上
で接触するように配列される。
アモルフアス状態の金属で金属ストリツプを作
ることにおいて、更に他の問題が存在する。金属
がアモルフアス状態で凝固するためには少なくと
も104K／ｓ、通常は106K／ｓより高い冷却速度
の使用が要求される。勿論、これらの高い冷却速
度はストリツプの厚み全体を通して実現されなけ
ればならず、それは得ることが可能なストリツプ
の厚さに制限を付すものである。かくして、いく
らかの鉄合金の溶融スピンプロセスにおいては、
高い冷却速度の使用により30から40μｍの厚みの
ストリツプを得ることができることが知られてい
る。より厚いストリツプを得るための試みにおい
ては、特に形成されたストリツプの冷却面により
直接冷却されない側で、冷却レートが金属がアモ
ルフアス状態で凝固するのに不十分であるという
ことが起こる。スロツトノズルの使用はより巾広
のストリツプを作るのにはよいが、アモルフアス
のより厚いストリツプを作ることにも寄与するも
のではない。しかし、種々の使用のためには、約
30から40μｍの厚さのアモルフアス金属ストリツ
プでは薄すぎる。この薄さのため、概して、スト
リツプは非常に機械的に抵抗力がなく、結果とし
て固さ、強度、従つて、形状の安定性の基準を十
分に満足しない。
結局、物質は種々の用途に対して適格でない
か、あるいは、薄いアモルフアスストリツプのい
くらかの層を重ねて組み立て、固さ及び強度の要
求を満たすという高価で複雑な方法に訴えること
になる。
それ故、鉄合金も含めて、約30から40μｍ以上
の厚さの、均一な性質のアモルフアス金属ストリ
ツプの大きな要求があつた。
ところで、種々の要求によりストリツプを積重
ねることが要求される場合がある。ストリツプは
できるだけ密接して、並んで又は重ねて、互いに
合わせられることが望ましく、特にこのことはオ
ランダ特許出願第8201427号に記載されるような
電磁コアを作るためにアモルフアスストリツプを
積層する際に重要になる。コアにおける金属の積
重ね割合はできるだけ高くあるべきである。
上記は特にMmZz型の合金のアモルフアススト
リツプに適用される。ここでＭはFe、Ni、Coあ
るいはそれらの混合物、ＺはＣ、Ｐ、Ｂ、Si、
Aiあるいはそれらの混合物のような半金属、ｍ
は70から90原子、ｚは30から10原子％である。
Fe、Ni及び／又はCoの含有量の一部分は他の金
属たとえばMn、Mo、Crまたはこれらと類似の
金属によつて置き換えることができる。急冷によ
つてアモルフアスとされた合金のそのような組成
は、たとえばActa Metallurgica第20巻、４月
1972年、第485頁から第491頁及び米国特許第
3856513号に記載されている。
これらの合金の金属ストリツプは延性にとみ、
たとえば低いヒステリシスロスのような優れた磁
気特性を有し、電磁コアをつくるのに極めてむい
ている。ストリツプが厚くなるに従い、これらを
積重ねることがより容易に可能となるので、ねら
いとするところは金属のアモルフアス状態が維持
された可能な限り厚い金属ストリツプを作ること
である。
従つて、本発明の目的は、冷却面を用い、実質
的にアモルフアス状態にて金属を凝固させる溶融
スピニング法にて、均一な厚み及び巾を有し、且
つ従来知られていた方法によつて得られるよりも
厚い金属ストリツプを提供することである。
上記目的は、本発明によれば、所定の方向に回
転するように構成され、且つ連続的に溶融金属を
冷却する冷却面を有する冷却ロールと、
内部に溶融金属を蓄えるリザーバと、
前記リザーバに接続され前記冷却ロールと所定
の距離だけ離間して設けられたノズルヘツドと、
前記ノズルヘツドに設けられ、互いに協働して
冷却ロールの幅方向に沿つた第１のオリフイス列
を規定し、且つ溶融金属ジエツトが前記冷却ロー
ル上にて溶融パドルを形成するように所定の間隔
にて配列された、夫々溶融金属を射出する複数の
オリフイスと、
前記ノズルヘツドに設けられ、互いに協働し
て、溶融金属ジエツトが前記冷却ロール上にて前
記第１のオリフイス列の前記オリフイスからの溶
融金属ジエツトと一緒に溶融パドルを形成するよ
うな他の所定の距離だけ前記第１のオリフイス列
と離間した前記幅方向に沿つた第２のオリフイス
列を規定し、且つ前記冷却ロールの周方向に関し
て、前記第１のオリフイス列の前記オリフイスと
夫々重なるように配列された、夫々溶融金属を射
出する他の複数のオリフイスと
を備え、前記第１及び第２のオリフイス列のオリ
フイスの各々が円形断面を有しており、且つ冷却
ロールの幅方向に沿つて互いに隣合うオリフイス
の中心間の距離がオリフイスの直径の1.1から２
倍の範囲内であるアモルフアス金属の連続ストリ
ツプ成形装置によつて達成される。
上記の構成の連続ストリツプ成形装置によれ
ば、第１のオリフイス列からの溶融金属ジエツト
及びこれと平行な第２のオリフイス列からの溶融
金属ジエツトが共に冷却ロール上にて互いに結合
し一体の溶融パドルを形成する。溶融パドルは冷
却ロール上にて急冷され、アモルフアス金属スト
リツプを形成する。
上記の構成の連続ストリツプ成形装置において
は、冷却ロールの周方向に関して、互いに重なる
２組のオリフイス列を用い、且つ冷却ロールの幅
方向に沿つて互いに隣合うオリフイスの中心間の
距離をオリフイスの直径の1.1から２倍の範囲内
とすることにより、ストリツプの断面形状の制御
を可能とし、フランク角即ち、冷却ロールの幅方
向におけるストリツプの底部とストリツプの側面
との間の角の大きい、厚く且つ均整のとれた、巾
の広いアモルフアス金属ストリツプを成形するこ
とができ、また溶融パドル、従つてストリツプの
厚みと幅の変化は著しく減少し、均一で一定な厚
みと幅を備えたアモルフアス金属ストリツプを得
ることが可能となる。例えば、スロツトノズルを
使用した溶融スピニング法にてなるアモルフアス
金属ストリツプとの厚さに関する比較において
は、本発明にてなる連続ストリツプ成形装置にて
成形したアモルフアス金属ストリツプは、少なく
とも1.5倍の厚さを実現することができる。また、
大きいフランク角及び厚さの均一性はアモルフア
スストリツプを層状に組立てる際に特に有利であ
る。
ノズル列は２列に限られず、３又は４列として
も良く、この際、列は等間隔に設けられる必要は
ない。また列あたりのオリフイスの数は異なつて
いてもよく、その形状は円であることが作い易さ
の点で望ましいが、短スロツトであつてもよい。
列は各々完全に真直ぐであることが望ましいが、
必ずそうである必要もない。１つあるいはそれ以
上の列はストリツプの断面形状に影響を与えるた
めにわずかに曲がつて配置されてもよくあるいは
中断されていてもよい。
冷却表面の運動の方向においてオリフイスの最
終列の金属凝固による詰まりを防ぐため、第１の
オリフイス列のオリフイスの中心と第２のオリフ
イス列のオリフイスの中心との前述の所定の方向
に沿つた距離は10mm以下であることが望ましい。
合金の性質及び金属がアモルフアス状態で凝固す
る速度範囲によつては、第１のオリフイス列のオ
リフイスの中心と第２のオリフイス列のオリフイ
スの中心との前述の方向に沿つた距離が５mm以下
であることが望ましい。また、オリフイスの直径
が0.5から1.0mmの範囲内であることが望ましい。
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づき詳
述する。
第１図において、溶融金属のリザーバとしても
機能する石英るつぼ１内には金属２が導入されて
いる。るつぼ１の周囲にはMFインダクシヨンコ
イルが設けられており、これによりるつぼ１内の
金属２が溶融させる。るつぼ１の底部には、ノズ
ル４が設けられており、該ノズル４には溶融金属
噴射用の複数のオリフイス９が備えられている。
ユニツト６によつて駆動される弁５はノズル４を
適宜閉鎖することができ、またこの弁５から、る
つぼ１内に所定圧の特定のガスを導入することが
できる。
ノズル４の下方に、その冷却表面がノズル４の
下面から所定の距離だけ離間するように冷却ロー
ル７が配置されている。冷却ロール７の内部は水
冷されており、またノズル４の下面と冷却表面と
の間の距離は調整可能である。冷却ロール７は、
０から50ｍ／ｓの範囲の回転速度で、なんらかの
装置（図示せず）によつて駆動されている。
装置の作動において、溶融金属はオリフイス９
を通り、冷却ロール７の冷却された表面上へ達
し、溶融パドル１１を形成し、そして直ちにスト
リツプ８に凝固される。冷却面の周速は冷却ロー
ル７の回転速度から知ることができる。
第２図及び第３図にはノズル４がより詳細に示
されている。ノズル４には８個のオリフイスから
なるオリフイス列が２列備えられており、従つて
このノズル４は合計16個のオリフイスを備えてい
ることになる。各列のオリフイスは千鳥状配置で
はなく夫々互いに他の列のオリフイスと冷却ロー
ル７の周方向に関して重なるように設けられてい
る。ノズル４の下側は冷却ロール７と同じ曲率を
有している。
第４図は公知のスロツト型オリフイス１０を備
えるノズルを示す。
第５図には、本発明による装置に用いられるノ
ズルの他の例として３列に配列されたノズル４を
示す。最前列と最後列は互いに他の列のオリフイ
スと夫々冷却ロール７の周方向に関して重なるよ
う夫々15個のオリフイス９を備えその間に14個の
オリフイス９が最前列及び最後列のオリフイス９
とは千鳥状に配置されている。
以下幾つかの例を従来のノズルと対比しながら
説明する。
例 １
224mm直径の冷却ロール、29mmの内径を有しま
た下側に交換可能なノズルを装備した石英るつぼ
を備えている第１図に従つた装置を用いて、以下
の条件のもとノズルを種々交換して合金Fe62.5、
Ni15.4、B14.1、Si8.0（％）のアモルフアススト
リツプを製造する：
るつぼ内で適用される圧力（スピニング圧力）
30KPa
ノズルと冷却ロール表面との間の距離 0.2mm
合金の融点 1080℃
溶融温度 1205゜−1220℃
スピニング速度 26.6ｍ／ｓ
ノズル１（従来技術）、スロツト寸法８×0.7mm2
ノズル２（従来技術）、スロツト寸法８×0.9mm2
ノズル３（従来技術）、スロツト寸法８×1.1mm2
ノズル４、直径0.7mmの８個のオリフイスの３
列、千鳥でなくそして第１列の中心から第３列の
距離3.6mm、幅6.0mm
ストリツプ厚さに対し認められた値は第１表に
おいて与えられる。
The present invention relates to a continuous strip forming apparatus for amorphous metal, and more particularly, the present invention relates to continuous strip forming apparatus for amorphous metal, and more particularly, a jet of molten metal is passed from a nozzle through a corresponding array of orifices in a nozzle provided in a reservoir of molten metal.
The present invention relates to a device for forming an amorphous strip by injecting onto a cooling surface disposed within 2.5 mm and moving across this row to form a molten puddle on the cooling surface. The amorphous strip forming technique described above is described in US Pat. No. 4,221,257. This patent relates to the problem of manufacturing amorphous metal strips of uniform thickness over 6 mm wide by a melt-spinning process. In the melt spin process used for this purpose, a short jet of molten metal is directed against a rapidly moving cooling surface, such as a rotating cooling roll. The jet forms a puddle on the cooling surface, which is cooled into a strip. In this process, by rapidly cooling the paddle, an amorphous solidified metal can be obtained. The patent specification states that the maximum width of the strip using a single jet of molten metal is 6 mm and that it is not possible to obtain a wider strip with a uniform cross section. ing. This is due to the fact that the molten metal puddle tends to exhibit an equilibrium shape of a droplet that is thicker in the center and thinner at the edges. As a result, it is difficult, if not impossible, to produce uniformly cooled strips of uniform cross-sectional thickness over 6 mm wide. The patent also states that using an array of jets of molten metal does not lead to wide strips of uniform properties. In fact, the main difficulties that are believed to be associated with the use of multiple jets are that either the jets do not bond together and form a common puddle on the cooling surface, or the jets run together and form a ridge on the strip. It is up to you to form it. These factors cause irregularities such that the amorphous strips formed do not have uniform thickness or isotopicity. As a solution to these problems in the production of strips with a width of 6 mm or more, the above patent specification includes:
The use of slotted nozzles for jetting molten metal has been proposed. This nozzle meets specific requirements, for example as far as the size of the nozzle lip is concerned. Additionally, U.S. Pat. No. 4,154,380 shows a nozzle for making amorphous metal using two coaxial slot orifices and a nozzle with a row of three circular openings for the jet of liquid metal. There is. German Patent Application No. 29 38 709 shows a method and apparatus for producing amorphous metal strip using relatively large orifices to prevent jamming. These orifices have dimensions ranging from 1.5 to 6.0 mm in the direction of movement of the cooling surface. European Patent Application No. 50 397 shows a method and apparatus for producing a rapidly hardened cast metal strip having a plurality of different longitudinal sections. During casting, each separate section of the strip is metallurgically alloyed to the edges of adjacent sections along the length of the strip. To this end, a separate stream of molten metal is directed from a separate crucible onto the casting surface. The crucible and its nozzle are arranged so that the peripheral portion of one stream contacts the peripheral portion of an adjacent stream on the casting surface. Still other problems exist in making metal strips from metals in an amorphous state. Solidification of the metal in the amorphous state requires the use of cooling rates of at least 10 4 K/s, and usually higher than 10 6 K/s. Of course, these high cooling rates must be achieved throughout the thickness of the strip, which places a limit on the strip thickness that can be obtained. Thus, in the melt spinning process of some iron alloys,
It is known that by using high cooling rates it is possible to obtain strips with a thickness of 30 to 40 μm. In attempts to obtain thicker strips, it often happens that the cooling rate is insufficient for the metal to solidify in an amorphous state, especially on the side of the formed strip that is not directly cooled by the cooling surface. Although the use of slotted nozzles is good for producing wider strips, it does not contribute to producing thicker strips of amorphous material. However, for various uses, approx.
Amorphous metal strips with a thickness of 30 to 40 μm are too thin. Because of this thinness, the strips are generally very mechanically resistant and, as a result, do not satisfactorily meet the criteria of stiffness, strength and, therefore, dimensional stability. Ultimately, the material is either not suitable for various applications or resorts to expensive and complicated methods of assembling several layers of thin amorphous strips to meet stiffness and strength requirements. Therefore, there has been a great need for amorphous metal strips of uniform nature, including iron alloys, having a thickness of about 30 to 40 μm or more. By the way, there are cases where it is required to stack strips due to various requirements. It is desirable that the strips be fitted together as closely as possible, side by side or overlapping, and this is especially true when laminating amorphous strips to make an electromagnetic core as described in Dutch Patent Application No. 8201427. become important. The stacking percentage of metal in the core should be as high as possible. The above applies in particular to amorphous strips of alloys of the MmZz type. Here, M is Fe, Ni, Co or a mixture thereof, Z is C, P, B, Si,
Metalloids such as Ai or mixtures thereof, m
is 70 to 90 atoms, and z is 30 to 10 atom%.
A portion of the Fe, Ni and/or Co content can be replaced by other metals such as Mn, Mo, Cr or similar metals. Such compositions of alloys rendered amorphous by rapid cooling are described, for example, in Acta Metallurgica, Volume 20, April
1972, pp. 485-491 and U.S. Pat.
Described in No. 3856513. The metal strips of these alloys are ductile;
It has excellent magnetic properties, such as low hysteresis loss, making it extremely suitable for making electromagnetic cores. The aim is to make metal strips as thick as possible while maintaining the amorphous state of the metal, since the thicker the strips, the easier it is to stack them. Therefore, it is an object of the present invention to produce a metal having a uniform thickness and width by a melt spinning method that uses a cooling surface to solidify metal in a substantially amorphous state, and by a method known in the art. The objective is to provide a thicker metal strip than can be obtained. According to the present invention, the above objects include: a cooling roll that is configured to rotate in a predetermined direction and has a cooling surface that continuously cools molten metal; a reservoir that stores molten metal therein; a nozzle head connected to the cooling roll and provided at a predetermined distance from the cooling roll; and a nozzle head provided in the nozzle head that cooperates with each other to define a first row of orifices along the width direction of the cooling roll; a plurality of orifices for injecting molten metal, arranged at predetermined intervals so that the jets form molten puddles on the cooling roll; is spaced apart from the first orifice row by another predetermined distance in the width direction so as to form a molten puddle with the molten metal jet from the orifices of the first orifice row on the chill roll. and a plurality of other orifices each injecting molten metal, defining a second orifice row along the cooling roll, and arranged to overlap with the orifices of the first orifice row in the circumferential direction of the cooling roll. each of the orifices of the first and second orifice rows has a circular cross section, and the distance between the centers of adjacent orifices along the width direction of the cooling roll is from 1.1 to 1.1 of the diameter of the orifice. 2
This is accomplished by continuous strip forming equipment of amorphous metal that is within a factor of 1. According to the continuous strip forming apparatus having the above configuration, the molten metal jet from the first orifice row and the molten metal jet from the second orifice row parallel thereto are combined with each other on the cooling roll to form a single molten strip. Form a paddle. The molten puddle is quenched on a chill roll to form an amorphous metal strip. In the continuous strip forming apparatus configured as described above, two sets of orifice rows that overlap each other in the circumferential direction of the cooling roll are used, and the distance between the centers of adjacent orifices along the width direction of the cooling roll is determined by the diameter of the orifice. By setting the strip to be within the range of 1.1 to 2 times, it is possible to control the cross-sectional shape of the strip, and the flank angle, that is, the angle between the bottom of the strip and the side of the strip in the width direction of the cooling roll, is large, thick, and A uniform and wide amorphous metal strip can be formed, and variations in the thickness and width of the melt puddle and therefore the strip are significantly reduced, resulting in an amorphous metal strip with a uniform and constant thickness and width. It becomes possible to obtain. For example, in a thickness comparison with an amorphous metal strip formed by melt spinning using a slot nozzle, the amorphous metal strip formed by the continuous strip forming apparatus of the present invention is at least 1.5 times thicker. can do. Also,
The large flank angle and thickness uniformity are particularly advantageous when assembling amorphous strips in layers. The number of nozzle rows is not limited to two, but may be three or four, and in this case, the rows do not need to be provided at equal intervals. Further, the number of orifices per row may be different, and the shape is preferably circular from the viewpoint of ease of manufacture, but short slots may also be used.
It is desirable that each row be perfectly straight, but
It doesn't necessarily have to be that way. One or more rows may be slightly bent or interrupted to affect the cross-sectional shape of the strip. In order to prevent clogging of the last row of orifices due to metal solidification in the direction of motion of the cooling surface, the distance along the aforementioned predetermined direction between the centers of the orifices of the first orifice row and the orifices of the second orifice row. is preferably 10 mm or less.
Depending on the properties of the alloy and the speed range in which the metal solidifies in an amorphous state, the distance along the aforementioned direction between the center of the orifice in the first orifice row and the center of the orifice in the second orifice row may be 5 mm or less. It is desirable that there be. Further, it is desirable that the diameter of the orifice is within the range of 0.5 to 1.0 mm. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings. In FIG. 1, metal 2 is introduced into a quartz crucible 1 which also serves as a reservoir for molten metal. An MF induction coil is provided around the crucible 1, and the metal 2 in the crucible 1 is thereby melted. A nozzle 4 is provided at the bottom of the crucible 1, and the nozzle 4 is equipped with a plurality of orifices 9 for injection of molten metal.
A valve 5 actuated by the unit 6 can close the nozzle 4 accordingly and through this valve 5 a specific gas at a predetermined pressure can be introduced into the crucible 1. A cooling roll 7 is arranged below the nozzle 4 so that its cooling surface is spaced a predetermined distance from the lower surface of the nozzle 4. The inside of the cooling roll 7 is water-cooled, and the distance between the lower surface of the nozzle 4 and the cooling surface is adjustable. The cooling roll 7 is
It is driven by some device (not shown) at a rotational speed ranging from 0 to 50 m/s. In operation of the device, molten metal passes through orifice 9
, onto the cooled surface of chill roll 7 , forming a molten puddle 11 and immediately solidifying into strip 8 . The circumferential speed of the cooling surface can be determined from the rotational speed of the cooling roll 7. 2 and 3 the nozzle 4 is shown in more detail. The nozzle 4 is equipped with two orifice rows each consisting of eight orifices, and therefore this nozzle 4 is equipped with a total of 16 orifices. The orifices in each row are not arranged in a staggered manner, but are provided so as to overlap each other with orifices in other rows in the circumferential direction of the cooling roll 7. The lower side of the nozzle 4 has the same curvature as the cooling roll 7. FIG. 4 shows a nozzle with a known slot-type orifice 10. FIG. 5 shows nozzles 4 arranged in three rows as another example of nozzles used in the device according to the invention. The front row and the rear row each have 15 orifices 9 so as to overlap with the orifices of the other rows in the circumferential direction of the cooling roll 7, and between them, the 14 orifices 9 overlap the orifices 9 of the front row and the rear row.
are arranged in a staggered manner. Some examples will be explained below in comparison with conventional nozzles. Example 1 Using an apparatus according to Figure 1, equipped with a cooling roll of 224 mm diameter, a quartz crucible with an internal diameter of 29 mm and equipped with an exchangeable nozzle on the underside, the nozzle was prepared under the following conditions: Alloy Fe62.5 with various exchanges,
Producing amorphous strips of Ni15.4, B14.1, Si8.0 (%): Pressure applied in the crucible (spinning pressure)
30KPa Distance between nozzle and cooling roll surface 0.2mm Melting point of alloy 1080°C Melting temperature 1205°-1220°C Spinning speed 26.6m/s Nozzle 1 (prior art), slot size 8 x 0.7mm 2 Nozzle 2 (prior art) ), slot size 8 x 0.9 mm 2 nozzle 3 (prior art), slot size 8 x 1.1 mm 2 nozzle 4, 3 of 8 orifices with a diameter of 0.7 mm
Rows, not staggered and distance from the center of the first row to the third row 3.6 mm, width 6.0 mm. The accepted values for the strip thickness are given in Table 1.
【表】
1.1mmより広巾のスロツトを通すスピニングは
詰りのために不可能であつた。ノズル４を用いる
ことにより得られたストリツプは均一な厚さおよ
び巾を有する。
比較実験は３列のジエツトの使用がスロツト形
オリフイスからの単一ジエツトで得られたストリ
ツプよりかなり厚いストリツプを得る結果となる
ことを証明している。またこの実験はスロツトノ
ズルの使用で前記合金が約30μｍの最大厚さを有
するアモルフアスストリツプに形成されることを
示す。
例 ２
例１に記載された装置及び合金を使用し、異つ
たスピニング速度でストリツプを作つた。チル表
面のスピニング速度は30ｍ／ｓから出発し各々連
続的な実験験的操業において減少された。
従来技術としてスロツト寸法８×0.6mmのスロ
ツトノズルを用いて得られたストリツプは、それ
ぞれ中心−中心距離1.6mmの間隔を置いた５、４
および５オリフイスの３列において配置された
0.7mm直径の14オリフイスを有する。7.1mm巾のノ
ズルを用いて得られたストリツプと比較された。
第１の中心から第３列のそれまでの距離は2.6mm
である。第２列のオリフイスは第１および第３列
の中心−中心に関して中心−中心オリフイス距離
の半分だけ千鳥にされた。認められた値は第２表
において与えられる。[Table] Spinning through slots wider than 1.1 mm was impossible due to clogging. The strip obtained by using nozzle 4 has uniform thickness and width. Comparative experiments demonstrate that the use of three rows of jets results in a significantly thicker strip than that obtained with a single jet from a slotted orifice. This experiment also shows that with the use of a slotted nozzle, the alloy is formed into an amorphous strip with a maximum thickness of about 30 .mu.m. Example 2 Using the equipment and alloy described in Example 1, strips were made at different spinning speeds. The spinning speed of the chilled surface started from 30 m/s and was decreased in each successive experimental run. According to the prior art, the strips obtained using a slot nozzle with slot dimensions of 8 x 0.6 mm are 5 and 4 strips, respectively, spaced at a center-to-center distance of 1.6 mm.
and arranged in 3 rows of 5 orifices
It has 14 orifices with a diameter of 0.7mm. The strips were compared with those obtained using a 7.1 mm wide nozzle.
The distance from the center of the first row to that of the third row is 2.6mm
It is. The second row of orifices were staggered by half the center-to-center orifice distance with respect to the center-to-center of the first and third rows. The accepted values are given in Table 2.
【表】
スロツトノズルを用いて得られたストリツプの
巾は8.2mmでまた多数の列のノズルを用いて得ら
れたもので6.3mmであつた。またこの実験は多数
列ノズルの使用が、スピニング速度にかかわらず
スロツトノズルを用いて得られるものよりもかな
り大きいストリツプ厚さをもたらすことを示す。
さらにその実験はそこで用いられる合金に対しス
ピニング速度はアモルフアス状態においてストリ
ツプが凝固するために20ｍ／secより高くなけれ
ばならないことを証明している。
例 ３
例１の装置および合金を使用して、ストリツプ
の成形は以下のものを用いて系統的に行なわれ
た。
ノズル１（従来技術） スロツト寸法 ８×0.7
mm；
ノズル２ 直径0.7mmオリフイス８ケ１列、巾6.3
mm；
ノズル３ 直径0.7mmオリフイス８ケ２列、巾6.3
mm；列の中心間の距離2.1mm；オリフイスは千
鳥でない。
測定は平均ストリツプ厚さ、ストリツプ巾、お
よび振幅として関連するストリツプ厚さにおける
最大変化である。認められた値は第３表に与えら
れる。[Table] The width of the strip obtained using the slot nozzle was 8.2 mm and that obtained using the multiple row nozzle was 6.3 mm. This experiment also shows that the use of multiple row nozzles results in strip thicknesses that are significantly greater than those obtained using slot nozzles, regardless of spinning speed.
Furthermore, the experiments demonstrate that for the alloy used therein, the spinning speed must be higher than 20 m/sec in order for the strip to solidify in the amorphous state. Example 3 Using the equipment and alloy of Example 1, strip forming was carried out systematically using: Nozzle 1 (conventional technology) Slot dimensions 8 x 0.7
mm; Nozzle 2 1 row of 8 orifices with a diameter of 0.7 mm, width 6.3
mm; Nozzle 3 2 rows of 8 orifices with a diameter of 0.7 mm, width 6.3
mm; distance between row centers 2.1 mm; orifices are not staggered. The measurements are average strip thickness, strip width, and maximum change in strip thickness relative to amplitude. The accepted values are given in Table 3.
【表】
この実験は１列のジエツトの使用は一貫したス
トリツプを得ることが達成されないが２列ノズル
は達成され、そしてさらに後者の場合に得られる
厚さはスロツトノズルで作られたものよりかなり
大きいと云うことを確証する。
例 ４
例１に使用された装置および合金が異つたスピ
ニング速度において広巾アモルフアスストリツプ
を作るために使用された。使用されたノズルは
15、14および15オリフイスの３列に配置された
0.7mmの44オリフイスを有する。第１および第３
列の中心間の距離は1.6mmそして巾12mmである。
列のオリフイスの中心と中心との距離は0.8mmで
ある。測定はストリツプ厚さ、ストリツプ巾およ
びストリツプ厚さの振幅である。認められた値は
第４表において与えられる。[Table] This experiment shows that the use of a single row jet does not achieve a consistent strip, but a two row nozzle does, and furthermore the thickness obtained in the latter case is considerably greater than that produced with a slotted nozzle. I confirm that. Example 4 The equipment and alloy used in Example 1 were used to make wide amorphous strips at different spinning speeds. The nozzle used was
Arranged in three rows of 15, 14 and 15 orifices
It has 44 orifices of 0.7mm. 1st and 3rd
The distance between the row centers is 1.6 mm and the width is 12 mm.
The center-to-center distance of the row orifices is 0.8 mm. The measurements are strip thickness, strip width and strip thickness amplitude. The accepted values are given in Table 4.
【表】
この実験は３列ノズルの使用は均一性を失なう
ことなく６mmより広巾のアモルフアスストリツプ
を容易にうることを証明する。
例 ５
例１で使用されたものと同じの装置を用い、ア
モルフアスストリツプは合金Fe72.5、Mn2.0、
B9.0、Si16.2、Co0.3（％）から作られた。実施例
２において記載されたような0.2mmの14オリフイ
スを備えた３列ノズルが用いられた。
認められた第５表において与えられる。This experiment demonstrates that the use of a three row nozzle can easily produce amorphous strips wider than 6 mm without loss of uniformity. Example 5 Using the same equipment as used in Example 1, amorphous strips were prepared using alloys Fe72.5, Mn2.0,
Made from B9.0, Si16.2, Co0.3 (%). A three row nozzle with 14 orifices of 0.2 mm as described in Example 2 was used. Given in the recognized Table 5.
【表】【table】
【表】
６×0.7mmのスロツトノズルを用い他の点で同
一の条件下で実施される工程を用いる時、アモル
フアスストリツプは26.6ｍ／ｓの速度において得
られなかつた。ストリツプがアモルフアス状態に
凝固するために、スピニング速度は33ｍ／ｓより
高くあるべきで；また得られるストリツプ厚さは
30μｍより小さくなるであろう。Table: When using a process carried out under otherwise identical conditions using a 6 x 0.7 mm slot nozzle, no amorphous strips were obtained at a speed of 26.6 m/s. In order for the strip to solidify into an amorphous state, the spinning speed should be higher than 33 m/s; and the resulting strip thickness should be
It will be smaller than 30 μm.
第１図は本発明の成形装置の実施例部分断面に
おける側面図、第２図は２列の16オリフイスを与
えられたノズルの詳細断面図、第３図は第２図の
ノズルの平面図、第４図は公知技術のスロツト形
オリフイスを備えたノズルの図、第５図は第１図
の装置に使用される列に配置された44オリフイス
を備えたノズルの平面図である。
１……石英るつぼ、２……金属、３……インダ
クシヨンコイル、４……ノズル、５……バルブ、
６……ユニツト、７……冷却ロール、８……スト
リツプ、９……オリフイス、１０……スロツト形
オリフイス。
FIG. 1 is a partial cross-sectional side view of an embodiment of the molding apparatus of the present invention, FIG. 2 is a detailed cross-sectional view of a nozzle provided with two rows of 16 orifices, and FIG. 3 is a plan view of the nozzle of FIG. 4 is a diagram of a nozzle with slotted orifices according to the prior art, and FIG. 5 is a plan view of a nozzle with 44 orifices arranged in a row for use in the apparatus of FIG. 1...Quartz crucible, 2...Metal, 3...Induction coil, 4...Nozzle, 5...Valve,
6... Unit, 7... Cooling roll, 8... Strip, 9... Orifice, 10... Slot type orifice.
Claims (1)
連続的に溶融金属を冷却する冷却面を有する冷却
ロールと、 内部に溶融金属を蓄えるリザーバと、 前記リザーバに接続され前記冷却ロールと所定
の距離だけ離間して設けられたノズルヘツドと、 前記ノズルヘツドに設けられ、互いに協働して
冷却ロールの幅方向に沿つた第１のオリフイス列
を規定し、且つ溶融金属ジエツトが前記冷却ロー
ル上にて溶融パドルを形成するように所定の間隔
にて配列された、夫々溶融金属を射出する複数の
オリフイスと、 前記ノズルヘツドに設けられ、互いに協働し
て、溶融金属ジエツトが前記冷却ロール上にて前
記第１のオリフイス列の前記オリフイスからの溶
融金属ジエツトと一緒に溶融パドルを形成するよ
うな他の所定の距離だけ前記第１のオリフイス列
と離間した前記幅方向に沿つた第２のオリフイス
列を規定し、且つ前記冷却ロールの周方向に関し
て、前記第１のオリフイス列の前記オリフイスと
夫々重なるように配列された、夫々溶融金属を射
出する他の複数のオリフイスと を備え、前記第１及び第２のオリフイス列のオリ
フイスの各々が円形断面を有しており、且つ冷却
ロールの幅方向に沿つて互いに隣合うオリフイス
の中心間の距離がオリフイスの直径の1.1から２
倍の範囲内であるアモルフアス金属の連続ストリ
ツプ成形装置。 ２ 前記所定の距離が2.5mm以内である特許請求
の範囲第１項に記載の装置。 ３ 前記第１のオリフイス列の前記オリフイスの
中心と前記第２のオリフイス列のオリフイスの中
心との前記所定の方向に沿つた距離が10mm以下で
ある特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の装
置。 ４ 前記第１のオリフイス列の前記オリフイスの
中心と前記第２のオリフイス列の前記オリフイス
の中心との前記所定の方向に沿つた距離が５mm以
下である特許請求の範囲第３項に記載の装置。 ５ 前記オリフイスが、0.5から1.0mmの範囲内の
直径を有している特許請求の範囲第１項から第４
項のいずれか一項に記載の装置。[Scope of Claims] 1. A cooling roll configured to rotate in a predetermined direction and having a cooling surface that continuously cools molten metal; a reservoir that stores molten metal therein; a nozzle head provided at a predetermined distance from the cooling roll; and a nozzle head provided in the nozzle head and cooperating with each other to define a first row of orifices along the width direction of the cooling roll, and a molten metal jet is provided in the nozzle head. A plurality of orifices for injecting molten metal are arranged at predetermined intervals so as to form molten puddles on a cooling roll; a first row of orifices along the width thereof spaced apart from the first row of orifices by another predetermined distance so as to form a molten puddle with the molten metal jet from the orifices of the first row of orifices on the roll; 2 orifice rows, and a plurality of other orifices each injecting molten metal, which are arranged to overlap with the orifices of the first orifice row in the circumferential direction of the cooling roll, Each of the orifices of the first and second orifice rows has a circular cross section, and the distance between the centers of adjacent orifices along the width direction of the cooling roll is 1.1 to 2 of the orifice diameter.
Continuous strip forming equipment for amorphous metal within the range of 2 times. 2. The device according to claim 1, wherein the predetermined distance is within 2.5 mm. 3. According to claim 1 or 2, the distance between the center of the orifice of the first orifice row and the center of the orifice of the second orifice row along the predetermined direction is 10 mm or less. The device described. 4. The device according to claim 3, wherein a distance along the predetermined direction between the center of the orifice in the first orifice row and the center of the orifice in the second orifice row is 5 mm or less. . 5. Claims 1 to 4, wherein the orifice has a diameter within the range of 0.5 to 1.0 mm.
Apparatus according to any one of paragraphs.
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